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微⽣物⽣理学复习资料第⼀章微⽣物的细胞结构与功能真菌细胞的质膜中具有甾醇，原核⽣物的质膜中很少或没有甾醇。
载⾊体亦称⾊素体或叫光合膜：是光合细菌进⾏光合作⽤的场所羧酶体⼜称多⾓体是⾃养细菌特有的内膜结构，由3.5nm厚的蛋⽩质单层膜包围，是⾃养细菌固定CO2的场所类囊体（th ylakoid）是蓝细菌进⾏光合作⽤的场所内质⽹指细胞质中⼀个与细胞基质相隔离、但彼此相通的囊腔和细管系统，由脂质双分⼦层围成⾼尔基体是⼀种内膜结构，由许多⼩盘状的扁平双层膜和⼩泡组成，与细胞的分泌活动和溶酶体的形成等有关是合成、分泌糖蛋⽩和脂蛋⽩以及进⾏酶切加⼯的重要场所。
磁⼩体是趋磁细菌细胞中含有的⼤⼩均匀、数⽬不等的Fe3O4 / Fe3S4颗粒，外有⼀层磷脂、蛋⽩或糖蛋⽩膜包裹芽孢某些细菌在其⽣长发育后期，在细胞内形成⼀个圆形或椭圆形、厚壁、含⽔量极低、抗逆性极强的休眠体溶酶体是胞质中⼀类包着多种⽔解酶的⼩泡溶酶体的标志酶是酸性⽔解酶微体是⼀种单层膜包裹的、与溶酶体相似的⼩球形细胞器，但其所含的酶与溶酶体所含的不同⼀．什么是原核⽣物与真核⽣物？原核微⽣物是细胞内有明显核区，但没有核膜包围；核区内含有⼀条双链DNA 构成的细菌染⾊体；能量代谢和很多合成代谢均在质膜上进⾏；蛋⽩质合成“车间”--核糖体分布在细胞质中。
真核微⽣物是细胞核具有核膜、核仁，能进⾏有丝分裂，细胞质中存在线粒体或同时存在叶绿体等多种细胞器的⼀类微⽣物。
⼆．⽐较原核⽣物和真核⽣物的异同点？相同点：不论是原核⽣物还是真核⽣物，它们的遗传物质的本质相同；在它们的细胞中同时具有DNA和RNA；⼀般都有产⽣能量与合成细胞物质的完整的酶系统；ATP是⽣物⽤来进⾏能量转换的物质之⼀；细胞的元素组成，糖代谢，核苷酸与氨基（除赖氨酸以外）⽣物合成途径基本相同；蛋⽩质和核酸⽣物合成的⽅式也基本相同⽐较项⽬原核⽣物真核⽣物细胞⼤⼩较⼩（通常直径⼩于2um）较⼤（通常直径⼤于2um）细胞壁主要成分多数为肽聚糖纤维素、⼏丁质等细胞器⽆有鞭⽑结构如有，则细⽽简单如有，则粗⽽复杂鞭⽑运动⽅式旋转马达式挥鞭式繁殖⽅式⽆性繁殖有性、⽆性等多种细胞核核膜⽆有组蛋⽩⽆有DNA含量⾼（约10％）低（约5％）核仁⽆有有丝分裂⽆有细胞质线粒体⽆有叶绿体⽆光合⾃养⽣物中有⾼尔基体⽆有核糖体70S 80S(指细胞质核糖体) 贮藏物PHB等间体部分有⽆三．何谓鞭⽑？原核与真核微⽣物鞭⽑结构有何特点？原核微⽣物鞭⽑：有些细菌细胞的表⾯，着⽣有⼀根或数根由细胞内伸出的细长、波曲、⽑发状的丝状体结构即为鞭⽑。
绪论微生物因大小，一般用肉眼看不清楚的生物。
这些微小生物包括：无细胞结构不能独立生活的病毒、亚病毒（类病毒、拟病毒、朊病毒）；具原核细胞结构的真细菌、古生菌以及具有真核细胞的真菌（酵母菌、霉菌、蕈菌等）、单细胞藻类，原生动物等。
但其中也有少数成员是肉眼可见的。
微生物微生物学研究肉眼难以看清的称之微生物的生命活动的科学，分离和培养这些微小生物需要的特殊技术。
分子微生物学在分子水平上研究微生物生命活动规律的科学。
细胞微生物学重点研究微生物生命活动规律的科学。
微生物基因组学研究微生物基因组的分子结构、信息含量及其编码的基因产物的科学。
第一章微生物细胞的结构与功能一大类细胞微小、只有称作核区（无细胞膜包裹的裸露DNA）的原核单细胞生物。
所有元和生物都是微生物，包括真细菌和古生菌两大类群。
原核生物细菌细胞壁位于细菌细胞最外面的一层厚实、坚韧的外被，主要由肽聚糖组成，有固定细胞外形和保护细胞免受损伤等多种功能。
革兰氏阳性菌细胞壁的特点是厚度大（20-80nm）和化学组分简单，一般只含90%肽聚糖和10%磷壁酸。
革兰氏阴性菌的细胞壁由外膜（含脂多糖、磷脂和外膜蛋白）和一薄层肽聚糖（2-3nm）组成。
肽聚糖真细菌的细胞壁特有成分，由无数肽聚糖单体以网状形式交联而成。
肽聚糖单体由肽和聚糖两部分构成，其中肽由四肽尾和肽桥构成，聚糖则由N-乙酰葡糖胺和N-乙酰胞壁酸以β-1,4糖苷键相互交联而成，成长链骨架状。
G+细菌的四肽尾一般由L-Ala，D-Glu，L-Lys和D-Ala4个氨基酸构成，肽桥则由5个Gly残基构成，G-细菌的四肽尾一般由L-Ala，D-Glu，M-DAP和D-Ala构成且无肽桥。
磷壁酸G+细菌细胞壁上的一种酸性多糖，主要成分为甘油磷酸或核糖醇磷酸。
可分为磷壁酸和膜磷壁酸两种，前者是与肽聚糖分子间进行共价结合的磷壁酸，后者则是跨越肽聚糖层并与细胞膜相交联的磷壁酸。
外膜位于G-细菌细胞壁最外层的一层由脂多糖（LPS）、磷脂、脂蛋白和其他蛋白质组成的厚膜。
第一章绪论1.1 我们周围的微生物在我们生存的地球上,我们时常看到的是各种各样的动植物。
由于肉眼分辨能力的原因,我们几乎忽略了那些无所不在的微小生物。
1.2 什么是微生物微生物(microorganism, microbe:是一切肉眼看不见或看不清楚的微小生物的总称。
非细胞类:病毒、亚病毒原核类:真细菌、古菌真核类:真菌、原生动物、藻类。
微生物的五大共性:体积小、面积大;吸收多、转化快;生长旺、繁殖快;适应强、易变易;分布广、种类多。
1.3 微生物学微生物学是研究微生物在一定条件下的形态结构、生理生化、遗传变异以及微生物的进化、分类、生态等生命活动规律及其应用的一门学科。
随着微生物学的不断发展,已形成了基础微生物学和应用微生物学,又可分为许多不同的分支学科,并还在不断地形成新的学科和研究领域。
1.4 微生物的发现和微生物学的发展1.4.1微生物的发现真正看见并描述微生物的第一个人是荷兰商人安东·列文虎克(Antony Van Leeuwenhoe k, 1632~1723,但他的最大贡献不是在商界而是他利用自制的显微镜发现了微生物世界(当时被称之为微小动物,他的显微镜放大倍数为50~300倍,构造很简单,仅有一个透镜安装在两片金属薄片的中间,在透镜前面有一根金属短棒,在棒的尖端搁上需要观察的样品,通过调焦螺旋调节焦距。
利用这种显微镜,列文虎克清楚地看见了细菌和原生动物。
首次揭示了一个崭新的生物世界--微生物界。
由于他的划时代贡献,1680年被选为英国皇家学会会员。
1.4.2 微生物学发展的奠基者继列文虎克发现微生物世界以后的200年间,微生物学的研究基本上停留在形态描述和分门别类的阶段。
直到19世纪中期,以法国的巴斯德(Louis Pasteur,1822~1895和德国的柯赫(Robert Koch, 1843~1910为代表的科学家才将微生物的研究从形态描述推进到生理学研究阶段,揭露了微生物是造成腐败发酵和人畜疾病的原因,并建立了分离、培养、接种和灭菌等一系列独特的微生物技术,从而奠定了微生物学的基础,同时开辟了医学和工业微生物等分支学科。
微生物学基础知识微生物学基础知识第一章微生物概述一. 什么是微生物微生物是一类肉眼不能直接看见，必须借助光学显微镜或电子显微镜放大几百倍、几千倍甚至几万倍才能观察到的微小生物的总称。
微生物具有形体微小、结构简单；繁殖迅速、容易变异；种类繁多、分布广泛等特点。
二. 微生物的分类：根据微生物有无细胞基本结构、分化程度、化学组成等特点，可分为三大类。
1. 非细胞型微生物无细胞结构，无产生能量的酶系统，由单一核酸（DNA/RNA）和蛋白质衣壳组成，必须在活细胞内增殖。
病毒属于此类微生物。
2. 原核细胞型微生物细胞核分化程度低，只有DNA盘绕而成的拟核，无核仁和核膜。
这类微生物包括细菌、衣原体、支原体、立克次体、螺旋体和放线菌。
3. 真核细胞型微生物细胞核的分化程度高，有核膜、核仁和染色体，能进行有丝分裂。
如真菌、藻类等。
三. 微生物的作用及危害1. 微生物的作用绝大多数微生物对人和动物是有益的，已广泛应用于农业、食品、医药、酿造、化工、制革、石油等行业，发挥了越来越重要的作用。
例如与我们日常生活密切相关的如酸奶、酒类、抗生素、疫苗等。
2. 微生物的危害微生物中也有一部分能引起人及动、植物发生病害，这些具有致病性的微生物，称为病原微生物。
如人类的许多传染病（感冒、伤寒、痢疾、结核、脊髄灰质炎、病毒性肝炎等），均是由病原微生物引起的。
从药品生产的卫生学而言，微生物对药品的原料、生产环境和成品的污染是造成生产失败、成品不合格的重要因素。
第二章微生物的类群和形态结构一. 细菌细菌是一类细胞细而短、结构简单、细胞壁坚韧，以二分裂方式无性繁殖的原核微生物，分布广泛。
1. 细菌的形态与结构观察细菌最常用的仪器是光学显微镜，其大小可以用测微尺在显微镜下测量，一般以微米为单位。
细菌按其形态不同，主要分为球菌、杆菌和螺形菌三类。
（1）球菌多数球菌直径在1微米左右，外观呈球形或近似球形。
由于繁殖时分裂平面不同可形成不同的排列方式，分为双球菌、链球菌、葡萄球菌等。
第一章微生物细胞部门： xxx时间： xxx整理范文，仅供参考，可下载自行编辑第一章微生物细胞微生物学教案1-1第一章微生物细胞内容提要：微生物除病毒外都具有细胞结构，且一个即为独立的生活个体。
而微生物细胞分原核和真核两大类，其基本化学成分相近，一般以有机物和无机物两类状态存在，由于组成成分的不同，其生理功能各异。
尽管原核生物体小、形态简单，但结构复杂，使之具备了进行独立生命活动的全部功能。
另外，原核和真核微生物细胞中虽然基本化学成分相近，但结构有很大区别，如细胞壁、细胞核、细胞质等。
b5E2RGbCAP本章重点和难点：原核细胞的结构与功能，原核细胞和真核细胞的区别。
1.1细胞的化学性质微生物细胞可区分原核和真核两类，它们的基本化学成分相近。
1.1.1细胞的化学成分微生物细胞的化学成分以有机物<99%）和无机物<1%）两种状态存在。
有机物包括各种大分子，它们是蛋白质、核酸、类脂和碳水化合物。
p1EanqFDPw蛋白质主要是各种酶，也有一些蛋白质存在于细胞结构成分中。
类酯不溶于水的化合物<其中甘油三酯是富含能量的贮藏物质，磷酯是各种膜的组分，它们的非水溶性特点同控制透过性有关）DXDiTa9E3d碳水化合物既是结构成分，也是贮藏物质核酸贮存遗传信息的物质，并在蛋白质合成中有重要功能。
细胞中也存在许多较小的有机分子，如氨基酸、嘌呤、嘧啶、核苷酸以及辅酶等，在细胞干物质中有机成分达99％。
RTCrpUDGiT 各类有机成分中都有为数众多的不同种化合物，一个大肠杆菌(Escherichia coli>细胞中至少有5 000多种有机物分子(表1-1>，随着研究的深入，将不断发现新的化合物。
5PCzVD7HxA细胞中的无机成分包括小分子无机物和各种离子，可分为大量元素和微量元素两类。
它们在细胞中的含量只约为干物质的1％,但具有重要功能。
表1—2列举了细胞中常见的无机离子。
jLBHrnAILg第一章微生物细胞微生物学教案1-2在细胞的各种组分中，水是含量最多的物质，以重量计微生物含水量为70％—90％。
细胞质中一切生化反应都是在液相中进行的，水是理想的生物学溶剂。
虽然纯水的电化学性质呈中性，即电子和质子数相同，但它的氢、氧两元素成分的负电性完全不同，其电荷有些不对称，因而产生极性。
于是水成为很好的溶剂，易于同其它分子的氢键结合和具有黏附性，显示大的表面张力和高比热。
水的极性也有利于使非极性物质团聚在一起。
xHAQX74J0X1.1.2细胞的有机单体和多聚体细胞中的各种大分子有机物都是由单体连接而成的多聚体，大多数单体是包括几个至约30个碳原子的有机物。
细菌细胞中有4类重要的单体物质，它们是：糖类，构成多糖；脂肪酸，构成类脂；核苷酸，是核酸的基本单位；氨基酸，为蛋白质的基本组分。
LDAYtRyKfE1.1.2.1碳水化合物和多糖生物的各种含碳物质中最重要的是含4(C4>、5(C5>、6(C6>和7(C7>个碳原子的碳水化合物(糖>。
C5糖具有特殊的意义，因为它是核酸的结构主链。
C6糖是构成细胞壁的多糖和能量贮藏物的基本结构。
Zzz6ZB2Ltk 糖的羟基能被其它基团代换而形成衍生物。
多糖是含有许多单体的高分子化合物，单体之间由糖苷键进行共轭结合。
只含少数几个单体的聚合物称为寡糖。
糖苷链有O和p两种定向。
由a—1，4-糖苷键构成的葡聚糖(糖原及淀粉>是细菌和动植物中重要的碳和能量贮藏物；由B-1，4—糖苷键连接的葡聚糖存在于细菌细胞壁中，也是植物的细胞壁组分(纤维素>。
多糖也能同其它大分子化合物如蛋白质和类脂相结合，构成糖蛋白和糖脂，它们在细胞膜上作为表面受体分子而起重要作用。
dvzfvkwMI11.1.2.2.脂肪酸和类酯脂肪酸是类脂的主要组分。
类脂的独特性质是既含有高度疏水区，又含有高度亲水区。
简单类脂(脂肪>由脂肪酸和甘油通过酯键而形成，称为甘油三酯；复杂的类脂还含有其它成分(磷、氮、硫或小分子亲水化合物、如糖、胆胺和胆碱等>。
磷脂是很复杂的重要类脂，是细胞膜的主要结构成分。
rqyn14ZNXI类脂的疏水和亲水的双重性质，使它成为膜的理想结构成分，决定细胞的通透性，控制细胞内外物质的转运。
1.1.2.3核苷酸和核酸核酸是以核苷酸为单体形成的长链大分子，即多核苷酸，包括脱氧核糖核酸(DNA>和核糖核酸(RNA>。
DNA携带着细胞的遗传模板，RNA则是按模板转换为多肽过程的中间分子，核酸最先是从细胞核中分离获得，但也存在于细胞质中。
核苷酸由3种化学结构分子组成，即碱基、核糖和磷酸。
EmxvxOtOco1.碱基：嘧啶(pyrimidine>和嘌呤(purine>是参与构成核苷酸的是两类碱基，为含氮原子的杂环化合物。
嘧啶是1，3—二氮杂苯，重要的核酸嘧啶碱基有胞嘧啶(cytosine，C>、胸腺嘧啶(thymine，T>和尿嘧啶(uracil，U>，它们都能以烯醇式和酮式两种互变异构体存在。
嘌呤是由一个嘧啶环和一个咪唑环并联而成的1，3，7，9—四氮杂茚，重要的核酸嘌吟碱基有腺嘌呤(ade—nine，A>、鸟嘌呤(guanine，G>和次黄嘌呤(hypoxanthine>，它们都有两种异构体。
图1—1为核酸中碱基的结构。
SixE2yXPq52.核苷酸中的糖分子：每个核苷酸中都有1个五碳糖分子，即核糖或脱氧核糖。
脱氧核糖是核糖的2位碳原子上的OH被H置换，脱去了氧。
它们的结构如图1—2。
6ewMyirQFL第一章微生物细胞微生物学教案1-33.核苷酸中的磷酸：磷酸是3价酸，在核酸中它的两个价键被酯化。
单糖和碱基由p-糖苷键连接，通过单糖1位碳原子上的OH同嘧啶1位碳原子的H(或嘌呤9位碳原子上的H>结合脱水而形成。
单糖和磷酸由酯键连接，通过单糖5，位碳原子上醇基的H同磷酸的一个OH结合脱水而成。
kavU42VRUs核苷酸是构成核酸的单体，各个核苷酸之间由磷酸的一个基团和单糖3，位碳原子上的OH结合脱水而连接，形成含磷酸二酯键的长链核酸。
一个酯键存在于核苷酸内，另一个酯键存在于两个核苷酸之间。
磷酸的第三个基团在核酸中仍是游离的，所以核酸呈酸性。
y6v3ALoS89由核苷酸连接而成的长链核酸，其中一端的磷酸含有两个自由基，称为5"-P末端，简称5"末端；另一端则在单糖的3"碳原子上含有一个游离的OH，称为3"-OH末端，简称3"末端。
根据常规，阅读核酸时一般是从5’末端到3，末端。
环状核酸虽然无从区别M2ub6vSTnP第一章微生物细胞微生物学教案1-4两个不同的末端，但仍按此规则阅读。
1.1.2.4氨基酸和蛋白质氨基酸是构成蛋白质的单体。
大多数氨基酸只含C、H、O、N，细胞中20种普通氨基酸中有两种还含S。
全部氨基酸都有羧基(一C00H>和氨基(一NU2>两个重要功能团，它们使各氨基酸共价结合形成肽键而构成多肽。
直接连接在羧基碳原子的碳称为。
碳原子，不同氨基酸中连接在。
碳原子上的侧基(以R代表>种类不同，性质各异，从甘氨酸中的一个氢原子到苯丙氨酸的复杂环状结构。
图1-3表示20种普通氨基酸的结构，图中氨基酸的3字母编码和1字母编码在生物学文献中普遍采用。
0YujCfmUCw氨基酸的化学性质在很大程度上是由侧链来决定的，侧链本身若是羧基，则使氨基酸呈酸性，如天冬氨酸和谷氨酸。
有几种氨基酸含非极性疏水侧链。
半胱氨酸含一个巯基(一SH>可通过二硫键(R--S--S—R>和另一氨基酸连接。
氨基酸侧链化学性质的差别是构成各种特性不同的蛋白质的重要因素之一。
eUts8ZQVRd蛋白质在细胞的功能中起关键作用。
微生物细胞有两类蛋白，催化蛋白(酶>和结构蛋白。
各种蛋白都是以肽键相连接含特定氨基酸顺序的聚合体，根据氨基酸的数目分别称为二肽、三肽，直至多肽。
蛋白质可以只有一个多肽，也可含几个多肽。
在生物体内存在少至15个氨基酸和多于10000个氨基酸的蛋白质。
所有蛋白质在细胞中折叠存在，呈现复杂的结构排列。
氨基酸的线性排列称为蛋白质(多肽>的一级结构。
维持蛋白质一级结构的线性排列靠肽键，一个肽键接着另一个肽键，构成蛋白质均一的骨架。
多肽链可以有许多方式折叠和卷曲，形成具有特定构型的二级结构，其特征是具有螺旋形，最常见的是。
a—螺旋(a-helix>。
线型的多肽链盘绕成柱筒状。
在此情况下各个氨基酸的氧和氮原子在扭卷的结构中彼此靠得非常近，使氢键得以形成，以维持α—螺旋结构。
有些多肽可以形成不同结构，如B-片层(B-Sheet>，此时多肽中的氨基酸链向前向后折叠，而不是成螺旋形。
有的多肽可形成含有。
—螺旋和p-片层两个片段的二级结构，还有的多肽可以含有几个片段，每个片段表现为。
—螺旋或p 片层，这些片段称为区段sQsAEJkW5T第一章微生物细胞微生物学教案1-5(domains>，它们是蛋白质分子中具有特定功能的多肽区。
在此基础上再进一步折叠形成更稳定的蛋白质三级结构分子，它们含有一些暴露区或槽沟，在蛋白质同其它分子的结合中起重要作用。
如果某种蛋白质含有一个以上的多肽，则以多肽为亚单位排列形成蛋白质分子的四级结构。
它可以含有相同的亚单位，也可以含不同的亚单位，含多个亚单位的蛋白质的各亚单位通过非共价键(氢键>或共价键(一般是二硫键>结合在一起。
GMsIasNXkA白质遇到影响其折叠特性的外界因素，如极端温度和过高与过低pH或某些化学物质，高级结构受到破坏，蛋白质会发生变性，但这时一级结构仍然保持。
一般而言，当变性时蛋白质的生物学性质就丧失了；如果变性条件不太严厉且很快解除时，多肽可重新折叠。
变性与蛋白质生物活性相关联，说明蛋白质的生物活性不决定于蛋白质的初级结构本身，而是由初级结构所产生的独特折叠方式而决定的。
所以多肽的折叠伴随有下列两种情况的出现：①多肽获得了同特定生物功能相协调的独特形状；②折叠过程使蛋白质分子转变为化学上稳定的形态。
TIrRGchYzg1.2原核生物细胞的结构与功能原核生物虽然个体微小、形态简单，但细胞结构很复杂，使之具备进行独立生命活动的全部功能。
细胞的外层包括细胞壁和细胞质膜，这两部分也统称为膜套(envelope>。
许多细菌在细胞壁外面还有表层结构，如表面层和外被多糖。
除少数种类外，细菌都具有细胞壁。
细胞质膜里面为细胞质，包括细胞的各种结构成分和贮藏物质(图1-4>。
研究和描述细胞的细微结构时，采用的度量单位是纳M(nm，lnm=10-9m>。
7EqZcWLZNX1.2.1 细胞壁包在表面较坚韧略具有弹性的结构是细胞壁，是一层较薄的膜状结构，占菌体干重第一章微生物细胞微生物学教案1-6的10-25%。
