《微生物学》主要知识点-01第一章微生物学绪论
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微生物学思考题第一章绪论1.微生物有哪五大共性,其中最基本的是哪一个,何故?微生物五大共性分别是:1:体积小,面积大;2:吸收多,转化快;3:生长旺,繁殖快;4:适应强,易变异;5:分布广,种类多。
其中最基本的特性是体积小,面积大。
微生物是一个突出的小体积大面积系统,从而赋予它们具有不同于一切大生物的五大共性,因为一个小体积大面积系统,必然有一个巨大的营养物质吸收面、代谢废物的排泄面和环境信息的交换面,故而产生了其余四个共性。
巨大的营养物质吸收面和代谢废物的排泄面使微生物具有了吸收多,转化快,生长旺,繁殖快的特点。
环境信息的交换面使微生物具有适应强,易变异的特点。
而正是因为微生物具有适应强,易变异的特点,才能使其分布广,种类多。
2.为什么说巴斯德和柯赫是微生物学的奠基人?(请不要简单罗列二个人的工作,而应该对他们的工作及意义进行评论)路易·巴斯德,主要贡献:①否认了“自生说”;②初步应用免疫学,利用预防接种法治疗疾病,给人类带来幸福;③证实了发酵作用与微生物活动有关;④发明了巴氏灭菌法。
④分离鉴定了引起家蚕蚕病杆菌并提出预防措施,被誊为微生物的奠基人。
罗伯特·柯赫,专门研究细菌,特别是病原菌,对微生物学有卓越贡献:①建立微生物学研究基本技术,被誉为细菌学技术之父。
②证实病害的病原菌学说(柯赫法则)。
具体证实了炭疽病菌是炭疽病的病原菌。
发现了肺结核病的病原菌。
他们将微生物大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,开辟了医学和工业微生物等分支学科。
巴斯德和柯赫是微生物学的奠基人3.微生物包括哪几大类群?真核:酵母菌、霉菌、原生动物、单细胞藻类原核:真细菌(放线菌、支原体、立克次氏体、衣原体、蓝细菌)、古细菌非细胞结构:病毒、亚病毒(类病毒、拟病毒、朊病毒)4.名词解释:微生物、种、菌株、型。
微生物学教案第一章绪论第一章绪论一、微生物和你当你清晨起床后,深深吸一口清新的空气,喝一杯可口的酸奶,品尝着美味的面包或馒头的时候,你就已经开始享受到了微生物给你带来的恩惠;当你因患感冒或其他某些疾病而躺在医院的病床上,经受病痛的折磨时,那便是有害的微生物侵蚀了你的身体;但当白衣护士给你服用(或注射)抗生素类药物,使你很快恢复了健康时,你得感谢微生物给你带来的福音,因为抗生素是微生物的"奉献"。
然而,如果高剂量的某种抗生素注入到你的体内后,效果甚微或者甚至毫无效果,你可曾想到这也是微生物的恶作剧--病原微生物对药物产生了抗性。
这时医生只好尝试用其他药物,这些药物又有待于微生物学家和其它科学家去研究、开发……。
可以说,微生物与人类关系的重要性,你怎么强调都不过分,微生物是一把十分锋利的双刃剑,它们在给人类带来巨大利益的同时也带来"残忍"的破坏。
它给人类带来的利益不仅是享受,而且实际上涉及到人类的生存。
在这本书中你们将读到微生物在许多重要产品中所起的不可替代的作用,例如:面包、奶酪、啤酒、抗生素、疫苗、维生素、酶等重要产品的生产(见第十五章),同时也是人类生存环境中必不可少的成员,有了它们才使得地球上的物质进行循环(见第十一章),否则地球上的所有生命将无法繁衍下去。
此外,你在第十章还将会看到以基因工程为代表的现代生物技术的发展及其美妙的前景也是微生物对人类作出的又一重大贡献。
然而,这把双刃剑的另一面--微生物的"残忍"性给人类带来的灾难有时甚至是毁灭性的。
1347年的一场由鼠疫杆菌(Yersinia pestis)引起的瘟疫几乎摧毁了整个欧洲,有1/3 的人(约2500万人)死于这场灾难,在此后的80年间,这种疾病一再肆虐,实际上消灭了大约75%的欧洲人口,一些历史学家认为这场灾难甚至改变了欧洲文化。
我国在解放前也曾多次流行鼠疫,死亡率极高。
周德庆微生物学笔记[1]绪论第一节:微生物学的研究对象与任务一、微生物的含义(什么是微生物)非分类学上名词,来自法语Microbe一词。
是形体微小、单细胞或个体结构简单的多细胞、甚或无细胞结构的低等生物的通称。
(插入)二、生物分界(微生物在生物界的位置)1、两界系统(亚里斯多德)动物界Animalia:不具细胞壁,可运动,不行光合作用。
植物界Plantae:具有细胞壁,不运动,可行光合作用。
三界:原生生物界Protista:(E.H.Haeckel,1866年提出)2、五界系统R.H.Whitakker,Science,163:150-160,1969原核生物界Monera:细菌、放线菌等原生生物界Protista:藻类、原生动物、粘菌等真菌界Fungi:酵母、霉菌动物界Animalia:植物界Plantae:五界系统是以细胞结构分化的等级以及和光合、吸收、摄食这三种主要营养方式有关的组织类型为基础的。
六界:加上病毒界。
3、三界(域)系统Woese用寡核苷酸序列编目分析法对60多株细菌的16SrRNA序列进行比较后,惊奇地发现:产甲烷细菌完全没有作为细菌特征的那些序列,于是提出了生命的第三种形式--古细菌(archaebacteria)。
随后他又对包括某些真核生物在内的大量菌株进行了16SrRNA(18SrRNA)序列的分析比较,又发现极端嗜盐菌和极端嗜酸嗜热菌也和产甲烷细菌一样,具有既不同其他细菌也不同于其核生物的序列特征,而它们之间则具有许多共同的序列特征。
于是提出将生物分成为三界(Kingdom)(后来改称三个域):古细菌、真细菌(Eubacteria)和真核生物(Eukaryotes)。
1990年,他为了避免把古细菌也看作是细菌的一类,他又把三界(域)改称为:Bacteria(细菌)、Archaea(古生菌)和Eukarya(真核生物)。
并构建了三界(域)生物的系统树。
四、微生物特点生命基本特征:生命通过它的耐久性、适应性、它的生长及修复的能力和它的繁殖而延续下去,这是生命的基本的和普遍的特征。
微生物学各章小结第一章:绪论1、微生物:一类形体微小、单细胞或个体较为简单的多细胞,甚至无细胞结构的低等生物的统称。
2、微生物的几个基本特性:1体积小、面积大“微米”作为个体大小的度量单位,个体更小的病毒则以“纳米”为度量单位。
个体形态需要借助光学显微镜或电子显微镜观察。
肉眼可观察到微生物聚集的群体-菌落2微生物的种类多:原核生物:3500种;:病毒:4000种;真菌:9万种;原生动物和藻类:10万种;3在自然界中分布极为广泛4生长旺,繁殖快(单细胞藻类:3~6小时繁殖一代。
酵母:2~4小时繁殖一代。
细菌:0.5~1小时繁殖一代。
)5适应性强,易变异3、微生物学发展简史分几个阶段,其中代表人物是谁?主要做了什么贡献?(一)微生物的利用与发现时间:1676~1861 开创者:安东•列文虎克(Antony Leeuwenhoek )。
特点:自制单式显微镜观察细菌;微生物形态描述。
(二)微生物学及食品微生物学的建立19世纪中期,欧洲工业、农业规模化生产方式已经形成。
当时工农业生产发展中出现的葡萄酒发酵酸败、人畜传染病等与微生物相关的问题急需解决。
法国人巴斯德:彻底否定了“自生说”学说。
免疫学——预防接种。
证实发酵是由微生物引起的。
其他贡献:巴斯德消毒法等。
德国人柯赫:微生物学基本操作技术的贡献:a)细菌纯培养方法的建立。
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)蒸汽灭菌。
d)染色观察和显微摄影。
对病原细菌研究作出了突出贡献: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;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。
(三)近代微生物学的发展微生物学研究工具的不断改进;微生物学和其他生物科学共同发展,互相促进。
4、日常生活中与食品生产、储藏、变质等有关的微生物问题。
P5第二章:微生物的形态、结构与功能1、细菌:是一类单细胞、细胞壁坚韧、以二等分裂方式繁殖和水生性较强的原核微生物。
第一章绪论微生物(Microorganism)是广泛存在于自然界中的一群肉眼看不见,所有个体微小的单细胞和结构极为简单的多细胞以及没有细胞结构的低等生物的统称。
微生物学的研究对象:病毒和类病毒;细菌、支原体、立克次体、衣原体和放线菌;酵母菌、霉菌、原生动物和单细胞藻类一、微生物与我们二、微生物的发现和微生物学的建立与发展(一)微生物的发现(二)微生物学的奠基1.巴斯德∙巴斯德的工作:∙发现并证实发酵是由微生物引起的∙彻底否定了“自然发生”学说∙免疫学——预防接种∙其他贡献:巴斯德消毒法等2.柯赫∙柯赫的工作(1)微生物学基本操作技术方面的贡献∙细菌纯培养方法的建立∙配制培养基∙流动蒸汽灭菌∙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:∙具体证实了炭疽病菌是炭疽病的病原菌。
∙发现了肺结核病的病原菌∙证明某种微生物是否为某种疾病病原体的基本原则——柯赫原则柯赫原则:1 在每一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。
(三)微生物学发展过程中的重大事件(四)20世纪的微生物学(五)微生物学在生命科学发展中的重要地位1、微生物是生物学基本理论研究中的理想实验对象2.对生命科学研究技术的贡献3.微生物与“人类基因组计划”(五)我国微生物学的发展(六)21世纪微生物学展望三、微生物的类群及特点个体小、结构简、胃口大、食谱广、繁殖快、易培养、数量大、分布广、种类多、易变异、抗性强、休眠长、起源早、发现晚。
个体小、∙杆菌的平均长度:2 微米;∙1500个杆菌首尾相连= 一粒芝麻的长度;∙10-100亿个细菌加起来重量=1毫克∙面积/体积比:人= 1,大肠杆菌= 30万;这样大的比表面积特别有利于它们和周围环境进行物质、能量、信息的交换。
微生物的其它很多属性都和这一特点密切相关。
第一章绪论(12345)G+G-细菌细胞壁结构特点;肽聚糖和磷壁酸的结构特点;G-细菌细胞壁的脂多糖构造;缺壁细菌;革兰氏染色的步骤和机理;细菌芽孢的构造和功能;芽孢的耐热机制;研究芽孢的意义;荚膜的结构与功能;原核生物鞭毛的构造和功能;真核与原核微生物的特点与区别;真核微生物鞭毛的结构特点。
营养物质与营养的概念;微生物的营养要求;微生物的营养类型;配制培养基的原则;培养基的种类及特点;微生物吸收营养的主要方式及特点。
第五章微生物的代谢(1234)代谢的概念;生物氧化的概念和类型;发酵的概念、代谢途径及产能特点;呼吸的类型及产能特点;自养微生物的生物氧化(氨、硫、铁、氢),能量转换的方式;固氮微生物的种类;生物固氮的机制;其他耗能反应(运输、运动、生物发光);能量代谢的调节方式;初级代谢与次级代谢的关系;次级代谢的调节方式生长和繁殖的概念;生长曲线的概念及分期特点;二次生长;同步培养及方法;连续培养及方法;影响微生物生长的环境因素;控制微生物生长的化学物质及特点;控制微生物生长的物理因素及特点第七章病毒(134567)病毒的性质和定义;病毒的种类;病毒的本质??;病毒的形态结构??;病毒的壳体结构??;病毒的包膜结构??;毒粒的结构类型;毒粒的化学组成;病毒的蛋白质类型;病毒的复制方式??;一步生长曲线及分期??;病毒的复制周期;病毒吸附的方式;病毒的侵入方式;病毒大分子合成的阶段;病毒的装配过程;病毒非增殖性感染的类型;缺损病毒的类型;吻合噬菌体的溶源性反应;噬菌体感染对原核细胞的影响;病毒感染对真核细胞的影响;病毒感染对机体的影响;亚病毒因子及特点基因组的概念;原核与真核微生物基因组的特点;质粒的特点和种类;质粒的主要特性;转座因子的类型及转座的遗传学效应;细菌基因重组三种方式的特点、原理及实验依据;基因定位和基因组测序的方法;微生物育种的概念;诱变育种的方法及原理;诱变育种的筛选策略;代谢工程育种的方法微生物在生态系统中的地位和作用;微生物种群相互作用的类型;微生物在自然界(陆生、水生、大气、极端环境、动物、植物工农业产品)的分布特点11。
绪论 1微生物的分类 原核细胞型微生物:细菌、螺旋体、衣原体、支原体、立克次体、放线菌 真核细胞型微生物:真菌 非细胞型微生物 :病毒、朊粒、类病毒 第一章:细菌的形态和结构 1医学微生物学的“三性”、“两法” (了解) “三性”:生物学特性、致病性、免疫性与宿主应答 “两法”:微生物学检查法、特异性防治原则 2:革兰染色法:结 晶 紫-卢戈碘液-无水乙醇-酸性复红 革兰染色阳性为蓝色,革兰染色阴性为红色 3:细菌的结构:(简答题) 基本结构:核质、细胞质、细胞膜、细胞壁 特殊结构:鞭毛、菌毛、芽胞、荚膜 4:
(1) 核质:单一密闭环状 DNA分子,呈球形、棒状或哑状,由 DNA、RNA、蛋白质组成 (2) 细胞质:含质粒、核糖体、胞质颗粒、中介体 1) 质粒:染色体外的遗传物质,为闭合环状双链 DNA,带有遗传信息,控制细菌某些特定 的遗传性状。特点:自我复制、传递 2) 核糖体:合成蛋白质的场所 3) 胞质颗粒:贮藏营养物质。 异染颗粒,嗜碱性强可用于鉴别细菌。例如:白喉棒状杆菌 的胞质颗粒位于菌体的两端,经亚甲蓝染色呈紫色,形似火柴棒,用于细菌鉴别。 4) 中介体:细胞膜内陷、折叠、卷曲形成的囊状,多见于 G+菌,参与细菌分裂,称为 “拟线粒体” 5:细菌细胞膜功能:物质转运、生物合成、呼吸作用、分泌作用 6:细胞壁:主要组分为肽聚糖 ,革兰阳性菌与阴性菌的细胞壁不同。 革兰阳性菌:由聚糖骨架、四肽侧链、五肽交联桥构成 革兰阴性菌:聚糖骨架、四肽侧链 革兰阳性菌细胞壁特殊组分:磷壁酸(包括壁磷壁酸、膜磷壁酸) 革 兰 阴 性 菌 细 胞 壁 特 殊 组 分: 外 膜 7:革兰阴性菌外膜的结构(简答题): 外膜由:由脂蛋白、脂质双层、脂多糖 (内毒素)构成 脂多糖由:脂质 A、核心多糖、特异多糖构成 8脂多糖又称为G-菌内毒素 脂质A :内毒素毒性的主要部分;无种属特异性 核心多糖:具有属特异性 特异多糖:G-菌的菌体抗原;具种特异性 G+菌与G菌细胞壁的比较
绪论1.什么是微生物,它们包括哪些类群?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。
它们包括属于原核类的细菌、放线菌、支原体、立克次氏体、衣原体和蓝细菌,属于真核类的真菌(酵母菌和霉菌)、原生动物和显微藻类,以及属于非细胞类的病毒、类病毒和朊病毒等。
2.谁是微生物学初创期的代表人物?列文虎克3.微生物学的奠基人谁?巴斯德、科赫4.什么是科赫氏法则病原微生物总是在患传染病的动物中发现而不存在于健康个体中;这一微生物可以离开动物体,并被培养为纯种培养物;这种纯培养物接种到敏感动物体后,应当出现特有的病症;该微生物可以从患病的实验动物中重新分离出来,并可在实验室中再次培养,此后它仍然应该与原始病原微生物相同。
可能题型:试述科赫氏法则和其在当今的可用与不合理(科学)之处5.微生物学发展史可分几期?史前期,初创期,奠基期,发展期,成熟期6.微生物有哪五大共性,其中最基本的是哪一个,何故?微生物的五大共性,即体积小,面积大;吸收多,转化快;生长旺,繁殖快;适应强,易变异;分布广,种类多体积小、面积大是最基本的一个,由它可发展出一系列其他共性,因为一个小体积大面积系统必然有一个巨大的营养物吸收面、代谢废物的排泄面和环境信息的接受面。
7.试分析微生物五大共性对人类的利弊。
吸收多,转化快:微生物的这个特性为它们的高速生长繁殖和产生大量代谢产物提供了充分的物质基础,从而使微生物有可能更好地发挥“活的化工厂”的作用。
人类对微生物的利用,主要体现在它们的生物化学转化能力。
生长旺,繁殖快:微生物的这一特性在发酵工业上具有重要的实践意义,主要体现在它的生产效率高、发酵周期短上。
对生物学基本理论的研究也带来极大的优越性——它使科研周期大大缩短、经费减少、效率提高。
对于危害人、畜和植物等的病原微生物或使物品发生霉腐的霉腐微生物来说,它们的这个特性就会给人类带来极大的麻烦甚至严重的祸害。
《微生物学》复习题绪论第一章原核生物的形态、构造和功能第三章病毒和亚病毒一、名词解释微生物、微生物化、模式微生物、微生物多样性、细菌、古生菌、L细菌、伴孢晶体、菌落、放线菌、静息孢子、病毒、基本培养基、最适生长温度、巴氏消毒法、细菌质粒、温和噬菌体、前噬菌体、病毒包涵体、噬菌体、阮病毒、周质空间、溶原性细菌、噬菌斑生成单位、一步生长曲线、糖被。
二、填空题1.微生物是一切生物的总称,其特点是、和。
2.微生物主要有三大类群:①类的、、、、、;②类的、、;③类的和。
3.人类对微生物的发现和认识,比对动植物晚得多,其原因是微生物具有、、和四个特点。
4.被誉为微生物学先驱者的是世纪、国的,因为他最早利用见到了。
5.在微生物促进人类医疗保健事业发展过程中,曾发生过“六大战役”,即,,,,,。
6.微生物学为现代生命科学提供的有:,,,,,,,,。
7.微生物的五大共性是,,,和,其中最主要的共性应是。
8.微生物代谢类型的多样性表现在:,,,,,,。
9.细菌的形态主要有状、状和三种,此外,还有少数状和状等。
10.细菌细胞的一般构造有、、、、、和等,而特殊构造则有、、、和等。
11.磷壁酸是革兰氏性细菌细胞壁上的特有成分,主要成分为或。
12.G+细菌细胞壁的特有成分是,G-细菌的则是。
13.古生菌细胞壁的成分与真细菌不同,它们无肽聚糖,只含有、或。
14.在自然界和实验室中可以找到四类缺壁细菌,包括、、和。
15.细菌细胞的内含物有、、和四类。
16.在没有显微镜的条件下,通过观察生长在上的形状或生长在上的现象,可推测某细菌可能长有鞭毛。
17.菌毛多见于革兰氏性致病菌中,它具有功能,如引起严重性病的细菌,它的菌毛可粘附于人体的上。
18.芽胞除了可长期休眠外,还是生命世界中抗逆性最强的生命体,例如抗、抗和抗等。
19.蓝细菌是一类、、和的大型原核生物。
20.能在人工培养基上生长的最小的一类微生物是。
21.根据进化水平和形态构造等特征上的明显差别,可把微生物分成三大类群,即、和。
1、细菌、抗酸细菌、周质空间、革兰氏染色法、古生菌、L型细菌、原生质体、球状体、芽孢、伴孢晶体、“拴菌”试验、菌落、克隆、菌苔、放线菌、异形胞。
细菌:狭义的细菌是指一类细胞细短、结构简单、胞壁坚韧、多以二分裂方式繁殖和水生性较强的原核生物。
广义的细菌则是指所有的原核生物。
抗酸细菌:是一类细胞壁中含有大量分枝菌酸等蜡质的特殊G+细菌,因它们被酸性复红染上色后,就不能像其他G+细菌那样被盐酸乙醇脱色,故称抗酸细菌。
周质空间:在G+细菌中,是指细胞壁与细胞膜之间的空间,在G-细菌中,是指外壁层与细胞膜间的空间。
革兰氏染色法:由丹麦学者Gram发明的一种细菌鉴别染色法。
任何细菌经结晶紫初染、碘液媒染、乙醇脱色和沙黄复染后,会被染色成紫色或红色,凡染成紫色者称革兰氏阳性细菌,染成红色者为革兰氏阴性细菌。
古生菌:是一个在进化途径上很早就与真细菌和真核生物相互独立的生物类群。
主要包括一些独特生态类型的原核生物,如产甲烷菌和大多数嗜极菌。
L型细菌:专指那些实验室或宿主体内通过自发突变而形成的遗传性稳定的细胞壁缺损菌株。
原生质体:在人为条件下,用溶菌酶除尽原有细胞壁或用青霉素抑制新生细胞壁的合成后,所得到的仅有一层细胞膜包裹的圆球状渗透敏感细胞。
一般由G+形成。
球状体:指还残留了一部分细胞壁的原生质体,一般由G-形成。
芽孢:某些细菌在其生长发育后期,在细胞内形成的一个圆形或椭圆形、壁厚、质浓、含水量低、抗逆性强的休眠结构。
伴孢晶体:又称δ内毒素,是指少数芽孢杆菌(如,苏云金芽孢杆菌)在其形成芽孢的同时,会在芽孢旁形成一颗菱形、方形或不规则形的碱溶性蛋白晶体。
它对约200种昆虫尤其是鳞翅目幼虫有杀毒作用,故可制成细菌杀虫剂。
“拴菌”试验:把单毛菌鞭毛的游离端用相应抗体牢固地“拴”在载玻片上,然后在光镜下观察该细胞的行为,用此方法证明原核细胞的鞭毛运动方式是旋转马达式。
菌落:适宜的培养条件下,微生物在固体培养基上(内),以母细胞为中心的、一堆肉眼可见的、单独区域的、有一定形态构造特征的子细胞群体。
微生物教程期末复习绪论微生物与人类微生物是一切肉眼看不见或看不清的微小生物的总称。
个体微小(一般小于0。
1nm)、构造简单.微生物种类:①原核类:细菌(真细菌,古生菌),放线菌,蓝细菌,枝原体,立克次氏体,衣原体。
②真核类:真菌(酵母菌,霉菌,蕈[xun]菌),原生动物,显微藻类。
③非细胞类:病毒,亚病毒(类病毒,拟病毒,朊病毒)。
微生物五大共性:体积小,面积大;吸收多,转化快;生长旺,繁殖快;适应强,易变异;分布广,种类多。
第一章原核生物的形态、构造和功能一般构造:细胞壁,细胞膜,细胞质,核区。
特殊构造:鞭毛,菌毛,性菌毛,糖被(包括荚膜和粘液层)和芽孢,伴孢晶体.细胞壁是细胞的外被,主要成分肽聚糖。
功能:①固定细胞外形和提高机械强度②为细胞生长、分裂和鞭毛运动所必需③阻拦大分子有害物质(某些抗生素和水解酶)进入细胞④赋予细菌特定的抗原性以及对抗生素和噬菌体的敏感性⑤与革兰氏染色反应密切相关革兰氏阳性细菌细胞壁:磷壁酸,脂磷壁酸,肽聚糖。
厚度大(20层),90%肽聚糖和10%磷壁酸.革兰氏阴性细菌细胞壁:肽聚糖,脂蛋白,磷脂,脂多糖,孔蛋白,外膜蛋白.壁薄,层次多,成分复杂,机械强度较弱.革兰氏染色法:涂片固定→结晶紫初染→碘液媒染→乙醇脱色→番红覆染阳性菌:紫色。
阴性菌:红色。
缺壁细菌1。
实验室中形成:①自发缺壁突变:L型细菌。
②人工方法去壁:彻底除尽(原生质体)、部分去除(球状体)2。
自然界长期进化中形成:枝原体。
L型细菌:专指稳定的L型即那些实验室或宿主体内通过自发突变而形成的遗传性稳定的细胞壁缺损菌株。
芽孢形成:①DNA浓缩,形成束状染色体;②细胞膜内陷,细胞发生不对称分裂,其中小体积部分即为前芽孢;③前芽孢的双层隔膜形成,这时芽孢的抗热性提高;④在上述两层隔膜间充填芽孢肽聚糖后,合成DPA-Ca(吡啶2,6-二羟酸钙),开始形成皮层,再经脱水,使折光率提高;芽孢衣合成结束;⑥皮层合成完成,芽孢成熟,抗热性出现;⑦芽孢囊裂解,芽孢游离外出。
引言概述:微生物学是研究微生物的形态、结构、生理、生化、遗传、生态及其与动植物及人类的关系等方面的科学。
微生物是一类极小的生物体,能在繁殖时产生大量后代,从而在自然界中广泛分布。
因其能够以各种形式存在,微生物与我们的日常生活密切相关,对我们的生物圈、食物产业、生态环境等都有着重要的影响。
本文将分为五个大点来详细阐述微生物学的主要知识点。
正文内容:一、微生物的分类与形态1. 原核生物的分类:细菌和蓝藻菌的特征和分类。
2. 真核生物的分类:真菌、原生动物和微小动物的特征和分类。
3. 病毒和噬菌体的特征及与细胞的关系。
4. 微生物的形态特征:细菌形态、真菌形态和病毒形态的描述和区别。
二、微生物的生理生化特性1. 微生物的生长要素:温度、湿度、氧气和营养物质的要素。
2. 微生物的代谢作用:厌氧代谢、光合作用、呼吸作用和发酵作用的过程和产物。
3. 微生物的酶:纤维素酶、淀粉酶、蛋白酶等微生物产生的酶及其应用。
4. 微生物的抗生素产生:抗生素的发现、产生机制及应用领域。
三、微生物与人类健康1. 微生物引起的传染病:细菌、病毒和真菌引起的常见传染病及其病因和防治措施。
2. 微生物感染的致病机制:微生物侵入机体、生长繁殖及毒素产生对人体的影响。
3. 微生物与免疫系统:微生物与人体的免疫系统的相互作用、免疫记忆和疫苗的作用原理。
4. 微生物与人体共生关系:微生物在人体中的正常居住及对人体健康的影响。
四、微生物在环境中的作用1. 微生物与生态系统:微生物的生物地理分布、微生物对生态系统循环的贡献。
2. 微生物对环境的净化作用:水体和土壤中的微生物净化、油污的微生物降解。
3. 微生物在农业中的应用:微生物肥料的生产和应用、生物防治和生物修复。
4. 微生物在食品行业的应用:乳酸菌、酵母菌在食品加工中的应用和作用。
五、微生物技术和研究方法1. 微生物实验室基本操作:无菌技术、培养基制备和微生物培养方法。
2. 微生物的形态观察和鉴定方法:显微镜观察、染色技术和生物化学鉴定。
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。巴期德和柯赫是微生物学的奠基人。
1)巴斯德
巴斯德原是化学家,曾在化学上作出过重要的贡献,后来转向微生物学研究领域,为微
生物学的建立和发展作出了卓越的贡献。主要集中在下列三方面。
(1)彻底否定了"自然发生"学说
“自生说”是一个古老的学说,认为一切生物是自然发生的。到了17世纪,虽然由于研
究植物和动物的生长发育和生活循环,使"自生说"逐渐软弱,但是由于技术问题,如何证实
微生物不是自然发生的仍然是一个难题,这不仅是"自生说"的一个顽固阵地,同时也是人们
正确认识微生物生命活动的一大屏障。巴斯德在前人工作的基础上,进行了许多试验,其中
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,它们引起有机质的腐败。巴斯
德自制了一个具有细长而弯曲的颈的玻瓶,其中盛有有机物水浸液,经加热灭菌后,瓶内可
一直保持无菌状态,有机物不发生腐败,因为弯曲的瓶颈阻挡了外面空气中微生物直达有机
物浸液内,一旦将瓶颈打断,瓶内浸液中才有了微生物,有机质发生腐败。巴斯德的实验彻
底否定了“自生说”,并从此建立了病原学说,推动了微生物学的发展。
(2)免疫学-预防接种
Jenner虽然早在1798年发明了种痘法可预防天花,但却不了解这个免疫过程的基本机
制,因此,这个发现没能获得继续发展。1877年,巴斯德研究了鸡霍乱,发现将病原菌减
毒可诱发免疫性,以预防鸡霍乱病。其后他又研究了牛、羊炭疽病和狂犬病,并首次制成狂
犬疫苗,证实其免疫学说,为人类防病、治病作出了重大贡献。
(3)证实发酵是由微生物引起的
酒精发酵是一个由微生物引起的生物过程还是一个纯粹的化学反应过程,曾是化学家和微生
物学家激烈争论的问题。巴斯德在否定"自生说"的基础上,认为一切发酵作用都可能和微生
物的生长繁殖有关。经不断地努力,巴斯德终于分离到了许多引起发酵的微生物,并证实酒
精发酵是由酵母菌引起的。此外,巴斯德还发现乳酸发酵、醋酸发酵和丁酸发酵都是不同细
菌所引起的。为进一步研究微生物的生理生化奠定了基础。
(4)其他贡献
一直沿用至今天的巴斯德消毒法(60~65℃)作短时间加热处理,杀死有害微生物的一种
消毒法)和家蚕软化病问题的解决也是巴斯德的重要贡献,他不仅在实践上解决了当时法国
酒变质和家蚕软化病的实际问题,而且也推动了微生物病原学说发展,并深刻影响医学的发
展。
2)柯赫
柯赫是著名的细菌学家,由于他曾经是一名医生,因此对病原细菌的研究作出了突出的
贡献:
(1)具体证实了炭疽病菌是炭疽病的病原菌。
(2)发现了肺结核病的病原菌,这是当时死亡率极高的传染性疾病,因此柯赫获得了诺
贝尔奖。
(3)提出了证明某种微生物是否为某种疾病病原体的基本原则--柯赫法则。科赫建立了
研究微生物的一系列重要方法,尤其在分离微生物纯种方面,利用平板分离方法寻找并分离
到多种传染病的病原菌。
1884年提出了科赫法则,其主要内容为:病原微生物总是在患传染病的动物中发现而
不存在于健康个体中;这一微生物可以离开动物体,并被培养为纯种微生物;这种纯种培养
物接种到敏感动物体后,应当出现特有的病症;该微生物可以从患病的试验动物体中重新分
离出来,并可在实验室中再次培养,次后它仍然应该与原始病原微生物相同。
柯赫除了在病原菌研究方面的伟大成就外,在微生物基本操作技术方面的贡献更是为微
生物学的发展奠定了技术基础,这些技术包括:
(1)用固体培养基分离纯化微生物的技术,这是进行微生物学研究的基本前体,这项技术
一直沿用至今。
(2)配制培养基。也是当今微生物学研究的基本技术之一。这二项技术不仅是具有微生物
学研究特色的重要技术,而且也为当今动植物细胞的培养作出了十分重要的贡献。
1.5 20世纪的微生物学
19世纪中期到20世纪初,微生物研究作为一门独立的学科已经形成,并进行着自身的
发展。但在20世纪早期还未与生物学的主流相汇合。当时大多数生物学家的研究兴趣是有
关高等动植物细胞的结构和功能、生态学、繁殖和发育、遗传以及进化等;而微生物学家更
关心的是感染疾病的因子、免疫、寻找新的化学治疗药物以及微生物代谢等。到了20世纪
40年代,随着生物学的发展,许多生物学难以解决的理论和技术问题十分突出,特别是遗
传学上的争论问题,使得微生物这样一种简单而又具完整生命活动的小生物成了生物学研究
的"明星",微生物学很快与生物学主流汇合,并被推到了整个生命科学发展的前沿,获得了
迅速的发展,在生命科学的发展中作出了巨大的贡献。
1.6 21世纪微生物学展望
1.6.1 微生物基因组学研究将全面展开
所谓"基因组学"是1986年由Thomas Roderick首创,至今已发展为一专门的学科领域,
包括全基因组的序列分析、功能分析和比较分析,是结构、功能和进化基因组学交织的学科。
目前已经完成基因组测序的微生物主要是模式微生物、特殊微生物及医用微生物。而随着基
因组作图测序方法的不断进步与完善,基因组研究将成为一种常规的研究方法,为从本质上
认识微生物自身以及利用和改造微生物将产生质的飞跃。并将带动分子微生物学等基础研究
学科的发展。
1.6.2 以了解微生物之间、微生物与其他生物、微生物与环境的相互作用为研究内容
的微生物生态学、环境微生物、细胞微生物学等,将在基因组信息的基础上获得长足发展,
为人类的生存和健康发挥积极的作用。
1.6.3 微生物生命现象的特性和共性将更加受到重视。
微生物生命现象的特性和共性可概括为:
(1)微生物具有其它生物不具备的生物学特性,例如可在其他生物无法生存的极端环境
下生存和繁殖,具有其他生物不具备的代谢途径和功能,如化能营养、厌氧生活、生物固氮
和不释放氧的光合作用等,反映了微生物极其丰富的多样性。
(2)微生物具有其他生物共有的基本生物学特性:生长、繁殖、代谢、共用一套遗传密
码等,甚至其基因组上含有与高等生物同源的基因,充分反映了生物高度的统一性。
(3) 易操作性:微生物个体小、结构简单、生长周期短,易大量培养,易变异,重复性
强等优势,十分易于操作。
微生物具备生命现象的特性和共性,将是21世纪进一步解决生物学重大理论问题,如
生命起源与进化,物质运动的基本规律等,和实际应用问题,如新的微生物资源的开发利用,
能源、粮食等的最理想的材料。
1.6.4 与其他学科实现更广泛的交叉,获得新的发展。
1.6.5 微生物产业将呈现全新的局面