微生物學(xué)知識(shí)要點(diǎn)課本梳理

1、第一章 緒論（12345）微生物與人類的關(guān)系？微生物學(xué)的定義與發(fā)展歷史？3位微生物學(xué)家的貢獻(xiàn)？20世紀(jì)微生物學(xué)的特點(diǎn)？21世紀(jì)微生物學(xué)發(fā)展的趨勢？知識(shí)點(diǎn)核心概念知識(shí)內(nèi)容學(xué)習(xí)水平微生物什么是微生物？肉眼看不到的微小生物，無處不在，無時(shí)不有。A與人類的關(guān)系1、有利：微生物是自然界物質(zhì)循環(huán)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)；體內(nèi)的正常菌群是人及動(dòng)物健康的基本保證；微生物可以為我們提供很多有用的物質(zhì)；基因工程為代表的現(xiàn)代生物技術(shù)。2、有害：引起疾病。A微生物的特點(diǎn)起源早，發(fā)現(xiàn)晚，個(gè)體小，數(shù)量多，種類多，分布廣，生長快，周期短，易培養(yǎng)，易變異，重復(fù)性強(qiáng)，易操作。微生物學(xué)什么是微生物學(xué)？是研究微生物在一定條件下的形態(tài)結(jié)構(gòu)、生理生

2、化、遺傳變異以及進(jìn)化、分類、生態(tài)等生命活動(dòng)規(guī)律及其應(yīng)用的一門科學(xué)。A微生物學(xué)是如何形成的？1、微生物的發(fā)現(xiàn)：列文.虎克的貢獻(xiàn)。2、微生物學(xué)的建立巴斯德的貢獻(xiàn)：發(fā)現(xiàn)并證實(shí)發(fā)酵是由微生物引起的；徹底否定了“自然發(fā)生”學(xué)說；免疫學(xué)預(yù)防接種；巴斯德消毒法?？坪盏呢暙I(xiàn)：微生物學(xué)基本操作技術(shù)方面的貢獻(xiàn)；對病原細(xì)菌的研究做出了突出的貢獻(xiàn)。A20世紀(jì)微生物學(xué)的特點(diǎn)多學(xué)科交叉促進(jìn)微生物學(xué)全面發(fā)展；微生物學(xué)推動(dòng)生命科學(xué)的發(fā)展（促進(jìn)許多重大理論問題的突破；對生命科學(xué)研究技術(shù)的貢獻(xiàn)；微生物與“人類基因組計(jì)劃”）。B中國微生物學(xué)發(fā)展概況起步晚，發(fā)展快B21世紀(jì)微生物學(xué)發(fā)展趨勢微生物基因組學(xué)研究將全面展開；與環(huán)境密切相關(guān)

3、的微生物學(xué)研究將獲得長足發(fā)展；微生物生命現(xiàn)象的特性和共性將更加受到重視；與其他學(xué)科實(shí)現(xiàn)更廣泛的交叉，獲得新的發(fā)展；微生物產(chǎn)業(yè)將呈現(xiàn)全新的局面B第二章 顯微鏡下的微生物（1234）形態(tài)結(jié)構(gòu)；繁殖方式；與人類的關(guān)系知識(shí)點(diǎn)核心概念知識(shí)內(nèi)容學(xué)習(xí)水平細(xì)菌什么是細(xì)菌？單細(xì)胞、原核微生物。A形態(tài)顯微：球形，桿狀，螺旋形。不規(guī)則形。裂殖。菌落：濕潤，粘稠，光滑，透明。A與人類的關(guān)系有利；有害。B放線菌什么是放線菌？單細(xì)胞、原核微生物，呈線狀。孢子繁殖。A形態(tài)顯微：線狀，基質(zhì)菌絲、氣生菌絲、孢子絲。孢子絲形狀是鑒定分類的重要依據(jù)。菌落：干粉狀，堅(jiān)硬，分泌色素。A與人類的關(guān)系有利：土壤肥沃的特征?？股氐闹匾獊碓?/p>

4、。有害：疾病。B霉菌什么是霉菌？多細(xì)胞，真核微生物。A形態(tài)顯微：絲狀，有隔菌絲、無隔菌絲?；|(zhì)菌絲、氣生菌絲、繁殖菌絲。有性孢子、無性孢子。孢子繁殖。菌落：絨毛狀，各種顏色。A與人類關(guān)系有利：各種山珍，發(fā)酵食品。有害：疾病，腐爛。B酵母菌什么是酵母菌？單細(xì)胞，真核微生物。A形態(tài)顯微：橢圓形，單細(xì)胞。芽殖。菌落：粘稠，隆起，不透明。A與人類關(guān)系有利：食品，生物技術(shù)。有害：疾病。B第三章 微生物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與功能（12）G+G-細(xì)菌細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)特點(diǎn)；肽聚糖和磷壁酸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)；G-細(xì)菌細(xì)胞壁的脂多糖構(gòu)造；缺壁細(xì)菌；革蘭氏染色的步驟和機(jī)理；細(xì)菌芽孢的構(gòu)造和功能；芽孢的耐熱機(jī)制；研究芽孢的意義；莢膜的結(jié)構(gòu)與

5、功能；原核生物鞭毛的構(gòu)造和功能；真核與原核微生物的特點(diǎn)與區(qū)別；真核微生物鞭毛的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。知識(shí)點(diǎn)核心概念知識(shí)內(nèi)容學(xué)習(xí)水平微生物細(xì)胞的構(gòu)造一般構(gòu)造細(xì)胞壁、細(xì)胞質(zhì)膜、內(nèi)含物、核區(qū)、細(xì)胞質(zhì)A特殊構(gòu)造鞭毛、芽孢、糖被A細(xì)胞壁G+陽性菌細(xì)胞壁特點(diǎn)：厚度大、化學(xué)組分簡單。A結(jié)構(gòu)：肽聚糖多、磷壁酸A肽聚糖分子結(jié)構(gòu)：40層，80納米，占90%。雙糖，四肽尾，五肽橋。溶菌酶，肽聚糖多樣性功能：細(xì)胞骨架，支撐。A磷壁酸：甘油磷酸、核糖醇磷酸。壁磷壁酸，膜磷壁酸功能：負(fù)電荷，貯藏磷，致病性，表面抗原，吸附受體，調(diào)節(jié)自溶素BG-陰性菌細(xì)胞壁特點(diǎn)：層次多，厚度低，化學(xué)成分復(fù)雜結(jié)構(gòu)：肽聚糖少，脂多糖，脂類，蛋白，周質(zhì)空間肽

6、聚糖分子結(jié)構(gòu)：1-2層，2-3納米，占10%。內(nèi)消旋二氨基庚二酸（m-DAP），沒有肽橋。功能：稀疏，機(jī)械強(qiáng)度差。外膜結(jié)構(gòu)：由脂多糖、磷脂和脂蛋白組成。功能：保護(hù)性屏障，阻止有害物質(zhì)進(jìn)入，阻止周質(zhì)酶和細(xì)胞物質(zhì)外流。脂多糖（LPS）結(jié)構(gòu)：10納米，由類脂A、核心多糖和O-特異側(cè)鏈組成。功能：類脂A是致病物質(zhì)-內(nèi)毒素的物質(zhì)基礎(chǔ)，負(fù)電荷較強(qiáng)，吸附陽離子，LPS結(jié)構(gòu)多變，決定了表面抗原決定蔟的多樣性，是噬菌體吸附受體，選擇性屏障功能。外膜蛋白結(jié)構(gòu)：嵌合在LPS和磷脂層外膜的蛋白。脂蛋白，孔蛋白（1納米），特異性，非特異性功能：不清楚周質(zhì)空間：外膜與細(xì)胞膜之間的狹窄空間（15納米）。內(nèi)含周質(zhì)蛋白。水解酶

7、，合成酶，結(jié)合蛋白，受體蛋白無壁細(xì)菌（L型細(xì)菌）由自發(fā)突變形成的遺傳性穩(wěn)定的細(xì)胞壁缺損細(xì)菌。細(xì)胞膨大，對滲透敏感，在培養(yǎng)基表面呈“油煎蛋”似的小菌落革蘭氏染色步驟：結(jié)晶紫初染，碘液媒染，乙醇脫色，番紅復(fù)染，紫色陽性，紅色陰性原理：細(xì)胞壁化學(xué)成分的差異，引起物理特性（脫色能力）的不同。芽孢功芽孢（特殊的休眠構(gòu)造）概念：某些細(xì)菌在其生長發(fā)育后期，在細(xì)胞內(nèi)形成的一個(gè)，圓形或橢圓形，厚壁，含水量極低，抗逆性極強(qiáng)的休眠體。無繁殖功能。是生物界抗逆性最強(qiáng)的生命體之一。（功能）產(chǎn)芽孢細(xì)菌的種類：芽孢桿菌屬、梭菌屬芽孢八疊球菌屬、孢螺菌屬。芽孢的有無、形態(tài)、大小和著生位置是細(xì)菌分類和鑒定的重要指標(biāo)。芽孢的構(gòu)造

8、：孢外壁、芽孢衣、皮層、核心（芽孢壁、芽孢質(zhì)膜、芽孢質(zhì)核區(qū)）芽孢形成：DNA濃縮，束狀染色質(zhì)形成；細(xì)胞膜內(nèi)陷，細(xì)胞發(fā)生不對稱分裂；前芽孢雙層膜形成；填充芽孢肽聚糖，合成DPA，積累鈣離子，形成皮層；芽孢衣合成結(jié)束；皮層合成完成，芽孢成熟；芽孢囊裂解，芽孢游離外出。芽孢萌發(fā)：由休眠狀態(tài)的芽孢變成營養(yǎng)狀態(tài)細(xì)菌?；罨?；出芽；生長。芽孢衣中富含半光氨酸的蛋白質(zhì)三維空間結(jié)構(gòu)發(fā)生可逆性變化，芽孢透性增加。芽孢的耐熱機(jī)制：滲透調(diào)節(jié)皮層膨脹學(xué)說。芽孢衣對多價(jià)陽離子和水分透性很差，皮層離子強(qiáng)度很高，皮層滲透壓很高，奪取芽孢核心的水分，皮層充分膨脹，核心部分高度失水（10%），因此具有極強(qiáng)的耐熱性。研究芽孢的意義

9、：分類鑒定意義；提高篩選效率；保存菌種意義；滅菌手段的指標(biāo)伴孢晶體（-內(nèi)毒素）概念：少數(shù)芽孢桿菌，在芽孢旁形成的一顆菱形或雙錐形的堿溶性蛋白晶體。功能：對200多種鱗翅目昆蟲的幼蟲有毒。生物殺蟲劑殺蟲原理：鱗翅目昆蟲幼蟲腸道呈堿性，伴孢晶體溶解，造成幼蟲腸道穿孔。對人無害。細(xì)胞壁以外的構(gòu)造糖被莢膜結(jié)構(gòu)概念：包被于某些細(xì)菌細(xì)胞壁以外的一層厚度不定的膠狀物質(zhì)。按其有無固定層次、層次厚薄分為莢膜、微莢膜、粘液層和菌膠團(tuán)。含水量很高，化學(xué)成分是多糖、多肽或蛋白質(zhì)。糖被的有無和性質(zhì)可用于菌種鑒定。黃原膠莢膜的功能：保護(hù)作用；貯藏養(yǎng)料；作為滲透屏障或離子交換系統(tǒng)；表面吸附作用；細(xì)菌間的信息識(shí)別作用；堆積代

10、謝廢物。細(xì)胞壁以外的構(gòu)造鞭毛概念：生長在某些細(xì)菌體表的長絲狀、波曲形的蛋白質(zhì)附屬物。1-數(shù)十根，具有運(yùn)動(dòng)功能。電子顯微鏡、染色、半固體培養(yǎng)基渾濁的擴(kuò)散區(qū)，菌落邊緣觀察結(jié)構(gòu)：基體（4個(gè)盤狀物；L環(huán)、P環(huán)、S-M環(huán)、Mot蛋白、Fli蛋白）、鉤形鞘、鞭毛絲。鞭毛的生長方式是頂端延伸。功能：運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)其趨性（趨光、趨化、趨磁）最有效方式。旋轉(zhuǎn)論，100µm/s著生方式：端生（一、兩）、周生、側(cè)生，鞭毛的有無和著生方式在細(xì)菌分類和鑒定中是重要的形態(tài)指標(biāo)。細(xì)胞壁（真核微生物）真菌細(xì)胞壁：主要成分是多糖，還有少量的蛋白質(zhì)和脂類。低等真菌以纖維素為主，酵母菌以葡聚糖為主，高等真菌以幾丁質(zhì)為主。功能

11、：固定外形，保護(hù)細(xì)胞免受各種外界因子損傷。鞭毛（真核微生物）概念：在某些真核微生物細(xì)胞的表面長有或長或短的毛發(fā)狀細(xì)胞器。具有運(yùn)動(dòng)功能。以揮鞭方式推動(dòng)細(xì)胞運(yùn)動(dòng)。結(jié)構(gòu)：鞭桿、基體和過渡區(qū)3部分組成。鞭桿的橫切面呈9+2型。中心有一對包在中央微管鞘中相互平行的中央微管，其外圍繞一圈（9個(gè)）微管二聯(lián)體，每條微管二聯(lián)體由A、B兩條中空的亞纖維組成。相鄰的微管二聯(lián)體間有微管連絲蛋白相連，每條微管二聯(lián)體上還有伸向中央微管的放射輻條第四章 微生物的營養(yǎng)（123）營養(yǎng)物質(zhì)與營養(yǎng)的概念；微生物的營養(yǎng)要求；微生物的營養(yǎng)類型；配制培養(yǎng)基的原則；培養(yǎng)基的種類及特點(diǎn)；微生物吸收營養(yǎng)的主要方式及特點(diǎn)。知識(shí)點(diǎn)核心概念知識(shí)內(nèi)容

12、學(xué)習(xí)水平營養(yǎng)與營養(yǎng)物質(zhì)的概念營養(yǎng)物質(zhì)能夠滿足微生物肌體生長、繁殖和完成各種生理活動(dòng)所需的物質(zhì)。生存的物質(zhì)基礎(chǔ)A營養(yǎng)微生物獲得和利用營養(yǎng)物質(zhì)的過程。生理過程A微生物細(xì)胞的化學(xué)成分化學(xué)元素主要元素：C、H、O、N、P、S、K、Mg、Ca、FeA微量元素：Zn、Mn、Na、Cl、Mo、Se、Co、Cu、W、Ni、B。10-810-6mol/L。酶的組成部分或使酶活化。過量有害。A化學(xué)成分及其分析有機(jī)物：蛋白質(zhì)、糖、脂、核酸、維生素以及降解產(chǎn)物和代謝產(chǎn)物無機(jī)物：無機(jī)鹽水：7090%。微生物營養(yǎng)要求？營養(yǎng)物質(zhì)及其生理功能五大營養(yǎng)物質(zhì)：碳源、氮源、無機(jī)鹽、生長因子和水碳源：在微生物生長過程中為微生物提供碳

13、素來源的物質(zhì)。細(xì)胞物質(zhì)和能量來源。糖類是主要來源。速效碳源、遲效碳源。單糖多糖，六碳糖五碳糖。氮源：為微生物提供氮素來源。細(xì)胞物質(zhì)。速效氮源、遲效氮源；有機(jī)氮、無機(jī)氮；氨態(tài)氮、硝態(tài)氮。無機(jī)鹽：必不可少。酶活性中心的組成部分，維持生物大分子和細(xì)胞結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，調(diào)節(jié)和維持細(xì)胞的滲透壓平衡，控制氧化還原電位，某些微生物生長的能源物質(zhì)。生長因子：微生物生長所必需且需要量很少，微生物自身不能合成或合成量不足以滿足機(jī)體生長需要的有機(jī)化合物。維生素、氨基酸、嘌呤和嘧啶。加入酵母浸膏、牛肉浸膏及動(dòng)植物組織液。水：必不可少。功能：溶劑與運(yùn)輸介質(zhì)；參與化學(xué)反應(yīng)；維持生物大分子穩(wěn)定的構(gòu)象；良好的熱導(dǎo)體；維持細(xì)胞正常

14、形態(tài)；控制由多亞基組成的細(xì)胞結(jié)構(gòu)。水活度w0.6。微生物的營養(yǎng)類型按碳源：無機(jī)自養(yǎng)型、有機(jī)異養(yǎng)型。按能量來源：光能型、化能型。經(jīng)組合：四種營養(yǎng)類型。腐生型、寄生型；營養(yǎng)缺陷型、野生型。主要用于微生物遺傳學(xué)方面的研究。在不同生長條件下營養(yǎng)類型也會(huì)發(fā)生變化。培養(yǎng)基培養(yǎng)基種類與特點(diǎn)？概念：人工配制的，適合微生物生長繁殖或產(chǎn)生代謝產(chǎn)物的營養(yǎng)基質(zhì)。是微生物學(xué)研究和微生物發(fā)酵工業(yè)的基礎(chǔ)。配制原則：選擇適宜的營養(yǎng)物質(zhì)；牛肉浸膏蛋白胨培養(yǎng)基，高氏一號(hào)培養(yǎng)基，麥芽汁培養(yǎng)基，PDA培養(yǎng)基。查氏培養(yǎng)基。營養(yǎng)物質(zhì)濃度及配比（C/N）；控制pH值，細(xì)菌放線菌pH77.5，酵母菌霉菌pH56，加入緩沖劑或加酸加堿；控制氧

15、化還原電位；值0.1V好氧，0.1V厭氧，通氣量（震蕩、攪拌），加入氧化劑或還原劑。原料的來源，用廉價(jià)低成本的原料；滅菌處理：高壓蒸汽滅菌，0.1MPa，121，30min。培養(yǎng)基的類型及應(yīng)用：按成分不同劃分：天然培養(yǎng)基：化學(xué)成分不清楚或化學(xué)成分不恒定。工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)。合成培養(yǎng)基：化學(xué)成分完全了解。用于實(shí)驗(yàn)室內(nèi)微生物營養(yǎng)需求、代謝、分類鑒定、生物量鑒定、菌種選育及遺傳分析等。按物理狀態(tài)劃分：固體培養(yǎng)基（加入凝固劑），半固體培養(yǎng)基（凝固劑減半），液體培養(yǎng)基(震蕩或攪拌)。按用途：基礎(chǔ)培養(yǎng)基：基本營養(yǎng)物質(zhì)。 加富培養(yǎng)基：加入特殊營養(yǎng)物質(zhì)，培養(yǎng)營養(yǎng)要求苛刻的異養(yǎng)微生物。 鑒別培養(yǎng)基：用于鑒別不同類

16、型微生物。產(chǎn)生明顯的特征性變化。 選擇培養(yǎng)基：加入特殊的 營養(yǎng)物質(zhì)或化學(xué)物質(zhì)。未培養(yǎng)微生物。營養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞微生物吸收營養(yǎng)的主要方式及特點(diǎn)？營養(yǎng)物質(zhì)能否被微生物利用的決定性因素是能否進(jìn)入細(xì)胞。影響營養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞的因素：營養(yǎng)物質(zhì)本身的性質(zhì)（相對分子質(zhì)量、溶解性、電負(fù)性、極性），微生物所處的環(huán)境（溫度、pH和離子強(qiáng)度、存在誘導(dǎo)運(yùn)輸系統(tǒng)形成的物質(zhì)、代謝過程抑制劑、解偶聯(lián)劑等），細(xì)胞的透過屏障（原生質(zhì)膜、細(xì)胞壁、莢膜及粘液層）。運(yùn)輸方式：簡單擴(kuò)散，促進(jìn)擴(kuò)散，主動(dòng)運(yùn)輸。簡單擴(kuò)散：由高濃度向低濃度進(jìn)行擴(kuò)散。非特異性，分子結(jié)構(gòu)不發(fā)生變化，物理學(xué)過程，不消耗能量，擴(kuò)散動(dòng)力來自于膜內(nèi)外的濃度差。不能逆濃度運(yùn)輸

17、，擴(kuò)散的速率隨著濃度差的降低而減少，直至動(dòng)態(tài)平衡。促進(jìn)擴(kuò)散：被動(dòng)的物質(zhì)跨膜運(yùn)輸方式。不消耗細(xì)胞能量，分子結(jié)構(gòu)不發(fā)生變化，不能逆濃度運(yùn)輸，運(yùn)輸速率與膜內(nèi)外濃度差成正比。需要載體（透過酶）。載體具有高度的專一性。透過酶是誘導(dǎo)酶。主動(dòng)運(yùn)輸：主要的物質(zhì)運(yùn)輸方式，需要消耗能量，可以逆濃度差運(yùn)輸，運(yùn)輸過程中需要載體蛋白。載體蛋白通過構(gòu)象變化而改變與被運(yùn)輸物質(zhì)之間的親和力大小，使兩者之間發(fā)生可逆性結(jié)合與分離，從而完成物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸。初級(jí)主動(dòng)運(yùn)輸：由電子傳遞系統(tǒng)、ATP酶或細(xì)菌視紫紅質(zhì)引起的質(zhì)子運(yùn)輸方式。呼吸能、化學(xué)能和光能的消耗，引起胞內(nèi)質(zhì)子外排，導(dǎo)致原生質(zhì)膜內(nèi)外建立質(zhì)子濃度差，使膜處于充能狀態(tài)（能化膜）。

18、次級(jí)主動(dòng)運(yùn)輸：初級(jí)主動(dòng)運(yùn)輸建立的能化膜在質(zhì)子濃度差消失的過程中，偶聯(lián)其他物質(zhì)的運(yùn)輸。同向運(yùn)輸（物質(zhì)與質(zhì)子通過同一載體按同一方向）、逆向運(yùn)輸（物質(zhì)與質(zhì)子通過同一載體按相反方向）、單向運(yùn)輸（物質(zhì)通過載體進(jìn)入細(xì)胞）。ATP結(jié)合性盒式轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白系統(tǒng)（ABC轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白）：由兩個(gè)疏水性跨膜域與位于質(zhì)膜內(nèi)表面的兩個(gè)核苷酸結(jié)合結(jié)構(gòu)域形成復(fù)合物，兩個(gè)疏水性跨膜域在質(zhì)膜上形成一個(gè)孔，兩個(gè)核苷酸結(jié)合結(jié)構(gòu)域可與ATP結(jié)合，ABC轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白可以與專一性的溶質(zhì)結(jié)合蛋白結(jié)合，溶質(zhì)結(jié)合蛋白攜帶被轉(zhuǎn)運(yùn)的溶質(zhì)分子在質(zhì)膜外表面與ABC轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白跨膜域結(jié)合，ATP則結(jié)合在ABC轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的核苷酸結(jié)合結(jié)構(gòu)域上，ATP水解產(chǎn)生的能量使跨膜域構(gòu)象發(fā)

19、生改變，被轉(zhuǎn)運(yùn)的溶質(zhì)分子進(jìn)入胞內(nèi)。Na+，K+-ATP酶系統(tǒng)：功能是利用ATP的能量將Na+由細(xì)胞內(nèi)泵出胞外，并將K+泵入胞內(nèi)。該酶由大小兩個(gè)亞基組成，大亞基可被磷酸化?；鶊F(tuán)轉(zhuǎn)位：具有一個(gè)復(fù)雜的運(yùn)輸系統(tǒng)，物質(zhì)在運(yùn)輸過程中發(fā)生化學(xué)變化。糖在運(yùn)輸過程中發(fā)生了磷酸化，磷酸基團(tuán)來源于胞內(nèi)的烯醇丙酮酸磷酸（PEP），PTS由5中蛋白質(zhì)組成，酶、酶（a、b和c3個(gè)亞基）和熱穩(wěn)定蛋白質(zhì)（HPr）。在糖的運(yùn)輸過程中，PEP上的磷酸基團(tuán)逐步通過酶、HPr的磷酸化與去磷酸化作用，最終在酶的作用下轉(zhuǎn)移到糖，生成磷酸糖釋放于細(xì)胞質(zhì)中。鐵載體運(yùn)輸：能與Fe3+形成復(fù)合物并將其運(yùn)輸進(jìn)入胞內(nèi)的小分子化合物。3個(gè)鐵載體可圍繞

20、一個(gè)Fe3+形成鐵-鐵載體復(fù)合物，與鐵載體受體蛋白結(jié)合后，將鐵轉(zhuǎn)運(yùn)至胞內(nèi)。第五章 微生物的代謝（1234）代謝的概念；生物氧化的概念和類型；發(fā)酵的概念、代謝途徑及產(chǎn)能特點(diǎn)；呼吸的類型及產(chǎn)能特點(diǎn)；自養(yǎng)微生物的生物氧化（氨、硫、鐵、氫），能量轉(zhuǎn)換的方式；固氮微生物的種類；生物固氮的機(jī)制；其他耗能反應(yīng)（運(yùn)輸、運(yùn)動(dòng)、生物發(fā)光）；能量代謝的調(diào)節(jié)方式；初級(jí)代謝與次級(jí)代謝的關(guān)系；次級(jí)代謝的調(diào)節(jié)方式知識(shí)點(diǎn)核心概念知識(shí)內(nèi)容學(xué)習(xí)水平代謝代謝的概念生物體內(nèi)所進(jìn)行的全部化學(xué)反應(yīng)的總稱，是生命存在的基本特征。A代謝的類型分解代謝和合成代謝。A能量的產(chǎn)生和用途能量除用于合成代謝外，還用于運(yùn)動(dòng)、營養(yǎng)物質(zhì)運(yùn)輸和釋放。微生物代

21、謝的特點(diǎn)微生物除了有初級(jí)代謝外，還會(huì)產(chǎn)生次級(jí)代謝和次級(jí)代謝產(chǎn)物。次級(jí)代謝與人類的生產(chǎn)和生活有關(guān)。微生物的產(chǎn)能代謝生物氧化概念與類型？概念：物質(zhì)在生物體內(nèi)經(jīng)過一系列連續(xù)的氧化還原反應(yīng)，逐步分解并釋放能量。產(chǎn)生的能量可被微生物直接利用，也可轉(zhuǎn)換儲(chǔ)存在高能化合物（ATP）中。A發(fā)酵的概念、代謝途徑及產(chǎn)能特點(diǎn)？異養(yǎng)微生物的生物氧化根據(jù)氧化還原反應(yīng)中電子受體的不同，分為：發(fā)酵和呼吸（有氧、無氧）。發(fā)酵：微生物細(xì)胞將有機(jī)物氧化釋放的電子交給底物本身未完全氧化的某種代謝產(chǎn)物，同時(shí)釋放能量并產(chǎn)生各種不同的代謝產(chǎn)物。只釋放出一小部分的能量。糖酵解：四種途徑（EMP、HM、ED及磷酸解酮酶途徑）呼吸作用：微生物在

22、降解底物的過程中，將釋放出的電子交給NAD（P）、FAD或FMN等電子載體，再經(jīng)電子傳遞系統(tǒng)，傳給外源電子受體，從而生成水或其他還原型產(chǎn)物并釋放出能量的過程。以分子氧作為最終電子受體的呼吸稱為有氧呼吸，以氧化型化合物作為最終電子受體的呼吸稱為無氧呼吸。呼吸作用與發(fā)酵作用的根本區(qū)別在于：電子載體不是將電子直接傳遞給底物降解的中間產(chǎn)物，而是交給電子傳遞系統(tǒng)，逐步釋放出能量再交給最終電子受體。碳?xì)浠衔?、脂肪酸、醇類都可通過呼吸作用而分解。有氧呼吸：TCA循環(huán)。1分子葡萄糖完全氧化，產(chǎn)生2分子的丙酮酸，釋放3分子的CO2，4分子的NADH，1分子FADH2，1分子的GTP，38個(gè)ATP。無氧呼吸：厭

23、氧微生物和兼性厭氧微生物。最終電子受體是NO3-、NO2-、SO42-、S2O32-及CO2等外源受體。也需要細(xì)胞色素等電子傳遞體，也能產(chǎn)生較多的能量。產(chǎn)生能量：有氧呼吸無氧呼吸發(fā)酵自養(yǎng)微生物的生物氧化可以氧化無機(jī)物獲得能量，同化合成細(xì)胞物質(zhì)。通過氧化磷酸化產(chǎn)生ATP。1、氨的氧化：硝化細(xì)菌分為兩個(gè)亞群：亞硝化細(xì)菌和硝化細(xì)菌。將NH3和NO2-用作能源。2、硫的氧化：硫桿菌能夠利用一種或多種還原態(tài)或部分還原態(tài)的硫化合物作能源。3、鐵的氧化：從亞鐵到高價(jià)鐵的氧化，產(chǎn)能反應(yīng)。嗜酸性的氧化亞鐵硫桿菌。4、氫的氧化：氫細(xì)菌能利用分子氫氧化產(chǎn)生能量，能量轉(zhuǎn)換方式1、底物水平磷酸化：物質(zhì)在生物氧化過程中，

24、常生成一些含有高能鍵的化合物，這些化合物可直接偶聯(lián)ATP或GTP的合成。既存在于發(fā)酵過程中，也存在于呼吸作用過程中。2、氧化磷酸化：物質(zhì)在生物氧化過程中形成的NADH和FADH2可通過位于線粒體內(nèi)膜或細(xì)菌質(zhì)膜上的電子傳遞系統(tǒng)，將電子傳遞給氧或其他氧化型物質(zhì)，在這個(gè)過程中偶聯(lián)著ATP的合成。1分子NADH和FADH2可分別產(chǎn)生3分子和2分子ATP。3、光合磷酸化：光合細(xì)菌將光能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能。以用于從CO2合成細(xì)胞物質(zhì)。（1）光合色素：將光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能的關(guān)鍵物質(zhì)。細(xì)菌葉綠素與植物葉綠素的區(qū)別在于側(cè)鏈基團(tuán)的不同，由此導(dǎo)致光吸收特性不同。（2）光合單位：在光合作用過程中還原1分子CO2所需的葉綠素分

25、子數(shù)。（3）光合磷酸化：光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能的過程。細(xì)菌葉綠素分子吸收光量子時(shí)，細(xì)菌葉綠素被激活，釋放電子而被氧化，釋放出的電子在電子傳遞系統(tǒng)中逐步釋放能量。1)環(huán)式光合磷酸化：存在于光合細(xì)菌的原始產(chǎn)能機(jī)制，只存在于原核生物的光合細(xì)菌中，都是厭氧菌，不能利用H2O作為還原CO2的氫供體，而是利用還原態(tài)的無機(jī)物（H2S、H2），不產(chǎn)氧。這類光合細(xì)菌廣泛分布在深層淡水或海水中，能夠分解污水中的H2S和有機(jī)物，用于水質(zhì)凈化。2）非環(huán)式光合磷酸化：藍(lán)細(xì)菌與其他光合細(xì)菌?？梢粤呀馑尫叛鯕狻?）嗜鹽菌紫膜的光合作用：位于嗜鹽菌細(xì)胞膜上的紫膜，約占細(xì)胞膜的50%，由細(xì)菌視紫紅質(zhì)組成，在光量子驅(qū)動(dòng)下，形成質(zhì)子

26、梯度，合成ATP。耗能代謝細(xì)胞物質(zhì)的合成1、CO2的固定：卡爾文循環(huán)、還原性TCA；2、生物固氮；3、二碳化合物的同化；4、糖類的合成；5、氨基酸的合成；6、核苷酸的合成。生物固氮：一些特殊類群的原核微生物能夠利用分子態(tài)氮還原為氨。固氮微生物：自生固氮體系，共生固氮體系和聯(lián)合固氮體系。固氮菌屬，巴氏固氮梭菌，根瘤菌屬。固氮酶：由鐵蛋白和鉬鐵蛋白兩個(gè)組分組成，固氮作用是一個(gè)耗能反應(yīng)。其他耗能反應(yīng)1、運(yùn)動(dòng)；2、營養(yǎng)物質(zhì)運(yùn)輸；3、生物發(fā)光。代謝的調(diào)節(jié)方式？微生物代謝的調(diào)節(jié)通過控制酶的作用實(shí)現(xiàn)。酶活性調(diào)節(jié)（已有的酶、酶化學(xué)水平）一、酶活性調(diào)節(jié)：通過酶分子構(gòu)象或分子結(jié)構(gòu)的改變來調(diào)節(jié)其催化反應(yīng)的速率。受多

27、種因素影響（底物的性質(zhì)和濃度、環(huán)境因子、其它酶）。1、變構(gòu)調(diào)節(jié)：反應(yīng)產(chǎn)物的積累會(huì)抑制催化這個(gè)反應(yīng)的酶的活性。由于反應(yīng)產(chǎn)物與酶的結(jié)合抑制了底物與酶活性中心的結(jié)合。在一個(gè)由多步反應(yīng)組成的代謝途徑中，末端產(chǎn)物通常會(huì)反饋抑制該途徑的第一個(gè)酶，這種酶被稱為變構(gòu)酶。2、修飾調(diào)節(jié)：是通過共價(jià)調(diào)節(jié)酶來實(shí)現(xiàn)的。共價(jià)調(diào)節(jié)酶通過修飾酶催化其多肽鏈上某些基團(tuán)進(jìn)行可逆的共價(jià)修飾，使之處于活性與非活性的互變狀態(tài)，從而導(dǎo)致調(diào)節(jié)酶的活化與抑制，以抑制代謝的速度和方向。酶促共價(jià)修飾是酶分子共價(jià)鍵發(fā)生了改變。是一種體內(nèi)較經(jīng)濟(jì)的代謝調(diào)節(jié)方式。酶促共價(jià)修飾對調(diào)節(jié)信號(hào)具放大效應(yīng)，其催化效率比別構(gòu)酶調(diào)節(jié)要高。酶合成調(diào)節(jié)（合成量、遺傳水平

28、）二、分支合成途徑調(diào)節(jié)：每個(gè)分支途徑的末端產(chǎn)物控制分支點(diǎn)后的第一個(gè)酶，同時(shí)每個(gè)末端產(chǎn)物又對整個(gè)途徑的第一個(gè)酶有部分的抑制作用。1、同工酶：指能催化同一種化學(xué)反應(yīng)，但其酶蛋白本身的分子結(jié)構(gòu)組成卻有所不同的一組酶。在分支途徑中的第一個(gè)酶有幾種結(jié)構(gòu)不同的一組同功酶，每一種代謝終產(chǎn)物只對一種同功酶具有反饋抑制作用，只有當(dāng)幾種終產(chǎn)物同時(shí)過量時(shí)，才能完全阻止反應(yīng)的進(jìn)行。2、協(xié)同反饋抑制：在分支代謝途徑中，幾種末端產(chǎn)物同時(shí)都過量，才對途徑中的第一個(gè)酶具有抑制作用。若某一末端產(chǎn)物單獨(dú)過量則對途徑中的第一個(gè)酶無抑制作用。3、累積反饋抑制：在分支代謝途徑中，任何一種末端產(chǎn)物過量時(shí)都能對共同途徑中的第一個(gè)酶起抑制作

29、用，而且各種末端產(chǎn)物的抑制作用互不干擾。當(dāng)各種末端產(chǎn)物同時(shí)過量時(shí)，它們的抑制作用是累加的。4、順序反饋抑制：分支代謝途徑中的兩個(gè)末端產(chǎn)物，不能直接抑制代謝途徑中的第一個(gè)酶，而是分別抑制分支點(diǎn)后的反應(yīng)步驟，造成分支點(diǎn)上中間產(chǎn)物的積累，這種高濃度的中間產(chǎn)物再反饋抑制第一個(gè)酶的活性。因此，只有當(dāng)兩個(gè)末端產(chǎn)物都過量時(shí)，才能對途徑中的第一個(gè)酶起到抑制作用。微生物次級(jí)代謝與次級(jí)代謝產(chǎn)物初級(jí)代謝概念：將微生物從外界吸收的各種營養(yǎng)物質(zhì)，通過分解代謝和合成代謝，生成維持生命活動(dòng)的物質(zhì)和能量的過程。次級(jí)代謝概念：微生物在一定的生長時(shí)期，以初級(jí)代謝產(chǎn)物為前體，合成一些對微生物的生命活動(dòng)無明確功能的物質(zhì)。有人把超出生

30、理需求的過量初級(jí)代謝產(chǎn)物也看作是次級(jí)代謝產(chǎn)物。大多是分子結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜的化合物，抗生素、激素、生物素、毒素及維生素。初級(jí)代謝與次級(jí)代謝的關(guān)系：初級(jí)代謝的關(guān)鍵性中間產(chǎn)物是次級(jí)代謝的前提；次級(jí)代謝在菌體指數(shù)生長后期或穩(wěn)定期進(jìn)行；次級(jí)代謝易受環(huán)境條件的影響；催化次級(jí)代謝的酶專一性不高；次級(jí)代謝產(chǎn)物的合成，因菌株不同而異；質(zhì)粒與次級(jí)代謝關(guān)系密切，控制著多種抗生素的合成。次級(jí)代謝產(chǎn)物沒有明確的生理功能，也不是菌體生長繁殖所必需的物質(zhì)。次級(jí)代謝的調(diào)節(jié)1、初級(jí)代謝對次級(jí)代謝的調(diào)節(jié)：次級(jí)代謝的調(diào)解過程有酶活性的激活和抑制及酶合成的誘導(dǎo)和阻遏。同時(shí)，次級(jí)代謝會(huì)受到初級(jí)代謝的調(diào)節(jié)。2、碳、氮代謝物的調(diào)節(jié)作用:高濃度

31、的NH4+可以降低谷氨酰胺合成酶的活性，繼而對抗生素的生產(chǎn)有不利影響。硝酸鹽可以大幅度地促進(jìn)利福霉素的合成。同時(shí)可以抑制脂肪合成。硝酸鹽還可提高菌體中谷氨酰胺合成酶的比活力。3、誘導(dǎo)作用及產(chǎn)物的反饋抑制:在次級(jí)代謝中也存在著誘導(dǎo)作用。巴比妥能促進(jìn)將利福霉素SV轉(zhuǎn)化為利福霉素B的能力。次級(jí)代謝產(chǎn)物的過量積累也能反饋抑制其合成酶系。培養(yǎng)基中的磷酸鹽、溶解氧、金屬離子及細(xì)胞膜透性也會(huì)對次級(jí)代謝產(chǎn)生或多或少的影響。第六章 微生物的生長繁殖及其控制（1245）生長和繁殖的概念；生長曲線的概念及分期特點(diǎn)；二次生長；同步培養(yǎng)及方法；連續(xù)培養(yǎng)及方法；影響微生物生長的環(huán)境因素；控制微生物生長的化學(xué)物質(zhì)及特點(diǎn)；控

32、制微生物生長的物理因素及特點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)核心概念知識(shí)內(nèi)容學(xué)習(xí)水平生長繁殖生長的概念細(xì)胞物質(zhì)有規(guī)律地、不可逆地增加，導(dǎo)致細(xì)胞體積擴(kuò)大的生物學(xué)過程。量變過程。A繁殖的概念微生物生長到一定階段，由于細(xì)胞結(jié)構(gòu)的復(fù)制與重建并通過特定方式，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)過程。質(zhì)變過程。A細(xì)菌的個(gè)體生長染色體DNA的復(fù)制與分離細(xì)菌的染色體為環(huán)形的雙鏈DNA分子。雙向復(fù)制，復(fù)制起點(diǎn)附著在細(xì)胞膜上。A細(xì)胞壁擴(kuò)增在桿菌中新合成的肽聚糖在細(xì)胞壁中是新老細(xì)胞壁呈間隔分布，在多個(gè)位點(diǎn)插入；在球菌中新合成的肽聚糖是固定在赤道板附近插入，導(dǎo)致辛勞細(xì)胞壁能明顯地分開，原來的細(xì)胞壁被推向兩端。細(xì)菌的分裂與調(diào)節(jié)細(xì)菌進(jìn)

33、入分裂期，在細(xì)菌長度的中間位置，細(xì)胞質(zhì)膜內(nèi)陷，新合成的肽聚糖插入，導(dǎo)致橫隔壁向心生長，最后在中心會(huì)合，完成分裂。細(xì)菌的群體生長繁殖生長的規(guī)律生長曲線：在分批培養(yǎng)過程中，以時(shí)間為橫坐標(biāo)，以菌數(shù)為縱坐標(biāo)，反映細(xì)菌在整個(gè)培養(yǎng)期間菌數(shù)變化規(guī)律的曲線。生長曲線分為遲緩期、對數(shù)生長期、穩(wěn)定生長期和衰亡期等4個(gè)生長時(shí)期。1、遲緩期：細(xì)菌接種到新鮮培養(yǎng)基而處于一個(gè)新的生長環(huán)境，細(xì)菌并不馬上分裂，細(xì)菌的數(shù)量恒定，或增加很少。此時(shí)的細(xì)胞體積最大。產(chǎn)生遲緩期的原因：暫時(shí)缺少足夠的能量和必需的生長因子，種子老化或未充分活化，接種時(shí)造成的損傷。遲緩期是必需的?？s短遲緩期的措施：通過遺傳學(xué)方法改變菌種的遺傳特性；利用對數(shù)

34、生長期的細(xì)胞作種子；盡量使接種前后所使用的培養(yǎng)基組成不要相差太大；適當(dāng)擴(kuò)大接種量。2、對數(shù)生長期：以最大的速率生長和分裂，導(dǎo)致細(xì)菌數(shù)量呈對數(shù)增加。細(xì)菌呈平衡生長，代謝活性及酶活性高而穩(wěn)定，細(xì)胞大小比較一致，生活力強(qiáng)，生產(chǎn)上常被用作種子，在科研上是理想的實(shí)驗(yàn)材料。3、穩(wěn)定生長期：由于營養(yǎng)物質(zhì)消耗，代謝產(chǎn)物積累和pH等環(huán)境變化，環(huán)境條件逐步不適宜細(xì)菌生長，導(dǎo)致生長速率降低至零（分裂增加的數(shù)量等于死亡數(shù)量）?；罴?xì)菌數(shù)最高并維持穩(wěn)定。工業(yè)生產(chǎn)上產(chǎn)生產(chǎn)品的時(shí)期。延長穩(wěn)定期的措施：補(bǔ)充營養(yǎng)物質(zhì)，取走代謝產(chǎn)物，改善培養(yǎng)條件（對好氧菌進(jìn)行通氣、攪拌或震蕩）。4、衰亡期：營養(yǎng)物質(zhì)耗盡，有毒代謝產(chǎn)物大量積累，細(xì)菌

35、死亡速率逐步增加，活細(xì)菌數(shù)逐步減少。細(xì)菌代謝活性降低，衰老并自溶，后期細(xì)菌死亡速率降低。二次生長：不同的微生物，同一種微生物對不同物質(zhì)的利用能力不同。微生物在同時(shí)含有速效碳源（氮源）和遲效碳源（氮源）的培養(yǎng)基中生長時(shí)，微生物首先會(huì)利用速效碳源（氮源）生長，直到該營養(yǎng)耗盡，然后進(jìn)過短暫的停滯后，再利用遲效碳源（氮源）重新開始生長。生長的數(shù)學(xué)模型代時(shí)（G）：每個(gè)細(xì)菌分裂繁殖一代所需要的時(shí)間。倍增時(shí)間：細(xì)菌數(shù)量增加一倍所需要的時(shí)間。主要生長參數(shù)1、遲緩時(shí)間（T）:微生物在生長過程中，達(dá)到對數(shù)生長期所需時(shí)間與理想條件下達(dá)到對數(shù)生長期所需時(shí)間之差。2、比生長速率：單位數(shù)量的細(xì)菌在單位時(shí)間（h）內(nèi)增加的量

36、。3、總生長量：在某一時(shí)間里，通過培養(yǎng)所獲得的微生物總量與原來接種的量之差值。同步培養(yǎng)概念：能使群體中不同步的細(xì)胞轉(zhuǎn)變成能同時(shí)生長或分裂的群體細(xì)胞。以同步培養(yǎng)方法使群體細(xì)胞能處于同一生長階段，并同時(shí)進(jìn)行分裂的生長方式稱為同步生長。同步培養(yǎng)物常被用來研究在單個(gè)細(xì)胞上難以研究的生理與遺傳特性，作為工業(yè)發(fā)酵的種子。同步培養(yǎng)方法：機(jī)械法和環(huán)境條件控制技術(shù)。1、機(jī)械法：根據(jù)細(xì)胞體積與質(zhì)量不同或根據(jù)它們同某種材料結(jié)合能力不同的原理而設(shè)計(jì)的方法。離心法、過濾分離法、硝酸纖維素濾膜法。2、環(huán)境條件控制技術(shù)：溫度，培養(yǎng)基成分控制，其他（光暗交替、高溫）。連續(xù)培養(yǎng)概念：在微生物的整個(gè)培養(yǎng)期間，通過一定的方式使微生

37、物能以恒定的比生長速率生長并能持續(xù)生長下去的一種培養(yǎng)方法。采用開放系統(tǒng)，不斷地補(bǔ)充營養(yǎng)物質(zhì)和以同樣的速率移出培養(yǎng)物是實(shí)現(xiàn)連續(xù)培養(yǎng)的基本原則。1、恒化器連續(xù)培養(yǎng)：保持培養(yǎng)基中某種營養(yǎng)物質(zhì)的濃度基本恒定，使細(xì)菌的比生長速率恒定。某種營養(yǎng)物質(zhì)被作為比生長速率的控制因子。用于微生物學(xué)的研究，篩選不同的變種。2、恒濁器連續(xù)培養(yǎng)：保持培養(yǎng)基中菌體濃度恒定。使細(xì)菌生長連續(xù)進(jìn)行。用于發(fā)酵工業(yè)。環(huán)境對生長的影響營養(yǎng)物質(zhì)營養(yǎng)物質(zhì)不足，降低或停止細(xì)胞物質(zhì)合成，或誘導(dǎo)合成特定的運(yùn)輸系統(tǒng)，充分吸收環(huán)境中微量的營養(yǎng)物質(zhì)，另一方面對胞內(nèi)某些非必需成分或失效的成分進(jìn)行降解以重新利用。水的活性微生物生長都有最適的w，通過培養(yǎng)基

38、的滲透壓力變化影響微生物的生長速率。溫度嗜冷、兼性嗜冷、嗜溫、嗜熱和超嗜熱。溫度影響微生物生長的機(jī)理：影響酶活性；影響細(xì)胞質(zhì)膜的流動(dòng)性；影響物質(zhì)的溶解度。pH微生物生長都有一個(gè)最適pH范圍。還有一個(gè)最低與最高的pH范圍。pH影響微生物生長的機(jī)理：影響細(xì)胞質(zhì)膜的透性；影響細(xì)胞質(zhì)膜結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性；影響物質(zhì)的溶解性或電離性，進(jìn)而影響營養(yǎng)物質(zhì)的吸收。氧分為：好氧、微好氧、耐氧厭氧、兼性厭氧和專性厭氧。采取措施：震蕩或通氣（好氧）；排除氧或添加還原劑（厭氧）；深層培養(yǎng)（兼性厭氧或耐氧厭氧）。微生物生長繁殖的控制控制微生物的化學(xué)物質(zhì)1、抗微生物劑：是一類能夠殺死微生物或抑制微生物生長的化學(xué)物質(zhì)?？梢允侨斯ず?/p>

39、成的，也可以是生物合成的天然物質(zhì)。根據(jù)抗微生物的特性可分為：抑菌劑：能抑制微生物生長，但不能殺死。殺菌劑：能殺死微生物細(xì)胞，但不能使細(xì)胞裂解。溶菌劑：能通過誘導(dǎo)細(xì)胞裂解而殺死細(xì)胞。根據(jù)作用效果和作用范圍，可分為：消毒劑：殺死非生物材料上的微生物。防腐劑：具有殺死微生物或抑制微生物生長的能力，但對于動(dòng)物或人體的組織無毒害作用。可作為外用抗微生物藥物。2、抗代謝物：生長因子的結(jié)構(gòu)類似物，干擾機(jī)體的正常代謝，達(dá)到抑制微生物生長的目的?；前奉愃幬?。3、抗生素：某些生物合成或半合成的一類次級(jí)代謝產(chǎn)物或衍生物，能夠抑制微生物生長或殺死微生物的化合物?？股貧⒕恚阂种萍?xì)菌細(xì)胞壁合成；破壞細(xì)胞質(zhì)膜；作用于

40、呼吸鏈以干擾氧化磷酸化；抑制蛋白質(zhì)和核酸合成?？顾幮援a(chǎn)生的機(jī)理：細(xì)胞質(zhì)膜透性改變；藥物作用靶標(biāo)改變；合成修飾抗生素的酶；抗性菌株發(fā)生遺傳變異。避免耐藥性的措施：第一次使用的藥物劑量要足；避免在一個(gè)時(shí)期或長期多次使用同種抗生素；不同的抗生素混合使用；對現(xiàn)有抗生素進(jìn)行改造；篩選新的更有效的抗生素。控制微生物的物理因素1、高溫滅菌：超過最高溫度或低于最低溫度都會(huì)對微生物產(chǎn)生殺滅或抑制作用。十倍減少時(shí)間（D）：殺死樣品中90%菌體或孢子及芽孢所需要的時(shí)間。與溫度、微生物的種類、生長時(shí)期、檢測培養(yǎng)基的性質(zhì)等因素有關(guān)。熱致死時(shí)間：殺死液體中所有微生物所需要的時(shí)間。可以衡量不同微生物的熱敏感性。孢子比營養(yǎng)體

41、抗熱，中性培養(yǎng)基比酸性培養(yǎng)基抗熱，高濃度的糖、蛋白質(zhì)和脂質(zhì)能增加微生物對熱的抗性，干細(xì)胞比濕細(xì)胞有更大的抗熱性。高壓蒸汽滅菌：121，30分鐘。煮沸消毒：100，15分鐘。金屬工具等。間歇滅菌：流通蒸汽（或蒸煮）反復(fù)滅菌幾次。干熱滅菌：160170，12小時(shí)。干熱滅菌箱，用于玻璃器皿、金屬用具等。超高溫滅菌：135150，26秒。牛奶、液體食品等。巴氏滅菌法：65，30分鐘。富含營養(yǎng)的食品。2、輻射作用：利用電磁輻射產(chǎn)生的電磁波殺死微生物。微波、紫外線（UV）、X射線和射線等。微波產(chǎn)生熱；紫外線使DNA分子中相鄰的嘧啶形成嘧啶二聚體，抑制DNA復(fù)制與轉(zhuǎn)錄；X射線和射線能使其他物質(zhì)氧化或產(chǎn)生自由

42、基（OH-、H-）再作用于生物分子（打斷氫鍵、使雙鍵氧化、破壞環(huán)狀結(jié)構(gòu)或使分子聚合等），破壞和改變生物大分子結(jié)構(gòu)。3、過濾滅菌：濾板中間填充棉花、玻璃纖維或石棉，后改用濾紙。用于發(fā)酵工業(yè)；醋酸纖維素濾膜（0.45m），用于科研；核孔濾器（聚碳酸膠片，厚10m），用于科研。用于空氣和不耐熱的液體培養(yǎng)基。4、高滲作用：提高環(huán)境的滲透壓力即降低w值，可以達(dá)到控制微生物生長的目的。某些微生物含有滲透保護(hù)劑（滲透調(diào)節(jié)劑、滲透穩(wěn)定劑），適應(yīng)培養(yǎng)基的滲透壓變化。5、干燥：干燥是保存微生物菌種的重要手段之一。6、超聲波：利用空穴作用和熱能抑制或殺死微生物。第七章 病毒（134567）病毒的性質(zhì)和定義；病毒的種

43、類；病毒的本質(zhì)？；病毒的形態(tài)結(jié)構(gòu)？；病毒的殼體結(jié)構(gòu)？；病毒的包膜結(jié)構(gòu)？；毒粒的結(jié)構(gòu)類型；毒粒的化學(xué)組成；病毒的蛋白質(zhì)類型；病毒的復(fù)制方式？；一步生長曲線及分期？；病毒的復(fù)制周期；病毒吸附的方式；病毒的侵入方式；病毒大分子合成的階段；病毒的裝配過程；病毒非增殖性感染的類型；缺損病毒的類型；吻合噬菌體的溶源性反應(yīng)；噬菌體感染對原核細(xì)胞的影響；病毒感染對真核細(xì)胞的影響；病毒感染對機(jī)體的影響；亞病毒因子及特點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)核心概念知識(shí)內(nèi)容學(xué)習(xí)水平概述病毒的特點(diǎn)和定義病毒是一類既具有化學(xué)大分子屬性，又具有生物體基本特征；既具有細(xì)胞外的感染性顆粒形式，又具有細(xì)胞內(nèi)的繁殖性基因形式的獨(dú)特生物類群。病毒的特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡

44、單（不具有細(xì)胞結(jié)構(gòu)、核蛋白）、特殊的繁殖形式（復(fù)制）、絕對的細(xì)胞內(nèi)寄生（基因水平）。A病毒的宿主范圍（病毒能夠感染并在其中復(fù)制的宿主種類和組織細(xì)胞種類）噬菌體：原核生物病毒。植物病毒：1000多種。動(dòng)物病毒：昆蟲病毒、醫(yī)學(xué)病毒、獸醫(yī)病毒。A毒粒的性質(zhì)毒粒的形態(tài)結(jié)構(gòu)1、毒粒的大小和形狀：大小在十幾納米幾百納米；形狀：球形顆粒、桿狀顆粒和復(fù)雜形狀顆粒。2、毒粒的殼體結(jié)構(gòu)：包圍著核酸的蛋白質(zhì)外殼。殼體由蛋白質(zhì)亞基以次級(jí)鍵結(jié)合形成。取螺旋對稱和二十面體對稱。(1)螺旋對稱殼體：蛋白質(zhì)亞基有規(guī)律地沿著中心軸呈螺旋排列，病毒核酸以多個(gè)弱鍵與蛋白質(zhì)亞基結(jié)合。(2)二十面體對稱：蛋白質(zhì)亞基圍繞著具立方對稱的正

45、多面體的角或邊排列，進(jìn)而形成一個(gè)封閉的蛋白質(zhì)鞘。若以一定數(shù)目的亞基排列成具有一定表面積的立方對稱實(shí)體，二十面體容積最大，能包裹更多的病毒核酸。病毒核酸盤繞折疊在殼體中的有限空間內(nèi)。核酸的結(jié)合有助于增加二十面體殼體的穩(wěn)定性。(3)雙對稱結(jié)構(gòu)：噬菌體。頭部二十面體對稱，尾部呈螺旋對稱。3、毒粒的包膜結(jié)構(gòu)：一些復(fù)雜的病毒的核殼外還覆蓋一層脂蛋白膜，包膜是病毒以芽出方式成熟時(shí)，由細(xì)胞膜衍生而來。薄膜上有病毒編碼的包膜糖蛋白，包膜糖蛋白靠跨膜固著肽附著于脂雙層，形成包膜突起(刺突)。病毒包膜有維系毒粒結(jié)構(gòu)、保護(hù)病毒核殼的作用。4、毒粒的結(jié)構(gòu)類型：根據(jù)病毒毒粒有無包膜以及殼體的對稱形式，分為4種類型：裸露

46、的二十面體毒粒、裸露的螺旋毒粒、有包膜的二十面體毒粒和有包膜的螺旋毒粒。毒粒的化學(xué)組成1、病毒的核酸：一種病毒的毒粒只含有一種核酸，病毒的基因組都是單倍體。（1）病毒核酸的類型：ssDNA、dsDNA、ssRNA和dsRNA4種類型，又有線狀和環(huán)狀之分，又有正極性（+意義、+鏈）和負(fù)極性（意義，鏈）之分。（2）核酸的結(jié)構(gòu)特征：黏性末端、循環(huán)排列和末端重復(fù)序列。有的病毒5·端有帽子結(jié)構(gòu)，3·端有poly（A）結(jié)構(gòu)。2、病毒的蛋白質(zhì)：分為結(jié)構(gòu)蛋白（構(gòu)成一個(gè)形態(tài)成熟的有感染性病毒顆粒所必需）和非結(jié)構(gòu)蛋白（具有一定功能，但不結(jié)合于毒粒中）。(1)殼體蛋白：蛋白質(zhì)亞基，蛋白質(zhì)亞基的組

47、成和數(shù)目不同。功能是保護(hù)病毒的核酸。無包膜病毒的殼體蛋白參與病毒的吸附、進(jìn)入，決定病毒的宿主嗜性，同時(shí)還是病毒的表面抗原。(2)包膜蛋白：包括包膜糖蛋白和基質(zhì)蛋白。包膜糖蛋白是病毒的主要表面抗原，是病毒的吸附蛋白，他們與細(xì)胞受體相互作用啟動(dòng)病毒感染發(fā)生，有些病毒的包膜糖蛋白還介導(dǎo)病毒的進(jìn)入?；|(zhì)蛋白構(gòu)成膜脂雙層與核殼之間的亞膜結(jié)構(gòu)，具有支撐包膜、維持病毒結(jié)構(gòu)的作用。(3)毒粒酶：3個(gè)來源，宿主細(xì)胞酶或經(jīng)病毒修飾改變了的宿主細(xì)胞酶；病毒的一些非結(jié)構(gòu)蛋白；毒粒酶。3、病毒的脂類：來源于細(xì)胞的脂類化合物。種類與含量具有宿主細(xì)胞特異性。4、病毒的糖類：以寡糖側(cè)鏈存在于糖蛋白中，組成與宿主細(xì)胞有關(guān)。5、

48、其它組成：陽離子化合物、金屬陽離子。對核酸的構(gòu)型產(chǎn)生一定的影響。病毒的復(fù)制潛伏期裂解期平穩(wěn)期病毒的復(fù)制周期1、一步生長曲線：以適量的病毒接種處于標(biāo)準(zhǔn)培養(yǎng)的高濃度的敏感細(xì)胞，待病毒吸附后，用高倍稀釋或用抗血清處理病毒-細(xì)胞培養(yǎng)物，以建立同步感染，繼續(xù)培養(yǎng)，定時(shí)取樣測定培養(yǎng)物中的病毒效價(jià)，以感染時(shí)間為橫坐標(biāo)，病毒的感染效價(jià)為縱坐標(biāo)，描繪出病毒特征性的繁殖曲線。兩個(gè)特征性數(shù)據(jù)。潛伏期：毒粒吸附于細(xì)胞到受感染細(xì)胞釋放出子代毒粒所需的最短時(shí)間。裂解量：每個(gè)受感染細(xì)胞所產(chǎn)生的子代病毒顆粒的平均數(shù)目。等于潛伏期受染細(xì)胞的數(shù)目除以穩(wěn)定期受染細(xì)胞所釋放的全部子代病毒數(shù)目。2、隱蔽期：自病毒在受染細(xì)胞內(nèi)消失到細(xì)胞

49、內(nèi)出現(xiàn)新的感染性病毒的時(shí)間。隱蔽期病毒在細(xì)胞內(nèi)存在的動(dòng)力學(xué)曲線呈線性函數(shù)，從而證明子代病毒顆粒是由新合成的病毒基因組與蛋白質(zhì)經(jīng)裝配成熟。3、病毒的復(fù)制周期：病毒感染敏感的宿主細(xì)胞，毒粒表面的吸附蛋白與細(xì)胞表面的病毒受體結(jié)合，以一定的方式進(jìn)入細(xì)胞，經(jīng)過脫殼、釋放出病毒基因組。病毒基因組在細(xì)胞核和（或）細(xì)胞質(zhì)中，進(jìn)行病毒大分子的生物合成，新合成的病毒基因組與病毒殼體蛋白裝配成病毒核殼，并以一定方式釋放到細(xì)胞外；若是有包膜病毒，核殼通過與細(xì)胞膜的相互作用芽出釋放，并在此過程中自細(xì)胞膜衍生獲得包膜。從病毒吸附于細(xì)胞開始，到子代病毒從受染細(xì)胞釋放到細(xì)胞外的病毒復(fù)制過程稱為病毒的復(fù)制周期。病毒的復(fù)制周期：

50、五個(gè)階段吸附；侵入；脫殼；病毒大分子的合成；裝配與釋放。病毒感染的起始1、吸附：病毒表面蛋白與細(xì)胞受體特異性結(jié)合，導(dǎo)致病毒附著于細(xì)胞表面，這是啟動(dòng)病毒感染的第一階段。（1）病毒吸附蛋白：能夠特異性地識(shí)別細(xì)胞受體并與之結(jié)合的毒粒表面的結(jié)構(gòu)蛋白分子，殼體蛋白、尾絲蛋白或包膜糖蛋白。編碼反受體的基因的突變、能夠滅活或破壞反受體的蛋白水解酶及中和抗體均可導(dǎo)致反受體與受體相互作用能力的喪失，進(jìn)而影響病毒的感染性。（2）細(xì)胞受體：能被病毒吸附蛋白特異性地識(shí)別并與之結(jié)合，介導(dǎo)病毒進(jìn)入細(xì)胞，啟動(dòng)感染發(fā)生的一組細(xì)胞膜表面分子，蛋白質(zhì)、糖蛋白或磷脂。病毒受體的細(xì)胞種系特異性決定了病毒的宿主范圍，病毒受體還具有組織

51、特異性，從而決定了病毒的組織嗜性。（3）病毒的吸附過程：病毒吸附蛋白與細(xì)胞受體間的結(jié)合力來源于空間結(jié)構(gòu)的互補(bǔ)性、相互間的電荷、氫鍵、疏水性相互作用及范德華力。影響吸附活性的因素有：細(xì)胞代謝抑制物、蛋白酶、糖苷酶、脂溶劑和抗體等，溫度、離子濃度和pH等環(huán)境因素亦可影響病毒的吸附反應(yīng)。2、侵入：病毒吸附后立即發(fā)生、依賴于能量的感染步驟。噬菌體采用注射形式。動(dòng)物病毒采用移位、內(nèi)吞方式、融合和病毒-抗體復(fù)合物與細(xì)胞表面的免疫球蛋白受體的結(jié)合進(jìn)入細(xì)胞。植物病毒通過人為或自然的機(jī)械損傷形成的微傷口進(jìn)入細(xì)胞，或靠攜帶有病毒的媒介昆蟲帶入細(xì)胞。3、脫殼：病毒的包膜和（或）殼體除去而釋放出病毒基因組的過程。是病

52、毒基因組進(jìn)行復(fù)制和功能表達(dá)所必需的感染事件。病毒殼體蛋白的重排對病毒脫殼至關(guān)重要，脫殼過程與蛋白酶、熱裂解等因素有關(guān)。噬菌體脫殼與侵入同時(shí)完成，動(dòng)物病毒脫殼過程復(fù)雜。病毒大分子的合成通過病毒基因組的表達(dá)與復(fù)制完成的，存在著強(qiáng)烈的時(shí)序性。病毒基因組的轉(zhuǎn)錄是分期進(jìn)行的。發(fā)生在病毒核酸復(fù)制以前的轉(zhuǎn)錄為早期轉(zhuǎn)錄，所轉(zhuǎn)錄的基因稱作早期基因，早期基因編碼的早期蛋白主要是參與病毒核酸復(fù)制、調(diào)節(jié)病毒基因組表達(dá)，以及改變或抑制宿主細(xì)胞大分子合成的蛋白質(zhì)。病毒核酸復(fù)制后所進(jìn)行的轉(zhuǎn)錄為晚期轉(zhuǎn)錄，所轉(zhuǎn)錄的基因稱為晚期基因，晚期基因編碼的晚期蛋白主要是構(gòu)成子代毒粒所需的結(jié)構(gòu)蛋白。分為3個(gè)連續(xù)的階段：病毒早期基因的表達(dá)；

53、病毒基因組的復(fù)制；病毒晚期基因的表達(dá)。病毒的裝配與釋放病毒的裝配：新合成的毒粒結(jié)構(gòu)組分以一定的方式結(jié)合，裝配成完整的病毒顆粒。成熟的子代病毒顆粒依一定途徑釋放到細(xì)胞外，病毒的釋放標(biāo)志病毒復(fù)制周期結(jié)束。1、噬菌體的裝配與釋放：極為復(fù)雜的裝配過程，包括4個(gè)完全獨(dú)立的亞裝配途徑，無尾絲的尾部裝配，頭部的裝配，尾部與頭部自發(fā)結(jié)合，單獨(dú)裝配的尾絲與前已裝配好的顆粒相連。每一種結(jié)構(gòu)蛋白在裝配時(shí)都發(fā)生了構(gòu)型的改變，為后一種蛋白質(zhì)的結(jié)合提供了可識(shí)別位點(diǎn)。大多數(shù)噬菌體都是以裂解細(xì)胞方式釋放。2、動(dòng)物病毒晚期基因編碼的殼體蛋白通過自我裝配形成殼體，首先裝配成空的前殼體，然后與核酸結(jié)合成熟為完整的病毒顆粒，芽出形成

54、包膜。3、植物病毒（TMV）殼體蛋白質(zhì)亞基首先形成20S的雙層圓盤，然后圓盤與RNA的基因組3·端的特異性裝配起始序列結(jié)合而轉(zhuǎn)變成螺旋，RNA穿過螺旋的中心孔并在生長端形成一個(gè)可移動(dòng)的環(huán)，隨著蛋白質(zhì)亞基不斷加入，螺旋殼體首先向5·端生長，5·端包裝完成后，再向3·端延伸至核殼成熟。病毒的非增殖性感染（不完全循環(huán)）非增殖性感染的類型1、流產(chǎn)感染：普遍發(fā)生的一類非增殖性感染。（1）依賴于細(xì)胞的流產(chǎn)感染：非允許細(xì)胞，病毒在其內(nèi)不能復(fù)制。原因于這些細(xì)胞缺少某些參與病毒復(fù)制的酶、tRNA或病毒大分子合成所需的其他細(xì)胞蛋白。（2）依賴于病毒的流產(chǎn)感染：基因組不完整的

55、缺損病毒引起。一個(gè)或多個(gè)病毒復(fù)制必需基因有缺損，喪失了其功能。2、限制性感染：細(xì)胞的瞬時(shí)允許性產(chǎn)生。病毒持續(xù)存在于受染細(xì)胞內(nèi)不能復(fù)制，直到細(xì)胞成為允許性細(xì)胞。3、潛伏感染：在受染細(xì)胞內(nèi)有病毒基因組持續(xù)存在，但并無感染性病毒顆粒產(chǎn)生，而且受染細(xì)胞也不會(huì)被破壞。病毒基因的功能表達(dá)導(dǎo)致宿主基因表達(dá)的改變，以致正常細(xì)胞轉(zhuǎn)化為惡性細(xì)胞。缺損病毒？缺損病毒的復(fù)制還需要其他病毒基因組或病毒基因的輔助活性，才能復(fù)制。1、干擾缺損顆粒（DI）：病毒復(fù)制時(shí)產(chǎn)生的一類亞基因組的缺失突變體。必須依賴于其同源的完全病毒提供其復(fù)制必需的基因產(chǎn)物才能復(fù)制。DI基因組較其完全病毒小，復(fù)制更為迅速，在與其完全病毒共感染時(shí)更易占

56、據(jù)優(yōu)勢，從而干擾其復(fù)制。2、衛(wèi)星病毒：寄生于輔助病毒的基因產(chǎn)物的病毒，依賴于輔助病毒才能復(fù)制。絕對缺損病毒。形態(tài)結(jié)構(gòu)和抗原性與輔助病毒不同，基因組與輔助病毒的基因組也很少有同源性。3、條件缺損病毒：基因組發(fā)生了突變的條件致死突變體。在非允許條件或限制條件下導(dǎo)致流產(chǎn)感染。也能干擾野生型病毒復(fù)制。4、整合的病毒基因組：溫和噬菌體和腫瘤病毒感染宿主細(xì)胞后，病毒基因組整合于宿主染色體，并隨細(xì)胞分裂傳遞給子代細(xì)胞，稱之為整合感染。（1）溫和噬菌體的溶源性反應(yīng)：以溶源狀態(tài)存在的噬菌體不能完成復(fù)制循環(huán)，噬菌體基因組長期存在于宿主細(xì)胞內(nèi)，沒有成熟噬菌體產(chǎn)生，這一現(xiàn)象稱作溶源性現(xiàn)象。能夠?qū)е氯茉葱园l(fā)生的噬菌體稱作溫和噬菌體（溶源性噬菌體）。處于溶源性細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)的噬菌體DNA在一定條件下可啟動(dòng)裂解循環(huán)。自然情況下的溶源性細(xì)菌的裂解稱為