《应用微生物技术》复习提纲1、微生物学的发展史，重要人物所做的突出贡献史前时期：中国古代农民用谷物酿酒（8000年前至1676）初阶阶段：荷兰人列文虎克，准确地描述了微生物的形态。

奠基时期：1、巴斯德：微生物学的奠基人。

他把微生物学的研究从形态描述推进到生理学研究水平，并开创了寻找病原微生物的兴盛时期，使微生物学开始以独立的学科形成。

贡献：(1)曲颈瓶实验彻底否定了“自然发生”学说；（2）证实了发酵是由微生物引起的。

（3）将病原菌减毒，使其转变为疫苗。

（狂犬疫苗）2、科赫：（1）发明了固体培养基制备方法，并建立通过了固体培养分离纯化微生物的技术；（2）用自创的方法分离了许多病原菌，如炭疽芽孢杆菌、结核分枝杆菌等；（3）提出了“科赫法则”；（4）创立了许多显微镜技术，如细菌鞭毛染色法、悬滴培养法等。

发展阶段：1、布赫纳：用酵母菌无细胞压榨汁将葡萄糖进行酒精发酵获得成功，发现了微生物酶的重要作用，从此将微生物学推进到了生化研究的阶段。

此后，微生物生理、生化等研究得到了迅速的发展2、弗莱明：发现点青霉能抑制葡萄球菌的生长，揭示了微生物间的拮抗关系，并发现了青霉素。

2、细菌的形态、细胞结构功能和繁殖方式、生长曲线△细菌的形态与结构功能：细菌是具有细胞壁的一类单细胞原核微生物，形体微小，结构简单。

无成形细胞核，无核膜和核仁，除蛋白体外无其他细胞器，在适宜的条件下有相对稳定的形态与结构，分布广，种类多，与人关系密切。

细菌的形态：通常以微米(Micrometer,um;1um=1/1000mm)作为测量它们大小的单位按其外形主要有三类：1）、球菌：呈圆球形或近似圆球形，有的呈矛头状或肾状。

单个球菌的直径约在0.8~1.2um 左右。

又称化脓性球菌（1、双球菌，2、链球菌3、四联球菌和八叠球菌4、葡萄球菌）举例：肺炎双球菌，溶血性链球菌，藤黄八叠菌，金黄色葡萄球菌2）、杆菌：各种杆菌的大小，长短，弯度，粗细差异较大。

大多数杆菌中等大小，长（2-5微米，宽0.3-1微米）。

多数呈直杆状，大的杆菌如炭疽杆菌(3~5um×1.0~1.3um),小的如野兔热杆菌(0.3~0.7um×0.2um)。

介于球菌和杆菌之间的，称为球杆菌。

两端多呈钝圆形，少数两端平齐（炭疽杆菌），两端尖细（梭杆菌）末端膨大呈棒状（白喉杆菌）排列一般分散存在，无一定排列形式，偶有成对或链状，（枯草芽孢杆菌），呈链状，个别呈特殊的排列呈八字状或栅栏状，（白喉杆菌）。

3）、螺旋菌：菌体弯曲，可分为两类：·弧菌(Vibrio)：菌体只有一个弯曲呈弧状或逗点状。

如霍乱弧菌。

弧菌广泛分布于自然界，尤以水中为多，有100多种。

·螺菌(Spirillum)：菌体有数个弯曲，如鼠咬热螺菌。

细菌形态可受各种理化因素的影响，一般说来，在生长条件适宜时培养8~18小时的细菌形态较为细菌形态较为典型型;幼龄细菌形体较长;细菌衰老时或在陈旧培养物中，或环境中有不适合于细菌生长的物质(如药物、抗生素、抗体、过高的盐分等)时，细菌常常出现不规则的形态，表现为多形性(Pleomorphism),或呈梨形、气球状、丝状等，称为衰退型(Involutionform),不易识别。

观察细菌形态和大小特征时，应注意来自机体或环境中各种因素所导致的细菌形态变化细菌的结构：细菌的结构对细菌的生存，致病性和免疫性等均有一定作用。

分为基本结构和特殊结构，各种细菌共有的结构称为基本结构，包括细胞壁，细胞膜，细胞质和核质，将某些细菌在一定条件下所持有的结构称为特殊结构，包括鞭毛，芽孢，菌毛和荚膜。

△基本结构：1、细胞壁，细胞壁为细菌表面比较复杂的结构，是一层厚度平均为15-30纳米，质量均匀的网状结构，可承受细胞内强大的渗透压而不被破坏。

细胞壁紧贴细胞膜外，坚韧而有弹性。

（主要成分是肽聚糖又称黏肽，由肽聚糖单体聚合而成的网状大分子，单体由（N-乙酰葡萄糖胺（G）和N-乙酰胞壁酸（M）两种氨基糖经β-1，4糖苷键连接形成的多糖骨架，在N-乙酰胞壁酸分子上连接四肽侧链，肽链之间再由肽桥或者肽链联系起来，组成一个机械性很强的网状结构。

各种细菌细胞壁的肽聚糖的支架均相同，四肽侧链的组成及其连接方式随菌种而异）△功能：细菌细胞壁坚韧而富有弹性，保护细菌能承受胞内巨大渗透压，而不被破坏，与细胞膜共同参与细胞内外物质的交换，细胞壁可允许水分及直径小于1纳米的可溶性小分子自由通过。

革兰氏阳性菌：肽聚糖（基本结构），包括聚糖骨架，四肽侧链，五肽交联桥磷壁酸（特殊成份），包括膜磷壁酸，壁磷壁酸表面蛋白（特殊成分），包括SPA,M蛋白三维立体结构，磷壁酸，抗原性强，是革兰氏阳性的重要表面抗原，调节离子通过黏肽层中起到作用，革兰氏阴性菌：:肽聚糖（基本结构），包括聚糖骨架，四肽侧链外膜（特殊成分），二维平面结构。

外膜层位于细胞壁外侧，由脂蛋白，脂质双层，脂多糖三部分组成。

2、细胞膜：又称细胞质膜，位于细胞壁内侧，紧包在细胞质外的具有弹性的半渗透性生物膜，主要由磷脂和蛋白质组成。

在电子显微镜下观察，显双层结构。

磷脂分子由一个带正电荷且能溶于水的极性头（磷酸端）和一个不带电荷，不溶于水的非极性尾（烃端）构成。

极性头朝向膜的内外两个表面，呈亲水性，非极性端则埋藏在膜的内层，形成磷脂双分子层，其中含有各种功能的蛋白质。

△功能：具有选择性通透作用，与细胞壁共同完成菌体内外物质的交换；膜上有多种呼吸酶，参与细胞的呼吸过程，膜上有多种合成酶，参与生物合成过程。

3、细胞质：又称原生质，为无色透明黏稠的胶状物，基本成分是水，糖，蛋白质，脂类，核酸，少量无机盐，是细胞的内环境，内含丰富的酶系统，是细胞合成和分解代谢的主要场所。

细胞质中还有多种重要的结构1）质粒：是染色体外的遗传物质，游离于细胞质中，闭环双链DNA分子，分子量小于染色体（脱氧氢核酸），携带某些特殊的遗传信息，编码。

如细菌的耐药性，产抗生素，性菌毛等一些次要性状，能进行独立复制，非细菌生存所必需，失去质粒的细菌能正常存活。

2）核糖体：又称核蛋白体，其化学组成为70%的RNA和30%的蛋白质。

细胞中约90%的RNA存在于核糖体中，当mRNA与核糖体连成多聚核蛋白体后，就成为合成蛋白质的场所。

原核细胞完整的核蛋白体沉降系数为70S，由50S和30S两个亚基组成，是许多抗菌药物选择作用的靶位，如链霉素能与30S亚基结合，红霉素能与50S亚基结合，从而干扰细菌蛋白质的合成而导致细菌的死亡。

3）胞质颗粒：大多数为营养储藏物，包括多糖、脂类、多聚磷酸盐等。

较为常见的是储藏高能磷酸盐的异染颗粒的形态及位置，可以鉴别细菌。

4）核质：又称为拟核、类核，由裸露的双链DNA缠绕而成，是细菌遗传变异的物质基础，决定细菌的遗传特征。

细菌的核质多集中在菌体中部，无核膜、核仁。

一般呈球状、棒状或哑铃状。

△特殊结构1）芽孢：某些细菌在其生长发育后期，可在细胞内形成一个圆形或椭圆形的、折光性强的特殊结构，称为芽孢，主要由革兰氏阳性菌产生。

芽胞的大小、形状、位置等随菌种而异，细菌的芽胞对热力、干燥、辐射、化学消毒剂等理化因素均有强大的抵抗力。

一般消毒方法不易将芽胞杀死，杀灭芽胞最可靠的方法是高压蒸气灭菌。

当进行消毒灭菌时，应以芽胞是否被杀死作为判断灭菌效果的指标。

芽孢对理化因素抵抗力强的原因可能与以下因素有关：1.芽孢的含水量少，因此蛋白质受热不易变性；2.芽孢是有多层致密结构包裹成的坚实小体；芽孢体内含有一种特殊成分2，6—吡啶二羧酸（DPA），以钙盐形式存在，增强了耐热性。

2）荚膜：有些细菌在一定条件下向细胞壁外分泌的一层黏液性物质，厚度在1.2微米以上称为荚膜，在普通显微镜下可以看见，如肺炎球菌荚膜；厚度在0.2微米以下的成为微荚膜。

荚膜的化学组成因菌种而异，一般为多糖或多肽的多聚体。

夹膜不易着色，要用墨汁负染色法或特殊荚膜染色才能看清。

细菌一般在机体内喝营养丰富的培养基中才能形成荚膜。

有荚膜的细菌在固体培养基上形成黏液（M型）或光滑（S型）菌落，去荚膜后其菌落变为粗糙（R型）。

△功能：①抗吞噬作用；②抗干燥作用；③储存养料；④：可使菌体附着于适当的物体表面3）鞭毛：在某些细菌菌体上具有细长而弯曲的丝状物，成为鞭毛，其数目为一至数十根。

鞭毛的长度超过菌体若干倍，但直径很细，通常为10—30nm，需用电镜观察，或用特殊的鞭毛染色法，可以在普通光学显微镜下看到。

鞭毛的化学组成是蛋白质，被称为鞭毛蛋白。

按鞭毛的数目、位置和排列不同，可分为：1、偏端单毛菌，整个菌体只有一根鞭毛，位于菌体的一段，如霍乱弧菌2、两端单毛菌，如空肠弯曲菌3、丛毛菌，在菌体的一端或两端有一丛或两丛鞭毛，如铜绿假单胞菌4、周毛菌，如伤寒杆菌，枯草杆菌等。

△功能：①有些细菌的鞭毛与致病性有关，如霍乱弧菌、空肠弯曲菌等的鞭毛运动活泼，可帮助细菌穿透小肠黏膜表层，是细菌易于黏附而导致病变发生。

②运动功能：鞭毛是细菌的运动器官。

鞭毛往往有化学趋向性，常朝向有高浓度营养物质的方向移动，而避开对其有害的环境。

没有鞭毛的细菌只能因水分子的撞击而产生原地的颤动。

③抗原性：可以用于鉴别细菌，鞭毛具有特殊H抗原，可用于血清学检查。

4）菌毛：菌毛是许多G-和少数G+菌体表面遍布的一种比鞭毛更为纤细、短而直的丝状物，又叫作纤毛，其化学组成是菌毛蛋白，与细菌的运动无关。

菌毛在普通光学显微镜下看不到，必须用电子显微镜观察。

菌毛由结构蛋白亚单位菌毛蛋白（pilin）组成，具有抗原性。

根据功能不同，菌毛可分为普通菌毛和性菌毛两类：①普通菌毛：普通菌毛短、细、直，遍布于菌体表面，能与宿主黏膜表面的受体相互作用，是细菌感染的第一步，菌毛和细菌的致病性密切相关；②性菌毛：比普通菌毛长而粗，中空呈管状。

见于少数革兰阴性菌，数量少，一个菌只有1～4根。

由F质粒编码，又称F菌毛。

带有性菌毛的细菌称为F+菌或雄性菌，无性菌毛者称为F-菌或雌性菌。

性菌毛能在细菌之间传递某些遗传性状，如细菌的毒性及耐药性可通过这种方式传递，这是某些肠道杆菌容易产生耐药性的原因之一。

△细菌的繁殖方式：细菌主要以无性二分裂方式进行繁殖生长曲线：将一定数量的细菌接种于适当的培养基，定时取样测定细菌数量，用于研究细菌生长过程的规律。

以培养时间为横坐标，细菌数的对数为纵坐标，可得出一条生长曲线。

曲线形成的条件是少数细菌接种到固定容积的液体培养基中培养。

例题：接种一段时间后，菌数迅速增长（如图BC段），此时种群数量变化与__J__型曲线相似，原因是营养充足，培养条件适宜。

（3）若此细菌最初的数目是n，每20min繁殖一代，调整期后2h，发酵罐中的菌数为____64n___；（4）A～D段与种群数量变化的__S__型曲线相似，请解释曲线C点～E点的成因：随着营养物质的消耗，有害代谢产物的积累，pH的变化等，细菌的分裂速度下降，死亡细胞的数目增加，整个培养基中新增加的细胞数目和死亡的细胞数目达到动态平衡（5）C～D段表示此细菌群体的生长进入__稳定__期，该期是积累___次级代谢_____产物的关键时期。