微生物课件(周德庆)第四章Part 2 微生物营养物质的运输

1、名词解释：微生物，微生物学，种，菌株、品系、克隆，菌落，菌苔。

微生物:微生物是形体微小、单细胞或个体结构简单的多细胞、甚或无细胞结构，用肉眼看不见或看不清的低等生物的总称。

微生物学:微生物学是一门在细胞、分子或群体水平上研究微生物的形态构造、生理代谢、遗传变异、生态分布和分类进化等生命活动基本规律，并将其应用于工业发酵、医药卫生、生物工程和环境保护等实践领域的科学，其根本任务是发掘、利用、改善和保护有益微生物，控制、消灭或改造有害微生物，为人类社会的进步服务。

种：种是最基本的分类单位,它是一大群表型特征高度相似，亲缘关系极其相近，与同属内其它种有着明显差异的菌株的总称。

菌株（品系）：表示任何由一个独立分离的单细胞繁殖而成的纯种群体极其一切后代；实际上是一个微生物达到遗传性纯的标志。

克隆：若菌落是由一个单细胞发展而来的，则它就是一个纯种细胞群或克隆。

菌落：在适宜的培养条件下，微生物在固体培养基表面（有时为内部）生长繁殖，形成以母细胞为中心的一堆肉眼可见的、有一定形态构造的子细胞集团，这就是菌落。

菌苔：如果将某一纯种的大量细胞密集地接种到固体培养基表面，结果长成的各“菌落”互相连成一片，这就是菌苔。

2、简述微生物学发展史上5个时期的特点和代表人物。

①史前期——朦胧阶段（约8000年前-1676）特点：人们虽然没有看到微生物，但已经不自觉的利用有益微生物、防止有害微生物。

中国古代：②初创期--形态学时期（1676-1861）特点：这一时期微生物学的研究工作主要是对一些微生物进行形态描述。

代表人物——列文虎克：微生物学的先驱者③奠基期--生理学时期（1861 -1 897）特点：这一时期的主要工作是查找各种病原微生物，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，建立了系列微生物学的分支学科。

代表人物：巴斯德和科赫。

④发展期——生化水平研究阶段特点：微生物学的研究进入分子水平，微生物学家的研究工作从上一时期的查找病原微生物转移到寻找各种有益微生物的代谢产物。

第一章原核生物的形态、构造和功能学习要点1.1. 细菌Bacteria一、细菌的形态和大小1. 基本形态（1）球菌（Coccus）：球形或近球形，根据空间排列方式不同又分为单、双、链、四联、八叠、葡萄球菌。

不同的排列方式是由于细胞分裂方向及分裂后情况不同造成的。

（2）杆菌（Bacillus）：杆状或圆柱形，径长比不同，短粗或细长。

是细菌中种类最多的。

（3）螺旋菌（Spirillum）：是细胞呈弯曲杆状细菌的统称，一般分散存在。

根据其长度、螺旋数目和螺距等差别，分为弧菌Vibrio（菌体只有一个弯曲，形似C字）和螺旋菌（螺旋状，超过1圈）。

细菌的形态不是一成不变的，受环境条件影响（如温度、培养基浓度及组成、菌龄等）。

一般在幼龄和生长条件适宜时，形状正常、整齐。

而在老龄和不正常生长条件下会表现出畸形、衰颓形等异常形态。

畸形是由于理化因素刺激，阻碍细胞发育引起；衰颓形是由于培养时间长，细胞衰老，营养缺乏，或排泄物积累过多引起的。

2. 细菌大小细菌是单细胞的，大小在1μm左右，在显微镜下才能看到其形状。

可用显微测微尺测量细菌大小，不同细菌大小不同，一般球菌直径0.5-1μm；杆菌直径0.5-1μm ，长为直径1-几倍；螺旋菌直径0.3-1μm，长1-50μm。

细菌大小也不是一成不变的。

二、细菌细胞结构细菌是单细胞的微生物，其细胞结构分为基本结构和特殊结构。

基本结构是细胞不变部分或一般结构，如细胞壁、细胞膜、细胞核、核糖体等为全部细菌细胞所共有。

特殊结构是细胞可变部分或特殊结构，如鞭毛、纤毛、荚膜、芽孢、气泡等，只在部分细菌中发现。

（一）细菌细胞的基本结构1. 细胞壁(cell wall)：位于细胞表面，较坚硬，略具弹性的结构。

（1）细胞壁的功能①保护细胞免受机械损伤和渗透压的破坏，维持细胞形状；②鞭毛运动支点；③正常细胞分裂必需；④一定的屏障作用；⑤噬菌体受体位点所在。

另外与细菌的抗原性、致病性有关。

（2）革兰氏染色Cristein Gram于1884年发明的一种细菌染色方法。

微生物学复习资料第一章原核微生物的形态、构造和功能伴孢晶体: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，称为伴孢晶体（即ð内毒素）.L型细菌：在某些环境条件下(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陷变异型.1．没有完整而坚韧的细胞壁，细胞呈多形态，有些能通过细菌滤器，故又称“滤过型细菌”.对渗透敏感，在固体培养基上形成“油煎蛋”似的小菌落（直径在0.1mm左右）古生菌:又称古细菌，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，如产甲烷菌及大多数嗜极菌。

革兰氏染色机制：结晶紫液初染和碘液媒染：在细菌的细胞膜内可形成不溶于水的结晶紫与碘的复合物。

乙醇脱色:G＋细胞壁较厚、肽聚糖网层次多和交联致密且不含类脂，把结晶紫与碘的复合物牢牢留在壁内,使其保持紫色；G—细胞壁薄、外膜层类脂含量高、肽聚糖层薄和交联度差，结晶紫与碘复合物的溶出，使细胞退成无色.复染：G-细菌呈现红色，而G+细菌则仍保留最初的紫色。

重要性: 革兰氏染色有着十分重要的理论与实践意义.通过这一染色，几乎可把所有的细菌分成革兰氏阳性菌与革兰氏阴性菌两个大类，因此它是分类鉴定菌种时的重要指标。

又由于这两大类细菌在细胞结构、成分、形态、生理、生化、遗传、免疫、生态和药物敏感性等方面都呈现出明显的差异,因此任何细菌只要通过简单的革兰氏染色，就可提供不少其他重要的生物学特性方面的信息。

第二章真核微生物的形态、构造和功能1子实体：是指在其里面或上面可产生无性或有性孢子,有一定形状和构造的任何菌丝体组织2 菌物界：指与动物界,植物界相并列的一大群无叶绿素，依靠细胞表面吸收有机养料,细胞壁一般含几丁质的真核微生物3 二级菌丝：又称气生菌丝，由基内营养菌丝长出培养基外伸向空间的菌丝。

它是担子菌中由相应的异性的初生菌丝进行体细胞接合而形成的菌丝。

周德庆编《微生物学教程》课后习题参考答案绪论1。

什么是微生物?它包括哪些类群?答：微生物是一切肉眼看不见或看不清的微小生物的总称。

包括：①原核类的细菌、放线菌、蓝细菌、支原体、立克次氏体和衣原体；②真核类的真菌、原生动物、和显微藻类；③属于非细胞类的病毒和亚病毒。

2。

人类迟至19 世纪才真正认识微生物,其中主要克服了哪些重大障碍?答:①显微镜的发明，②灭菌技术的运用，③纯种分离技术，④培养技术.3.简述微生物生物学发展史上的5 个时期的特点和代表人物.答:史前期（约8000 年前—1676)，各国劳动人民，①未见细菌等微生物的个体;②凭实践经验利用微生物是有益活进行酿酒、发面、制酱、娘醋、沤肥、轮作、治病等）初创期（1676-1861 年）,列文虎克,①自制单式显微镜，观察到细菌等微生物的个体;②出于个人爱好对一些微生物进行形态描述;奠基期（1861—1897年），巴斯德，①微生物学开始建立；②创立了一整套独特的微生物学基本研究方法；③开始运用“实践--理论——实践”的思想方法开展研究;④建立了许多应用性分支学科；⑤进入寻找人类动物病原菌的黄金时期;发展期（1897—1953年），e。

buchner，①对无细胞酵母菌“酒化酶"进行生化研究；②发现微生物的代谢统一性；③普通微生物学开始形成；④开展广泛寻找微生物的有益代谢产物;⑤青霉素的发现推动了微生物工业化培养技术的猛进；成熟期（1953—至今)j.watson 和f.crick，①广泛运用分子生物学理论好现代研究方法，深刻揭示微生物的各种生命活动规律；②以基因工程为主导，把传统的工业发酵提高到发酵工程新水平；③大量理论性、交叉性、应用性和实验性分支学科飞速发展；④微生物学的基础理论和独特实验技术推动了生命科学个领域飞速发展；⑤微生物基因组的研究促进了生物信息学时代的到来。

4。

试述微生物与当代人类实践的重要关系。

5.微生物对生命科学基础理论的研究有和重大贡献？为什么能发挥这种作用？答：微生物由于其“五大共性"加上培养条件简便，因此是生命科学工作者在研究基础理论问题时最乐于选用的研究对象。

第1章绪论1、教材：2、参考书（1）《微生物学教程》，周德庆，高等教育出版社，19933、参考杂志―微生物学报‖、―微生物学通报‖、―微生物学杂志‖二、微生物与我们微生物既是人类的敌人，更是人类的朋友！微生物是自然界物质循环的关键环节；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；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、疫苗、面包、奶酪、啤酒、酱油等等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。

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。

三、微生物的发现和微生物学的建立与发展（一）古代人民对微生物的认识（二）微生物的发现（列文虎克）：1676年，微生物学的先驱荷兰人列文虎克（Antony van leeuwenhoek）首次观察到了细菌。

（三）微生物学的奠基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：巴斯德研究了几种对人类和牲畜危害很大的疾病，如鸡瘟、牛羊炭疽病、人的狂犬病等，并发现引起这些病害的病原体，制成疫苗，用以预防和治疗疾病，为免疫学奠定基础。

（挽救了许多人、畜生命）(4)其他贡献巴斯德消毒法：60～65℃作短时间（15-20min）加热处理，杀死有害微生物的方法。

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；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（四）微生物学发展过程中的重大事件Griffith发现细菌转化；1929 Fleming 发现青霉素1953 Watson和Crick 提出DNA双螺旋结构t1977 Woese提出古生菌是不同于细菌和真核生物的特殊类群，1982～1983 Prusiner 发现朊病毒(prion)（五）20世纪的微生物学1、十九世纪中到二十世纪初微生物学：鉴定病原菌、研究免疫学及其在预防疾病中的作用、寻找化学治疗药物、分析微生物的化学活性。

微生物学课后习题（周德庆）第一章原核生物的形态、构造和功能复习思考题1．试设计一张表格，比较一下6个大类原核生物的主要特性。

2．典型细菌的大小和重量是多少？试设想几种形象化的比喻并加以说明。

3．试图示G+和G-细菌细胞壁的主要构造，并简要说明其异同。

4．试图示肽聚糖的模式构造，并指出G+和G-细菌肽聚糖结构的差别。

5．什么是缺壁细菌？试列表比较4类缺壁细菌的形成、特点和实际应用。

6．试述革兰氏染色法的机制并说明此法的重要性。

7．何谓“拴菌试验”？它何以能证明鞭毛的运气机制？8．渗透调节皮层膨胀学说是如何解释芽孢耐热机制的？9．什么是菌落？试讨论细菌的细胞形态与菌落形态间的相关性。

10．名词解释：磷壁酸，LPS，假肽聚糖，PHB，伴胞晶体，基内菌丝，孢囊链霉菌，横割分裂，异形胞，原体与始体，类支原体，羧酶体，孢囊，磁小体。

第二章真核微生物的形态、构造和功能复习思考题1．试解释菌物、真菌、酵母菌、霉菌和蕈菌。

2．试图示并说明真核微生物“9+2”型鞭毛的构造和生理功能。

3．试简介真菌所特有的几种细胞器――膜边体、几丁质酶体和氢化酶体。

4．什么是单细胞蛋白（SCP）？为什么酵母菌是一种优良的单细胞蛋白？5．试图示 Saccharomyces cerevisiae 的生活史，并说明其各阶段的特点。

6．试简介菌丝、菌丝体、菌丝球、真酵母、假酵母、芽痕、蒂痕、真菌丝、假菌丝等名词。

7．霉菌的营养菌丝和气生菌丝各有何特点？它们分别可分化出哪些特化结构8．试以 Neurospora crassa 为例，说明菌丝尖端细胞的分化过程及其成分变化。

9．试列表比较各种真菌孢子的特点。

10．细菌、放线菌、酵母菌和霉菌四大类微生物的菌落有何不同？为什么？11．为什么说蕈菌也是真核微生物？12．什么叫锁状联合？其生理意义如何？试图示其过程。

13．试比较细菌、放线菌、酵母菌和霉菌细胞壁成分的异同，并讨论它们的原生质体制备方法。

第三章病毒和亚病毒复习思考题1．什么是真病毒？什么是亚病毒？2．病毒的一般大小如何？试图示病毒的典型构造。

微生物学试题库微生物学试题（一）一、写出下列名词解释的中文翻译及作出解释1.Gram positive bacteria2.parasporal crystal3 ,colony4, life cycle5,capsule6,endospore二、简答题1，试述微生物与当代人类实践的重要关系？2，简述革兰氏染色的机制？3.微生物有哪五大共性？其中最基本的是哪一个？为什么？三、填空(每空1分,共15分)1.真核微生物核糖体类型为 _______ 。

2.大肠杆菌长为2.0μm,宽为0.5μm,其大小表示为_____ 。

3.研究细菌遗传、代谢性能常采用_____ 时期的细胞。

4.酵母菌细胞壁的主要成份_____和_______。

5.侵染寄主细胞后暂不引起细胞裂解的噬菌体称________ 。

6.微生物细胞的主要组成元素是______，_____，_______和_______。

7.食用菌是由 ______和 ____ 组成。

8.用物理或化学方法杀死物品上大部分微生物的过程称 ______ 。

9.细菌细胞的碳、氮营养比为______。

10.根瘤菌可与_________共生固氮四、学名互译1.A.niger2.B.subtilis3. B.thuringiensis4. A.oryzae微生物学试题（一）答案：一，1，革兰氏阳性菌：细菌经革兰氏染色染色后最终染成紫色的菌2，伴胞晶体：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称为半胞晶体3，菌落：当单个细菌细胞或者一小堆同种细胞接种到固体培养基表面，当它占有一定的发展空间并处于适宜的培养条件下时，该细胞就会迅速生长繁殖并形成细胞堆，此即菌落。

4，生命周期：指的是上一代生物个体经过一系列的生长，发育阶段而产生下一代个体的全部过程。

5，荚膜：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6，芽孢：某些细菌在其生长发育的后期，在细胞内形成的一个圆形或椭圆形，厚壁，含水量低，抗逆性强的休眠构造。

第四章微生物的营养和培养基1.营养：生物体从外部环境中摄取对其生命活动必需的能量和物质，以满足正常生长和繁殖需要的一种最基本的生理功能。

2.六要素：碳源、氮源、能源、生长因子、无机盐和水3.微生物细胞含碳量：约占干重的（50%）。

4.异养微生物：凡是必须利用有机碳源的微生物。

自养微生物：凡是以无机碳源作主要碳源的微生物。

5.异养微生物在元素水平上的最适碳源则是“C•H•O”型。

其次是有机类、醇类和脂类等。

糖类优于双糖和多糖，己糖优于戊糖，葡萄糖、果糖优于甘露糖、半乳糖6.双功能物质：对一切异养微生物来说，其碳源同时又兼作能源7.最长用的有机氮源是牛肉侵入物（牛肉膏）、酵母膏、植物的饼粉和蚕蛹粉。

8.生长因子：是一类调节微生物正常代谢所必须，但不能用简单的碳、氮源自行合成的有机物。

（生长因子有酵母膏，玉米浆，肝液，麦芽汁）化过程中放出的化学能。

11.营养物质进入细胞的方式①自由扩散：原生质膜是一种半透性膜，营养物质通过原生质膜上的小孔，由高浓度的胞外环境向低浓度的胞内进行扩散。

②促进扩散：通过促进扩散进入细胞的营养物质主要有氨基酸、单糖、维生素及无机盐等。

一般微生物通过专一的载体蛋白运输相应的物质，但也有微生物对同一物质的运输由一种以上的载体蛋白来完成。

③主动运输：主动运输是广泛存在于微生物中的一种主要的物质运输方式。

它的一个重要特点是物质运输过程中需要消耗能量和载体，而且可以进行逆浓度运输。

④基团转移：基团移位是另一种类型的主动运输，它与主动运输方式的不同之处在于它有一个复杂的运输系统来完成物质的运输，而物质在运输过程中发生化学变化。

基团转移主要存在于厌氧型和兼性厌氧型细胞中，主要用于糖的运输，脂肪酸、核苷、碱基等也可以通过这种方式运输。

12.四种运送营养方式的比较（表4-5）P89比较项目单纯扩散促进扩散主动运送基团移位特异载体蛋白质无有有运送速度慢快快溶质运送方向由浓至稀由浓至稀由稀至浓由稀至浓平衡时内外浓度内外相等内外相等内部浓度高得多内部浓度高得多运送分子无特异性特异性特异性特异性能量消耗不需要不需要运送前后溶质分子不变不变载体饱和效应无与溶质类似物无竞争性有竞争性运送抑制剂无运动对象举例H2O,CO2，O2，甘油，乙醇，少数氨基酸，盐类，代谢抑SO42-(真核生物13.（一）选用和设计培养基遵循的原则：目的明确，营养协调，理化条件适宜，经济节约（二）四种方法：生态模拟，参阅文献，实验比较14.理化适宜：通常培养条件：①（pH）细菌与放线菌：pH7~7.5酵母菌和霉菌：pH4.5~6范围内生长原生动物：6.0～8.0②（水分活度αw）一般用在一定的温度和压力条件下,溶液的蒸汽压力与同样条件下纯水蒸汽压力之比表示：αw=Pw/Pow微生物一般在αw为0.60～0.99的条件下生长, αw过低时,微生物生长的迟缓期延长,比生长速率和总生长量减少。

绪论1.微生物发展史重要人物+贡献：（1）列文虎克-观察到细菌——微生物学先驱者（2）巴斯徳——微生物学的奠基人曲颈瓶试验推翻生命自然发生说，建立胚种学说。

巴氏消毒法。

（3）约瑟夫·李斯特发明用石炭酸消毒手术器械、衣物和手术环境，可大大降低感染的机会（4）R. Koch 柯赫——细菌学的奠基人科赫法则：判定某种微生物引起特定疾病，必须同时满足：–相关性：这种微生物必须在所有患该种疾病的生物体内都存在，但在健康生物中不存在–可分离培养：必须将这种微生物分离出来，作纯种培养–可人工感染：当用这种分离出来的微生物接种到一个健康寄主时，必须能够引起同样的疾病–可再分离：必须能够从接种感染的生物体内再次分离得到这种微生物（5）布赫纳——生物化学奠基人（6）弗莱明——青霉素之父（7）Watson、Crick——分子生物学奠基人发现的DNA结构的双螺旋模型2.微生物的五大共性：（1）体积小，面积大；（2）吸收多，转换快；（3）生长旺，繁殖快；（4）适应强，易变异；（5）分布广，种类多第一章第一节细菌1.原核生物三菌三体：细菌（狭义的）、放线菌、蓝细菌、支原体、立克次氏体和衣原体2.细菌概念：细菌是一类细胞细短（直径约0.5μm，长度约0.5-5μm）、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。

3.细菌形态：简单，基本上只有球状、杆状和螺旋状三大类，仅少数为其他形状如丝状、三角形、方形和圆盘形。

4.细胞壁概念：是位于细胞最外的一层厚实、坚韧的外被，只要成分为肽聚糖，具有固定细胞外形和保护细胞不受损伤等多种生理功能主要功能：①固定细胞外形和提高机械强度②为细胞的生扎个、分裂和鞭毛运动所必须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（1）革兰氏染色原理具体步骤③注意事项：A.关键步骤：95%酒精，0.5min；甩干B.涂片薄而均匀C.菌种种龄<18hD.各步骤时间（2）阴性菌阳性菌的特点G+细菌的细胞壁：厚度大化学组分简单，一般含90%肽聚糖10%磷壁酸（磷壁酸：阳性菌特有）G-细菌的细胞壁：厚度较G+细菌薄，层次较多，成分较复杂，肽聚糖层很薄（仅2-3nm），故机械强度较G+细菌弱（3）四种缺壁细胞：L型细胞：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：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后合成，所得到的仅有一层细胞膜包裹的圆球状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（尤其是G-细菌外膜层）的原生质体支原体：是长期进化过程中形成的、适应自然生活条件的无细胞壁的原核生物5.细胞膜生理功能：①能选择性的控制细胞内、外的营养物质和代谢产物的运送②是维持细胞内正常渗透压的结构屏障③是合成细胞壁和糖被有关成分（如肽聚糖、磷壁酸、LPS和荚膜多糖等）的重要场所④膜上含有与氧化磷酸化或光合磷酸化等能量代谢有关的酶系，故是细胞的产能基地⑤是鞭毛基体的着生部位，并可提供鞭毛旋转运动所需的能量6.核区特点：①无核膜、核仁，无固定的形状。