微生復習資料

1、微生物學緒論一、什么是微生物1、微生物：所有形體微小、單細胞或結構較為簡單的多細胞生物，甚至沒有細胞結構的低等生物的統稱。2、特點：1）小（個體微?。?： m （微米）級：光學顯微鏡下可見（細胞） 。nm （納米）級：電子顯微鏡下可見（細胞器，病毒）2）簡（構造簡單）：單細胞、簡單多細胞、非細胞（即“分子生物” ）3）低（進化地位低）：原核類：細菌（真細菌，古生菌） 、放線菌、藍細菌、枝原體、立克次氏體、衣原體等。真核類：真菌（酵母菌，霉菌） 、原生動物、單細胞藻類。非細胞類：病毒、亞病毒（類病毒，擬病毒，朊病毒）二、人類對微生物界的認識1、微生物難以認識的原因：1）個體微小2）外貌不同3）雜

2、居混生4）形態(tài)與其作用的后果之間很難被人認識2、代表人物科赫：以劃線方式進行樣品稀釋。列文虎克：發(fā)明顯微鏡巴斯德：曲頸瓶試驗三、微生物的五大特征1、體積小，面積大若把某一物體單位體積所占有的表面積稱為比表面積，則物體體積越小，其比表面積值就越大。因為一個小體積大面積系統，必然有一個巨大的營養(yǎng)物質吸收面、代謝廢物的排泄物和環(huán)境信息的交換面，并由此產生其余4 個共性。2、吸收多，轉化快此特征為微生物的高速生長繁殖和合成大量代謝產物提供了充分的物質基礎，從而使微生物能在自然界和人類實踐中更好地發(fā)揮其超小型“活化工廠”的作用。3、生長旺，繁殖快4、適應強，易變異即使變異頻率十分低（一般為 10 510

3、 10 ） ，也可在短時間內產生出大量變異的后代。5、分布廣，種類多對于整體而言，微生物適應能力強（高溫、低溫、強酸、高鹽等）微生物多樣性體現在：1）物種多樣性 2）生理代謝類型的多樣性 3）代謝產物白多樣性 4）遺傳基因的多樣性5）生態(tài)類型的多樣性第一章 原核生物的形態(tài)、構造和功能原核生物指一大類細胞核無核膜包裹，只存在稱作核區(qū)的裸露 DNA的原始單細胞生物， 包括真細菌和古生菌兩大類群。第一節(jié)細菌細菌是指一類細胞短、結構簡單、胞壁堅韌、多以二分裂方式繁殖和水生性較強的原核生 物。凡在溫暖、潮濕、堿性和富含有機質的地方，都是各種細菌的活動之處，在那里常會散發(fā) 出一股特殊的臭味或酸敗味，用手撫

4、摸一下，常有黏、滑的感覺。一、細胞的形態(tài)、構造及其功能1、形態(tài)和染色基本上有球狀、桿狀、螺旋狀螺旋菌分為弧菌（螺旋不足一圈）、螺菌（旋轉滿26環(huán)）、螺旋體（旋轉周數超過 6環(huán)）表不：球菌：直徑桿菌：長x寬螺旋菌：長、寬、螺距費氏刺尾魚菌，現知最大的細菌細菌染色法死菌染色體細菌染色法Y活菌染色體正染色負染色普通染色法L 寺殊染色法簡單染色法抗酸染色法復雜染色法 JA芽抱染色法革蘭氏染色法莢膜染色法I細胞壁染色體各種細菌經革蘭氏染色法染色后，能分為兩大類：一類最終染成紫色，稱革蘭氏陽性細菌（G ）;另一類被染成紅色，稱革蘭氏陰性細菌（ G ）。2、一般構造一般細菌都具有的構造稱一般構造；把僅在部分

5、細菌中才有的或在特殊環(huán)境條件下才形成 的構造稱為特殊構造。細胞壁：是位于細胞最外層的一層厚實、堅韌的外被，主要成分為肽聚糖，具有固定細 胞外形和保護細胞不受損傷等多種生理功能。功能：1）固定細胞外形和提高機械強度，使其免受滲透壓等外力的損傷；2）為細胞的生長、分裂和鞭毛運動所必需的；阻攔大分子有害物質(某些抗生素和水解酶)進入細胞；賦予細菌特定的抗原性以及對抗生素和噬菌體的敏感性?？磿鴪D P15 圖 1-1 ， P16 圖 1-2G 細菌的細胞壁： G 細菌的細胞壁特點是厚度大，化學組分簡單，肽聚糖含量高，含有磷酸壁。肽聚糖：又稱黏肽、細胞質或粘質復合物，是真細菌細胞壁中的特有成分。-1,4-

6、糖苷鍵被溶菌酶溶解。磷酸壁： 是結合在 G 細菌細胞壁上的一種酸性多糖， 主要成分為甘油磷酸或核酸糖醇磷酸。功能：通過分子上的大量負電荷濃縮細胞周圍的 Mg 2 、 Ca 2 等兩價陽離子， 以提高細胞膜上的一些合成酶的活力；貯藏元素調節(jié)細胞內自溶素的活力，借以防止細胞因自溶而死亡；作為噬菌體的特異性吸附受體；賦予 G 細菌表面特異的表面抗原，因而可用于菌種鑒定；增強某些致病菌對宿主細胞的粘連，避免被白細胞吞噬，并具有抗補體作用。G 細菌的細胞壁： G 細菌的細胞壁的特點是厚度較G 細菌薄，層次較多，成分復雜，肽聚糖層很薄，故機械強度較G 細菌弱。脂多糖：是位于G 細菌細胞壁最外層的一層較厚的

7、類脂類物質，有類脂 A 、核心多糖和。-特異側鏈3部分組成。功能：類脂 A 是 G 細菌治病物質內毒素的物質基礎；脂多糖的負電荷較強， 有吸附 Mg 2 、 Ca 2 等兩價陽離子以提高其在細胞表面濃度的作用；由于 LPS 的結構多變，使G 細菌細胞表面的吸附受體；是許多噬菌體在細胞表面的吸附受體；具有某種選擇性吸收功能?？磿?P20 表 1-4( 3)抗酸細胞：是一類細胞壁中含有大量分枝菌酸等蠟質的特殊G 細菌。因它們被酸性復紅染上色后，就不能像其他G 細菌那樣被鹽酸乙醇脫色，故稱抗酸細菌。特點：在抗酸細菌細胞壁的外層，是一層厚實、無定形的蠟質，它可使營養(yǎng)物、染料和抗菌藥物難以透入，從而造成

8、抗酸細菌的生長極為緩慢和對藥物的高度抵抗力。索狀因子：是分枝桿菌細胞表層的一種糖脂，分枝桿菌與海藻糖結合，因能使結核分枝桿 菌在液體培養(yǎng)基中相連成索狀而得名。（4）古生菌：細胞壁含假肽聚糖，假肽聚糖以-1,3-糖昔鍵交替連接而成。（5）缺壁細菌：雖然細胞壁是一切原核生物的最基本構造，但在自然長期進化中和在實驗室菌種的自發(fā)突變中都會產生少數缺少細胞壁的種類。自發(fā)缺壁突變：L型細菌實驗室中形成 J徹底除盡：原生質體缺壁細菌J人工方法去壁 JI部分去除：球狀體、自然界長期進化中形成：支原體（6）革蘭氏染色機制步驟：涂片固定一結晶紫初染一碘液媒染一乙醇脫色一番紅復染G細菌由于其細胞壁較厚、肽聚糖網層次

9、多和交聯致密，故遇脫色劑乙醇處理時，因失水而使網孔縮小，再加上它不含類脂，故乙醇的處理不會溶出縫隙，因此能把結晶紫和碘的復合物牢牢地留在壁內，使其保持紫色。G細菌因其細胞壁薄、外膜層類脂含量高、肽聚糖層薄和交聯度差，遇脫色劑乙醇后，以類脂為主的外膜迅速溶解，這是薄而松散的肽聚糖網不能阻擋結晶紫與碘復合物的溶出， 因此細胞退成無色，在經過翻紅等紅色染料復染，呈現紅色。細胞膜上有結構蛋白和功能蛋白生理功能：（選擇、判斷、填空）1）能選擇性地控制細胞內、外的營養(yǎng)物質和代謝產物的運送2）是維持細胞內正常滲透壓的結構屏障3）是合成細胞壁和糖被有關成分（如肽聚糖、磷酸壁、LPS和莢膜多糖等）的重要場所。4

10、）是細胞的產能基地5）是鞭毛基體的著生部位，并可提供鞭毛旋轉運動所需的能量間體：它是一種細胞膜的內褶而形成的囊狀構造，其內充滿著層狀或管狀的泡囊。古生菌的細胞膜具有某些獨特性和多樣性，與原核細菌細胞膜不同。細胞質：原核生物的細胞質是不流動的貯藏物：聚-羥丁酸：具有貯藏能量、碳源和降低細胞內滲透壓等作用。PHB和PHA是由生物合成的高聚物，具有無毒、可塑和易降解等特點，因此正在大力開 發(fā)用于制造醫(yī)用塑料和快餐盒。磁小體；具有導向功能，即借鞭毛引導細菌游向最有利的泥、水界面微氧環(huán)境處生活?？⒚阁w：在自養(yǎng)細菌的 CO 2固定中起著關鍵作用。氣泡：具有調節(jié)細胞相對密度，以使其漂浮在最適水層中的作用，借

11、以獲取光能、氧和營 養(yǎng)物質。核區(qū)：是細菌等原核生物負載遺傳信息的主要物質基礎。糖原碳源及能源類，聚-羥丁酸（PHB）貯藏牧J硫粒藻青素氮源類T藻青蛋白磷源（異染粒）3、特殊構造一般指糖被（包括莢膜和粘液層）、鞭毛、菌毛和芽抱等（1）糖被：包被于某些細菌細胞壁外的一層厚度不定的透明膠狀物質。-層次厚：莢膜f在壁上有固定層次 t層次?。何⑶v膜包裹在單個細胞上 T糖被松散，未固定在壁上：粘液層I包裹在細胞群上：菌膠團功能：1）保護作用2）貯藏養(yǎng)料，以備營養(yǎng)缺乏時重新利用3）作為透性屏障和離子交換系統4）表面附著作用5）細菌間的信息識別作用6）堆積代謝廢物（2） S層：是一層包圍在原核微生物細胞壁外、

12、由大量蛋白質或糖蛋白亞基以方塊形或六 角形方式排列的連續(xù)層。（3）鞭毛：生長在某些細菌表面的長絲狀、波曲的蛋白質附屬物 構造：鉤形鞘、鞭毛鉤、基礎小體G 鞭毛由4個環(huán)構成：L、P、S-M、C環(huán)G 鞭毛由2個環(huán)構成：S、M環(huán) 觀察:從固體培養(yǎng)基上的菌落形態(tài)判斷光學顯微鏡（懸滴法）特殊鞭毛染色電鏡半固體穿刺培養(yǎng)功能：鑒別細菌：鞭毛的有無、數量、著生位置與致病性有關：粘附性（ 4）菌毛：是一種長在細菌體表的纖細、中空、短直且數量較多的蛋白質類附屬物，具有使菌體附著于物體表面上的功能。比鞭毛簡單，無基體構造，直接著生于細胞質膜上，不具有運動功能。（ 5） 性菌毛： 構造與菌毛相同， 但比菌毛長， 且每

13、個細胞僅一至少數幾根。 一般見于 G 細菌的雄性菌株中，具有向雌性菌株傳遞遺傳物質的作用。（ 6）芽孢：某些細菌生長到一定階段或在一定環(huán)境條件下，細胞的正常生長和分裂停止，細胞內細胞質濃縮，逐步形成一個圓形、與橢圓形或圓柱形的，對不良環(huán)境有較強的特殊結構，稱為芽孢。芽孢成熟后可自行從芽孢囊中釋放出來，又稱為內生孢子。研究芽孢的意義：分類鑒定保存菌種分離菌種生物殺蟲滅菌標準（ 7）伴孢晶體：在芽孢形成的同時，會在芽孢旁形成一顆菱形、方形或不規(guī)則形的堿溶性蛋白質晶體。 為有利于環(huán)境保護的生物農藥。4、 細菌繁殖：主要以裂殖法，少數以芽殖裂殖：二分裂、三分裂、復分裂二、細菌的菌體形態(tài)菌落：將單個細菌

14、（或其他微生物）細胞或一小堆同種細胞接種到固體培養(yǎng)基表面（有時為內層） ，當它占有一定的發(fā)展空間并處于適宜的培養(yǎng)條件下，該細胞就會迅速生長繁殖并形成細胞堆。菌苔： 把大量分散的純種細胞密集地接種在固體培養(yǎng)基的較大表面上， 結果長出的大量 “菌落”已相互連成一片。第二節(jié) 放線菌放線菌： 是一類具有絲狀分枝細胞和無性孢子的 G 原核微生物， 由于菌落呈放射狀而得名一、放線菌的形態(tài)構造大部分放線菌由分枝狀的菌絲組成，菌絲大多無隔膜，屬單細胞。菌絲的粗細與細菌中的桿菌寬度相近，細胞壁含胞壁酸、二氨基庚二酸，不含幾丁質、纖維素；革蘭氏陽性1、構造基內菌絲體(營養(yǎng)菌絲) ：具有吸收營養(yǎng)和排泄代謝廢物的功能

15、，可產色素。氣生菌絲體：分化繁殖結構孢子絲：繁殖功能，形成孢子。2、繁殖：主要通過無性孢子，也可通過菌絲斷片。應用：能產生大量的、種類多的抗生素生產維生素和酶進行甾體轉化、烴類發(fā)酵和污水處理危害：有的放線菌能引起人和動植物病害，如人類皮膚病有的放線菌能使水和食品變味，或破壞棉毛織品和紙張二、 放線菌的菌落特征液體靜止培養(yǎng)表面常形成一層膜，有些大型菌絲沉在瓶底固體培養(yǎng)基培養(yǎng)菌落特征：質地致密、干燥、多皺、小而不蔓延、不易挑起，表面有放射狀溝紋少數原始放線菌因氣生菌絲不發(fā)達，其菌落外形與細菌相似。菌落形狀：產生大量分枝狀菌絲的菌種和不產生大量菌絲的菌種三、 放線菌的主要屬、鏈霉菌屬：產生許多著名的

16、抗生素，如鏈霉素、紅霉素、四環(huán)素、諾卡氏菌屬：烴類發(fā)酵、產生抗生素(萬古霉素、頭孢菌素等)、小單孢菌屬：可產生多種抗生素，如慶大霉素、利福霉素等、放線菌屬：多為致病菌。第二章 真核微生物的形態(tài)、構造和功能第一節(jié)真核微生物概述真核生物：是一大類細胞核具有核膜，能進行有絲分裂，細胞質中存在線粒體或同時存在 葉綠體等多種細胞器的生物。一、真核生物與原核生物的比較看書P46表2-1二、真核微生物的主要類群植物界：顯微藻類動物界：原生動物真核微生物 r黏菌、菌物界Y假菌細胞細胞真菌一酵母菌 真菌絲狀真菌一霉菌 J大型子實真菌一蕈菌1、真菌：具有細胞壁，不含葉綠素，無根莖葉的分化，以產生大量池子進行繁殖，

17、以寄生 或腐生方式生存的真核微生物。特點：1）無葉綠素，不能進行光合作用；） 一般具有發(fā)達的菌絲體；3）細胞壁多數含幾丁質；4）營養(yǎng)方式為異養(yǎng)吸收型；5）以產生大量無性和有性抱子的方式進行繁殖；6）陸生性較強2、細胞壁：主要成分是多糖，另有少量的蛋白質和脂質低等真菌的細胞壁成分以纖維素為主，酵母菌以葡聚糖為主，而高等陸生細菌則以幾丁質 為主。細胞壁具有固定細胞外形和保護細胞免受外界不良因子的損傷等功能。3、鞭毛：由鞭桿、基質和過渡區(qū)組成，為“9+2”型第二節(jié)酯母菌酵母菌：泛指能發(fā)酵糖類的各種單細胞真菌特點：1）個體一般以單細胞非菌絲狀態(tài)存在；2）多數出芽生殖；3）能發(fā)酵糖類產能；4）細胞壁常含

18、甘露聚糖5）常生活在含糖量較高、酸度較大的水生環(huán)境中危害：使食物、紡織品等變質，發(fā)酵工業(yè)污染，引起人和植物病害。一、酵母菌細胞的形態(tài)和構造酵母菌的細胞直徑為細菌的 10 倍。細胞壁：呈三明治狀，外層為甘露聚糖，中層為蛋白質（包或多種酶） ，外層為葡聚糖。細胞膜：含有甾醇分子細胞核：具有多孔核膜包裹著的細胞核，核膜是一種雙層單位膜，上面有大量的核孔，其內含有線粒體、質粒和線狀質粒，是遺傳信息主要儲存庫。二、酵母菌的繁殖方式和生活史1、繁殖方式：分無性繁殖和有性繁殖兩大類，主要是無性繁殖。無性繁殖：芽殖、裂殖和產生無性孢子芽殖：母體細胞通過長出芽體進行無性繁殖方式酵母出芽繁殖時，子細胞與母細胞分離

19、，在子、母細胞壁上都會留下痕跡。母細胞出芽位點稱作出芽痕，子細胞細胞壁上的位點稱誕生痕（蒂痕） 。通過酵母細胞表面留下芽痕數目就可確定該細胞的菌齡。無性孢子：擲孢子、厚垣孢子、節(jié)孢子假酵母：只能進行無性繁殖過程的酵母。真酵母：具有無性繁殖和有性繁殖過程的酵母 有性繁殖：產生子囊孢子子囊孢子過程：接觸：相鄰兩個不同性別細胞接觸融合：接觸部分局部融合形成一個通道質配：細胞質融合核配：細胞核融合減數分裂：使合子減數分裂成4 或 8 個子囊孢子孢子壁形成生活史：又稱生命周期，指上一代生物個體經一系列生長、發(fā)育階段而產生下一代個體的全部過程。單倍體型：八孢裂殖酵母雙倍體型：路德類酵母單、雙倍體型：啤酒酵

20、母第三節(jié) 絲狀真菌霉菌霉菌是絲狀菌體的一個俗稱。一、 霉菌的菌落特征類似于細菌：毛細管水、濕潤、表面光滑、易挑起、菌落質地均勻、顏色單一有別于細菌：較大、較稠厚、較光滑、較不透明二、霉菌細胞的形態(tài)和構造把霉菌的菌絲分為無隔菌絲和有隔菌絲1、菌絲體分為：營養(yǎng)菌絲和氣生菌絲（子實體） 營養(yǎng)菌絲：1）吸收養(yǎng)料：假根、吸器2）附著：附著胞、附著枝3）休眠及蔓延：菌核、菌索4）延伸：匍匐枝5）捕食線蟲：菌環(huán)、菌網氣生菌絲：1）簡單：無性：分生抱子頭、抱子囊有性：擔子2）復雜:無性：分生抱子器、分生抱子座有性（子囊果）：閉囊殼（完全封閉）、子囊盤（開口、盤狀）、子囊殼（有孔口）三、分布與人類關系在自然界分

21、布相當廣泛，無所不在，而且種類和數量驚人。在自然界中，霉菌是各種復雜有機物，尤其是數量最大的纖維素、半纖維素和木質素的主 要分解菌。一般情況下，霉菌在潮濕的環(huán)境下易生長，特別是偏酸性的基質當中。危害：引起霉變、引起動植物病害、產生毒素，引起食物中毒四、霉菌的抱子霉菌的繁殖能力極強，主要通過產生大量的無性抱子或有性抱子來完成的。 特點：小、輕、干、多、形態(tài)色澤各異、休眠期長、抗逆性較強霉菌抱子容易傳播和生存。菌落特點：形態(tài)較大，質地疏松，外觀干燥，不透明，呈現或松或緊的蛛網狀、絨毛狀、 棉絮狀或氈狀，顏色多。看書P63表2-6第三章病毒和亞病毒因子真病毒：至少含有核酸和蛋白質兩種組分類病毒：只含

22、有獨立侵染性的RNA組分擬病毒：只含有不具獨立侵染性骯病毒：只含單一蛋白質組分非細胞生物，亞病毒因子第一節(jié) 病毒病毒：是一類由核酸和蛋白質等少數幾種成分組成的超顯微“非細胞生物” ，其本質是一類 含 DNA 或 RNA 的特殊遺傳因子。能以感染態(tài)和非感染態(tài)兩種狀態(tài)存在。特性：形體極其微小，一般都能通過細菌濾器，故必須在電鏡下才能觀察沒有細胞結構，主要成分僅為核酸和蛋白質，故又稱“分子生物”每一種病毒只含一種核酸，不是DNA 就是 RNA既無產能酶系， 也無蛋白質和核酸合成酶系， 只能利用宿主活細胞內現成代謝系統合成自身的核酸和蛋白質組分以核酸和蛋白質等“元件”的裝配實現其大量繁殖在離體條件下，

23、 能以無生命的生物的生物大分子狀態(tài)存在， 并可長期保持其侵染活 力對一般抗生素不感染，但對干擾素敏感有些病毒的核酸還能整合到宿主的基因組中，并誘發(fā)潛伏性感染分類：動物病毒、植物病毒和原核生物病毒(或稱噬菌體)分類依據：病毒 DNA 分子有線狀和環(huán)裝之分病毒核酸有正鏈( + )和負鏈(-)的區(qū)分是閉口環(huán)還是缺口環(huán)基因組是單分子、雙分子、三分子還是多分子核酸的堿基或堿基對數核苷酸序列病毒的蛋白質主要在構成病毒結構、病毒的侵染與增殖過程中發(fā)揮作用：1) 結構功能 2 )吸附3 )破壞宿主細胞壁和細胞膜4)增殖一、 病毒的形態(tài)、構造和化學成分病毒的大?。航^大多數的病毒能通過細菌濾器的微小顆粒，直徑多數

24、在 100nm 上下， 觀察病毒的形態(tài)和精確測定其大小，必須借助電鏡。病毒的形態(tài)：病毒粒：專指成熟的、結構完整的和有感染性的單個病毒，又稱病毒顆粒對稱體制：螺旋體制：煙草花葉病毒二十面對稱：腺病毒復合對稱： T 偶數噬菌體(由頭部、頸部和尾部組成，尾部由尾鞘、尾管、基板、刺突和尾絲組成)病毒的群體形態(tài)包涵體：感染病毒的宿主細胞內，出現在光學顯微鏡下可見的大小、形態(tài)、數量不等的小 體。本質：大多數是病毒粒子組成，少數是細胞對病毒的反應噬菌斑：噬菌體在菌苔上形成的“負菌落”空斑：動物病毒在宿主單層細胞培養(yǎng)物上形成的枯斑：植物病毒在植物葉片上形成的二、繁殖方式1、噬菌體的繁殖：噬菌體和一切病毒粒并不

25、存在個體生長的過程，而只有其兩種基本成分的合成和進一步的裝配過程，分為：1）烈性噬菌體：指感染宿主細胞后，能夠使宿主細胞裂解的噬菌體過程：吸附：噬菌體與其相應的特異宿主在水環(huán)境中偶然碰撞，把刺突、基板固著于細胞表面侵入：頭部核酸迅即通過微管及其末端小孔注入宿主細胞中，并將蛋白質軀殼留在壁外增殖：包括核酸復制和蛋白質的生物合成增殖過程基因表達的特點1）基因表達有先后2）基因表達的順序為：早期表達，次早期表達，核酸復制，晚期表達3）前一次表達產物是后一次表達的mRNA 、聚合酶等4）晚期表達的結果是合成了各種裝配蛋白（另外還有溶菌酶）成熟（裝配） ：把已經合成的“部件”進行自裝配的過程裂解：當宿主

26、細胞內大量的子代噬菌體成熟后，由于水解細胞膜的脂肪酶和水解細胞壁的溶菌酶的作用，促進細胞裂解，從而完成子代噬菌體的釋放裂解方式：裂解（多以裂解細胞的方式釋放）和分泌（噬菌體穿出細胞，細胞不裂解）噬菌體效價的測定效價：表示每毫升試樣中所含有的具侵染性的噬菌體粒子數，又稱噬菌斑形成單位數或感染中心數，常用方法為雙層平板法詳見書 P76優(yōu)點：1）可彌補培養(yǎng)皿底部不平的缺陷2）可使所有的噬菌斑都位于近乎同一平面上3）上層培養(yǎng)基中瓊脂較稀，可形成形態(tài)較大、特征明顯以及便于觀察和計數的噬菌斑2）溫和噬菌體：噬菌體感染細菌后，將其核酸整合到宿主的核DNA 上，并且可以隨宿主DNA 的復制而進行同步復制，在一

27、般情況下，不引起寄主細胞裂解的噬菌體分類：原噬菌體（前噬菌體） ：整合在宿主和DNA 上的噬菌體的核酸溶源菌：指在核染色體上整合有原噬菌體的細菌?？蛇M行正常生長繁殖而不被裂解三種形式：游離態(tài)、整合態(tài)和營養(yǎng)態(tài)溶源性：溫和噬菌體侵染敏感細菌后不裂解它們，而與細菌共存的特征溶源菌的特點 ;可穩(wěn)定遺傳：子代細菌都含有原噬菌體，均具有溶原性可自發(fā)裂解：溫和噬菌體的核酸也可從宿主 DNA 上脫落下來，恢復原來的狀態(tài)，進行大量復制，變成烈性噬菌體可誘導裂解：用化學、物理方法誘導4）具有“免疫性”：溶原菌對其本身產生的噬菌體或外來的同源的噬菌體不敏感，對 同源噬菌體具免疫性，對非同源噬菌體沒有免疫性5）可復愈

28、：自然遺失前噬菌體，但不發(fā)生自發(fā)裂解和誘導裂解6）溶源轉變：由于溶源菌整合了溫和噬菌體的核酸而使自己產生一些新的生理特征檢驗某菌株是否為溶源菌的方法將少量溶源菌與大量的敏感性指示菌（遇溶源菌裂解后所釋放的溫和噬菌體會發(fā)生裂解循 環(huán)者）相混合，然后與瓊脂培養(yǎng)基混勻后倒一個平板，經培養(yǎng)后溶源菌就一一長成菌落。 由于溶源菌在細胞分裂過程中有極少數個體會引起自發(fā)裂解，其釋放的噬菌體可不斷侵染 溶源菌周圍的指示菌苔，于是就形成了一個個中央有溶菌酶的小菌落，四周有透明圈圍著 的這種獨特噬菌斑。第四章 微生物的營養(yǎng)和培養(yǎng)基營養(yǎng)：微生物獲得與利用營養(yǎng)物質的過程通常稱為營養(yǎng)。營養(yǎng)物：那些能夠滿足機體生長、繁殖和

29、完成各種生理活動所需要的物質通常稱為微生物 的營養(yǎng)物影響化學元素組成比例因素：微生物種類、菌齡、培養(yǎng)條件第一節(jié)微生物的6類營養(yǎng)要素微生物的營養(yǎng)要求與攝食型的動物和光合自養(yǎng)型的綠色植物十分接近，稱為營養(yǎng)需求上的統一性，以碳、氫、氧、氮、硫、磷6種元素為主，在碳源、氮源、能源、生長因子、無機鹽和水6大范圍內。微生物和動物、植物營養(yǎng)要素的比較營界要素動物（異養(yǎng)）微生物綠色植物 （自養(yǎng)）升任自養(yǎng)碳源糖類、脂類糖、醇、有機酸 等二氧化碳、碳 酸鹽等二氧化碳、碳 酸鹽氮源蛋白質或其 降解物蛋白質或其降解 物、有機或無機 氮化物、氨無機氮化物、 氨無機氮化物能源與碳源同與碳源同氧化無機物 或利用日光 能利用

30、日光能生長因子維生素部分需要維生素不需要不需要無機兀素無機鹽無機鹽無機鹽無機鹽水分水水水水、碳源凡是提供微生物營養(yǎng)元素所需的碳元素（碳架）的營養(yǎng)源稱為碳源。碳源物質的功能：構成細胞物質；為機體提供整個生理活動所需要的能量（異養(yǎng)微生物）異養(yǎng)微生物：必須利用有機碳源的微生物自養(yǎng)微生物：以無機碳源作唯一或是主要碳源的微生物“C?H?O”型中的糖類是最為廣泛利用的碳源，其次是有機酸類、醇類和脂質等，在糖 類中，單糖優(yōu)于雙糖和多糖；在多糖中，淀粉明顯優(yōu)于纖維素或幾丁質多糖，同多糖則優(yōu)于瓊脂等雜多糖。對一切微生物來說，其碳源同時又兼作能源，這種碳源又稱作雙功能營養(yǎng)物異養(yǎng)微生物雖然要利用各種有機碳源，但有些

31、種類尤其是生長在動物血液、組織和腸道中的致病細菌，還需要提供少量二氧化碳作碳源才能滿足其正常生長。二、氮源凡能提供微生物營養(yǎng)所需要的氮元素的營養(yǎng)源，稱為氮源。氮源物質的主要作用：是合成細胞物質中含氮物質、少數自養(yǎng)細菌能利用俊鹽、硝酸鹽作 為機體生長的氮源和能源，某些厭氧細菌在厭氧與糖類物質缺乏的條件下，也可以利用氨 基酸作為能源物質。氨基酸自養(yǎng)型生物：能把尿素、錢鹽、硝酸鹽甚至氮氣等簡單氮源自行合成所需要的一切氨基酸。氨基酸異養(yǎng)型生物：凡需要從外界吸收現成的氨基酸作為氮源的微生物遲效氮源：蛋白氮必須通過水解之后降解成月東、肽、氨基酸等才能被機體利用速效氮源：無機氮源或以蛋白質降解產物形式存在的

32、有機氮源可以直接被菌體吸收利用。速效氮源有利于機體的生長，遲效氮源有利于代謝產物的形成三、能源能為微生物生命活動提供最初的營養(yǎng)物或輻射能稱為能源，各種異養(yǎng)微生物的能源就是其 碳源。有機物：化能異養(yǎng)微生物的能源（同碳源）化學物質（化能營養(yǎng)型）4能源譜，I無機物：化能自養(yǎng)微生物的能源（不同碳源）二輻射能（光能營養(yǎng)型）：光能自養(yǎng)和光能異養(yǎng)微生物的能源化能自養(yǎng)微生物的能源十分獨特，都是一些還原態(tài)的無機物質有機營養(yǎng)物可同時兼有幾種營養(yǎng)要素，如光輻射是單功能營養(yǎng)“物”（能源），還原態(tài)的無機物俊根離子是雙功能營養(yǎng)物（能源、氮源），氨基酸類是三功能營養(yǎng)物質（碳源、氮源、能源）四、生長因子生長因子是一類對調節(jié)微

33、生物正常代謝所必需，但不能用簡單的碳、氮自行合成的微量有機物。生長因子自養(yǎng)型微生物：它們不需要從外界吸收任何生長因子生長因子異養(yǎng)型微生物：它們需要從外界吸收多種生長因子才能維持正常生長生長因子過量合成型微生物：少數微生物在其代謝活動中，能合成并大量分泌某些微生物等生長因子，因此可以作為有關維生素的生產菌種五、無機鹽無機鹽：是微生物生長必不可少的一類營養(yǎng)物質，它們作為機體生長提供多種重要的生理 功能，包括大量元素和微量元素。大量元素：P、S、K、Mg、Ca、Fe等微量元素：Cu、Zn、Mn、Mo等，濃度在10 610 8 mol/L看書 P91 無機鹽功能六、水功能：最優(yōu)良的溶劑、一切生物化學反

34、應的介質、維持各種生物大分子結構的穩(wěn)定性，并參與某些重要的生物化學反應、有效的控制細胞內的溫度變化。第二節(jié) 微生物的營養(yǎng)類型營養(yǎng)類型：是指根據微生物生長所需要的主要營養(yǎng)要素即能源和碳源的不同，而劃分的微生物類型微生物的類型：光能無機營養(yǎng)型（光能自養(yǎng)型） 、光能有機營養(yǎng)型（化能異養(yǎng)型） 、化能無機營養(yǎng)型（化能自養(yǎng)型） 、化能有機營養(yǎng)型（化能異養(yǎng)型）看書 P91 表 4-3第三節(jié) 培養(yǎng)基培養(yǎng)基：是指由人配制的、含有六大營養(yǎng)要素、適合微生物生長繁殖或產生代謝產物用的 混合營養(yǎng)料。制作培養(yǎng)基時應盡快配制并立即滅菌。一、選用和設計培養(yǎng)基的原則和方法（一） 4 種原則1、目的明確（不同培養(yǎng)目的，設計最佳的

35、培養(yǎng)基） 養(yǎng)基）2、營養(yǎng)協調（各成分間有一較穩(wěn)定的比例，不宜過高或過低）一般來說，真菌培養(yǎng)基的C/N 高于細菌培養(yǎng)基3、理化適宜（1） PH細菌 7.0-8.0 ； 放線菌 7.5-8.5 ； 酵母菌 3.8-6.0； 霉菌 4.0-5.8； 藻類 6.0-7.0 ； 原生動物 6.0-8.0 調節(jié)方式內源調節(jié)：在培養(yǎng)基里加一些緩沖劑或不溶性的碳酸鹽；調節(jié)培養(yǎng)基的碳氮比。 （借磷酸緩 沖液進行調節(jié)、以碳酸鈣作“備用堿”進行調節(jié)） 外源調節(jié)：按實際需要不斷向發(fā)酵液流加酸或堿。（ 2）滲透壓和aw滲透壓：兩種不同濃度的溶液間若被一個半透膜隔開時，稀溶液的水分子會因水勢的推動而透過隔膜流向濃溶液，直

36、至濃溶液所產生的機械壓力足以使兩邊水分子的進出達到平衡 為止，這時濃溶液中的溶質所產生的機械壓力。水活度 aw ：在天然水或人為環(huán)境中，微生物可實際利用的自由水或游離水的含量，微生物生長繁殖的范圍 0.600.998等滲溶液：適宜微生物生長高滲溶液：細胞發(fā)生質壁分離低滲溶液：細胞吸水膨脹，直至破裂（ 3） 氧 化還原電勢好氧微生物：0.30.4厭氧微生物：0.1 以下兼性微生物： 0.1 以上進行好氧呼吸產能， 0.1 以下進行發(fā)酵產能4、經濟節(jié)約（二） 4 種方法1、生態(tài)模擬2、借鑒文獻3、精心設計4、試驗比較二、培養(yǎng)基種類（一）按對培養(yǎng)基成分的了解做分類1、天然培養(yǎng)基：利用化學成分還不清楚

37、或化學成分不恒定的天然有機物制成的培養(yǎng)基優(yōu)點：營養(yǎng)豐富、種類多樣、配制方便、價格低廉、微生物生長良好缺點：成分不清楚、不穩(wěn)定用途：實驗室經常用于菌種培養(yǎng)，更適宜在生產上用來大規(guī)模地培養(yǎng)微生物和生產微生物產品組合培養(yǎng)基：由化學成分完全了解的物質配制而成的培養(yǎng)基優(yōu)點：組成成分精確、重復性強缺點：價格昂貴、配制麻煩，微生物生長較慢用途：一般適用于實驗室范圍內微生物營養(yǎng)需要、代謝、分類鑒定、生物測定及菌種選育、遺傳分析等定量要求較高的研究工作半組合培養(yǎng)基： 指一類主要以化學試劑配制， 同時還加有某種或某些天然成分的培養(yǎng)基。嚴格的講，凡含有未經處理的瓊脂的任何組合培養(yǎng)基，都只能看作是一種半組合培養(yǎng)基。優(yōu)

38、點：在合成培養(yǎng)基的基礎上添加些天然成分，以更有效地滿足微生物對營養(yǎng)物質的需要。用于生產、試驗 （二）按培養(yǎng)基外觀的物理狀態(tài)分類1、液體培養(yǎng)基：液體培養(yǎng)基不含任何凝固劑，菌體與培養(yǎng)基充分接觸，操作方便常用于大規(guī)模的工業(yè)生產以及在實驗室進行微生物生理代謝等基本理論的研究工作可根據培養(yǎng)后的渾濁度判斷微生物的生長速度可獲得大量菌體或其代謝產物2、 固體培養(yǎng)基：一類外觀呈固體狀態(tài)的培養(yǎng)基，可運動的菌落邊緣呈鋸齒狀，不運動菌落的邊緣光滑。根據固態(tài)性質分為（ 1）固化培養(yǎng)基： 由液體培養(yǎng)基中加入一定量的凝固劑 （ 1%2% 瓊脂或 5%12% 明膠）瓊脂：熔化溫度96 ，凝固溫度40，絕大多數微生物不能利用

39、明膠：熔化溫度25 ，凝固溫度20，不少微生物能利用（ 2 ）非可逆性固化培養(yǎng)基：指一類一旦凝固后不能再重新融化的固化培養(yǎng)基。天然固態(tài)培養(yǎng)基：由天然固態(tài)基質直接配制成的培養(yǎng)基。濾膜：一種堅韌且?guī)в袩o數微孔膜，可覆蓋在固化培養(yǎng)基上或浸有液體培養(yǎng)基，主要用于含菌量很少的水樣通過過濾濃縮后培養(yǎng)。3、半固體培養(yǎng)基：在液體培養(yǎng)基中加入0.20.7% 的瓊脂構成的培養(yǎng)基，常用來觀察細菌運動的特征，以進行菌種和噬菌體效價滴定等方面的實驗工作4、脫水培養(yǎng)基：指含有除水以外的一切成分的商品培養(yǎng)基，使用時只要加入適量水分并加以滅菌即可。（三）按培養(yǎng)基對微生物的功能分類1、選擇性培養(yǎng)基：是用來將某種或某類微生物從混

40、雜的微生物群體中分類出來的培養(yǎng)基，廣泛用于菌種篩選加富性選擇培養(yǎng)基：利用某種分離對象對某種營養(yǎng)物質有特殊“嗜好”的原理，專門在培 養(yǎng)基中加入該營養(yǎng)物質。抑制性選擇培養(yǎng)基：利用某種分離對象對某種抑制菌劑特用的抗性，在培養(yǎng)基中加入這種 抑菌物質，使樣品中的敏感菌的生長受到抑制。3、鑒別性培養(yǎng)基：在培養(yǎng)基中加入某種特殊化學物質，某種微生物在培養(yǎng)基中生長后能產生某種代謝產物，而這種代謝產物可以與培養(yǎng)基中的特殊化學物質發(fā)生特定的化學反 應，產生明顯的特征性變化，根據這種特征變化，可將該種微生物與其他微生物區(qū)分開。EMB培養(yǎng)基（伊紅美藍培養(yǎng)基）：伊紅和美藍兩種苯胺染料可抑制G細菌和一些難培養(yǎng)的G細菌。在低

41、酸度下，這兩種染料會結合并形成沉淀，起著產酸指示劑的作用。種類看書P103第五章 微生物的新陳代謝新陳代謝：一般泛指生物與周圍環(huán)境進行物質交換和能量交換的過程。 TOC o 1-5 h z Lr生物小分子合成生物大分子、合成代謝（同化）t耗能新陳代謝k能量代謝物質代謝分解代謝（異化）產能J:I生物大分子分解為生物小分子J有機物（化能異養(yǎng)菌）最初能源 日光輻射能（光能營養(yǎng)菌）、通用能源（ATP）、還原態(tài)無機物（化能自養(yǎng)菌）.共同特點：在溫和條件下進行（由酶催化）反應步驟繁多，但相互配合、有條不紊、彼此協調，且逐步進行，表征了新陳代 新具有嚴格的順序性對內、外環(huán)境具有高度的調節(jié)功能和適應功能分類：

42、分解代謝和合成代謝、初級代謝和次級代謝、物質代謝和能量代謝一、化能異養(yǎng)微生物的生物氧化和產能1、生物氧化概念：發(fā)生在活細胞內的一系列產能性氧化反應的總稱2、生物氧化特點：細胞內的酶促反應、氧化反應放能分段進行、放能一部分以化學能形式 儲存于能量載體中、真核生物氧化在線粒體中進行、原核生物在細胞膜上進行生物氧化的形式：加氧、脫氫、失去電子生物氧化的功能：產能（ ATP ） 、產還原力 H生物化學的過程：脫氫、遞氫、受氫生物氧化的類型：呼吸、無氧呼吸、發(fā)酵（一） 底物脫氫的四條途徑EMP 途徑、 HMP 途徑、 ED 途徑、 TCA 循環(huán)EMP 途徑是多種微生物的代謝途徑，產能效率低，生理功能重要

43、生理功能：提供 ATP 形式的能量和NADH 2 形式的還原能力連接其它代謝途徑的橋梁：TCA 、 HMP 、 ED提供多種中間代謝物通過逆向反應可進行多糖合成與人類生產關系：乙醇、乳酸、甘油、丙酮和丁醇的發(fā)酵HMP 途徑特點：是一條葡萄糖不經 EMP 途徑和 TCA 循環(huán)途徑而得到徹底氧化，并能產生大量NADH+H 形式的還原能力和多種中間產物的代謝途徑在多數好氧菌核兼性厭氧菌中都存在HMP 途徑，而且通常與EMP 途徑同時存在生理意義：供應合成原料、產還原力、產生固定二氧化碳的中介、擴大碳源利用范圍、連接 EMP 途徑、生產實踐ED 途徑1、意義： ED 途徑可不依賴于EMP 和 HMP

44、途徑而單獨存在，是少數缺乏完整EMP 途徑的微生物的一種替代途徑，未發(fā)現存在于其它生物中。2、特點：產能效率低，葡萄糖只經過4 步反應即可快速獲得由 EMP 途徑須經 10步反應才能形成丙酮酸3、關鍵反應：2-酮-3-脫氧-6-磷酸葡萄糖酸的裂解4、催化的酶：6-磷酸脫水酶， KDPG 醛縮酶相關的發(fā)酵生產：細菌酒精發(fā)酵優(yōu)點：代謝速率高，產能轉化率高、菌體生成少、代謝副產物少、發(fā)酵溫度較高、不必定期供養(yǎng)氧缺點： PH=5 、較易染菌、細菌對乙醇耐受力低3、 TCA 循環(huán)特點：（ 1 ） 循環(huán)一次的結果是乙酰CoA 的乙?；谎趸癁?2 分子二氧化碳， 并重新生成1 分子草酰乙酸（ 2 ） 整個

45、循環(huán)有四步氧化還原反應， 其中三步反應中將NAD 還原為 NADH+H ， 另一步為 FAD 還原）為糖、脂、蛋白質三大物質轉化中心樞紐）循環(huán)中的某些中間產物是一些重要物質生物合成的前體）生物體提供能量的主要形式）為人類利用生物發(fā)酵生產所需產品提供主要的代謝途徑（二） 遞氫和受氫經上述 4 條脫氫途徑生成的 NADH 、 NAPH 、 FAGH 2 等，通過呼吸鏈等方式進行遞氫，最終與受氫體（氧、無機或有機氧化物）結合，以解放出其中的化學能。根據遞氫的特點尤其是受氫過程中氫受體性質的不同，把生物氧化分為有氧呼吸、無氧呼吸和發(fā)酵三種類型呼吸作用：有外援的最終電子受體的生物氧化模式。分為兩類有氧呼

46、吸：最終電子受體是分子O 2無氧呼吸：最終電子受體是O 2 以外的、無機氧化物，如 NO 3 、 SO 24 等發(fā)酵作用：沒有任何外援的最終電子受體的生物氧化模式，其還原力 H 未經過呼吸鏈傳遞而直接交某一內源性中間代謝物接受實現底物磷酸化產能有氧呼吸：底物脫氫后，脫下的氫經完整呼吸鏈（電子傳遞鏈）傳遞，最終被外源分子氧接受，產生水并釋放出 ATP 形式的能量，是最普遍、最重要的生物氧化方式途徑： EMP 、 TCA 循環(huán)特點：在有氧呼吸作用中，底物的氧化作用不與氧的還原作用直接偶聯，而是底物在氧化過程中釋放的電子先通過電子傳遞鏈最后才傳遞到氫。由此可見， TCA 循環(huán)與電子傳遞是有氧呼吸中兩

47、個主要產能環(huán)節(jié)（ 1）呼吸鏈：是指位于原核生物細胞膜上或真核生物線粒體膜上的、由一系列氧化還原勢呈梯度差的、鏈狀排列的氫（或電子）傳遞體功能：在氫或電子的傳遞過程中，通過與氧化磷酸化反應相偶聯，產生ATP 形式的能量真核生物中呼吸鏈比較典型，原核生物中呼吸鏈各具體組分有很大變化，尤其是細胞色素系統（ 2）氧化磷酸化：又稱電子傳遞鏈磷酸化，是指呼吸鏈的遞氫（或電子）和受氫過程與磷酸化反應相偶聯并產生ATP 的作用。遞氫、受氫即氧化過程造成了跨膜的質子梯度差即質子動勢，進而推動ATP 酶合成 ATP氧化磷酸化形成ATP 的機制：化學滲透學說和 ATP 酶構象假說原核生物呼吸鏈特點：存在于細胞膜上無

48、氧呼吸：又稱厭氧呼吸，是指一類呼吸鏈末端的氫受體為外源無機氧化物（少數為有氧化物）的生物氧化。特點：底物通過常規(guī)途徑脫氫后，經部分呼吸鏈遞氫，最終由氧化態(tài)的無機物或有機物受氫，并完成氧化磷酸化產能反應。可產生較多能量，但不如有氧呼吸產生的能量多。根據呼吸鏈末端受氫體的不同，把無氧呼吸分為：硝酸鹽呼吸、硫酸鹽呼吸、硫呼吸、鐵呼吸、碳酸鹽呼吸和延胡索酸呼吸。硝酸鹽呼吸（反硝化呼吸）硝酸鹽在微生物生命活動中具有兩種功能：在有氧或無氧條件下所進行的利用硝酸鹽作為氮源，稱為同化硝酸鹽還原作用在無氧條件下，某些兼性厭氧微生物利用硝酸鹽作為呼吸鏈的最氫終受體，把它還原成亞硝酸、NO、N2O、直至N2的過程，

49、稱為反硝化作用。反硝化細菌主要是一些兼性厭氧微生物。發(fā)酵： 在生物氧化中發(fā)酵是指無氧條件下， 底物脫氫后所產生的還原能力不經過呼吸鏈傳遞而直接交給一內源氧化性中間代謝的一類低效產能反應。途徑：在厭氧條件下分解葡萄糖的產能途徑主要有EMP 、 HMP 、 ED 途徑。由 EMP 途徑中丙酮酸出發(fā)的發(fā)酵丙酮酸是 EMP 途徑的關鍵產物，由它出發(fā)，在不同微生物中可進入不同的發(fā)酵途徑酵母菌同型發(fā)酵、同型乳酸發(fā)酵、丙酸發(fā)酵、混合酸發(fā)酵、 2， 3- 丁二酸發(fā)酵和丁酸型發(fā)酵通過 HMP 途徑的發(fā)酵（如異型乳酸發(fā)酵）凡葡萄糖經發(fā)酵后除主要產生乳酸外，還產生乙醇、乙酸和 CO 2 等多種產物的發(fā)酵由氨基酸發(fā)酵

50、產能 Stickland 反應以一種氨基酸作底物脫氫（氫供體） ，以另一種氨基酸作氫受體而實現生物氧化產能的獨特發(fā)酵類型，稱為 Stickland 反應少數厭氧梭菌能利用一些氨基酸兼作碳源、氮源和能源產能機制是通過部分氨基酸的氧化與一些氨基酸的還原相偶聯的獨特發(fā)酵方式。發(fā)酵中的產能反應發(fā)酵僅是專性厭氧菌或兼性厭氧菌在無氧的條件下的一種生物氧化形式。其產能機制是底物水平的磷酸化反應，產能效率很低。底物水平磷酸化可形成很多含高能磷酸鍵的產物，如， 1， 3-二磷酸甘油酸、磷酸烯醇丙酮酸、乙酰磷酸等。二、自養(yǎng)微生物產 ATP 和產還原力自養(yǎng)微生物按最初能源不同，可分為兩大類：能對無機物進行氧化而獲得

51、能量的微生物， 稱為化能自養(yǎng)型微生物， 其生物合成的起始點是建立在對氧化程度高的 CO 2 進行還原的基礎上能利用日光輻射能的微生物， 稱為光能自養(yǎng)型微生物， 其生物合成建立在對氧化還原水平適中的有機碳源直接利用的基礎上。化能自養(yǎng)微生物還原CO 2所需要的ATP和H:通過氧化無機底物而獲得，如 H 2、H 2 S、NH 4、NO 2等產能途徑：主要借助于經過呼吸鏈的氧化磷酸化反應注意：上述無機底物不僅可以作為最初能源產生ATP ，而且有些底物還可以作為無機氫供體， 這些無機氫供體在充分提供 ATP 能量的條件下， 可通過逆呼吸鏈的方式形成還原CO 所需的還原力 H 。硝化細菌：廣泛分布于各種土

52、壤和水體中的化能自養(yǎng)微生物，從生理類型來看分為兩類，一類為亞硝化細菌或氨氧化細菌，可把NH 3氧化成 NO 2 ，另一類是硝酸化細菌或亞硝酸氧化細菌，可把NO 2氧化成 NO 3 。光能營養(yǎng)微生物在自然界中，能進行光能營養(yǎng)的生物循環(huán)光合磷酸化： 因能在光能驅動下通過電子的循環(huán)式傳遞而而完成磷酸化產能反應而得名。特點：電子傳遞途徑屬循環(huán)方式；產能與產還原力分別進行；還原能力來自 H 2 S 等無機氫供體；不產生氧。非循環(huán)光合磷酸化：各種綠色植物、藻類和藍細菌所共有的利用光能產生ATP 的磷酸化反應特點： 電子傳遞途徑屬非循環(huán)方式； 有氧條件進行； 反應中可同時產生ATP 、 還原力和 O 2 ；

53、還原力 N ADPH 2 中 H 來自 H 2 O 分子的光解產物 H 和電子噬鹽菌紫膜的光介導ATP 合成光介導 ATP 合成：噬鹽菌在無氧條件下，利用光能所造成的紫膜蛋白上視黃醛輔基構象的變化，可使質子不斷驅至膜外，從而在膜兩側建立一個質子動勢，再由它來推動ATP 酶合成 ATP紫膜在細胞膜上呈斑片狀獨立分布，由稱作細菌視紫紅質的蛋白質（ 75% ）和類脂（ 25% ）組成細菌視紫紅質的功能與葉綠素相似，能吸收光能，并在光量子的驅動下起著質子泵作用第二節(jié) 分解代謝和合成代謝的聯系分解代謝和合成代謝兩者聯系密切聯接分解代謝和合成代謝的中間代謝物有12 種生物在長期進化過程中，通過兩用代謝途徑

54、和代謝回補順序的方式，既巧妙又圓滿地解決了分解代謝和合成代謝的矛盾一、兩用代謝途徑兩用代謝途徑： 凡在分解和合成代謝中均具有功能的代謝途徑。 EMP 、 HMP 、 TCA 循環(huán)等都是中重要的兩用代謝途徑。特點：在兩用代謝途徑中，合成途徑并非分解途徑的完全逆轉，即某一反應的逆反應并不總是由同樣的的酶進行催化。在分解代謝與合成代謝途徑的相應代謝步驟中，往往還包含了完全不同的中間代謝產物在真核生物中，分解代謝和合成代謝一般在不同的分割區(qū)域內分別進行，即分解代謝一般在線粒體、微體或溶酶體中進行，而合成代謝一般在細胞質中進行，從而有利于兩者可同時有條不紊地運轉。原核生物因其細胞微小、結構的間隔程度低，

55、故反應的控制大多在簡單的酶分子水平上進行。二、代謝物回補順序1、所代謝物謂回補順序，又稱代謝物補償順序或添補途徑，是指能補充兩用代謝途徑中因合成代謝而消耗的中間代謝產物的那些反應。通過這種機制，一旦重要產能途徑中的某種關鍵中間代謝物必須被大量用作生物合成原料而抽走時，仍可保證能量代謝的正常進行。2、不同的微生物種類或同種微生物在不同的碳源下，有不同的代謝回補順序。與EMP 途徑和 TCA 循環(huán)有關的回補途徑約有10 條， 它們都圍繞著回補EMP 途徑中的磷酸烯醇式丙酮酸和 TCA 循環(huán)中的草酰乙酸這兩種關鍵性中間代謝產物來進行的。3、乙醛酸循環(huán)又稱乙醛酸支路，因循環(huán)中存在乙醛酸這一關鍵中間代謝

56、物而得名。它是TCA 循環(huán)的一條回補途徑，可使TCA 循環(huán)不僅具有高效產能功能，而且還兼有許多生物合成反應提供有關中間代謝產物的功能乙醛酸循環(huán)中有兩個關鍵酶：異檸檬酸裂合酶、蘋果酸合酶第三節(jié) 微生物的代謝調節(jié)和發(fā)酵生產一、微生物的代謝調節(jié)微生物代謝調節(jié)系統的調節(jié)的特點：精確、可塑性強、細胞水平的代謝調節(jié)能力超過高等生物成因：細胞體積小，所處環(huán)境多變。解決方式：組成酶經常以高濃度存在，其它酶都是誘導酶，在底物和其類似物存在時才合成，誘導酶的總含量占細胞總蛋白的 10%方式：粗調：調節(jié)酶合成量的誘導或阻遏機制細調：調節(jié)現成酶催化活力的反饋抑制機制二、代謝調節(jié)在發(fā)酵工業(yè)中的應用代謝調節(jié)是指在代謝途徑

57、水平上對酶活性的調節(jié)和在基因調控水平上對酶活性的調節(jié)，目的是使微生物累積更多的為人類所需要的有益代謝產物應用營養(yǎng)缺陷型菌株解除正常的反饋機制在直線式的生物合成途徑中，營養(yǎng)缺陷型突變株只能累積中間代謝物，而不能累積最終代謝物，但在分支代謝途徑中，通過解除某種反饋調節(jié)，就可使某一分支途徑的末端代謝物得到積累。賴氨酸發(fā)酵肌苷酸的生產應用抗反饋機制的突變株解除反饋調節(jié)抗反饋調節(jié)突變株就是指一種對反饋抑制不敏感或對阻遏有抗性的組成型菌株，或兼而有之的菌株（三）控制細胞膜的滲透性1、通過生理學手段控制細胞膜的滲透性2、通過細胞膜缺損突變而控制其滲透性例子看懂，明白原理即可第六章 微生物的生長及調控生長：微

58、生物細胞吸收營養(yǎng)物質，進行新陳代謝，當同化作用異化作用時，生命個體的重量和體積不斷增大的過程。繁殖：生命個體生長到一定階段，通過特定方式產生生命個體，即引起生命個體數量增加的生物學過程發(fā)育：從生長到繁殖，是生物體的構造和機能從簡單到復雜，從量變到質變的發(fā)展變化過程。個體生長：微生物細胞個體吸收營養(yǎng)物質，進行新陳代謝，原生質與細胞組分的增加。群體增長：群體中個體數目的增加，可以用重量、體積、密度或濃度來衡量個體生長-個體繁殖-群體生長群體生長 =個體生長 +個體繁殖由于微生物的個體極小，所以常用群體生長來反映個體生長的狀況第一節(jié) 測定生長繁殖的方法生長意味著原生質含量增加，測定生長的方法都直接或

59、間接地以此為依據測定繁殖則是建立在計算個體數目的基礎上一、測生長量1、直接法（干重法、堆體積法）干重法：將一定量的菌液中的菌體通過離心或過濾分離出來，然后烘干、稱重該法適合菌濃度較高的樣品2、間接法（比濁法、碳、氮含量法、其他生理指標）比濁法：在一定范圍內，菌懸濁也中的細胞濃度與渾濁度成正比，即與光密度成正比，菌數越多，光密度越大。因此借助于分光光度計，在一定波長下測定菌懸液的光密度，就可反應出菌液的濃度生理指標法測含氮量：蛋白質是細胞的主要物質，含量穩(wěn)定，而氮是蛋白質的主要成分，通過測含氮量就可推知微生物的濃度其他：含碳、磷、 DNA 、 RNA 、耗氧量、消耗底物量、產二氧化碳量、產酸、產

60、熱、粘度等。二、計繁殖數1、直接法（血球計數板、比例計數法）血球計數板法：將1cm2 x 0.1mm的薄層空間劃分為400小格，從中均勻分布地選取80或100 小格，計算其中的細胞數目，換算成單位體積中的細胞數適用范圍：個體較大細胞或顆粒，不適用于細菌等個體較小的細胞，因為細菌細胞太小，不易沉降，在油鏡下看不清網格線，超出油鏡工作距離特點：快速、準確，對酵母菌可同時測定出牙率，或在菌懸液中加入少量美藍可以區(qū)分死活細胞，把死活細胞都算入2、間接法（活菌計數法、液體稀釋法、膜過濾法）平板菌落計數法：適用范圍：中溫、好氧和兼性厭氧、能在營養(yǎng)瓊脂上生長的微生物誤差：多次稀釋造成的誤差是主要來源，其次還