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文檔簡介
1、1 緒 論l 微生物的分類:界、門、綱、目、科、屬、種,種是分類的基本單位。“五界學(xué)說”(“六界學(xué)說”):原核生物界、真核原生生物界、真菌界、動物界、植物界、(病毒界)生物具細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物原核細(xì)胞生物原核生物界藍(lán)藻門細(xì)菌門真核細(xì)胞微生物真核原生生物界原生動物真核藻類真菌界酵母菌霉菌動物界微型后生動物高低等動物植物界低等植物高等植物非細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物病毒界l 微生物的命名“雙名法”(林奈,瑞典生物學(xué)家)學(xué)名=屬名+種名+(首次命名人)+現(xiàn)名命名人+命名年份三名法:學(xué)名=屬名+種名+var.或subsp.+變種或亞種的名稱l 微生物特點(diǎn): 個(gè)體小,種類繁多 分布廣、代謝類型多樣 繁殖快,代謝強(qiáng)度大
2、數(shù)量多 易變異(在環(huán)境保護(hù)中,通過對微生物的訓(xùn)話和選育,提高對污染物講解的效率。)2病 毒l 病毒的特征和分類w 病毒是沒有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的,轉(zhuǎn)型寄生在活的敏感宿主體內(nèi),可通過細(xì)菌過濾器,大小在0.2m以下的超微小生物。w 病毒的特點(diǎn):及其微小,非細(xì)胞結(jié)構(gòu),專性寄生,只含DNA或RNA的遺傳因子。w 根據(jù)病毒不同的專性宿主,可把病毒分為動物病毒、植物病毒、細(xì)菌病毒(噬菌體)、放線菌病毒(噬放線菌體)、藻類病毒(噬藻類體)、真菌病毒(噬真菌體)。l 病毒的形態(tài)和結(jié)構(gòu)w 病毒形態(tài)大致分為:桿狀、線狀和多面體(球狀)。動物病毒的形態(tài)主要有球狀、卵圓形、磚形等;植物病毒的形態(tài)有桿狀、絲狀和球狀等;噬菌體的形
3、態(tài)有蝌蚪狀、絲狀等。w 病毒的化學(xué)組成:大多數(shù)病毒由蛋白質(zhì)和核酸組成,有的含有類脂質(zhì)、多糖等。w 病毒的結(jié)構(gòu):·病毒沒有細(xì)胞結(jié)構(gòu),卻有其自身特有的結(jié)構(gòu)。整個(gè)病毒體分兩個(gè)部分:蛋白質(zhì)衣殼和核酸內(nèi)芯。·病毒粒子有兩類:一種是不具被膜(囊膜)的裸露病毒粒子;另一種有被膜包圍的病毒粒子。·衣殼粒以高度堆成的排雷方式形成了病毒的顆粒,因此病毒的外殼結(jié)構(gòu)就具有了對稱性。對稱是指當(dāng)病毒顆粒繞一個(gè)軸旋轉(zhuǎn)一定角度時(shí),觀察者會看到相同的病毒外形。病毒顆粒有兩種基本對稱性:螺旋對稱和多面體對稱。有些病毒同時(shí)具有兩種對稱性,稱為復(fù)合對稱。·最簡單的病毒只有核酸,不具蛋白質(zhì),如寄
4、生在植物體內(nèi)的類病毒和擬病毒,只有RNA。·病毒的蛋白質(zhì)和核酸各有不同的功能:蛋白質(zhì):主要是保護(hù)作用、決定特異性及決定致病性、毒力和抗原性等。核酸:DNA 或RNA,決定遺傳、變異和對宿主細(xì)胞的感染力。 病毒的結(jié)構(gòu) 基本結(jié)構(gòu) 核酸:RNA或DNA 衣殼:蛋白質(zhì) 病毒的化學(xué)組成 特殊結(jié)構(gòu)囊膜:脂肪、多糖等l 類病毒、擬病毒和朊病毒亞病毒沒有真病毒的形態(tài)將誒夠,能利用非自身編碼的酶系統(tǒng)進(jìn)行復(fù)制,有侵染性,并可在寄主中引起癥狀。亞概 念特 點(diǎn)類病毒寄生于高等生物細(xì)胞中一類最小的新病原體,有類似病毒的一面?;瘜W(xué)組成和結(jié)構(gòu)比病毒更為簡單,多種類病毒都是以植物為宿主的擬病毒一種類似于病毒的病毒,
5、其核酸組成,大小、二級結(jié)構(gòu)均與類病毒相思,故又稱之為累死累病毒,又稱為擬病毒。感染對象不是細(xì)胞,而是病毒,被擬病毒感染的病毒稱為輔助病毒朊病毒只含蛋白質(zhì)外殼不含核酸的病毒。也稱普立昂,是自然界中存在的具有感染能力的有機(jī)物,能像病毒一樣傳播疾病,能侵染動物并在宿主細(xì)胞內(nèi)復(fù)制。(羊瘙癢病、瘋牛?。﹍ 病毒的增殖過程:w 吸附侵入增殖(復(fù)制)成熟(裝配)裂解和釋放 <毒性噬菌體才有的增殖過程>w 毒性噬菌體與溫和噬菌體毒性噬菌體侵入宿主細(xì)胞后立即引起宿主細(xì)胞破裂的噬菌體。溫和噬菌體侵入宿主細(xì)胞后不引起宿主細(xì)胞裂解的噬菌體。溶原細(xì)胞含有溫和噬菌體的宿主細(xì)胞。原噬菌體(前噬菌體)在溶原細(xì)胞內(nèi)
6、的溫和噬菌體核酸。l 病毒的培養(yǎng)和計(jì)數(shù)動物病毒的空斑試驗(yàn)w 空斑是指原代或傳代單層細(xì)胞被病毒感染后,一個(gè)個(gè)細(xì)胞被病毒侵蝕而形成的空斑(或稱蝕斑)。w 一個(gè)空斑代表一個(gè)病毒。所以,通過病毒空斑單位計(jì)數(shù)可以求出環(huán)境樣品中存在的病毒數(shù)量。l 環(huán)境因子對病毒的影響和病毒的存活(物理、化學(xué)因素)w 溫度:·高溫條件下,大多數(shù)離開訴諸細(xì)胞的病毒會被破壞(滅活)(在5565范圍內(nèi)存活時(shí)間不到1h)。有些病毒可以在75溫度下生存。·低溫條件下,病毒不會被滅活,因此可以再-75保存病毒。天花病毒在雞胚膜中冰凍15年仍存活,經(jīng)冷凍真空干燥后可保存數(shù)月至數(shù)年。w 濕度的影響:不同病毒在不同濕度環(huán)
7、境中的生存時(shí)間不同。w 化學(xué)因素:·抗體黨病毒侵入有機(jī)體后,集體會產(chǎn)生一種特異的蛋白質(zhì)以地看入侵的外來病毒,稱為抗體。·宿主細(xì)胞為了抵抗病毒的入侵,還會產(chǎn)生一種糖蛋白干擾素,它進(jìn)而又到宿主產(chǎn)生一種抗病毒蛋白而將病毒滅活。·酚能破壞病毒蛋白質(zhì)的衣殼,從而對病毒產(chǎn)生滅活作用。·甲醛是有效的消毒劑,它能破壞病毒的可算,不改變病毒的抗原特性。·強(qiáng)酸、強(qiáng)堿除本身對病毒的滅活作用外,還能通過導(dǎo)致pH的變化而對病毒產(chǎn)生影響。l 細(xì)菌(原核微生物)w 細(xì)菌的個(gè)體基本形態(tài)有三種:球狀、桿狀、螺旋狀(和絲狀)。w 細(xì)菌的細(xì)胞結(jié)構(gòu):·基本結(jié)構(gòu):細(xì)胞壁、&l
8、t;細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)及內(nèi)含物、原核>統(tǒng)稱原生質(zhì)體。·特殊結(jié)構(gòu):芽孢、莢膜、鞭毛、粘液層、菌膠團(tuán)、衣鞘等細(xì)胞壁 ·組成 革蘭氏陽性菌:細(xì)胞壁較厚,結(jié)構(gòu)簡單,脂類含量少,肽聚糖多 革蘭氏陰性菌:細(xì)胞壁比較薄,結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,脂類含量多,肽聚糖少 ·作用 保護(hù)原生質(zhì)體免受森頭呀引起的破裂作用; 保持和固定細(xì)胞形態(tài); 為鞭毛提供支點(diǎn); 細(xì)胞壁的分子結(jié)構(gòu)可起到分子篩的作用,可以阻擋某些分子進(jìn)入并保留蛋白質(zhì)在間質(zhì)。菌膠團(tuán)當(dāng)多個(gè)細(xì)菌個(gè)體排列在一起時(shí),其莢膜互相融合,形成公共莢膜 保藏的具有一定形狀的細(xì)菌集團(tuán),稱為菌膠團(tuán)。細(xì)胞質(zhì)膜 ·包括細(xì)胞質(zhì)膜、細(xì)胞質(zhì)及其內(nèi)含物、細(xì)胞
9、核物質(zhì)。細(xì)胞質(zhì)膜主要由蛋白質(zhì)、脂類和(原生質(zhì)體) 多糖組成。它是一個(gè)流動鑲嵌的功能區(qū)域。 ·作用 控制細(xì)胞內(nèi)外物質(zhì)的交換; 細(xì)胞壁合成的場所;進(jìn)行物質(zhì)和能量代謝;膜內(nèi)陷形成的中間體上有呼吸電子傳遞需要的酶系,具有類似高等生物線粒體的功能,它還與染色體的分離和細(xì)胞分裂有關(guān),為DNA提供附著點(diǎn);與細(xì)菌運(yùn)動有關(guān)(鞭毛基粒位于細(xì)胞膜上,是鞭毛附著的部位)。莢膜 ·組成:多糖、多肽、脂類或脂類蛋白復(fù)合體。(不易著色) ·作用: 保護(hù)功能,莢膜的存在有利于細(xì)菌對干燥的抵抗,也有利于防止細(xì)菌被吞噬和噬菌體的侵染;黨營養(yǎng)缺乏時(shí),莢膜可以成為細(xì)菌的外碳源(或氮源)和能量的來源;在廢
10、水處理中,莢膜能吸附廢水中的有機(jī)物、無機(jī)固體物及膠體物,把它們吸附在細(xì)胞表面,有利于對其的吸收降解;莢膜是分類鑒定的依據(jù)之一。粘液層 ·某些不產(chǎn)莢膜細(xì)菌,期細(xì)胞表面分泌的黏性多糖物質(zhì),輸送地附著在細(xì)胞壁表面,與周圍環(huán)境無明顯的邊緣,稱為粘液層。 ·作用:在廢水生物處理中,粘液層具有吸附作用,并很容易引沖刺和攪動而進(jìn)入水中,成為其他生物的有機(jī)物來源。 芽孢 ·某些細(xì)菌在其生活是的某一階段或遇到不良環(huán)境條件時(shí),會在其細(xì)菌體內(nèi)形成一個(gè)圓形、橢圓形或圓柱形的內(nèi)生孢子,稱為芽孢。(芽孢是休眠體,不是繁殖體) ·特點(diǎn): 芽孢的原生質(zhì)高度脫水; 芽孢的壁很厚,緊密結(jié)實(shí)
11、,可分為三層 芽孢內(nèi)含有大量的DPA,(以鈣鹽形式存在,)DPA的存在是具有抗熱性的主要原因。 ·作用:由于芽孢的抗性最強(qiáng),故人們在檢查滅菌效果時(shí),可以采用芽孢為指示,即以它作為滅菌效果是否徹底的標(biāo)志。w 細(xì)菌的培養(yǎng)特征·培養(yǎng)基培養(yǎng)基時(shí)人工培植的供給微生物營養(yǎng)物質(zhì)的基質(zhì)。·菌落是指將單個(gè)細(xì)胞接種感到固體培養(yǎng)基上,在核實(shí)的條件下培養(yǎng)一定得時(shí)間,生長繁殖形成一堆由無數(shù)個(gè)個(gè)體組成的肉眼可見的群體。·菌苔是細(xì)菌在斜面培養(yǎng)基接種線上長成的一片密集的細(xì)菌菌落。在細(xì)菌培養(yǎng)中,獲得單個(gè)細(xì)菌個(gè)體的辦法,主要有稀釋平板法和平板劃線法。l 古菌(原核微生物)古菌的細(xì)胞結(jié)構(gòu):古
12、菌的細(xì)胞膜含有植烷甘油醚,使之對-內(nèi)酰胺抗生素不敏感。古菌的細(xì)胞壁內(nèi)不含油二氨基庚二酸和胞壁酸,其成分為(糖-)蛋白或假肽聚糖。其蛋白質(zhì)為酸性,脂類是非皂化性甘油二醚的林芝和糖脂的衍生物。l 其他原核微生物微生物特 征繁殖方式螺旋體介于細(xì)菌和原生動物之間的單細(xì)胞原核微生物。菌體細(xì)長,柔軟,完全呈螺旋狀。無鞭毛,依靠軸絲運(yùn)動腐生:污泥、垃圾和水體;寄生:引起人、畜疾病縱裂立克次原體大小介于細(xì)菌和病毒之間,桿狀、球狀和絲狀G-,無芽孢,無鞭毛,細(xì)胞核無核膜。二分裂衣原體專性寄生在細(xì)胞內(nèi)的微小生物球星或橢圓形,細(xì)胞化學(xué)成分和結(jié)構(gòu)與G-相似。它含DNA和RNA。多寄生在脊椎動物或人體內(nèi),能引起沙眼。二
13、分裂支原體能自由生活的最小的原核微生物,介于細(xì)菌和病毒之間缺少細(xì)胞壁,只有細(xì)胞質(zhì)膜。呈高度多形態(tài),疾病形態(tài)為球狀和絲狀。含DNA和RNA。二分裂l 放線菌(原核微生物)放線菌的菌絲菌絲生長功能形態(tài)與顏色基內(nèi)菌絲生長在固體培養(yǎng)基內(nèi)吸取營養(yǎng)有色或無色氣生菌絲由營養(yǎng)菌絲向空氣中延伸生長繁殖較粗,有彎曲狀、直線狀或螺旋狀。有的氣生菌絲會產(chǎn)生色素孢子絲氣生菌絲生長到一定階段,會在頂端分化出孢子絲產(chǎn)生分生孢子多種形態(tài)。孢子絲具有各種顏色l 原生動物的營養(yǎng)類型(真核微生物)營養(yǎng)類型概念例子全動性營養(yǎng)(動物性營養(yǎng))此類原生動物靠吞噬其他生物個(gè)體或有機(jī)顆粒來獲取營養(yǎng)絕大多數(shù)原生動物屬此營養(yǎng)類型植物性營養(yǎng)有色素的
14、原生動物能依靠光合作用,吸收CO2和無機(jī)鹽,合成有機(jī)物作為其自身的營養(yǎng)物質(zhì)綠眼蟲、衣滴蟲等腐生性營養(yǎng)一些無色鞭毛蟲和寄生的原生動物,依靠體表吸收環(huán)境中火訴諸體內(nèi)的可溶性的有機(jī)物作為營養(yǎng)來源。無色鞭毛蟲l 真菌(能產(chǎn)生孢子,以悟性和(或)游行方式進(jìn)行繁殖,無性繁殖方式為裂殖或出芽生殖,而有幸繁殖則產(chǎn)生各種有性孢子(接合孢子、子囊孢子和擔(dān)孢子等)。真菌分為5個(gè)亞門:表毛菌衙門、接合菌亞門、子囊軍衙門、擔(dān)子菌亞門和半知菌亞門。酵母菌單細(xì)胞真菌,典型的真核細(xì)胞。喜高糖環(huán)境無性生殖:出芽生殖(芽殖)和裂殖。酵母菌婉文含有高蛋白,回收的酵母菌菌體可以作為飼料;在環(huán)境污染治理中,一些油脂廢水、殘?zhí)菑U水等可以
15、利用酵母菌進(jìn)行生物處理并獲得飼料酵母。<環(huán)境條件差時(shí)>有性生殖:產(chǎn)生有性孢子(多為子囊孢子,少數(shù)為擔(dān)子孢子等)。霉菌與放線菌均為絲狀體結(jié)構(gòu),但卻為真核細(xì)胞,菌絲較放線菌粗。多為多細(xì)胞,少為單細(xì)胞。無性生殖:霉菌產(chǎn)生分生孢子或借助菌絲的片段繁殖。在環(huán)境治理中,霉菌經(jīng)常被用來處理纖維素、扮相維素、單寧等男降解的物質(zhì)可利用鐮刀霉菌處理含氰化物的廢水,其對廢水中氰化物的去除效率可達(dá)90%以上。當(dāng)然,在活性污泥系統(tǒng)中,絲狀真菌的過來繁殖會引起“污泥膨脹”的問題。有性生殖在:霉菌:產(chǎn)生有性孢子,進(jìn)行結(jié)合升值,產(chǎn)生有形結(jié)構(gòu)(子囊、擔(dān)子等)。傘菌大型真菌,其特征是產(chǎn)生肉質(zhì)的傘狀字實(shí)體。無性繁殖:產(chǎn)
16、生粉孢子和厚坦孢子。利用無毒有機(jī)廢水(如淀粉廢水)培養(yǎng)食用菌,既能處理廢水,又能獲得食用菌。有性繁殖:菌絲結(jié)合產(chǎn)生囊狀擔(dān)子和最終外生的四個(gè)擔(dān)孢子l 酶的催化特性酶作為催化劑的共性酶的生物催化特性 沒能降低反應(yīng)的活性。 酶可加快反應(yīng)速度,酶具有極高的催化效率。 酶本身一般在反應(yīng)中不消耗,反應(yīng)前后無變化。 酶的催化作用具有很強(qiáng)的轉(zhuǎn)移性。 酶的催化作用條件溫和。 酶對環(huán)境條件極為敏感。l 微生物比較微生物細(xì)胞核細(xì)胞器繁殖舉例原核有核質(zhì),無核膜,稱為擬核或似核無特異細(xì)胞器不進(jìn)行有絲分裂各類細(xì)菌、放線菌、藍(lán)細(xì)菌,支原體,衣原體和螺旋體等真核發(fā)育完善的細(xì)胞核,有核質(zhì)和核膜有高度分化的細(xì)胞器進(jìn)行有絲分裂各類
17、真核藻類、真菌(酵母菌、霉菌等)、原生動物(鞭毛蟲、肉足蟲、變形蟲、纖毛蟲)以及微型后生動物(線蟲、輪蟲,寡毛類)病毒無細(xì)胞核無無生長過程,不以二分裂方式繁殖類病毒,擬病毒,朊病毒,微生物比較微生物形 態(tài)結(jié) 構(gòu)增殖病 毒桿狀、線狀和多面體(或球狀)核酸和蛋白質(zhì)組成基本結(jié)構(gòu):蛋白質(zhì)衣殼和核酸內(nèi)芯;類病毒、擬病毒、朊病毒吸附侵入增殖成熟裂解和釋放病毒粒子形態(tài):螺旋對稱、等軸對稱、復(fù)合對稱輔助結(jié)構(gòu):包膜、殼粒原核微生物細(xì)菌桿狀、球狀、螺旋狀、(絲狀)基本結(jié)構(gòu)二分裂特殊結(jié)構(gòu)放線菌G+基內(nèi)菌絲、氣生菌絲、孢子絲鏈霉菌屬、放線菌屬等無性生殖,通過分生孢子和胞囊孢子繁殖。藍(lán)細(xì)菌/藍(lán)藻G-單細(xì)胞,成群體或絲狀
18、體(可以固氮,將自由氮轉(zhuǎn)化為氨)類囊體進(jìn)行光合作用色球藍(lán)細(xì)菌目、寬藍(lán)細(xì)菌目二分分裂、芽殖、斷裂和多分分裂真核微生物原生動物P47沒有固定形態(tài)。沒有器官分化。在不利的環(huán)境條件下,會形成胞囊單細(xì)胞,沒有細(xì)胞壁 變形蟲、鞭毛蟲、纖毛蟲,線蟲、輪蟲無性二分裂真核藻類P54單細(xì)胞或多細(xì)胞形體有葉綠體,有明顯的細(xì)胞器藍(lán)藻門、裸藻門、綠藻門等無性繁殖:裂殖或產(chǎn)生孢子有性繁殖:藻類形成專門的生殖細(xì)胞配子,配子經(jīng)結(jié)合后長成新的個(gè)體。真菌P60少數(shù)為單細(xì)胞異養(yǎng),寄生或腐生。酵母菌、霉菌和傘菌有性繁殖、無性繁殖酵母菌P60單細(xì)胞真菌,卵圓形、圓形、圓柱形或假絲狀真核細(xì)胞無性生殖:出芽生殖(芽殖)和裂殖有性生殖:產(chǎn)生
19、有性孢子(多為子囊孢子,少為擔(dān)子孢子)霉菌P62絲狀體。喜偏酸性環(huán)境。腐生,好氧無性生殖:產(chǎn)生分生孢子或借助菌絲的片段繁殖。有性生殖:產(chǎn)生有性孢子,進(jìn)行結(jié)合升值,產(chǎn)生有性結(jié)構(gòu)(子囊、擔(dān)子等)。l 酶的分類(6類)氧化還原酶類催化氧化還原反應(yīng)AH2+BA+BH2(A為供氫體,B為受氫體)轉(zhuǎn)移酶類催化底物的基團(tuán)轉(zhuǎn)移到另一有機(jī)物上AR+BA+BR水解酶類催化大分子有機(jī)物水解AB+HOHAOH+BH裂解酶類催化有機(jī)物裂解成小分子物質(zhì)ABA+B異構(gòu)酶類催化同分異構(gòu)體之間的轉(zhuǎn)化AA合成酶類催化底物的合成反應(yīng)A+B+nATPAB+nATP+nPil 底物的跨膜運(yùn)輸(進(jìn)入微生物細(xì)胞)比較項(xiàng)目單純擴(kuò)散促進(jìn)擴(kuò)散主
20、動運(yùn)輸基團(tuán)移位特意載體蛋白無有有有能量消耗不需要不需要需要需要?jiǎng)恿?nèi)外濃度的梯度差內(nèi)外濃度的梯度差運(yùn)送分子有無特異性無有有有溶質(zhì)運(yùn)送方向由濃至稀由濃至稀由稀至濃由稀至濃平衡時(shí)內(nèi)外濃度內(nèi)外相等內(nèi)外相等內(nèi)部濃度高得多內(nèi)部濃度高得多運(yùn)送前后溶質(zhì)分子不變不變不變變運(yùn)送速度慢快快快載體飽和效應(yīng)無有有有與溶質(zhì)類似物無競爭性有競爭性有競爭性有競爭性運(yùn)送抑制劑無有有有運(yùn)送對象舉例H2O、CO2、O2、甘油、乙醇、少數(shù)氨基酸、鹽類、抑制劑SO42-、PO43-氨基酸、乳糖等,Na+、Ca2+等無機(jī)離子葡萄糖、果糖、甘露糖、嘌呤、核苷、脂肪酸等l 微生物的營養(yǎng)物質(zhì)(五種)營養(yǎng)物質(zhì)作 用水 有助于營養(yǎng)物質(zhì)的吸收(先
21、溶解于水);保證各種生化反應(yīng)的進(jìn)行(必須在水溶液中進(jìn)行)。碳源構(gòu)成微生物細(xì)胞的含碳物質(zhì)(碳架)和供給微生物生長、繁殖及運(yùn)動所需要的能量。氮源提供微生物合成蛋白質(zhì)的原料。無機(jī)鹽構(gòu)成細(xì)胞組分; 構(gòu)成酶的組分和維持酶的活性;調(diào)節(jié)滲透壓、氫離子濃度、氧化還原電位等; 供給自養(yǎng)微生物能源。生長因子某些微生物維持正常生活所必需而需要量又不大的特殊營養(yǎng)物。l 微生物的營養(yǎng)類型營養(yǎng)類型能源基本碳源實(shí)例光能自養(yǎng)型微生物光能CO2藻類、藍(lán)細(xì)菌光能異養(yǎng)型微生物光能有機(jī)物紅螺菌化能自養(yǎng)型微生物無機(jī)物CO2硝化細(xì)菌、鐵細(xì)菌化能異養(yǎng)型微生物有機(jī)物有機(jī)物真菌、大多數(shù)細(xì)菌l 培養(yǎng)基根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮陀猛镜牟煌?,分為基礎(chǔ)培養(yǎng)基、選
22、擇培養(yǎng)基、鑒別培養(yǎng)基和加富(富集)培養(yǎng)基。l 生長曲線的各個(gè)時(shí)期及其特點(diǎn)停滯期/適應(yīng)期少量菌體接入新培養(yǎng)基培養(yǎng)的初期,是細(xì)胞數(shù)目不增加的時(shí)期。生長速率常數(shù)等于0。停滯的長短取決于某些因素:接種量、菌齡、營養(yǎng)等。如果接種量大、菌齡小、營養(yǎng)和環(huán)境條件好,則停滯期就短。此時(shí)的細(xì)菌細(xì)胞對外環(huán)境條件較敏感,易受外界不良環(huán)境條件的影響而發(fā)生變異。對數(shù)期細(xì)菌的生長速度達(dá)到最大,細(xì)菌數(shù)以幾何級數(shù)增加,在生長曲線上呈直線關(guān)系。處于對數(shù)期的細(xì)菌,得到豐富的營養(yǎng),代謝活力最強(qiáng),細(xì)菌旺盛生長。此時(shí)的細(xì)菌比較整齊(群體內(nèi)比較一致)健壯。對不良環(huán)境條件的抗性也比較強(qiáng)。靜止期/穩(wěn)定期由于對數(shù)期的細(xì)菌迅速生長繁殖,消耗了大量
23、的營養(yǎng)物質(zhì),同時(shí)代謝產(chǎn)物的大量積累對細(xì)菌本身產(chǎn)生毒害作用;另外,pH 、溶解氧、氧化還原電位等條件也變得不利。結(jié)果造成細(xì)菌的生長速率逐漸下降,甚至到零。在靜止期,細(xì)菌總數(shù)達(dá)到最大,新生數(shù)與死亡數(shù)大致相等,保持動態(tài)平衡。此時(shí)的細(xì)菌開始積累貯存物質(zhì),芽孢菌形成芽孢。衰亡期營養(yǎng)物質(zhì)被耗盡,細(xì)菌進(jìn)入內(nèi)源呼吸階段(微生物消耗自身的貯存物質(zhì)進(jìn)行呼吸)。有害物質(zhì)大量積累,不利于細(xì)菌的生長繁殖,此時(shí),死亡率增加,活菌數(shù)減少。細(xì)菌常出現(xiàn)畸形或衰退型。從根本上說,細(xì)菌的不同生長時(shí)期,是由外界提供的營養(yǎng)物的量決定的,即所謂的負(fù)荷(F/M)。l 生物氧化的類型發(fā)酵在無外在電子受體時(shí),微生物氧化一些有機(jī)物,有機(jī)物僅發(fā)生
24、部分氧化,以其中間代謝產(chǎn)物(即小分子有機(jī)物)為最終電子受體,釋放少量能量,其余的能量保留在最終產(chǎn)物中。第一步驟包括一系列不涉及氧化還原反應(yīng)的預(yù)備性反應(yīng),生產(chǎn)一種主要的中間產(chǎn)物3-磷酸甘油醛。第二步驟有氧化還原的反應(yīng)。好氧呼吸在分子氧存在的條件下,以O(shè)2為最終電子受體,底物被全部氧化成CO2和水,并產(chǎn)生ATP的過程。分兩階段:第一階段,經(jīng)EMP途徑酵解,形成中間產(chǎn)物丙酮酸,此過程不需消耗氧;第二階段,丙酮酸的有氧分解,經(jīng)過三所算循環(huán)得到分解。無氧呼吸在無分子氧的條件下,在電子的最終受體是除了分子氧以外的無機(jī)物質(zhì),最終產(chǎn)生CO2和ATP。l 遺傳物質(zhì)的三個(gè)實(shí)驗(yàn)(P116)序號實(shí) 驗(yàn) 名實(shí) 驗(yàn) 結(jié)
25、果一、肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)證明DNA是遺傳物質(zhì)二、大腸桿菌T2噬菌體感染大腸桿菌的實(shí)驗(yàn)再次證實(shí)DNA是遺傳物質(zhì)三、煙草花葉病毒的重組實(shí)驗(yàn)證實(shí)核酸是遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)l 蛋白質(zhì)的合成過程P125DNA復(fù)制相應(yīng)的DNA鏈進(jìn)行自我半保留復(fù)制轉(zhuǎn)錄mRNA由DNA轉(zhuǎn)錄成mRNA,同時(shí)也轉(zhuǎn)錄成其他幾種RNA;雙鏈DNA分開,以它其中的一條單鏈為模板遵循堿基配對的原則轉(zhuǎn)錄出相應(yīng)的RNA翻譯以mRNA上的堿基順序(三聯(lián)密碼子)為模板,翻譯成對應(yīng)的蛋白質(zhì)分子。蛋白質(zhì)合成通過tRNA的兩端識別作用,把特定的氨基酸送到核糖體上,使不同的氨基酸按照mRNA上的堿基順序連接起來,在多肽合成酶的作用下合成多肽鏈,最終生成具有
26、特定生理功能的蛋白質(zhì)。l 種群的三個(gè)特征空間特征即種群具有一定的分布區(qū)域和分布形式;數(shù)量特征每單位面積(或空間)上的個(gè)體數(shù)量(即密度)將隨時(shí)間而發(fā)生變動;遺傳特征種群具有一定的基因組成,即系一個(gè)基因庫,以區(qū)別與其他物種,但基因組成同樣是出于變動之中。l 生態(tài)系統(tǒng)的功能:生物生產(chǎn)(初級生產(chǎn))、能量流動、物質(zhì)循環(huán)、信息傳遞 P139l 土壤的生態(tài)條件 P140l 真核微生物的指示作用:原生動物鞭毛綱鞭毛蟲眼蟲、滴蟲具一根或多根鞭毛,作為運(yùn)動胞器。個(gè)體自由生活或群體。 喜有機(jī)質(zhì)較豐富的水域。自然水體中,鞭毛蟲躲在有機(jī)物較多的水域(多污帶或中污帶)生活。在污水生物處理系統(tǒng)中,活性污泥培養(yǎng)初期或在處理效
27、果差時(shí)鞭毛蟲會大量出現(xiàn)肉足綱肉足蟲變形蟲具有偽足,作為攝食和運(yùn)動的胞器。無色透明,大多數(shù)沒有固定形態(tài)。 常在有機(jī)質(zhì)濃度較高的水體中出現(xiàn),如中污帶或中污帶的自然水體中;在污水處理中,則在活性污泥培養(yǎng)中期出現(xiàn)。纖毛綱纖毛蟲游泳型纖毛蟲,如草履蟲這類纖毛蟲借助蟲體周圍長有的纖毛而自由游動。多數(shù)在水體的中污帶或中污帶出現(xiàn),少數(shù)在寡污帶中生活;在污水處理中,它們多于活性污泥培養(yǎng)中期或處理效果較差時(shí)出現(xiàn)。固著型纖毛蟲,鐘蟲屬個(gè)體或群體,具有纖毛帶,多數(shù)有柄,營固著生活,有基絲,能收縮。如鐘蟲、累枝蟲等。喜歡在寡污帶中生活,在中污帶中也能生活,它是水體自凈程度高、污水生活處理效果好的只是生物吸管綱吸管蟲具有
28、吸管,作為捕食胞器,又稱吸管蟲。幼體有纖毛,成蟲纖毛消失。多在中污帶出現(xiàn),有的也能在中污帶和多污帶生活,多在污水處理效果一般時(shí)出現(xiàn)。微型后生動物輪蟲自由生活或固著生活,少數(shù)為寄生種輪蟲要求環(huán)境中有較高的溶解氧,在水處理裝置運(yùn)行正常、水質(zhì)較好、有機(jī)物含量較低時(shí)出現(xiàn)。故輪蟲是水體管五代和污水處理效果好的指示生物。線蟲線蟲前端有感覺器官,體內(nèi)有神經(jīng)系統(tǒng)和消化道??客淌善渌餅槭常纳蜃杂缮?。線蟲有好氧和兼性厭氧之分,在活性污泥在生物膜的厭氧1區(qū)常會大量出現(xiàn)。線蟲是污水凈化程度差的指示生物。寡毛類靠剛毛爬行。是污泥中體形最大的一種多細(xì)胞動物,前葉有纖毛,為捕食器官。寡毛類中的顫蚓及水絲蚓為水體底
29、泥污染的指示生物浮游甲殼動物多為淡水種,常見類型有劍水蚤和水蚤水蚤的身體內(nèi)含有血紅素,隨環(huán)境中溶解氧的升高而含量降低。故當(dāng)水體被污染造成溶解氧下降時(shí),就會使水體中的水蚤顏色變紅,以此可以判斷水體的清潔程度。真核藻類含有光合色素的低等植物裸藻是水體富營養(yǎng)化的指示生物l 污水系統(tǒng)水帶所處位置水質(zhì)及水底生物類型及例子多污帶位于排污口之后的區(qū)段水呈暗灰色,很渾濁,含大量有機(jī)物,BOD高,溶解氧基地(或無),為厭氧狀態(tài)。有機(jī)物厭氧分解,產(chǎn)生H2S、CO2和CH4等氣體。此區(qū)域的水底沉積許多由有機(jī)和無機(jī)物形成的淤泥。以厭氧菌和兼性厭氧菌為主,種類多,數(shù)量大。寡毛類(顫蚯蚓)中污帶在多污帶下游水位灰色,溶解
30、氧少,為半?yún)捬鯛顟B(tài),有機(jī)無量減少,BOD下降,水面上有泡沫和浮泥,有NH3、氨基酸及H2S。此處的底泥已部分無計(jì)劃,滋生了很多顫蚯蚓生物種類比多污帶多。細(xì)菌數(shù)量較多。藍(lán)藻、裸藻、綠藻,原生動物有天藍(lán)喇叭蟲、美觀獨(dú)縮蟲、椎尾水輪蟲、臂尾水輪蟲及節(jié)蝦等中污帶在中污帶之后有機(jī)物較少,BOD和懸浮物含量低,溶解氧濃度升高,H2S和NH3因分別被氧化為SO42-和NO3-而含量減少。此處細(xì)菌數(shù)量減少,藻類大量繁殖,水生植物出現(xiàn)。原生動物的固著型纖毛蟲如獨(dú)縮蟲、聚縮蟲等活躍,且有輪蟲、浮游甲殼動物及昆蟲出現(xiàn)寡污帶在中污帶之后有機(jī)物全部無機(jī)化,BOD和懸浮物含量極低,H2S小事,細(xì)菌極少,水的渾濁度低,溶解
31、氧恢復(fù)到正常含量。2魚腥藻、硅藻、黃藻、鐘蟲、變形蟲、旋輪蟲、浮游甲殼動物、水生植物及魚l 微生物之間及其與動、植物間的相互關(guān)系 P154微生物之間的相互關(guān)系中性關(guān)系/一般關(guān)系乳桿菌和鏈球菌原始合作關(guān)系/互生關(guān)系藻類和細(xì)菌共生關(guān)系真菌和藍(lán)細(xì)菌競爭關(guān)系菌膠團(tuán)細(xì)菌和絲狀菌偏害關(guān)系/拮抗關(guān)系鏈球菌產(chǎn)生的制霉素能抑制酵母菌和霉菌捕食關(guān)系原生動物吞食細(xì)菌、藻類、真菌等寄生關(guān)系微生物與高等植物之間互生關(guān)系共生關(guān)系根瘤菌與高等植物寄生關(guān)系煙草花葉病毒微生物與人類和動物之間互生關(guān)系人體腸道中的正常微生物菌群共生關(guān)系白蟻、木蟑螂寄生關(guān)系病毒、真菌、細(xì)菌、藻類l 名詞解釋 微生物是指所有形體微小,用肉眼無法看到,
32、需細(xì)胞借助顯微鏡才能看見的單細(xì)胞或個(gè)體結(jié)構(gòu)簡單的或無細(xì)胞將誒夠的低等生物的統(tǒng)稱。 病毒是沒有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的,轉(zhuǎn)型寄生在活的敏感宿主體內(nèi),可通過細(xì)菌過濾器,大小在0.2m以下的超微小生物。 毒性噬菌體侵入宿主細(xì)胞后立即引起宿主細(xì)胞破裂的噬菌體。 溫和噬菌體侵入宿主細(xì)胞后不引起宿主細(xì)胞裂解的噬菌體。 溶原細(xì)胞含有溫和噬菌體的宿主細(xì)胞。 原噬菌體(前噬菌體)在溶原細(xì)胞內(nèi)的溫和噬菌體核酸。 空斑是指原代或傳代單層細(xì)胞被病毒感染后,一個(gè)個(gè)細(xì)胞被病毒侵蝕而形成的空斑(或稱蝕斑)。 噬菌斑烈性噬菌體+敏感性細(xì)菌混合培養(yǎng)與固體基質(zhì)中,由于噬菌體進(jìn)行裂解細(xì)菌,而在營養(yǎng)瓊脂平板上形成的透明空斑。 溫和噬菌體能與宿主細(xì)
33、菌同步復(fù)制的噬菌體,因而噬菌體不需引起溶菌就能通過細(xì)胞分裂遺傳。 烈性噬菌體感染細(xì)胞后引起細(xì)菌細(xì)胞裂解的噬菌體。 亞病毒沒有真病毒的形態(tài)結(jié)構(gòu),能利用非自身編碼的酶系統(tǒng)進(jìn)行復(fù)制,有侵染性,并可在寄主中引起癥狀。 菌膠團(tuán)當(dāng)多個(gè)細(xì)菌個(gè)體排列在一起時(shí),其莢膜互相融合,形成公共莢膜 保藏的具有一定形狀的細(xì)菌集團(tuán),稱為菌膠團(tuán)。 粘液層某些不產(chǎn)莢膜細(xì)菌,期細(xì)胞表面分泌的黏性多糖物質(zhì),輸送地附著在細(xì)胞壁表面,與周圍環(huán)境無明顯的邊緣,稱為粘液層。 芽孢某些細(xì)菌在其生活是的某一階段或遇到不良環(huán)境條件時(shí),會在其細(xì)菌體內(nèi)形成一個(gè)圓形、橢圓形或圓柱形的內(nèi)生孢子,稱為芽孢。(芽孢是休眠體,不是繁殖體) 培養(yǎng)基培養(yǎng)基時(shí)人工
34、培植的供給微生物營養(yǎng)物質(zhì)的基質(zhì)。 菌落是指將單個(gè)細(xì)胞接種感到固體培養(yǎng)基上,在核實(shí)的條件下培養(yǎng)一定得時(shí)間,生長繁殖形成一堆由無數(shù)個(gè)個(gè)體組成的肉眼可見的群體。 菌苔是細(xì)菌在斜面培養(yǎng)基接種線上長成的一片密集的細(xì)菌菌落。 原生質(zhì)膜(原生質(zhì)體)包括細(xì)胞質(zhì)膜、細(xì)胞質(zhì)及其內(nèi)含物、細(xì)胞核物質(zhì)。 細(xì)胞膜是外側(cè)緊貼于細(xì)胞壁,而內(nèi)側(cè)包圍細(xì)胞質(zhì)的一層由磷脂和蛋白質(zhì)組成的柔軟而富有彈性的半透性薄膜。 莢膜圍繞某些微生物細(xì)胞壁的一種膠狀包被火粘液層。 衣鞘在一些水生細(xì)菌中,如球衣菌屬,多個(gè)細(xì)菌呈絲狀排列,表面的粘性物質(zhì)硬質(zhì)化,形成絲狀菌,這個(gè)在外面包圍的結(jié)構(gòu)就是衣鞘。 鞭毛細(xì)胞上柔軟的鞭狀的附器(細(xì)長的原生質(zhì)突起),作為
35、一種運(yùn)動器官。 伴孢菌體某些芽孢桿菌,如蘇云金桿菌,在細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生一種晶體狀多肽類內(nèi)含物。 原核又稱核質(zhì)體、擬核、核區(qū)等,是原核生物所特有的無核膜結(jié)構(gòu)的原始細(xì)胞核。它只有DNA,不與組蛋白結(jié)合。 質(zhì)粒是細(xì)菌染色體以外的遺傳物質(zhì),能獨(dú)立復(fù)制,為共價(jià)閉合環(huán)狀雙鏈DNA,分子量比染色體小,每個(gè)菌體內(nèi)有一個(gè)或幾個(gè)質(zhì)粒,它分散在細(xì)胞質(zhì)中火附著在染色體上。 放線菌單細(xì)胞,革蘭氏染色陽性,菌絲呈絲狀體的細(xì)菌。 基內(nèi)菌絲生長在固體培養(yǎng)基內(nèi),主要功能是吸收營養(yǎng)物質(zhì),故亦稱營養(yǎng)菌絲。 氣生菌絲由基內(nèi)菌絲長出培養(yǎng)基外伸向空間的菌絲。 孢子絲氣生菌絲生長到一定階段,會在頂端分化出孢子絲。 革蘭氏染色法丹麥科學(xué)家Gram
36、十九世紀(jì)八十年代發(fā)明的一種細(xì)菌染色法。染色方法為:在一個(gè)已固定的細(xì)菌圖片上用結(jié)晶紫染色,再加媒染劑-碘液處理,使菌體著色,然后用乙醇脫色,最后用泛紅復(fù)染。顯微鏡下菌體呈紫色者為G+細(xì)菌,菌體呈紅色者為G+細(xì)菌。 螺旋體是介于細(xì)菌和原生動物之間的單細(xì)胞原核生物。 立克次氏體節(jié)肢動物轉(zhuǎn)性細(xì)胞內(nèi)寄生物,它的許多類型對人和其它動物是致病的微生物。 衣原體是一類專性寄生在細(xì)胞內(nèi)的微笑生物,。 支原體是能自由生活的最小的原核微生物,介于細(xì)菌和病毒之間。 原生動物是一類最原始、最低等、結(jié)構(gòu)最簡單的單細(xì)胞動物。 藻類是一大群含有光合色素的低等植物,其中許多個(gè)體微小,需要借助顯微鏡才能看清楚,也稱為微型藻類。
37、孢囊原生動物在不利環(huán)境條件下,形成的抗不留環(huán)境的休眠體。 真菌是一類種類繁多、分布廣泛的真核微生物。不同類型的真菌在形態(tài)和大小上差異很大,少數(shù)為單細(xì)胞,多為分支或不分支的絲狀體。 霉菌凡在機(jī)制上長成絨毛狀、棉絮狀或蜘蛛網(wǎng)裝的絲狀真菌,統(tǒng)稱霉菌。 (霉菌)基內(nèi)菌絲又叫霉菌的營養(yǎng)菌絲,伸入培養(yǎng)基內(nèi)或匍匐在培養(yǎng)基邊平美,主要功能是攝取營養(yǎng)和排除廢物。 (霉菌)氣生菌絲具有繁殖功能,其上長出分生孢子梗和分生孢子的霉菌菌絲。5. 酶是生物體內(nèi)合成的一種具有催化性能的蛋白質(zhì),是生物體為其自身代謝活動而產(chǎn)生的生物催化劑。 固有酶也稱為組成酶,無論培養(yǎng)基中有無它們的底物,這種酶都能形成。 誘導(dǎo)酶也稱為適應(yīng)酶,
38、只有在培養(yǎng)基中存在其底物時(shí)才能形成。 酶的活性中心是指每蛋白分子中與第五結(jié)合,并起催化作用的小部分氨基酸微區(qū)。 活性基在全酶的非蛋白曾份上,具有催化功能的那一部分,稱為活性基。 米氏常數(shù)在酶反應(yīng)速度方程中的一個(gè)特征常數(shù),它表示當(dāng)反應(yīng)速度為最大反應(yīng)速度一半時(shí)的底物濃度。 碳源凡能供給微生物碳素營養(yǎng)的物質(zhì),稱為碳源。 氮源凡能供給微生物氮素營養(yǎng)的物質(zhì),稱為氮源。 固氮微生物能利用空氣中的氮分子合成自身的氨基酸和蛋白質(zhì)的微生物。如固氮菌、根瘤菌、固氮藍(lán)細(xì)菌。 生長因子是指一些微生物維持正常生活所必須而需要量又不大的特殊營養(yǎng)物。它們包括維生素、氨基酸、堿基等物質(zhì)。 新陳代謝生物從外界不斷攝取營養(yǎng)物質(zhì),
39、經(jīng)過一系列的生物化學(xué)反應(yīng),轉(zhuǎn)變成細(xì)胞的組分,同時(shí)產(chǎn)生廢物并排泄到體外,這個(gè)過程成為新陳代謝。 核酶具有催化活性的RNA叫做核酶。 酶活力單位在最適條件下,1秒內(nèi)催化1摩爾底物轉(zhuǎn)化的酶量。 酶的激活劑能使酶的活力產(chǎn)生或增強(qiáng)的物質(zhì)稱為酶的激活劑。 基質(zhì)(底物)水平磷酸化微生物在基質(zhì)氧化過程中,形成多種含高能磷酸鍵的產(chǎn)物,這些物質(zhì)將能量傳遞給ADP,是ADP磷酸化而生成ATP。 氧化磷酸化又稱為電子傳遞鏈磷酸化。微生物將底物脫氫后,通過電子傳遞體系的遞氫(或電子)和受氫過程與磷酸化反應(yīng)相偶聯(lián)并產(chǎn)生ATP的過程叫氧化磷酸化。 光合磷酸化光引起葉綠素、菌綠素或菌紫素逐出電子,通過電子傳遞產(chǎn)生ATP的過程
40、叫。 發(fā)酵在無外在電子受體時(shí),微生物氧化一些有機(jī)物,有機(jī)物僅發(fā)生部分氧化,以其中間代謝產(chǎn)物(即小分子有機(jī)物)為最終電子受體,釋放少量能量,其余的能量保留在最終產(chǎn)物中。這個(gè)能量代謝或生物氧化的方式稱為發(fā)酵。 糖酵解葡萄糖的逐步分解稱為糖酵解。 好氧呼吸在分子氧存在的條件下,以O(shè)2為最終電子受體,底物被全部氧化成CO2和水,并產(chǎn)生ATP的過程,稱為好氧呼吸。 主動運(yùn)輸是微生物吸取營養(yǎng)的主要方式,其特點(diǎn)是:需要特異性的森頭沒作為載體,需要能量(質(zhì)子勢、ATP),逆濃度梯度運(yùn)輸。 繁殖單個(gè)微生物個(gè)體的生長表現(xiàn)為細(xì)胞基本成分的協(xié)調(diào)合成和細(xì)胞體積的增加,當(dāng)單細(xì)胞個(gè)體生長到一定程度時(shí),由一個(gè)親代細(xì)胞分裂為兩
41、個(gè)大小、形狀與秦代細(xì)胞相似的子代細(xì)胞,使得個(gè)體數(shù)目增加,這是細(xì)胞微生物的繁殖。 生物的時(shí)代時(shí)間微生物兩次繁殖之間的間隔時(shí)間,稱為該生物的時(shí)代時(shí)間。 純培養(yǎng)在實(shí)驗(yàn)室條件下從一個(gè)單細(xì)胞繁殖而得到的后代稱為純培養(yǎng)。 分批培養(yǎng)是將一定量的微生物接種在一個(gè)封閉的、盛有一定量液體培養(yǎng)基的容器內(nèi),保持一定的溫度、pH和溶解氧量,微生物在其中生長繁殖。 連續(xù)培養(yǎng)就是在一個(gè)恒定容積的流動系統(tǒng)中培養(yǎng)微生物,一方面以一定速率不斷地加入新的培養(yǎng)基,另一方面又以相同的速率流出培養(yǎng)物(菌體和代謝產(chǎn)物),以使培養(yǎng)系統(tǒng)中的細(xì)胞數(shù)量和營養(yǎng)狀態(tài)保持穩(wěn)態(tài)。 滅菌是通過超高溫或其他物理、化學(xué)手段將所有微生物的營養(yǎng)細(xì)胞以及所有的芽孢或
42、孢子全部殺死,即殺死一切微生物。 消毒是利用物理、化學(xué)因素殺死致病微生物。 光復(fù)活現(xiàn)象經(jīng)過紫外輻射照射后的菌體或孢子懸液,若利己置于藍(lán)色可見過下,有一部分受損傷的細(xì)胞可以恢復(fù)活力,這種現(xiàn)象稱為光復(fù)活現(xiàn)象。 水的活度w是用來表示被吸附和溶液因子對水可利用性的影響的一種指標(biāo)。 抗生素許多微生物在代謝過程中產(chǎn)生能殺死其他微生物或抑制其他微生物生長的化學(xué)物質(zhì),即抗生素。 廣譜抗生素氯霉素、金霉素、土霉素和四環(huán)素可抑制許多不同種類的微生物,叫廣譜抗生素。 狹譜抗生素青霉素只能殺死或一種革蘭氏陽性菌,多粘菌素只能殺死革蘭氏陰性菌,叫狹譜抗生素。 微生物的死亡意味著微生物不可恢復(fù)地失去和分裂繁殖的能力,對于
43、一個(gè)不受機(jī)械性破壞地微生物細(xì)胞來說,死亡一詞僅僅就測定細(xì)菌活力所用的條件而言。微生物死亡的測定,主要四對活菌的測定過程。 兼性微生物既能在有氧條件下生存,又能在無氧條件下生存,但兩者所表現(xiàn)的勝利狀態(tài)時(shí)很不同的。 干熱滅菌將滅菌物品置于鼓風(fēng)干燥箱內(nèi),在160下家人2h或171下家人1h或121下加熱12h以上,利用熱空氣進(jìn)行滅菌。 濕熱滅菌最常用的滅菌方法,適用于大多數(shù)物品。它利用高壓蒸汽和高溫的聯(lián)合作用,達(dá)到滅菌的效果。嗜冷微生物能在低溫,甚至零度以下的環(huán)境生存,其最適溫度在515之間。 血球計(jì)數(shù)板法使用特制的血球計(jì)數(shù)板,在顯微鏡下測定一定容積中的微生物個(gè)數(shù)的方法。7. 遺傳在微生物的繁殖過程
44、中,微生物將其生長發(fā)育所需要的營養(yǎng)類型和環(huán)境條件,以及對這些營養(yǎng)和外界環(huán)境條件產(chǎn)生的一定反應(yīng),或出項(xiàng)的一定性狀傳給后代,并相對穩(wěn)定地一代一代傳下去。這就是微生物的遺傳。 遺傳的變異當(dāng)微生物從它適應(yīng)的環(huán)境遷移到不適應(yīng)的環(huán)境后,為色含垢納污改變自己對營養(yǎng)和黃條件的要求,在新的生活條件下產(chǎn)生適應(yīng)新環(huán)境的酶(適應(yīng)酶),從而適應(yīng)新環(huán)境并生長良好,這時(shí)遺傳的變異。 遺傳學(xué)就是研究遺傳學(xué)的發(fā)展深刻地影響和改變了人類社會的方方面面。 基因型是指生物體的遺傳組成,而表型(表現(xiàn)型)則是生物所表現(xiàn)出來的形狀。 基因是一個(gè)具有遺傳因子效應(yīng)的DNA片度,它儲存了遺傳信息,又具有自我復(fù)制的能力。 結(jié)構(gòu)基因它編碼蛋白質(zhì)和酶
45、的結(jié)構(gòu)。 操縱基因它的功能就像“開關(guān)”,操縱結(jié)構(gòu)基因的表達(dá)。 調(diào)節(jié)基因它控制基因的啟動和關(guān)閉。 中心法則DNA的復(fù)制和遺傳信息傳遞的基本規(guī)則,稱為分子遺傳學(xué)的中心法則。 轉(zhuǎn)錄按照儲存在DNA上的遺傳信息來合成相應(yīng)的RNA,這一過程稱為轉(zhuǎn)錄。 翻譯由RNA去指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成,這一過程稱為翻譯。 反轉(zhuǎn)錄對于只有RNA的病毒,其遺產(chǎn)信息儲存在RNA上,通過反轉(zhuǎn)錄酶的作用有RNA反向轉(zhuǎn)錄為DNA。這一過程稱為反轉(zhuǎn)錄。 反義鏈DNA是雙鏈分子,但作為基因則只有一條鏈為蛋白質(zhì)編碼(編碼鏈或有意義鏈),另一條知識使DNA分子處于穩(wěn)定狀態(tài)的互補(bǔ)鏈,稱為反義鏈。 DNA變性天然雙鏈DNA在受熱或其他因素的作用下
46、,兩條鏈之間的結(jié)合力被破壞而分開呈單鏈DNA,即成為DNA變性。 復(fù)性(退火)變性DNA溶液經(jīng)適當(dāng)處理后重新形成天然DNA的過程叫復(fù)性,或叫退火。 簡并性幾種密碼子編碼同一種氨基酸,這種稱為密碼的簡并性。 終止密碼子有三種密碼子(UAA、UAG和UGA)不編碼氨基酸,其作用為終止mRNA翻譯蛋白質(zhì),稱為密碼子。 mRNA為信使RNA,作為多聚核苷酸的一級結(jié)構(gòu),其上的核苷酸排列順序,攜帶著指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成的信息密碼(三聯(lián)密碼子),可翻譯成蛋白質(zhì),具有傳遞遺傳信息的功能。 tRNA叫轉(zhuǎn)移RNA,其上有和mRNA互補(bǔ)的反密碼子,能識別氨基酸并識別mRNA上的密碼子,在tRNA-氨基酸合成酶的作用下傳遞
47、氨基酸。 rRNA(核糖體RNA)和蛋白質(zhì)結(jié)合形成核糖體,是合成蛋白質(zhì)的場所。 染色體畸變在真核微生物中,變異也會發(fā)生在染色體水平上,如染色體的缺失、重復(fù)、倒位和易位等,這些都會引起遺傳信息的改變,稱為染色體畸變。 基因突變的稀有性是指在微生物體內(nèi)發(fā)生基因突變的概率是很低的。 基因突變的隨機(jī)性是指突變的發(fā)生是隨機(jī)的(但不是完全隨機(jī))。 基因突變的可逆性是指突變可以正向進(jìn)行。 自發(fā)突變是指微生物在自然條件而沒有人工參與情況下所發(fā)生的突變。 誘發(fā)突變是利用物理或化學(xué)因素處理微生物群體,促使少數(shù)個(gè)體細(xì)胞的基因發(fā)生突變,導(dǎo)致出現(xiàn)突變性菌株。 物理誘變利用物理因素引起的基因突變。 化學(xué)誘變利用化學(xué)物質(zhì)對
48、微生物進(jìn)行誘變,導(dǎo)致基因突變或真核生物的染色體畸變,稱為 移碼突變在DNA分子上增加或缺失一對或少數(shù)幾對核苷酸,造成突變點(diǎn)以下全部遺傳密碼的錯(cuò)誤,這種突變稱為移碼突變。 基因重組把來自不同性狀的個(gè)體細(xì)胞的遺傳物質(zhì)轉(zhuǎn)移到一起,使基因重新組合,產(chǎn)生新品種,稱為基因重組或遺傳重組。 局限性轉(zhuǎn)導(dǎo)通過部分缺陷的溫和噬菌體把供體菌少數(shù)特定基因攜帶到受體菌種,并獲得表達(dá),這種轉(zhuǎn)導(dǎo)方法稱為局限性轉(zhuǎn)導(dǎo)。 結(jié)合在細(xì)菌、放線菌等原核微生物中,工體軍和受體菌之間直接接觸,前者的部分DNA進(jìn)入后者細(xì)胞內(nèi),并與其核染色體發(fā)生交換、整合,從而使后者獲得供體菌的遺傳性狀,這種現(xiàn)象稱為。 原生質(zhì)體融合(原生質(zhì)體融合是細(xì)胞工程的
49、重要內(nèi)容和方法,)它是通過人為地方法,使遺傳性狀不同的兩個(gè)細(xì)胞原生質(zhì)體融合,進(jìn)而發(fā)證遺傳重組,并產(chǎn)生同事帶有雙親性狀的、遺傳性很穩(wěn)定的融合體的過程。 基因工程它是通過人為的方法,使遺傳性狀不同的兩個(gè)細(xì)胞原生質(zhì)體發(fā)生融合,進(jìn)而發(fā)生遺傳重組,并同時(shí)帶有雙親性狀、遺傳性很穩(wěn)定的融合體的過程。8. 生態(tài)學(xué)是研究生物的生存條件、生物群落與環(huán)境系統(tǒng)之間相互作用的過程及其規(guī)律的科學(xué)。 種群占據(jù)特定空間的同一生物的所有個(gè)體的集合體。 密度采用單位面積或容積的個(gè)體疏密來表似乎種群大小,就稱為密度。 生物群落簡稱群落,指一定時(shí)間內(nèi)居住在一定空間范圍內(nèi)的生物種群的稽核。 生態(tài)系統(tǒng)是在一定時(shí)間和空間范圍內(nèi)由生物(包括
50、動物、植物和微生物)與它們的生境(包括光、水、土壤、空氣及其他生物因子)通過能量流動和物質(zhì)循環(huán)所組成的一個(gè)自然體。 生態(tài)系統(tǒng)的環(huán)境主要是指非生物的環(huán)境因子,包括生命活動必需的能源(主要來自太陽輻射)、各種化學(xué)物質(zhì)、溫度、pH等。 生產(chǎn)者主要是指以高等植物為主的具有光合作用能力的自養(yǎng)生物,在水環(huán)境中,藻類是主要的生產(chǎn)者。 消費(fèi)者是針對生產(chǎn)者而言的,即它們不能從無機(jī)物制造有機(jī)物,需要直接或間接從其他生物(生產(chǎn)者)處得到物質(zhì)和能量,主要是動物。 分解者或轉(zhuǎn)化者是指里哦那個(gè)現(xiàn)成的有機(jī)物進(jìn)行生命活動的異養(yǎng)型微生物,它們把動植物殘?bào)w的復(fù)雜有機(jī)物分解(或轉(zhuǎn)化)成無機(jī)物,其作用正與生產(chǎn)者相反,主要是細(xì)菌、真菌
51、等微生物。 食物鏈在生態(tài)系統(tǒng)中,生物之間由食物關(guān)系建立相互間的營養(yǎng)關(guān)系,形成一系列的被食生物與捕食生物者的鎖鏈,稱為食物鏈。 生物圈就是地球上所有的生物及其環(huán)境共同組成的一個(gè)最大的生態(tài)系統(tǒng)(地球上所有生態(tài)系統(tǒng)的總和)。 生態(tài)平衡就是生態(tài)系統(tǒng)在一定的時(shí)間和空間內(nèi),保持相對穩(wěn)定的狀態(tài),并能對外來干擾進(jìn)行自我調(diào)節(jié)。 生態(tài)闕值生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力是有限度的,這個(gè)限度稱為生態(tài)闕值。 微生物生態(tài)系統(tǒng)在一定緩解條件下生存的微生物與環(huán)境條件(包括動植物)之間通過能量、物質(zhì)、信息等聯(lián)系而組成具有一定結(jié)構(gòu)和功能的開放系統(tǒng),稱為微生物生態(tài)系統(tǒng)。 微生物生態(tài)學(xué)微生物生態(tài)學(xué)是生態(tài)學(xué)的分支,它研究和揭示無聲無息太與環(huán)境
52、系統(tǒng)之間的相互作用及其表達(dá)規(guī)律,探索其控制和應(yīng)用途徑。 垂直分布同一土壤的不同深度,微生物的分布不同。 土壤自凈土壤通過各種物理、生化過程自動分解污染物使土壤恢復(fù)到原有水平的凈化過程,稱。 (土壤)自凈容量土壤自凈是有一定限度的,這個(gè)限度即自凈容量。 水體自凈作為一個(gè)穩(wěn)定平衡的生態(tài)系統(tǒng),水體同樣能容納一定量的外來物質(zhì)(污染物質(zhì)),并對其進(jìn)行降解。 P/H指數(shù)P代表光合自養(yǎng)型微生物,H代表異養(yǎng)型微生物,兩者的比即P/H指數(shù)。P/H指數(shù)反映水體污染和自凈程度。 水體富營養(yǎng)化由于某些因素特別是人類的活動,使?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)隨著排入的污染物質(zhì)大量進(jìn)入水體,結(jié)構(gòu)造成水體中的藻類過量繁殖,水體出現(xiàn)富營養(yǎng)化。在淡水水體中被稱為“水華”或“藻花”,在海洋中則
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