第1章 细菌的基本形状
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微⽣物⽣理复习题及答案第⼀章绪论1、什么是微⽣物⽣理学?研究热点是什么?微⽣物⽣理学是从⽣理⽣化的⾓度研究微⽣物的形态与发⽣、结构与功能、代谢与调节、⽣长于繁殖等的机理,以及这些过程与微⽣物⽣长发育以及环境之间的关系的学科。
研究热点:环境修复;微⽣物发电、⽣物燃料;资源开发利⽤。
2、简要说明微⽣物⽣理学与其他学科的关系。
微⽣物⽣理学既是⼀门基础学科⼜是⼀门应⽤学科。
它的发展与其他学科有着密切的联系,既依赖于微⽣物学、⽣物化学、细胞⽣物学、遗传学基础学科的理论和技术,还需要数学、物理学、化学、化学⼯程、电⼦信息学和设备制造⼯程等的理论和技术。
3、简述微⽣物⽣理学中常⽤的技术与⽅法。
(1)电⼦显微技术,⼀种公认的研究⽣物⼤分⼦、超分⼦复合体及亚细胞结构的有⼒⼿段,也是研究微⽣物不可缺少的⼿段。
(2)DNA分⼦铺展技术,可⽤来检查细菌、噬菌体的染⾊体结构,还可进⾏动态跟踪。
(3)超速离⼼技术(4)光谱分析技术,包括可见光光度法(定量分析),紫外分光光度法,荧光分光光度法,红外分光光度法。
(5)层析技术,⼀种基于被分离物质的物理、化学及⽣物学特性的不同,使它们再某种基质中移动速度不同⽽进⾏分离和分析的⽅法。
纸层析,薄层层析,柱层析。
(6)电泳技术,⽤于对样品进⾏分离鉴定或提纯的技术。
等电聚焦电泳,双向电泳,⽑细管电泳,变性梯度凝胶电泳。
(7)同位素⽰踪技术,利⽤放射性核素作为⽰踪剂对研究对象进⾏标记的威廉分析⽅法。
(8)基因芯⽚与⾼通量测序技术第⼆章微⽣物的细胞结构与功能1.细胞壁及细胞膜的⽣理作⽤是什么?(2)控制细胞⽣长扩⼤(3)参与胞内外信息的传递(4)防御功能(5)识别作⽤(ps1、维持细胞形状,控制细胞⽣长,保护原⽣质体。
细胞壁增加了细胞的机械强度,并承受着内部原⽣质体由于液泡吸⽔⽽产⽣的膨压,从⽽使细胞具有⼀定的形状,这不仅有保护原⽣质体的作⽤,⽽且维持了器官与植株的固有形态.另外,壁控制着细胞的⽣长,因为细胞要扩⼤和伸长的前提是要使细胞壁松弛和不可逆伸展.2.细胞壁参与了物质运输与信息传递细胞壁允许离⼦、多糖等⼩分⼦和低分⼦量的蛋⽩质通过,⽽将⼤分⼦或微⽣物等阻于其外。
章节测试题1.【答题】下列关于菌落的特点叙述正确的是()。
A.一种培养基上只能长出一种菌落B.培养基上的一个菌落可能由几种细菌共同形成C.真菌形成的菌落都有明显的颜色D.一个菌落只能由一种细菌或真菌形成【答案】D【分析】此题考查的知识点是菌落的特点。
【解答】细菌菌落:大小:小。
形状:光滑,粘稠或粗糙干燥。
颜色:多为白色。
真菌菌落:大小:大。
形状:绒毛状,絮状,蛛网状。
颜色:五颜六色(孢子的颜色)一个菌落是一种细菌,一个培养皿上可以有多个菌落。
就可以有多种细菌。
真菌形成的菌落有些就没有明显的颜色。
菌落由单个细菌(或其他微生物)细胞或一堆同种细胞在适宜固体培养基表面或内部生长繁殖到一定程度;形成肉眼可见有一定形态结构等特征的子细胞的群落。
因此,选项A、B、C不符合题意。
2.【答题】在“检测不同环境中的细菌和真菌”的探究实验中,下列有关说法不正确的是()。
A.用无菌棉棒擦拭手心后在培养基上轻轻涂抹,进行接种B.培养用的培养皿和培养基,在接种前必须进行高温灭菌处理C.本实验需要设置对照实验D.接种后的培养基应再次进行高温灭菌处理【答案】D【分析】本题探究检测不同环境中的细菌和真菌。
【解答】实验中用无菌棉棒的目的是为了防止棉棒上的微生物污染培养基,接种是将少量细菌或真菌放在培养基上的过程。
故A正确;因为经高温灭菌处理后,可以将培养皿上、培养基内混有的细菌或真菌的孢子等杀死,这样就排除了实验外其他环境的污染,故B正确;细菌和真菌几乎无处不在,但在不同环境中分布的多少不同,如洗手前培养基上菌落的数量较多,洗手后培养基上菌落的数量较少,故C正确;接种以后再灭菌会把接种的微生物杀死,导致实验失败。
故D错误。
3.【答题】真菌和细菌生活必需的基本条件是()。
A.水分、适宜的温度、有机物B.水分、适宜的温度、无机物C.水分、较高的温度、充足的食物D.水分、适宜的温度、充足的氧气【答案】A【分析】本题考查细菌和真菌的生存条件。
第1章绪论1.1 微生物的定义及其主要特征微生物术语的提出:1878年法国外科医生西帝劳特最先提出的。
主要特征:形体微小,结构简单;种类繁多,分布广泛;代谢旺盛、代谢途径多;生长繁殖迅速;易发生变异。
定义:指所有形体微小、单细胞或多细胞,结构简单或无细胞结构,一般用肉眼无法直接观察,必须借助于显微镜才能了解其形态或结构的低等生物。
微生物比表面积大也是一个重要特征微生物表面积与体积的比例称比表面积。
1.2 微生物在生物界中的地位二界(1753年林奈)动物和植物界三界(1860年海克尔)动物、植物和原生生物界四界(1957年卡普兰德)动物、植物、原生生物和原核生物界五界(1969年魏塔克)动物、植物、真核原生生物界、真菌界和原核生物界六界(1977年我国学者)动物、植物、原生生物界、真菌界、原核生物和病毒界三域(1978年伍兹)古细菌、真细菌和真核生物界1978年,美国Woese C.R.等对大量微生物和其他生物进行16S和18SrRNA的寡核苷酸,并比较其同源性,提出三域学说(Three Domains Theory)。
真细菌域古细菌域真核生物域细菌化石,直径:10nm1.3 微生物学及其分定义:是研究微生物形态、结构、生理活动、遗传变异等生命活动规律的科学。
研究对象:主要研究微生物的形态结构、分类、生理代谢、生长繁殖、遗传变异、生态学、免疫学等内容。
1.4 微生物学发展史推测阶段:早期的酿酒、酿醋和酱油等都是不自觉地运用着微生物。
古罗马医生(16世纪)认为疾病是由肉眼看不到的生物引起的,但当时未受到重视;我国明末医生吴又可(1641年)认为疾病可能由看不见的“戾气”引起的,传播途径为口和鼻。
微生物发现:荷兰商人安东尼列文虎克利用自制的单式显微镜(50-300倍)首次观察到了细菌和原生动物(微动体),绘出了第一张微生物图片,发表了第一篇微生物学术论文。
1680年被选为英国皇家学会会员。
Antony van Leeuwenhoek (1632-1723)1.4 微生物学发展史◆微生物学创建-奠基期:法国巴斯德和德国柯赫19世纪中期将微生物学从形态描述推向了生理学研究阶段,他们揭示了微生物是造成腐败和人畜疾病的原因,并建立了微生物的分离、培养、接种和灭菌等一系列的实验技术,开辟了医学与工业微生物等分支学科,是微生物学的奠基人。
第五单元生物圈中的其他生物第四章细菌和真菌一、细菌和真菌的分布1、一个细菌或真菌繁殖后形成的肉眼可见的集合体称为菌落。
大小形状颜色细菌菌落小光滑黏稠或粗糙干燥白或黄真菌菌落大绒毛状,絮状或蜘蛛状红、褐、绿、黑、黄➢从菌落的形态、大小和颜色,可以大致区分细菌和真菌,以及它们的不同种类。
2、培养细菌和真菌的方法:制作培养基、高温灭菌、接种、恒温培养。
➢将少量细菌或真菌放在培养基上的过程叫接种。
在此步骤之前,应对培养基进行高温处理,这样做的目的是灭菌。
➢制作培养基中放入牛肉或牛奶目的是为细菌和真菌的生存提供营养物质。
➢高温灭菌的目的是杀死培养基中原有的细菌真菌,防止杂菌干扰。
➢冷却的目的是避免高温杀死接种的细菌和真菌。
➢恒温培养的目的是为细菌,真菌的繁殖提供适宜的温度。
3、细菌和真菌生存的条件:适宜的温度、水分、有机物。
➢有的细菌并不需要氧,这样的菌叫做厌氧型细菌(如乳酸菌、破伤风杆菌)。
有的细菌则需要有氧条件,如醋酸菌。
二、细菌1、列文·虎克发明显微镜,首先发现细菌。
2、巴斯德证明肉汤的腐败是来自空气中的细菌造成的,提出巴氏消毒法,被称“微生物之父”。
➢巴氏消毒法原理:高温灭菌,可以用巴氏消毒法保存酒和牛奶。
3、细菌的个体微小,要用电子显微镜和高倍显微镜才能看到。
4、细菌有球菌、杆菌、螺旋菌3种形态。
5、细菌是单细胞的,细菌的细胞结构由细胞壁、细胞膜、细胞质和DNA集中区构成,细菌无成形的细胞核;个别细菌有鞭毛和荚膜。
6、细菌靠分裂生殖,遇不良环境,细胞壁增厚,形成休眠体—芽孢。
7、大多数细菌没有叶绿体,营养方式为异养。
➢自养细菌:硝化细菌、硫细菌。
8、医疗器械消毒的标准是杀死芽孢。
三、真菌1、说出图中的结构名称(①-⑦)➢①孢子,②直立菌丝,③营养菌丝,④菌褶,⑤菌盖,⑥菌柄,⑦地下菌丝。
2、真菌的细胞结构由细胞壁,细胞膜,细胞质,细胞核构成。
3、孢子繁殖,没有叶绿素,异养。
4、单细胞真菌:酵母菌(酿酒、做面包)5、多细胞真菌:青霉(顶端孢子排列扫帚状)曲霉(顶端孢子排列放射状)、蘑菇。
第一二章细菌的形态结构与生理1、微生物:(P1)存在于自然界形体微小,数量繁多,肉眼看不见,必须借助与光学显微镜或电子显微镜放大数百倍甚至上万呗,才能观察的一群微小低等生物体。
2、微生物学:(P2)用以研究微生物的分布、形态结构、生命活动(包括生理代谢、生长繁殖)、遗传与变异、在自然界的分布与环境相互作用以及控制他们的一门科学3、医学微生物学:(P3)主要研究与人类医学有关的病原微生物的生物学症状、对人体感染和致病的机理、特异性诊断方法以及预防和治疗感染性疾病的措施,以控制甚至消灭此类疾病为的目的的一门科学4、代时:细菌分裂倍增的必须时间5、细胞壁:包被于细菌细胞膜外的坚韧而富有弹性的膜状结构6、肽聚糖或粘肽:原核细胞型微生物细胞壁的特有成分,主要由聚糖骨架、四肽侧链及肽链或肽键间交联桥构成7、脂多糖:(P13)LPS 革兰阴性菌细胞壁外膜伸出的特殊结构,即细菌内毒素。
由类脂A、核心多糖和特异多糖3个部分组成8、质粒:(P15)是细菌染色体外的遗传物质,双链闭合环状DNA结构,带有遗传信息,具有自我复制功能。
可使细菌或的某些特定形状,如耐药、毒力等9、荚膜:(P16)某些细菌能分泌粘液状物质包围与细胞壁外,形成一层和菌体界限分明、不易着色的透明圈。
主要由多糖组成,少数细菌为多肽。
其主要功能是抗吞噬,并有抗原性10、鞭毛:(P16)从细菌细胞膜伸出于菌体外的细长弯曲的蛋白丝状物,是细菌的运动器官,见于革兰阴性菌、弧菌和螺菌。
11、菌毛:(P17)是存在于细菌表面,由蛋白质组成的纤细、短而直的毛状结构,只有用电子显微镜才能那个观察,多见于革兰阴性菌12、芽孢:(P18)那个环境条件下,某些革兰阳性菌能在菌体内形成一个折光性很强的不易着色小题,成为内生孢子,简称芽孢13、细菌L型:(P14)即细菌缺陷型。
有些细菌在某些体内外环境及抗生素等作用下,可部分或全部失去细胞壁。
14、磷壁酸:(P12)是由核糖醇或甘油残基经磷酸二酯键互相连接而成的多聚物。
第一章原核生物的形态、构造和功能细菌:狭义上指一类细胞细短、结构简单、胞壁坚韧、多以二分裂方式繁殖且水生性较强的原核生物;广义上指所有原核生物。
原生质体:指在人为条件下,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,得到的仅有一层细胞膜包裹的圆球形渗透敏感细胞。
球状体:又称原生质球,指还残留了部分细胞壁的圆球形原生质体。
(中)间体:是一种由细胞膜内褶而形成的囊状构造,内部充满着层状和管状的泡囊。
糖被:包被于某些细菌细胞壁外的一层厚度不定的透明胶状物质。
“栓菌”试验:设法将单毛菌鞭毛的游离段用相应抗体牢固的拴在载玻片上,在光镜下观察该细胞的行为,发现该菌只能在载玻片上不停打转而未作伸缩性“挥动”,肯定了“旋转论”的正确性。
芽孢:某些细菌在其生长发育后期,会在细胞内形成一个圆形或椭圆形、壁厚、含水量低、抗逆性强的休眠构造,称为芽孢。
伴孢晶体:少数芽孢杆菌,如苏云金芽孢杆菌,在形成芽孢的同时,会在芽孢旁形成一颗菱形、正方形或不规则形状的碱溶性蛋白质晶体。
菌落:在固体培养基上,以母细胞为中心的一群肉眼可见、有一定形状和结构特征的子细胞集团。
基内菌丝:长在培养基内的放线菌菌丝,菌丝无分隔,可产生多种水溶性、脂肪性色素,是培养基着色,具有吸收营养和排泄代谢废物的功能。
异形胞:是存在于丝状生长种类中的形大、壁厚,专司固氮功能的细胞,数量少且不定,位于细胞链的中间或末端。
静息孢子:是一种长在细胞链中间或末端,形大、色深、壁厚的休眠细胞,含有丰富的贮藏物,能抵御外界不良环境。
支原体:是一类无细胞壁,介于独立生活和细胞内寄生生活的最小型原核生物。
立克次氏体:是一类专性寄生于真核细胞内的G-原核生物。
第二章真核微生物的形态、构造和功能真核生物:是一大类细胞核具有核膜、能进行有丝分裂、细胞质中含有线粒体、内质网等细胞器的生物。
真菌、显微藻类、原生动物都是属于真核生物类的微生物,故称真核微生物。
酵母菌:泛指能发酵糖类的各种单细胞真菌。
微生物学绪论一、选择题b1. 大部分微生物()。
A 是原生动物B 帮助改善生活质量C生活在海洋的底层D发现于外层空间。
c2. 适合所有微生物的特殊特征是()。
A 它们是多细胞的B 细胞有明显的核C 只有用显微镜才能观察到D 可进行光合作用c3.人类通过微生物产生的食品有()。
A 牛奶B 火腿C 酸乳酪D 黄瓜a4. 第一位观察到微生物的科学家是()。
A Robert HookeB Louis PasteurC Joseph ListerD James T. Watsona5. 自然发生说的理论认为()。
A 微生物来自无生命的物质B 大动物中发现有系统发育C人类是从类人猿进化的 D病毒是从细菌退化的d6. 广泛进行微生物研究的17世纪70年代荷兰商人()。
A van GophB van HoogenstyneC van DyckD van Leeuwenhoekd7. 路易.巴斯德对微生物的贡献在于他()。
A 发现了病毒B 提出了自然发生说理论C抨击了进化论D 号召人们关注微生物在日常生活中的重要性b8. 阐明微生物是传染病原因的概念称为()。
A 进化论B 病原菌学说C 生物学细胞论D 报酬递减论a9. 巴斯德采用曲颈瓶试验来()。
A 驳斥自然发生学说B 证明微生物致病C 认识到微生物的化学结构D 提出细菌和原生动物分类系统b10. 在微生物学中采用化学治疗剂治疗传染病是由于()。
A Hooke的工作B发现了抗生素C 阐明了DNA的结构D 发展了遗传工程D11.病毒研究工作的迅猛发展取决于()。
A 光学显微镜B 暗视野显微镜C 紫外线显微镜D 电子显微镜B12.下列的所有特征均与病毒相联系,除了()之外。
A 它们很少或没有其它的化学物质B 用抗生素干扰病毒的活性C 病毒引起麻疹、腮腺炎和(病毒性)风疹D 它们不是细菌的类型C13. 所有微生物的遗传物质是()。
A A TPB DNPC DNAD AMPC14. 由一团缠绕的核酸和蛋白质外壳所包围的粒子是对()最好的描述。
微⽣物思考题第⼀章1.设计⼀张表格,⽐较⼀下6个⼤类原核⽣物的主要特性。
2.试图⽰G+和G-细菌细胞壁的主要构造,并简要说明其异同。
3.试述染⾊法的机制并说明此法的重要性。
⾰兰⽒染⾊的机制为:过结晶紫液初染和碘液媒染后,形成不溶于⽔的结晶紫与碘的复合物。
G+细菌由于细胞壁较厚、肽聚糖⽹层次多和不含脂类,故经过⼄醇脱⾊后仍保持紫⾊;G-细菌则因其细胞壁薄、外膜层类脂含量⾼、肽聚糖层薄,遇到⼄醇脱⾊后细胞褪⾊;再经红⾊染料复染后,G-细菌呈红⾊,⽽G+细菌则仍保留最初的紫⾊。
重要性:此法证明了G+和G-主要由于起细胞壁化学成分的差异⽽引起了物理特性的不同⽽使染⾊反应不同,是⼀种积极重要的鉴别染⾊法,不仅可以⽤与鉴别真细菌,也可鉴别古⽣菌。
把原核⽣物分为G+和G-两⼤类,并揭⽰其在结构、功能、⽣理、遗传、⽣态等特性上的不同,故具有重要的理论和实践意义。
4.试讨论细菌的细胞形态与菌落形态间的相关性。
相关性:因不同形态、⽣理类型的细菌,在其菌落形态、构造等特征上也有许多明显的反映,故细菌的细胞形态与菌落形态间存在明显的相关性现象,如,⽆鞭⽑、不能运动的细菌尤其是球菌通常都形成较⼩、较厚、边缘圆整的半球状菌落;长有鞭⽑、运动能⼒强的细菌⼀般形成⽽平坦、边缘多缺刻、不规则的菌落;有糖被的细菌,会长出⼤型、透明、蛋清状的菌落;有芽孢的细菌往往长出外观粗糙、“⼲燥”、不透明且表⾯多褶的菌落等等。
名词解释菌落:菌落即单个(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。
菌苔:如果把⼤量分散的纯种细菌密集的接种在固体培养基的较⼤⾯积上,结果长出的⼤量“菌落”已相互连成⼀⽚即称菌苔。
伴孢晶体:是少数芽孢杆菌在形成芽孢的同时,会在芽孢旁形成⼀颗菱形、⽅形或不规则形的碱溶性蛋⽩质晶体。
基内菌丝:是孢⼦落在固体基质表⾯并发芽后,不断伸长、分枝并以放射壮向基质表⾯和内层扩展,形成⼤量⾊浅、较细的具有吸收营养和排泄代谢废物功能的菌丝。
微生物学习题解答绪论1.什么是微生物?广义,狭义微生物是一切肉眼看不见或者看不清的微小生物的总称。
微生物:指一些个体微小,结构简单,大多单细胞,少数多细胞,有的甚至没有细胞结构,一般肉眼难以看清的低等生物的总称。
·微生物所包括的类群(研究对象):无细胞结构的病毒、亚病毒(类病毒、拟病毒、朊病毒);具有原核细胞的真细菌、放线菌、古生菌;具有真核细胞的真菌(酵母菌、霉菌、蕈菌)、单细胞藻类和原生动物2.简述为微生物学上5个时期的发展特点和代表人物史前期朦胧阶段。
史前期是指人类还未见到微生物个体尤其是细菌细胞前的一段漫长的历史时期,约在距今8000年前一直至公元1676年间。
代表人物:各国劳动人民。
特点:1〉未见微生物的个体;2〉凭实践经验利用微生物的有益活动初创期形态描述阶段。
从1676年列文虎克用自制的单式显微镜观察到细菌的个体起,直至1861年近200年的时间。
在这一时期中,人们对微生物的研究仅停留在形态描述的低级水平上,而对它们的生理活动及其与人类实践活动的关系却未加研究,因此,微生物学作为一门学科在当时还未形成代表人物:列文虎克特点:1〉自制单式显微镜,观察到细菌等微生物个体。
2〉出于个人爱好对一些微生物形态进行描述。
奠基期生理水平研究阶段。
从1861年巴斯德根据曲颈瓶试验彻底推翻生命的自然发生说并建立胚种学说(germtheory)起,直至1897年的一段时间。
代表人物:巴斯德,科赫特点:①建立了一系列研究微生物所必要的独特方法和技术,从而解决了认识微生物的第二、三、四个障碍;②借助于良好的研究方法,开创了寻找病原微生物的“黄金时期”;③把微生物学的研究从形态描述推进到生理学研究的新水平;④开始客观上以辩证唯物主义的“实践—理论—实践”的思想方法指导科学实验;⑤微生物学以独立的学科形式开始形成,但当时主要还是以其各应用性分支学科的形式存在发展期生化水平研究阶段(1897~1953)1897年德国人E.Buchner用无细胞酵母菌压榨汁中的“酒化酶”(zymase)对葡萄糖进行酒精发酵成功,从而开创了微生物生化研究的新时代。
6 第一篇 细菌学 第1章 细菌的基本性状 学习要点 一、细菌的形态与结构 1.细菌的大小与形态 细菌的大小----测量单位:微米(μm) 细菌的形态----球菌、杆菌、螺形菌 2.细菌的结构 基本结构:细胞壁、细胞膜、细胞质和核质 特殊结构:荚膜、鞭毛、菌毛和芽胞 细胞壁 (1)共同组分:肽聚糖 ①聚糖骨架:由N-乙酰葡糖胺和N-乙酰胞壁酸交替排列,经β-1.4糖苷键联结而成的长链。②四肽侧链:由四种氨基酸组成的短肽,连接在聚糖骨架的N-乙酰胞壁酸分子上。③五肽交联桥:由五个甘氨酸组成的短肽,位于相邻聚糖骨架上的四肽侧链之间,起联结作用。革兰阴性菌的肽聚糖缺乏五肽交联桥。 青霉素能干扰五肽交联桥与四肽侧链之间的联结,溶菌酶能打断β-1.4糖苷键。 (2)特殊组分:①革兰阳性菌:壁磷壁酸和脂(膜)磷壁酸 ;②革兰阴性菌:外膜[脂蛋白,脂质双层,脂多糖(脂质A、核心多糖、特异多糖)] (3)细胞壁的功能 :①维持菌体固有的形态。②保护细菌能承受菌体内的高渗透压(约5~25个大气压)。③参与菌体内外物质交换。④带有许多抗原表位,决定了菌体抗原的特异性。⑤胞壁上的某些成分与细菌的致病性有关。 (4)细菌L型:细胞壁缺陷,但在高渗环境中仍可存活的细菌称为细菌L型。 形态多样,革兰染色阴性,生长缓慢,需要高渗、低琼脂、含血清的培养基。形成荷包蛋样细小菌落。有些可回复为原菌。某些细菌L型仍有一定的致病力,通常引起慢性感染。 细菌膜 不含胆固醇 7
中介体是细胞膜内陷、折叠、卷曲而形成的细菌特有的囊状结构。它与细菌细胞的分裂、呼吸及生物合成功能有关。 细胞质 (1)质粒:是细菌染色体外的遗传物质,为闭合环状双股DNA,携带有遗传信息,能自行复制,并随细菌的分裂而转移到子代细菌中。 (2)核糖体:沉降系数是70S,由50S大亚基和30S小亚基组成。链霉素能与30S小亚基结合,红霉素能与50S大亚基结合,从而干扰细菌蛋白质合成,导致细菌死亡。 (3)异染颗粒:其内容物是RNA和多偏磷酸盐,用特殊染色方法可染成和菌体不同的颜色,有助于鉴别细菌。异染颗粒多见于白喉棒状杆菌等。 核质 即细菌染色体。为单一密闭环状DNA分子,呈松散网状团块结构存在于胞质中,无核膜包绕,又称原核或核质。 荚膜 某些细菌在胞壁外形成的光镜下可见(厚度≥0.2μm)、边界清晰的粘液性物质。荚膜不易着色,大多数为多糖 。 功能:抗吞噬作用;粘附作用;抗有害物质的损伤作用。 鞭毛 细菌菌体上附着的细长弯曲的丝状物,是细菌的运动器官。由鞭毛蛋白组成,具有抗原性。 功能:运动器官;有些与致病性相关;鉴定细菌的H抗原。 菌毛 比鞭毛更细、短、直,数目较多的丝状物。菌毛由菌毛蛋白组成,具有抗原性。 (1) 普通菌毛:具有粘附易感细胞的能力 (2) 性菌毛:为中空管状,由致育因子F质粒编码,通过接合能将遗传物质传递。 芽胞 革兰阳性菌某些细菌在一定环境条件下,胞浆脱水浓缩形成的一个圆形或卵圆形小体。芽胞保存有全部生命物质,但处于休眠状态。 8
芽胞抵抗力强大,在自然环境中生命力可保持数年甚至数十年。 一个细菌只形成一个芽胞,一个芽胞发芽也只能生成一个菌体,也称之为繁殖体。 与医学的关系:杀死芽胞最可靠的方法是高压蒸气灭菌法;医学上手术器械、敷料等的灭菌,应以杀死芽胞为准;致病菌形成的芽胞侵入机体后可引起疾病。 细菌的特殊结构均有助于鉴别细菌。 二、细菌的生长繁殖与代谢 1.细菌的营养与生长繁殖 (1)营养物质:细菌生长繁殖必需各种营养成分,包括水、无机盐、碳源、氮源和生长因子等。 (2)细菌的生长繁殖的条件 营养物质:营养物质充足。 酸碱度:多数细菌和放线菌生长的最适宜的pH为7.2~7.6。 温度:多数病原菌生长的最适宜温度为37℃。 气体环境:需要氧气和二氧化碳,对氧气的需求不同细菌可分为专性需氧菌,微需氧菌,兼性厌氧菌,专性厌氧菌。 (3)细菌的生长方式与速度 繁殖方式:二分裂繁殖,无性繁殖。 繁殖速度:细菌繁殖一代所需要的时间大多数为20~30min。 生长曲线: ①迟缓期:最初的1~4小时,细菌的适应阶段。该期菌体增大,代谢活跃。②对数期:8~18小时,繁殖迅速,菌数急剧上升,细菌的形态、染色性、生理活性等都较典型,是研究细菌的最佳时期。③稳定期:细菌繁殖速度减慢,死菌数逐渐增加,活菌数相对保持稳定,细菌的形态、染色性、生理性状有所改变。生成芽胞、外毒素、抗生素等代谢产物。④衰退期:死菌数活菌数 ,细菌形态显著改变,生理代谢活动趋于停滞。 2.细菌的新陈代谢 (1)细菌的能量代谢:一般细菌可进行发酵或需氧呼吸,可产生能量为38ATP。专性厌氧菌只能进行发酵,可产生能量为2ATP (2)细菌的生化反应 :有助于鉴定细菌。 9
糖发酵试验 检测细菌分解某种糖,产生酸和气体能力的试验。如大肠埃希菌能分解葡萄糖和乳糖,产生酸类物质和气体;伤寒沙门菌能分解葡萄糖产酸但是不产气。 VP试验 检测细菌分解糖,产生乙酰甲基甲醇能力的试验。产气杆菌分解葡萄糖、乳糖能产生乙酰甲基甲醇,VP试验阳性,而大肠埃希菌不能,故VP试验阴性。 甲基红试验 细菌分解糖类后的培养基最终pH将会在5.4以上,加入指标剂甲基红后呈桔黄色,为甲基红试验阴性;培养基pH则低于4.5,加入甲基红试剂呈红色,为甲基红试验阳性。产气杆菌甲基红试验阴性,大肠埃希菌甲基红试验阳性。 枸橼酸盐利用试验 检测细菌利用枸橼酸盐作为唯一碳源的利用试验。产气杆菌显示阳性反应,大肠埃希菌则为阴性。 吲哚试验 检测细菌分解色氨酸产生吲哚能力的试验。大肠埃希菌、变形杆菌、霍乱弧菌为吲哚试验阳性。 硫化氢试验 检测细菌分解含硫氨基酸产生硫化氢能力的试验。伤寒沙门菌,变形杆菌为阳性反应,大肠埃希菌为阴性反应。 尿素酶试验 检测细菌分解尿素产生氨的试验。变形杆菌尿素酶试验阳性。 鉴别大肠埃希菌和产气杆菌---IMViC试验 生化反应 细 菌 IMViC试验 吲哚(I) 甲基红(M) VP(Vi) 枸橼酸(C) 大肠杆菌 + + - - 产气杆菌 - - + + (3)细菌合成代谢产物及其医学意义 毒素和侵袭性酶 毒素可分为内毒素和外毒素两类。 10
内毒素是革兰阴性菌细胞壁的脂多糖 外毒素是革兰阳性菌及少数革兰阴性菌合成并分泌到菌体外发挥作用的蛋白质物质。 侵袭性酶是细菌合成的能损伤机体组织,促使细菌在机体内生存和扩散的一类酶,与细菌致病性有重要关系。 热原质 细菌合成的一种注入人体或动物体内能引起发热反应的物质,也称致热原。产生热原质的细菌大多是革兰阴性菌。 色 素 水溶性色素:菌落带有颜色,同时弥散到培养基或周围组织,如铜绿假单胞菌产生的绿色色素。 脂溶性色素:由于色素不溶于水,故仅菌落显色,如金黄色葡萄球菌产生的金黄色素。 抗生素 某些微生物代谢过程中产生的一类能杀死其它微生物或肿瘤细胞的物质。大多数抗生素由放线菌和真菌产生,少数抗生素由细菌产生。 细菌素 某些细菌产生的一类抗菌蛋白,但抗菌范围狭窄,仅对近缘关系密切的细菌有杀伤作用。主要用于细菌分型和流行病学调查。 维生素 有些细菌自身能合成维生素。如人肠道的大肠埃希菌,合成维生素B和维生素K,能供人体吸收利用。 4.细菌的人工培养
(1)培养基 按营养组成和用途不同可分为基础培养基、营养培养基、鉴别培养基、选择培养基和厌氧培养基等。 按其性状可分为液体培养基、固体培养基、半固体培养基。 (2)细菌在培养基中的生长情况 液体培养基:大多数为均匀混浊生长,少数出现沉淀和菌膜。主要用于增菌 固体培养基:细菌生长繁殖后可形成菌落或菌苔。主要用于鉴定细菌 11
半固体培养基:有鞭毛的细菌生长后出现羽毛状或云雾状,无鞭毛的细菌生长后沿穿刺线生长。主要用于检测细菌的动力和保存细菌。 三、细菌与噬菌体
1.噬菌体的生物学性状 噬菌体:一类感染细菌、真菌、放线菌或螺旋体等微生物的病毒。 基本性状:噬菌体能通过滤菌器,无细胞结构,只含一种类型核酸,专性活细胞内寄生。大多数为蝌蚪形[头部、尾部(尾板、尾刺、尾丝)],少数为微球形和丝形。 结构组成:噬菌体主要由核酸和蛋白质组成。核酸为DNA或RNA,是噬菌体的遗传物质。蛋白质构成噬菌体头部的衣壳和尾部。 2.噬菌体与宿主菌的相互关系 噬菌体分类--毒性噬菌体和温和噬菌体。 毒性噬菌体 该噬菌体能在宿主菌体内复制增殖,产生许多子代噬菌体,并最终裂解细菌。 毒性噬菌体在宿主菌体内增殖使细菌裂解,称为溶菌或噬菌。 在液体培养基中,噬菌现象可使混浊的菌液变为澄清。 在固体培养基上,噬菌现象可导致菌苔有透亮的溶菌空斑出现。 温和噬菌体 该噬菌体侵入细菌后,将其基因组与宿主菌的基因组整合,随宿主菌的核酸复制而复制,并能随宿主菌的分裂而传代至子代细菌,亦称溶原性噬菌体。 整合在宿主菌基因组中的噬菌体基因组,称为前噬菌体。 带有前噬体基因组的细菌称为溶原性细菌。 温和噬菌体既有溶原性周期,也有溶菌性周期,而毒性噬菌体只有一个溶菌性周期。 四、细菌的遗传与变异 细菌的变异现象有两种类型:遗传性变异(基因型变异)和非遗传性变异(表型变异)。 1.细菌的变异现象 形态结构变异