海南大學(xué)微生物ppt的總結(jié)整理.doc

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1什么是微生物 微生物：（microorganism，Microbe）——指一群個(gè)體微小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，用肉眼難以看見(jiàn)或難以看清楚的低等生物的通稱。不是一個(gè)分類學(xué)上的名詞。 主要包括：細(xì)胞型微生物——細(xì)菌(真細(xì)菌和古細(xì)菌)、放線菌、立克次氏體、支原體、衣原體、螺旋體、酵母菌、真菌(霉菌和大型真菌) 、單細(xì)胞藻類和原生動(dòng)物 無(wú)細(xì)胞結(jié)構(gòu)的微生物——病毒、亞病毒 特征可用小、簡(jiǎn)、低來(lái)概括 2.人類對(duì)微生物世界的認(rèn)識(shí)史 （一）一個(gè)難以認(rèn)識(shí)的微生物世界 微生物是存在與地球上最古老的生物，但直到大約300年以前才真正有意識(shí)地看到微生物，其原因是由于個(gè)體微小、群體外貌不顯、雜居混生、因果難聯(lián)。 （二）微生物學(xué)發(fā)展的主要階段（重點(diǎn)） （1）史前期和初創(chuàng)期——微生物的發(fā)現(xiàn) 1676年，微生物學(xué)的先驅(qū)荷蘭人列文虎克（Antony van leeuwenhoek）首次觀察到了細(xì)菌。 （2）奠基期（重點(diǎn)介紹巴斯德、科赫等重要代表人物的貢獻(xiàn)）； 巴斯德的貢獻(xiàn)：徹底否定自然發(fā)生說(shuō)；證實(shí)發(fā)酵由微生物引起；開(kāi)創(chuàng)免疫學(xué)——預(yù)防接種；發(fā)明了巴氏消毒法。 科赫的貢獻(xiàn)：發(fā)明培養(yǎng)基并用純化微生物等一系列研究方法的創(chuàng)立；證實(shí)炭疽病病因——炭疽桿菌；發(fā)現(xiàn)結(jié)核病病原——結(jié)核桿菌；以及科赫原則。 （3）發(fā)展期（與生命科學(xué)的其他學(xué)科一起共同發(fā)展） 1897年發(fā)現(xiàn)了酵母菌的無(wú)細(xì)胞抽提液可將蔗糖轉(zhuǎn)化為酒精，并對(duì)葡萄糖進(jìn)行酒精發(fā)酵獲得成功。從此微生物進(jìn)入了生化研究階段，并誕生了生物化學(xué)學(xué)科。此后，微生物生理和生物化學(xué)兩個(gè)學(xué)科緊密結(jié)合，共同發(fā)展。 （4）成熟期 標(biāo)志：DNA結(jié)構(gòu)的雙螺旋模型建立。微生物成為分子生物學(xué)中的重要研究對(duì)象。 a) 20世紀(jì)70年代后微生物成為生物工程學(xué)科的主角； b) 廣泛運(yùn)用分子生物學(xué)理論和現(xiàn)代研究方法，深刻揭示微生物的各種生命活動(dòng)規(guī)律； c) 以基因工程為主導(dǎo)，把傳統(tǒng)的工業(yè)發(fā)酵提高到發(fā)酵工程水平； d) 大量理論性、交叉性和應(yīng)用性、實(shí)驗(yàn)性分支學(xué)科飛速發(fā)展； e) 微生物基因組的研究 3.研究微生物的重要意義（重點(diǎn)） 從以下四個(gè)方面進(jìn)行闡述： （一） 微生物無(wú)處不在，我們無(wú)時(shí)不生活在“微生物的海洋”中； （二） 微生物在人們的日常生活、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和醫(yī)藥、環(huán)保等方面有重要的應(yīng)用； （三） 微生物也有可能引起毀滅性的災(zāi)害； （四）、微生物學(xué)在生命科學(xué)中具有重要地位 4.微生物的共同特性（舉例說(shuō)明）（本章重點(diǎn)） 體積小、面積大；吸收多，轉(zhuǎn)化快；生長(zhǎng)旺，繁殖快；適應(yīng)強(qiáng)，易變異；分布廣，種類多。 個(gè)體微小 一般微生物以m表示其大小 ；病毒用nm表示大小 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 單細(xì)胞 ；簡(jiǎn)單多細(xì)胞 ；無(wú)細(xì)胞 吸收多、轉(zhuǎn)化快 代謝活躍：吸收、轉(zhuǎn)化物質(zhì)速度極快；發(fā)酵乳糖的細(xì)菌每小時(shí)可分解其自重的1000~10000倍；產(chǎn)朊假絲酵母合成蛋白質(zhì)的能力較大豆強(qiáng)100倍，較成年公牛強(qiáng)105倍 代謝方式多樣：能利用的有機(jī)基質(zhì)極為廣泛，CO2 ；有機(jī)化能，無(wú)機(jī)化能，光能；好氧呼吸，厭氧呼吸，發(fā)酵，（兼性）；途徑多種多樣；產(chǎn)物多種多樣 生長(zhǎng)旺、繁殖快 繁殖快速：大腸桿菌在適宜條件下37 ℃時(shí)的世代時(shí)間為18min，每24 h可分裂80次，即增殖數(shù)為1.2x1024；48h為2.21043個(gè)，約等于4000個(gè)地球的重量。 適應(yīng)強(qiáng)： 抗逆性強(qiáng)：抗熱性 ；抗壓性 ；抗寒性 ；抗酸性 ；抗堿性 ；抗干燥性 ；抗缺氧性 ；抗輻射性 ；抗毒物性 休眠期長(zhǎng)：具有特殊的休眠構(gòu)造（芽孢，孢子，胞囊）；菌絲體特異結(jié)構(gòu)（菌核，菌索）； 芽孢休眠期可達(dá)幾年，幾百年，上千年 易變異： 容易變異： 微生物的自然變異頻率可達(dá)10-5~10-10； 變異可涉及各種形式：形態(tài)構(gòu)造，代謝途徑，生理特性，抗原抗性，產(chǎn)物種類，產(chǎn)物數(shù)量 分布廣： 分布廣泛：除了“明火”，火山噴發(fā)中心區(qū)和人為的無(wú)菌環(huán)境外，都有微生物的存在 分類級(jí)寬 ；微生物橫跨了無(wú)細(xì)胞結(jié)構(gòu)生物、細(xì)胞結(jié)構(gòu)生物中的原核生物和真核生物；除動(dòng)物界和植物界外各界都為微生物而設(shè)。 種類多 微生物生物多樣性（物種多樣性） （1）目前已確定的微生物種數(shù)在十萬(wàn)種左右，但仍正以每年發(fā)現(xiàn)幾百至上千個(gè)新種的趨勢(shì)在增加。 （2）未知的微生物仍是占絕大多數(shù)。目前我們所了解的微生物種類，至多也不超過(guò)生活在自然界中的微生物總數(shù)的10％”，微生物生態(tài)學(xué)家較為一致地認(rèn)為，目前已知的已分離培養(yǎng)的微生物種類可能還不足自然界存在的微生物總數(shù)的1％。分子生物學(xué)技術(shù)和方法的發(fā)展已經(jīng)揭示了運(yùn)用傳統(tǒng)的微生物學(xué)研究技術(shù)和方法獲得的微生物種類和種群數(shù)量?jī)H僅占自然界存在總數(shù)的不到1％。運(yùn)用分子生物學(xué)技術(shù)和方法獲得了與目前所知微生物的基因完全不同的基因組。 （3）自然界中微生物存在的數(shù)量往往超出一般人們的預(yù)料。每g土壤中細(xì)菌可達(dá)幾億個(gè)，放線菌孢子可達(dá)幾千萬(wàn)個(gè)。人體腸道中菌體總數(shù)可達(dá)100萬(wàn)億左右。每g新鮮葉子表面可附生100多萬(wàn)個(gè)微生物。全世界海洋中微生物的總重量估計(jì)達(dá)280億噸。從這些數(shù)據(jù)資料可見(jiàn)微生物在自然界中的數(shù)量之巨。實(shí)際上我們生活在一個(gè)充滿著微生物的環(huán)境中。 （4）微生物橫跨了生物六界系統(tǒng)中無(wú)細(xì)胞結(jié)構(gòu)生物病毒界和細(xì)胞結(jié)構(gòu)生物中的原核生物界、原生生物界、菌物界，除了動(dòng)物界、植物界外，其余各界都是為微生物而設(shè)立的，范圍極為寬廣。 （5）根據(jù)C. Woese1977年提出的生命三域的理論，微生物也占據(jù)了古菌、細(xì)菌和真核生物三域。 微生物形態(tài)與結(jié)構(gòu)的多樣性 形態(tài)多樣性：球形，桿形，螺旋形，方形，其他各種形狀 大小多樣性：病毒－nm，細(xì)菌－ m, 大型真菌－幾~10幾cm 結(jié)構(gòu)多樣性：無(wú)細(xì)胞結(jié)構(gòu)，單細(xì)胞結(jié)構(gòu)，多細(xì)胞結(jié)構(gòu)；有或無(wú)多種多樣的特殊結(jié)構(gòu) 微生物的代謝多樣性 （1）微生物代謝的底物多樣性 是其他生物所不可比擬的。微生物能利用的基質(zhì)十分廣泛，是任何其他生物所望塵莫及的，從無(wú)機(jī)的CO2到有機(jī)的酸、醇、糖類、蛋白質(zhì)、脂類等，從短鏈、長(zhǎng)鏈到芳香烴類，以及各種多糖大分子聚合物(果膠質(zhì)、纖維素等)和許多動(dòng)、植物不能利用、甚至對(duì)其他生物有毒的物質(zhì)，都可以成為微生物的良好碳源和能源。 （2）微生物的代謝方式多樣性 既可以CO2為碳源進(jìn)行自養(yǎng)型生長(zhǎng)，也可以有機(jī)物為碳源進(jìn)行異養(yǎng)型生長(zhǎng)；既可以光能為能源，也可以化學(xué)能為能源。既可在有O2條件下生長(zhǎng)，又可在無(wú) O2條件下生長(zhǎng)。 （3）代謝的中間體和產(chǎn)物多樣性 有各種各樣的酸、醇、氨基酸、蛋白 質(zhì)、脂類、糖類等等。 （4）代謝速率的多樣性 如在適宜環(huán)境下，大腸桿菌每小時(shí)可消耗的糖類相當(dāng)于其自身重量的2 000倍。以同等體積計(jì)，一個(gè)細(xì)菌在1小時(shí)內(nèi)所消耗的糖即可相當(dāng)于人在500年時(shí)間內(nèi)所消耗的糧食。 微生物的遺傳與變異多樣性 （1）在微生物中攜帶遺傳信息的物質(zhì)及其方式具有多樣性 在原核微生物中，染色體、質(zhì)粒也攜帶遺傳信息；真核微生物中，染色體和細(xì)胞器都有能自主獨(dú)立復(fù)制的DNA；病毒攜帶的核酸可以是DNA，也可以是RNA，如朊病毒甚至用蛋白質(zhì)作增殖模板。RNA病毒和朊病毒都不遵守DNA RNA 蛋白質(zhì)這一中心法則。 （2）微生物的繁殖方式相對(duì)于動(dòng)植物的繁殖也具有多樣性 細(xì)菌以二裂法為主，個(gè)別可由性接合的方式繁殖；放線菌可以菌絲和分生孢子繁殖；霉菌可由菌絲、無(wú)性孢子和有性孢子繁殖，無(wú)性孢子和有性孢子又各有不同的方式和形態(tài)；酵母菌可由出芽方式和形成子囊孢子方式繁殖。 （3）微生物繁殖速率的多樣性 以二裂法繁殖的細(xì)菌具有驚人的繁殖速率。如在適宜條件下，大腸桿菌37℃時(shí)世代時(shí)間為18分鐘，每24小時(shí)可分裂80次，每24小時(shí)的增殖數(shù)為 1.2 x 1024個(gè)。許多深?；蚴葔何⑸锏纳L(zhǎng)代時(shí)遠(yuǎn)較大腸桿菌長(zhǎng)，幾天、幾月者都有。 （4）微生物變異的多樣性 由于個(gè)體小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，繁殖快，與外界環(huán)境直接接觸等原因，很容易發(fā)生變異，一般自然變異的頻率可達(dá)10－5～10－10，而且在很短時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)大量的變異后代。變異具有多樣性，其表現(xiàn)可涉及到任何性狀，如形態(tài)構(gòu)造、代謝途徑、抗性、抗原性的形成與消失、代謝產(chǎn)物的種類和數(shù)量等等。 微生物的抗性多樣性 微生物具有抗逆多樣性（極強(qiáng)的抗熱性、抗寒性、抗鹽性、抗干燥性、抗酸性、抗堿性、抗壓性、抗缺氧、抗輻射和抗毒物等能力。） 抗熱性、抗寒性（已從近于100℃條件下的溫泉中分離到了高溫芽孢桿菌，并觀察到在105℃時(shí)還能生長(zhǎng)。細(xì)菌芽孢具有高度抗熱性，100 ℃下可生存。許多細(xì)菌也耐冷和嗜冷，有些在-12℃下仍可生活，造成貯藏于冰箱中的肉類、魚(yú)類和蔬菜水果的腐敗。人們常用冰箱(+4℃)、低溫冰箱(-20℃)、干冰(-70℃)、液氮(-196℃)來(lái)保藏菌種，都具有良好的效果。） 抗酸堿性（嗜酸菌可以在pH為0.5的強(qiáng)酸環(huán)境中生存，而硝化細(xì)菌可在pH 9.4、脫氮硫桿菌可在pH10.7的環(huán)境中活動(dòng)。在含鹽高達(dá)23％～25%的“死?！敝腥杂邢喈?dāng)多的嗜鹽菌生存。） 抗高滲性（在糖漬蜜餞、蜂蜜等高滲物中同樣有高滲酵母等微生物活動(dòng)，從而往往引起這些物品的變質(zhì)。） 抗逆結(jié)構(gòu)的多樣性（微生物在不良條件下很容易進(jìn)入休眠狀態(tài)，某些種類甚至?xí)纬商厥獾男菝邩?gòu)造，如芽孢、分生孢子、孢囊等。有些芽孢在休眠了幾百年，甚至上千年之后仍有活力。） 微生物的生態(tài)分布多樣性 n 微生物在自然界中，除了“明火”、火山噴發(fā)中心區(qū)和人為的無(wú)菌環(huán)境外，到處都有分布，上至幾十千米外的高空，下至地表下幾百米的深處，海洋上萬(wàn)米的水底層，土壤、水域、空氣，動(dòng)植物和人類體內(nèi)外，都分布有各種不同的微生物，可以說(shuō)無(wú)處不在。即使是同一地點(diǎn)同一環(huán)境，在不同的季節(jié)，如夏季和冬季，微生物的數(shù)量、種類、活性、生物鏈成員的組成等等有明顯的不同。顯示了微生物生態(tài)分布的多樣性。 n 深?；鹕娇谌棠透邷氐募?xì)菌 n 紅海鹽灘上的耐鹽細(xì)菌 n 美國(guó)加州金礦毒液中的耐酸細(xì)菌 n 某些細(xì)菌，可分解某些含放射性元素的廢料（鈾） n 地下2800米深處的細(xì)菌能夠利用鈾礦中的放射性鈾元素把地下水分子分解生成氫氣，再利用氫氣和硫酸鹽合成其生長(zhǎng)需要的能量和物質(zhì)。 n 沙漠中發(fā)現(xiàn)地球最強(qiáng)悍細(xì)菌 n 4萬(wàn)米高空新發(fā)現(xiàn)3種抗紫外線細(xì)菌 n 美國(guó)加利福尼亞莫諾湖研究區(qū) 第一節(jié) 細(xì)菌的形態(tài)和大?。ㄒ话憬榻B） 1、細(xì)菌的基本形態(tài)：球形、桿形和螺旋形 2、細(xì)菌的特殊形態(tài)：舉例：古細(xì)菌的星形、葉形等； 3、細(xì)菌的異常形態(tài) 介紹外界因素培養(yǎng)時(shí)間、培養(yǎng)溫度、培養(yǎng)基成分、濃度、pH值等環(huán)境條件對(duì)細(xì)菌形態(tài)都有明顯的影響。 一般處于幼齡階段和生長(zhǎng)條件適宜時(shí)，細(xì)菌形態(tài)正常、整齊，表現(xiàn)出特定的形態(tài)。 在較老的培養(yǎng)物中，或不正常的條件下，細(xì)胞常出現(xiàn)不正常形態(tài)，尤其是桿菌，有的細(xì)胞膨大，有的出現(xiàn)梨形，有的產(chǎn)生分枝，有時(shí)菌體顯著伸長(zhǎng)以至呈絲狀等異常形態(tài)。若將它們轉(zhuǎn)移到新鮮培養(yǎng)基中或適宜的培養(yǎng)條件下又可恢復(fù)原來(lái)的形態(tài)。 4、細(xì)菌的大小 a) 測(cè)量細(xì)菌大小的單位：微米 b) 細(xì)菌大小的表示方法：球菌：直徑 桿菌： 寬長(zhǎng) 螺菌： 寬、長(zhǎng)、螺距 c) 細(xì)菌的大小 通常球菌直徑：0.2 — 1.5 μm， 桿菌:長(zhǎng)1— 5 μm, 寬0.5— 1 μm。例如：大腸桿菌：平均長(zhǎng)度：2 μm ； 寬度0.5μm 1500個(gè)大腸桿菌頭尾相接等于3mm;109個(gè)大腸桿菌重1 mg. 由于菌種不同，細(xì)菌的大小存在很大的差異；對(duì)于同一個(gè)菌種，細(xì)胞的大小也常隨著菌齡變化。另外，對(duì)于同一個(gè)菌種染色前后其細(xì)胞大小都有所不同。所以，有關(guān)細(xì)菌大小的記載，常是平均值或代表性數(shù)值。 5、細(xì)菌的染色 a) 細(xì)菌染色的概述 b) 細(xì)菌的革蘭氏染色（重點(diǎn)） （1） 革蘭氏染色的過(guò)程 革蘭氏染色原理： 第一步：結(jié)晶紫使菌體著上紫色 第二步：碘和結(jié)晶紫形成大分子復(fù)合物，分子大，能被細(xì)胞壁阻留在細(xì)胞內(nèi)。 第三步：酒精脫色，細(xì)胞壁成分和構(gòu)造不同，出現(xiàn)不同的反應(yīng)。 G+ 菌：細(xì)胞壁厚，肽聚糖含量高，交聯(lián)度大，當(dāng)乙醇脫色時(shí)，肽聚糖因脫水而孔徑縮小，故結(jié)晶紫-碘復(fù)合物被阻留在細(xì)胞內(nèi)，細(xì)胞不能被酒精脫色，仍呈紫色。 Gˉ菌：肽聚糖層薄，交聯(lián)松散，乙醇脫色不能使其結(jié)構(gòu)收縮，因其含脂量高,乙醇將脂溶解，縫隙加大，結(jié)晶紫-碘復(fù)合物溶出細(xì)胞壁，酒精將細(xì)胞脫色，細(xì)胞無(wú)色。 第四步：番紅復(fù)染后呈紅色。 結(jié)果: 革蘭氏陽(yáng)性菌——紫色； 革蘭氏陰性菌——紅色。 （2） 革蘭氏染色的意義 第二節(jié) 細(xì)菌細(xì)胞的結(jié)構(gòu) 1. 細(xì)菌細(xì)胞的一般構(gòu)造 （1）細(xì)胞壁 A、細(xì)胞壁的概念和功能（一般介紹） B、革蘭氏陽(yáng)性細(xì)菌（G+）細(xì)胞壁的組成（重點(diǎn)和難點(diǎn)） C、革蘭氏陰性細(xì)菌(G-)細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu)和組成（重點(diǎn)） D、革蘭氏陽(yáng)性細(xì)菌和革蘭氏陰性細(xì)菌細(xì)胞壁的比較 5、作用于細(xì)菌細(xì)胞壁肽聚糖的酶和抗生素 6、革蘭氏染色的機(jī)理和注意事項(xiàng) （2）功能： 細(xì)胞壁的功能 磷壁酸的功能 脂多糖的功能 第二節(jié) 細(xì)菌細(xì)胞的結(jié)構(gòu) 細(xì)胞膜細(xì)胞膜（一般介紹） 1、 細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)與化學(xué)組成 2、 原核細(xì)胞細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和組成 原核細(xì)胞膜的功能 細(xì)胞膜的功能： 選擇性進(jìn)行細(xì)胞內(nèi)外物質(zhì)交換和運(yùn)送； 維持細(xì)胞內(nèi)正常滲透壓的結(jié)構(gòu)屏障； 合成細(xì)胞壁及糖被（莢膜和粘液層）的重要場(chǎng)所； 參與生物氧化和能量產(chǎn)生； 是鞭毛著生的位點(diǎn)，并可為鞭毛運(yùn)動(dòng)提供能量。 （三）細(xì)胞質(zhì)及其內(nèi)含物（一般介紹） 1、細(xì)胞質(zhì) 2、核糖體 3、貯藏性顆粒：異染粒、聚β－羥丁酸、肝糖粒、淀粉粒、脂肪粒、硫粒和液泡 4、氣泡 5、質(zhì)粒（重點(diǎn)） 質(zhì)粒的大小； 質(zhì)粒的種類； n 大腸桿菌的F因子 n 細(xì)菌抗藥質(zhì)粒（R因子） n 大腸桿菌素質(zhì)粒（Col因子） n 降解質(zhì)粒 n Vi質(zhì)粒（virulence plasmid） n 等等 質(zhì)粒的特點(diǎn)： n 可以在細(xì)胞質(zhì)中獨(dú)立于染色體之外（即以游離狀態(tài)）存在，也可以插入到染色體上以附加體的形式存在； n 在細(xì)胞分裂時(shí)，可以不依賴于細(xì)菌染色體而獨(dú)立進(jìn)行自我復(fù)制，也可以插入到細(xì)菌染色體中與染色體一道進(jìn)行復(fù)制； n 質(zhì)粒可以通過(guò)轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)導(dǎo)、或接合作用而由一個(gè)細(xì)胞轉(zhuǎn)移到另一個(gè)細(xì)胞，使兩個(gè)細(xì)胞都成為帶有質(zhì)粒的細(xì)胞； n 質(zhì)粒對(duì)于細(xì)胞生存并不是必要的。 （四） 核區(qū)（一般介紹） 二、細(xì)菌細(xì)胞的特殊構(gòu)造 芽胞：（1）芽孢的形態(tài)、大小和著生位置 （2）能形成芽孢的細(xì)菌種類 （3）芽孢的組成和結(jié)構(gòu) （4）芽孢的形成過(guò)程（5）芽孢的特性 （6）芽孢抗熱機(jī)制（7）芽孢的本質(zhì) （8）研究芽孢的意義 （9）伴胞晶體 第二節(jié) 細(xì)菌細(xì)胞的結(jié)構(gòu) 細(xì)菌細(xì)胞的特殊結(jié)構(gòu) （2） 糖被（重點(diǎn)）★ 1、糖被的類型: 莢膜或大莢膜 微莢膜 粘液層 菌膠團(tuán) 2、糖被的化學(xué) :組成因種和生境而異，除水外，主要是多糖（包括同型多糖和異型多糖），此外還有多肽，蛋白質(zhì)，糖蛋白等。 3、糖被的生理功能 保護(hù)作用：抗干燥、抗侵染、抗吞噬；貯藏養(yǎng)料，是細(xì)胞外碳源和能源的儲(chǔ)備物質(zhì)；透性選擇：防止重金屬離子的毒害；附著作用：唾液鏈球菌－齲齒；菌體間的信息識(shí)別作用；堆積代謝廢物。 4\4 4、糖被與生產(chǎn)實(shí)踐的關(guān)系:應(yīng)用：糖被也可以成為有價(jià)值的材料。如：Leucomostoc mesenteroides 的葡聚糖莢膜已用于生產(chǎn)代血漿的主要成分——右旋糖酐和葡聚糖凝膠制劑；從野菜黃單胞菌（Xanthomonas campestris）莢膜提取黃原膠，它是優(yōu)良的食品添加劑，又是石油開(kāi)采中優(yōu)良的壓漿劑； 用產(chǎn)菌膠團(tuán)的菌進(jìn)行污水處理等； 進(jìn)行細(xì)菌鑒定。 危害：食品變質(zhì)發(fā)粘；增強(qiáng)致病力；造成嚴(yán)重齲齒等。 5、糖被糖被與菌落形態(tài) 6、糖被的形成條件:光滑（Smooth,S-)型菌落——產(chǎn)莢膜的細(xì)菌在固體培養(yǎng)基上形成的菌落表面濕潤(rùn)、有光澤、呈粘液狀，稱S-型菌落;粗糙（Rough,R-)型菌落——不產(chǎn)莢膜的細(xì)菌形成的菌落表面干燥、粗糙、稱R-型菌落 （三）鞭毛（重點(diǎn)）★ 1、概念:某些細(xì)菌表面由細(xì)胞內(nèi)生出的細(xì)長(zhǎng)、波曲、毛發(fā)狀的結(jié)構(gòu)。鞭毛具有運(yùn)動(dòng)功能，一般認(rèn)為鞭毛靠鞭毛絲旋轉(zhuǎn)而動(dòng)，它們是細(xì)菌的“運(yùn)動(dòng)器官”。 2、鞭毛的觀察:一般情況下： 菌落形狀大，薄且不規(guī)則，邊緣極不平整，可能有鞭毛。 菌落十分圓滑，邊緣平整且相對(duì)較厚，可能沒(méi)有鞭毛。 3、鞭毛的組成與結(jié)構(gòu) 4、菌毛:某些菌體表面存在的短而多的附屬物。 纖毛比鞭毛更短、更細(xì)，且又直又硬。數(shù)量很多，不具有運(yùn)動(dòng)功能，與菌的致病性有關(guān)(主要是吸附)。 Ppt第二章124開(kāi)始，這個(gè)word沒(méi)有 第三節(jié) 細(xì)菌的繁殖 1、細(xì)菌的繁殖方式（一般介紹） 1）無(wú)性繁殖 2）有性繁殖 2、細(xì)菌的無(wú)性繁殖 1）同形裂殖 2）異形裂殖 第四節(jié) 細(xì)菌的群體形態(tài) 1、幾個(gè)概念： 1）菌落：在固體培養(yǎng)基上,由單個(gè)母細(xì)胞繁殖形成的肉眼可見(jiàn)的子細(xì)胞集合。 2）菌苔：在固體培養(yǎng)基上,由大量細(xì)胞密集生長(zhǎng),結(jié)果長(zhǎng)成的連接成一片的“菌落”集合 。 2、細(xì)菌的固體培養(yǎng)特征 3、細(xì)菌的液體培養(yǎng)特征 Ppt150頁(yè)碼開(kāi)始在這個(gè)word 沒(méi)有 第三章 真核微生物的形態(tài)、構(gòu)造和功能 第一節(jié) 概述 一、幾個(gè)概念（一般介紹） 1、 真核微生物 一類具有核膜，能進(jìn)行有絲分裂，細(xì)胞質(zhì)中存在線粒體或同時(shí)存在葉綠體等多種細(xì)胞器的生物 2、 真菌 3、 菌物界 指一大群無(wú)葉綠素、依靠細(xì)胞表面吸收有機(jī)養(yǎng)料、細(xì)胞壁一般含有幾丁質(zhì)的真核微生物。一般包括真菌、粘菌和假菌。 二、真核微生物的主要類群 真菌：指具有細(xì)胞壁，不含葉綠素，無(wú)根莖葉的分化，以產(chǎn)生大量孢子進(jìn)行繁殖，以寄生 或腐生方式生存的真核微生物,包括酵母菌,霉菌,蕈菌. 真菌的特點(diǎn)： ①無(wú)葉綠素，不能進(jìn)行光合作用； ②一般具有發(fā)達(dá)的菌絲體； ③細(xì)胞壁多數(shù)含幾丁質(zhì)； ④營(yíng)養(yǎng)方式為異養(yǎng)吸收型； ⑤以產(chǎn)生大量無(wú)性和（或）有性孢子的方式進(jìn)行繁殖； ⑥陸生性較強(qiáng)。 第二節(jié) 酵母菌 酵母菌是一類單細(xì)胞真菌的俗稱，泛指能發(fā)酵糖類的各種單細(xì)胞真菌，分類學(xué)上分屬于子囊菌綱和半知菌類。 酵母菌一般具有以下五個(gè)特點(diǎn)： 個(gè)體一般以單細(xì)胞狀態(tài)存在；多數(shù)營(yíng)出芽繁殖也有的裂殖；能發(fā)酵糖類產(chǎn)能；細(xì)胞壁常含甘露聚糖；喜在含糖量較高、酸度較 大的水生環(huán)境中生長(zhǎng)。 一、酵母菌的生長(zhǎng)環(huán)境 偏酸性的含糖環(huán)境中（例如，在水果、蔬菜、蜜餞的表面和在果園土壤中最為常見(jiàn)） 油田和煉油廠附近土層中也很易分離到能利用烴類的酵母菌 二、酵母菌和人類的關(guān)系 酵母菌是人類的第一種“家養(yǎng)微生物”。 乙醇和有關(guān)飲料的生產(chǎn)，面包的制造，甘油的發(fā)酵，石油及油品的脫蠟 飼用、藥用或食用單細(xì)胞蛋白 從酵母菌體中提取核酸、輔酶A、細(xì)胞色素c、凝血質(zhì)和維生素 等生化藥物 作為遺傳工程中具有良好發(fā)展前途的受體菌 酵母菌在水產(chǎn)上的應(yīng)用 三、酵母菌的形態(tài)結(jié)構(gòu) 1、 形態(tài) 細(xì)胞的形態(tài)通常有球狀、卵圓狀、橢圓狀、柱狀或香腸狀等多種 2、大小 3、細(xì)胞結(jié)構(gòu) 細(xì)胞壁（重點(diǎn)和難點(diǎn)） 三明治結(jié)構(gòu)： 外層為甘露聚糖(mannan) 內(nèi)層為葡聚糖 (glucan)， 其間夾有一層蛋白質(zhì)分子 出芽痕和誕生痕：酵母出芽繁殖時(shí)，子細(xì)胞與母細(xì)胞分離，在子、母細(xì)胞壁上都會(huì)留下痕跡。在母細(xì)胞的細(xì)胞壁上出芽并與子細(xì)胞分開(kāi)的位點(diǎn)稱出芽痕，子細(xì)胞細(xì)胞壁上的位點(diǎn)稱誕生痕。 細(xì)胞膜:含甾醇 細(xì)胞核（nucleus）：真核 酵母具有由多孔核膜包裹著的細(xì)胞核，核膜是一種雙層單位膜，上面有大量的核孔。 液泡 線粒體（mitochondria） 核糖體：80S(40S+60S) 微體 貯藏物質(zhì) 主要包含3類化合物：多糖、脂質(zhì)和多磷酸 四、酵母菌的繁殖 五、酵母菌的培養(yǎng)特征 四、酵母菌的繁殖方式和生活史 (一)無(wú)性繁殖 1、芽殖（budding） 芽殖是酵母菌最常見(jiàn)的繁殖方式在良好的營(yíng)養(yǎng)和生長(zhǎng)條件下 進(jìn)行.常形成假菌絲、真菌絲、芽孢子、芽蒂、芽痕。 出芽方式：多邊出芽、兩端出芽、三邊出芽、單邊出芽。環(huán)境適宜時(shí)，可出現(xiàn)假菌絲。 假菌絲：酵母菌在一定條件下培養(yǎng)，產(chǎn)生的芽體與母細(xì)胞不分離形成的特殊形態(tài)。 芽殖過(guò)程： 母細(xì)胞形成小突起（A—D） 核裂（E—G） 原生質(zhì)分配（H—I） 新膜形成（J—K） 形成新細(xì)胞壁（L） 2、裂殖 裂殖:借細(xì)胞橫分裂法繁殖,與細(xì)菌類似. 3、產(chǎn)生無(wú)性孢子 擲孢酵母屬等少數(shù)酵母菌在卵圓形的營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞上生出的小梗上形成擲孢子。 （二）有性繁殖 酵母菌以形成子囊和子囊孢子的方式進(jìn)行有性繁殖。 (三)生活史 1．營(yíng)養(yǎng)體既可以單倍體(n)也可以二倍體(2n)形式存在 （釀酒酵母） n 其特點(diǎn)為： u 一般情況下都以營(yíng)養(yǎng)體狀態(tài)進(jìn)行出芽繁殖 u 營(yíng)養(yǎng)體既可以單倍體形式存在，也能以二倍體形式存在 u 在特定條件下進(jìn)行有性繁殖 2．營(yíng)養(yǎng)體只能以單倍體(n)形式存在 n （八孢裂殖酵母） n 其主要特點(diǎn)是： 營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞為單倍體 無(wú)性繁殖以裂殖方式進(jìn)行 二倍體細(xì)胞不能獨(dú)立生活，故此階段很短 3．營(yíng)養(yǎng)體只能以二倍體(2n)形式存在 n （路德類酵母） n 其特點(diǎn)為： 營(yíng)養(yǎng)體為二倍體，不斷進(jìn)行芽殖，此階段較長(zhǎng) 單倍體的子囊孢子在子囊內(nèi)發(fā)生接合 單倍體階段僅以子囊孢子形式存在，故不能進(jìn)行獨(dú)立生活 五、酵母菌的菌落 n 酵母菌菌落形態(tài) n 較濕潤(rùn)、較透明、表面較光滑、容易挑起、菌落質(zhì)地均勻，正面和方面以及邊緣與中央部位的顏色一致等特點(diǎn)。 n 較大、較厚、外觀較稠和較不透明、顏色比較單調(diào)，多乳白色或礦燭色。 第三節(jié) 絲狀真菌 霉菌（mould，mold）是絲狀真菌（filamentous fungi）的一個(gè)通俗名稱，意即“引起物質(zhì)霉變的真菌” 一、絲狀真菌的生長(zhǎng)環(huán)境 分布：在自然界分布相當(dāng)廣泛，無(wú)所不在， 而且種類和數(shù)量驚人。 一般情況下，霉菌在潮濕的環(huán)境下易于生 長(zhǎng)，特別是偏酸性的基質(zhì)當(dāng)中。 二、絲狀真菌和人類的關(guān)系 工業(yè)應(yīng)用：如檸檬酸、葡萄糖酸，淀粉酶、蛋白酶和纖維素酶，青霉素、頭孢霉素、甾體內(nèi)激素，以及霉菌在生物防治、污水處理和生物測(cè)定等方面的應(yīng)用等 生產(chǎn)各種傳統(tǒng)食品：釀制醬、醬油、干酪 基本理論研究是研究微生物遺傳學(xué)的良好實(shí)驗(yàn)材料 工農(nóng)業(yè)產(chǎn)品的霉變 引起植物病害：可引起3萬(wàn)種植物病害 引起動(dòng)物疾?。核a(chǎn)動(dòng)物水霉病和鰓霉病 產(chǎn)生毒素：黃曲霉毒素 三、絲狀真菌的形態(tài)結(jié)構(gòu)ppt第41三章 1、形態(tài) 2、大小 二、 細(xì)胞結(jié)構(gòu) 細(xì)胞壁（重點(diǎn)和難點(diǎn)） 細(xì)胞膜:含甾醇 細(xì)胞核（nucleus）：真核 液泡 線粒體（mitochondria） 核糖體：80S(40S+60S) 微體 貯藏物質(zhì) 主要包含3類化合物：多糖、脂質(zhì)和多磷酸 四、絲狀真菌的繁殖（重點(diǎn)） 五、絲狀真菌的培養(yǎng)特征 六、絲狀真菌的代表屬 第一節(jié) 病毒的形態(tài)大小和化學(xué)組成概述 一、病毒的概念和基本特點(diǎn) ①形體極其微小:必須在電子顯微鏡下才能觀察，一般都可通過(guò)細(xì)菌濾器 ②沒(méi)有細(xì)胞構(gòu)造 ③每一種病毒只含有一種核酸，不是DNA就是RNA ④既無(wú)產(chǎn)能酶系也無(wú)蛋白質(zhì)合成系統(tǒng) ⑤通過(guò)核酸的復(fù)制和核酸蛋白裝配的形式進(jìn)行增殖 ⑥在離體條件下，能以無(wú)生命的化學(xué)大分子狀態(tài)存在 ，并長(zhǎng)期保持侵染活力 ⑦對(duì)一般抗生素不敏感，但對(duì)干擾素敏感 ⑧一些病毒的核酸能整合到宿主的基因組中，并誘發(fā)潛伏性感染 二、病毒的類群 三、病毒的大小 測(cè)定單位是納米（10－9)，多數(shù)病毒的直徑在100nm以下； 絕大多數(shù)病毒是能通過(guò)細(xì)菌濾器； 須用電鏡才能觀察到其具體形態(tài)和大小。 四、病毒的形態(tài) 個(gè)體形態(tài)： 彈狀、卵圓形、蝌蚪狀、桿狀、磚形、絲狀和球形 群體形態(tài)： n 包涵體存在于被感染細(xì)胞內(nèi)，光學(xué)顯微鏡可見(jiàn)（病毒顆粒很小，電鏡下可見(jiàn)）。被認(rèn)為是病毒引起的細(xì)胞病變，包涵體屬于蛋白質(zhì)性質(zhì)，多為圓型，卵圓形或不定形。大多數(shù)病毒在宿主細(xì)胞中形成的包涵體是由完整的病毒顆?；蛏形囱b配的病毒亞基聚集而成的小體；少數(shù)是宿主細(xì)胞對(duì)病毒感染的反應(yīng)產(chǎn)物。 特點(diǎn)：1、一般包涵體含有一個(gè)或多個(gè)病毒粒子，亦有不含的。2、部位不一：有的在細(xì)胞質(zhì)中，有的在細(xì)胞核中 n 噬菌斑（plaque）：指因噬菌體引起菌苔上形成的“負(fù)菌落”。 n 空斑(plaque)：指因動(dòng)物病毒引起宿主單層細(xì)胞培養(yǎng)物裂解而產(chǎn)生的斑塊。 n 枯斑(lesion)：指因植物病毒引起葉片局部壞死而產(chǎn)生的斑塊。 五、病毒的化學(xué)組成 （一）核酸 n ①不同的病毒不僅核酸類型不同，而且含量差別也較大。 流感病毒的核酸僅占1%，煙草花葉病毒的為5%，大腸桿菌噬菌體占50%。 復(fù)雜的病毒粒子往往需要更多的核酸（例幾百個(gè)基因） 簡(jiǎn)單的病毒粒子往往需要更少的核酸（例幾個(gè)基因） 一般病毒粒子的核酸長(zhǎng)度是一定的，一般由100—250,000個(gè)核苷酸組成。 n ②堿基含量不一樣，一般G-C含量可能在35-75%之間。有些還會(huì)含異常的堿基，如大腸桿菌噬菌體含有5-羥甲基嘧啶脫氧核苷酸。 n ③病毒的核酸，不僅可使宿主細(xì)胞發(fā)生病變，而且還能自我復(fù)制，產(chǎn)生完整的子代病毒；經(jīng)誘變處理的病毒核酸，亦可使病毒發(fā)生變異 n ④除去蛋白質(zhì)外殼的核酸（又叫感染性核酸），其感染范圍比完整的病毒粒子廣泛，但感染力較低，通常只有完整病毒粒子的1‰~百萬(wàn)分之一。 （二）蛋白質(zhì) n 構(gòu)成病毒粒子外殼、保護(hù)病毒核酸免受核酸酶及其它理化因子的破壞。 n 決定病毒感染的特異性，與易感細(xì)胞表面存在的受體具特異性親和力，促使病毒粒子的吸附。 n 決定病毒的抗原性，并能刺激機(jī)體產(chǎn)生相應(yīng)的抗體。 n 病毒蛋白質(zhì)還構(gòu)成病毒組成中的酶。 　大而復(fù)雜的具有分解性 如溶菌酶 合成性 RNA聚合酶 (三)包膜 n 類脂－－來(lái)自宿主細(xì)胞膜 n 附屬物，如刺突（spike） n 決定其宿主專一性和侵染性的重要因素 六、病毒的結(jié)構(gòu)和對(duì)稱形式（重點(diǎn)） 病毒粒子：指成熟的、結(jié)構(gòu)完整的、有感　　 　　　　　染性的單個(gè)病毒。 在電鏡下具特定的形態(tài)，病毒=病毒粒子 病毒的基本結(jié)構(gòu) n 衣殼粒（capsomere）： 又稱子粒（電鏡下），它是構(gòu)成病毒粒子的最小形態(tài)單位，每個(gè)衣殼體是由1-6個(gè)同種多肽分子折疊纏繞而成的蛋白質(zhì)單位，病毒的不同部位的衣殼?？捎刹煌亩嚯姆肿咏M成。 n 衣殼(capsid)： 又名殼體、又稱蛋白質(zhì)外鞘或蛋白質(zhì)外殼 。支架結(jié)構(gòu)、抗原成份、保護(hù)核酸 　衣殼粒以對(duì)稱而有規(guī)律地排列成桿狀、球狀。 n 核衣殼（nucleocapsid）： 它是病毒蛋白質(zhì)和病毒核酸的合稱，又稱核殼體。 病毒結(jié)構(gòu)的其它部分 n 囊膜：又稱包膜、被膜、外膜、封套，由脂類和多糖組成，這種結(jié)構(gòu)具有高度的穩(wěn)定性，能夠保護(hù)病毒核酸不致于在細(xì)胞外環(huán)境中受到破壞。 n 刺突：長(zhǎng)在包膜上的結(jié)構(gòu)，有利于病毒吸附。 根據(jù)衣殼粒的排列方式不同,病毒可分為： n 螺旋對(duì)稱(桿狀) n 廿面體(球狀) n 復(fù)合對(duì)稱 第二節(jié) 病毒的繁殖 一、病毒繁殖的特點(diǎn) 二、烈性病毒繁殖的主要過(guò)程（重點(diǎn)和難點(diǎn)） 1、 吸附：具高度專一性，以敏感細(xì)胞表面具有特異表面化學(xué)組成作為接受位。如人和靈長(zhǎng)動(dòng)物具有脂蛋白受體。 n 特點(diǎn):具高度專一性，以敏感細(xì)胞表面具有特異表面化學(xué)組成作為接受位。如人和靈長(zhǎng)動(dòng)物具有脂蛋白受體。 n 影響因素：噬菌體數(shù)量、陽(yáng)離子、輔助因子、溫度。 2、 侵入：有細(xì)胞壁和無(wú)細(xì)胞壁侵入方式不一樣 n 侵入的方式: 借吞噬作用 具囊膜的病毒:其囊膜首先與細(xì)胞膜溶合,脫去囊膜,核衣殼直接侵入胞質(zhì)中 受體相互作用 以完整的病毒粒子直接通過(guò)膜,進(jìn)入胞質(zhì). 3、 生物合成(增殖)：核酸和蛋白質(zhì)的合成 n 增殖過(guò)程中基因表達(dá)特點(diǎn) 基因表達(dá)的時(shí)序性： 基因表達(dá)的順序?yàn)?早期表達(dá)；次早期表達(dá)；核酸復(fù)制；晚期表達(dá)（P70 ，圖3－7） 前一次表達(dá)產(chǎn)物含后一次表達(dá)的mRNA 聚合酶 晚期表達(dá)的結(jié)果是合成了各種裝配蛋白和溶菌酶 4、 裝配：病毒核酸的復(fù)制與病毒蛋白質(zhì)的合成是分開(kāi)進(jìn)行的。由分別合成好的核酸與蛋白質(zhì)組合成完整的、新的病毒粒子的過(guò)程，稱為裝配（或稱組裝、聚集、成熟） 5、 釋放 三、病毒的一步生長(zhǎng)曲線 噬菌體（Phager）：是侵染細(xì)菌、放線菌等細(xì)胞型微生物的病毒。 （一）噬菌體的形態(tài)結(jié)構(gòu) 除特異性宿主外與普通的病毒無(wú)區(qū)別 基本形態(tài)：蝌蚪、微球狀、絲狀 （二）噬菌體的分類及繁殖 根據(jù)與宿主細(xì)胞關(guān)系，可分為烈性噬菌體、溫和噬菌體。 1、烈性噬菌體： 進(jìn)入菌體立即就會(huì)改變宿主性質(zhì)，大量產(chǎn)生新噬菌體，導(dǎo)致菌體裂解死亡。 繁殖過(guò)程－－裂解性周期、增殖性周期：吸附 侵入 復(fù)制 裝配與釋放 2、溫和噬菌體 該噬菌體侵入宿主細(xì)胞后，由于前者的基因組整合到后者的基因組中，其DNA隨宿主細(xì)胞DNA的復(fù)制而復(fù)制，但并不合成噬菌體蛋白質(zhì)，也不裂解宿主細(xì)胞，偶爾一代中有個(gè)別裂解釋放出新的子代噬菌體，但在許多代不發(fā)生裂解又檢查不到噬菌體存在，但它們中有產(chǎn)生成熟噬菌體粒子的潛在能力。這種噬菌體稱為溫和噬菌體。如λ噬菌體 這種現(xiàn)象稱為溶源性，這種被溫和噬菌體感染的細(xì)胞稱為溶源性細(xì)胞（溶源菌） 溶原性細(xì)菌的特點(diǎn)： 可穩(wěn)定遺傳：子代細(xì)菌都含有原噬菌體，均具有溶原性。 可自發(fā)裂解：溫和噬菌體的核酸也可從宿主DNA上脫落下來(lái)，恢復(fù)原來(lái)的狀態(tài)，進(jìn)行大量的復(fù)制，變成烈性噬菌體，自發(fā)裂解幾率10-2～10-5 。 可誘導(dǎo)裂解：用化學(xué)、物理方法誘導(dǎo) 具有“免疫性”：溶原菌對(duì)其本身產(chǎn)生的噬菌體或外來(lái)的同源的噬菌體不敏感。 可復(fù)愈：自然遺失前噬菌體，但不發(fā)生自發(fā)裂解和誘導(dǎo)裂解 溶源轉(zhuǎn)變：由于溶原菌整合了溫和噬菌體的核酸而使自己產(chǎn)生一些新的生理特征。 第三節(jié) 亞病毒 1、 類病毒 沒(méi)有衣殼包圍的具侵染性的RNA 分子生物，含ssRNA，通常為246~375bp，目前只在植物中發(fā)現(xiàn)，如PSTD。 2、 擬病毒 擬病毒（Virusoide）又稱類類病毒（Viroid-like），可認(rèn)為是一類包裹在植物病毒粒子中的類病毒(可理解為侵染病毒的病毒)。如1981年在絨毛煙的斑駁病毒上分離到一種直徑為30nm的二十面體病毒,它的基因組除含一種大分子線狀的ssRNA（RNA－1）,還含有一種類似于類病毒的環(huán)狀ssRNA （RNA－2）及它的線狀形式（RNA－3） 。只有前兩者在一起才能感染和復(fù)制。這個(gè)環(huán)狀的RNA分子稱為擬病毒。 3、 朊病毒 朊病毒（prion）又稱“普列昂”或蛋白質(zhì)侵染因子（prion原是protein infection的縮寫）。據(jù)目前所知，朊病毒是一類能侵染動(dòng)物并在宿主細(xì)胞內(nèi)復(fù)制的小分子無(wú)免疫性的疏水蛋白質(zhì)。 Ppt第四章第73，這個(gè)無(wú) 第一節(jié) 微生物的營(yíng)養(yǎng)要求 一、微生物的6大營(yíng)養(yǎng)要求 （一）碳源 l 碳源（carbon source）:凡是提供微生物營(yíng)養(yǎng)所需的碳元素（碳架）的營(yíng)養(yǎng)源，稱為碳源。 l 微生物的碳源譜 無(wú)機(jī)含碳化合物：如CO2和碳酸鹽等。 有機(jī)含碳化合物：糖與糖的衍生物、脂類、 醇類。有機(jī)酸、烴類、芳香族化合物以及各 種含氮的化合物。 l 從碳源可將微生物分為兩類： 異養(yǎng)微生物：必須利用有機(jī)碳源的微生物。 自養(yǎng)微生物：以無(wú)機(jī)碳源為主要碳源的微生物。 （二）氮源 l 氮源(nitrogen source):凡是提供微生物營(yíng)養(yǎng)所需的氮元素的營(yíng)養(yǎng)源，稱為氮源。 l 氮源物質(zhì)的主要作用是合成細(xì)胞物質(zhì)中含氮物質(zhì)，如細(xì)胞內(nèi)的蛋白質(zhì)、核酸等。一般氮元素可占一個(gè)細(xì)菌細(xì)胞干重的12%左右。 l 氮源的種類 ★分子態(tài)氮： ★無(wú)機(jī)態(tài)氮： ★有機(jī)態(tài)氮： （1）速效氮源：無(wú)機(jī)氮源或以蛋白質(zhì)降解產(chǎn)物形式存在的有機(jī)氮源可以直接被菌體吸收利用 （2）遲效氮源：蛋白氮必須通過(guò)水解之后降解成胨、肽、氨基酸等才能被機(jī)體利用。 ★實(shí)驗(yàn)室常用的氮源有碳酸銨、硝酸鹽、硫酸銨、尿素、蛋白胨、牛肉膏、酵母膏等。 ★生產(chǎn)上常用的氮源有硝酸鹽、銨鹽、尿素、氨以及蛋白含量較高的魚(yú)粉、蠶蛹粉、黃豆餅粉、花生餅份、玉米漿等。 ★多數(shù)微生物即可以利用無(wú)機(jī)含氮化合物作為氮源，也可以利用有機(jī)含氮化合物作為氮源。 ★有些微生物需要從外界吸收現(xiàn)成的氨基酸作為氮源才能生長(zhǎng)，這類微生物叫做氨基酸異養(yǎng)型微生物，也叫營(yíng)養(yǎng)缺陷型。 ★氨基酸自養(yǎng)型生物：不需要利用氨基酸作為氮源,能把尿素、銨鹽、硝酸鹽甚至氮?dú)獾群?jiǎn)單氮源自行合成所需要的一切氨基酸。許多微生物屬于氨基酸自養(yǎng)型生物。 （三）無(wú)機(jī)鹽 無(wú)機(jī)鹽 是微生物生長(zhǎng)必不可少的一類營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，它們?yōu)闄C(jī)體生長(zhǎng)提供多種重要的生理功能，包括大量元素和微量元素。 大量元素：P、S、K、Mg、Ca、Na、Fe （微生物生長(zhǎng)所需濃度在10-3~10-4mol/L） 微量元素：Cu、Zn、Mn、Mo、Co （微生物生長(zhǎng)所需濃度在10-6~10-8mol/L） （五） 生長(zhǎng)因子 ★生長(zhǎng)因子（growth factor）是一類對(duì)微生物正常代謝必不可少且不能用簡(jiǎn)單的碳源或氮源自行合成的有機(jī)物。 ★維生素、堿基、卟啉及其衍生物、甾醇、胺類、C4-C6分支或直鏈脂肪酸等 ★生長(zhǎng)因子自養(yǎng)型微生物 真菌、放線菌和一些細(xì)菌等 ★生長(zhǎng)因子異養(yǎng)型微生物 各種乳酸菌、動(dòng)物致病菌、支原體和原生動(dòng)物等 ★生長(zhǎng)因子過(guò)量合成型微生物 一些可用于生產(chǎn)維生素的細(xì)菌，如阿舒假囊酵母、棉阿舒囊霉，若干鏈霉菌等 配置培養(yǎng)基時(shí)，可添加富含生長(zhǎng)因子的天然物質(zhì) （六） 水 水分是生物細(xì)胞的主要化學(xué)成分，其重要的生理功能表現(xiàn)在下列幾個(gè)方面： l 水是一種最優(yōu)良的溶劑，是一系列生理生化反應(yīng)的反應(yīng)介質(zhì)； l 可維持各種生物大分子結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，并參與某些重要的生化反應(yīng)； l 能有效地控制細(xì)胞內(nèi)的溫度變化。 （七） 能源 定義：指能為微生物的生命活動(dòng)提供最初能量來(lái)源的營(yíng)養(yǎng)物或輻射能。 第二節(jié) 微生物的營(yíng)養(yǎng)類型 ★營(yíng)養(yǎng)類型是指根據(jù)微生物生長(zhǎng)所需要的主要營(yíng)養(yǎng)要素來(lái)劃分微生物類型。 ★微生物營(yíng)養(yǎng)類型的劃分方法很多，主要是按他們對(duì)能源、氫供體和基本碳源的需求來(lái)劃分。 一、劃分依據(jù) 二、營(yíng)養(yǎng)類型 第三節(jié) 培養(yǎng)基 ★培養(yǎng)基是人工配制的適合微生物生長(zhǎng)繁殖或積累代謝產(chǎn)物的營(yíng)養(yǎng)基質(zhì)。它是進(jìn)行科學(xué)研究，發(fā)酵生產(chǎn)微生物制品等的基礎(chǔ) 。 一、設(shè)計(jì)和配制培養(yǎng)基的基本原則（重點(diǎn)和難點(diǎn)） ★4個(gè)原則：目的明確；營(yíng)養(yǎng)協(xié)調(diào)；理化適宜；經(jīng)濟(jì)節(jié)約。 ★4種方法：生態(tài)模擬；參閱文獻(xiàn)；精心設(shè)計(jì)；試驗(yàn)比較。 （一）目的明確 ★微生物營(yíng)養(yǎng)類型復(fù)雜，不同微生物對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的需求是不一樣的。 ★在設(shè)計(jì)新培養(yǎng)基之前，要明確要培養(yǎng)什么菌？什么培養(yǎng)目的？ ☆用于培養(yǎng)菌體的培養(yǎng)基營(yíng)養(yǎng)應(yīng)豐富，氮源含量宜高（碳氮比低）； ☆用于大量生產(chǎn)代謝產(chǎn)物的培養(yǎng)基其氮源一般應(yīng)比種子培養(yǎng)基稍低；若代謝產(chǎn)物是次級(jí)代謝產(chǎn)物時(shí)要考慮是否加入特殊元素或特定的代謝產(chǎn)物； ☆當(dāng)所設(shè)計(jì)的是大規(guī)模發(fā)酵用的培養(yǎng)基時(shí)，應(yīng)重視培養(yǎng)基中各成份的來(lái)源和價(jià)格，應(yīng)選擇來(lái)源廣泛、價(jià)格低廉的原料，提倡以粗代精，以廢代好。 培養(yǎng)基組分應(yīng)適合微生物的營(yíng)養(yǎng)特點(diǎn) 即根據(jù)不同微生物的營(yíng)養(yǎng)需要配制不同的培養(yǎng)基。 不同營(yíng)養(yǎng)類型的微生物，其對(duì)營(yíng)養(yǎng)物的需求差異很大。如自養(yǎng)型微生物的培養(yǎng)基由簡(jiǎn)單的無(wú)機(jī)物質(zhì)組成。異養(yǎng)做生物的培養(yǎng)基至少需要含有一種有機(jī)物質(zhì)，有機(jī)物的種類需適應(yīng)所培養(yǎng)菌的特點(diǎn)。 按微生物的主要類群來(lái)說(shuō)，它們所需要的培養(yǎng)基成分也不同： （二）營(yíng)養(yǎng)協(xié)調(diào) ★微生物細(xì)胞組成元素的比例，是設(shè)計(jì)培養(yǎng)基時(shí)的重要參考依據(jù)。 ★在大多數(shù)化能異養(yǎng)微生物的培養(yǎng)基中，除水分外，碳源（兼能源）的含量最高，其后依次是氮源、大量元素和生長(zhǎng)因子。 ★碳氮比：一般指培養(yǎng)基中碳原子摩爾數(shù)與氮原子摩爾數(shù)之比，有時(shí)也指培養(yǎng)基中還原糖與粗蛋白兩種成分含量之比。 （三）理化適宜 （1）pH: 各類微生物的最適生長(zhǎng)pH值各不相同： 細(xì) 菌：7.0~8.0 放線菌：7.5~8.5 酵母菌：3.8~6.0 霉 菌：4.0~5.8 （2）滲透壓 等滲溶液 適宜微生物生長(zhǎng) 高滲溶液 細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離 低滲溶液 細(xì)胞吸水膨脹，直至破裂 （3）氧化還原電位 ★又稱氧化還原電位，是度量某氧化還原系統(tǒng)中還原劑釋放電子或氧化劑接受電子趨勢(shì)的一種指標(biāo)。 ★各種微生物對(duì)培養(yǎng)基的氧化還原電勢(shì)的要求不同： 好氧微生物：+0.3~+0.4V,(在>0.1V以上的環(huán)境中均能生長(zhǎng))。 厭氧微生物：只能在+0.1V以下生長(zhǎng)。 兼性厭氧微生物：+0.1V以上呼吸、+0.1V以下發(fā)酵。 ★培養(yǎng)基是復(fù)雜電化學(xué)系統(tǒng)，測(cè)出的Eh值僅代表其綜合結(jié)果。 ★對(duì)微生物影響最大的是：分子氧和分子氫的濃度 ★培養(yǎng)基中常用的還原劑：巰基乙酸、抗壞血酸、硫化氫、半胱氨酸、谷胱甘肽、二硫蘇糖醇等。 （4）經(jīng)濟(jì)節(jié)約 ★以粗代精；以野代家；以廢代好；以簡(jiǎn)代繁；以氮代朊；以纖代糖；以烴代糧；以國(guó)代進(jìn)。 二、4種方法 1、生態(tài)模擬 ★在自然條件下，凡是某種微生物大量生長(zhǎng)繁殖的環(huán)境，必然存在著該微生物所必需的營(yíng)養(yǎng)和其他條件。 ★直接取用這類自然基質(zhì)或模擬這類自然條件，就可獲得一個(gè)初級(jí)的天然培養(yǎng)基。 2、參閱文獻(xiàn)：多查閱、分析和利用文獻(xiàn)資料上一切對(duì)自己研究對(duì)象直接或間接有關(guān)的信息，對(duì)設(shè)計(jì)新培養(yǎng)基有重要的參考價(jià)值。 3、精心設(shè)計(jì)：在設(shè)計(jì)、試驗(yàn)新配方時(shí)，常常要對(duì)多種因子進(jìn)行比較和反復(fù)試驗(yàn)，工作量很大。用優(yōu)選法或正交試驗(yàn)可提高工作效率。 4、試驗(yàn)比較：要設(shè)計(jì)一種優(yōu)化的培養(yǎng)基，在上述3項(xiàng)工作的基礎(chǔ)上，還得要經(jīng)過(guò)具體試驗(yàn)和比較才能最后予以確定。試驗(yàn)的規(guī)模一般遵循由定性到定量、有小到大、有實(shí)驗(yàn)室到工廠等逐步擴(kuò)大的原則。 二、培養(yǎng)基的種類及其應(yīng)用 l 按對(duì)培養(yǎng)基成分的了解分類 1、天然培養(yǎng)基：利用化學(xué)成分還不清楚或化學(xué)成分不恒定的天然有機(jī)物質(zhì)制成的培養(yǎng)基。 ★優(yōu)點(diǎn)：營(yíng)養(yǎng)豐富、種類多樣、配制方便、價(jià)格低廉、微生物生長(zhǎng)良好。 ★缺點(diǎn)：成分不清楚、不穩(wěn)定。 ★用途：實(shí)驗(yàn)室經(jīng)常用于菌種培養(yǎng)，更適宜于在生產(chǎn)上用來(lái)大規(guī)模地培養(yǎng)微生物和生產(chǎn)微生物產(chǎn)品。 ★常見(jiàn)培養(yǎng)基：牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基、麥芽汁培養(yǎng)基。 ★例:牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基 蛋白胨 5g 牛肉膏 3g NaCl 5g 瓊脂 15g pH 7.2~7.4 定容至1000mL 2、 組合培養(yǎng)基：由化學(xué)成分完全了解的物質(zhì)配制而成的培養(yǎng)基。 ★優(yōu)點(diǎn)：組成成分精確、重復(fù)性強(qiáng)。 ★缺點(diǎn)：價(jià)格昂貴配制麻煩，微生物生長(zhǎng)較慢。 ★用途：一般適于在實(shí)驗(yàn)室范圍內(nèi)微生物營(yíng)養(yǎng)需要、代謝、分類鑒定、生物測(cè)定以及菌種選育、遺傳分析等定量要求較高的研究工作。 常見(jiàn)培養(yǎng)基：高氏一號(hào)、察氏培養(yǎng)基。 例:高氏1號(hào)(G) 可溶性淀粉 20.0g KNO3 1.0g K2HPO4 0.5g MgSO4?7H2O 0.5g NaCl 0.5g FeSO4.7H2O 0.01g 瓊脂 20.0g 蒸餾水 1000ml pH 7.0-7.2 3、半組合培養(yǎng)基：指一類主要以化學(xué)試劑配制，同時(shí)還加有某種或某些天然成分的培養(yǎng)基。嚴(yán)格地講，凡含有未經(jīng)處理的瓊脂的任何組合培養(yǎng)基，都只能看作是一種半組合培養(yǎng)基。 ★優(yōu)點(diǎn)：在合成培養(yǎng)基的基礎(chǔ)上添加些天然成份，以更有效地滿足微生物對(duì)營(yíng)養(yǎng)物的 需要。 ★常見(jiàn)培養(yǎng)基：馬鈴薯蔗糖培養(yǎng)基。 土豆 200g 蔗糖 20g 瓊脂 20g 蒸餾水 1000ml pH 6.0-6.5 l 按培養(yǎng)基外觀的物理狀態(tài)分類 1、液體培養(yǎng)基(liquid medium)：液體培養(yǎng)基不含任何凝固劑，菌體與培養(yǎng)基充分接觸，操作方便，常用于大規(guī)模的工業(yè)生產(chǎn)以及在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行微生物生理代謝等基本理論的研究工作?？蓳?jù)培養(yǎng)后的濁度判斷微生物的生長(zhǎng)程度. 2、固體培養(yǎng)基(solid medium)：一類外觀呈固體狀態(tài)的培養(yǎng)基，根據(jù)固態(tài)的性質(zhì)可分為：固化培養(yǎng)基、非可逆性固化培養(yǎng)基、天然固態(tài)培養(yǎng)基和濾膜。 (1)固化培養(yǎng)基：通常所說(shuō)的固體培養(yǎng)基。由液體培養(yǎng)基中加入一定量凝固劑（瓊脂1.5～2％或明膠5% ～12％)而呈固體狀態(tài)的培養(yǎng)基。 固化培養(yǎng)基的功能： ★為微生物的生長(zhǎng)提供營(yíng)養(yǎng)表面。 ★常用于微生物的分離、純化、計(jì)數(shù)等方面的研究。 ★可依使用目的不同而制成斜面、平板等形式。 (2)非可逆性固化培養(yǎng)基：指一類一旦凝固后不能再重新融化的固化培養(yǎng)基。如血清培養(yǎng)基和無(wú)機(jī)硅膠培養(yǎng)基。 (3)天然固態(tài)培養(yǎng)基：由天然固態(tài)基質(zhì)直接配制成的培養(yǎng)基。如培養(yǎng)真菌用的由麩皮、米糠、木屑或稻草配制成的培養(yǎng)基。 (4)濾膜：一種堅(jiān)韌且?guī)в袩o(wú)數(shù)微孔的醋酸纖維薄膜，可覆蓋在固化培養(yǎng)基上或浸有液體培養(yǎng)基,主要用于含菌量很少的水樣通過(guò)過(guò)濾濃縮后培養(yǎng). 3、半固體培養(yǎng)基(semi-solid medium)：常用來(lái)觀察細(xì)菌運(yùn)動(dòng)的特征，以進(jìn)行菌種鑒定和噬菌體效價(jià)滴定等方面的實(shí)驗(yàn)工作。液體培養(yǎng)基中加入0.2-0.7％的瓊脂構(gòu)成的 4、脫水培養(yǎng)基：指含有除水以外的一切成分的商品培養(yǎng)基，使用時(shí)只要加入適量水分并加以滅菌即可。 l 按培養(yǎng)基對(duì)微生物的功能分類 1、基礎(chǔ)培養(yǎng)基 ★基礎(chǔ)培養(yǎng)基：按照營(yíng)養(yǎng)要求相似微生物的共同營(yíng)養(yǎng)要求配制的，使用前加入少數(shù)幾種特殊成分就能滿足某一具體微生物生長(zhǎng)需要的營(yíng)養(yǎng)基質(zhì)。 l 這類培養(yǎng)基主要用于微生物的代謝和育種研究。 l 細(xì)菌營(yíng)養(yǎng)缺陷型菌株基礎(chǔ)培養(yǎng)基（無(wú)生長(zhǎng)素）： l K2HPO3 30g ---KH2PO4 10g --NH4NO3 10mg Na2SO4 1g ---MgSO47H2O 10mg–MnSO44H2O 10mg FeSO47H2O 10mg -----CaCl 25mg ---H2O1000mg l 配好后置冰箱中備用。使用時(shí)，把基礎(chǔ)培養(yǎng)基稀釋10倍，加入1%葡萄糖，然后依據(jù)該菌的營(yíng)養(yǎng)缺陷型加入一定量(如50mg/L)所缺陷的生長(zhǎng)素，調(diào)pH，殺菌使用。 l 2、選擇性培養(yǎng)基 ★選擇培養(yǎng)基：用來(lái)將某種或某類微生物從混雜的微生物群體中分離出來(lái)的培養(yǎng)基，廣泛用于菌種篩選等領(lǐng)域。 ★根據(jù)不同種類微生物的特殊營(yíng)養(yǎng)需求或?qū)δ撤N化學(xué)物質(zhì)的敏感性不同，在培養(yǎng)基中加入相應(yīng)的特殊營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)或化學(xué)物質(zhì)，抑制不需要的微生物的生長(zhǎng)，有利于所需微生物的生長(zhǎng)。 ★加富性選擇培養(yǎng)基：利用某種分離對(duì)象對(duì)某種營(yíng)養(yǎng)物有特殊“嗜好”的原理，專門在培養(yǎng)基中加入該營(yíng)養(yǎng)物?？墒乖葦?shù)量很少的篩選對(duì)象很快在數(shù)量上超過(guò)其它的微生物成為優(yōu)勢(shì)菌。 l 纖維素酶生產(chǎn)菌增殖培養(yǎng)基： K2HPO4 2g--(NH4)2SO4 1.4g-CaCl2 0.3g MgSO47H2O 0.3g---FeSO47H2O 5mg MnSO4 1.6mg --ZnCl2 1.7mg --瓊脂 20g 纖維素粉 20g 水 1000ml -pH 5.0 l 纖維素粉為唯一碳源，不能用纖維素作碳源的微生物就不能在其上生長(zhǎng)。也可以去掉纖維素粉和瓊脂，將一濾紙條一端浸入營(yíng)養(yǎng)液。 l 分離出來(lái)的微生物不是純種，而是營(yíng)養(yǎng)要求相同的微生物類群。 l 利用富集培養(yǎng)基時(shí)，必須同時(shí)考慮營(yíng)養(yǎng)成分和培養(yǎng)環(huán)境兩個(gè)因素。 l 樣品中數(shù)量很少時(shí)，難于采用平板劃線等方法，加入某種物質(zhì)，使分離對(duì)象迅速增殖，在數(shù)量上超過(guò)原來(lái)占優(yōu)勢(shì)的微生物，達(dá)到富集或增殖培養(yǎng)的目的。 l 加入富集培養(yǎng)基的特殊營(yíng)養(yǎng)物主要是一些特殊的碳源和氮源。如纖維素用于富集產(chǎn)纖維素酶的微生物，石蠟油用來(lái)富集分解石油的微生物，以及用較濃的糖液富集酵母菌等。 ★抑制性選擇培養(yǎng)基：利用某種分離對(duì)象對(duì)某種抑菌劑特有的抗性，在培養(yǎng)基中加入這種抑菌物質(zhì)，使樣品中的敏感菌的生長(zhǎng)受到抑制，而分離對(duì)象卻乘機(jī)大量增殖，最終在數(shù)量上占優(yōu)勢(shì)。 l 加入的抑菌、殺菌劑無(wú)營(yíng)養(yǎng)功能，多為染色劑、抗生素等。如培養(yǎng)基中含有200mg～500mg/L結(jié)晶紫，能抑制大多數(shù)革蘭氏陽(yáng)性細(xì)菌生長(zhǎng)；在培養(yǎng)基中加入一定量氯霉素對(duì)酵母菌生長(zhǎng)無(wú)影響，但能抑制細(xì)菌生長(zhǎng)。溫度、pH、氧化還原電位和滲透壓也可用于某些微生物的選擇培養(yǎng)。 l 3、鑒別性培養(yǎng)基 ★鑒別性培養(yǎng)基：在培養(yǎng)基中加入某種特殊化學(xué)物質(zhì)，某種微生物在培養(yǎng)基中生長(zhǎng)后能產(chǎn)生某種代謝產(chǎn)物，而這種代謝產(chǎn)物可以與培養(yǎng)基中的特殊化學(xué)物質(zhì)發(fā)生特定的化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生明顯的特征性變化，根據(jù)這種特征性變化，可將該種微生物與其他微生物區(qū)分開(kāi)來(lái)。 l 伊紅美藍(lán)培養(yǎng)基 ★培養(yǎng)基中的伊紅和美藍(lán)兩種苯胺染料可抑制G+細(xì)菌和一些難培養(yǎng)的G-細(xì)菌。在低酸度下，這兩種染料會(huì)結(jié)合并形成沉淀，起著產(chǎn)酸指示劑的作用。 l 4、活體培養(yǎng)基 l 活體培養(yǎng)基：病毒、立克次氏體等專性寄生微生物不能在一般培養(yǎng)基上生長(zhǎng)，常用雞胚、活細(xì)胞和動(dòng)物培養(yǎng)。采用雞胚培養(yǎng)時(shí)，將微生物接到絨毛尿囊膜、尿囊、羊膜囊和卵黃囊中進(jìn)行培養(yǎng)，即可得培養(yǎng)物。細(xì)胞培養(yǎng)指將病毒接種到體外培養(yǎng)的活細(xì)胞上使其增殖。 第一節(jié) 概述 一、有關(guān)微生物生長(zhǎng)的概念 ★生長(zhǎng)——微生物細(xì)胞吸收營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，進(jìn)行新陳代謝，當(dāng)同化作用>異化作用時(shí)，生命個(gè)體的重量和體積不斷增大的過(guò)程。 ★繁殖——生命個(gè)體生長(zhǎng)到一定階段，通過(guò)特定方式產(chǎn)生新的生命個(gè)體，即引起生命個(gè)體數(shù)量增加的生物學(xué)過(guò)程。 ★發(fā)育——從生長(zhǎng)到繁殖，是生物的構(gòu)造和機(jī)能從簡(jiǎn)單到復(fù)雜、從量變到質(zhì)變的發(fā)展變化過(guò)程，這一過(guò)程稱為發(fā)育。 ★個(gè)體生長(zhǎng)—