微生物绪论1、微生物是一切肉眼看不见或看不清的微小生物的总称,个体微小(一般小于0.1mm)、构造简单的低等生物,2、微生物难以认识的主要原因有以下4个:①个体微小, ②外貌不显,③杂居混生,④因果难联,3、法国科学家路易.巴斯德,就是其中最杰出的代表-曲颈瓶实验,微生物学的奠基人。
4、德国医生罗伯特.科赫,成为细菌学的奠基人.5、安东尼.列文虎克,他用自己制作的放大率约200倍的一个透镜装在金属附件中,组成一架单式显微镜,于1676年首次看到了细菌,6、微生物的五大共性:①体积小,②面积大、吸收多,③转化快、生长旺,④繁殖快、适应强,易变异、⑤分布广,种类多7、微生物的种类多及微生物多样性主要体现在以下5个方面:①物种的多样性,②生理代谢类型的多样性,③代谢产物的多样性,④遗传基因的多样性,⑤生态类型的多样性,第一章第一节1、根据微生物的进化水平和各种性状上的明显差别,可把他分为原核生物,真核生物和非细胞微生物三大类群。
2、原核生物即广义的细菌,指一大类细胞核无核膜包裹,只存在成为核区的裸露DNA的原始单细胞生物,包括真细菌和古细菌两大类群。
3、细胞壁是位于细胞最外的一层厚实、坚韧的外被,只要成分是肽聚糖,具有固定细胞外形和保护细胞不受损伤等多种生理功能。
4、G+细菌细胞壁的特点是厚度大(20~80nm,从几层到25层分子)和化学组分简单,一般含60%~95%肽聚糖和10%~30磷壁酸。
5、G-细菌肽聚糖的构造可以以E.coli为典型代表。
其肽聚糖层埋藏在外膜脂多糖(LPS)层内。
6、外膜是G-细菌细胞壁所特有的结构,它位于壁的最外层,化学成分为脂多糖、磷脂和若干种外膜蛋白。
7、脂多糖(LPS),是位于G- 细菌细胞壁最外层的一层较厚(8~10nm)的类脂多糖类物质,由类脂A、核心多糖和O-特异侧链3部分组成,其中类脂A更是G-病原菌致病物质内毒素的物质基础。
8、G+细菌与G-细菌一系列生物学特性的比较;见20页表1--4.6、假肽聚糖的结构虽与肽聚糖相似,但其多糖骨架则有N-乙酰葡萄糖胺和N—乙酰塔罗糖胺糖醛酸以β-1,3-糖苷键交替连接而成,连在后一氨基糖上放入胎尾有L-Glu、L-Ala和L-Lys三个L型氨基酸组成,肽桥则由L-Glu一个氨基酸组成。
7、L型细菌: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。
8、原生质体:指在人为条件下,用溶酶菌除尽原有细胞壁或用青霉素抑制新生细胞壁的合成后,所得到的仅有一层细胞膜包裹的圆球状渗透敏感细胞。
9、球状体:又称原生质球,指还残留了部分细胞壁的圆球形原生质体。
10、枝原体:是在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。
8、格兰氏染色的机制:通过结晶紫液初染和碘液媒染后,在细菌的细胞壁以内可形成不溶于水的结晶紫与碘液的复合物,G+细菌由于细胞比较厚、肽聚糖网层次多和交联致密,故遇到脱色剂乙醇(或丙酮)处理时因失去水而使网孔缩小,再加上它不含类脂,故乙醇的处理不会溶出缝隙,因此能把结晶紫与碘的复合物牢牢留在壁内,使其保持紫色。
反之,G—因其细胞壁薄、外膜层类脂含量高、肽聚糖层薄和交联度差,遇到脱色剂乙醇后,一类脂为主的外膜迅速溶解,这时薄而松散的肽聚糖网不能阻挡结晶紫与碘复合物的溶出,因此细胞退成无色。
这时,在经过沙黄等红色染料的复染,就使G—细菌呈现红色,而G+最初的紫色了。
9、某些细菌在其生长发育后期,在细胞内形成的一个圆形或者椭圆形、厚壁、含水量低、抗逆性强的休眠构造,称为芽孢。
由于每一营养细胞内仅形成一个芽孢,故芽孢并无繁殖功能。
10、芽孢皮层主要含芽孢肽聚糖及DPA-Ca,体积较大,渗透压高,含水量大。
详见P31图1--17.11、合成DPA-Ca(吡啶2,6--二羧酸钙)12、芽孢萌发包括活化、出芽和生长3个具体阶段。
有些化学物质可显著促进芽孢的萌发,称为萌发剂。
13、渗透调节皮层膨胀学说。
芽孢皮层中含有营养细胞所没有的DPA-Ca。
第二节1、放线菌是一类主要成菌丝状生长和以孢子繁殖的陆生性较强的原核生物。
由于它与细菌十分接近,加上至今已发现的80余属(1992年0放线菌几乎都成革兰氏阳性。
2、典型放线菌——链霉菌的形态和构造。
当其孢子落在固体基质表面并发芽后,就不断生长、分支并以放射状向基质表面和内层扩展,形成大量色浅、较细的具有吸收营养和排泄代谢废物功能的基内菌丝体,又称基质菌丝、营养菌丝或一级菌丝,同时在其上有不断向空间方向分化出颜色较深、直径较粗的分枝菌丝,这就是气生菌丝体,活成二级菌丝,不久,气生菌丝体成熟,分化成孢子丝,并通过横割分裂方式,产生成串的分生孢子。
3、在自然条件下,多数放线菌是借形成各种孢子进行繁殖的,仅少数种类是以基内菌丝分裂形成孢子状细胞进行繁殖的。
第二章第一节1、真核生物:是一大类细胞核具有核膜,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多种细胞器的生物。
2、真菌:酵母菌、霉菌、蕈菌。
3、A亚纤维上伸出内外两条动力蛋白臂,它是一种能被Ca2+和Mg2+激活的ATP合酶。
第二节1、酵母菌约有500多种(1982年),与人类关系密切。
可认为它是人类的“第一种家养微生物”。
2、细胞壁:外层为甘露聚糖,内层为葡聚糖,都是分支状聚合物,中间夹着一层蛋白质,酵母菌的细胞壁可用由玛瑙螺胃液制成的蜗牛消化酶水解。
3、酵母菌的繁殖方式:芽殖、裂殖、产无性孢子、产子囊孢子。
4、有人把只进行无性繁殖的酵母菌称为“假酵母”或“拟酵母”,而把具有有性生殖的酵母菌称为“真酵母”。
5、成熟后,两者分离,于是在母细胞上留下一个芽痕,而在子细胞上相应地留下了一个蒂痕。
6、营养体既能以单倍体也能以二倍体形式存在:酿酒酵母是这类生活史的代表。
其特点为:①一般情况下都以营养体状态进行出芽繁殖;②营养体既能以单倍体(n)形式存在,也能以二倍体(2n)形式存在;③在特定的条件下才进行有性繁殖。
7、酿酒酵母的生活史:①子囊孢子在合适的条件下发芽产生单倍体营养细胞,②单倍体营养细胞不断地进行出芽繁殖,③两个性别不同的营养细胞彼此结合,在自配后即发生核配,形成2倍体营养细胞,④2倍体营养细胞不进行核分裂,而是不断进行出芽繁殖;⑤在你以醋酸盐为唯一或主要碳源,同时又缺乏氮源等特定条件下,2倍体营养细胞最易转变成子囊,这时细胞核才进行减数分裂,并随即形成4个子囊孢子,⑥子囊经自然或人为破壁后,可释放出其中的子囊孢子。
第三节1、霉菌菌是丝状真菌的一个俗称,通常指那些菌丝较发达又不产生大型肉质子实体结构的真菌。
2、霉菌营养体的基本单位是菌丝。
3、根据菌丝中是否存在隔膜,可把霉菌的菌丝分为无隔菌丝和有隔菌丝两大类。
4、在成熟区,由内至外相应地为几丁质层、蛋白质层、葡聚糖蛋白网层和葡聚糖层。
第三章第一节1、现代病毒学家已把病毒这类非细胞生物分成真病毒(简称病毒)和亚病毒因子两大类。
2、真病毒:至少含有核酸和蛋白质两种组分。
3、非生物细胞:一类含DNA或RNA的特殊遗传因子。
4、病毒的特性有:①形态极其微小,一般都能通过细菌滤器,故必须在电镜下才能观察;②每一种病毒只含一种核酸,不是DNA就是RNA.5、病毒粒有时也称病毒颗粒或病毒粒子,专指成熟的、结构完整的和有感染性的单个病毒。
病毒粒的基本成分是核酸和蛋白质。
核酸位于它的中心,称为核心或基因组,蛋白质包围在核心周围,形成了衣壳。
衣壳是病毒粒的主要支架结构和抗原成分,有保护核酸等作用。
衣壳是由许多在电镜下可辨别的形态学亚单位-------衣壳粒所构成的。
核心和衣壳合称核衣壳,它是任何病毒(指真病毒)都具有的基本结构。
有些较复杂的病毒(一般为动物病毒,如流感病毒),其核衣壳外还被一层含蛋白质或糖蛋白的类脂双层膜覆盖着,这层膜称为包膜。
包膜中的类脂来自宿主的细胞膜。
有的包膜上还长有刺突等附属物。
6、三类典型形态的病毒及其代表①螺旋对称的代表-----------烟草花叶病毒P69图3-2②二十面体对称的代表-------腺病毒P70图3-3③复合对称的代表-------T偶数噬菌体(T2,T4,T6)P70图3-47、这里拟以研究得最为深入的E.coli T偶数噬菌体为代表。
8、噬菌体即原核生物的病毒,包括噬细菌体、噬放线菌体和噬蓝细菌体等。
9、凡在短时间内能连续完成以上5个阶段而实现其繁殖的噬菌体,称为烈性噬菌体,反之则称为温和噬菌体。
10、吸附:当噬菌体与其相应的特异宿主在水环境中发生偶然碰撞后,如果尾丝尖端与宿主细胞表面的特异性受体(蛋白质、多糖或脂蛋白--多糖复合物等)接触,就可触发颈须把卷紧的尾丝散开,随即就附着在受体上,从而把刺突、基板固着于细胞表面。
11、侵入:吸附后尾丝收缩,把尾管推出并插入细胞壁和膜中。
头部的核酸迅即通过尾管及其末端小孔注入宿主细胞中,并将蛋白质躯壳留在壁外。
12、增殖:包括核酸的复制和蛋白质的生物合成。
于是就产生了一大群形状、大小完全相同的子代噬菌体。
13、晚期蛋白包括头部蛋白、尾部蛋白、各种装配蛋白(约30种)和溶菌酶等。
14、成熟(装配):噬菌体的成熟过程事实上就是把已合成的各种“部件”进行自装配的过程。
主要步骤有:DNA分子的缩合,通过衣壳包裹DNA而形成完整的头部,尾丝和尾部的其他“部件”独立装配完成,头部和尾部相结合后,最后再装上尾丝。
15、裂解(释放):当宿主细胞内的大量子代噬菌体成熟后,由于水解细胞膜的脂肪酶和水解细胞壁的溶菌酶等的作用,促进了细胞的裂解,从而完成了子代噬菌体的释放。
16、溶源性:又称溶源现象,是指这种温和噬菌体的侵入并不引起宿主细胞裂解17、温和噬菌体的存在形式:①游离态②整合态:指已整合到宿主基因组上的钱噬菌体状态③营养态18、接着可进入裂解性周期(即20min后可释放约100个子代λ噬菌体)或溶源性周期P77 第二节1、亚病毒因子主要有类病毒、拟病毒、卫星病毒、卫星RNA和朊病毒5类2、类病毒:是一类只含RNA一种成分、专性寄生在活细胞内的分子病原体3、朊病毒:又称“普利昂”或蛋白侵染因子,是一类不含核酸的传染性蛋白质分子第四章第一节1、在元素水平上都需要20种左右,且以碳、氢、氧、氮、硫、鳞6种元素为主。
2、凡以无机碳源作唯一或主要碳源的微生物,则是种类较小的自养微生物。
第二节1、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、氮源自行合成的微量有机物。
广义的生长因子除了微生物外,还包括碱基、卟啉及其衍生物、甾醇、胺类、C4~C6的分支或直链脂肪酸。
2、微生物的营养类型:①光能无机营养型—蓝细菌、紫硫细菌、绿硫细菌、藻类,②化能有机营养型—绝大多数原核生物,全部真菌和原生动物。
第三节3、单纯扩散:能让许多小分子、非电离分子通过。