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1、學(xué)習(xí)必備歡迎下載緒論1. 微生物:微生物是一切肉眼看不見或看不清的微小生物的總稱;個(gè)體微小,單細(xì)胞或個(gè)體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔的多細(xì)胞甚至無細(xì)胞結(jié)構(gòu)的低等生物的總稱;通常要用光學(xué)顯微鏡 和電子顯微鏡才能看清晰的生物,統(tǒng)稱為微生物;微生物包括細(xì)菌、病毒、霉菌、酵母菌等;(但有些微生物是肉眼可以觀察的,像屬于 真菌 的 蘑菇 、靈芝 等;)分類:原核類:細(xì)菌(真菌類、古生菌)、放線菌、藍(lán)細(xì)菌、支原體、立克次氏體、衣原體真核類:真菌(酵母菌、霉菌)原生動(dòng)物、顯微藻類非細(xì)胞類:病毒、亞病毒(類病毒、阮病毒、擬病毒)2. 微生物的五大共性一、體積小,面積大二、吸取多,轉(zhuǎn)化快,三、生長(zhǎng)旺,繁衍快四、適應(yīng)強(qiáng),易變異,五、
2、分布廣,種類多,3微生物的進(jìn)展史巴斯德微生物學(xué)奠基人(免疫學(xué)- 預(yù)防接種,巴斯消毒法,雁頸瓶試驗(yàn))科赫細(xì)菌學(xué)奠基人(科赫法就,證明了疾病的病原學(xué)說)第一章原核生物的外形、構(gòu)造和功能細(xì)菌定義: 狹義的細(xì)菌是指一類細(xì)胞細(xì)而短,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔,細(xì)胞壁堅(jiān)強(qiáng),多以二等分裂方式繁衍和水生性較強(qiáng)的原核微生物;廣義的細(xì)菌就是指全部原核生物;1. a 細(xì)菌外形: 球菌、桿菌(最常見) 、螺旋菌b 細(xì)菌細(xì)胞的構(gòu)造細(xì)菌細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)包括:細(xì)胞壁、細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)、核區(qū)、間體、核糖體、氣泡、質(zhì)粒和貯存物;特別結(jié)構(gòu) 包括:鞭毛、菌毛、性菌毛、糖被(包括莢膜和粘液層)、芽孢和伴孢晶體等;細(xì)胞壁 概念:位于細(xì)胞最外的一層厚實(shí)、堅(jiān)強(qiáng)
3、的外被,主要由肽聚糖構(gòu)成;具有固定細(xì)胞外形和愛護(hù)細(xì)胞不受損耗等多種生理功能;功能 :1 固定細(xì)胞外形和提高機(jī)械強(qiáng)度,使其免受滲透壓等外力的損耗2 為細(xì)胞生長(zhǎng)、分裂、鞭毛運(yùn)動(dòng)所需;3 阻擋大分子有害物質(zhì)(某些抗生素和水解酶)進(jìn)入細(xì)胞4 給予細(xì)菌特定的抗原性以及對(duì)抗生素和噬菌體的敏銳性缺壁細(xì)胞四類缺壁細(xì)胞a l 型細(xì)菌:指那些試驗(yàn)室或宿主體內(nèi)通過自發(fā)突變而形成的遺傳性穩(wěn)固的細(xì)胞壁缺陷菌株;l 型細(xì)菌在固體平板上生長(zhǎng)形成煎雞蛋狀小菌落b. 原生質(zhì)體:用人為方法,在細(xì)菌生長(zhǎng)培育基中加入抑制細(xì)胞壁合成的物質(zhì),如青霉素、絲裂霉素c,或用溶菌酶分解掉細(xì)菌的細(xì)胞壁而形成的僅有一層細(xì)胞膜包裹的圓球狀滲透敏銳細(xì)胞
4、,一般由革蘭氏陽性細(xì)菌形成c. 球狀體:用溶菌酶、青霉素等處理革蘭氏陰性細(xì)菌形成的去壁不完全的近球狀體;d. 支原體:在長(zhǎng)期進(jìn)化過程中形成的、適應(yīng)自然生活條件的無細(xì)胞壁的原核生物;因它的細(xì)胞膜中含有一般原核生物所沒有的甾醇,所以即使缺乏細(xì)胞壁,其細(xì)胞膜仍有較高的機(jī)械強(qiáng)度;鞭毛: 生長(zhǎng)在某些細(xì)菌表面的長(zhǎng)絲狀、波曲的蛋白質(zhì)附屬物,其數(shù)目為一至數(shù)十條,具有運(yùn)動(dòng)功能;組成:基體、鉤形鞘、鞭毛絲靠鞭毛絲旋轉(zhuǎn)而動(dòng),其動(dòng)力來自質(zhì)子動(dòng)力,由細(xì)胞膜內(nèi)外質(zhì)子濃度差和電勢(shì)差打算;芽孢: 某些細(xì)菌在其生長(zhǎng)發(fā)育后期,在細(xì)胞內(nèi)形成一個(gè)圓形或橢圓形、后壁、含水量低、抗逆性強(qiáng)的休眠構(gòu)造,稱為芽孢; ( 1)多層膜結(jié)構(gòu),通透性
5、很差;( 2)組分:水分少(5%),dpa (吡啶二羧酸) ,富含疏學(xué)習(xí)必備歡迎下載水性角蛋白;(3)抗性強(qiáng):熱、酶解、輻射、藥物;( 4)休眠體,新陳代謝幾乎停止,一個(gè)芽孢產(chǎn)生一個(gè)個(gè)體;芽孢具有 高度耐熱性 ,較新的調(diào)劑皮層膨脹學(xué)說認(rèn)為:芽孢的耐熱性在于芽孢衣對(duì)多價(jià)陽離子和水分的滲透性很差以及皮層的離子強(qiáng)度很高,這就使皮層產(chǎn)生了極高的滲透壓去奪取芽孢核心中的水分;其結(jié)果造 成皮層的充分膨脹和核心的高度失水,正是這種失水的核心才給予了芽孢極強(qiáng)的耐熱性;另一種學(xué)說就認(rèn)為,芽孢皮層中含有養(yǎng)分細(xì)胞所沒有的dpa-ca,它能穩(wěn)固芽孢中的生物大分子,從而增強(qiáng)了芽孢的耐熱性;伴孢晶體少數(shù)芽孢桿菌在其形成芽
6、孢的同時(shí),會(huì)在芽孢旁形成一顆菱形或雙錐形的堿溶性性蛋白質(zhì)晶體,稱為伴孢晶體,對(duì)鱗翅目、鞘翅目昆蟲有毒殺作用(少數(shù)芽孢桿菌產(chǎn)生的糖蛋白昆蟲毒素)細(xì)胞壁的化學(xué)組成與結(jié)構(gòu)細(xì)胞壁的基本骨架 肽聚糖革蘭氏陽性菌的細(xì)胞壁革蘭氏陰性菌的細(xì)胞壁革蘭氏染色的基本步驟和機(jī)理缺壁細(xì)菌1.細(xì)胞壁的基本骨架 肽聚糖 peptidoglycan概念 :肽聚糖是由n- 乙酰胞壁酸 nam 和 n- 乙酰葡糖胺 nag 以及少數(shù)氨基酸短肽鏈組成的亞單位聚合而成的大分子復(fù)合體是真細(xì)菌細(xì)胞壁中的特有成分;.g+與 g-菌細(xì)胞壁中肽聚糖的異同g+ 細(xì)菌的肽聚糖交聯(lián)度高,肽聚糖厚,如枯草桿菌達(dá)40 層;g-細(xì)菌的交聯(lián)度低,肽聚糖薄,
7、如大腸桿菌只有1-2 層g+ 與 g-菌肽聚糖亞單位的異同四肽上的第三個(gè)氨基酸不同,g+菌為 l-賴氨酸, g-菌為內(nèi)消旋 - 二氨基庚二酸肽間橋不同, g+菌為甘氨酸五肽,g-菌無肽間橋,為肽鍵相連2. 革蘭氏陽性菌的細(xì)胞壁由肽聚糖和磷壁酸組成3.革蘭氏陰性菌細(xì)菌細(xì)胞壁由二層組成,內(nèi)壁厚23nm,化學(xué)組成為肽聚糖、蛋白質(zhì)、脂多糖、類脂磷壁酸 為 g+ 菌細(xì)胞壁上的一種酸性多糖,主要成分為甘油磷酸或核糖醇磷酸,有壁磷壁酸和膜磷壁酸兩種;4.革蘭氏染色的基本步驟和機(jī)理革蘭氏染色( gram stain)1984 年,丹麥醫(yī)生gram 采納革蘭氏染色法細(xì)菌細(xì)胞壁區(qū)分為兩種類型:革蘭氏陰性(g+ )
8、和革蘭氏陽性( g-)革蘭氏染色步驟 :1)結(jié)晶紫初染;2)碘液媒染;3)酒精脫色;4)番紅復(fù)染革蘭式染色機(jī)制通過結(jié)晶紫液初染和碘液媒染后,在細(xì)菌的細(xì)胞壁以內(nèi)可以形成不溶于水的結(jié)晶紫與碘的復(fù)合物;g+ 細(xì)菌由于其細(xì)胞壁較厚、肽聚糖網(wǎng)層次多和交聯(lián)致密,故遇脫色劑乙醇(或丙酮)處理時(shí),因失水而使網(wǎng)孔縮小,再加上它不含類脂,故乙醇的處理不會(huì)溶出縫隙,因此能把結(jié)晶紫與碘的復(fù)合物牢牢留在壁內(nèi),使其 保持紫色;反之,g-細(xì)胞因其細(xì)胞壁薄、外膜層類脂含量高、肽聚糖層薄和交聯(lián)度差,遇脫色劑乙醇后,學(xué)習(xí)必備歡迎下載以類脂為主的外膜快速溶解,這時(shí)薄而松散的肽聚糖網(wǎng)不能阻擋結(jié)晶紫與碘復(fù)合物的溶出,因此細(xì)胞退成無色;
9、這時(shí),再經(jīng)沙黃等紅色染料復(fù)染,就使g-細(xì)菌出現(xiàn)紅色,而g+ 細(xì)菌就保留最初的紫色(實(shí)為紫加紅色了);g+ 和 g- 細(xì) 胞 壁 的 對(duì) 比g菌:細(xì)胞壁厚,肽聚糖網(wǎng)狀分子形成一種透性屏障,當(dāng)乙醇脫色時(shí),肽聚糖脫水而孔障縮小,故保留結(jié)晶紫 - 碘復(fù)合物在細(xì)胞膜上;呈紫色;g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,其脂含量高,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,番紅復(fù)染后呈紅色;古生菌 archaea的細(xì)胞壁古生菌是一類在分子水平上與原核和真核細(xì)胞均有所不同的特別生物類群,它和真核生物的關(guān)系比與真細(xì)菌的關(guān)系更為親密,是近年來新命名的一類特別細(xì)菌;如產(chǎn)甲烷菌及大多數(shù)的嗜極
10、菌;細(xì)胞內(nèi)含物(貯藏物)1聚 -羥丁酸顆粒 phb:是一種存在于很多細(xì)菌細(xì)胞質(zhì)內(nèi)屬于脂質(zhì)的碳源類貯存物性質(zhì) :可用尼羅藍(lán)或蘇丹黑染色,功能 :貯存能量,碳源,可降低滲透壓;(2)異染粒: 為無機(jī)偏磷酸聚合物,分子呈線狀; 一般在含磷豐富的環(huán)境中形成;具有貯存磷元素和能量,以及降低細(xì)胞滲透壓等功能;鑒定意義:遇甲基胺藍(lán)變紫紅色,如白喉?xiàng)U菌、鼠疫桿菌、結(jié)核分支桿菌;細(xì)菌的繁衍和培育繁衍 1 .裂殖(無性繁衍) :二分裂法、三分裂法、復(fù)分裂法2.芽殖: 在母細(xì)胞表面 特別在其一端 先形成一個(gè)小突起,待長(zhǎng)大到與母細(xì)胞相仿后再相互分別并獨(dú)立生活的一種繁衍方式培育 1.固體培育基2.半固體培育基3.液體培
11、育基菌落: 將單個(gè)微生物細(xì)胞或一小堆同種細(xì)胞接種在固體培育基的表面,當(dāng)它占有肯定的進(jìn)展空間并處于相宜的培育條件下,細(xì)胞會(huì)快速生長(zhǎng)繁衍并形成細(xì)菌堆;菌苔 微生物密集生長(zhǎng)所形成的;其作用是可用來儲(chǔ)存菌種;菌落的特點(diǎn) 包括大小、外形、顏色、邊緣、質(zhì)地、透亮度、光澤、表面、潮濕度等;放線菌菌絲 具有 g+ 菌細(xì)胞壁絲狀細(xì)胞,沒有間隔,為多核體;可分為基內(nèi)菌絲和氣生菌絲;1. 基內(nèi)菌絲培育基內(nèi)匍匐生長(zhǎng)的菌絲,無隔;通常會(huì)產(chǎn)生水溶性或脂溶性色素.功能:吸取養(yǎng)分,所以又稱養(yǎng)分菌絲2. 氣生菌絲由養(yǎng)分菌絲長(zhǎng)出培育基外,伸向空間的菌絲;略粗于基絲0.5-1.2 m,也有色素產(chǎn)生;功能:氣生菌絲生長(zhǎng)到肯定階段可分
12、化出繁衍結(jié)構(gòu),即孢子絲藍(lán)細(xì)菌養(yǎng)分特點(diǎn) :藍(lán)細(xì)菌含有三種光合色素:葉綠素 a、類胡蘿卜素, 進(jìn)行產(chǎn)氧的光合作用,利用光能同化co2 生長(zhǎng),因此在自然界分布廣泛; 有些藍(lán)細(xì)菌產(chǎn)生毒素;有些藍(lán)細(xì)菌能與真菌、莖蘚、蕨類形成共生體:如藍(lán)細(xì)菌和真菌共生形成地衣;運(yùn)動(dòng)特點(diǎn):沒有鞭毛,借助粘液在固體基質(zhì)表面上滑行;繁衍方式:沒有有性生殖,單細(xì)胞藍(lán)細(xì)菌靠細(xì)胞分裂繁衍;絲狀靠菌絲片斷繁衍;特化細(xì)胞異形胞 :位于細(xì)胞鏈的中間或末端,大、色淺、壁厚,是固氮場(chǎng)所;學(xué)習(xí)必備歡迎下載其次章真核微生物的外形和構(gòu)造真核生物:凡是細(xì)胞核具有核膜、能進(jìn)行有絲分裂、細(xì)胞質(zhì)中存在線粒體或同時(shí)存在葉綠體等細(xì)胞器的生物的總稱;酵母菌酵母菌
13、 是一群能發(fā)酵糖類的各種單細(xì)胞的真核微生物 真菌 ;繁衍方式: 無性繁衍(為主)有性繁衍芽殖:各屬酵母中都存在裂殖:在 schizosaccharomyces裂殖酵母屬 中存在無性酵 母 菌 的 繁衍方式產(chǎn)無性孢子節(jié)孢子: geotricum 地霉屬 產(chǎn)生擲孢子 sporobolomyces擲孢酵母屬 中存在厚垣孢子: candida albicans產(chǎn)生有性產(chǎn)子囊孢子:如saccharomyces酵母屬、zygosaccharomyces接合酵母屬 等有1.芽殖 出芽生殖 :形成的子細(xì)胞也稱芽孢子;.可有多邊芽殖、兩端出芽、三邊出芽等;.環(huán)境相宜時(shí),可顯現(xiàn)芽簇、假菌絲;.為酵母菌的主要繁衍方
14、式,芽殖過程:母細(xì)胞形成小突起(a d ) 核裂( e g) 原生質(zhì)安排( h i ) 新膜形成( jk形成新細(xì)胞壁(l )2.裂殖:借細(xì)胞橫分裂法繁衍,與細(xì)菌類似,如裂殖酵母;在快速生長(zhǎng)期,細(xì)胞可以分裂而不分開形成細(xì)胞鏈 假菌絲;酵母菌的生活史上代個(gè)體經(jīng)一系列生長(zhǎng)、發(fā)育階段而產(chǎn)生下一代個(gè)體的全部過程,稱為該生物的生活史或生命周期;各種酵母的生活史可分為三種類型:1. 單倍體型2. 雙倍體型3. 單雙倍體型單雙倍體型 以啤酒酵母為代表特點(diǎn): 單倍體養(yǎng)分細(xì)胞和雙倍體養(yǎng)分細(xì)胞均可進(jìn)行芽殖;養(yǎng)分體既可以單倍體形式也可以雙倍體形式存在;在特定條件下進(jìn)行有性生殖;單倍體和雙倍體兩個(gè)階段同等重要,形成世代
15、交替1、子囊孢子發(fā)芽2、單倍體養(yǎng)分細(xì)胞出芽繁衍3、接合形成二倍體4、二倍體養(yǎng)分細(xì)胞出芽繁衍5、減數(shù)分裂以醋酸鹽為唯獨(dú)或主要碳源,同時(shí)缺乏氮源條件下 ,形成子囊、子囊孢子6、子囊經(jīng)過自然酶法,蝸牛消化酶 或人工破壁機(jī)械法,硅藻石蠟油研磨破壁 后,釋放子囊孢子單倍體型以八孢裂殖酵母為代表特點(diǎn) :養(yǎng)分細(xì)胞是單倍體;無性繁衍以裂殖方式進(jìn)行;雙倍體細(xì)胞不能獨(dú)立生活,由于雙倍體階段短,一經(jīng)學(xué)習(xí)必備歡迎下載生成立刻減數(shù)分裂;1、單倍體養(yǎng)分細(xì)胞裂殖方式進(jìn)行無性繁衍2、不同養(yǎng)分細(xì)胞接觸后形成接合管,發(fā)生質(zhì)配后即行核配,兩個(gè)細(xì)胞連成一體3、二倍體的核分裂3 次,第一次減數(shù)分裂4、形成8 個(gè)單倍體的子囊孢子5、子囊
16、破裂,釋放子囊孢子雙倍體型 以路德類酵母為代表特點(diǎn):養(yǎng)分體為雙倍體,不斷進(jìn)行芽殖,雙倍體養(yǎng)分階段長(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,故不能獨(dú)立生活;1、兩個(gè)不同性別的單倍體子囊孢子在孢子囊內(nèi)成對(duì)接合,并發(fā)生質(zhì)配和核配;2、接合后的二倍體細(xì)胞萌發(fā),穿破子囊壁;3、二倍體的養(yǎng)分細(xì)胞可獨(dú)立生活,通過芽殖進(jìn)行無性繁衍;4、二倍體的核發(fā)生減數(shù)分裂,養(yǎng)分細(xì)胞成為子囊,其中形成4 個(gè)單倍體子囊孢子孢囊孢子某些低等真菌的菌絲生長(zhǎng)到肯定時(shí)候,菌絲頂端膨大成孢子囊,囊內(nèi)的原生質(zhì)分割成很多小塊,每小塊至少包有一個(gè)細(xì)胞核,并產(chǎn)生細(xì)胞壁,當(dāng)孢子囊壁破裂后從中釋放出大量的孢囊孢子絲狀真菌
17、 -霉菌霉菌( mold) 即會(huì)引起物品霉變的真菌,通常指那些菌絲體比較發(fā)達(dá)而又不產(chǎn)生大型子實(shí)體的真菌;養(yǎng)分菌絲體的特化外形吸器: 某些寄生性真菌的菌絲伸入到寄主細(xì)胞中形成結(jié)狀、圈狀或叢枝狀的結(jié)構(gòu),用以吸取寄主養(yǎng)分假根 :是根霉屬( rhizopus)真菌的匍匐枝與基質(zhì)接觸處分化形成的根狀菌絲;功能:固定和吸取養(yǎng)分氣生菌絲體的特化外形子實(shí)體: 由真菌的養(yǎng)分菌絲和生殖菌絲相互纏結(jié)而成的肯定外形的產(chǎn)孢結(jié)構(gòu),如蘑菇的子實(shí)體為傘狀真菌的無性繁衍:分裂繁衍: 某些酵母菌如裂殖酵母(schizosaccharomyces以分裂方式繁衍 出芽繁衍: 是酵母菌進(jìn)行繁衍的主要方式菌絲片斷繁衍:絲狀真菌的任何一小
18、端菌絲都可以發(fā)育成一個(gè)群體無性孢子繁衍:是霉菌進(jìn)行繁衍的主要方式,有如下幾種:霉菌的無性繁衍:菌絲片斷繁衍:絲狀真菌的任何一小端菌絲都可以發(fā)育成一個(gè)群體無性孢子繁衍:是霉菌進(jìn)行繁衍的主要方式,有如下幾種:1厚垣孢子chlamydospores : 某些絲狀真菌生長(zhǎng)發(fā)育到肯定時(shí)候,當(dāng)遇到不良環(huán)境條件時(shí),細(xì)胞中的原生質(zhì)集合成圓形,細(xì)胞壁加厚形成厚壁休眠體(2)節(jié)孢子 : 某些絲狀真菌生長(zhǎng)發(fā)育到肯定時(shí)候,由菌絲的橫隔膜處斷裂而成的短柱狀、筒狀或兩端稍鈍圓的細(xì)胞(3)分生孢子 :某些真菌的菌絲分化產(chǎn)生分生孢子?;蚍稚咦悠鳎煞稚咦庸;蚍稚咦悠鞣只a(chǎn)生一個(gè)或一串或一簇的外生分生孢子(4)孢囊孢子:
19、某些低等真菌的菌絲生長(zhǎng)到肯定時(shí)候,菌絲頂端膨大成孢子囊,囊內(nèi)的原生質(zhì)分割成很多小塊,每小塊至少包有一個(gè)細(xì)胞核,并產(chǎn)生細(xì)胞壁,當(dāng)孢子囊壁破裂后從中釋放出大量的孢囊孢子(5)游動(dòng)孢子: 游動(dòng)孢子產(chǎn)生在由菌絲膨大而成的游動(dòng)孢子囊內(nèi),孢子常為圓形、洋梨形或腎形,具一根或兩根鞭毛能游動(dòng);鞭毛的結(jié)構(gòu)為9 2 型真菌的有性繁衍真菌有性繁衍 通過產(chǎn)生有性孢子來進(jìn)行,有性孢子通過兩個(gè)親本的性細(xì)胞的結(jié)合而形成;一般經(jīng)過質(zhì)配、核配和減數(shù)分裂三個(gè)階段質(zhì)配: 兩個(gè)配偶細(xì)胞的原生質(zhì)和核融于一個(gè)細(xì)胞內(nèi),但兩個(gè)核不結(jié)合,每個(gè)核的染色體數(shù)單倍學(xué)習(xí)必備歡迎下載核配: 兩個(gè)核結(jié)合成一個(gè)細(xì)胞核,核染色體數(shù)量是雙倍體減數(shù)分裂: 經(jīng)過肯
20、定進(jìn)展階段,雙倍體核的細(xì)胞通過減數(shù)分裂,染色體數(shù)復(fù)原到單倍酵母菌的有性孢子是子囊孢子有性繁衍產(chǎn)生卵孢子、接合孢子、子囊孢子和擔(dān)孢子(1)卵孢子: 在某些低等真菌中,真菌的菌絲生長(zhǎng)發(fā)育到肯定階段分化產(chǎn)生大小不同的藏卵器和雄器;雄器和藏卵器協(xié)作后,產(chǎn)生卵孢子2)接合孢子: 是接合菌亞門的某些真菌生長(zhǎng)發(fā)育到肯定時(shí)候由菌絲分化出的不同性別的配子囊經(jīng)接合后產(chǎn)生的有性孢子;接合孢子的產(chǎn)生有同宗協(xié)作和異宗協(xié)作(3)子囊孢子:子囊菌亞門真菌菌絲生長(zhǎng)發(fā)育到肯定階段后,由同一菌絲或相鄰的兩菌絲上分化的大小和外形不同的性細(xì)胞,性細(xì)胞受精形成造囊絲,造囊絲減數(shù)分裂產(chǎn)生子囊,內(nèi)含子囊孢子(4)擔(dān)孢子 : 擔(dān)孢子著生在擔(dān)
21、子上,是擔(dān)子菌亞門的真菌形成的有性孢子酵母菌的菌落特點(diǎn): 酵母菌菌落特點(diǎn)和細(xì)菌相像,表面潮濕,粘稠,比細(xì)菌菌落大而厚,多呈乳白色,蠟質(zhì)狀,但比細(xì)菌菌落厚,一般有酒味;有的菌種培育時(shí)間長(zhǎng)時(shí)表面皺縮;霉菌的菌落 :霉菌的菌落較大,質(zhì)地疏松,外觀干燥,多為蛛網(wǎng)狀、絨毛狀、棉絮狀或氈狀,不易挑取,菌落的正面和反面以及邊緣與中心的顏色、構(gòu)造常不一樣,由于孢子的顏色使菌落呈各種顏色四大類微生物菌落和細(xì)胞外形特點(diǎn)的比較學(xué)習(xí)必備歡迎下載第 三 章病毒和亞病毒分子病毒 virus :一類由核酸和蛋白質(zhì)等少數(shù)幾種成分組成的超顯微“非細(xì)胞生物 ”,其本質(zhì)是一種只含dna 或rna 的遺傳因子,它們能以感染態(tài)和非感染
22、態(tài)兩種狀態(tài)存在;病毒粒子 viron : 指宿主細(xì)胞外,外形成熟的、結(jié)構(gòu)完整的和有感染性的病毒個(gè)體;又稱病毒顆粒virusparticle 或病毒體、病毒粒;烈性噬菌體: 指能夠裂解宿主細(xì)胞的噬菌體.溫順噬菌體: 噬菌體感染細(xì)胞后,將其核酸整合(附著)到細(xì)菌染色體上,導(dǎo)致溶源性發(fā)生的噬菌體;烈性噬菌體的生活周期1. 吸附2. 侵入3. 復(fù)制4.裝配5.裂解 釋放 病毒效價(jià) :指單位體積 ml 病毒懸液的感染單位數(shù)目iu ml或稱毒力;噬菌體效價(jià)( pfu :又稱噬菌斑形成單位數(shù)指單位體積試樣中所含有的具侵染性的噬菌體粒子數(shù);一步生長(zhǎng)曲線:以培育時(shí)間為橫坐標(biāo),以噬菌斑數(shù)為縱坐標(biāo),繪制成的曲線;經(jīng)
23、過一步生長(zhǎng)試驗(yàn)后,得到的有埋伏期、裂解期的特點(diǎn)性曲線;埋伏期a 、曲線平行于橫軸,未裂解液中的噬菌體數(shù)無變化;b、樣品中無游離的p;c、此期為病毒復(fù)制所需的最短時(shí)間;為病毒復(fù)制的特點(diǎn)性數(shù)據(jù);噬菌體以分鐘計(jì);動(dòng)植物病毒以小時(shí)、天計(jì);裂解期a 、曲線直線上升;b、子代噬菌體不斷釋放到培育基中;穩(wěn)固期a 、曲線呈一個(gè)平頂;b、感染細(xì)胞復(fù)制的子代噬菌體全部釋放,噬菌斑數(shù)穩(wěn)固,一次感染終止;溫順 phage 的溶源反應(yīng) 整合感染:1. 溫順噬菌體:能導(dǎo)致溶源性反應(yīng)噬菌體e;1)特點(diǎn): a、均為 dsdna ;b、不同噬菌體與宿主dna 的結(jié)合位點(diǎn)不同;2)狀態(tài): a、游離態(tài),胞外游離的病毒粒子;b、整合
24、態(tài), 前噬菌體 (prophage:即整合在宿主 dna 上的或附著在宿主細(xì)胞內(nèi)的噬菌體dna ;c、養(yǎng)分態(tài),可產(chǎn)生噬菌體dna和蛋白質(zhì);2.溶源性概念: 1溫順噬菌體的侵入并不引起宿主細(xì)胞裂解的現(xiàn)象;2在大多數(shù)情形下,溶源性細(xì)菌內(nèi)溫順噬菌體基因組整合于宿主細(xì)菌染色體中;3隨之復(fù)制傳至后代的特性3、溶源性細(xì)菌1)概念:染色體上整合有原噬菌體的細(xì)菌叫溶源性細(xì)菌, 可進(jìn)行正常生長(zhǎng)繁衍,而不被裂解;2)特點(diǎn):a.可穩(wěn)固遺傳b.可誘導(dǎo)裂解 :用化學(xué)、物理誘導(dǎo);c. 可自發(fā)裂解 :10-2 10-5d.具有 “免疫性 ”:e.可復(fù)愈 :自然遺失前噬菌體; f.溶源轉(zhuǎn)變:產(chǎn)生新的生理特點(diǎn).亞病毒:凡在核酸
25、和蛋白質(zhì)兩種成分中,只含其中一種的分子病原體;朊病毒 :是一類能侵染動(dòng)物的并在宿主細(xì)胞內(nèi)復(fù)制的小分子無免疫性的疏水蛋白質(zhì),亦稱蛋白質(zhì)感染因子 可引起中樞神經(jīng)系統(tǒng)退化性紊亂疾病,如:克雅氏綜合癥 creatzfeldt-jokob disease;庫魯病 kura disease; 羊瘙癢病 scrapie;致死性家族失眠癥;瘋牛病等 .學(xué)習(xí)必備歡迎下載第 四 章微生物的養(yǎng)分和培育基養(yǎng)分物質(zhì)及其功能碳素養(yǎng)料碳源 ;一切能滿意微生物生長(zhǎng)繁衍所需碳元素的養(yǎng)分源;氮素養(yǎng)料氮源 ;凡能供應(yīng)微生物生長(zhǎng)繁衍所需氮元素的養(yǎng)分源; 能源 ;能為微生物生命活動(dòng)供應(yīng)最初能量來源的養(yǎng)分物或輻射能;生長(zhǎng)因子; 是一類對(duì)
26、調(diào)劑微生物正常代謝所必需,但不能用簡(jiǎn)潔的碳、氮源自行合成的微量有機(jī)物;礦質(zhì)元素養(yǎng)料無機(jī)鹽 ; 主要為微生物供應(yīng)除碳、氮源以外的各種重要元素;水分碳源的作用: 1.碳素化合物是構(gòu)成機(jī)體中有機(jī)物分子的骨架;2.碳素化合物是大多數(shù)微生物的能源;3.構(gòu)成微生物代謝產(chǎn)物的分子骨架;氮源的作用 : 1)合成細(xì)胞中含氮物,如蛋白質(zhì)、核酸等;2)少數(shù)可作為能源物質(zhì);生長(zhǎng)因子功能:構(gòu)成某些酶的輔基核酸組分無機(jī)鹽功能: 1、構(gòu)成細(xì)胞結(jié)構(gòu)組分;2、作為酶組分或活化劑;3、參加能量傳遞或供應(yīng)能源;4、維護(hù)結(jié)構(gòu)穩(wěn)固性;5、調(diào)劑滲透壓;水分功能: 1)溶劑與運(yùn)輸介質(zhì)的作用2)參加一系列化學(xué)反應(yīng)3)維護(hù)大分子自然構(gòu)象4 傳
27、熱快,比熱高,熱容量大等物理性質(zhì),有利于調(diào)劑細(xì)胞溫度和保持環(huán)境溫度穩(wěn)固 5 維護(hù)自身正常外形6 通過水合作用和脫水作用,掌握由多亞基組成的結(jié)構(gòu)微生物的養(yǎng)分類型養(yǎng)分類型電子供體碳源能源例樣光能無機(jī)自養(yǎng)型h2, h2s,s,h2oco2光能著色細(xì)菌,藍(lán)細(xì)菌,藻類光能有機(jī)異養(yǎng)型有機(jī)物有機(jī)物光能紅螺細(xì)菌化能無機(jī)自養(yǎng)型h2,h2s,fe2+,nh3或 no2-co2化 學(xué) 能 無 機(jī) 物 氧 氫細(xì)菌,硫桿菌,硝化細(xì)菌,大多數(shù)產(chǎn)甲烷菌化化能有機(jī)異養(yǎng)型有機(jī)物有機(jī)物化 學(xué) 能 有 機(jī) 物 氧 大多數(shù)微生物 ,化原生動(dòng)物微生物吸取養(yǎng)分物質(zhì)的方式簡(jiǎn)潔擴(kuò)散( simple diffusion促進(jìn)擴(kuò)散( facili
28、tated diffusion ) 主動(dòng)運(yùn)輸( active transport ) 基團(tuán)移位( group translocation簡(jiǎn)單擴(kuò)散物質(zhì)擴(kuò)散的動(dòng)力 : 膜內(nèi)外的濃度差特點(diǎn):不消耗能量,不需載體不發(fā)生化學(xué)變化非特異性;僅依膜上小孔的大小和外形對(duì)被擴(kuò)散的物質(zhì)分子的大小和外形具有挑選性被運(yùn)輸?shù)奈镔|(zhì)是小分子量和脂溶性物,水,氣體、甘油和某些離子學(xué)習(xí)必備歡迎下載促進(jìn)擴(kuò)散 借助膜上的載體蛋白,具有高度的立體專一性;載體蛋白能促進(jìn)物質(zhì)運(yùn)輸,但不能進(jìn)行逆濃度梯度運(yùn)輸;常見于真核微生物,如厭養(yǎng)生活的酵母菌中;特點(diǎn):需要特異性的載體蛋白不消耗能量可加快運(yùn)輸速度,但不能逆濃度運(yùn)輸參加運(yùn)輸?shù)奈镔|(zhì)的本身的分
29、子結(jié)構(gòu)不發(fā)生變化主動(dòng)運(yùn)送基團(tuán)轉(zhuǎn)位有特異性的載體蛋白參加需要消耗能量逆濃度梯度運(yùn)輸微生物的主要物質(zhì)運(yùn)輸方式一種主動(dòng)運(yùn)輸類型需復(fù)雜的運(yùn)輸酶系參加底物在運(yùn)輸過程發(fā)生化學(xué)變化主要存在于厭養(yǎng)和兼性厭養(yǎng)細(xì)菌中主要用于糖及脂肪酸、核苷、堿基等物質(zhì)的運(yùn)輸,如葡萄糖學(xué)習(xí)必備歡迎下載一、設(shè)計(jì)培育基的原就:1.挑選相宜的養(yǎng)分物質(zhì)2.養(yǎng)分物質(zhì)濃度及配比合適(c/n) 3.掌握 ph 條件4.掌握氧化仍原電位(redox potential )5.原料來源的挑選6.滅菌處理不同的微生物所需培育基不同細(xì)菌 牛肉膏蛋白胨培育基放線菌 高氏一號(hào)培育基酵母菌 麥芽汁培育基霉菌 查氏培育基培育基的類型及應(yīng)用:(一)按養(yǎng)分物質(zhì)來源
30、不同:自然培育基合成培育基半合成培育基自然培育基: 用化學(xué)成分仍不清或化學(xué)組分不恒定的自然有機(jī)物配制成的培育基;如:麩皮培育基、肉浸汁、牛奶等;特點(diǎn):1)成分復(fù)雜,但養(yǎng)分全面豐富,適用微生物的生長(zhǎng);2)來源廣泛,價(jià)格低廉,所以常用;合成培育基: 由化學(xué)成分完全明白的物制而成的培育基,所含成分的性質(zhì)和數(shù)量已知;如:高氏一號(hào)、查氏培育基特點(diǎn):成分精確,重復(fù)性強(qiáng),微生物生長(zhǎng)發(fā)育一樣,但價(jià)格貴,適用于科研、菌種選育等半合成培育基 : 在合成培育基中加入某種自然成安排制如:土豆蔗糖培育基、葡萄糖肉汁培育基等;按用途分 :1.挑選性培育基 :是將某種或某類微生物從混雜的微生物群體中分別出來的培育基;如:
31、依據(jù)碳、氮源的特別要求不同;纖維素培育基 分別產(chǎn)纖維素酶的菌;依據(jù)對(duì)某種化學(xué)物質(zhì)敏銳性不同:在培育基中加入某種抑菌劑,可殺死某些微生物,對(duì)所需微生物無影響,使之得以增殖;加抗生素 分別真菌;加1%酚 分別放線菌應(yīng)用:提高所需微生物的分別效率;2. 鑒別培育基 differential medium : 指含有某種代謝產(chǎn)物指示劑的培育基,可使不同微生物經(jīng)培育后顯現(xiàn)顯著差別;如:伊紅美蘭培育基;糖發(fā)酵培育基;明膠液化等;用于快速鑒別微生物;學(xué)習(xí)必備歡迎下載第五章微生物的新陳代謝新陳代謝 :是推動(dòng)生物一切生命活動(dòng)的動(dòng)力源和各種生命物質(zhì)的“加工廠”,是活細(xì)胞中一切有序化學(xué)反應(yīng)的總和;通常分成分解代謝和
32、合成代謝;合成代謝 同化作用 : 在合成酶系催化作用下,由簡(jiǎn)潔小分子、atp 形式的能量和 h 形式的仍原力一起合成復(fù)雜生物大分子的過程;分解代謝 異化作用 :復(fù)雜的有機(jī)物分子通過分解代謝酶系的催化,產(chǎn)生簡(jiǎn)潔小分子、atp 形式的能量和仍原力的過程;一 化能異養(yǎng)微生物的生物氧化生物氧化 :發(fā)生在活細(xì)胞內(nèi)的一系列產(chǎn)能性氧化反應(yīng);氧化的形式包括:得氧、脫氫和失去電子;過程包括脫氫 電子 、遞氫 電子 和受氫 電子 3 個(gè)階段;功能:產(chǎn) atp , h ,小分子中間代謝產(chǎn)物;類型:有氧呼吸、無氧呼吸和發(fā)酵;(一)底物脫氫的4 條途徑1) emp 途徑(占大多數(shù),又稱糖酵解途徑)葡萄糖經(jīng) 10 步反應(yīng)
33、后生成2 分子丙酮酸、 2 分子 nadh+h+ ,2 分子 atp;(即相當(dāng)于8 個(gè) atp)總式: 葡萄糖 +2nad+2pi+2adp 2 丙酮酸 +2nadh+2h+2atp+2h2oemp途 徑 的 意 義供應(yīng) a tp 形式的能量和nadh2 形式的仍原力為生物合成代謝供應(yīng)多種中間代謝產(chǎn)物是連接三羧酸循環(huán)(tca )、hmp 途徑和 ed 途徑的橋梁通過逆向反應(yīng)可進(jìn)行多糖合成emp 途徑與人類的關(guān)系:乙醇、乳酸、甘油、丙酮和丁醇的發(fā)酵2) hmp 途徑(戊糖磷酸途徑)葡萄糖通過該途徑被完全氧化,產(chǎn)生adph+h+ 及多種中間代謝產(chǎn)物;總反應(yīng)式: 6 葡萄糖 -6- 磷酸 +12na
34、dp+6h2o5 葡萄糖 -6-磷酸 +12nadph+12h+6co2+pihmp 途徑的意義1.供應(yīng)合成原料戊糖磷酸:核酸、nadp 、fad 、 coa 等赤蘚糖 -4- 磷酸:芳香族氨基酸2.產(chǎn)仍原力:產(chǎn)生大量nadph2 形式的仍原力3.作為固定 co2 的中介:是光能自養(yǎng)微生物和化能自養(yǎng)微生物固定co2 的重要中介;核酮糖-5- 磷酸4.擴(kuò)大碳源利用范疇:為微生物利用c3c7 多種碳源供應(yīng)了必要的代謝途徑;5.連接 emp 途徑:通過與emp 途徑的連接(在果糖-1,6-二磷酸,甘油醛 -3- 磷酸處),可為生物供應(yīng)更多的戊糖;3) ed 途徑是存在于某些缺乏emp 途徑的微生物中
35、的一種替代途徑,葡萄糖經(jīng)4 步反應(yīng)后,生成丙酮酸、atp、nadph2 、nadh2 ;反應(yīng)式 :葡萄糖 +nad+nadp+pi+adp2 丙酮酸 +nadh+h+ +nadph+h+atp特點(diǎn): 特點(diǎn)性反應(yīng) :特點(diǎn)性酶: kdpg 酶終產(chǎn)物 2 分子丙酮酸的來歷不同產(chǎn)能效率底: 1mol atp/1mol glucose學(xué)習(xí)必備歡迎下載4) tca 循環(huán)丙酮酸經(jīng) 10 步反應(yīng)完全氧化、脫羧后,生成atp,gtp,nadh2和 co2循環(huán)的結(jié)果是乙酰coa 被完全氧化成co2 和 h2o ,每氧化 1 分子的乙酰coa 可產(chǎn)生 12 分子的 atp,草酰乙酸參加反應(yīng)而本身并不消耗;丙酮酸在進(jìn)
36、入三羧酸循環(huán)之先要脫羧生成乙酰coa ,乙酰coa 和草酰乙酸縮合成檸檬酸再進(jìn)入三羧酸循環(huán);tca 循環(huán)的重要特點(diǎn)(1)循環(huán)一次的結(jié)果是乙酰coa 的乙酰基被氧化為2 分子 co2,并重新生成1 分子草酰乙酸;(2)整個(gè)循環(huán)有四步氧化仍原反應(yīng),其中三步反應(yīng)中將nad+ 仍原為 nadh+h+ ,另一步為fad 仍原;(3)為糖、脂、蛋白質(zhì)三大物質(zhì)轉(zhuǎn)化中心樞紐;(4)循環(huán)中的某些中間產(chǎn)物是一些重要物質(zhì)生物合成的前體;(5)生物體供應(yīng)能量的主要形式;(6)為人類利用生物發(fā)酵生產(chǎn)所需產(chǎn)品供應(yīng)主要的代謝途徑;如檸檬酸發(fā)酵;(二)遞氫和受氫atp 的產(chǎn)生經(jīng)上述脫氫途徑生成的nadh 、nadph 、fa
37、dh 等仍原型輔酶通過呼吸鏈等方式進(jìn)行遞氫,最終與受氫體(氧、無機(jī)或有機(jī)氧化物)結(jié)合,以釋放其化學(xué)潛能;發(fā) 酵 廣義發(fā)酵依據(jù)受氫體性質(zhì)的不同,生物氧化可分為三種類型:有氧呼吸無氧呼吸發(fā)酵任何利用微生物來生產(chǎn)大量菌體或有用代謝產(chǎn)物或食品飲料的一類生產(chǎn)方式狹義發(fā)酵在無氧等外源受氫體(外源最終電子受體)條件下,底物脫氫以后產(chǎn)生的仍原力h 未經(jīng)過呼吸鏈傳遞而直接交給某一內(nèi)源中間代謝產(chǎn)物接受,以實(shí)現(xiàn)底物水平磷酸化產(chǎn)能的生物氧化反應(yīng);c6h12o6 2co2+2c2h5oh發(fā)酵的特點(diǎn)微生物部分氧化有機(jī)物獲得發(fā)酵產(chǎn)物,釋放少量能量;氫供體與氫受體 內(nèi)源性中間代謝產(chǎn)物 均為有機(jī)物仍原力 h 不經(jīng)過呼吸鏈傳遞;
38、產(chǎn)能方式:底物水平磷酸化反應(yīng);底物磷酸化: 指在發(fā)酵過程中往往相伴著高能化合物生成,如 emp 途徑中的 1,3-二磷酸甘油酸和磷酸烯醇氏丙酮酸,其可直接偶聯(lián)atp 和 gtp 的產(chǎn)生;發(fā)酵產(chǎn)能是厭氧和兼性好氧菌獵取能量的主要方式;多糖轉(zhuǎn)化為單糖才能用于發(fā)酵;微生物直接發(fā)酵的碳源物質(zhì)主要是葡萄糖和其它單糖,以微生物發(fā)酵葡萄糖最為重要;和底物脫氫的途徑有關(guān)的和稱為stickland 反應(yīng)的四類重要發(fā)酵由 emp 途徑中丙酮酸動(dòng)身的發(fā)酵通過 hmp 途徑的發(fā)酵通過 ed 途徑進(jìn)行的發(fā)酵stickland 反應(yīng)有氧呼吸( aerobic respiration):是一種最普遍又重要的生物氧化或產(chǎn)能方
39、式;1 特點(diǎn)學(xué)習(xí)必備歡迎下載2 過程有電子傳遞鏈 呼吸鏈 ;因氧化完全,產(chǎn)能多;最終電子受體是分子態(tài)的氧;能量的產(chǎn)生,有底物水平磷酸化,也有電子傳遞水平磷酸化;葡萄糖經(jīng)過糖酵解(emp 途徑)作用形成的丙酮酸,丙酮酸進(jìn)入三羧酸循環(huán)簡(jiǎn)稱 tca 循環(huán) ,被完全氧化生成 co2 和水,同時(shí)釋放大量能量;無氧呼吸 : 電子受體為氧化態(tài)的外源無機(jī)鹽類,少數(shù)為有機(jī)氧化物;1 特點(diǎn): 1電子受體為no3- 、no2- 、so42-、co32- 、延胡索酸(有機(jī)物)等2在能量分級(jí)釋放過程中相伴有磷酸化作用3 生成的能量不如有氧呼吸產(chǎn)生的多4 鬼火(磷化氫)無氧呼吸和有氧呼吸一樣需要細(xì)胞色素等電子傳遞體,在能
40、量分級(jí)釋放過程中相伴著磷酸化作用,也能產(chǎn)生很多能量,但只有部分能量隨電子(或h )傳遞給氧化物,而且受體的氧化仍原電位差都小于氧氣,使得生成的能量不如有氧呼吸產(chǎn)生得多;無氧呼吸中電子的傳遞方向:nadp fp (黃素蛋白)fe.s 蛋白有氧呼吸、無氧呼吸與發(fā)酵的比較呼吸類型有氧呼吸無氧呼吸發(fā)酵氧化基質(zhì)有機(jī)物有機(jī)物有機(jī)物最終電子受體o2無機(jī)氧化物、 延胡索酸氧化型中間代謝產(chǎn)物醛、酮等產(chǎn)物co2 、h2oco2 、h2o no2 、n2仍原型中間代謝產(chǎn)物醇、酸產(chǎn)能多次之少電子傳遞鏈完整不完整無,底物水平磷酸化三種氧化產(chǎn)能方式的比較發(fā)酵有氧呼吸無氧呼吸最終電子受體有機(jī)物分子氧無機(jī)氧化物電子傳遞鏈無有
41、有產(chǎn)能量少多較多氧化磷酸化底物水平底物水平、底物水平、電子傳遞水平電子傳遞水平光合自養(yǎng)微生物的光合磷酸化學(xué)習(xí)必備歡迎下載一 光合微生物類群藍(lán)細(xì)菌,光合細(xì)菌,嗜鹽細(xì)菌1 光合細(xì)菌:均為原核生物,紅螺菌目;1.1 所含色素菌綠素和類胡羅卜素,兩種比例不同,使菌體呈紅橙、綠、紫及褐等不同顏色;光合細(xì)菌為典型水生菌,廣泛分布于深層缺氧 淡水與海水中;注:光合色素可分為三類:葉綠素chl 或細(xì)菌葉綠素( bchl ),類胡蘿卜素和藻膽素;但全部光合生物都有類胡蘿卜素,其有捕捉光能的作用,能把吸取的光能高效地傳給細(xì)菌葉綠素(或葉綠素);2 嗜鹽細(xì)菌兼性光能菌,屬嗜鹽菌科halobacteriaceae的鹽
42、桿菌屬 halobacterium ;嗜鹽細(xì)菌在生理上具有高度特異性:能在高濃度的飽和鹽溶液3.5 5.0 mol/l nacl 中棲息, 細(xì)胞酶在 2 mol/l 的鹽濃度中才能保持活性與穩(wěn)固性;(二)光合磷酸化分類光合磷酸化的實(shí)質(zhì)就是將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的過程,詳細(xì)過程為當(dāng)一個(gè)葉綠素(菌綠素)分子吸取光量子 后,被激活,釋放一個(gè)電子(氧化),釋放的電子進(jìn)入電子傳遞系統(tǒng),在電子傳遞過程中釋放能量,產(chǎn)生atp;依據(jù)光合磷酸化中電子的流淌路線及atp 形成方式,可分為:環(huán)式光合磷酸化 原始、電子的循環(huán)傳遞非環(huán)式光合磷酸化(電子傳遞非環(huán)式)嗜鹽菌紫膜的光合作用(嗜鹽菌紫膜光合磷酸化)循環(huán)光和磷酸化的
43、特點(diǎn):電子傳遞途徑屬循環(huán)方式,即在光能驅(qū)動(dòng)下,電子從菌綠素上逐出,通過類似呼吸鏈的循環(huán),又回到菌綠素,其間產(chǎn)生了a tp;在供應(yīng) a tp 的條件下,可以產(chǎn)生仍原力;產(chǎn) a tp 和仍原力 h 分開進(jìn)行,不產(chǎn)o2;仍原力( nadph2 )來自 h2s 等無機(jī)氫供體,是反向電子傳遞產(chǎn)生的;反向電子傳遞 : 是逆著電子傳遞系統(tǒng),將e 從低能量 高電位 向高能量 低電位 傳遞;此過程消耗能量;反向 e 傳遞用的 e 來源于菌體外的一些物質(zhì)如h2s,fe2+ ,其它硫化物等 .非循環(huán)光合磷酸化特點(diǎn):電子傳遞的途徑屬于非循環(huán)式的;在有氧條件下進(jìn)行;有 ps和 ps兩個(gè)光合系統(tǒng):有ps含有葉綠素a,反應(yīng)
44、中心的吸取光波為p700,有利于紅光吸取,ps含有葉綠素b, 反應(yīng)中心的吸取光波為p680,有利于藍(lán)光吸?。环磻?yīng)中可同時(shí)產(chǎn)生atp、仍原力 h 和 o2;仍原力 nadph2 中的 h 來自 h2o 分子的的光解產(chǎn)物h+ 和電子;紫膜光合磷酸化嗜鹽菌在無葉綠素和菌綠素參加下,利用吸取光能產(chǎn)生atp 的過程, 是目前所知道的最簡(jiǎn)潔的光合磷酸化;紫膜光合磷酸化的機(jī)理光量子驅(qū)動(dòng)下,細(xì)菌視紫紅質(zhì)在將反應(yīng)中產(chǎn)生的h+排至細(xì)胞膜外,使紫膜內(nèi)外形成質(zhì)子梯度;該梯度差促使h+ 通過膜上的atp 合成酶中的孔道進(jìn)入膜內(nèi),平穩(wěn)膜內(nèi)外質(zhì)子差額,并產(chǎn)生atp;注:環(huán)境中 o2 濃度高時(shí),嗜鹽菌以光合磷酸化產(chǎn)能,濃度很
45、低時(shí),可以在光照條件下合成紫膜,學(xué)習(xí)必備歡迎下載意義:通過紫膜光合磷酸化合成a tp;嗜鹽菌紫膜光合磷酸化功能的發(fā)覺,使在經(jīng)典的葉綠素和菌綠素所進(jìn)行光合磷酸化之外又增加了一種新的光合作用類型;紫膜的光合磷酸化是迄今所知道的最簡(jiǎn)潔的光合磷酸化反應(yīng),這是討論化學(xué)滲透作用的一個(gè)極好的試驗(yàn)?zāi)P?,?duì)它的討論正在大力開展;對(duì)其機(jī)制的揭示,將是生物學(xué)基本理論中的又一項(xiàng)重大突破,并無疑會(huì)對(duì)人類的生產(chǎn)實(shí)踐例如太陽能的利用和海水的淡化等帶來龐大的推動(dòng)力其次節(jié)微生物特殊合成代謝途徑一 自養(yǎng)微生物的co2 固定二 生物固氮三 肽聚糖的合成四、次生代謝(略)一 、自養(yǎng)微生物的co2 固定(重點(diǎn):關(guān)鍵酶和微生物代表種類)
46、calvin 循環(huán)、厭氧乙酰coa 途徑、逆向tca 循環(huán)和羥基丙酸途徑;能源來源于光能或無機(jī)物氧化所得的化學(xué)能;(一)calvin 循環(huán)(光能自養(yǎng)和化能自養(yǎng)m 固定 co2 的主要途徑)生物固氮代表:綠色植物、藍(lán)細(xì)菌、多數(shù)光合細(xì)菌、硫細(xì)菌、鐵細(xì)菌、硝化細(xì)菌;兩種關(guān)鍵酶:核酮糖二磷酸羧化酶(rubisco )和磷酸核酮糖激酶;三個(gè)階段:羧化反應(yīng)、仍原反應(yīng)和co2 受體的再生;微生物通過固氮酶將n2 轉(zhuǎn)變成為 nh3 的過程;生物固氮主要在三方面進(jìn)行討論用試驗(yàn)的方法提高主要農(nóng)作物的固氮才能;模擬固氮酶,使工業(yè)生產(chǎn)n 肥在常溫、常壓下進(jìn)行;挑選利用高效、優(yōu)質(zhì)的固氮微生物做為生物肥料(根瘤菌肥料和固
47、氮菌肥料);固氮微生物主要是原核微生物細(xì)、放、藍(lán)等近50 個(gè)屬 ;1 自生固氮菌 :如圓褐固氮菌;2 共生固氮菌 :一般能形成特別的結(jié)構(gòu),如根瘤菌;3 聯(lián)合固氮菌 :必需生活在植物根際、葉面或動(dòng)物腸道等處,一般不形成特別結(jié)構(gòu); (生脂固氮螺菌)生物固氮的條件1 能量 atp 的供應(yīng)2 仍原力 h 及其傳遞體:h 由鐵氧仍蛋白 fd 或黃素氧仍蛋白fld 傳遞至固氮酶上;3 固氮酶:固二氮酶(組分,含鐵和鉬)和固二氮酶仍原酶(組分,含鐵)組成,兩者在一起時(shí)才具有固氮作用;另外,“替補(bǔ)固氮酶 ”;4 仍原底物: n25 鎂離子6 嚴(yán)格的厭氧微環(huán)境:固氮酶的高度氧敏銳性;固氮的生化機(jī)制注:總共需要8
48、 個(gè)電子,固氮過程中,其中有兩個(gè)消耗在固氮酶將,h 仍原為h2 ( 占25),緣由不清晰;固氮酶對(duì)氧極端敏銳(不行逆的失活);組分 ii (鐵蛋白):在空氣中暴露45s 后失活一半;組分 i(鉬鐵蛋白) :活性半衰期10 min ;但大多數(shù)固氮菌都是好氧菌;第 六 章微生物的生長(zhǎng)及其掌握學(xué)習(xí)必備歡迎下載第一節(jié)微生物的培育方法純培育: 從一個(gè)單細(xì)胞微生物繁衍得到的后代;方法 :平板劃線分別法,稀釋倒平板法,單孢子或單細(xì)胞分別法,利用挑選性培育基分別法其次節(jié)微生物的群體生長(zhǎng)規(guī)律生長(zhǎng)曲線 :將少量純種單細(xì)胞微生物接種到定量的液體培育基中,定時(shí)取樣測(cè)定細(xì)胞數(shù)量,以培育時(shí)間為橫座標(biāo),以菌數(shù)為縱座標(biāo)作圖,
49、得到的一條反映單細(xì)胞微生物在整個(gè)培育期間菌數(shù)變化規(guī)律的曲線;依據(jù)微生物生長(zhǎng)速率常數(shù)(每小時(shí)的分裂代數(shù))的不同,一條典型的生長(zhǎng)曲線至少可以分為:遲緩期,對(duì)數(shù)期,穩(wěn)固期和衰亡期等四個(gè)生長(zhǎng)時(shí)期1. 遲緩期將少量菌種接入新奇培育基后,在開頭一段時(shí)間內(nèi)菌數(shù)不立刻增加,或增加很少,生長(zhǎng)速度接近于零;也稱推遲期、適應(yīng)期;遲緩期的特點(diǎn):細(xì)胞外形變大或增長(zhǎng),例如龐大芽孢桿菌,在遲緩期末,細(xì)胞的平均長(zhǎng)度比剛接種時(shí)長(zhǎng)6 倍;一般來說處于遲緩期的細(xì)菌細(xì)胞體積最大細(xì)胞內(nèi) rna ,特別是 rrna 含量增高,合成代謝活躍,核糖體、酶類和atp 的合成加快,易產(chǎn)生誘導(dǎo)酶;對(duì)外界不良條件反應(yīng)敏銳;細(xì)胞生理特點(diǎn):分裂遲緩、菌
50、體大、dna 含量高代謝活躍細(xì)胞處于活躍生長(zhǎng)中,只是分裂遲緩,此階段后期,少數(shù)細(xì)胞開頭分裂,曲線略有上升;顯現(xiàn)的緣由:為了調(diào)整代謝(需要合成多種酶,輔酶和某些中間代謝產(chǎn)物) 影響因素:菌種的遺傳性、菌齡、接種量、及移種前后所處的環(huán)境條件等;縮短意義: 可以縮短生產(chǎn)周期,提高設(shè)備利用率;縮短措施: 1)增加接種量2)調(diào)整養(yǎng)分成分 3)采納對(duì)數(shù)期的種子接種4)選用繁衍快的菌種延滯期顯現(xiàn)緣由把細(xì)菌接種到新奇的培育基中培育時(shí),并不立刻進(jìn)行分裂繁衍,細(xì)菌增殖數(shù)為,這時(shí)需要合成多種酶,輔酶和某些中間代謝產(chǎn)物,要經(jīng)過一個(gè)調(diào)整和適應(yīng)過程;2.對(duì)數(shù)期以最大的速率生長(zhǎng)和分裂,細(xì)菌數(shù)量呈對(duì)數(shù)增加,細(xì)菌內(nèi)各成分按比例
51、有規(guī)律地增加,表現(xiàn)為平穩(wěn)生長(zhǎng);細(xì)胞的生理特點(diǎn):a 細(xì)胞生長(zhǎng)速率最大,細(xì)胞數(shù)量呈指數(shù)增加b 均衡生長(zhǎng):個(gè)體外形、化學(xué)組成和生理特性等均一樣c 代時(shí)( g,世代時(shí)間,增代時(shí)間)或倍增時(shí)間:最短d 酶系活躍,代謝旺盛顯現(xiàn)緣由 :細(xì)胞完成生理調(diào)整,基質(zhì)養(yǎng)分和環(huán)境相宜可作為代謝生理等討論材料,增殖酵母菌的最適材料,作為發(fā)酵的種子可縮短推遲期;又稱指數(shù)生長(zhǎng)期 exponential phase,在生長(zhǎng)曲線中,緊接著遲緩期的一段細(xì)胞數(shù)以幾何級(jí)數(shù)增長(zhǎng)的時(shí)期;對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期特點(diǎn):平穩(wěn)生長(zhǎng);酶系活躍、代謝旺盛;生長(zhǎng)速率常數(shù)r 最大、代時(shí)最短;是討論微生物基本代謝的良好材料;它也常在生產(chǎn)上用作種子,使微生物發(fā)酵的遲緩期
52、縮短,提高經(jīng)濟(jì)效益;影響指數(shù)期代時(shí)長(zhǎng)短的因素1) 菌種: 不同的微生物及微生物的不同菌株代時(shí)不同2) 養(yǎng)分成分: 養(yǎng)分豐富的培育基中生長(zhǎng)代時(shí)短3) 養(yǎng)分物濃度: 在肯定范疇內(nèi),生長(zhǎng)速率與養(yǎng)分物濃度呈正比;學(xué)習(xí)必備歡迎下載低濃度( 0.12.0mg/ml )影響菌體產(chǎn)量、生長(zhǎng)速率提高濃度( 2.08.0mg/ml )影響菌體產(chǎn)量進(jìn)一步提高不影響菌體產(chǎn)量、生長(zhǎng)速率生長(zhǎng)限制因子:凡處于低濃度范疇內(nèi)可影響菌體產(chǎn)量、r 的某養(yǎng)分物4) 培育溫度: 在肯定范疇,生長(zhǎng)速率與培育溫度呈正相關(guān)3.穩(wěn)固期活細(xì)胞數(shù)保持動(dòng)態(tài)平穩(wěn)(正生長(zhǎng)和負(fù)生長(zhǎng)相等) ,生長(zhǎng)曲線進(jìn)入平整階段,菌體產(chǎn)量與養(yǎng)分物質(zhì)的消耗間呈有規(guī)律的比例關(guān)系;顯現(xiàn)緣由 :養(yǎng)分特別生長(zhǎng)限制因子的消耗,養(yǎng)分物比例失調(diào),有害代謝產(chǎn)物積存,ph 值等理化條件不適細(xì)胞生理特點(diǎn):分裂速度降低活細(xì)胞數(shù)達(dá)到最大值開頭積存貯存物質(zhì)積存發(fā)酵產(chǎn)物(次生代謝物,對(duì)數(shù)期-菌體生長(zhǎng)期,穩(wěn)固期-代謝產(chǎn)
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