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文檔簡介
1、微生物總復習思考題微生物,微生物學1、什么是微生物?包括哪些類群?答:微生物是一切肉眼看不見或看不清的微小生物的總稱,包括屬于原核類的細菌、放線菌、藍細菌、支原體、立克次氏體和衣原體。屬于真核類的真菌、原生動物和顯微藻類。以及屬于非細胞類的病毒和亞病毒2、微生物有哪些共同特點?微生物的特點與人類有何利害關系?體積小,面積大;吸收多,轉化快;生長旺,繁殖快;適應強,易變異;分布廣,種類多;3、主要微生物先驅者及其對微生物學發展的主要貢獻列文虎克:自制間式顯微鏡,觀察到細菌等微生物的個體巴斯德:微生物學開始建立;創立了一整套獨特的微生物學的基本研究方法。第1章 原核生物的形態、結構和功能細胞的一般
2、結構與特殊結構一般結構:1、細胞壁:位于細胞最外的一層厚實、堅韌的外被,主要成分為肽聚糖。2、細胞膜:是一層緊貼在細胞壁內側,包圍著細胞質的柔軟、脆弱、富有彈性的半透性薄膜,如磷脂雙分子層和蛋白質、多糖構成。3、細胞質:是指被細胞膜包圍的核區以外的一切半透明、膠體狀、顆粒狀物質的總稱。4、核區:指原核生物所特有的無核膜包裹、無固定形態的原始細胞核。特殊結構:1、鞭毛: 生長在某些細菌表面的長絲狀、波曲的蛋白質附屬物2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。3性毛:構造與成分與菌毛相同,但比菌毛長。一般見于G-細菌的雄性菌株中,具有
3、向雌性菌株傳遞遺傳物質的作用。4、芽胞:某些細菌在其生長發育后期,在細胞內形成的一個圓形或橢圓形、厚壁、含水量低、抗逆性強度的休眠結構。是生命世界中抗逆性最強的一種構造5、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6、放線菌:是一類主要呈絲狀生長和以孢子繁殖的陸生性較強的原核生物(幾乎都是革蘭氏陽性菌)7、質粒:某些細菌的細胞內含有除染色體外的小分子環狀DNA,稱作質粒8、肽鍵橋:是細菌細胞壁的肽聚糖中起著連接前后兩個四肽尾的分子試比較革蘭氏陽性菌和革蘭氏陰性菌的細胞壁結構異同同:都有通過肽聚糖單體相互交聯成的肽聚糖異:陰性菌的細胞壁的厚度較陽性菌的薄,層次較多,成分較復雜,肽聚
4、糖層很薄,且肽聚糖的交聯度只有25%左右,故機械強度較陽生菌弱,陽性菌含有磷壁酸,而陰性菌則不含此成分;陽性菌一般不含類脂質,而陰性菌含有較高的類脂質;陽性菌一般不含有蛋白質,而陰性菌含有較多的蛋白質。簡述革蘭氏染色的機理。(1)在染色過程中肽聚糖不著色(2)細胞壁的結構:陽性的肽聚糖層厚、交聯度高、脂質極少。媒染后藍紫色的結晶紫-碘復合物,用乙醇不能洗脫,反而使壁收縮脫水,之后再復染染料不能進入壁內,故鏡檢陽性為藍紫色。陰性菌的肽聚糖少,膜外主要是脂及蛋白構成,媒染后當用酒精洗脫色時,因酒精使很多脂溶解,結果不僅使媒染后形成的藍紫色結晶紫-碘復合物洗下,還使外膜出現很多小孔,復染時的蕃紅等染
5、料留在孔內,而成紅色。(3)蛋白質的等電點低,在中性,堿性,弱酸性中帶負電荷,因此使用堿性染料,使其著色番紅。分析研究細菌細胞壁結構的實際意義?1.可以更好的揭示細菌的致病性原理,如格蘭氏陰性菌細胞壁外膜中的類脂A是內毒素的物質基礎。 2.可以更好的解釋細胞生長、分裂和鞭毛運動的機理。 3.可以更為清楚的揭示細胞壁阻攔各種酶蛋白和某些抗生素等大分子的作用機制,從而能夠針對性的進行研究。 4.可以更好地解釋細菌為什么具有特定的抗原性、致病性和對抗生素和噬菌體的敏感性。細菌DNA結構的特點?1、是一個很長的共價閉合環狀的的雙鏈,經反復折疊形成高度纏繞的致密結構,稱為超螺旋結構;2、與一些非真正的組
6、蛋白的堿性蛋白質結合;3、約有1%的堿基被甲基化,甲基化的堿基中最多是腺嘌呤,胞嘧啶次之,甲基化可保護DNA不受自身的限制性內切酶的作用。鞭毛的結構與功能?結構:(1)鞭毛絲(2)鞭毛鉤(3)鞭毛基體功能:(1)運動性(2)抗原性(3)細菌鑒定的重要依據芽孢的結構、特點,有何實際意義?結構:芽孢由孢外壁、芽孢衣、皮層、核心組成特點:抗性強,對高溫、紫外線、干燥、電離輻射和很多有毒的化學物質都有很強的抗性。同時,芽孢還有很強的折光性意義:1、細菌分類鑒定中的一項重要形態特征; 、制訂滅菌標準的依據;一般要求溫熱滅菌為121度,20分鐘,而100度的溫度下難使芽孢死亡。 、許多產芽孢細菌是強致病菌
7、;但芽孢本身不具有致病性,只當其萌發為營養細胞后才具有致病作用。 4、芽孢細菌可產生抗菌素。細菌中產生抗菌素種類最多的是芽孢桿菌屬,其它較少,對開發細菌性抗生素具有指導作用。細菌是如何繁殖的?細菌的繁殖有哪些主要類型?當一個細菌生活在合適條件下時,通過其連續的生物合成和平衡生長,細胞體積、重量不斷增大,最終導致了繁殖。繁殖類型:1、裂殖:二分裂、三分裂、復分裂。2、芽殖細菌菌落的特征是什么?一般呈現濕潤、較光滑、較透明、較粘稠、易挑取、質地均勻以及菌落正反面或邊緣與中央部位的顏色一致等。肽聚糖的結構它是由N-乙酰葡萄糖胺(NAG)、N-乙酰胞壁酸(NAM)、4肽構成。 其中的NAG與NAM之間
8、以-1,4-糖苷鍵連接,而短肽的L-丙氨酸則連接到NAM的羧基上。大腸桿菌、枯草桿菌、金黃色葡萄球菌的拉丁名大腸桿菌:Escherichia coli 枯草桿菌:Bacillus subtilis 金黃色葡萄球菌:Staphyloccocus aureus 第二章 真核微生物名詞:真菌、菌物界;菌絲、菌絲體;酵母菌、霉菌、半知菌、菌核真菌:是一類真核微生物。真菌具有細胞壁,不含葉綠體,不能進行光合作用,無根、莖、葉的分化,靠寄生或腐生方式生活;沒有吞噬器官,不能以吞噬或胞飲吸收食物,而只能靠滲透作用自體外吸收營養。菌物界:是與動、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料、細胞壁一
9、般含有幾丁質的真核微生物。菌絲: 霉菌營養體的基本單位菌絲體:由許多菌絲相互交織而成的一個菌絲集團稱為菌絲體酵母菌:一般泛指能發酵糖類的各種單細胞真菌霉菌: 指菌絲體較發達又不產生大型肉質子實體結構的真菌半知菌:是只發現(尚未發現)無性階段、或沒有有性世代,以產生無性的分生孢子、或以菌絲進行繁殖的一大類真菌統稱為半知菌。菌核: 是一種形狀、大小不一的休眠菌絲組織,在不良的外界條件下可保存數年的生命力比較真核生物鞭毛與細菌鞭毛的異同。原核生物鞭毛是細胞表面著生的一至數十條長絲狀、波曲的蛋白質附屬物,由基體、構型鞘和鞭毛絲3部分組成,具有推動細菌運動的功能,運動為旋轉方式。提供能量的是氫化酶體。
10、真核生物鞭毛與原核生物在運動功能上相同,但構造、運動機制等方面有顯著的區別。真核生物鞭毛由鞭桿、基體和過渡區組成。以揮鞭方式推動細胞運動,能量來源于水解ATP。比較真核生物微生物與原核微生物細胞壁和細胞膜結構、功能的異同。1、細胞膜:結構:(1)組成兩者細胞膜的脂質類物質不一樣;(2)原核細胞的細胞膜含有糖脂,而真核細胞不含糖脂;(3)原核細胞膜上有電子傳遞鏈,而真核細胞膜不含。 功能:原核:1)能選擇性地控制細胞內、外營養物質和代謝產物質的運輸;2)是維持細胞內正常的滲透壓屏障;3)是合成細胞壁和糖被有關成分的重要場所;4)參與產能代謝;5)提供鞭毛的著生位點,并可為鞭毛轉動提供能量。真核:
11、它的膜的功能不及原核生物細胞膜那樣具有多樣性,主要用于調節滲透壓、吸收營養和分泌物質,并與細胞壁的合成作用有關。2、細胞壁:結構:真核生物和原核生物的細胞壁結構是不同的,原核:肽聚糖或脂多糖,真核:殼多糖、多聚糖或寡糖 功能:兩者的細胞壁都有保持細胞形狀的作用,真核:其主要作用除了保持細胞的形狀外,還有保護其內部的細胞器作用。原核:抑制機械和滲透損傷;介導細胞間相互作用(侵入宿主);防止大分子入侵;協助細胞運動和分裂真菌有哪些特殊的細胞器?有何功能?肉質網:糙面內質網具有合成和運送胞外分泌蛋白的功能;光滑內質網它脂類和鈣代謝等密切相關,主要存在于某些動物細胞中。核糖體:合成蛋白質高爾基體:協調
12、細胞生化功能和細胞內外環境溶酶體:參與胞內的消化作用微體:使細胞免受過氧化氫的毒害,并能氧化分解氨基酸和脂肪酸等。線粒體:把蘊藏在有機物中的化學潛能化成生命活動所需能量,是一切真核細胞的“動力車間”葉綠體:吸收和轉化光能,進行光合作用液泡:維持細胞的滲透壓,貯存營養物質,而且還具有溶酶體的功能。膜邊體:可能與分泌水解酶或合成細胞壁有關。幾丁質酶體:把其中所含的酶源源不斷的運送到菌絲尖端細胞壁表面,使該處不斷合成幾丁質微纖維,從而保證菌絲不斷向前延伸。氫化酶體:常存在鞭毛附近,為其運動提供能量。酵母菌、霉菌細胞壁的主要成分是什么?酵母菌細胞壁的主要成分是葡聚糖,而霉菌的是幾丁質酵母菌是如何進行有
13、性繁殖的?酵母菌有性生殖分為質配和核配、子囊孢子的形成兩個獨立的階段1)質配和核配 當細胞發育到一定階段時,分化出兩個不同性別的a細胞和a細胞; a細胞在a 細胞激素的刺激下成為粘性的梨形細胞,然后a細胞分泌激素使a 細胞成為粘性的梨形細胞; 2個梨形的細胞相互向對方伸長至彼此接觸,在接觸點的細胞壁變薄、細胞壁及膜溶解,兩個細胞的原生質融合在一起,完成質配(n+n)。 質配后雙核細胞中的兩個核結合(融合)在一起形成接合子核,此時核的染色體由單倍變為雙倍,用2n表示。核配后的 2n 細胞伸出芽體,DNA同時復制,分裂后的1個2n 的核進入芽體內,芽體繼續生長成熟后脫落,即形成新的2n細胞。新產生
14、2n細胞可以不斷以出芽方式進行無性繁殖。2)子囊(ascus)及子囊孢子 當二倍體細胞移入營養貧乏的產孢培養基后,便停止營養生長而進入繁殖階段,轉變為子囊。子囊進行減數分裂,最終形成子囊孢子( n ),成熟的子囊從子囊釋放出來后,可萌發為單倍體的酵母細胞。寫出釀酒酵母的拉丁學名。Saccharomyces cerevisiae圖示Saccharomyces cerevisiae的生活史,并說明其各階段的特點。6、子囊孢子在合適的條件下發芽產生單倍體營養細胞;7、單倍體營養細胞不斷地進行出芽繁殖;9、兩個性別不同的營養細胞彼此接合,在質配后即發生核配,開成二倍體營養細胞;1、二倍體營養細胞不進行
15、核分裂,而是不斷進行出芽繁殖;5、在醋酸鹽為唯一或主要碳源,同時又缺乏氮源等特定條件下,營養細胞最易轉變成子囊,這時細胞核才進行減數分裂,并隨即形成4個子囊孢子;6子囊經自然或人為破壁后,可釋放出其中的子囊孢子。酵母菌菌落與細菌菌落有何異同?相同點:菌落表面光滑、濕潤、粘稠,容易挑起,菌落質地均勻,正反面和邊緣、中央部位的顏色都很均一。不同點:真菌菌落多為乳白色,少數為紅色,個別為黑色。但是比細菌菌落大而厚、菌落顏色較為單調。會有酒香舉例說明真核微生物與人類的利害關系。 1、霉菌的用途 1)食品制造,如:醬油釀酒、制醬和其它發酵食品 2)發酵工業,檸檬酸等有機酸;酶制劑;抗生素;生物堿;酒精
16、3)農業生產,用以進行飼料、植物生長素、生物農藥等的生產;4)基礎理論研究,分子生物學、基因工程等研究很高的應用價值,如粗糙脈孢菌 5)動植物殘體的分解,保護生態環境等。 2、霉菌的危害 1)引起嚴重的工農業產品、衣物等的霉爛變質; 2)植物最主要的病原菌,引起多種嚴重的植物病害。 3)動物和人體傳染病,如:皮膚癬癥 4)致畸毒素,如:黃曲霉毒素細菌、放線菌、酵母菌、霉菌菌落各有何特點;細菌:一般呈現濕潤、較光滑、較透明、較粘稠、易挑取、質地均勻以及菌落正反面或邊緣與中央部位的顏色一致等放線菌:干燥、不透明、表面呈致密的絲絨狀,有一薄層彩色的“干粉”;菌落和培養基的連接緊密,難以挑取;菌落的正
17、反面顏色常不一致,以及在菌落邊緣的瓊脂平面有變形的現象等等。酵母菌:菌落較大、較厚、外觀較稠、較不透明、菌落表面光滑、濕潤、粘稠,容易挑起,菌落質地均勻,正反面和邊緣、中央部位的顏色都很均一,菌落顏色比較單調,多以乳白色或礦燭色為主,只有少數為紅色,個別為黑色,另外,凡不產假菌絲的酵母菌,其菌落更為隆起,邊緣極為圓整,會產生大量假菌絲的酵母菌,則其菌落較扁平,表面和邊緣較粗糙。此外,酵母菌的菌落,由于存在酒精發酵,一般還會散發出一股悅人的酒香味。霉菌: 霉菌的菌落形態較大,質地比放線菌疏松,外觀干燥,不透明,呈現或緊或松的蛛網狀、絨毛狀或棉絮狀,不易挑取。菌落正反面的顏色及邊緣與中心的顏色常不
18、一致。酵母菌、霉菌如何進行繁殖?酵母菌:酵母菌可以通過有性和無性進行繁殖,其中無性繁殖有芽殖,裂殖和產生無性孢子,包括擲孢子、厚垣孢子、節孢子或梗上形成分生孢子等,有性繁殖以形成子囊和子囊孢子的方式進行,一般條件不適才進行有性繁殖。霉菌:(1)營養繁殖。由菌絲中間個別細胞膨大形成的休眠孢子,其原生質濃縮,細胞壁加厚,可抵抗高溫與干燥等不良環境條件。待環境條件適宜時,萌發成菌絲體,如毛霉屬中的總狀毛霉。(2)無性繁殖。主要產生厚垣孢子、游動孢子、節孢子、分生孢子和孢囊孢子。(3)有性繁殖。主要產生卵孢子、接合孢子和子囊孢子。如何獲得G+細菌、酵母菌和霉菌的原生質體?G+菌原生質體獲得:青霉素、溶
19、菌酶 G-菌原生質體獲得:EDTA鰲合劑處理,溶菌酶放線菌原生質體獲得:青霉素、溶菌酶霉菌原生質體獲得:纖維素酶酵母菌原生質體獲得:蝸牛消化酶、葡聚糖苷酶三章、病毒名詞解釋:病毒、蛋白外殼、核衣殼、烈性噬菌體、溶源性、病毒衛星、HIV、TMV、病毒包涵體病毒: 病毒是一類由核酸與蛋白等少數幾種成分組成的超顯微的非細胞生物蛋白外殼:蛋白質亞單位衣殼粒以高度重復的方式排列而成的包圍病毒核心的外殼。核衣殼: 由病毒的核心和衣殼組成的病毒的基本結構,稱為核衣殼。烈性噬菌體:能在寄主細胞內增殖,產生大量噬菌體并引起細菌裂解的噬菌體,稱為烈性噬菌體溶源性: 有些噬菌體除能以裂解循環在宿主細胞內增殖外,還可
20、將DAN 整合到宿主菌的基因組上,而與細菌共存的特性稱為溶源性。病毒衛星:衛星病毒是一類基因組缺損、需要依賴輔助病毒,基因才能復制和表達,才能完成增殖的亞病毒TMV:煙草花葉病毒簡稱,是一種在病毒學發展史各階段都有重要影響的模式植物病毒,可作為螺旋對稱的典型代表HIV: 是人類免疫缺陷病毒的簡稱病毒包含體:在病毒侵染的動植物上細胞內形成的、在光學顯微鏡下可見的小體。病毒的特征有哪些?為什么說病毒是微生物?特征: 形體極其微小,只有電子顯微鏡才能觀察到,一般能通過細菌過濾器; 化學組成簡單,主要是核酸與蛋白質; 核酸只含工程 1 種,DNA或RNA; 無細胞結構,僅為核酸包于蛋白質外殼中病毒粒子
21、; 缺乏獨立代謝能力; 只能在活細胞內利用宿主細胞的代謝系統,合成核酸復制和蛋白質,然后再裝配的方式增殖; 具有雙重存在方式,時而在活細胞內營專性寄生,時而在細胞外以大分子顆粒狀態存在; 對一般抗生素不敏感,而對干擾素敏感。為什么是微生物:病毒的組成部分是蛋白質和核酸。也是構成生命最基本的材料,而且病毒是最簡單的有生命的個體;病毒是微觀世界中的微粒,體積很小,要用能放大百萬倍的電子顯微鏡才能看到。噬菌體結構有何特點噬菌體是感染細菌、真菌、放線菌或螺旋體等微生物的病毒,噬菌體具有病毒的一些特性:個體微小,可以通過濾菌器,沒有完整的細胞結構,主要由蛋白質構成的衣殼和包含于其中的核酸組成,只能在活的
22、微生物細胞內復制增殖,是一種專性細胞內寄生的微生物。什么是烈性噬菌體?侵染寄主的過程?圖示并簡述其裂解性生活史。能在寄主細胞內增殖,產生大量噬菌體并引起細菌裂解的噬菌體,稱為烈性噬菌體;吸附:大腸桿菌的T系列噬菌體,以尾絲尖端附著在大腸桿菌的細胞壁上。噬菌體尾絲尖端的蛋白質吸附在菌體細胞表面的特異受體上。侵入:T4噬菌體吸附在大腸桿菌細胞壁上后,先尾絲收縮,使尾管接觸細胞壁,此時尾管的溶菌酶溶解接觸細胞壁中的肽聚糖,壁上形成一個小孔后通過尾鞘收縮,將尾管插入細胞壁中,DNA通過尾管注射到細胞質中,而蛋白質留在菌體處。增殖:病毒的基因組以半保留方式增殖,而mRNA以(-)DNA轉錄而來。裝配:D
23、NA分子縮合通過衣殼包裹DNA而形成完整頭部、尾絲和尾部的其他部位獨立裝配完成,頭尾結合后,再裝上尾絲。釋放:當宿主細胞內大量子代菌體成熟后,利用某些酶促進細胞列解,從而完成了代噬菌體的釋放。以大腸桿菌T偶數噬菌體為例說明病毒的增殖過程 ?吸附:大腸桿菌的T系列噬菌體,以尾絲尖端附著在大腸桿菌的細胞壁上。噬菌體尾絲尖端的蛋白質吸附在菌體細胞表面的特異受體上。侵入:T4噬菌體吸附在大腸桿菌細胞壁上后,先尾絲收縮,使尾管接觸細胞壁,此時尾管的溶菌酶溶解接觸細胞壁中的肽聚糖,壁上形成一個小孔后通過尾鞘收縮,將尾管插入細胞壁中,DNA通過尾管注射到細胞質中,而蛋白質留在菌體處。增殖:病毒的基因組以半保
24、留方式增殖,而mRNA以(-)DNA轉錄而來。裝配:DNA分子縮合通過衣殼包裹DNA而形成完整頭部、尾絲和尾部的其他部位獨立裝配完成,頭尾結合后,再裝上尾絲。釋放:當宿主細胞內大量子代菌體成熟后,利用某些酶促進細胞列解,從而完成了代噬菌體的釋放。什么是一步生長曲線?簡述其特點。 定量描述烈性噬菌體增殖的實驗曲線,稱為一步生長曲線 潛伏期 是指菌體的核酸侵入宿主細胞后至第一個噬菌體粒子裝配前的一段時間。 裂解期 是指溶液中噬菌體粒子急劇增多的一段時間。 穩定期 溶液中噬菌體總數達到最高點后的時期亞病毒有哪幾類?各有何特點? 朊病毒有何重要理化特性?類病毒;朊病毒;擬病毒類病毒是裸露的、僅含有單鏈
25、環狀低相對分子質量RNA分子,是寄生于高等生物細胞中一類最小的新的病原體。擬病毒:其基因組除含一種大分子線狀 ssRNA(RNA-1)外,還含有一種類似于類病毒的環狀ssRNA(RNA-2)及它的線狀形式(RNA-3)。朊病毒:是一組至今不能查到任何核酸、分子量在2.73萬的蛋白質顆粒,能引起人和動物的傳染腦病原體的、傳染性極強的一類特殊病因。朊病毒重要理化特性:朊病毒非常穩定、對各種理化作用具有很強抵抗力的物質。能抗80-100高溫,用普通的烹調溫度無法將其殺死,冷凍和干燥也無法將其消滅。抗一般消毒劑和紫外線、抗多種核酸酶和蛋白酶。既無特異抗體,也不能誘發干擾素,對人體T或B淋巴細胞不產生任
26、何影響。反轉錄病毒有何特點? 有包膜、球形,80-120nm。 基因組為二條相同的單正鏈RNA二聚體。 核心中有RNA依賴的反轉錄酶 復制特點:有獨特的反轉錄過程,通過DNA中間體,整合于細胞染色體DNA。 有gag、Pol和env3個結構基因及數量不等的調節基因。 病毒有組織親嗜性,以芽生方式釋放感染瘋牛病的牛肉能否食用?為什么?瘋牛病的病原為一種蛋白侵染因子朊病毒 ,瘋牛病可以通過食物鏈在人和其他動物身上交叉感染。在自然情況下,朊病毒可能通過易感動物的消化道,并通過腸壁進入腸系膜淋巴結內增殖,通過血液和組織液進入到神經組織,最后進人到大腦造成多種病變,這是一個極為緩慢的過程,也是發病潛伏期
27、長的主要原因。人若食用患瘋牛病的牛肉或被阮病毒污染的相關食品,均可引起發病,甚至死亡。四章、微生物營養名詞:生長因子、C源、N源生長因子:是一類調節微生物正常代謝所必需,但不能用簡單的碳、氮源自行合成的有機物。C源:一切能滿足微生物生長繁殖所需碳元素的營養物。N源:凡能提供微生物生長繁殖所需氮元素的營養源。微生物營養與營養物質微生物營養:微生物從環境中攝取化學物質,使其在生長過程中獲得生命活動所需的能量及其結構物質的生理過程營養物質:外界環境中可為微生物提供結構組分、能量、代謝調節物質和良好生理環境的化學物質,稱為營養物質或養料微生物利用的碳可分為哪些類型?碳源可分為有機碳和無機碳微生物的營養
28、類型可分為哪些?可分為光能無機營養型、光有機營養型、化能無機營養型、化能有機營養型根據微生物與生長因子的關系,將微生物分為幾種類型?生長因子自養型微生物和生長因子異養型微生物。生長因子過量合成型比較四種物質運送方式各有何特點?比較項目單純擴散促進擴散主動運輸基團轉位特異載體蛋白運輸速度物質運輸方向胞內外濃度運輸分子能量消耗運輸后物質的結構無慢由濃至稀相等無特異性不需要不變有快由濃至稀相等特異性不需要不變有快由稀至濃胞內濃度高特異性需要不變有快由稀至濃胞內濃度高特異性需要改變什么是培養基?配制培養基時應遵循什么原則? 培養基:培養基是為人工培養微生物而制備的、提供微生物以合適營養條件的基質。原則
29、:1、目的明確;2、營養協調;3、條件適宜;4、經濟節約如何理解有的放矢對培養基制作的指導作用? 針對不同的微生物選擇不同的培養基類型,如培養細菌一般用牛肉膏蛋白胨瓊脂培養基; 測定某一物質對微生物生長的影響,用人工合成培養基,或半合成培養基; 在進行微生物的非營養成分試驗時,根據具體微生物的營養要求,確定培養基的組分與配比; 根據要求制作固體或液體培養基; 為了減少非目標微生物的干擾,制作相當的選擇性培養基; 為對微生物進行類型的初步判別,可做鑒別培養基: 要測定pH對微生物生長的影響,需要作不同酸堿度的培養基: 對嗜鹽微生物應制作高滲培養基; 對斜面保存菌種應制低N、高瓊脂培養基; 對厭氧
30、微生物的培養還必須作無氧培養基等。培養基分為哪幾種類型? (一) 按培養基成分的了解作分類:天然培養基;合成培養基;半合成培養基;(二) 按培養基外觀的物理狀態作分類:液體培養基;半固體培養基;脫水培養基;固體培養基(三) 按培養基對微生物的功能分類:選擇培養基;鑒別性培養基;一般培養基采用什么方法能分離到能分解并利用苯作為碳源和能源物質的細菌純培養? 分離真菌時 在培養基中加入抗細菌的青霉素等抗菌素分離放線菌時 加入抑制真菌的放線菌酮及青霉素等分離細菌時 可加入匹馬霉素等。另外,制作選擇性培養基時也可根據特定微生物的營養要求,而選用相應的培養基成分也可達到相對抑制非目的微生物的作用。如分離腐
31、霉菌時采用燕麥片瓊脂培養基,分離放線菌采用大豆培養基等等。要想分離得到這些微生物,就在配制培養基時加入的碳源只有苯然后加入另外需要的非能源物質。不同類型微生物生產與水活度、pH有何關系?1)pH 培養基的pH是影響微生物生長之重要條件之一,只有在適宜pH的培養基上微生物才能正常生長。 真菌一般適宜酸性:pH 4.0 5.8 細菌為中性:pH 6 - 8 放線菌微堿性:pH 7.5 8.52)水進行微生物的非瓊脂固體培養時必須注意培養基的含水量,培養基含水量過高或過低都不利于微生物的生長。 水量過高導致微生物的氧供給不足,對生長極為不利。 若水分過低,水活度低又沒有足夠的活性水,不能滿足微生物生
32、長對水分的需求。營養微生物怎樣進出細胞?1、細胞物質進出通道 微生物細胞外的物質要進入細胞內、細胞內物質若排除到環境中,必須要經由細胞壁和細胞膜才能實現。2、細胞膜對物質進出的決定作用 物質進出通道中,細胞壁對物質進出微生物細胞的控制作用不大。但細胞膜由于其高度選擇性,對營養物質的進入與代謝產物的排出上有著極其重要的作用。細胞膜對微生物進出細胞有何作用?細胞膜的基本結構是脂質又分子層,所以物質的通透性與物質的脂溶性直接相關。一般物質的脂溶性越高(或極性越低),越易透過細胞膜;分子的大小也影響其通透性,分子越小越易通過,分子愈大越難通過。大腸桿菌基團轉位轉移葡萄糖的原理?大腸桿菌將葡萄糖從胞外轉
33、運到胞內的磷酸轉移酶系統 該系組成:E1、E2和一種熱穩定蛋白(HPr) HPr為一種低相對分子質量的可溶性蛋白,它起著高能磷酸載體的作用,實質上將磷酸基團轉移至被轉運物質上; E1在存于細胞質中的一種酶,HPr和E1都是非特異性的; E2是膜結合的特異性酶。 PST系統的能量供體是PEP。該系統通過以下步驟轉運葡萄糖: 在E1的催化下,HPr被PEP磷酸化生成P-HPr 并轉移到膜的內表面,其反應式為: PEP + HPr P - HPr + 丙酮酸 葡萄糖被P - HPr 磷酸化生成 6 - 磷酸葡萄糖,然后進入細胞。這步反應由E2催化: P - HPr + 葡萄糖 6 - 磷酸葡萄糖 +
34、 HPr 這一步中葡萄糖先與位于膜外表面E2特異性酶結合,并移位到膜的內表面,再在內表面被P-HPr磷酸化并進入細胞。總反應式:PEP + 糖(細胞外) 丙酮酸 + 糖 P(細胞內)第五章 微生物的新陳代謝代謝1、何謂初級代謝和次級代謝?扼要闡述初級代謝與次級代謝的關系?初級代謝:能使營養物轉化為結構物質、具生理活性物質或提供生長能量的一類代謝。次級(生)代謝,是存在于某些生物(如植物和某些微生物等)中,并且在它們一定的生長時期才出現的一類代謝類型。初級代謝與次級代謝的關系:1、存在范圍及產物類型不同2、對產生者自身的重要性不同3、同微生物生長過程的關系明顯不同4、對環境條件變化的敏感性或遺傳
35、穩定性上明顯不同5、某些機體內存在的二種既有聯系又有區別的代謝類型初級代謝是次級代謝的基礎,它可以為次級代謝產物合成提供前體物和所需要的能量;初級代謝產物合成中的關鍵性中間體也是次級代謝產物合成中的重要中間體物質。而次級代謝則是初級代謝在特定條件下的繼續與發展,避免初級代謝過程中某種(或某些)中間體或產物過量積累對機體產生的毒害作用。2、異養微生物的生物氧化可分為幾種類型?有氧呼吸 無氧呼吸 發酵3、呼吸作用依據最終電子受體的不同可分為哪兩種類型?它們的最終電子受體各是什么? 1、有氧呼吸 分子氧2、無氧呼吸 無機氧化物(NO3-、NO2-、SO42-、CO2、Fe3+等)或有機氧化物(延胡索
36、酸等,但很罕見) 。4、HMP途徑可為合成代謝提供哪些物質?1)為核苷酸和核酸的生物合成提供戊糖-磷酸。 2)產生大量NADPH2,一方面為脂肪酸、固醇等物質的合成提供還原力,另方面可通過呼吸鏈產生大量的能量。 3)與EMP途徑在果糖-1,6-二磷酸和甘油醛-3-磷酸處連接,可以調劑戊糖供需關系。 4)途徑中的赤蘚糖、景天庚酮糖等可用于芳香族氨基酸合成、堿基合成、及多糖合成。5)途徑中存在37碳的糖,使具有該途徑微生物的所能利用利用的碳源譜更為更為廣泛。 6)通過該途徑可產生許多種重要的發酵產物。如核苷酸、若干氨基酸、輔酶和乳酸(異型乳酸發酵)等。 7)HMP途徑在總的能量代謝中占一定比例,且
37、與細胞代謝活動對其中間產物的需要量相關。5、簡述無氧呼吸的特征。發酵的產能與發酵對微生物與人類的重要性?無氧呼吸的特點: 底物經常規途徑脫氫后,經部分呼吸鏈遞氫,最終由氧化態的無機物或有機物受氫,并完成氧化磷酸化產能反應。進行厭氧呼吸的微生物絕大多數是細菌通過這些發酵,微生物可獲取其生命活動所需能量,而對人類實踐來說,就可通過工業發酵手段大規模生產這些代謝產物。此外,發酵中的某些獨特代謝途徑還是鑒定相應菌種時的重要指標。3、發酵概念在生物氧化中,發酵是指無氧條件下底物脫氫后所產生的還原力,不經過呼吸鏈傳遞而直接交給一內源氧化性中間代謝產物的一類低效產能反應。在工業生產中常把好氧或兼性厭氧微生物
38、在通氣或厭氣的條件下的產品生產過程統稱為發酵6、ED途徑可為合成代謝提供哪些物質?ATP 還原力 丙酮酸 7、比較產氧光合作用與不產氧光合作用的特點。不產氧光合作用特點: 電子傳遞途徑屬循環方式;產能與產還原力分別進行;還原力來自H2S等無機氫供體;不產生氧;只有一個光反應系統;光合色素為菌綠素。產氧光合作用的特點:1)有氧條件下進行 2)有PS1和PS2光合系統 3)同時還產生還原力、ATP和O2 4)還原力來自H2O的光解 5)電子非循環方式傳遞 6)光反應色素為葉綠素。謂化能自養型微生物,它們是如何合成細胞物質的?以CO2為主要或唯一碳源,從還原態無機化合物 (NH4+、NO2-、H2S
39、、S0、H2和Fe2+等)的生物氧化獲得能量和還原力的微生物,稱為化能自養微生物化能自養微生物通過氧化無機物來獲得ATP和H,然后用于固定CO2合成自身的物質。肽聚糖具有哪些方面的功能?可通過哪些途徑獲得G+菌的缺壁細胞? 功能:是細菌細胞的重要組成部分,且有維持細胞壁堅韌性的功能。 -內酰胺類抗生素(青霉素、頭孢霉素),兩者相互競爭轉肽酶的活性中心。當轉肽酶與青霉素結合后,雙糖肽間的肽橋無法交聯,這樣的肽聚糖就缺乏應有的強度,結果形成細胞壁缺損的細胞 桿菌肽:能與十一異戊烯焦磷酸絡合,因此抑制焦磷酸酶的作用,這樣也就阻止了十一異戊烯磷酸糖基載體的再生,從而使細胞壁(肽聚糖)的合成受阻。以金黃
40、色葡萄球菌為例,試述其肽聚糖合成的途徑。1、細胞質中1)葡萄糖合成 N-乙酰葡萄糖胺、 N-乙酰胞壁酸2)合成N-乙酰胞壁酸五肽(Park核苷酸) 自N-乙酰葡萄糖胺-1-磷酸開始,以后的N-乙酰葡萄糖胺、 N-乙酰胞壁酸,以及胞壁酸五肽,都是與糖載體UDP結合的。2、細胞膜上合成雙糖肽亞單位 在細胞膜上由N-乙酰胞壁酸五肽與N-乙酰葡萄糖胺合成肽聚糖單體 雙糖肽亞單位。3、細胞膜外肽聚糖形成 已合成的雙糖肽插在細胞膜外的細胞壁生長點中,并交聯形成肽聚糖。化能異養微生物如何合成代謝所需要的ATP與還原力可通過哪些代謝途徑產生?可通過對有機物化合物的生物氧化來獲得ATP與還原力,可以通過這幾條代
41、謝途徑產生:EMP途徑;HMP途徑;ED途徑;TCA循環。自然界中的微生物在不同的生活環境中可通過哪些方式產生自身生長所需要的能量?對于異養微生物來說:在無氧條件下可通過無氧呼吸的方式來獲得需要能量。在有氧條件可通過有氧呼吸方式來獲得能量;對于自養微生物來說:可通過循環光合磷酸化和非循環光合磷酸化與紫膜的光合磷酸化的方式來獲得所需能量或者氧化無機物來獲得能量。怎樣才能使培養的微生物生長又快又好?1。適宜的溫度 ;2PH要適宜;3,保持適當的滲透壓;4定期補更換營養物質和清理有害的次級代謝產物;5營養比例要恰當,對于需氧微生物還要搖床培養6章 微生物生長及其控制抗生素、抗藥性、抗菌素抗生素:是一
42、類由微生物或其他生物生命活動過程中合成的次生代謝產物或其人工衍生物。抗藥性:就是微生物能夠抵抗化學藥物的作用,而正常生長的能力。抗菌素:是由微生物在代謝過程中產生的一種在低濃度時就可抑制或殺死其他微生物的化學藥劑什么是純培養?獲得純培養的方法有哪些?微生物學中將實驗室條件下從一個單細胞繁殖得到的后代稱為純培養。只有分離到微生物的純菌種,才能研究和利用微生物,目前常用的分離方法有:釋倒平板法:平皿劃線法:單細胞挑取法:選擇培養基分離法:涂抹培養皿分離法何謂同步生長?獲得同步生長的方法有哪些?同步生長 利用實驗室技術控制細胞的生長,使細胞的群體處于同一生長階段,所有的細胞都能同時分裂,這種生長方式
43、叫同步生長。機械篩選法: 離心方法 過濾分離法 硝酸纖維濾膜法環境條件誘導法:溫度 培養基成份控制 其他(光照和黑暗交替培養)測定微生物的生長量常用哪幾種方法?1、直接測定法 1)濕重法 2)干重法2、間接測定法 1)比濁法 2)生理指標法:1)含氮量測定法 2)DNA測定法(3)其它測定方法 什么是生長曲線?單細胞微生物的典型生長曲線可分幾個時期?各有何特點?定量描述液體培養基中微生物群體生長規律的實驗曲線,稱為生長曲線(growth curve)。1、延滯期 生長速率常數為零 細胞形態變大或增長 細胞內的RNA尤其是rRNA含量增高,原生質呈嗜堿性 合成代謝十分活躍,核糖體、酶類和ATP的
44、合成加速,易產生各種誘導酶 對外界不良條件如NaCl溶液濃度、溫度和抗生素等理、化因素反應敏感2、指數期 生長速率常數R最大,因而細胞每分裂一次所需的時間代時或原生質增加一倍所需的倍增時間最短; 細胞進行平衡生長,故菌體各部分的成分十分均勻; 酶系活躍,代謝旺盛。3.穩定期 細胞生長 培養液中細胞數量達最大值;微生物處于穩定期時,新增殖的細胞數與老細胞的死亡數幾乎相等,整個培養物中二者處于動態平衡 ;生長速率,又逐漸趨向零 代謝活動繼續進行,而且代謝仍較強,而且穩定持續的時間可能較長 代謝產物積累: 穩定期內細胞開始積累貯藏物,如肝糖、異染顆粒、脂肪粒等 這一時期也是發酵過程積累代謝產物的重要
45、階段,某些抗生素、某些酶等的大量形成也在此時期,大多數芽孢細菌也在此階段形成芽孢衰亡期 細胞生長 穩定期后如再繼續培養,細菌死亡率逐漸增加,死亡數大大超過新生數,群體中活菌數目急劇下降,出現“負生長” 。其中有一段時間,活菌數呈幾何級數下降,故有人稱之為“對數死亡階段”。有的微生物因蛋白水解酶活力的增強而發生自溶 細胞形態結構 細胞內顆粒明顯,有的多液泡,細胞出現畸形,細胞大小懸殊等,革蘭氏染色反應的陽性菌變成陰性反應等 產物 此階段將產生或釋放出一些產物,如氨基酸、轉化酶、外肽酶或抗生素等。芽孢桿菌常往往在此期釋放芽孢什么叫恒濁連續培養和恒化連續培養?有何區別?恒濁連續培養:在恒濁器內,調節
46、培養基流速,使細菌培養液濁度保持恒定的連續培養的方法。恒化連續培養:以恒定的流速使營養物質恒定而保持細菌生長速率恒定的連續培養的方法。 恒濁器 恒化器工作原理:培養液濁度與菌濃度成正比 限制性營養物與菌生長速度正比。 控制方法:改變流速,使培養液濁度恒定 流速恒定流入培養基成分:各種營養成分都很充分 限制性營養物濃度低,其他成分充分。容器內菌的生長速率:最大生長速率 低于最大生長速率培養基流速:不恒定 恒定產物: 大量菌體或與菌體相平的代謝產物 不同生長速率的菌體從分子氧的要求看,微生物可分哪幾種類型?1、 專性好氧菌、2、微好氧菌 3、耐氧菌 4、兼性厭氧菌 5、厭氧菌好氧、厭氧微生物與SO
47、D,catalase有何關系?類型 產能 SOD 過氧化氫酶 好氧菌 呼吸 + + + 兼性 呼吸、發酵 + + + 微好氧 呼吸 + + 耐氧 發酵 + - 厭氧 發酵、無氧 - - 微生物發酵應如何控制溫度?1)最適生長溫度雖是指某微生物群體生長繁殖速度最快的溫度,代時也最短,但它不等于工業發酵生產的最適溫度,也不等于積累代謝產物的最適溫度。2)在較高的溫度條件下,細胞分裂雖然較快,但維持時間不長,容易老化、自溶。相反,在較低溫度下,細胞分裂雖較慢,但維持時間較長,結果細胞總產量反而較高。3)發酵速度與代謝產物積累量之間的關系與 2 點類似根據微生物生長的最適溫度不同,可以將微生物分為幾種
48、類型?它們的最適溫度范圍如何?1、嗜冷微生物(略)適宜于較低溫度下生長的微生物,可分為2類。 1)專性嗜冷微生物 最適生長溫度 15或更低; 2)兼性嗜冷微生物 最適生長溫度 20 左右2、嗜溫微生物 最適生長溫度 25-40之間;3、嗜熱微生物 適于在50-60以上的溫度下生長4、嗜高熱微生物 最適生長溫度大于80 什么叫最適溫度?最適溫度對同一微生物的生長速度、生長量、各代謝產物累積量的影響是否相同?微生物能迅速生長繁殖的溫度叫最適生長溫度。不同微生物的最適合生長溫度不一樣。最適合生長溫度不一定是一切代謝活動的最好溫度,在最適溫度下,雖然微生物生長最快,但細胞容易老化、自容等,結果細胞總產量也不高。滅菌與消毒的異同。滅菌 能夠殺死或消除材料與物體上全部微生物的方法稱為滅菌。消毒 能夠殺死、消除或降低材料與物體上病原微生物,使其不致引起疾病的方法,
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