《微生物學(xué)教程(周德慶)》各章復(fù)習(xí)重點-(1)

1、第一章 原核生物的形態(tài)、構(gòu)造和功能學(xué)習(xí)要點 1.1. 細菌 Bacteria 一、細菌的形態(tài)和大小 1. 基本形態(tài) （1）球菌（Coccus）：球形或近球形，根據(jù)空間排列方式不同又分為單、雙、鏈、四聯(lián)、八疊、葡萄球菌。不同的排列方式是由于細胞分裂方向及分裂后情況不同造成的。 （2）桿菌（Bacillus）：桿狀或圓柱形，徑長比不同，短粗或細長。是細菌中種類最多的。 （3）螺旋菌（Spirillum）：是細胞呈彎曲桿狀細菌的統(tǒng)稱，一般分散存在。根據(jù)其長度、螺旋數(shù)目和螺距等差別，分為弧菌Vibrio（菌體只有一個彎曲，形似C字）和螺旋菌（螺旋狀，超過1圈）。 細菌的形態(tài)不是一成不變的，受環(huán)境條件影

2、響（如溫度、培養(yǎng)基濃度及組成、菌齡等 ）。一般在幼齡和生長條件適宜時，形狀正常、整齊。而在老齡和不正常生長條件下會表現(xiàn)出畸形、衰頹形等異常形態(tài)。畸形是由于理化因素刺激，阻礙細胞發(fā)育引起；衰頹形是由于培養(yǎng)時間長，細胞衰老，營養(yǎng)缺乏，或排泄物積累過多引起的。 2. 細菌大小 細菌是單細胞的，大小在1m左右，在顯微鏡下才能看到其形狀。可用顯微測微尺測量細菌大小，不同細菌大小不同，一般球菌直徑0.5-1m；桿菌直徑0.5-1m ，長為直徑1-幾倍；螺旋菌直徑0.3-1m，長1-50m。細菌大小也不是一成不變的。 二、細菌細胞結(jié)構(gòu) 細菌是單細胞的微生物，其細胞結(jié)構(gòu)分為基本結(jié)構(gòu)和特殊結(jié)構(gòu)。基本結(jié)構(gòu)是細胞不

3、變部分或一般結(jié)構(gòu)，如細胞壁、細胞膜、細胞核、核糖體等為全部細菌細胞所共有。特殊結(jié)構(gòu)是細胞可變部分或特殊結(jié)構(gòu)，如鞭毛、纖毛、莢膜、芽孢、氣泡等，只在部分細菌中發(fā)現(xiàn)。 （一）細菌細胞的基本結(jié)構(gòu) 1. 細胞壁(cell wall)：位于細胞表面，較堅硬，略具彈性的結(jié)構(gòu)。 （1）細胞壁的功能 保護細胞免受機械損傷和滲透壓的破壞，維持細胞形狀；鞭毛運動支點；正常細胞分裂必需；一定的屏障作用；噬菌體受體位點所在。另外與細菌的抗原性、致病性有關(guān)。 （2）革蘭氏染色 Cristein Gram于1884年發(fā)明的一種細菌染色方法。不同的細菌，細胞壁的化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)不同，通過革蘭氏染色法可將所有細菌分為革蘭氏陽性

4、（G）與革蘭氏陰性（G）兩大類，兩者在細胞壁組成上具有明顯差異。凡是不能被乙醇脫色，呈藍紫色，稱為革蘭氏陽性菌(G)；凡是經(jīng)乙醇脫色，呈復(fù)染劑顏色，稱為革蘭氏陰性菌(G) 革蘭氏染色的過程： 初染：結(jié)晶紫使菌體著上紫色；媒染：碘和結(jié)晶紫形成脂溶性大分子復(fù)合物，分子大，能被細胞壁阻留在細胞內(nèi)；脫色：酒精脫色，細胞壁成分和構(gòu)造不同，出現(xiàn)不同的反應(yīng)；復(fù)染：沙黃復(fù)染，增加脫色菌與背景的反差并區(qū)別于未脫色菌。 （3）革蘭氏陽性菌 以金黃色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）為例： G細胞壁：是連續(xù)層，厚20-80nm，由微纖絲組成的網(wǎng)狀骨架和基質(zhì)兩部分構(gòu)成，其化學(xué)組成主要是肽聚糖和磷壁

5、酸。 肽聚糖（peptidoglycan）：是由許多亞單位交聯(lián)而成的大分子復(fù)合體，由雙糖單位、短肽、肽橋組成。 雙糖單位是N-乙酰胞壁酸（NAM）和N-乙酰葡萄糖胺（NAG）通過-1，4糖苷鍵相連而成；短肽為L-Ala-D-Glu-L-Lys-D-Ala；肽橋由5個甘氨酸組成，連接相鄰的短肽。短肽全部或部分連至NAM上，短肽之間也有連接，組成一網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。肽聚糖是細菌細胞壁特有的成分，也是原核微生物的特有成分（古生菌沒有）。 溶菌酶使肽糖中的糖苷鏈斷裂，而青霉素是干擾短肽之間肽鍵的形成。 磷壁酸（teichoic acid）：是大多數(shù)G的特有成分。通過磷酸二酯鍵與NAM相連，它是多元醇和磷酸的聚

6、合物，能溶于水。其主要功能是：使壁形成負電荷環(huán)境，吸附二價金屬離子，調(diào)節(jié)酶的活性；維持壁硬度；在細胞表面形成噬菌體吸附的受體位點；也是細胞壁深層的一種抗原物質(zhì)。 （4）革蘭氏陰性菌 以大腸桿菌（E.coli）為例： G細胞壁的構(gòu)成是非連續(xù)層，包括外壁層和內(nèi)壁層；外壁層又稱為外膜，8-10 nm，由脂多糖層、磷脂層和脂蛋白層組成，以脂類部分與肽聚糖相連；其中脂多糖（lipopolysaccharide，LPS）是其主要成分，也是G細菌的特有成分，它由類脂A、核心多糖和O-側(cè)鏈組成。 脂多糖層的功能：是革蘭氏陰性細菌致病物質(zhì)內(nèi)毒素的物質(zhì)基礎(chǔ)；吸附鎂、鈣離子；決定G-表面抗原；噬菌體受體位點。內(nèi)壁層

7、緊貼細胞膜，厚2-3 nm，由肽聚糖組成。與G區(qū)別在于：交聯(lián)低，肽鏈中的L-Lys往往被二氨庚二酸取代（DAP），無特殊肽橋。 （5）G與G細菌細胞壁的比較： 革蘭氏陽性菌革蘭氏陰性菌細胞壁厚度 較厚，2080nm較薄1015nm細胞壁分層不分層分層，包括外膜和內(nèi)壁層 肽聚糖含量含量高（30-70）只占組分的5-10% 肽聚糖層數(shù)層數(shù)多低，一般1-2層 交聯(lián)度高較低磷壁酸有無脂多糖無有（在外膜層）DAP無有（6）革蘭氏染色機制 G細胞壁厚，網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)致密，肽聚糖含量高，分子交聯(lián)度緊密，用乙醇處理后，肽聚糖網(wǎng)孔會因脫水而明顯收縮，透性降低，故細菌仍保留結(jié)晶紫-碘復(fù)合物在細胞膜內(nèi)使其呈現(xiàn)紫色。G肽聚

8、糖層較薄，肽聚糖含量低，交聯(lián)度松散，且含較多類脂質(zhì)，故用乙醇處理后，類脂質(zhì)被溶解，細胞壁孔徑變大，通透性增加，使初染的結(jié)晶紫和碘的復(fù)合物易于滲出，細胞被脫色，經(jīng)沙黃復(fù)染后呈紅色。 （7）古生菌 古生菌是一群具有獨特基因結(jié)構(gòu)或系統(tǒng)發(fā)育生物大分子序列的單細胞生物，主要包括一些獨特生態(tài)類型的原核生物。除熱源體屬Thermoplasma外，均有與真細菌類似細胞壁， 但化學(xué)成分差別很大，不含肽聚糖，而含假肽聚糖、糖蛋白或蛋白質(zhì)。 （8）細胞壁缺陷細菌 原生質(zhì)體protoplast：人工條件下用溶菌酶除去細胞壁或用青霉素抑制細胞壁合成后形成的球形結(jié)構(gòu)。一般由G形成。 球形體spheroplast：殘留部分

9、細胞壁的球形結(jié)構(gòu)，一般由G形成。具有對滲透壓敏感；有鞭毛也不運動；對噬菌體不敏感；細胞不能分裂等特點。 細菌 L型：一種由自發(fā)突變形成無完整細胞壁的變異型，在固體培養(yǎng)基表面形成 “油煎蛋 ”狀小菌落。 支原體：長期進化形成的無細胞壁、形態(tài)多變的G細菌。 2. 細胞膜（cell membrane） 細胞膜是存在于細胞壁與細胞質(zhì)之間的一層柔軟而富有彈性的半透性膜。厚510nm。由蛋白和磷脂組成，蛋白質(zhì)含量高達75%，種類也多。 （1）膜結(jié)構(gòu)假說：磷脂雙分子層構(gòu)成了膜基本骨架；磷脂分子在細胞膜中以多種形式不斷運動，從而使膜具有流動性；膜蛋白無規(guī)則的，以不同深度分布于膜的磷脂層中。 （2）細胞膜的功能

10、：高度選擇透性膜，參與物質(zhì)運輸；滲透屏障，維持正常滲透壓；重要代謝活動中心，生物氧化和合成作用；與壁、莢膜合成有關(guān)；鞭毛著生點，提供運動能量。 3. 間體（mesosome） 間體是細胞膜內(nèi)陷形成。其功能是呼吸酶系發(fā)達，擬線粒體結(jié)構(gòu)；與壁合成、核分裂、芽孢形成有關(guān)。 4. 細胞質(zhì)及內(nèi)含物 細胞質(zhì)是位于細胞膜與擬核之間的無色透明膠狀物，原核與真核的細胞質(zhì)組成不同。原核細胞的細胞質(zhì)主要由水、蛋白、核酸、脂類及少量糖和無機鹽組成。不同細菌細胞內(nèi)，含不同內(nèi)含物，是細胞的貯藏物質(zhì)或代謝產(chǎn)物。 貯藏物：異染粒是普通貯藏物聚羥丁酸顆粒是許多細菌細胞質(zhì)內(nèi)常含有的碳源類儲藏物。此外，還有肝糖粒和淀粉粒、硫滴等儲

11、存碳源和硫元素的貯藏物顆粒。磁小體：在水生螺菌屬和嗜膽球菌屬等趨磁細菌中發(fā)現(xiàn)，其功能是導(dǎo)向作用。磁小體可用來生產(chǎn)磁性定向藥物或抗體，以及制造生物傳感器。 羧酶體：自養(yǎng)生物（如固氮菌）所特有，可能是固定CO2的場所。 氣泡：是存在于許多光能營養(yǎng)型、無鞭毛運動水生細菌中的泡囊狀內(nèi)含物，其內(nèi)充滿氣體。許多漂浮于湖水、海水表面的細菌如藍細菌都具有氣泡。 核糖體（ribosome）：是一種無膜包裹的顆粒狀細胞器，具有合成蛋白質(zhì)的功能。每個細胞含大量的核糖體。原核生物具有70S的核糖體，游離存在；真核生物具有70、80S的核糖體，游離存在或結(jié)合于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)等細胞器中。 5. 細胞核（nuclear body）

12、 原核細胞由于其核構(gòu)造簡單故稱原核，擬核，核物質(zhì)等，原核無明顯核，僅有一核區(qū)。 其細胞核的特點是：無核膜、核仁、固定形態(tài)；結(jié)構(gòu)簡單；細胞分裂前核分裂。一般為單倍體。主要成分為環(huán)狀雙鏈、超線圈結(jié)構(gòu)的DNA。 6. 質(zhì)粒（plasmid） 質(zhì)粒是細菌染色體外的遺傳物質(zhì)，為環(huán)狀DNA分子。它可以獨立復(fù)制，穩(wěn)定遺傳。質(zhì)粒分子比染色體小的多，僅有50100個基因。一個細胞內(nèi)可有一至數(shù)個質(zhì)粒。質(zhì)?？梢钥刂瓶股氐漠a(chǎn)生，在遺傳工程中質(zhì)?？勺髂康幕蜉d體。 （二）細菌細胞的特殊結(jié)構(gòu) 1. 莢膜（capsule） 莢膜是某些細菌細胞壁外面覆蓋的一層透明粘性物質(zhì)。根據(jù)厚度和形態(tài)的不同可以分為大莢膜、微莢膜和粘液層

13、。莢膜由90%以上的水和多糖或多肽的聚合物組成。折光率低，可用負染法觀察。它具有抵抗干燥；加強致病力，免受吞噬；堆積某些代謝廢物；貯存營養(yǎng)物質(zhì)等功能。 2. 鞭毛和菌毛 鞭毛（flagellum）是某些細菌表面一種纖細呈波狀的絲狀物，是細菌運動器官。鞭毛的直徑是20-25nm，長超過菌體若干倍。可通過電鏡或特殊染色法觀察鞭毛。鞭毛由鞭毛絲、鞭毛鉤和基體三部分組成，其主要成分為蛋白質(zhì)。鞭毛的運動具有趨光性和趨化性。鞭毛的著生位置與數(shù)目，可作為分類依據(jù)。 菌毛（fimbria，pilus）又稱纖毛，是某些菌體表面存在的短而多的附屬物。纖毛比鞭毛更短、更細，且直而硬，數(shù)量很多，不具有運動功能，其作用

14、是作為附著到哺乳動物細胞或其他物體的工具。 性菌毛（F菌毛）的構(gòu)造和成分與菌毛相同，但比菌毛長。數(shù)量僅一至少數(shù)幾根。性菌毛一般見于革蘭氏陰性細菌的雄性菌株中。性菌毛的功能和雌性菌株的有性接合有關(guān)，在接合中傳遞遺傳物質(zhì)。 3. 芽孢（spore, endospore） 某些細菌在其生長發(fā)育后期，在營養(yǎng)細胞內(nèi)形成圓形或橢圓形、壁厚、含水量極低、抗逆性極強的休眠體，稱為芽孢。芽孢位于菌體的中央或末端。每一細胞僅形成一個芽孢，反之，一個芽孢經(jīng)萌發(fā)后也只能生成一個菌體，所以芽孢沒有繁殖功能，是細菌度過不良環(huán)境的一種方式。 （1）芽孢的結(jié)構(gòu)：有多層，主要包括芽孢外壁、芽孢衣、皮層和核心。 （2）芽孢的形成

15、過程：營養(yǎng)細胞中的DNA濃縮形成束狀質(zhì)膜內(nèi)陷前芽孢雙層膜形成合成DPA 皮層合成芽孢衣合成芽孢囊裂解。 芽孢是細菌分類、鑒定中的重要形態(tài)指標(biāo)及滅菌標(biāo)準(zhǔn)的重要參數(shù)。 4. 伴孢晶體 少數(shù)芽孢桿菌，如Bacillus thuringiensis（蘇云金芽孢桿菌）在形成芽孢的同時，會在芽孢旁形成一個菱形或雙錐形的堿溶性蛋白晶體（即內(nèi)毒素）稱為伴胞晶體。它對昆蟲，尤其是鱗翅目昆蟲的幼蟲有毒殺作用，故可制成細菌殺蟲劑。三、細菌繁殖與群體形態(tài) 1. 細菌的繁殖方式 細菌的繁殖方式以裂殖為主，少數(shù)有性接合。細菌分裂過程：菌體伸長，核質(zhì)體分裂形成橫隔壁子細胞分離。 2. 菌落形態(tài) hainan2016_888

16、菌落（colony）是由單個或少數(shù)幾個細胞在適宜的固體培養(yǎng)基表面或內(nèi)部生長繁殖到一定程度形成肉眼可見的有一定形態(tài)結(jié)構(gòu)的子細胞群體。若多個菌落連成一片則稱為菌苔（lawn）。 菌落形態(tài)包括大小、形狀、隆起、邊緣、表面狀態(tài)、表面光澤、質(zhì)地、顏色等等。 3. 細菌菌落的特征 一般都較小，菌落與培養(yǎng)基結(jié)合不緊密，用接種針容易挑起，多數(shù)表面較光滑、濕潤、較粘稠，易挑取，質(zhì)地均勻，色澤多樣。 1. 2. 放線菌（Actinomycetes） 放線菌為細菌中的一個特殊類群。因其在固體培養(yǎng)基上呈輻射狀生長而得名,是絲狀分枝細胞的細菌。細胞核屬于原核，直徑在0.51.5m、長度在50600 m之間，細胞壁的化學(xué)

17、成份與細菌相仿，G，行無性繁殖,是細菌類中進化較高級的類群。一般分布在含水量低、有機質(zhì)豐富的中性偏堿性土壤中，有特殊土腥味。大多數(shù)是腐生菌，少數(shù)寄生；多數(shù)異養(yǎng)，好氧。突出特性是產(chǎn)各種抗生素。 1. 形態(tài)與結(jié)構(gòu) 由菌絲構(gòu)成，直徑0.2-1.2m，無橫隔，仍是單細胞。菌絲由于形態(tài)與功能不同分為營養(yǎng)菌絲、氣生菌絲與孢子絲。營養(yǎng)菌絲又稱基內(nèi)菌絲，長在培養(yǎng)基內(nèi)，主要功能為吸收營養(yǎng)物；氣生菌絲是由營養(yǎng)菌長出到培養(yǎng)基外,伸向空中的菌絲，其功能是分化產(chǎn)生孢子絲;孢子絲是放線菌生長發(fā)育到一定階段，在其氣生菌絲上分化出可以形成孢子的菌絲，孢子絲的形態(tài)多樣，孢子絲發(fā)育到一定階段，其頂端形成分生孢子。不同放線菌的基內(nèi)

18、菌絲、氣生菌絲的顏色可不同，孢子絲和孢子的形狀各異，是分類依據(jù)之一。 2. 繁殖 放線菌通過無性孢子及菌絲片斷等進行繁殖，其中以無性孢子為主。大多數(shù)放線菌通過產(chǎn)生橫隔膜的方式使孢子絲分裂成為一串分生孢子。少數(shù)放線菌在菌絲上產(chǎn)生孢子囊，孢子囊成熟后破裂，釋放出大量的孢囊孢子。放線菌可通過菌絲斷裂而繁殖。 3. 放線菌的菌落特征 放線菌的菌落介于霉菌與細菌菌落之間，質(zhì)地致密、堅實干燥、多皺，菌落較小，與培養(yǎng)基結(jié)合緊密，由于菌絲及孢子含色素，菌落呈一定色澤。 1. 3 藍細菌 藍細菌（Cyanobacteria）：是一類含葉綠素、進行產(chǎn)氧性光合作用的大型原核生物。有些種類的細胞特化為異形胞，具固氮功

19、能。由于具有含水量豐富和儲存有營養(yǎng)物質(zhì)的莢膜、能進行光合作用的類囊體、固定CO2抵的羧酶體，以及抗干燥的厚垣孢子，可在貧瘠沙灘荒巖上生長，故被稱為“先鋒生物”。 1. 4 立克次氏體、支原體和衣原體 立克次氏體（Rickettsia） 立克次氏體是介于細菌和病毒之間、專性真核活細胞內(nèi)寄生的G原核生物。多數(shù)無濾過性，細胞形態(tài)多變，不運動。有不完整的產(chǎn)能代謝途徑，抵抗性差。 支原體（Mycoplasma） 支原體是介于細菌和立克次氏體之間、無細胞壁的原核生物，柔軟，可通過濾器，細胞膜含甾醇類。已知的可獨立生活的、最小的細胞型生物。可人工培養(yǎng)，形成“油煎蛋”狀菌落。 衣原體（Chlamydia） 衣

20、原體是介于立克次氏體和病毒之間、專性活細胞的能量寄生性的G原核生物。具濾過性，有不完整的酶系統(tǒng)。在其生活史中有原體、始體、包涵體等形態(tài)。 第二章 真核微生物的形態(tài)、構(gòu)造和功能學(xué)習(xí)要點 2.1 真核微生物概述 真核生物是大類細胞核具有核膜，能進行有絲分裂，細胞質(zhì)中存在線粒體或同時存在葉綠體等多種細胞器的生物。真菌、顯微藻類和原生動物等是屬于真核生物類的微生物，故稱為真核微生物。真核微生物主要包括屬于植物界的顯微藻類、屬于動物界的原生動物和屬于“菌物界”的真菌等微生物。 真核生物細胞與原核生物細胞相比，有顯著的差異：真核生物細胞中存在著許多由膜包圍著的細胞器和有核膜包裹的完整細胞核。 “菌物界”這

21、個名詞是我國學(xué)者裘維著等于1990年提出的，是指與動物界、植物界相并列的一大群無葉綠素、依靠細胞表面吸收有機養(yǎng)料、細胞壁一般含有幾丁質(zhì)的真核微生物。一般包括真菌、粘菌和假菌（卵菌等）3類。 真菌是最重要的真核微生物，其特點是：無葉綠素，不能進行光合作用；一般具有發(fā)達的菌絲體；細胞壁多數(shù)含幾丁質(zhì)；營養(yǎng)方式為異養(yǎng)吸收型；以產(chǎn)生大量無性和（或）有性孢子的方式進行繁殖；陸生性較強。真菌按其形態(tài)特征可分為酵母菌、霉菌和蕈菌3類。 2.2 真核微生物的細胞構(gòu)造 真核微生物的細胞主要構(gòu)造有細胞質(zhì)膜、細胞質(zhì)、細胞核（真核）和許多執(zhí)行特殊生理功能的細胞器，有的種類還有細胞壁、鞭毛和纖毛等特殊構(gòu)造。水生真菌能產(chǎn)生

22、“ 9+2 ”結(jié)構(gòu)的鞭毛。 一、細胞壁 真菌細胞壁的主要成分是多糖，另有少量的蛋白質(zhì)和脂類。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，而高等陸生真菌則以幾丁質(zhì)為主。其功能是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。 二、鞭毛與纖毛 某些真核微生物細胞表面長有或長或短的毛發(fā)狀、具有運動功能的細胞器，其中形態(tài)較長（150-200 m）、數(shù)量較少者稱鞭毛，而形態(tài)較短（5-10 m）、數(shù)量較多者則稱纖毛。它們在運動功能上雖與原核生物的鞭毛相同，但在構(gòu)造、運動機制等方面卻差別極大。鞭毛與纖毛的構(gòu)造基本相同，都由伸出細胞外的鞭桿、嵌埋在細胞質(zhì)膜上的基體以及把這兩者相連的過渡區(qū)共3

23、部分組成。鞭桿的橫切面呈“9+2”型，即中心有一對包在中央鞘中的相互平行的中央微管，其外被9個微管二聯(lián)體圍繞一圈，整個微管由細胞質(zhì)膜包裹。每條微管二聯(lián)體由A、B兩條中空的亞纖維組成，其中A亞纖維是一完全微管，即每條由13個球形微管蛋白亞基環(huán)繞而成，而B亞纖維則是由10個亞基圍成。所缺的3個亞基與A亞纖維共用。A亞纖維上伸出內(nèi)外2條動力蛋白臂，它是一種能被Ca2+和Mg2+激活 的ATP酶可水解ATP以釋放供鞭毛運動的能量。通過動力蛋白臂與相鄰的微管二聯(lián)體的作用，可使鞭毛作彎曲運動。在相鄰的微管二聯(lián)體間有微管連絲蛋白相連。此外，在每條微管二聯(lián)體上還有伸向中央微管的放射輻條。基體的結(jié)構(gòu)與鞭桿接近，

24、直徑約120-170 m，長約200-500 m，但在電鏡下其橫切面卻呈“9+0”型，且其外圍是9個三聯(lián)體，中央則沒有微管和鞘。 三、細胞質(zhì)膜 細胞質(zhì)膜是一個分隔細胞內(nèi)和外的半透明屏障，與原核生物相似。 四、細胞核 細胞核由核被膜、染色質(zhì)、核仁和核基質(zhì)等構(gòu)成。是細胞內(nèi)遺傳信息（DNA）的儲存、復(fù)制和轉(zhuǎn)錄的主要場所。每個細胞通常只含個核，有的含兩至多個。 五、細胞質(zhì) 細胞質(zhì)位于細胞質(zhì)膜和細胞核間的透明、粘稠、不斷流動并充滿各種細胞器的溶膠。組成真核生物細胞質(zhì)的細胞基質(zhì)、細胞骨架和各種細胞器。在真核細胞中，除細胞器以外的膠狀溶液，稱細胞基質(zhì)或細胞溶膠，內(nèi)含賦予細胞以一定機械強度的細胞骨架和豐富的酶

25、等蛋白質(zhì)、各種內(nèi)含物以及中間代謝物等，是細胞代謝活動的重要基地。細胞骨架是由微管、肌動蛋白絲（微絲）和中間絲3種蛋白質(zhì)纖維構(gòu)成的細胞支架，具有支持、運輸和運動等功能。 六、細胞器 細胞質(zhì)中含有多種細胞器，主要有：內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、核糖體、高爾基體、溶酶體、微體、線粒體、葉綠體、液泡、膜邊體、幾丁質(zhì)酶體、氫化酶體等。 2.3 酵母菌 酵母菌是非分類名詞，一般泛指能發(fā)酵糖類的各種單細胞真菌，是第一種“家養(yǎng)微生物”，與人類關(guān)系密切。主要分布在含糖較高、偏酸性環(huán)境中，又稱 “糖真菌 ”?？捎糜趩渭毎鞍祝⊿CP）的生產(chǎn)。 一、酵母菌的特點： 個體一般以單細胞狀態(tài)存在； 多數(shù)營出芽繁殖； 能發(fā)酵糖類產(chǎn)能； 細胞壁

26、常含甘露聚糖； 常生活在含糖量較高、酸度較大的水生環(huán)境中。 二、酵母菌的細胞結(jié)構(gòu) 1細胞壁：呈三明治狀，外層為甘露聚糖，內(nèi)層為葡聚糖（機械強度），中間夾著一層蛋白質(zhì)（包括多種酶，如葡聚糖酶，甘露聚糖酶等）?？杀晃伵Ｏ杆?。 2細胞膜：含蛋白質(zhì)（約占干重50%）、類脂（約40%）、少量糖類。 3細胞核：由多孔雙層單位膜包裹。除細胞核含DNA外，在酵母菌線粒體、“2m質(zhì)粒”及少數(shù)酵母菌線狀質(zhì)粒中，也含有DNA。 三、繁殖方式：無性繁殖包括芽殖（最普遍方式）、裂殖（少數(shù)）、產(chǎn)無性孢子（節(jié)孢子、擲孢子、厚垣孢子）；有性繁殖（產(chǎn)子囊孢子）。 四、生活史 生活史指上一代生物個體經(jīng)一系列生長發(fā)育階段而產(chǎn)

27、生下一代個體的全部過程。酵母菌的生活史可分為3類：營養(yǎng)體既能以單倍體也能以雙倍體形式存在（釀酒酵母）；營養(yǎng)體只能以單倍體形式存在（八孢裂殖酵母）；營養(yǎng)體只能以二倍體形式存在（路德類酵母）。 五、菌落特征：與細菌相似，但大且厚。 2.4 絲狀真菌霉菌 霉菌是非分類名詞，為絲狀真菌的統(tǒng)稱，通常指菌絲體發(fā)達而又不產(chǎn)生大型子實體的真菌。 一、 霉菌的形態(tài)和構(gòu)造 霉菌營養(yǎng)體的基本單位是菌絲，直徑3-10m，許多菌絲相互交織而形成的一個菌絲集團稱為菌絲體。菌絲體分兩類：密布在固體營養(yǎng)基質(zhì)內(nèi)部，主要執(zhí)行吸取營養(yǎng)物功能的菌絲體稱營養(yǎng)菌絲體；而伸展到空間的菌絲體則稱氣生菌絲體。營養(yǎng)菌絲體的特化形態(tài)主要包括：假根

28、和吸器（吸取養(yǎng)料）、附著胞和附著枝（附著）、菌核和菌索（休眠或蔓延）、匍匐菌絲（延伸）、菌環(huán)和菌網(wǎng)（捕食）；氣生菌絲體主要特化成各種形態(tài)的子實體，如：分生孢子頭、孢子囊、分生孢子器、分生孢子座、分生孢子盤、子囊果等。真菌在液體培養(yǎng)基中進行通氣攪拌或振蕩培養(yǎng)時，往往會產(chǎn)生菌絲球的特殊構(gòu)造。 二、 霉菌的繁殖 真菌的繁殖能力極強，主要通過產(chǎn)生大量的無性孢子或有性孢子來完成。 無性孢子：游動孢子（內(nèi)生孢子。壺菌）、孢囊孢子（內(nèi)生孢子。毛霉，根霉）、分生孢子（外生孢子。曲霉，青霉）、節(jié)孢子（外生孢子。白地霉）、厚垣孢子（外生孢子?？偁蠲梗?、芽孢子（外生孢子。假絲酵母）、擲孢子（外生孢子。擲孢酵母）。

29、 有性孢子：卵孢子（厚壁，休眠。德氏腐霉）、接合孢子（厚壁，休眠，大，深色。毛霉，根霉）、子囊孢子（形態(tài)多樣。脈孢菌，紅曲）、擔(dān)孢子（擔(dān)子上。蘑菇，香菇）。 霉菌生活史是指從一種孢子開始，經(jīng)過一定的生長和發(fā)育，最后又形成同一種孢子為止。 三、 霉菌的菌落 霉菌的菌落形態(tài)較大，質(zhì)地硫松，外觀干燥不透明，呈現(xiàn)或松或緊的蛛網(wǎng)狀、絨毛狀、棉絮狀或氈狀；菌落與培養(yǎng)基間的連接緊密，不易挑取，菌落正面與反面的顏色、構(gòu)造，以及邊緣與中心的顏色、構(gòu)造常不一致等。 四、與人類關(guān)系密切的幾種霉菌： 1根霉屬（Rhizopus）：在培養(yǎng)基上或自然基物上生長時，營養(yǎng)菌絲體上產(chǎn)生匍匐枝，匍匐枝的節(jié)間形成特有的假根，在有假

30、根處的匍匐枝上著生成群的孢囊梗，梗的頂端膨大形成孢子囊，囊內(nèi)產(chǎn)生孢子。孢子囊內(nèi)囊軸明顯，球形或近球形，囊軸基部與梗相連處有囊托。孢囊孢子球形、卵形或不規(guī)則。根霉的用途很廣，其淀粉酶活力很強，釀酒工業(yè)上多用來作淀粉質(zhì)原料釀酒的糖化菌。我國最早利用根霉糖化淀粉(即阿明諾法)生產(chǎn)酒精。根霉能產(chǎn)生有機酸（反丁烯二酸、乳酸、琥 珀酸等），還能產(chǎn)生芳香性的酯類物質(zhì)，轉(zhuǎn)化甾族化合物。 2. 毛霉屬（Mucor）：菌絲體在基質(zhì)上或基質(zhì)內(nèi)能廣泛蔓延，無假根和匍匐枝，孢囊梗直接由菌絲體生出 ，一般單生，分枝較少或不分枝。分枝有兩種類型：一為單軸式即總狀分枝，一為假軸狀分枝。分枝頂端都有膨大的孢子囊，孢子囊球形。囊

31、壁上常帶有針狀的草酸鈣結(jié)晶，囊軸與孢囊梗相連處無囊托。毛霉用途很廣，能糖化淀粉并能生成少量乙醇，產(chǎn)生蛋白酶，有分解大豆蛋白的能力，我國多用來做豆腐乳、豆豉。許多毛霉能產(chǎn)生草酸，有些毛霉能產(chǎn)生乳酸、琥珀酸及甘油等，有的毛霉能產(chǎn)生脂肪酶、果膠酶、凝乳酶。對甾族化合物有轉(zhuǎn)化作用。 3曲霉屬（Aspergillus）：菌絲體由具有橫隔的分枝菌絲構(gòu)成，通常無色，老熟時漸變?yōu)闇\黃色至褐色。從特化了的菌絲細胞上（足細胞）形成分生孢子梗，頂端膨大形成頂囊，頂囊有棍棒形、橢圓形、半球形或球形。頂囊表面生輻射狀小梗，小梗單層或雙層，小梗頂端分生孢子串生。分生孢子具各種形狀、顏色和紋飾。由頂囊、小梗以及分生孢子構(gòu)成

32、分生孢子頭，分生孢子頭具各種不同顏色和形狀，如球形、棍棒形或圓柱形等。曲霉菌在發(fā)酵工業(yè)、醫(yī)藥工業(yè)、食品工業(yè)及糧食貯藏等方面均有重要作用。 4.青霉屬（Penicillium）：營養(yǎng)菌絲體無色、淡色或具鮮明顏色。有橫隔，分生孢子梗亦有橫隔，光滑或粗糙，基部無足細胞，頂端不形成膨大的頂囊，而是形成掃帚狀的分枝，稱帚狀枝。小梗頂端串生分生孢子，分生孢子球形、橢圓形或短柱形，光滑或粗糙。大部分生長時呈藍綠色。有少數(shù)種產(chǎn)生閉囊殼，內(nèi)形成子囊和子囊孢子，亦有少數(shù)菌種產(chǎn)生菌核。根據(jù)帚狀體分枝方式不同，將青霉分為4個類群：單輪生青霉群、對稱二輪生青霉群、多輪生青霉群、帚狀枝多次分枝且對稱、不對稱生青霉群。在工

33、業(yè)上有很高的經(jīng)濟價值，例如青霉素生產(chǎn)、干酪加工及有機酸的制造等。但也有不少青霉是水果、食品及工業(yè)產(chǎn)品的有害菌。 2.5產(chǎn)大型子實體的真菌蕈菌 蕈菌也稱傘菌，指能產(chǎn)生大型肉質(zhì)子實體的真菌，主要屬于擔(dān)子菌類。 一、 蕈菌的形態(tài)特征 蕈菌可形成形狀、大小顏色各異的大型肉質(zhì)子實體。典型的子實體是由頂部的菌蓋(包括表皮、菌肉和菌褶)、中部的菌柄（常有菌環(huán)和菌托）和基部的菌絲體3部分組成。 二、 蕈菌的菌絲分化 蕈菌的菌絲有三種：一級菌絲（擔(dān)孢子萌發(fā)形成的單核細胞構(gòu)成的菌絲）；二級菌絲（一級菌絲接合，通過質(zhì)配形成了由雙核細胞構(gòu)成的二級菌絲，通過“鎖狀聯(lián)合”，形成喙?fàn)钔黄鸲?lián)合兩個細胞的方式不斷使雙核細胞分

34、裂，從而使菌絲尖端不斷向前延伸）；三級菌絲；子實體；擔(dān)孢子（由擔(dān)子細胞頂端形成的4個有性孢子）。 三、 鎖狀聯(lián)合 蕈菌的發(fā)育過程有5個明顯的階段，其中雙核菌絲細胞的增殖方式十分特殊，稱為鎖狀聯(lián)合。其過程為：雙核菌絲的頂端細胞開始分裂時，在其兩個細胞核間的菌絲壁向外側(cè)生一喙?fàn)钔黄穑⒅鸩缴扉L和向下彎曲；兩核之一進入突起中；兩核同時進行一次有絲分裂，結(jié)果產(chǎn)生4個子核；在4個子核中，來自突起中的兩核，其一仍留在突起中，另一則進入菌絲尖端；在喙?fàn)钔黄鸬暮蟛颗c菌絲細胞交界處形成一個橫隔，在第二、三核間也形成一橫隔，于是形成了3個細胞-一個位于菌絲頂端的雙核細胞，接著它的另一個單核細胞和由喙?fàn)钔黄鹦纬傻牡?/p>

35、三個單核細胞；喙?fàn)钔黄鸺毎那岸伺c另一單核細胞接觸，進而發(fā)生融合，接著喙?fàn)钔黄鸺毎麅?nèi)的一個單核順道進入，最終在菌絲上就增加了一個雙核細胞。 第三章 病毒和亞病毒學(xué)習(xí)要點 病毒是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)和非感染態(tài)兩種狀態(tài)存在。病毒的特點：形體極其微??；沒有細胞構(gòu)造，主要成分為核酸和蛋白質(zhì)兩種；每種病毒只含有一種核酸；缺少完整的酶系統(tǒng)和能量合成系統(tǒng)；繁殖方式特殊；絕對的細胞內(nèi)寄生；對一般抗生素不敏感，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。 病毒的大小以納米為單位，直徑在20

36、-200 nm,能通過細菌過濾器；必須在電鏡下才能觀察。病毒的化學(xué)組成為蛋白質(zhì)、DNA 或RNA、脂類和糖蛋白。病毒粒由衣殼(capsid) (由衣殼粒capsomere組成的蛋白質(zhì)外殼)和核心(core) (DNA 或RNA)構(gòu)成，衣殼和核心也稱為核衣殼，核衣殼是所有真病毒都具有的結(jié)構(gòu)。蛋白質(zhì)構(gòu)成病毒粒子外殼，起保護病毒核酸的作用。核心貯存病毒的遺傳信息，控制病毒的遺傳變異、增殖及對宿主的感染性。在各類病毒中，植物病毒以ssRNA為主；動物病毒以線狀的dsDNA和ssRNA為多；噬菌體以線狀的dsDNA居多。復(fù)雜的病毒在核衣殼外還有包膜，包膜成分為類脂或脂蛋白，是病毒以出芽方式成熟時，由細胞

37、膜衍生而來的；有的包膜上還長有刺突。包膜的功能除具有保護作用外，還與病毒的宿主專一性和侵入有關(guān)。 病毒的基本形態(tài)：球形（多為動物病毒）、桿形（多為植物病毒）、復(fù)雜形狀（T偶數(shù)噬菌體）。病毒粒的對稱體制有三種：螺旋對稱（如煙草花葉病毒）、二十面體對稱（如腺病毒）以及復(fù)合對稱（如E. coli的T偶數(shù)噬菌體）。煙草花葉病毒為螺旋對稱的桿狀病毒，其衣殼蛋白亞基和ssRNA核心都圍繞一個中心軸進行螺旋排列。腺病毒為雙鏈DNA病毒，無包膜，由252個球形的殼粒排列成的二十面的對稱體。大腸桿菌的T4噬菌體由頭、頸和尾三部分組成。頭部為二十面體對稱，內(nèi)含dsDNA構(gòu)成的核心；尾部長由尾管、尾鞘、基板、刺突與

38、尾絲等5部分組成；頸部位于頭尾相連處，由頸環(huán)和頸須構(gòu)成。病毒的群體形態(tài)有包涵體(動、植物病毒) 、噬菌斑（噬菌體）、空斑(動物病毒)以及枯斑(植物病毒)。 噬菌體為原核生物的病毒，多為蝌蚪狀，包括烈性噬菌體和溫和噬菌體。烈性噬菌體的繁殖過程包括五個階段：吸附；侵入；增殖；成熟（裝配）；裂解（釋放）。噬菌體效價（titre）表示每毫升試樣中所含有的具侵染性的噬菌體粒子數(shù)，又稱為噬菌斑形成單位數(shù)（pfu）。常用于測定效價的方法為雙層平板法。一步生長曲線(one-step growth curve)是定量描述烈性噬菌體生長規(guī)律的實驗曲線，包括潛伏期(latent phase)，裂解期(rise ph

39、ase)和平穩(wěn)期(burst size)三個階段。溫和噬菌體（temperate phage）侵入宿主細胞后，其基因組整合到宿主的基因組上，并隨宿主基因組的復(fù)制而同步，而不引起宿主細胞的裂解。受溫和噬菌體感染的宿主稱之為溶原菌；溫和噬菌體的三種存在形式：游離態(tài)、整合態(tài)（前噬菌體prophage）、營養(yǎng)態(tài)。溫和噬菌體也能發(fā)生自發(fā)和誘導(dǎo)裂解。 植物病毒大多為ssRNA病毒，一般無包膜，無特殊吸附結(jié)構(gòu)，只能靠昆蟲媒介或創(chuàng)口等方式被動侵入。植物病毒感染植物的癥狀為花葉或葉片發(fā)黃、植株矮化或畸形、形成枯斑或壞死。多數(shù)昆蟲病毒可在宿主細胞內(nèi)形成多角體，多角體的功能是保護病毒粒免受外界不良環(huán)境的影響。昆蟲病

40、毒主要有核型多角體病毒、質(zhì)型多角體病毒和顆粒體病毒等。 凡在核酸和蛋白質(zhì)兩種成分中，只含其中一種的分子病原體，稱為亞病毒，包括類病毒、擬病毒和朊病毒3類。類病毒（Viroids）是一類只含RNA成分、專性寄生在活細胞內(nèi)的分子病原體，其代表為馬鈴薯紡錘形塊莖類病毒（PSTD）。擬病毒virusoids，又稱類類病毒、病毒衛(wèi)星，是一類包裹在植物病毒粒子中的類病毒，擬病毒的基因組也為RNA，但不具有獨立侵染性；朊病毒（prion）是在研究羊瘙癢病是發(fā)現(xiàn)的，是一類不含核酸的傳染性蛋白質(zhì)分子。 病毒與人類實踐的關(guān)系極為密切。噬菌體對發(fā)酵工業(yè)的危害很大，因此應(yīng)加以控制；昆蟲病毒可以用于生物防治；而病毒在基

41、因工程中的應(yīng)用主要有：噬菌體作為原核生物基因工程的載體；動物DNA病毒作為動物基因工程的載體；植物DNA病毒作為植物基因工程的載體；昆蟲DNA病毒作為真核生物基因工程的載體。 第四章 微生物的營養(yǎng)和培養(yǎng)基學(xué)習(xí)要點 4.1 微生物的六類營養(yǎng)要素 一、碳源 凡是被用來構(gòu)成細胞物質(zhì)或代謝產(chǎn)物中碳素來源的營養(yǎng)物質(zhì)均可作碳源。其主要功能是；構(gòu)成細胞及代謝產(chǎn)物的骨架；是大多數(shù)微生物代謝所需的能量來源。碳源的種類包括：無機含碳化合物，如CO2和碳酸鹽等；有機含碳化合物：糖類、脂類、有機酸以及各種含氮的化合物。二、氮源 氮源是用來構(gòu)成菌體物質(zhì)或代謝產(chǎn)物中氮素來源的營養(yǎng)物質(zhì)。其主要功能有：提供合成細胞中含氮物，

42、如蛋白質(zhì)、核酸以及含氮代謝物等的原料；少數(shù)細菌可以銨鹽、硝酸鹽等氮源作為能源。如，硝化細菌。氮源的種類包括：分子態(tài)氮，只有固氮微生物以分子態(tài)氮作為唯一氮源；無機態(tài)氮，包括硝酸鹽、銨鹽等，幾乎所有的微生物都能利用；有機態(tài)氮，主要是蛋白質(zhì)及其降解產(chǎn)物。 三、能源 能源為微生物生命活動提供最初的能量來源的物質(zhì)。微生物的能源種類包括化學(xué)能和光能，如，化能異養(yǎng)微生物利用有機物，化能自養(yǎng)微生物利用無機物，光能營養(yǎng)微生物利用光能作為能源。 四、生長因子 生長因子是一類調(diào)節(jié)微生物正常代謝必不可少，但又不能自行合成的極微量的有機物。主要包括維生素、AA、堿基等。其主要功能是參與合成核酸和輔酶，如嘌呤和嘧啶。提供

43、生長因子的物質(zhì)包括酵母膏、玉米漿、麥芽汁、復(fù)合維生素等營養(yǎng)物質(zhì)。 五、無機鹽 為微生物細胞的生長提供碳、氮源以外的多種重要的元素物質(zhì)，多以無機鹽的形式供給。其主要功能有：構(gòu)成微生物細胞的組分；調(diào)節(jié)微生物細胞的滲透壓，pH值和氧化還原電位；有些無機鹽，如S、Fe還可作為自養(yǎng)微生物的能源；構(gòu)成酶活性基的組分，維持酶活性。無機鹽的種類有大量元素 S、P、K 、Na、Ca、Mg、Fe（以無機鹽陽離子形式被吸收，配培養(yǎng)基時要加磷酸鹽、硫酸鹽）和微量元素 Zn、Cu、Mn、Co、Mo等（在微生物培養(yǎng)中的濃度很低，自來水中的就夠用，不需另加）。 六、水 微生物細胞的含水量約占細胞鮮重的7090，水以游離態(tài)或

44、結(jié)合態(tài)存在。其作用包括：是細胞生化反應(yīng)的良好介質(zhì)；營養(yǎng)物質(zhì)和代謝產(chǎn)物都必須溶解在水里，才能被吸收或排出細胞外；水的比熱高，能有效的吸收代謝過程中放出的熱量，不致使細胞的溫度驟然上升；維持細胞的膨壓（控制細胞形態(tài)）。 4. 2 微生物的營養(yǎng)類型 微生物營養(yǎng)類型的劃分方法很多，依碳源不同，微生物可以分為自養(yǎng)型（autotrophs）（能以CO2為主要或唯一碳源）和異養(yǎng)型（heterotrophs）（不能以CO2為主要或唯一碳源）。依能源的不同，微生物可以分為光能營養(yǎng)型（phototrophs）（利用光反應(yīng)產(chǎn)能）和化能營養(yǎng)型（chemotrophs）（利用物質(zhì)氧化產(chǎn)能）。較多的是按它們對能源、氫供體

45、和碳源的需要將微生物分成四種營養(yǎng)類型： 一、光能無機營養(yǎng)型 以C02作為唯一碳源或主要碳源，并利用光能，以無機物如水、硫化氫、硫代硫酸鈉或其他無機硫化物為供氫體，還原CO2合成細胞有機物質(zhì)的微生物叫光能自養(yǎng)微生物。光能自養(yǎng)型微生物包括藍細菌（含葉綠素）、紅硫細菌和綠硫細菌等少數(shù)微生物（含細菌葉綠素），由于它們含有光合色素，因而能使光能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能（ATP），供機體直接利用。二、化能無機營養(yǎng)型 以CO2或碳酸鹽作為唯一或主要碳源，以氧化無機物釋放的化學(xué)能為能源，利用電子供體如氫氣、硫化氫、二價鐵離子或亞硝酸鹽等使CO2還原成細胞物質(zhì)。這類微生物主要有硫化細菌、硝化細菌、氫細菌與鐵細菌。它們在自然

46、界物質(zhì)轉(zhuǎn)換過程中起著重要的作用。 三、光能有機營養(yǎng)型以CO2和簡單有機物為基本碳源，以有機物（如異丙醇）作為供氫體，利用光能將CO2還原成細胞物質(zhì)。紅螺菌屬中的一些細菌屬于此種營養(yǎng)類型。四、化能有機營養(yǎng)型 這類微生物以有機化合物為碳源，利用有機化合物氧化過程中產(chǎn)生的化學(xué)能為能源，以有機物作為供氫體進行生長的微生物，稱為化能異養(yǎng)微生物。多數(shù)微生物屬于化能異養(yǎng)型，其生長所需要能源和碳源通常來自同一種有機物。其中，化能異養(yǎng)型又依據(jù)所利用的有機物特性，分為腐生型和寄生型。 營養(yǎng)類型的劃分不是絕對的，不同生活條件下，可相互轉(zhuǎn)變。 4.3 營養(yǎng)物進入細胞的方式 一、單純擴散（simple diffusio

47、n） 依靠細胞內(nèi)外溶液的濃度差，順濃度梯度運輸；不消耗能量；不需載體蛋白；被運輸?shù)奈镔|(zhì)無特異性。如，水、二氧化碳、氧氣、甘油、乙醇等的運輸。 二、促進擴散（facilitated diffusion） 借助載體蛋白順濃度梯度運輸；不消耗能量；被運輸?shù)奈镔|(zhì)有特異性；載體蛋白（滲透酶）有底物的特異性，是誘導(dǎo)產(chǎn)生的。如，硫酸根、磷酸根、糖（真核）的運輸。 三、主動運輸（active transport） 物質(zhì)逆濃度梯度運輸；消耗能量；需載體蛋白；被運輸?shù)奈镔|(zhì)有特異性。如，氨基酸、乳糖、鈉、鈣等物質(zhì)的運輸。主動運輸是微生物吸收營養(yǎng)物的主要方式。其運輸過程是：膜載體與被運送物質(zhì)結(jié)合成載體復(fù)合物進入膜內(nèi)，

48、在能量的參與下，載體發(fā)生構(gòu)型變化，親合力降低，運輸?shù)臓I養(yǎng)物質(zhì)被釋放出來，運輸過程中營養(yǎng)物質(zhì)不發(fā)生任何變化。 在上述3種方式中，被運輸?shù)娜苜|(zhì)分子都不發(fā)生改變。 四、基團轉(zhuǎn)位（group translocation） 基團轉(zhuǎn)位是一種特殊的主動運輸，與普通的主動運輸相比，營養(yǎng)物質(zhì)在運輸?shù)倪^程中發(fā)生了化學(xué)變化（如，糖在運輸?shù)倪^程中發(fā)生了磷酸化）。主要是用于單（或雙）糖與糖的衍生物，堿基以及核苷與脂肪酸的運輸。這種運輸方式是微生物通過磷酸轉(zhuǎn)移酶系統(tǒng)，即磷酸烯醇式丙酮酸-己糖磷酸轉(zhuǎn)移酶系統(tǒng)，來完成的。具體的運送分兩步進行: 1. 熱穩(wěn)載體蛋白(HPr)的激活。HPr是一種低分子量的可溶性蛋白，結(jié)合在細胞膜

49、上，具有高能磷酸載體的作用。細胞內(nèi)高能化合物磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）的磷酸基團通過酶1的作用把HPr激活。 2. 糖經(jīng)磷酸化后運入細胞膜內(nèi)。膜外環(huán)境中的糖先與外膜表面的酶2結(jié)合，再被轉(zhuǎn)運到內(nèi)膜表面。這時，糖被P-HPr上的磷酸激活，并通過酶2的作用將糖-磷酸釋放到細胞內(nèi)。酶2是一種結(jié)合于細胞膜上的蛋白，它對底物具有特異性選擇作用，因此細胞膜上可誘導(dǎo)出一系列與底物分子相應(yīng)的酶2。 4. 4培養(yǎng)基（medium） 由人工配制供微生物生長繁殖或積累代謝產(chǎn)物所用的營養(yǎng)物質(zhì)叫培養(yǎng)基。 一、培養(yǎng)基的類型 1. 根據(jù)對培養(yǎng)基成分的了解程度不同分 （1）天然培養(yǎng)基(complex medium)：利用化學(xué)成

50、分還不完全清楚或不恒定的天然物質(zhì)，（如肉湯、蛋白胨、麥芽汁、酵母汁、豆芽汁、玉米粉、牛奶、血清等）制成的培養(yǎng)基，除實驗室使用外，更適宜于在生產(chǎn)上培養(yǎng)微生物及其產(chǎn)品。 （2）合成培養(yǎng)基(synthetic medium)：由化學(xué)成分完全了解的物質(zhì)配制而成的培養(yǎng)基，該類培養(yǎng)基的組成成分精確、清楚，重復(fù)性強，但微生物生長較慢，且價格昂貴，故一般適于在實驗室，研究微生物營養(yǎng)需要、代謝、分類鑒定、生物測定以及菌種選育、遺傳分析等。如高氏培養(yǎng)基、察氏培養(yǎng)基等。 （3）半合成培養(yǎng)基(semi-defined medium)：在合成培養(yǎng)基的基礎(chǔ)上添加些天然成份，以便更有效地滿足微生物對營養(yǎng)物的需要。如馬鈴薯蔗

51、糖培養(yǎng)基。 2. 依據(jù)制備后培養(yǎng)基的物理狀態(tài)來分 （1）固體培養(yǎng)基(solid medium)：天然固體營養(yǎng)基質(zhì)制成的培養(yǎng)基，或液體培養(yǎng)基中加入一定量凝固劑（瓊脂1.52）而呈固體狀態(tài)的培養(yǎng)基。為微生物的生長提供營養(yǎng)表面。常用于微生物的分離、純化、計數(shù)等方面的研究?？梢朗褂媚康牟煌瞥尚泵?、平板等形式。 （2）半固體培養(yǎng)基(semi-solid medium)：在液體培養(yǎng)基中加入0.2-0.7的瓊脂構(gòu)成的培養(yǎng)基。常用來觀察細菌運動的特征，以進行菌種鑒定和噬菌體效價滴定等方面的實驗工作。 （3）液體培養(yǎng)基(liquid medium)：液體培養(yǎng)基不含任何凝固劑，營養(yǎng)物質(zhì)分布均勻，菌體與培養(yǎng)基充

52、分接觸，操作方便，適合積累代謝產(chǎn)物，常用于大規(guī)模的工業(yè)生產(chǎn)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。 3依培養(yǎng)基對微生物的功能不同作分類 （1）基礎(chǔ)培養(yǎng)基:指含有一般微生物生長繁殖所需的基本營養(yǎng)物質(zhì)的培養(yǎng)基。此外，基礎(chǔ)培養(yǎng)基也可作為一些特殊培養(yǎng)基的基礎(chǔ)成分。（2）選擇性培養(yǎng)基：是根據(jù)某種或某一類群微生物的特殊營養(yǎng)需要，或?qū)δ撤N化合物的敏感性不同而設(shè)計出來的一類培養(yǎng)基。利用這種培養(yǎng)基可將某種或某類微生物從混雜的微生物群體中分離出來。 （3）加富培養(yǎng)基：在普通培養(yǎng)基中加入某些特殊的營養(yǎng)物，如血、血清、動、植物組織液或其他營養(yǎng)物質(zhì)（或生長因子）成為一類營養(yǎng)更為豐富的培養(yǎng)基。用來培養(yǎng)營養(yǎng)要求

53、苛刻的微生物，或用以富集（數(shù)量上占優(yōu)勢）和分離某種微生物。（4）鑒別性培養(yǎng)基：鑒別不同類型微生物，在普通培養(yǎng)基中加入能與某種代謝產(chǎn)物發(fā)生反應(yīng)的指示劑或化學(xué)藥品，從而產(chǎn)生某種明顯的特征性變化，以區(qū)別不同的微生物。 伊紅美蘭培養(yǎng)基（Eosin Methylene Blue ，EMB）是一種鑒別培養(yǎng)基，可用于檢查乳品和飲用水中是否含有腸道致病菌。如將大腸桿菌接種在伊紅美蘭培養(yǎng)基上，長出來的大腸桿菌菌落，是呈深紫色并帶有金屬光澤的小菌落，而產(chǎn)氣桿菌在這種培養(yǎng)基上長出的是較大的棕色菌落。二、選用和設(shè)計培養(yǎng)基的原則和方法 1. 選用和設(shè)計培養(yǎng)基的原則 （1）目的明確：培養(yǎng)基組分應(yīng)該適合微生物的營養(yǎng)特點。

54、（2）營養(yǎng)協(xié)調(diào)：營養(yǎng)物的濃度與比例應(yīng)恰當(dāng)，尤其是C/N比。 （3）條件適宜：物理化學(xué)條件適宜。 （4）經(jīng)濟節(jié)約：根據(jù)培養(yǎng)目的，選擇原料及其來源，以粗代精、以廢代好、以簡代繁等。 2. 選用和設(shè)計培養(yǎng)基的方法 生態(tài)模擬；查閱文獻；精心設(shè)計；實驗比較。 第六章 微生物的生長及其控制學(xué)習(xí)要點 生長是指生物個體物質(zhì)有規(guī)律地、不可逆增加，導(dǎo)致個體體積擴大的生物學(xué)過程。繁殖是指生物個體生長到一定階段，通過特定方式產(chǎn)生新的生命個體，即引起生命個體數(shù)量增加的生物學(xué)過程。生長是一個逐步發(fā)生的量變過程，繁殖是一個產(chǎn)生新的生命個體的質(zhì)變過程。 6.1 測量生長繁殖的方法 測定生長量的方法適合于各種微生物，一般有稱干

55、重法、比濁法和生理指標(biāo)法（含氮量等）； 殖數(shù)法只適用于單細胞狀態(tài)或個體分明的細菌和酵母菌、放線菌和霉菌等的孢子，具體方法主要為顯微鏡下直接計數(shù)法和利用固體平板的菌落計數(shù)法。 菌的菌落計數(shù)法一般可用：高層瓊脂柱、亨蓋特滾管（Hungate）滾管技術(shù)、厭氧培養(yǎng)皿、厭氧罐、厭氧手套箱。 6.2 微生物的生長規(guī)律 一、同步培養(yǎng) 同步培養(yǎng)是一種培養(yǎng)方法，它能使群體中不同步的細胞轉(zhuǎn)變成能同時進行生長或分裂的群體細胞。以同步培養(yǎng)方法使群體細胞能處于同一生長階段，并同時進行分裂的生長方式稱為同步生長。同步培養(yǎng)方法很多，可歸納為機械法與環(huán)境條件控制兩類。 二、單細胞微生物的典型生長曲線 定量描述液體培養(yǎng)基中微生物群體生長規(guī)律的實驗曲線稱為生長曲線。如以細胞數(shù)目的對數(shù)值作縱坐標(biāo)，以培養(yǎng)時間作橫坐標(biāo)，就可畫出一條有延滯期、指數(shù)期、穩(wěn)定期和衰亡期4個階段組成的曲線。四個時期是根據(jù)微生物的生長速率常數(shù)，即每小時分裂次數(shù)（R）的不同劃分的。 1 延滯期 延滯期特點：生長速率常數(shù)為0；細胞變大或變長；細胞內(nèi)的RNA（特別是rRNA）含量增高，原生質(zhì)呈嗜堿性；合成代謝活躍，為以后的生長準(zhǔn)備物質(zhì)條件；對外界不良條件反應(yīng)敏感。 影響延滯期長短