环境微生物考点整理MicrosoftW.doc

第一章 非细胞结构的超微生物——病毒一、 掌握病毒的概念(一) 病毒是没有细胞结构，专性寄生在活的敏感宿主体内的超微小微生物它们只具简单的独特结构，可通过细菌过滤器二) 病毒的特点：没有细胞结构：大多数由蛋白质和核酸组成，有的含有类脂质、多糖等，只有一种核酸（DNA或RNA）‚专性寄生于活细胞：无合成蛋白质的机构——核糖体，不具独立代谢能力ƒ缺乏酶系统：无合成细胞物质和繁殖所必备的酶系统„体积极小：0.2µm以下电子显微镜下可见二、 掌握病毒的化学组成，结构模式和繁殖过程A. 病毒的化学组成：核酸：病毒遗传物质 类型：ssDNA单链 dsDNA双链‚蛋白质：壳体蛋白（保护核酸）包膜蛋白（病毒的主要表面抗原，多为病毒吸附蛋白）毒粒酶（参与病毒的侵入，释放如T4噬菌体的溶菌酶；参与病毒大分子合成如逆转录酶）ƒ脂类（来自宿主细胞）„糖类：糖蛋白…其他B. 病毒的结构模式：按衣壳粒的排列组合不同，使病毒有三种对称性构型立体对称型：SARS病毒‚螺旋对称型：烟草花叶病毒ƒ复合对称型：大肠杆菌T噬菌体C. 繁殖过程：（1） 吸附：大肠杆菌T系噬菌体以它的尾部末端吸附到敏感细胞表面上某一特定的化学成分，如细胞壁的脂多糖、蛋白质和磷壁脂，或是鞭毛或是纤毛。

吸附蛋白：能特异性识别细胞受体并与之结合的毒粒表面的结构蛋白分子；细胞受体（病毒受体）：能被病毒吸附蛋白特异性地识别并与之结合，介导病毒进入细胞，启动感染发生的细胞表面组分2） （脱壳）侵入（注入）：噬菌体通过尾部酶水解细胞壁的肽聚糖形成小孔；‚尾鞘消耗ATP获得能量收缩，将尾髓压入宿主细胞内；ƒ尾髓将头部的DNA注入宿主细胞，蛋白质外壳留在宿主细胞外；„小孔被修复侵入方式：注入：细菌病毒‚昆虫刺吸：植物病毒ƒ吞噬：动物病毒（3） 复制与聚集（装配）：细菌自身的DNA被破坏，病毒借助于细菌的合成机构，复制其DNA和其他结构装配：病毒DNA和蛋白质聚集合成新的噬菌体亚装配：无尾丝的尾部装配‚头部装配ƒ尾部和头部自发结合„单独装配的尾丝与前已经装配好的颗粒相连（4） 宿主细胞裂解和成熟噬菌体粒子的释放D. 毒性噬菌体：侵入宿主细胞后，随即引起宿主细胞裂解的噬菌体；温和噬菌体：不引起宿主细胞裂解的噬菌体（二者的区别是对宿主细胞的影响）溶原性：因噬菌体的侵入而未使宿主细胞裂解的现象溶原性是细胞的遗传特性，溶原性细菌的子代也是溶原性的溶原细胞：带有病毒核酸的细胞即含有温和噬菌体宿主细胞会读图认识哪个是溶原细胞三、 熟悉影响病毒的各种物理及化学因素影响病毒存活的因素：存活指病毒仍具有感染宿主细胞的能力。

1） 物理因素：温度：在宿主细胞外的病毒大多数在60℃加热30分钟被灭活低温不会灭活病毒，通常在-75℃在宿主细胞内保存病毒例酶，超低温冰箱‚光及其他辐射：日光中的紫外辐射和人工制造的紫外辐射均具有灭活病毒是作用；在天然水体和氧化塘中，日光对肠道病毒有灭活作用；X射线、r射线也有灭活病毒的作用ƒ干燥是控制环境中病毒的重要因素一般湿度越大，病毒存活时间越长2） 化学（生物）因素：病毒的灭活有体内灭活和体外灭活体内灭活的化学物质有抗体和干扰素抗体是一种特异蛋白；干扰素是一种糖蛋白，起间接作用体外灭活的化学物质：酚、低渗缓冲溶液；强酸强碱除本身可直接灭活病毒外，对pH敏感，高pH会破坏蛋白质衣壳和核酸，脂类被膜；氯和臭氧对病毒蛋白质和核酸均有作用3） 污水处理： 一级处理：物理过程；二级处理：生物处理法；三级处理：深度处理四、第二章 原核微生物第一节 古菌域古菌多数为严格厌氧、兼性厌氧、专性厌氧和专性好氧大多数生活在极端环境下按照古菌的生活习性和生理特性，分为产甲烷菌的特点是专性厌氧菌；营养特性：能源/碳源H2/CO2、甲酸、甲醇、甲胺和乙酸（一个C或两个C；CH4）特殊辅酶：F420黄素单核苷酸的类似物。

a当用420nm紫外光照射发蓝绿荧光，可鉴定甲烷菌存在；b中性/碱性条件下易被好氧光解，并使酶失活CoM：2硫基乙烷磺酸a甲烷菌独有的辅酶，可鉴定甲烷菌存在b在甲烷形成中，具有转移甲基功能辅酶的作用：转移基团‚嗜热嗜酸菌：严格好氧，以蛋白质、氨基酸为碳源/能源化能有机营养型ƒ极端嗜盐菌喜在极端恶劣环境中生活的微生物叫极端微生物主要包括嗜酸菌、嗜盐菌、嗜碱菌、嗜热菌、嗜冷菌及嗜压菌第二节 细菌域（一） 了解细菌细胞的基本形态（1） 细菌的形态：球菌‚杆菌：细菌中种类最多的一类ƒ螺旋菌„丝状菌（2） 细菌的大小：细菌的大小总是以微米计多数球菌的大小（直径）为0.5~2.0µm‚杆菌的大小用其长和宽乘积表示，它们的大小（长×宽）为（0.5~1.0）µm×（1~5）µmƒ螺旋菌的大小用其宽度与弯曲长度乘积表示，它们的大小为（0.25~1.7）µm×（2~60）µm细菌的大小在个体发育过程中有变化刚分裂的新细菌小，随发育逐渐变大，老龄细菌变小二） 熟悉细菌细胞结构，掌握一般结构中细胞壁、细胞膜、细胞质、原核的基本结构及功能A. 细胞壁：位于细菌体表最外层的、厚实坚韧而有弹性的外被（薄膜）它约占菌体干重质量的10％~25％。

主要成分：肽聚糖电子显微镜看革兰氏染色：初染 结晶紫30 s‚煤染 碘液30sƒ脱色 95％乙醇10-20s„复染 蕃红30-60s 结果：菌体呈红色的为革兰氏阴性菌；菌体呈紫色的为革兰氏阳性菌关键步骤ƒ掌握染色时间表 革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌细胞壁化学组成的比较细菌壁厚度/nm肽聚糖/％磷壁酸强度脂多糖蛋白质/％脂肪/％肽聚糖含量占细胞壁干重革兰氏阳性菌20~8040~90＋较坚韧－约201~450％~80％革兰氏阴性菌1010－较疏松＋约6011~225％~20％细菌细胞壁的功能：保护原生质体免受渗透压引起的破裂‚维持细菌的细胞形态ƒ细胞壁是多孔结构的分子筛，阻挡某些分子进入和保留蛋白质在间质（革兰氏阴性菌细胞壁和细胞质之间的区域）„细胞壁为鞭毛提供支点，使鞭毛运动B. 原生质体包括细胞质膜（原生质膜）、细胞质及内含物、拟核1） 细胞质膜主要由磷脂双分子层和蛋白质组成；细胞质膜的生理功能：维持细胞内正常渗透压，选择性地控制细胞内外营养物质和代谢产物的运送‚含有合成细胞壁和形成横膈膜组分的酶，合成细胞壁重要基地ƒ膜内陷形成中间体，含有细胞色素，参与呼吸作用„膜上含有进行能量代谢的酶系，在细胞质膜上进行物质和能量代谢是细胞产能场所…细胞质膜上有鞭毛基粒，是鞭毛基体是着生部位和鞭毛旋转的供能部位。

2） 细胞质及内含物细胞质是在细胞质膜以内，除核物质以外的无色透明、含水80％黏稠的复杂胶体，亦称原生质原核生物的细胞质不流动a) 核糖体主要组成是rRNA，是合成蛋白质的部位它是由核糖核酸和蛋白质组成b) 内含颗粒：细菌成长到成熟阶段，因营养过剩（通常是缺氮、碳源和能量过剩）形成一些贮藏颗粒贮藏粒：由不同化学成分累积而成的不溶性沉淀颗粒，主要功能是贮存营养物异染粒：磷 能量老龄细菌用作碳源磷源‚聚β—羟基丁酸其为脂溶性物质，不溶于水当缺乏营养时，被用作碳源和能源（磷源）ƒ硫粒：H2S作能源硫粒具有很强的折光性，在光学显微镜下极易看见„糖原和淀粉粒：均可用碘液染色，前者染成红褐色后者染成深蓝色，糖原和淀粉粒可作为碳源和能源…气泡：功能：调节细胞比重以使细胞漂浮在最适合水层中获取光能、O2和营养物质许多光合营养型、无鞭毛运动的水生细菌中存在的充满气体的泡囊状内含物通常一种细菌含一种或两种内含颗粒3） 拟核：原核生物特有的无核膜结构（无核膜、核仁）无固定形态的原始细胞核由脱氧核糖核酸DNA纤维组成，即由一条环状双链的DNA分子高度折叠缠绕而成拟核携带着细菌全部遗传信息，它的功能是决定遗传性状和传递遗传信息，是重要的遗传物质。

C. 荚膜、黏液层、菌胶团和衣鞘荚膜（1）含义：是一些细菌在其细胞表面分泌的一种黏性物质，把细胞壁完全包围封住，这层黏性物质叫荚膜，不易洗掉2）荚膜的化学组成：含水率在90％~98％，水含量高的外被层可用负染色法（衬托法）染色染菌体‚背景涂黑ƒ即可衬托出菌体和背景之间的透明区，即荚膜3）荚膜的功能：具有荚膜的细菌毒力强，有助于侵染人体‚保护致病菌免受吞噬细胞的吞噬，保护细菌免受干燥的影响ƒ当缺乏营养时，荚膜可被用作碳源和能源，有的荚膜还可作氮源„废水处理中的细菌荚膜有生物吸附作用，将废水中的有机物、无机物及胶体吸附在细菌体表面上总之，抗吞噬作用、生物吸附作用、抗有害物质的损失作用、贮藏养料黏液层有生物吸附作用菌胶团：有些细菌由于其遗传特性决定，细菌之间按一定的排列方式互相黏集在一起，被一个公共荚膜包围形成一定形状的细菌集团三） 掌握特殊结构芽孢的特性D. 芽孢：某些细菌在它的生活史中的某个阶段或某些细菌在其生长发育后期或遇到外界不良环境时，在其细胞内形成一个圆形或椭圆形、厚壁、含水量极低，抗逆性极强的休眠体芽孢—特殊的休眠体功能：芽孢是细菌用来抵抗外界不良环境的休眠体；所有芽孢都可抵抗（芽孢说明水质较差）。

芽孢是细菌的分类鉴定依据之一； E. 芽孢具有较强抗逆性的原因（说芽孢是细菌抵抗外界不良环境的休眠体的原因）：含水率低‚壁厚而致密ƒ2,6—吡啶二羧酸含量高，芽孢有耐热性„含有耐热性酶F. 芽孢不易着色，但可用孔雀绿染色G. 细菌芽孢的特点：整个生物界中抗逆性最强的生命体衡量各种消毒灭菌手段最重要指标‚芽孢是细菌的休眠体，在适宜条件下可转变成为营养态细胞ƒ多为杆菌、少量球菌有无、形态、大小和着生位置是细菌分类和鉴定中重要指标„与其他营养比在化学组成上存在较大差异，易在光学显微镜下观察H. 研究芽孢的意义：芽孢是细菌分类、鉴定中的重要形态学指标‚产芽孢菌可长期保藏ƒ为制定各种菌的灭菌标准提供依据I. 鞭毛：化学组成主要是蛋白质 功能：细菌的运动器官 五种类型：两端单生、偏端单生、两端丛生、偏端丛生和周生鞭毛J. 细菌的培养特征固体培养基：琼脂约1.5％——m：v；半固体培养基：琼脂约0.3％~0.5％；液体培养基菌落：单个微生物接种在固体培养基上，在合适的条件下培养一段时间生长繁殖形成一堆由无数个个体组成的肉眼可见的具有一定形态特征群体接种方法：稀释平板法、平板划线法、平板表面涂布法。

一般细菌带负电荷革兰氏染色的机制：革兰氏染色与等电点关系：革兰氏阳性菌的等电点低于革兰氏阴性菌，所带负电荷更多因此，它与结晶紫（正电）的结合力较大，不易被乙醇脱色‚革兰氏染色与细胞壁的关系：革兰氏阳性菌的脂质含量很低，肽聚糖含量高；革兰氏阴性菌的脂质含量高，肽聚糖含量很低第三节 蓝细菌（四） 掌握蓝细菌区别于其他微生物的特性类囊体：细胞内进行光合作用的部位异形胞：位于细胞链的中间或末端，是固氮场所殖段体：由长形细胞链断裂形成的短片断蓝细菌可作水体富营养化的指示生物蓝细菌的作用：研究生物进化有重要意义‚固氮蓝细菌能保持水体和土壤的氮素营养ƒ指示水体营养状况第四节 放线菌（五） 掌握放线菌的应用及菌丝分类1. 放线菌是一类介于细菌和丝状菌之间而又接近于细菌的一类丝状单细胞原核微生物一类呈丝状生长，无性孢子繁殖，陆生性较强原核微生物几乎都是革兰氏阳性菌有益菌较多多为腐生少寄生腐生菌在土壤中的分布和数量仅次于细菌）2. 放线菌的应用：生产抗生素、维生素和酶‚在有机固体废物的填埋和堆肥发酵及废水生物处理中起积极作用ƒ在石油脱蜡、烃。