微生物学复习

一、微生物是自然界物质循环的关键环节；➢微生物是人类的朋友：1.体内的正常菌群是人及动物健康的基本保证；帮助消化、提供必需的营养物质、组成生理屏障2.微生物可以为我们提供很多有用的物质；有机酸、酶、各种药物、面包、奶酪、啤酒、酱油等等3.基因工程为代表的现代生物技术；➢少数微生物也是人类的敌人：鼠疫；天花；艾滋病；疯牛病；埃博拉病毒；二、微生物的发现和微生物学的建立与发展1. 法国人巴斯德（Louis Pasteur）（1822～1895）(1) 发现并证实发酵是由微生物引起的；(2) 彻底否定了“自然发生”学说：著名的曲颈瓶试验无可辩驳地证实，空气内确实含有微生物，是它们引起有机质的腐败；(3) 免疫学——预防接种：首次制成狂犬疫苗；(4)其他贡献：巴斯德消毒法：60～65℃作短时间加热处理，杀死有害微生物。

2.德国人柯赫（Robert Koch）（ 1843～1910）（1）微生物学基本操作技术方面的贡献a）细菌纯培养方法的建立：土豆切面→营养明胶→营养琼脂（平皿）b）设计了各种培养基，实现了在实验室内对各种微生物的培养c）流动蒸汽灭菌d）染色观察和显微摄影（2）对病原细菌的研究作出了突出的贡献：a）具体证实了炭疽杆菌是炭疽病的病原菌；b）发现了肺结核病的病原菌；（1905年获诺贝尔奖）c）证明某种微生物是否为某种疾病病原体的基本原则——著名的柯赫原则1)在每一相同病例中都出现这种微生物；2)要从寄主分离出这样的微生物并在培养基中培养出来；3)用这种微生物的纯培养接种健康而敏感的寄主，同样的疾病会重复发生；4)从试验发病的寄主中能再度分离培养出这种微生物来。

微生物的特点：个体小、结构简、胃口大、食谱广、繁殖快、易培养、数量大、分布广、种类多、级界宽、变异易、抗性强、休眠长培养物：在一定的条件下培养、繁殖得到的微生物群体混合培养物：含有多种微生物的培养物；纯培养物：只有一种微生物的培养物；通常情况下只有纯培养物才能提供可以重复的结果第一节微生物的分离和纯培养一、无菌技术◆用于分离、培养微生物的器具事先不含任何微生物；◆在转接、培养微生物时防止其它微生物的污染；1、微生物培养的常用器具及其灭菌常用的器具：试管、瓶子、培养皿等常用的灭菌方法：高温干热灭菌高压蒸汽灭菌2、接种操作接种：在无菌的情况下，以接种的器具把菌种转移到无菌培养基的过程。

在火焰附近（酒精灯、煤气灯）进行二、用固体培养基分离纯培养菌落（colony）：单个（或聚集在一起的一团）微生物在适宜的固体培养基表面或内部生长、繁殖到一定程度可以形成肉眼可见的、有一定形态结构的子细胞生长群体。

众多菌落连成一片形成菌苔（lawn）。

五、选择培养分离微生物群落中数量占少数的微生物的分离纯化：1.抑制大多数其它微生物的生长；2.使待分离的微生物生长更快；使待分离的微生物在群落中的数量上升，方便用稀释法对其进行纯化。

（没有一种培养基或一种培养条件能够满足自然界中一切生物生长的要求，在一定程度上所有的培养基都是选择性的。

）3.使待分离的微生物生长“突出”；直接挑取待分离的微生物的菌落获得纯培养。

富集培养✧特定的环境条件✧仅适应于该条件的微生物旺盛生长✧待分离微生物在群落中的数量大大增加✧从自然界中分离到所需的特定微生物富集培养是微生物学家最强有力的技术手段之一。

营养和生理条件的几乎无穷尽的组合形式可应用于从自然界选择出特定微生物的需要。

根据微生物的特殊要求，从自然界分离出特定已知微生物种类；分离培养在特定环境中能生长的微生物；六、二元培养物培养物中只含有二种微生物，而且是有意识的保持二者之间的特定关系的培养物称为二元培养物。

●病毒和宿主细胞；●纤毛虫、变形虫和粘细菌；原核微生物？真核微生物？有无核膜（明显界限的细胞核）细菌细胞的结构：①细胞壁②细胞壁以内的构造—原生质体③细胞壁以外的构造细胞壁的功能：①固定细胞外形②协助鞭毛运动③保护细胞免受外力的损伤④为正常细胞分裂所必需⑤阻拦有害物质进入细胞⑥与细菌的抗原性、致病性和对噬菌体的敏感性密切相关细胞膜的概念及功能：1.控制细胞内、外的物质的运送、交换2.维持细胞内正常渗透压以保证屏障作用；3.合成细胞壁各种组分和荚膜等大分子的场所；4.进行氧化磷酸化或光合磷酸化的产能基地；5.许多酶和电子传递链组分的所在部位；6.鞭毛着生点和提供其运动所需的能量等。

质粒(circular covalently closed DNA ):一、细菌的繁殖细菌一般为无性繁殖。

多数繁殖方式：二分裂繁殖细菌的固体培养特征：菌落特征：湿润,较光滑粘稠，易挑起，质地均匀，菌落正反面及边缘与中央部位的颜色一致。

二、放线菌特征①放线菌的菌丝体为单细胞，菌丝直径比真菌细，与细菌接近；②无核膜、核仁和线粒体等，核糖体为70S（沉降系数,S数值越大、颗粒越大、分子量越大），属原核生物；③细胞壁含胞壁酸，二氨基庚二酸，不含几丁质，纤维素，革兰氏染色阳性；④对环境pH值的要求是近中性或微偏碱，这与细菌相近而不同于真菌 (一般偏酸性)；⑤凡能抑制细菌的抗生素也能抑制放线菌，而抑制真菌的抗生素对放线菌无抑制作用；⑥对溶菌酶敏感。

三、蓝细菌1. 蓝细菌特点：◆含叶绿素a（chlorophyll a）和光合系统Ⅱ，具有放氧性光合作用◆蓝细菌无叶绿体，无真核，有70S核糖体，◆细胞壁中含有肽聚糖，◆对青霉素和溶菌酶十分敏感，◆蓝细菌与隶属红螺菌目（rhodospirillales）的光合细菌的差别是：后者进行较原始的循环光合磷酸化反应，在反应过程中不放氧, 是厌氧生物。

四、支原体、立克次氏体、衣原体支原体繁殖与培养特征➢一般以二等分裂方式进行繁殖。

➢寄生或腐生。

能在含血清、酵母膏或甾醇等营养丰富的培养基上生长。

➢菌落特征：菌落小，直径一般仅为0.1～1mm，呈特有的“油煎蛋”状。

➢液体培养特征：不混浊。

真核微生物定义：具有核膜包被的真正细胞核能进行有丝分裂、细胞质中有线粒体的微小生物，称为真核微生物。

主要包括：真菌中的酵母菌和丝状真菌、微藻及原生动物。

原核微生物与真核微生物的比较1概念：真菌（复数为fungi；单数为fungus）：包括那些真核、产孢子、吸收营养物质、无叶绿体并以有性和无性方式繁殖的一类有机体。

2.真菌的主要特征：①具有真正细胞核；②没有叶绿素，不能进行光合作用；③营养体一般为发达的丝状、分枝结构，也有单细胞；④能进行有性和无性繁殖，产生孢子；⑤细胞壁含几丁质（甲壳质）；⑥营养方式为吸收式异养；⑦陆生性较强。

酵母菌的无性繁殖1、芽殖过程母细胞壁变薄→新合成物质堆积→形成隔壁→子细胞脱离酵母菌菌落：色单调（乳白或矿烛色），易挑取，酒香味丝状真菌菌丝（hyphae）：真菌营养体的基本单位；为分枝管状，有或无隔膜；直径一般为3～10μm，与酵母细胞类似，比细菌或放线菌的细胞约粗10倍。

菌丝的特化形式：营养体特化：假根、吸器、附着胞、菌核、菌环和菌网子实体：无性：分生孢子头（座，盘）、孢子囊；有性：担子、子囊果等霉菌的菌落特征：1.霉菌的细胞呈丝状；2.在固体培养基上有营养菌丝和气生菌丝的分化，气生菌丝间没有毛细管水；3.霉菌的菌落形态较大，质地一般比放线菌疏松，外观干燥，不透明，呈现或紧或松的蛛网状、绒毛状或棉絮状；4.菌落与培养基的连接紧密，不易挑取；5.菌落正反面的颜色和边缘与中心的颜色常不一致等。

病毒的特点1）不具有细胞结构，具有一般化学大分子的特征。

2）一种病毒的毒粒内只含有一种核酸，DNA或者RNA。

3）大部分病毒没有酶或酶系极不完全，不含催化能量代谢的酶，不能进行独立的代谢作用。

4）严格的活细胞内寄生，没有自身的核糖体，没有个体生长，也不进行二均分裂，必须依赖宿主细胞进行自身的核酸复制，形成子代。

5）个体微小，在电子显微镜下才能看见。

6）对大多数抗生素不敏感，对干扰素敏感。

定义：病毒为具有独立于其宿主的进化史的绝对细胞内寄生物，它的DNA或RNA基因组被其所编码的蛋白质壳体化（encapsidation）。

-------------（Fields等，1990年）（真）病毒：至少含核酸和蛋白质二种组分非细胞生物类病毒：只含具侵染性的RNA组分亚病毒卫星RNA：只含有不具侵染性的RNA朊病毒：只含蛋白质病毒的宿主范围：病毒几乎可以感染所有的细胞生物，但具有宿主特异性噬菌体（phage）植物病毒（plant viruses）动物病毒（animal viruses）病毒的培养和纯化1、病毒的培养：二元培养物法若是噬菌体标本经过适当稀释再接种细菌平板，经过一定时间培养，在细菌菌苔上可形成圆形局部透明区域，即噬斑（plague）。

若标本经过适当稀释进行接种并辅以染色处理，病毒可在培养的细胞单层上形成肉眼可见的局部病损区域，即蚀斑或称空斑。

毒粒（病毒颗粒）：病毒的细胞外颗粒形式，也是病毒的感染性形式。

（一团能够自主复制的遗传物质+蛋白质外壳+包膜）→保护遗传物质免遭环境破坏，并作为将遗传物质从一个宿主细胞传递给另一个宿主细胞的载体。

一、毒粒的形态结构1、病毒的大小和形状个体小，必需在电镜下观察；不同病毒的毒粒大小差别很大；毒粒的形状大致可分球形颗粒(或称拟球形颗粒)、杆状颗粒和复杂形状颗粒（如蝌蚪状，卵形）等少数几类。

2、毒粒的壳体结构壳体或衣壳（capsid）：包围着病毒核酸的蛋白质外壳，由蛋白质亚基按对称的形式、有规律地排列而成，是病毒毒粒的基本结构。

壳体结构类型：螺旋对称壳体；二十面体对称壳体；双对称结构。

3、病毒的包膜结构核壳（nucleocapsid）：病毒的蛋白质壳体和病毒核酸（核心）构成的复合物，又称核衣壳。

裸露毒粒（naked virion）：仅由核衣壳构成的病毒颗粒。

如烟草花叶病毒、脊髓灰质炎病毒（Poliovirus）等一些简单的病毒的毒粒。

包膜（envelope）：有些病毒核衣壳包裹着的一层脂蛋白膜作用：维系毒粒结构，保护病毒核壳的作用。

包膜糖蛋白，具有多种生物学活性，是启动病毒感染所必需的。

二、毒粒的化学组成毒粒（化学组成）：核酸，蛋白质（基本化学组成：病毒颗粒在化学上表现为核蛋白）；脂类；碳水化合物。

2、病毒的蛋白质：结构蛋白：病毒基因组编码的，在病毒复制过程中产生并具有一定功能，但并不结合于毒粒中的蛋白质；非结构蛋白：（壳体蛋白；包膜蛋白；存在于毒粒中的酶）构成一个形态成熟的有感染性的病毒颗粒所必需的蛋白质。

病毒结构蛋白的主要生理功能：1）构成蛋白质外壳，保护病毒核酸免受核酸酶及其它理化因子的破坏；2）决定病毒感染的特异性，与易感细胞表面存在的受体具特异性亲和力，促使病毒粒子的吸附和入侵；3）决定病毒的抗原性，能刺激机体产生相应的抗体；4）构成毒粒酶，或参与病毒对宿主细胞的入侵（如T4噬菌体的溶菌酶等），或参与病毒复制过程中所需要病毒大分子的合成（如逆转录酶等）；病毒的复制：病毒感染敏感宿主细胞后，病毒核酸进入细胞，通过其复制与表达产生子代病毒基因组和新的蛋白质然后由这些新合成的病毒组分装配（assembly）成子代毒粒，并以一定方式释放到细胞外。