福州大学《微生物》课件及真题.doc

1福州大学《微生物》课件第一章 绪论一、什么是微生物？二、微生物的特点1．个体小，面积大 —— 五大共性的基础与关键2．吸收多，转化快 例 1：Candida utilis（产朊假丝酵母）合成蛋白质的能力比大豆强 100 倍，比食用公牛强 10 万倍 例 2：Escherichia coli（大肠杆菌）在 1h 内可分解其自身重 2000 倍的乳糖（约为人类的 3,000,000 倍） 3．生长旺，繁殖快 例：E.coli 在合适条件下每 12.5~20min 繁殖一代，如按每 20min 分裂一次，则每 1h 可分裂 3 次，每 24h 可分裂 72 次，生成 4722366500 万亿个（重约 4722 吨）,48h 数目为 2.2×1043 个（约等于 4000 个地球之重） 4．适应强，易变异 例 1：对“极端环境”具有惊人的适应力 例 2：青霉素产生菌 Penicillium chrysogenum（产黄青霉）的产量变异20U./1943 → 5~100,000U./目前 例 3：致病菌对抗生素的抗药性变异 Staphlococcus aurreu（金黄色葡萄球菌）：0.02 g / ml / 1943 → 耐药量提高 10,000 倍 5．分布广，种类多分布广：“无孔不入” 、 “无处不在”种类多：20 万种 → 50 ~ 600 万种三、微生物学的发展史1．史前期指人类还未见到微生物个体尤其是细菌细胞之前的一段漫长的时期，大约距今 8000 年前~公元 1676 年。

代表人物和主要成就 我国劳动人民的酿酒制曲技术 对传染病及其规律的认识2．初创期 —— 形态学期1676 年列文虎克用自制的单式显微镜观察细菌个体~1861 年（近 200 年） 代表人物和主要成就：荷兰业余科学家 —— 微生物学先驱者列文虎克3．奠基期 —— 生理学期1861 年巴斯德根据曲颈瓶试验彻底推翻生命的自然发生说并建立胚种学说 ~ 1897 年代表人物和主要成就 法国的巴斯德 （1822-1895 ）—— 微生物学的奠基人、微生物学之父 创立巴氏消毒法（63℃ 30min；72℃ 15sec）  奠定传染病微生物病原说的基础，发明制造疫苗和预防接种的方法 否定微生物的自然发生说，建立胚种学说 德国医生科赫 （1843-1910 ）—— 细菌学的奠基人 1884 年科赫提出确定病原菌的原则 —— 科赫法则 建立研究微生物的一系列重要方法 建立分离和纯化微生物的平板分离法 4．发展期1897 年德国人 E.Buchner 用无细胞酵母菌压榨汁中的酒化酶对葡萄糖进行酒精发酵成功，开创微生物生化研究的新时代5．成熟期1953.4.25 年 J.D.Waston 和 H.F.C.Crick 在英国的《自然》杂志上发表 DNA 双螺旋模型，生命科学进入分子生物学阶段。

四、微生物学的发展促进了人类进步1．医疗保健战线上的“六大战役”2．工业发展过程中的“六个里程碑”3．微生物学促进了农业的进步4．微生物与生态和环境保护的关系5．微生物学对生物学基础理论研究的贡献五、微生物学及其分科21．什么是微生物学？2．微生物学的分科第二章 原核微生物的形态和构造原核微生物：细胞核无核膜包裹，只存在称作“核区” （拟核）的裸露 DNA 的原始单细胞生物，不进行有丝分裂，细胞质中无叶绿体、线粒体等细胞器三菌三体 三菌：细菌（含古细菌） 、放线菌、蓝细菌 三体：支原体、衣原体、立克次氏体第一节 细菌（ bacterium ）一、细菌的形态大小1．基本形态球形：单球菌、双球菌、四联球菌、八叠球菌、链球菌、葡萄球菌杆状：短杆菌、长杆菌、链杆菌、棒杆菌、梭杆菌螺旋形：弧菌、螺菌、螺旋体2．特殊形态：三角形、方形、圆盘形等3．异常形态：畸形和衰颓形4．细菌大小测量：在显微镜下用显微测微计（镜台测微尺和目镜测微尺）测量长度单位：um（10 -6m)、nm （10 -9m） （亚细胞结构） 、埃（ 10-10m）表示方法 球菌：直径（0.2-1.5um） 杆菌：宽×长（ 0.5-1um × 1-5um ） 螺旋菌：宽、长、螺距二、细菌细胞构造（一） （一） 细胞壁（ cell wall ）1． 根据细胞壁结构不同，可分为革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌革兰氏阳性菌 肽聚糖：N-乙酰葡萄糖胺（G ）和 N-乙酰胞壁酸（M）通过 β-1,4 糖苷键相连。

 磷壁酸：分为脂磷壁酸（或称膜磷壁酸）和壁磷壁酸革兰氏阴性菌 脂多糖（LPS）：G-特有的外膜的主要成分，由 O-特异测链（O- 多糖，O-Ag ， O-specific side chain） 、核心多糖（core polysaccharide）和类脂 A（lipid A ）组成2． 革兰氏染色机制由丹麦医生 C.Gram 于 1884 年创立，其基本操作分为初染、媒染、脱色和复染四个步骤3． 细胞壁功能4． 缺壁细菌：L-型细菌、原生质体、支原体5．古细菌的细胞壁：成分复杂多样，有的含假肽聚糖、杂多糖，有的以蛋白质为主 假肽聚糖：N-乙酰葡萄糖胺与 N-乙酰塔罗糖胺糖醛酸通过 β-1,3 糖苷键相连 （二） （二） 细胞膜（又称细胞质膜、质膜或内膜） （ cell membrane ）1． 结构2． 功能（三） （三） 间体（ mesosome ）由细胞膜内褶形成的一种囊状结构，其内充满管状或层状的泡囊，多见于 G+细菌每个细胞含一至数个可能与 DNA 复制、分配及细胞分裂有关四） （四） 细胞质（ cytoplasm ）1． 细胞内含物异染粒( metachromatic granules )：多聚偏磷酸盐的聚合物，具有贮藏磷元素和能量、降低渗透压的作用。

聚 β－羟丁酸（ poly-β-hydroxybutirate，PHB ）：贮存碳源、能源和降低渗透压的作用硫粒：硫元素的贮藏体作为好氧硫细菌的能源和厌氧硫细菌的电子供体H2S→S→SO 4-2糖原：淀粉粒和肝糖脂肪粒3羧酶体( carboxysome ) ：又称羧化体，含有 1,5-二磷酸核酮糖羧化酶，为 CO2 固定的关键酶气泡（ gas vesicles ）：调节细胞比重和吸收空气作用2． 细胞质功能（五） （五） 核质体（ nuclear body ）：又称核区、拟核、原核或核基因组 一个大型环状裸露的 dsDNA 分子六） （六） 糖被（ glycocalyx ）1． 类型：荚膜、菌胶团、粘液层2． 荚膜成分：一般是多糖，少数是多肽或蛋白质，也有多糖与多肽复合型的3． 荚膜功能：保护菌体免受干旱损伤；抵抗宿主白细胞吞噬；贮藏养料；堆积代谢废物；表面附着作用；多个细菌共处于一个荚膜内，形成菌胶团，具有沉降功能，可用于污水处理；细菌间的信息识别作用4． 荚膜与生产实践的关系 例 1：Leucomostoc mesenteroides 的葡聚糖荚膜已用于生产代血浆的主要成分——右旋糖酐、葡聚糖凝胶制剂；  例 2：用产菌胶团的菌进行污水处理等；  例 3：危害 —— 食品变质发粘；增强致病力；造成严重龋齿等。

七） （七） 质粒（ plasmid ）核外遗传物质，小型共价闭合环状 dsDNA，能够独立复制；数量不定，0～几十个/细胞，非必不可少；常带有某些重要功能基因，有些质粒携带抗药性遗传信息；在遗传工程中可作为目的基因的载体；易在细胞之间传递八） （八） 鞭毛（ flagellum ）1． 特点：生长在某些细菌表面的长丝状、波曲的蛋白质附属物，具有运动的功能直径 0.01-0.02um，长 15-20um.2． 观察方法直接观察法：电镜、光镜（悬滴法、染色法、暗视野）间接判断法：半固体穿刺培养、平板菌落形态3． 结构4． 着生方式5． 运动机制（九） （九） 菌毛（又称纤毛、伞毛、线毛或须毛）( fimbria )1． 特点：长在细菌体表的一种纤细（直径 3-10nm） 、中空、短直、数量较多（250-300 根）的蛋白质附属物，在革兰氏阴性菌中较为常见功能是使细菌较牢固地粘附在宿主（呼吸道、消化道、泌尿生殖道的粘膜）表面上2． 性菌毛（ pilus ）：在不同性别的菌株间传递 DNA 片段，有的性菌毛还是 RNA 噬菌体的特异性吸附受体，常见于革兰氏阴性菌的雄性菌株中十） （十） 芽孢（ endospore ）1． 特点：某些细菌在其生长发育后期，在细胞内形成一个圆形或椭圆型的抗逆性休眠体，称为芽孢。

每个细胞仅形成一个芽孢，无繁殖功能2． 芽孢类型3． 产芽孢细菌：好氧性的芽孢杆菌属（Bacillus）和厌氧性的梭菌属（Clostridium）4． 芽孢的构造5． 芽孢的形成6． 芽孢的萌发7． 芽孢的抗热机制----渗透调节皮层膨胀学说（十一）伴孢晶体（ parasporal crystal ）少数芽孢杆菌（如苏云金芽孢杆菌）在其形成芽孢的同时，会在芽孢旁形成一颗菱形或双锥形的碱溶性蛋白晶体（即δ-内毒素） ，称为伴孢晶体伴孢晶体是一种毒蛋白，对鳞翅目、双翅目和鞘翅目昆虫和线虫具有毒杀作用，可作为生物农药三、细菌的繁殖方式：裂殖为主二分裂繁殖（binary fission） 三分裂（trinary fission） 复分裂（multiple fission）：蛭弧菌类四、细菌的群体形态4（一）在固体培养基上（内）的群体形态1．菌落（ colony ）和菌苔（ bacterial lawn ）2．细菌的菌落特征3．菌落的应用菌种的分离纯化菌种的鉴定与保藏微生物的选种与育种微生物的计数与测定（二）在半固体培养基上(内 )的群体形态：穿刺接种法（三）在液体培养基上(内)的群体形态：浑浊、沉淀、气泡、菌膜第二节 放线菌（ actinomycetes ）一、放线菌的形态构造：以链霉菌属为例单细胞，细胞呈丝状分枝，菌丝直径≈细菌直径菌丝及孢子形态 基内菌丝（营养菌丝，一级菌丝） 气生菌丝（二级菌丝） 孢子丝 分生孢子二、放线菌的繁殖方式：横割分裂细胞膜由外向内凹陷收缩形成横割膜，从而使孢子丝分割成许多原分生孢子，壁膜同时内陷缢缩成一串串成熟分生孢子。

三、放线菌的生活史四、放线菌的群体特征菌落特征：干燥、不透明、表面呈紧密的丝绒状，常覆盖一层色彩鲜艳的干粉状孢子；菌落和培养基连接紧密，难以挑取；菌落的正反面颜色常常不一致，以及菌落边缘培养基的平面有变形现象液体培养：液清不混而成球或球沉底现象等第三节 其他原核微生物一、蓝细菌（ cyanobacteria ）又称蓝藻（blue algae）或蓝绿藻（blue-green algae） ，一类 G-、无鞭毛、含有叶绿素 a（不形成叶绿体） ，好氧，能进行放氧性光合作用的大型（ 3~10m，60 m ）原核生物进化历史悠久：21-17 亿年分布：广泛，水体、土壤及部分动植物体内外，以及其他恶劣环境（高低温,盐湖,荒漠和冰原等） ，素有“先锋生物 ”之美称二、支原体（ mycoplasma ）一类无细胞壁、细胞膜含甾醇，介于独立生活和细胞内寄生生活的最小型原核生物菌落：油煎蛋状繁殖方式：二分裂和出芽对抗生素敏感性 对抑制细胞壁合成的抗生素不敏感 对抑制蛋白质合成的四环素与红霉素以及破坏甾体的细胞膜结构的两性霉素与制霉菌素很敏感生化性质 对渗透压敏感：无细胞壁，只能在等渗或高渗培养基中生长与繁殖； 营养需求高：能在含血清、酵母膏和甾醇等营养丰富的培养基上生长； 产能代谢：多数能发酵糖类产能； 基因组很小：仅在 0.6~1.1Mb 左右（约为 E.coli 的 1/4~1/5） 。

三、衣原体（ chlamydia ）一类在真核细胞内营专性能量寄生的小型革兰氏阴性原核生物衣原体的生活史四、立克次氏体（ rickettsia ）一。