微生物复习知识点文档格式.docx
《微生物复习知识点文档格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《微生物复习知识点文档格式.docx（31页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
第二章
微生物的纯培养和显微技术
培养物：
在人为规定的条件下培养、繁殖得到的微生物群体。
纯培养物：
只有一种微生物的培养物。
B：
显微技术：
包括显微标本的制作、观察、测定、记录及分析等方面的内容。
无菌技术：
在分离、转接及培养纯培养（物）时防止其被其他微生物污染同时也不污染周围环境的技术。
常用的无菌技术：
高压蒸气灭菌、高温干热灭菌、超净工作台、棉塞
二、用固体培养基分离纯培养
菌落：
单个微生物在适宜的固体培养基表面或内部生长、繁殖到一定程度形成的肉眼可见、有一定形态结构的子细胞生长群体。
菌苔：
当固体培养基表面众多菌落连成一片时，便成为菌苔。
菌落或菌苔是对微生物进行分类和鉴定的重要依据。
用固体培养基分离纯培养技术：
稀释倒平板法、涂布平板法、平板划线分离法、稀释摇管法（用于分离严格厌氧菌。
）
用液体培养基分离纯培养：
稀释法：
经高度稀释后，同一个稀释度的试管中大多数（95%以上）表现不生长，很可能得到的是纯培养。
单细胞（单孢子）分离：
单细胞分离：
采取显微分离法从混杂群体中直接分离单个细胞或单个个体进行培养以获得纯培养。
选择培养、富集培养：
富集条件：
物理、化学和生物等。
菌种保藏：
就是根据菌种特性及保藏目的的不同，给微生物菌株以特定的条件，使其存活而得以延续。
菌种保藏方法：
连续转接、改变条件（干燥、低温、缺氧、缺乏营养等）
在需要时再通过提供适宜的生长条件使保藏物恢复活力。
1、传代培养保藏是微生物保存的基本方法。
琼脂斜面、半固体琼脂柱和液体培养等。
橡皮塞封口或用石蜡覆盖。
放置低温保存。
2、冷冻保藏代谢作用停止。
会有损伤：
低温会使细胞内水分形成冰晶，从而引起细胞（尤其是细胞膜）的损伤。
速冻及快速解冻可减少损伤；
还可加一些保护剂，如0.5%左右的甘油或二甲亚砜可透入细胞，并通过降低强烈的脱水作用而保护细胞。
3、干燥保藏法
沙土管保存和冷冻真空干燥保藏是最常用的二种微生物干燥保藏技术。
沙土管保存：
将菌种接种至斜面，培养至长出大量的孢子后，洗下孢子制备孢子悬浮液，加入无菌沙土试管中，减压干燥，直至将水分抽干，最后用石蜡、橡胶塞等封闭管口，置冰箱保存。
此法主要适用于产孢子的微生物，如芽孢杆菌、放线菌等，保藏时间相对较长。
冷冻真空干燥保藏
将加有保护剂的细胞样品预先冷冻，使其冻结，然后在真空下通过水的升华作用除去水分。
达到干燥的样品可在真空或惰性气体的密闭环境中置低温保存，从而使微生物处于干燥、缺氧及低温的状态，生命活动处于休眠，可以达到长期保藏的目的。
微生物的保藏
保藏期间微生物不死亡、不污染、不会因变异而丢失重要的生物学性状。
许多国家都设有相应的菌种保藏机构：
中国微生物菌种保藏委员会、美国典型菌种保藏中心、世界菌种保藏联合会等。
一、显微镜的种类及原理
普通光学显微镜、暗视野显微镜、相差显微镜、荧光显微镜、透射电子显微镜、扫描电子显微镜、扫描隧道显微镜
分辨率：
重要性能参数。
显微镜物象是否清楚不仅决定于放大倍数，还与显微镜的分辨率（resolution）有关。
分辨率是指显微镜（或人的眼睛距目标25cm处）能分辨物体最小间隔的能力。
分辨率的大小决定于光的波长和镜口角以及介质的折射率。
1、活体观察
（1）压滴法：
将菌悬液滴于载玻片上，加盖盖玻片后立即进行显微镜观察。
（2）悬滴法：
在盖玻片中央加一小滴菌悬液后反转置于特制的凹载玻片上后进行显微镜观察，为防止液滴蒸发变干，一般还应在盖玻片四周加封凡士林。
（3）菌丝埋片法：
将无菌的小块玻璃纸铺于平板表面，涂布放线菌或霉菌孢子悬液，经培养，取下玻璃纸置于载玻片上，用显微镜对菌丝的形态进行观察。
2、染色观察固定的目的：
杀死细菌。
使菌体粘附于坡片上。
增加细菌对染料的亲和力。
常用的方法有酒精灯火焰加热和化学固定二种。
细菌菌落：
菌落较小，圆形，光滑，较湿润，透明、半透明或不透明，质地均匀，大多易挑取。
孢子丝：
当气生菌丝生长发育到一定阶段，气生菌丝上分化出的可形成孢子的菌丝。
孢子丝的形状及在气生菌丝上排列的方式随种而异。
放线菌的菌落：
菌落质地硬而致密，菌落小而不广泛延伸。
菌落表面呈紧密的绒状或坚实、干燥多皱。
接种针难以挑取，有时可挑碎，有时可将整个菌落挑起。
1、霉菌即丝状真菌，指菌丝发达而不产生大型肉质子实体的真菌。
菌丝有分枝与不分枝、无隔菌丝（根霉、毛霉）与有隔菌丝（青霉、曲霉）之分。
霉菌菌落：
菌落通常较大，干燥，不透明，质地疏松，呈绒毛状、蛛网状、棉絮状或毡毯状，由于不同的真菌孢子含有不同的色素，所以菌落表面可呈不同的颜色，且菌落中央与边缘、正面与反面的颜色、构造常不同。
霉菌作用：
在发酵工业上广泛用来生产酒精、抗生素（青霉素、灰黄霉素）、有机酸（柠檬酸、葡萄糖酸）、维生素等。
在农业上用于饲料发酵、植物生长激素（赤霉素）、杀虫农药（白僵菌剂）等。
另外，霉菌也是造成物品霉变的主要原因。
2、酵母菌
酵母菌是一群以芽殖或裂殖来进行无性繁殖的单细胞真菌，以此与霉菌相区别。
极少数种可产生子囊孢子进行有性繁殖。
酵母菌在酿造、食品、医药工业等方面占有重要地位。
酵母菌细胞蛋白质含量高达细胞干重的50%以上，并含有人体必需的氨基酸，所以酵母菌可以成为食品和饲料的重要补充。
腐生型酵母菌能使食品和其他原料腐败变质；
白假丝酵母（白色念珠菌）可引起皮肤、粘膜、呼吸道及泌尿系统等多种疾病，新型隐球酵母还能引起慢性脑膜炎、肺炎等疾病。
三、藻类
藻类是指除苔藓植物和维管束植物以外，基本上有叶绿素，可进行光合作用，并伴随放出氧气的一大类真核生物。
个体大小差异很大。
水华、赤潮
四、原生动物
原生动物是一类缺少真正细胞壁，细胞通常无色，具有运动能力，并进行吞噬营养的单细胞真核生物。
原生动物在海水、淡水中大量存在，它们也与各种动植物在不同组织水平上形成共同体，有些对宿主无害，有些对宿主有利，有些对宿主有害。
也有一些原生动物能引起人类疾病。
第三章
一.细胞壁
细胞最外层厚实、坚韧而有弹性的结构，主要由肽聚糖构成。
观察方法：
1）鉴别染色2）质壁分离3）切片电镜观察
细胞壁功能：
1）固定外形，提高机械强度；
2）阻止大分子物质（如酶、抗生素）通过；
3）协助细胞的生长、分裂和鞭毛运动；
4）决定细菌的抗原性、致病性和对噬菌体的敏感性。
两种不同的细胞壁：
革兰氏染色反应
染色步骤：
（1）结晶紫初染（2碘液媒染（3）乙醇脱色（4）复红/沙黄复染
染色结果：
G+细菌紫红色G-细菌红色
一）革兰氏阳性细菌的细胞壁厚：
20～80nm主要成分：
肽聚糖、磷壁酸
1.肽聚糖
1）组成：
（1）双糖单位
（2）四肽侧链（L-Ala、D-Glu、L-Lys、D-Ala）（3）肽桥（Gly）
作用：
形成坚硬而有弹性的三维空间网络
2.磷壁酸G+细菌特有分为壁磷壁酸、膜磷壁酸
为磷酸甘油或磷酸核糖醇多聚体的衍生物
2）作用：
提高Mg2+浓度和酶的活性；
作为某些噬菌体的吸附位点；
表面抗原；
纵向加强肽聚糖的结构…
二）革兰氏阴性细菌的细胞壁结构和主要成分：
肽聚糖和外膜
1.革兰氏阴性细菌肽聚糖少数几层有双糖单位、四肽侧链（L-Lys3→DAP3），
甲四肽的D-Ala4--乙四肽中的DAP3连接
2.外膜
1）脂多糖G-细菌外膜层特有：
（1）类脂A（lipidA）细菌内毒素不同G-细菌骨架一致
（2）核心多糖有属特异性
（3）O-特异侧链：
由3~5个单糖单位所构成的多糖链、菌体抗原，有种特异性。
2）脂蛋白：
成分与细胞质膜上的脂蛋白相似连接外膜层和肽聚糖
3.外膜蛋白
孔蛋白亲水性，低分子物质进出细胞壁的通道分为非特异性孔蛋白、特异性孔蛋白
4.周质空间：
G-细菌外膜与细胞膜之间的狭窄空间
含有许多参与代谢的蛋白：
水解酶、合成酶，结合蛋白（运输养料），受体蛋白（趋化性）
G+与G-细菌细胞壁的主要区别
区别点
G+细菌
G-细菌
结构层次
厚度/nm
肽聚糖
磷壁酸
脂多糖
脂蛋白
蛋白质
青霉素作用
溶菌酶作用
单层
20～80
40％～90％交联高
+
-
+或-
敏感
内壁层
1～8
5％～10％交联低
外壁层
8～10
不敏感
革兰氏染色反应的机制：
细胞壁化学成分的差异
G+细菌：
壁厚、肽聚糖层次多、交联紧密、无类脂
脱色时失水网孔缩小，初染的结晶紫-碘复合物留在壁内（紫色），复染后呈紫红色。
G-细菌：
壁薄、肽聚糖层次少、交联疏松，有类脂外膜
脱色时类脂外膜迅速溶解，薄而松散的肽聚糖层不能阻挡结晶紫-碘复合物的溶出，脱色后退为无色，复染后呈现红色。
三）古菌细胞壁
1.假肽聚糖细胞壁
聚糖骨架：
N-乙酰葡糖胺+N-乙酰塔罗糖胺糖醛酸（β-1,3糖苷键）
三肽侧链：
L-Glu、L-Ala、L-Lys肽桥：
L-Glu
2.独特多糖细胞壁3.硫酸化多糖细胞壁4.糖蛋白细胞壁5.蛋白质细胞壁
二.细胞壁以内的构造（原生质体）
一）细胞质膜：
位于细胞壁内侧，包围着细胞质，柔软、脆弱、富有弹性的半透膜。
质壁分离、鉴别染色或原生质体破裂超薄切片电子显微镜观察
化学组成和结构
1）磷脂磷酸甘油脂的双分子层、磷酸端——亲水的头部、烃端——疏水的尾部
磷酸上的R基团因物种而异；
脂肪酸的链长和饱和度也因物种和生长温度而异
2）蛋白质
周边蛋白：
在膜的表面，亲水性（改变pH，离子强度等可分离）
跨膜蛋白:
镶嵌于磷脂双层中，疏水性（需用表面活性剂或有机溶剂等剧烈条件才能分离）
2.功能1）选择性运送物质；
2）维持细胞内正常渗透压；
3）含磷酸化酶系，是原核细胞产能场所；
4）合成细胞壁和糖被组分的基地；
5）着生鞭毛基体的部位。
古菌的细胞膜结构特点：
1）聚异戊二烯甘油醚类脂2）醚键双分子层膜3）单分子层膜（更牢固）单双分子层膜4）甘油3C上有独特的R基团，如磷酸酯基5）膜上含有独特脂类，如菌红素
二）细胞质及其内含物
细胞质：
细胞质膜包围的除核区以外的一切半透明、胶状及小颗粒状物质的总称。
内含物：
细胞质内形状较大的颗粒状结构。
细胞质组分：
核糖体、酶、中间代谢物、营养物、质粒等。
核糖体：
核糖核酸+蛋白质
内含物组分1.颗粒性贮藏物聚β-羟基丁酸糖原和淀粉异染粒（磷源、能源）藻青素（氮源、能源）硫滴和硫粒
3.磁小体：
某些趋磁细菌中存在的多面体结构，成分为Fe3O4，有膜包裹。
功能：
趋磁导向
4.气泡某些水生细菌含有蛋白质组成的圆形或梭形结构贮存气体功能：
运动工具
三）核区：
指原核生物所特有的无核膜包裹、无固定形态的原始细胞核。
环状双螺旋DNA一个细胞正常只含一个核区，有时多个
携带细菌的绝大多数遗传信息，是生长发育、新陈代谢、遗传变异的控制中心。
质粒：
细菌染色体以外的遗传物质，能独立复制，为共价闭合环状的双螺旋DNA。
在细胞内的拷贝数多少不一分子量小：
1×
106～100×
106Da基因少：
几个到上百个genes
携带细菌的部分非必需遗传信息，执行某些特殊的功能，常可转移到其他细菌并具有重组性。
四）特殊的休眠构造
1.芽孢：
某些细菌在生长发育后期，能在细胞内部形成一个圆形、椭圆形或圆柱形的壁厚、含水量低、抗逆性强的高度折光的休眠体，称为芽孢。
抵抗热、紫外线、电离辐射、干燥、化学药品，
存活时间长，产生芽胞的大都是革兰阳性菌：
如芽孢杆菌属、梭菌属、生孢八叠球菌属等
1）芽孢的形态：
芽胞的形状、大小、位置和表面特征等具有重要的分类鉴别意义。
2）芽孢的结构五部分：
（1）孢外壁：
脂蛋白
（2）芽孢衣：
蛋白（30％-60％干重）
（3）皮层：
特殊肽聚糖、DPA-Ca（4）核心壁：
类似细胞质膜（5）核心：
含芽孢壁、芽孢质膜、芽孢质和核区等
4）芽孢的萌发：
活化出芽生长芽孢出芽时，壁薄或不完整，出现很强的感受态
7）伴孢晶体：
少数芽孢杆菌在形成芽孢时，芽孢旁产生菱形或双锥形的碱溶性蛋白晶体，称为伴孢晶体。
（1）可毒杀200多种昆虫（生物农药）（2细菌分类鉴定的重要指标（3）有助于细菌长期保藏（4）有助于芽孢菌的筛选（5）衡量消毒灭菌手段的重要指标：
肉毒梭菌（肉品灭菌的指标）破伤风梭菌、产气荚膜梭菌（外科手术灭菌指标）嗜热脂肪芽孢杆菌（工业发酵灭菌的指标）特点：
不溶于水，对蛋白酶类不敏感；
易溶于碱性溶剂。
2.细菌的其他休眠构造
孢囊：
某些固氮菌等在缺乏营养的条件下，由细胞外壁加厚、细胞失水而形成一种抗干旱但不抗热的球形休眠体。
抵抗：
干旱、机械损伤、紫外线如：
棕色固氮菌
三.细胞壁以外的构造
一）糖被：
包被于某些细菌细胞壁外的一层厚度不定的胶状物质。
成分：
多糖、多肽、蛋白质2.糖被的类型：
1）荚膜、微荚膜。
有外缘，附着稳定2）粘液层。
无明显外缘，结构松散并能向环境基质扩散3）菌胶团。
包裹在细胞群上。
3.糖被的作用：
1）保护作用2）贮藏养料3）透性屏障4）表面附着5）信息识别6）堆积代谢废物
4.价值：
（1）制备生化试剂：
肠膜明串珠菌：
蔗糖→葡聚糖荚膜→右旋糖苷（代血浆）
（2）污水处理：
动胶菌：
吸附、分解、沉降有害物质
1.鞭毛：
生长在某些细菌体表的长丝状、波形弯曲的蛋白质附属物，具有运动功能。
球菌：
一般无杆菌：
有/无弧菌和螺旋菌：
大多有趋避运动
化学趋避运动或趋化作用:
细菌对某化学物质敏感,通过运动聚集于该物质的高浓度区域或低浓度区域.
菌毛长在细菌体表的纤细、中空、短直、数量较多的蛋白质类附属物,具有使菌体附着于物体表面的功能
.性毛构造和成分与菌毛相同，但比菌毛长而粗，数量仅一至少数几根。
其功能是向受体菌传递遗传物质。
一.蓝细菌：
光合细菌分布广泛：
各种水环境，土壤，岩石，树干“垫状体”、“水华”、“地衣”、“红萍”
岩石风化、土壤形成、固氮。
结构特征：
含色素：
叶绿素a，β-胡萝卜素，藻胆色素糖原
异形胞：
丝状体蓝细菌中，有的细胞稍大，色浅，厚壁，含大量糖脂，氧气透入缓慢，缺乏光系统II，这样的细胞称为异形孢，是蓝细菌的固氮场所。
静息孢子：
丝状体细胞链中间或末端的形大、色深、壁厚的休眠细胞，胞内有贮藏性物质，具有抗干旱或冷冻的能力。
繁殖方式：
二分裂、复分裂、连锁体断裂；
芽殖
粘细菌
能产生子实体的滑行细菌，具有复杂的行为模式和生活周期
1.生活周期两个阶段：
营养细胞和子实体
2.专性好氧、化能有机营养：
微生物尸体、土壤表层、树皮、堆肥；
有些能分解纤维素、几丁质、脂类
黄色粘球菌生活周期：
营养细胞（生长、聚集、细胞堆）→子实体（含粘孢子）发芽，生长→营养细胞
三.支原体1）细胞小，能通过细菌过滤器2）无细胞壁，细胞形态多变3）可人工培养，但条件要求苛刻4）在固体培养基上生长缓慢，形成“煎鸡蛋”样菌落5）分布于土壤、污水、温泉等环境及动物体内
6）腐生、共生、寄生，少数致病
立克次氏体1）球状、杆状，随寄主和发育阶段表现出多形态2）大多为专性活细胞寄生3）可用鸡胚or动物细胞来培养
寄生过程有2个阶段：
初生宿主（节肢动物）→终末宿主（人畜）
五.衣原体：
个体微小，球形、椭圆专性寄生菌：
仅在脊椎动物细胞内生活
独特生活周期：
有2种细胞类型
真核微生物：
凡是细胞核具有核膜；
能进行有丝分裂；
细胞质中存在线粒体或同时存在叶绿体等细胞器的微小生物。
真核生物与原核生物的区别*
比较项目
真核生物
原核生物
细胞大小
较大
较小
细胞壁（若有）
纤维素，几丁质等
肽聚糖等
细胞膜
有甾醇
无甾醇（除支原体）
细胞质
有功能特化的细胞器
无细胞器，但有核糖体
细胞核
有核膜、核仁，染色体数常>
1，进行有丝分裂和减数分裂
无核膜、核仁，染色体数常为1，不进行有丝分裂和减数分裂
繁殖方式
有性、无性
无性
遗传重组方式
有性生殖、准性生殖等
转化、转导、接合等
厌氧生活
罕见
常见
化能自养
无
有些有
含多糖、蛋白质、脂类等成分。
纤维素（低等真菌）多糖、几丁质（高等真菌）葡聚糖（酵母菌）
1.酿酒酵母：
3层：
表面：
甘露聚糖中间：
蛋白质里面：
葡聚糖
二.鞭毛1）尾鞭式鞭毛：
细丝状，尖端越细2）茸鞭式鞭毛：
羽毛状，侧生细毛着生于中央或一端
三.细胞质膜结构和功能与原核生物的类似，有少数差异
五.细胞基质和细胞器
1.细胞基质：
在真核细胞质中，除细胞器以外的胶状溶液。
它含有细胞骨架和酶等蛋白质、各种内含物和中间代谢物。
细胞骨架：
由微管、肌动蛋白丝和中间丝构成的细胞支架。
2.内质网和核糖体：
合成和运送蛋白质3.高尔基体功能：
对蛋白质原进行酶切加工合成、分泌糖蛋白、脂蛋白4.溶酶体：
含酸性水解酶，消化功能5.微体：
过氧化物酶体：
分解过氧化物，氧化脂肪酸6.线粒体：
氧化磷酸化，产ATP（动力车间）有单独的线粒体基因组7.叶绿体功能：
光合作用（食品车间）有单独的叶绿体基因组
第四章
营养物质:
能够满足机体生长、繁殖和完成各种生理活动所需要的物质
营养:
微生物获得和利用营养物质的过程
微生物的营养要素：
六要素：
碳源、氮源、能源、生长因子、无机盐和水
1.碳源在微生物生长过程中能为微生物提供碳素来源的物质
微生物利用的碳源物质主要有:
糖类、有机酸、醇、脂类、烃、CO2及碳酸盐等。
工业发酵常用碳源：
单糖、淀粉、麸皮、米糠等。
2.氮源：
在微生物生长过程中能为微生物提供氮素来源的物质
按氮源的不同，生物可分为：
1）氨基酸自养型：
能利用尿素、铵盐、硝酸盐甚至氮气的微生物。
2）氨基酸异养型：
只能利用有机氮源的微生物。
常用的蛋白质类氮源包括蛋白胨、鱼粉、蚕蛹、黄豆饼粉、玉米浆、牛肉浸膏、酵母浸膏等
3.能源：
能为微生物的生命活动提供最初能量来源的营养物或辐射能。
4.生长因子：
微生物生长所必需而且需要量很小，但微生物自身不能合成的或合成量不足以满足机体生长需要，必修从外界加入的有机化合物。
5.无机盐作用：
参与微生物中氨基酸和酶的组成；
调节微生物的原生质胶体状态，维持细胞的渗透与平衡；
酶的激活剂
6.水生理功能主要有：
①起到溶剂与运输介质的作用；
②参与细胞内一系列化学反应；
③维持蛋白质、核酸等生物大分子稳定的天然构象④良好的热导体⑤控制多亚基细胞结构的组装与解离。
微生物的营养类型：
生长所需要的营养物质：
自养型生物异养型生物
生物生长过程中能量的来源：
光能营养型化能营养型
根据碳源、能源及电子供体性质的不同，可将微生物分为：
光能无机自养型：
利用光能进行光合作用获取生长所需要的能量；
能以CO2为主要唯一或主要碳源；
以无机物如H2、H2S、S等作为供氢体或电子供体，使CO2还原为细胞物质；
光能
CO2+2H2S光合色素[CH2O]+2S+H2O
光能有机异养型：
不能以CO2为主要或唯一的碳源；
以有机物作为供氢体，利用光能将CO2还原为细胞物质
在生长时大多数需要外源的生长因子；
化能无机自养型：
生长所需要的能量来自无机物氧化过程中放出的化学能
以CO2或碳酸盐作为唯一或主要碳源进行生长时，利用H2、H2S、Fe2+、NH3或NO2-等作为电子供体使CO2还原成细胞物质。
化能无机自养型只存在于微生物中，可在完全无机及无光的环境中生长。
它们广泛分布于土壤及水环境中,参与地球物质循环。
化能有机异养型：
生长所需要的能量均来自有机物氧化过程中放出的化学能
生长所需要的碳源主要是一些有机化合物，如淀粉、糖类、纤维素、有机酸等。
有机物通常既是碳源也是能源
大多数细菌、真菌、原生动物都是化能有机异养型微生物
所有致病微生物均为化能有机异养型微生物；
微生物的四种营养类型各有何特点？
培养基是人工配制的,适合微生物生长繁殖或产生代谢产物的营养基质。
任何培养基都应该具备微生物生长所需要六大营养要素：
碳、氮、能源无机盐生长因子水
选用和设计培养基的原则和方法1、选择适宜的营养物质2、营养物的浓度及配比合适3、物理、化学条件适宜：
pH水活度氧化还原电位4、经济节约：
以粗代精、以“野”代“家”、以废代好、以简代繁、以烃代粮、以纤代糖、以无机氮代蛋白5、灭菌处理：
常规高压蒸汽灭菌：
121.3℃15-30分钟112.6℃15-30分钟6、精心设计、试验比较
培养基的类型：
1．按成份不同划分
（1）天然培养基
（2）合成培养基
2．根据
升级会员 