全国生物学竞赛：微生物学辅导课件(1)

（三）细胞的结构
① 选择性地控制细胞内、外的营养物质和代谢产物的运送
② 维持细胞内正常渗透压的屏障
③ 合成细胞壁和糖被的各种组分(肽聚糖、磷壁酸、LPS、 荚膜多糖等)的重要基地
④ 膜上含有氧化磷酸化或光合磷酸化等能量代谢的酶系， 是细胞的产能场所
⑤ 鞭毛基体的着生部位和鞭毛旋转的供能部位
⑥膜上某些蛋白受体与趋化性有关
细胞膜
二、细胞质膜 (2)观察方法
（三）细胞的结构
1)质壁分离、鉴别性染色在光学显微镜下观察
二、细胞质膜 (2)观察方法
（三）细胞的结构
1)质壁分离、鉴别性染色在光学显微镜下观察
二、细胞质膜 (2)观察方法
（三）细胞的结构
1)质壁分离、鉴别性染色在光学显微镜下观察
2) 原生质体破裂在光学显微镜下观察
三、细胞质和内含物 （1）概念
（三）细胞的结构
细胞质(cytoplasm)是细胞质膜包围的除核区外的一切半透明、 胶状、颗粒状物质的总称。含水量约70％～80%。原核生物的 细胞质是不流动的，这点和真核生物明显不同。
细胞质的主要成分为核糖体(70S，大小约14~15nm×20nm， 分子质量约2.7×106Da，数量很多)、贮藏物、质粒、酶类、中 间代谢物和吸入的营养物等，少数细菌还有类囊体、羧酶体、 气泡、伴胞晶体或磁小体等。形状较大的颗粒状或泡囊状构造 ，称为内含体(inclusion body)
二、细胞质膜 (3)细胞膜的化学组成与结构模型 3）液态嵌合模型
（三）细胞的结构
1972年 辛格 尼科尔森
模型强调： (1)膜的流动性
膜蛋白和膜脂均可侧向运动
(2)膜蛋白分布的不对称性
二、细胞质膜 (3)细胞膜的化学组成与结构模型 3）液态嵌合模型 ① 膜的主体是脂质双分子层

或溶原性噬菌体：噬菌体基因组整合于宿主菌染色 体中，不产生子代噬菌体，也不引起细菌裂解，但 噬菌体DNA随细菌基因组的复制而复制，并随细菌 的分裂而分配至子代细菌的基因组中.
★ 前噬菌体（prophage）：整合在细菌染色体上的噬菌体基因.
★溶原性细菌（lysogenic bacterium）: 带有前噬菌体的细菌。
细菌芽孢
小 1个细胞只产1个 形态简单 只在细胞内形成 原核 不是繁殖方式，是抗性构造（休眠方式） 极强，一般100℃数十分钟才能杀死 少数细菌可产生
5、 菌落
2.3 霉菌的形态结构
根霉
曲霉
青霉
比较其菌落特征
一定培养基上的菌落大小、形状、颜色等
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2.3 霉菌的形态结构
5、 霉菌的菌落
2.3 霉菌的形态结构
多 样 性： 双链/单链
线型/环型 连续/分节段
主要功能：病毒复制 决定病毒的特性 具有感染性（感染性核酸）
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感染性核酸（infectious nucleic acid）
------某些病毒在除去病毒衣壳后， 其游离的核酸仍可进入宿主 细胞进行增殖，有感染性。
DNA病毒（dsDNA,ssDNA）； RNA病毒 (+ssRNA)
3、 菌丝的特化：
(1)特化的营养菌丝 菌环,菌网
2.3 霉菌的形态结构
3、 菌丝的特化：
(2)特化的气生菌丝 ----子实体
2.3 霉菌的形态结构
3、 菌丝的特化：
(2)特化的气生菌丝 ----子实体
结构简单的子实体
2.3 霉菌的形态结构
Aspergillus
Penicillium
3、 菌丝的特化：
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非细胞微生物：病毒

2020高中生物竞赛——微生物学 第三章 病毒和亚病毒
病毒(Virus):19世纪末才发现。 是一类由核酸和蛋白质等少数几种成分组 成的超显微“非细胞生物”。
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（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 拟病毒：只含有不具独立侵染性的RNA组分 亚病毒 因子 朊病毒：只含蛋白质 卫星病毒：与真病毒伴生的缺陷病毒 卫星RNA:只含与侵染无关的RNA组分 病毒与细胞的关系.flv
和尾部（尾鞘、尾管、基板、刺突和尾丝）三 个部分构成。
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4、 病毒的核酸：基因组
❖ 核酸是病毒的遗传物质；控制着病毒的增殖及对 宿主的感染性；
❖ 一种病毒的毒粒只含有一种核酸：DNA或是RNA；
病毒核酸
单链DNA（ss DNA） 双链DNA（ds DNA） 单链RNA（ss RNA） 双链RNA（ds RNA）
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肝炎病毒：甲型、乙型、丙型、丁型、戊型
乙型肝炎病毒
科学认识肝炎 不歧视，重预防.flv
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动物病毒中约有 1/4 的病毒具有致肿瘤作用， 至少有 5 五类病毒（乳头瘤病毒、反转录 病毒、疱疹病毒、肝 DNA 病毒和黄病毒） 与癌症发病有关。
动物病毒：畜、禽等动物的病毒病也极其普 遍。
许多是人兽共患病，且危害严重。
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动物病毒属于大多呈球状，含有单链或 双链的 DNA 或 RNA 。有些是有包膜的， 有些无包膜（裸露的），大小差异很大。
动物病毒的增殖过程与噬菌体相似，但 在某些细节上有所不同。大多数动物病 毒无吸附结构，少数病毒如流感病毒在 其包膜表面长有刺突，可吸附在宿主细 胞表面的粘蛋白受体上。
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如何培养良好的个人卫生习惯
勤洗手、勤剪指甲 定期洗澡、勤理发 勤换衣服、勤洗工作服 在生产区内做到三个严禁 ：禁止吃东西、 禁止吸烟、禁止大声喧哗
洁净区生产人员要求
洁净区工作人员要尽可能少而精，只有工作需 要时才能进入； 操作人员在洁净区动作尽量要缓慢，避免剧烈 运动，以减少人的发尘量； 洁净区的门应关紧，避免不必要的移动，以保 持洁净区的风速、风量、风型和风压； 如果是无菌区的话，操作人员的自我约束就更 多，要严格按无菌操作规程执行。
绝大多数微生物对人和动物是有益的， 有些还是必不可少的。 微生物已广泛应用于农业、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。 抗生素、酸奶、疫苗、酒类等等；
微生物的危害
微生物中也有一部分能引起人或动植物病害， 这些具有治病性的微生物，称为病原微生物。 如人类的许多传染病（如感冒、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，微生物对药品原料、 生产环境和成品的污染是造成生产失败、成品 不合格、直接或间接对人类造成危害的重要因 素。
传播污染的四大媒介－表面
表面包括：天花板、墙壁、地面、设备、容器、 工具或桌子； 由于空气中的湿度，所有表面都包上一层含水 的薄膜。这层薄膜由于静电吸引而饱含尘埃微 粒，有很多时候，表面还覆盖一层油状物质， 此层油膜易受到尘粒污染。 表面因尘埃微粒和微生物由空气传播的回降而 受到污染。
SUCCESS
THANK YOU
2020/12/30
请记住：一个表面看起来很干净，而实 际上已经被千百万个微生物所污染，除 非已经做了正确的消毒灭菌。
传播污染的四大媒介－人
人是最常见的传染源。事实上，人们常 说，人是药厂中最不清洁的成份，最大 的污染源。为什么呢?一个原因，人体是 一个永不休止的污染媒介。当您每天来 药厂上班时，您也许随身将几百万细菌 带入工厂。 以下举出一些由你、我、他把污染带入 工作场所的一些途径和方式 ：

66、节制使快乐增加并使享受加强。 ——德 谟克利 特 67、今天应做的事没有做，明天再早也 是耽误 了。——裴斯 泰洛齐 68、决定一个人的一生，以及整个命运 的，只 是一瞬 之间。 ——歌 德 69、懒人无法享受休息之乐。——拉布 克 70、浪费时间是一桩大罪过。——卢梭
高中生物竞赛-微生物学
1、合法而稳定的权力在使用得当时很 少遇到 抵抗。 ——塞 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ约翰 逊 2、权力会使人渐渐失去温厚善良的美 德。— —伯克
3、最大限度地行使权力总是令人反感 ；权力 不易确 定之处 始终存 在着危 险。— —塞·约翰逊 4、权力会奴化一切。——塔西佗
5、虽然权力是一头固执的熊，可是金 子可以 拉着它 的鼻子 走。— —莎士 比

2020/5/18
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放线菌的形态
★由分枝状菌丝组成。菌丝无隔膜，仍属单细 胞。菌丝直径与杆菌相似（1 m左右）；细胞 壁含磷壁酸、二氨基庚二酸，不含几丁质、纤 维素；革兰氏阴性。
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放线菌的细胞结构
• 细胞的结构与细菌基本相同 • 细胞壁组成与细菌类似， • 革兰氏染色阳性（少数阴性）
❖对溶菌酶敏感；
❖对抗生素的反应像细菌。
总之，放线菌是一类介于细菌和真菌之间，而更接近
于细菌的原核生物。 2020/5/18
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分布特点及与人类的关系
• 放线菌常以孢子或菌丝状态极其广泛地存在于自 然界，土壤中最多，其代谢产物使土壤具有特殊 的泥腥味。
• 能产生大量的、种类繁多的抗生素（其中90%由 链霉菌产生）
• 有的放线菌可用于生产维生素、酶制制；此外， 在甾体转化、石油脱蜡、烃类发酵、污水处理等 方面也有应用
• 少数寄生型放线菌可引起人、动物（如皮肤、脑、 肺和脚部感染）、植物（如马铃薯和甜菜的疮痂 病）的疾病。
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放线菌的代表属
链霉菌属(Streptomyces） 诺卡氏菌属（Nocardia） 小单孢菌属（Micromonospora) 放线菌属（Actinomyces)
(2)不产生大量菌丝的菌种： 如Nocardia形成的菌落呈 粉质，挑之易碎
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放线菌与细菌的比较
❖同为单细胞，菌丝比真菌细，其直径与细菌接近；
❖同属原核生物：无核膜、核仁和线粒体。
核糖体 含几丁质，纤维
素；G+;
❖对环境的要求与细菌相近；

微生物的生长曲线
延迟期
微生物适应环境，繁殖 速度较慢，数量增长缓
慢。
对数生长期
微生物快速繁殖，数量 呈指数增长。
稳定期
微生物繁殖速度减慢， 营养物质消耗殆尽，环 境压力增大，死亡数量
增加。
衰亡期
微生物大量死亡，数量 下降。
微生物的培养基
液体培养基
适用于工业发酵和实验室研究， 可促进微生物的生长和繁殖。
有性繁殖
通过两个细胞的结合，经过减数分裂形成配子，再经过受精作用形成新的个体， 如真菌的孢子生殖。
Part
05
微生物的遗传与变异
基因突变
基因突变是微生物遗传变异的重要来 源之一，是指基因序列中发生的碱基 对的增添、缺失或替换，导致基因结 构的改变。
基因突变通常是不定向的，但也可以 在某些特定条件下（如诱变剂的作用 ）发生定向突变。
环境污染等，这些行为可能导致某些病原菌的抗药性和生态失衡。
Part
07
微生物的应用与危害
微生物在工业上的应用
01
02
03
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
04
微生物发酵
利用微生物的代谢过程生产食 品、饮料、饲料、抗生素、氨
基酸等产品。
生物转化
利用微生物将原料转化为燃料 、化学品、塑料等工业品。
生物冶金
利用微生物从矿石中提取金属 。
微生物学课件
• 微生物学简介 • 微生物的形态与结构 • 微生物的营养与生长 • 微生物的代谢与繁殖 • 微生物的遗传与变异 • 微生物的生态与分布 • 微生物的应用与危害
目录
Part
01
微生物学简介
微生物的定义与分类
微生物定义

病原微生物与宿主的关系
寄生关系
病原微生物寄生在宿主体 内，从宿主获取营养物质 进行生长繁殖，对宿主造 成损害。
共生关系
一些病原微生物与宿主建 立共生关系，相互依存， 对宿主不造成明显损害。
免疫逃避
病原微生物具有逃避宿主 免疫系统的能力，从而在 宿主体内长期存活。
微生物与病原微生物的相互作用
竞争关系
05
CATALOGUE
病原微生物的防控与治疗策略
病原微生物的预防措施
加强个人卫生习惯
保持室内通风，勤洗手，避免用手触摸口鼻眼等部位，减少病原 微生物的传播。
注重饮食安全
避免食用不洁或变质食品，生熟食品要分开存放和加工，以降低 食源性疾病的发生。
接种疫苗
及时接种疫苗，提高人群免疫力，有效预防病原微生物引起的传 染病。
深入研究微生物多样性和功能，揭示 微生物在生态系统中的作用和调控机 制。
发展微生物组学和合成生物学等新技 术，推动微生物学领域的创新和发展 。
加强病原微生物的致病机制和防控策 略研究，提高应对突发传染病的能力 。
加强微生物学与医学、环境科学等领域的交叉融合
促进微生物学与医学的交叉融合 ，深入研究微生物与人体健康的 关系，发展新的诊疗技术和药物
02
CATALOGUE
病原微生物概述
病原微生物的定义与分类
定义
病原微生物是指能够引起人类、动植物疾病的微生物，包括细菌、病毒、真菌、 寄生虫等。
分类
根据病原微生物的形态、结构、代谢方式等特征，可将其分为细菌、病毒、真菌 、寄生虫等几大类。其中，细菌是一类单细胞微生物，病毒是一类寄生生物，真 菌是一类多细胞微生物，寄生虫则是一类寄生在宿主体内的生物。

G+细胞壁：一层，由肽聚糖、磷壁酸和少量脂类 组成，其中肽聚糖含量高，网状结ell wall)
图2-4 G-细菌细胞壁结构
G－细胞壁：两层，外层为脂蛋白和脂多糖层，内
层为肽聚糖层，肽聚糖含量低，网状结构疏松。
1）细胞壁
(2)革兰氏阴性的细胞壁成分
一、细菌的形态及空间排列
球状
基
本 形
杆状
态
螺旋状
不同细菌的形态可以说是千差万别， 丰富多彩，但就单个有机体而言，其基本形 态可分为球状、杆状与螺旋状三种. 除了球 菌、杆菌、螺旋菌三种基本形态外，还有许 多具其他形态的细菌。例如细胞呈星形、方 形和三角形的细菌。
1、球菌 细胞个体呈球形或椭圆形，不同种的球
菌在细胞分裂时会形成不同的空间排列方 式，常被作为分类依据。
1、球菌
(1)单球菌 分裂后的细胞分散而单 独存在的球菌. 如尿素微球菌 (Micrococcus ureae)
1、球菌
（2）双球菌 一个平面上分裂， 且分裂后不分离 而是连在一起、 成对生存。
一、细菌的形态及空间排列
1、球菌
(3)链球菌
分布在内质网 膜上，沉降系 数为80S
第一节 细 菌
细菌是单细胞原核微生物，个 体微小，形态简单，以二等分裂方 式繁殖。在自然界中，细菌分布最 广、数量最多。
一、细菌的形态及空间排列 二、细菌的大小及其测量方法 三、细菌的细胞结构及其功能 四、细菌的繁殖方式与过程 五、细菌菌落的形态及其意义 六、细菌的命名及其分类系统 七、食品中常见的细菌
2）细胞膜和间体 细胞质膜（cytoplasmic membrane），是围绕 细胞质外的脂双分子层膜结构
2）细胞膜和间体
细胞膜生理功能：

生理生化鉴定
利用微生物对特定底物的代谢能力或产生的代谢产物进行鉴定，如 API鉴定系统、Biolog鉴定系统等。
免疫学鉴定
利用抗原抗体反应进行微生物鉴定，如酶联免疫吸附试验（ELISA） 、免疫荧光技术等。
分子生物学鉴定
基于微生物基因序列信息进行鉴定，如PCR扩增、基因芯片技术、高 通量测序等。
常见微生物的识别与鉴定实例
基因表达的调控
基因表达受到多种因素的 调控，包括转录因子、表 观遗传学修饰等。
微生物的基因突变与重组
基因突变的类型
包括点突变、插入突变、缺失突 变等。
基因突变的机制
DNA复制错误、诱变剂作用、转 座子等。
基因重组的方式
同源重组、非同源重组、转导等。
微生物的基因工程与应用
1 2
基因工程的基本技术
包括DNA重组技术、基因克隆技术、基因编辑技 术等。
通过微生物的发酵作用，将垃 圾中的有机物质转化为肥料或 燃料。
土壤修复
利用某些微生物能够降解重金 属或有机污染物的特性，进行 土壤修复。
生物防治
利用某些微生物或其代谢产物 对有害生物进行防治，减少化
学农药的使用。
06
微生物的分类与鉴定
微生物的分类方法与系统发育树构建
传统分类法
数值分类法
基于形态学、生理生化特性和生态学特征 进行分类，如细菌的形态、染色反应、培 养特性等。
01
病毒的基本结构
核酸与蛋白质外壳
02
病毒的特殊结构
包膜、刺突等
03
04
病毒的大小与形态
不同病毒的大小与形态差异
病毒的复制与变异
病毒的复制方式及变异机制
03
微生物的生理与代谢

球菌
杆菌 螺旋型菌
特殊形态的细菌
细胞壁类型：革兰氏阳性细菌细胞壁、革兰氏阴性细菌细胞壁
革兰氏阳性细菌和革兰氏阴性细菌细胞壁的构造
革兰氏阳性细菌
磷壁酸 肽聚糖
细胞膜
脂磷壁酸
革兰氏阴性细菌
脂多糖
孔蛋白
磷脂
外膜
肽聚糖 周质空间
细胞膜
脂蛋白 膜蛋白
膜蛋白
表 革兰氏阳性细菌与阴性细菌细胞壁成分的比较
是遗传工程中重要的运载工具之一。
6、细菌其它休眠构造-孢囊
孢囊是固氮菌尤其是棕色固氮菌等少数细菌 在缺乏营养的条件下，由营养细胞的外壁加厚、 细胞失水而形成的一种抗干旱但不抗热的圆形休 眠体，一个营养细胞仅形成一个孢囊，因此与芽 孢一样只是休眠体。孢囊在适宜的外界条件下，阴性细菌
革兰氏染色反应 菌体呈紫色
肽聚糖含量
含量高，占细胞壁干重的30
～95%)
肽聚糖结构
多层,紧密
细胞壁厚度及层次 20-80nm,单层
磷壁酸 脂多糖与类脂质 脂蛋白质 对溶菌酶 对青霉素和磺胺 与细胞膜的关系
多数有,含量较高(<50) 一般无 一般无 敏感 敏感 不紧密
经脱色、复染后菌体呈红色 含量低，占细胞壁干重的5～
按其功能，可分为：①抗药性质粒（R因子），主要对 某些抗生素或其他药物表现抗性；②致育因子（F因子） 与细菌结合有关；③大肠杆菌素质粒（Col因子）使大 肠杆菌产生大肠杆菌素，以抑制其他细菌生长
没有质粒的细菌，可通过接合、转化或转导等方式， 从具质粒的细菌中获得，单不能自发产生。
能自我复制，稳定遗传，也可插入细菌染色体中或与 其携带的外源DNA片段共同复制增值，可单独转移， 也可携带着染色体片断一起转移。