微生物复习

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绪论

1. 生物六界分类系统：病毒界、原核生物界、真核原生生物界、真菌界、动物界和植物界。

2. 微生物的命名：二名法。 属名（拉丁文名词）+种名（拉丁文形容词） 斜体表达，第一个字母大写。

第一章 病毒

1. 病毒的一般特征：

（1） 病毒形体极其微小；

（2） 没有细胞构造，无酶系统和蛋白质合成系统；

（3） 在宿主细胞协助下，合成病毒的化学组成和繁殖新个体；

（4） 在宿主细胞内专性寄生，离体条件下以无生命的化学大分子状态存在；

（5） 对一般抗生素不敏感，但对干扰素敏感。

2. 病毒的化学组成：蛋白质和核酸，个体大的病毒还有类脂质和多糖。

3. 病毒的结构：包膜（类脂质和多糖）+核衣壳（衣壳和核酸）

4. 病毒的分类：

根据专性宿主分类，可分为：动物病毒、植物病毒、细菌病毒（噬菌体）、放线菌病毒、藻类病毒、真菌病毒；

根据核酸种类分类，可分为：DNA病毒和RNA病毒

5. 病毒的形态：（根据衣壳粒排列的不同）

（1）螺旋对称型 烟草花叶病毒（为RNA病毒）

（2）20面体对称型 腺病毒（为DNA病毒）

（3）复合对称型 大肠杆菌T4噬菌体

6. 病毒的大小：以nm计算，直径通常在 10-300nm之间，有的可达400nm。

7. 病毒的繁殖过程：

（1）吸附：噬菌体以它的尾部末端吸附到敏感细胞表面某一特定的化学部分。

（2）侵入：尾髓将头部的DNA注入宿主细胞内，蛋白质外壳留在宿主细胞外。

（3）复制与聚集：借用宿主细胞的合成机构如核糖体、mRNA、tRNA、ATP及酶等复制核酸，进而合成噬菌体的蛋白质。

（4）释放：噬菌体粒子成熟后，其水解酶水解宿主细胞壁而使宿主细胞裂解，噬菌体被释放出来。

8. 噬菌体的溶原性：

（1）毒性噬菌体：侵入宿主细胞后，随即引起宿主细胞裂解的噬菌体。

（2）温和噬菌体：当它侵入宿主细胞后，其核酸附着并整合在宿主染色体上，和宿主的核酸同步复制，宿主细胞不裂解而继续生长。

（3）溶原细胞：含有温和噬菌体核酸的宿主细胞。

原噬菌体：在溶原细胞内的温和噬菌体核酸。

（4）溶原性是遗传特性，溶原性细菌的子代也是溶原性的。

9. 病毒对物理因素的抵抗力：

（1）温度：55－65℃范围内不到1h被灭活；高温使病毒的核酸和蛋白质衣壳受损伤；低温保存（-75℃）病毒。

（2）光及其它辐射:紫外辐射、可见光、离子辐射.

（3）干燥：干燥是控制环境中病毒的重要因素；干燥使病毒核酸释放出来而随后裂解；有包膜病毒适合在相对湿度较低的环境存活。 10. 病毒对化学因素的抵抗力：

（1）体内灭活：抗体、干扰素

（2）体外灭活：破坏蛋白质：酚、低离子强度的环境；破坏核酸：甲醛、亚硝酸、氨；破坏病毒脂类包膜：脂溶剂。

11．污水处理过程中对病毒的去除效果：

一级：物理过程，最多去除30%。

二级：生物处理，是生物吸附、生物降解、絮凝沉降作用过程，以去除有机物、脱氮和除磷为目的，同时对污水中病毒的去除率较高，达90%-99%。

三级：深度处理，进一步减少病毒并降低病毒的活性。

第二章 原核微生物

1. 细菌的个体形态和大小：

4种形态：球状、杆状、螺旋状和丝状，分别称为球菌、杆菌、螺旋菌和丝状菌。

细菌的大小以um计。

2. 细菌的细胞结构：

细菌为单细胞结构，所有的细菌均有以下结构：细胞壁、细胞质膜、细胞质及其内含物、拟核（细胞核物质）；

部分细菌有特殊结构：芽孢、鞭毛、荚膜、黏液层。菌胶团、衣鞘及光合作用层片等。

3. 细胞壁：

细菌分为革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌。

革兰氏阳性菌（G+）：细胞壁厚且结构简单，含大量肽聚糖，独含磷壁酸，不含脂多糖；

革兰氏阴性菌（G-）：细胞壁薄且结构复杂，含极少肽聚糖，独含脂多糖，不含磷壁酸。

细胞壁的生理功能：

（1）保护细胞免受外力的损伤（渗透压）；

（2）维持细菌的细胞形态；

（3）阻拦有害物质进入细胞；

（4）协助鞭毛运动。

4. 原生质体：

原生质体包括细胞质膜、细胞质及其内含物、细胞核物质。

（1） 细胞质膜

有磷脂双分子层，亲水基朝着膜的内、外表面的水相，疏水基在不着色区域。

是紧贴在细胞壁内侧而包围细胞质的一层柔软而富有弹性的薄膜，是半渗透膜，含蛋白质、脂质和多糖。

生理功能：维持渗透压梯度和溶质的转移；

合成细胞壁；

膜内陷形成中间体；

在细胞质膜上进行物质代谢和能量代谢；

鞭毛的着生点和提供其运动所需的能量。

（2） 细胞质及其内含物：

细胞质:被细胞膜包围着的除核质体外的一切物质。成分为蛋白质,核酸,多糖,脂类,无机盐和水。

细胞质内含物：核糖体：由核糖核酸（rRNA）和蛋白质组成；

内含颗粒：多聚磷酸盐颗粒、聚β-羟基丁酸、硫粒、糖原、气泡、藻青素颗粒、羧酶体、磁小体。 5.拟核：

（1）拟核：原核生物所特有的无核膜和核仁的原始细胞核，亦称细菌染色体。由一条环状双链的DNA分子高度折叠缠绕形成。

（2）功能：携带细菌全部遗传信息，决定遗传性状和传递遗传信息

6.荚膜、黏液层、菌胶团和衣鞘：

一些细菌在某些细胞表面分泌的一种黏性物质，把细胞壁完全包围封住，这层黏性物质叫荚膜。

荚膜的含水率在90%-98%，有的细菌的荚膜含多糖，有的含脂质或脂质蛋白复合体。

荚膜的功能：

（1）增强某些致病菌的侵染力；

（2）保护致病菌免受宿主吞噬细胞的吞噬，保护细菌免受干燥的影响；

（3）当缺乏营养时，荚膜可被用作碳源、能源、氮源；

（4）具有生物吸附作用。

黏液层：有些细菌不产荚膜，其细胞表面仍可分泌黏性的多糖，疏松的附着在细胞壁表面上，与外界没有明显的边缘。

菌胶团：被一个公共荚膜包围形成一定形状的细菌集团。

衣鞘：黏液层或荚膜硬质化，形成一个透明坚韧的空壳。

7.芽孢：

某些细菌在它的生活史中的某个阶段或某些细菌在它遇到外界不良环境时，在其细胞内形成一个内生孢子叫芽孢。

芽孢是抵抗外界不良环境的休眠体，无繁殖功能。

芽孢的特点：

（1）含水率低38-40%；

（2）芽孢壁厚而致密，分外、中、内三层；

（3）芽孢所特有的2,6-吡啶二羧酸使芽孢具有耐热性；

（4）含有耐热性酶

8.鞭毛：

由细胞质膜上的鞭毛基粒长出穿过细胞壁伸向体外，具有运动的功能。

9.细菌的培养特征：

（1）在固体培养基：菌落特征。用稀释平板法和平板划线法将呈单个细胞的细菌接种在固体培养基上，在一定的温度条件培养，细菌就可在固体培养基上迅速生长繁殖形成一个由无数细菌组成的群体，即菌落。

（2）在明胶培养基：用穿刺接种法将某种细菌接种在明胶培养基中培养，能产生明胶水解酶水解明胶，不同的细菌将明胶水解成不同形态的溶菌区。

（3）在半固体培养基：根据细菌的生长状态判断细菌的呼吸类型和鞭毛有无，能否运动。在穿刺线上部生长为好氧菌，沿穿刺线自上而下生长为兼性厌氧菌或兼性好氧菌，在穿刺线下部生长为厌氧菌。只沿穿刺线生长为没有鞭毛、不能运动的细菌，不但沿穿刺线生长而且穿透培养基扩散生长为有鞭毛、能运动的细菌。

（4）在液体培养基：细菌整个个体与培养基接触，可以自由扩散生长。

10. 细菌的表面电荷和等电点：

细菌等电点：pH为2-5（G+:2-3 G-:4-5）。

细菌培养液的pH若比细菌的等电点高，细菌的游离氨基电离受抑制，游离羧基电离，细菌则带负电。如果培养基的pH比细菌的等电点低，细菌的游离羧基电离受抑制，游离氨基电离，细菌则带正电。 一般培养过程中，细菌多处于偏碱性、中性和偏酸性，都高于细菌的等电点，细菌表面总是带负电荷。在废水生物处理过程中，废水的pH多数为偏酸性、中性和偏碱性，均在细菌的等电点之上，其中细菌都表现带负电性。

11. 细菌的染色原理和染色方法：

（1）染色原理：细菌菌体无色透明，用染色液染菌体，以增加菌体与背景的反差，在显微镜下则可清楚看见菌体的形态。

碱性染料:结晶紫、龙胆紫、碱性品红、蕃红、美蓝、甲基紫等

酸性染料:酸性品红、刚果红、曙红等

（2）染色方法：简单染色法和复合染色法。

（3）革兰氏染色法：

A．在无菌操作条件下，用接种环挑取少量细菌于干净的载玻片上涂布均匀，固定。

B．用草酸铵结晶紫染色1min，水洗去掉浮色。

C．用碘-碘化钾溶液媒染1min，倾去多余溶液。

D．用中性脱色剂如乙醇或丙酮脱色，革兰氏阳性菌不被褪色而呈紫色，革兰氏阴性菌被褪色而呈无色。

E．用番红染液复染1min，革兰氏阳性菌仍呈紫色，革兰氏阴性菌则呈现红色。革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌及被区别开。

（4）革兰氏染色的机制：

A．与细菌的等电点有关：革兰氏阳性菌的等电点为pH2-3，革兰氏阴性菌的等电点为pH4-5，可见革兰氏阳性菌带的负电荷比革兰氏阴性菌多，它与草酸铵结晶紫结合得更牢固，对乙醇脱色的体抗力更强。

B．与细胞壁有关：用乙醇脱色时，革兰氏阴性菌的脂质被乙醇溶解，增加细菌细胞壁的孔径及其通透性，乙醇很易进入细胞内将草酸铵结晶紫、碘-碘化钾复合物提取出来，使菌体呈现无色。革兰氏阳性菌由于脂质含量很低，而肽聚糖含量高，乙醇是脱色剂又是脱水剂，使肽聚糖脱水缩小细胞壁的孔径，降低细胞壁的通透性，阻止乙醇进入细胞，草酸铵结晶紫和碘-碘化钾复合物截留在细胞内而不被脱色，仍呈紫色。

12.细菌悬液的稳定性：

细菌在液体培养基中的存在状态有稳定的和不稳定的两种，稳定的叫S型，即光滑性；不稳定的叫R型，即粗糙型。污水处理厂多用R型，因为R型细菌悬液很不稳定容易发生凝聚而沉淀。

13．细菌的比表面积

单位体积的细菌群的总比表面积巨大，这样有利于细菌吸附和吸收营养物，有利于排泄代谢产物，使细菌生长繁殖快。

14.细菌的相对密度在1.07-1.19之间，单个细菌的质量约为1x10^-9~1x10^-10mg。

15.放线菌：

在固体培养基上呈辐射状生长而得名。大多数是腐生菌、单细胞、G+菌、陆生性强。

菌丝分为三类：营养菌丝、气生菌丝、孢子丝。

放线菌的革兰氏染色反应：除枝动菌属为革兰氏阴性菌以外，其余全部放线菌均为革兰氏阳性菌。

菌落特征：

（1）干燥、不透明、表面呈紧密的丝绒状上面有一层色彩鲜艳的干粉；

（2）菌落与培养基的连接紧密，难以挑取；

（3）正反面颜色常常不一致，菌落边缘 培养基的平面有变形现象。