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文檔簡(jiǎn)介

1、微生物學(xué)復(fù)習(xí)第二章 純培養(yǎng)和顯微技術(shù)第一節(jié) 微生物的分離和純培養(yǎng)一、無(wú)菌技術(shù)(在分離、轉(zhuǎn)接及培養(yǎng)純培養(yǎng)物時(shí)防止其被微生物污染,其自身也不污染操作環(huán)境的技術(shù))o用于分離、培養(yǎng)微生物的器具事先不含任何微生物;o在轉(zhuǎn)接、培養(yǎng)微生物時(shí)防止其它微生物的污染,其自身也不污染環(huán)境;1. 微生物培養(yǎng)的常用器具(試管 玻璃燒瓶 培養(yǎng)皿)及其滅菌(高壓蒸汽滅菌可殺死微生物休眠體:芽孢 高壓干熱滅菌)2. 接種操作:在無(wú)菌條件下,用接種針或接種環(huán)挑取微生物,把它有一個(gè)培養(yǎng)皿轉(zhuǎn)接到另一個(gè)培養(yǎng)皿進(jìn)行的操作。是微生物最常用的基本操作。二、用固體培養(yǎng)基分離純培養(yǎng)菌落:分散的微生物在適宜的固體培養(yǎng)基表面或內(nèi)部生長(zhǎng)、繁殖到一定

2、程度形成肉眼可見的、有一定形態(tài)結(jié)構(gòu)的子細(xì)胞生長(zhǎng)群體。菌苔:在還固體培養(yǎng)基表面眾多菌落連成一片時(shí)便成為菌苔。不同微生物在特定的固體培養(yǎng)基上生長(zhǎng)形成菌落和菌苔都具有穩(wěn)定的特征,可成為對(duì)該菌落進(jìn)行分類鑒定的重要依據(jù)。培養(yǎng)平板:被用于微生物純培養(yǎng)的最常用固體培養(yǎng)基形式它是冷卻凝固后的培養(yǎng)基在無(wú)菌培養(yǎng)皿中形成的固體培養(yǎng)平面,簡(jiǎn)稱平板。以下各方法具體內(nèi)容參見復(fù)印資料第10頁(yè)1. 稀釋倒平板法:操作較麻煩,對(duì)好氧菌、熱敏感菌效果不好!2、涂布平板法:使用較多的常規(guī)方法,但有時(shí)涂布不均勻!3. 平板劃線法4.稀釋搖管法三、用液體培養(yǎng)基分離純培養(yǎng)1、稀釋法2、富集培養(yǎng)四、單細(xì)胞(孢子)分離單細(xì)胞分離法:采取顯微

3、分離法從混雜群體中直接分離單細(xì)胞或單個(gè)個(gè)體進(jìn)行培養(yǎng)以獲得純培養(yǎng)。五、選擇培養(yǎng)分離選擇培養(yǎng)分離:1)、抑制大多數(shù)其它微生物的生長(zhǎng);2)、使待分離的微生物生長(zhǎng)更快;使待分離的微生物在群落中的數(shù)量上升,方便用稀釋法對(duì)其進(jìn)行純化。3)、使待分離的微生物生長(zhǎng)突出;直接挑取待分離的微生物的菌落獲得純培養(yǎng)。1、利用選擇平板進(jìn)行直接分離:根據(jù)待分離微生物的特點(diǎn)選擇不同的培養(yǎng)條件(抗生素平板 牛奶平板 高溫培養(yǎng))2、富集培養(yǎng):利用不同微生物間生命活動(dòng)特點(diǎn)的不同,制定特定的環(huán)境條件,使僅適應(yīng)該條件的微生物旺盛生長(zhǎng),從而使其在菌落中的數(shù)量大量增加,是人們更容易從自然界中分離到這種所需的特定的微生物。六、二元培養(yǎng)物由

4、于微生物體積微小,在絕大數(shù)情況下對(duì)微生物的研究、利用都是使用其群體,成為培養(yǎng)物。 只有一種微生物的培養(yǎng)物稱為純培養(yǎng)物。含有兩種以上微生物的培養(yǎng)物稱為混合培養(yǎng)物如果培養(yǎng)物中只含有兩種微生物,而且是有意識(shí)的保持兩者間的特定關(guān)系的培養(yǎng)物稱為二元培養(yǎng)物。第二節(jié) 顯微鏡和顯微技術(shù)(具體內(nèi)容參見復(fù)印資料第11頁(yè))一、顯微鏡的種類及原理放大倍數(shù):被觀察物越小,放大倍數(shù)應(yīng)該越大,否則難以看清。分辨率:能分辨除兩點(diǎn)間最小距離的能力。最小可分辨距離= 反差:被觀察物區(qū)別于背景的程度。1. 普通光學(xué)顯微鏡2. 暗視野顯微鏡 生活細(xì)菌的運(yùn)動(dòng)性3. 相差顯微鏡4. 熒光顯微鏡5. 透射電子顯微鏡6. 掃描電子顯微鏡7.

5、 掃描隧道顯微鏡 二,顯微觀察樣品的制備(略)思考題:1、為什么說(shuō)Koch等建立的微生物純培養(yǎng)技術(shù)是微生物學(xué)建立與發(fā)展的基石?一般可用哪些方法獲得微生物的純培養(yǎng)?2、微生物的最顯著特征就是個(gè)體微小,通常只能通過(guò) 顯微鏡進(jìn)行觀察。試列舉在顯微觀察(光鏡和電鏡)中通過(guò)改變樣 品的反差以改善觀察效果的技術(shù)及方法。3、試?yán)帽砀裥问綄?duì)各類顯微鏡在原理、樣品制備和觀察方面的異、同進(jìn)行概括、比較。 4、 試找到一篇使用微生物照片的文獻(xiàn),分析該文為什么要使用微生物照片,采用的是何種顯微觀察技術(shù)?依你之見,該文作者的這張照片還可以用哪些技術(shù)獲得?第三章 微生物類群與形態(tài)結(jié)構(gòu)第一節(jié) 真細(xì)菌一、一般形態(tài)及細(xì)胞結(jié)構(gòu)

6、(一)個(gè)體形態(tài)與排列球菌細(xì)胞個(gè)體呈球形或橢圓形,不同種的球菌在細(xì)胞分裂時(shí)會(huì)形成不同的空間排列方式,常被作為分類依據(jù)。桿狀細(xì)菌的排列方式常因生長(zhǎng)階段和培養(yǎng)條件而發(fā)生變化,一般不作為分類依據(jù)。弧菌:菌體只有一個(gè)彎曲,其程度不足一圈,形似C字或逗號(hào),鞭毛偏端生。螺旋菌:菌體回轉(zhuǎn)如螺旋,螺旋數(shù)目和螺距大小因種而異。鞭毛二端生。細(xì)胞壁堅(jiān)韌,菌體較硬。螺旋體菌:菌體柔軟,用于運(yùn)動(dòng)的類似鞭毛的軸絲位于細(xì)胞外鞘內(nèi)。柄桿菌:細(xì)胞上有柄(stalk)、菌絲(hyphae)、附器(appendages)等細(xì)胞質(zhì)伸出物,細(xì)胞呈桿狀或梭狀,并有特征性的細(xì)柄。一般生活在淡水中固形物的表面,其異常形態(tài)使得菌體的表面積與體積

7、之比增加,能有效地吸收有限的營(yíng)養(yǎng)物;(二)大小硫磺細(xì)菌 最大納米細(xì)菌 最小(三)細(xì)胞的結(jié)構(gòu)原核微生物是指一類細(xì)胞微小,細(xì)胞核無(wú)核膜包裹的原始單細(xì)胞生物。與真核微生物的主要區(qū)別1、基因組由無(wú)核膜包裹的雙鏈環(huán)狀DNA組成 2、缺乏由單位膜分隔、包裹的細(xì)胞器 3、核糖體為70S型A、細(xì)胞壁位于細(xì)胞膜外一層厚實(shí)堅(jiān)韌的外壁,主要由肽聚糖組成,具有固定細(xì)胞外形,保護(hù)等多種生理功能。證實(shí)(研究)細(xì)胞壁存在的方法:(1)細(xì)菌超薄切片的電鏡直接觀察;(2)適當(dāng)?shù)馁|(zhì)、壁染色,可以在光學(xué)顯微鏡下看到細(xì)胞壁;(3)機(jī)械法破裂細(xì)胞后,分離得到純的細(xì)胞壁;(4)制備原生質(zhì)體,觀察細(xì)胞形態(tài)的變化;細(xì)胞壁功能1、固定細(xì)胞外形

8、提高機(jī)械強(qiáng)度,從而使其免受滲透壓等外力損傷。2、細(xì)胞生長(zhǎng)、分裂和鞭毛運(yùn)動(dòng)所必需,失去了細(xì)胞不必的原生質(zhì)體也就喪失了這些重要功能。3、阻攔酶蛋白和抗生素等大分子物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞,保護(hù)細(xì)胞免受溶菌酶、消化酶、抗生素等有害物質(zhì)的傷害。4、賦予細(xì)胞一定的抗原性、致病性和對(duì)抗生素和噬菌體的敏感性。革蘭氏染色機(jī)制通過(guò)結(jié)晶紫初染和碘液復(fù)染后。在細(xì)胞膜內(nèi)形成了不溶于水的結(jié)晶紫與碘的復(fù)合物。革蘭氏陽(yáng)性菌由于其細(xì)胞壁較厚、肽聚糖網(wǎng)絡(luò)多和交聯(lián)致密。故遇乙醇或丙酮脫色處理時(shí)。因失水反而使網(wǎng)孔縮小。再加上其不含類脂。乙醇處理不會(huì)使其溶出縫隙。因此能把結(jié)晶紫與碘液復(fù)合物牢牢留在壁內(nèi)。使其仍呈紫色。反之革蘭氏陰性菌因其細(xì)胞壁薄

9、、外層膜類脂含量高、肽聚糖層薄和交聯(lián)度差。在遇脫色劑后以類脂為主的外膜迅速溶解。薄而疏松的肽聚糖網(wǎng)不能阻擋結(jié)晶紫與碘復(fù)合物的溶出。因此。經(jīng)過(guò)乙醇的脫色后細(xì)胞退成無(wú)色。這時(shí)在經(jīng)過(guò)沙黃等紅色染料復(fù)染后,是革蘭氏陰性菌呈紅色。革蘭氏陽(yáng)性菌則仍保留紫色。革蘭氏陽(yáng)性菌細(xì)胞壁(厚度大 化學(xué)組分簡(jiǎn)單):肽聚糖(90%)由雙糖單位 四肽尾或四肽鏈 肽橋或肽鍵橋 (40層 有橋肽)磷壁酸(10%)結(jié)合在革蘭氏陽(yáng)性菌細(xì)胞壁上的一種酸性多糖,主要分為甘油磷酸和核糖醇磷酸。一、壁磷壁酸:與肽聚糖共價(jià)結(jié)合 二、膜磷壁酸跨越肽聚糖層并與細(xì)胞膜相交連。磷壁酸主要功能:1、形成負(fù)電荷環(huán)境,增強(qiáng)膜對(duì)二價(jià)陽(yáng)離子的吸收。2、貯藏磷

10、元素3、增強(qiáng)某些致病菌對(duì)宿主細(xì)胞的粘連,避免被白細(xì)胞吞噬和抗補(bǔ)體作用。4、革蘭氏陽(yáng)性菌特異的表面抗原基礎(chǔ)5、噬菌體特異性吸附受體6、調(diào)節(jié)細(xì)胞自溶素活性性,防止細(xì)胞自溶性死亡革蘭氏陰性菌細(xì)胞壁1、肽聚糖:12層,藏于外膜內(nèi)層,無(wú)特殊的橋肽,疏松、機(jī)械強(qiáng)度較差的肽聚糖網(wǎng)套。2、外膜:革蘭氏陰性菌細(xì)胞壁外層,有脂多糖、磷脂和脂蛋白等若干種蛋白質(zhì)組成的膜。外膜是革蘭氏陰性菌的一層保護(hù)性屏障,何以組織或減緩膽汁酸、抗體及其他有害物質(zhì)的進(jìn)入,也可防止周質(zhì)酶和細(xì)胞成分的外流。脂多糖:類脂A 核心多糖 o-特異性側(cè)鏈脂多糖的主要功能:1)LPS結(jié)構(gòu)的多變,決定了革蘭氏陰性細(xì)菌細(xì)胞表面抗原決定簇的多樣性;2)L

11、PS負(fù)電荷較強(qiáng),與磷壁酸相似,也有吸附Mg2+、Ca2+等陽(yáng)離子以提高其在細(xì)胞表面濃度的作用,對(duì)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)起穩(wěn)定作用。3)類脂A是革蘭氏陰性細(xì)菌致病物質(zhì)-內(nèi)毒素的物質(zhì)基礎(chǔ);4)具有控制某些物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的部分選擇性屏障功能;5)許多噬菌體在細(xì)胞表面的吸附受體;3、外膜蛋白鑲嵌在外膜磷脂層外的膜上的蛋白質(zhì)孔蛋白通過(guò)孔德開合對(duì)進(jìn)入外膜層的蛋白進(jìn)行篩選非特異性孔蛋白:通過(guò)分子量小于800900的任何親水性分子特異性能孔蛋白:只容許一種或幾種物質(zhì)通過(guò)4、周質(zhì)空間周質(zhì)空間:外膜與細(xì)胞膜間狹小的空間,是進(jìn)出細(xì)胞的物質(zhì)的重要中轉(zhuǎn)站和反應(yīng)場(chǎng)所。在周質(zhì)空間中,存在著多種周質(zhì)蛋白(periplasmic prote

12、ins),包括水解酶類、合成酶類、結(jié)合蛋白和受體蛋白5、外膜與內(nèi)膜間的黏合位點(diǎn)在革蘭氏陽(yáng)性菌的細(xì)胞壁的許多部位上,存在著外膜與內(nèi)膜直接接觸點(diǎn)稱為外膜與內(nèi)膜的黏合位點(diǎn)。促進(jìn)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)直接進(jìn)入細(xì)胞。特殊的細(xì)胞壁抗酸細(xì)胞的細(xì)胞壁 (分枝菌酸 索狀因子 染色反應(yīng)上屬于革蘭氏陽(yáng)性菌,但從從其類脂外壁層與肽聚糖層來(lái)看有與革蘭氏陰性菌相似)抗酸細(xì)菌;一類細(xì)胞壁中含有大量分枝菌酸等蠟質(zhì)的特殊革蘭氏陽(yáng)性菌。因?yàn)楸凰嵝詮?fù)紅染色后,就不能被鹽酸乙醇脫色,顧稱抗酸細(xì)菌。索狀因子;是分枝菌酸表層的一種糖脂(結(jié)核桿菌鏈狀生長(zhǎng)與致病性)古生菌的細(xì)胞壁(多糖(假肽聚糖) 糖蛋白 蛋白質(zhì) 革蘭氏陰陽(yáng)不一定)缺壁細(xì)胞 實(shí)驗(yàn)室或宿主

13、體內(nèi)形成 缺壁突變-L型細(xì)菌(在實(shí)驗(yàn)室或宿主細(xì)胞中自發(fā)突變形成的遺傳性穩(wěn)定的細(xì)胞壁缺陷菌株) 人工去壁 基本去盡-原生質(zhì)體(在人為條件下,用溶菌酶除盡原有細(xì)胞壁或用青霉 素抑制新生細(xì)胞壁合成后得到的僅由一層細(xì)胞膜包裹的圓球狀滲透壓敏感細(xì)胞。一般由革蘭 氏陽(yáng)性菌形成) 部分去掉-球狀體(又稱原生質(zhì)球。一般由革蘭氏陰性菌形成)在自然界長(zhǎng)期進(jìn)化中形成-支原體(在長(zhǎng)期進(jìn)化過(guò)程中形成的、適應(yīng)自然生活條件的霧細(xì)胞壁的原核微生物。細(xì)胞壁中含一般原核微生物沒(méi)有的甾醇。細(xì)胞膜有較高機(jī)械強(qiáng)度)比較:原生質(zhì)體和球狀體相同點(diǎn) 無(wú)完整的細(xì)胞壁、細(xì)胞呈球狀、對(duì)滲透壓敏感、對(duì)相應(yīng)噬菌體不敏感、革蘭氏染色陰性、細(xì)胞不分裂、即

14、使有鞭毛也不運(yùn)動(dòng)等。 原生質(zhì)體和球狀體無(wú)生殖能力,L型細(xì)菌和支原體有。原生質(zhì)體原核生物去掉細(xì)胞壁后留下的由細(xì)胞膜包裹的柔軟的活細(xì)胞,成為原生質(zhì)體,由細(xì)胞質(zhì)膜、細(xì)胞質(zhì)和核區(qū)組成B、細(xì)胞質(zhì)膜(又稱質(zhì)膜)緊貼在細(xì)胞壁內(nèi)側(cè)的。包圍著細(xì)胞質(zhì)的一層柔軟、脆弱、富有彈性的半透性薄膜。原核生物與真核生物細(xì)胞膜的主要區(qū)別是蛋白質(zhì)含量特別高。一般不含甾醇(支原體除外)。后者蛋白質(zhì)含量低并普遍含有甾醇。細(xì)胞質(zhì)膜功能的解釋-液態(tài)鑲嵌模型1、膜的主體是脂質(zhì)雙分子層2、脂質(zhì)雙分子層具有流動(dòng)性3、占膜蛋白總量的70%80%的整合蛋白(跨膜蛋白)因其表面呈疏水性,故可溶入脂質(zhì)雙分子層的疏水性內(nèi)層中。且不易把他們抽提出來(lái)4、占

15、膜含量20%30%、與膜結(jié)合的較疏松的周邊蛋白(外膜蛋白),因其表面的親水基團(tuán)而通過(guò)表面的靜電引力與脂質(zhì)雙分子層表面的極性基團(tuán)相連。5、脂質(zhì)分子間或脂質(zhì)分子與蛋白質(zhì)分子間無(wú)共價(jià)結(jié)合6、脂質(zhì)雙分子層猶如一海洋,周邊蛋白可在其上做漂浮運(yùn)動(dòng),而整合蛋白則似冰山狀沉浸在其中做橫向運(yùn)動(dòng)。不同種類細(xì)菌的膜在其結(jié)構(gòu)和功能方面存在很大差異。這種差異非常巨大且具有特征性,因此膜化學(xué)可被用于對(duì)細(xì)菌進(jìn)行鑒定。細(xì)胞膜的功能選擇性地控制細(xì)胞內(nèi)、外的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和代謝產(chǎn)物的運(yùn)送;維持細(xì)胞內(nèi)正常滲透壓的屏障;合成細(xì)胞壁和糖被的各種組分(肽聚糖、磷壁酸、LPS、莢膜多糖等)的重要基地;膜上含有氧化磷酸化或光和磷酸化等能量代謝的酶

16、系,是細(xì)胞的產(chǎn)能場(chǎng)所;是鞭毛基體的著生部位和鞭毛旋轉(zhuǎn)的供能部位;膜上某些蛋白受體與趨化性有關(guān)。真核生物與原核生物細(xì)胞膜的區(qū)別:原核生物:細(xì)胞膜蛋白質(zhì)含量特別高,一般無(wú)甾醇(但缺乏細(xì)胞壁的支原體例外,其細(xì)胞膜上含有類何帕烷甾醇因而增強(qiáng)了堅(jiān)韌性。)此外,原核細(xì)胞的質(zhì)膜上還含有與呼吸作用和光合作用有關(guān)的蛋白,而真核細(xì)胞則沒(méi)有。真核細(xì)胞:細(xì)胞膜蛋白質(zhì)含量低,普遍含有甾醇。C、細(xì)胞質(zhì)和內(nèi)含物概念:細(xì)胞質(zhì)(細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)):細(xì)胞質(zhì)膜包圍的除核區(qū)以外一切半透明、膠狀、顆粒狀物質(zhì)的總稱。(原核生物的細(xì)胞質(zhì)不流動(dòng),與真核不同)貯藏物PHB多糖類貯藏物異染粒藻青素硫粒2. 磁小體 羧酶體4. 氣泡:氣泡的膜只含蛋白質(zhì)

17、而無(wú)磷脂。二種蛋白質(zhì)相互交連,形成一個(gè)堅(jiān)硬的結(jié)構(gòu),可耐受一定的壓力。膜的外表面親水,而內(nèi)側(cè)絕對(duì)疏水,故氣泡只能透氣而不能透過(guò)水和溶質(zhì)。微生物儲(chǔ)藏物的特點(diǎn)及生理功能:不同微生物其儲(chǔ)藏性內(nèi)含物不同。例如厭氣性梭狀芽孢桿菌只含PHB,大腸桿菌只儲(chǔ)藏糖原,但有些光合細(xì)菌二者兼有。微生物合理利用營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的一種調(diào)節(jié)方式。當(dāng)環(huán)境中缺乏能源而碳源豐富時(shí),細(xì)胞內(nèi)就儲(chǔ)藏較多的碳源類內(nèi)含物,甚至達(dá)到細(xì)胞干重的50%,如果把這樣的細(xì)胞移入有氮的培養(yǎng)基時(shí),這些儲(chǔ)藏物將被作為碳源和能源而用于合成反應(yīng)。儲(chǔ)藏物以多聚體的形式存在,有利于維持細(xì)胞內(nèi)環(huán)境的平衡,避免不適合的pH,滲透壓等的危害。例如羥基丁酸分子呈酸性,而當(dāng)其聚合

18、成聚-羥丁酸( PHB)就成為中性脂肪酸了,這樣便能維持細(xì)胞內(nèi)中性環(huán)境,避免菌體內(nèi)酸性增高。儲(chǔ)藏物在細(xì)菌細(xì)胞中大量積累,是重要的自然資源。5. 載色體6. 核糖體7. 質(zhì)粒D、核區(qū)(nuclear region or area)概念:又稱核質(zhì)體、原核、擬核或原核生物核基因組。指原核生物所特有的無(wú)核膜結(jié)構(gòu)、無(wú)固定形態(tài)的原始細(xì)胞核。是一個(gè)大型環(huán)狀雙鏈DNA分子,只有少量蛋白質(zhì)與之結(jié)合。細(xì)菌的核區(qū)一般為單倍體。核區(qū)是細(xì)菌負(fù)載遺傳信息的主要物質(zhì)基礎(chǔ)。其結(jié)構(gòu)和功能見第八章。E、特殊的休眠構(gòu)造;芽孢(芽孢的有無(wú)、形態(tài)、大小和著生位置是細(xì)菌分類和鑒定中的重要指標(biāo)。)概念:某些細(xì)菌在其生長(zhǎng)發(fā)育后期,在細(xì)胞內(nèi)形

19、成一個(gè)圓形或橢圓形、厚壁、含水量極低、抗逆性極強(qiáng)的休眠體,稱為芽孢(內(nèi)生孢子)。1)細(xì)菌芽孢的特點(diǎn):整個(gè)生物界中抗逆性最強(qiáng)的生命體,是否能消滅芽孢是衡量各種消毒滅菌手段的最重要的指標(biāo)。芽孢是細(xì)菌的休眠體,在適宜的條件下可以重新轉(zhuǎn)變成為營(yíng)養(yǎng)態(tài)細(xì)胞;產(chǎn)芽孢細(xì)菌的保藏多用其芽孢。產(chǎn)芽孢的細(xì)菌最主要的是屬于革蘭氏陽(yáng)性桿菌的兩個(gè)屬:好氧性的芽孢桿菌屬和厭氧性的梭菌屬。芽孢與營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞相比化學(xué)組成存在較大差異,容易在光學(xué)顯微鏡下觀察。(相差顯微鏡直接觀察;芽孢染色)芽孢的形成與芽孢的萌發(fā)過(guò)程:芽孢萌發(fā);由休眠狀態(tài)的芽孢變成營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)細(xì)菌的過(guò)程。包括活化、出芽、生長(zhǎng)。4)芽孢的耐熱機(jī)制:滲透調(diào)節(jié)皮層膨脹學(xué)說(shuō)。芽

20、孢衣(細(xì)菌芽胞構(gòu)造由外到內(nèi):孢外壁、芽孢衣、皮層、芽孢壁、芽孢質(zhì)膜、芽孢質(zhì)、芽孢核區(qū)、孢外壁)對(duì)多價(jià)陽(yáng)離子和水分的透性很差,皮層的離子強(qiáng)度很高,從而皮層產(chǎn)生極高的滲透壓去奪取芽孢核心中的水分,其結(jié)果造成皮層的充分膨脹,而核心部分(芽孢的有生命部位)的細(xì)胞質(zhì)卻變得高度失水,導(dǎo)致核心極強(qiáng)的耐熱性。5)芽孢桿菌(Bacillus)芽孢形成的生理調(diào)控6)伴孢晶體:少數(shù)芽孢桿菌,例如蘇云金芽孢桿菌在其形成芽孢的同時(shí),會(huì)在芽孢旁形成一顆菱形或雙錐形的堿溶性蛋白晶體內(nèi)毒素,稱為伴孢晶體。對(duì)鱗翅目昆蟲的幼蟲有毒殺作用,因而將這類細(xì)菌制成細(xì)菌殺蟲劑。7)細(xì)菌的其他休眠構(gòu)造F:糖被(產(chǎn)生糖被是微生物的一種遺傳特性

21、,其菌落特征及血清學(xué)反應(yīng)是是細(xì)菌分類鑒定的指標(biāo)之一。)概念:包被于某些細(xì)菌細(xì)胞壁外的一層厚度不定的膠狀物質(zhì),稱為糖被。糖被分類:包裹在單個(gè)細(xì)胞上:1).在壁上有固定層:a.層次厚:莢膜 b.層次薄:微莢膜 2).松散,未固定在壁上:黏液層包裹在細(xì)胞群上:菌膠團(tuán)莢膜的功能細(xì)菌糖被的特點(diǎn):(1)主要成分是多糖、多肽或蛋白質(zhì),尤以多糖居多。經(jīng)特殊的莢膜染色,特別是負(fù)染色(又稱背景染色)后可在光學(xué)顯微鏡清楚地觀察到它的存在。(2)產(chǎn)生糖被是微生物的一種遺傳特性,其菌落特征及血清學(xué)反應(yīng)是是細(xì)菌分類鑒定的指標(biāo)之一。(3)莢膜等并非細(xì)胞生活的必要結(jié)構(gòu),但它對(duì)細(xì)菌在環(huán)境中的生存有利。(詳見P 57-58)(4

22、)細(xì)菌糖被與人類的科學(xué)研究和生產(chǎn)實(shí)踐有密切的關(guān)系。(詳見P58)7、鞭毛(鞭毛的有無(wú)和著生方式在細(xì)菌的分類和鑒定工作中,是一項(xiàng)十分重要的形態(tài)學(xué)指標(biāo)) 1)概念:生長(zhǎng)在某些細(xì)菌體表的長(zhǎng)絲狀、波曲形的蛋白質(zhì)附屬物,稱為鞭毛。(著生于細(xì)胞膜上,可由細(xì)胞膜直接供能,但運(yùn)動(dòng)支點(diǎn)由細(xì)胞壁提供) 2)觀察和判斷細(xì)菌鞭毛的方法:直接用電子顯微鏡;特殊的鞭毛染色法使染料沉積在鞭毛上,加粗后的鞭毛也可用光學(xué)顯微鏡觀察;在暗視野中,對(duì)水浸片或懸滴標(biāo)本中運(yùn)動(dòng)著的細(xì)菌,也可根據(jù)其運(yùn)動(dòng)方式判斷其是否有鞭毛;在半固體直立柱中用穿刺法接種某一細(xì)菌,經(jīng)培養(yǎng)后若在穿刺線周圍有呈混濁的擴(kuò)散區(qū),說(shuō)明該菌有運(yùn)動(dòng)能力,并可推測(cè)其長(zhǎng)有菌毛

23、,反之則無(wú);根據(jù)某菌在平板培養(yǎng)基上的菌落外形也可推斷它有無(wú)鞭毛,如果菌落形狀大、薄且不規(guī)則,邊緣極不圓整,說(shuō)明該菌運(yùn)動(dòng)能力很強(qiáng),反之說(shuō)明是無(wú)菌毛的細(xì)菌。 3)鞭毛的結(jié)構(gòu)及其運(yùn)動(dòng)機(jī)制:原核生物鞭毛的構(gòu)造基體、鉤形鞘和鞭毛絲。鞭毛的生長(zhǎng)頂部延伸機(jī)制。運(yùn)動(dòng)特點(diǎn):由“栓菌”實(shí)驗(yàn)確定其為“旋轉(zhuǎn)輪”。 4)鞭毛推動(dòng)細(xì)菌運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn):細(xì)菌的趨避運(yùn)動(dòng):鞭毛的功能是運(yùn)動(dòng),這是原核生物實(shí)現(xiàn)其趨性(taxis)即趨向性的最有效方式。(參見P60) 化學(xué)趨避運(yùn)動(dòng)或趨化作用(chemotaxis):細(xì)菌對(duì)某化學(xué)物質(zhì)敏感,通過(guò)運(yùn)動(dòng)聚集于該物質(zhì)的高濃度區(qū)域或低濃度區(qū)域。光趨避運(yùn)動(dòng)或趨光性(phototaxis):有的細(xì)菌能區(qū)

24、別不同波長(zhǎng)的光而集中在一定波長(zhǎng)光區(qū)內(nèi)。趨磁運(yùn)動(dòng)或趨磁性(magnetotaxis),趨磁細(xì)菌根據(jù)磁場(chǎng)方向進(jìn)行分布。菌毛概念:是一種長(zhǎng)在細(xì)菌體表的纖細(xì)、中空、短直、數(shù)量較多的蛋白質(zhì)類附屬物,具有使菌體附著于物體表面的功能。 有菌毛的細(xì)菌一般以革蘭氏陰性致病菌居多,借助菌毛可把它們牢固地粘附于宿主的呼吸道、消化道、泌尿生殖道等的粘膜上,進(jìn)一步定植和致病。性毛概念:又稱性菌毛或接合性毛。一般見于革蘭氏陰性菌的雄性菌株(即供體菌)中,其功能是向雌性菌株(即受體菌)傳遞營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。有的性菌毛還是RNA噬菌體的特異性吸附受體。放線菌(P372)(孢子絲的形狀和排列方式可以作為分類依據(jù))概念:具有菌絲、以孢子

25、進(jìn)行繁殖、革蘭氏染色陽(yáng)性的一類原核生物。屬于細(xì)菌范圍,只是形態(tài)為分支狀菌絲,而非傳統(tǒng)的球狀、桿狀、螺旋狀。除青霉素外的大多抗生素均由放線菌產(chǎn)生。放線菌的形態(tài)與結(jié)構(gòu):?jiǎn)渭?xì)胞,大多由分枝發(fā)達(dá)的菌絲組成;菌絲直徑與桿菌類似,約1微米;細(xì)胞壁組成與細(xì)菌類似,革蘭氏染色陽(yáng)性(少數(shù)陰性);細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與細(xì)菌基本相同,按形態(tài)和功能可分為營(yíng)養(yǎng)菌絲、氣生菌絲和孢子絲三種。1、營(yíng)養(yǎng)菌絲:匍匐生長(zhǎng)于培養(yǎng)基內(nèi),吸收營(yíng)養(yǎng),也稱基內(nèi)菌絲。2、氣生菌絲:營(yíng)養(yǎng)菌絲發(fā)育到一定階段,伸向空間形成氣生菌絲,3、孢子絲:氣生菌絲發(fā)育到一定階段,其上可分化出形成孢子的菌絲,即孢子絲,又稱產(chǎn)孢絲或繁殖菌絲。其形狀和排列方式因種而異,常被作

26、為對(duì)放線菌進(jìn)行分類的依據(jù)。放線菌與絲狀真菌結(jié)構(gòu)的比較:放線菌:?jiǎn)渭?xì)胞,原核,細(xì)胞壁組成與細(xì)菌類似,細(xì)胞結(jié)構(gòu)與細(xì)菌基本相同,繁殖方式為無(wú)性孢子方式或菌絲斷裂。絲狀真菌:直徑約為2-10微米,比放線菌大幾到幾十倍。分為無(wú)隔膜菌絲和有隔膜菌絲,其無(wú)隔膜菌絲整個(gè)菌絲為單細(xì)胞但含有多個(gè)核。生長(zhǎng)與繁殖:無(wú)性孢子方式:存在多種孢子形成方式:凝聚、孢囊、分生、橫隔、厚壁。菌絲斷裂:液體培養(yǎng)時(shí)。(四)菌落形態(tài)(五)分布特點(diǎn)及與人類的關(guān)系三、支原體、立克次氏體和衣原體(均為G-,大小:細(xì)菌支原體立克次氏體衣原體病毒。僅支原體無(wú)細(xì)胞壁)(一)立克次氏體 1、概念:一類嚴(yán)格的活細(xì)胞內(nèi)寄生(從一個(gè)宿主到另一個(gè)宿主的生活

27、方式,主要以節(jié)肢動(dòng)物為媒介)的原核微生物。 特性:1)某些性質(zhì)與病毒相近a 、專性活細(xì)胞寄生物,除五日熱(戰(zhàn)壕熱)立克次氏體(Rickettsia wolhynica)外均不能在人工培基上生長(zhǎng)繁殖。這是因?yàn)樗鼈凅w內(nèi)酶系不完全,一些必需的養(yǎng)料需從宿主細(xì)胞獲得;細(xì)胞膜比一般細(xì)菌的膜疏松,營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)較易通過(guò),細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)也容易漏出。這種可透性膜,一方面使它們有可能容易從宿主細(xì)胞獲得大分子物質(zhì),另一方面也決定了它們一旦離開宿主細(xì)胞則易死亡)b、大小介于病毒與一般細(xì)菌之間,除伯氏立克次氏體(Rickettsia burneti)外,均不能通過(guò)細(xì)菌過(guò)濾器(球狀體:0.2-0.5 mm;桿狀體:0.3-0.5

28、x 0.3-2 mm;)2)由于長(zhǎng)期適應(yīng)的結(jié)果,立克次氏體形成了一種必須從一種宿主傳至另一宿主的特殊生活方式,它們幾乎都有自己的天然動(dòng)物宿主,主要以節(jié)肢動(dòng)物(虱、蜱、螨等)為媒介,寄生在它們的消化道表皮細(xì)胞中,然后通過(guò)節(jié)肢動(dòng)物叮咬和排泄物傳播給人和其他動(dòng)物。有的立克次氏體能引起人類的流行性斑疹傷寒、恙蟲熱、Q熱等嚴(yán)重疾病,而且立克次氏體大多是人獸共患病原體。對(duì)熱、干燥、光照、脫水及普通化學(xué)試劑的抗性均差,離開宿主僅能存活數(shù)小時(shí)至數(shù)日,但如隨節(jié)肢動(dòng)物糞便排出,在空氣中自然干燥后,其抗性變得相當(dāng)強(qiáng)。有的可在室溫保持毒力二年左右。(二)支原體1、概念:又稱類菌質(zhì)體,是介于一般細(xì)菌和立克次氏體之間的原

29、核微生物。2、特性:1)無(wú)細(xì)胞壁,只有細(xì)胞膜,細(xì)胞形態(tài)多變;2)個(gè)體很小,能通過(guò)細(xì)菌過(guò)濾器,曾被認(rèn)為是最小的可獨(dú)立生活的細(xì)胞型生物。3)可進(jìn)行人工培養(yǎng),但營(yíng)養(yǎng)要求苛刻,菌落微小,呈典型的“油煎荷包蛋”;4)一些支原體能引起人類、牲畜、家禽和作物的病害疾病,如肺炎支原體; 應(yīng)用活組織細(xì)胞培養(yǎng)病毒或體外組織細(xì)胞培養(yǎng)時(shí),常被支原體污染。(三)衣原體1、概念:是介于立克次氏體與病毒之間,能通過(guò)細(xì)菌濾器,專性活細(xì)胞內(nèi)寄生的一類原核微生物。2、特性:1)細(xì)胞結(jié)構(gòu)與細(xì)菌類似;具有類似的細(xì)胞壁,細(xì)胞壁內(nèi)也含有胞壁酸、二氨基庚二酸等。核糖體也是由30S和50S二個(gè)亞基組成。2)細(xì)胞呈球形或橢圓形,直徑為0.2-

30、0.3 mm,能通過(guò)細(xì)菌濾器;3)專性活細(xì)胞內(nèi)寄生;衣原體有一定的代謝活性,能進(jìn)行有限的大分子合成,但缺乏產(chǎn)生能量的系統(tǒng),必須依賴宿主獲得ATP,因此又被稱為“能量寄生型生物”4)在宿主細(xì)胞內(nèi)生長(zhǎng)繁殖具有獨(dú)特的生活周期,即存在原體和始體兩種形態(tài)。具有感染性的原體通過(guò)胞飲作用進(jìn)入宿主細(xì)胞,被宿主細(xì)胞膜包圍形成空泡,原體逐漸增大成為始體。始體無(wú)感染性,但能在空泡中以二分裂方式反復(fù)繁殖,形成大量新的原體,積聚于細(xì)胞質(zhì)內(nèi)成為各種形狀的包涵體(inclusion body),宿主細(xì)胞破裂,釋放出的原體則感染新的細(xì)胞。5)衣原體廣泛寄生于人類、哺乳動(dòng)物及鳥類,少數(shù)致病,如沙眼衣原體是類砂眼的病原體,甚至引

31、起結(jié)膜炎、角膜炎、角膜血管翳等臨床癥狀,成為致盲的重要原因。1956年,我國(guó)微生物學(xué)家湯飛凡等應(yīng)用雞胚卵黃囊接種法,在國(guó)際上首先成功地分離培養(yǎng)出沙眼衣原體。現(xiàn)衣原體可用多種細(xì)胞培養(yǎng)。衣原體不耐熱,60度10分鐘即被滅活,但它不怕低溫,冷凍干燥可保藏多年。對(duì)紅霉素、氯霉素、四環(huán)素敏感。四、粘細(xì)菌(myxobacteria)(一)概念(二)粘細(xì)菌生活史(孢子營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞滑動(dòng)形成細(xì)胞團(tuán)子實(shí)體孢子):1、營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞:桿狀、柔軟、缺乏堅(jiān)硬的細(xì)胞壁,無(wú)鞭毛,產(chǎn)生粘液,可在固體表面作“滑行”運(yùn)動(dòng),以分類方式進(jìn)行繁殖。2、子實(shí)體:營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞發(fā)育到一定階段,在適宜的條件下彼此向?qū)Ψ揭苿?dòng),在一定位置聚集成團(tuán),形成形態(tài)各,

32、肉眼可見的子實(shí)體。單個(gè)子實(shí)體中可能含有109個(gè)或更多由某些營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞轉(zhuǎn)變而成的休眠結(jié)構(gòu),稱為拈孢子(mycospore)。能形成子實(shí)體是粘細(xì)菌區(qū)別于其它原核微生物的最主要標(biāo)志。而在營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)階段如果有足夠的養(yǎng)料就不形成子實(shí)體,當(dāng)營(yíng)養(yǎng)耗盡時(shí),營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞群就開始形成子實(shí)體。子實(shí)體干燥后,可借助風(fēng)力、水力等到處傳播,遇到適宜的環(huán)境又萌發(fā)成為營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞。五、蛭弧菌(Bdellovibrio)(一)概念(二)特點(diǎn)(三)寄生方式蛭弧菌特性:1、鞭毛多為偏端單生;2、生活方式多樣:寄生、兼性寄生,極少數(shù)腐生。一般認(rèn)為后者為突變株;3、可能成為防治有害細(xì)菌的一種有力武器。六、藍(lán)細(xì)菌(Cyanobacteria)(一)

33、概念(二)特點(diǎn)藍(lán)細(xì)菌特性:1)分布極廣;2)形態(tài)差異極大;有球狀、桿狀和絲狀體,個(gè)體直徑一般為3-10 mm,有的可達(dá)60 mm。當(dāng)許多個(gè)體聚集在一起,可形成肉眼可見的、很大的群體。若繁茂生長(zhǎng),可使水的顏色隨菌體顏色而變化。3)細(xì)胞中含有葉綠素a,進(jìn)行產(chǎn)氧型光合作用。它被認(rèn)為是地球上生命進(jìn)化過(guò)程中第一個(gè)產(chǎn)氧的光合生物,對(duì)地球上從無(wú)氧到有氧的轉(zhuǎn)變、真核生物的進(jìn)化起著里程碑式的作用。4)具有原核生物的典型細(xì)胞結(jié)構(gòu):細(xì)胞核無(wú)核膜,也不進(jìn)行有絲分裂,細(xì)胞壁含胞壁酸和二氨基庚二酸,革蘭氏染色陰性。5)營(yíng)養(yǎng)極為簡(jiǎn)單,不需要維生素,以硝酸鹽或氨作為氮源,多數(shù)能固氮,其異形細(xì)胞(heterocyst)是進(jìn)行固

34、氮的場(chǎng)所。6)分泌粘液層、莢膜或形成鞘衣,因此具有強(qiáng)的抗干旱能力。7)無(wú)鞭毛,但能在固體表面滑行,進(jìn)行光趨避運(yùn)動(dòng)。8)許多種類細(xì)胞質(zhì)中有氣泡,使菌體漂浮,保持在光線最充足的地方,以利光合作用。細(xì)菌、支原體、衣原體的比較第二節(jié) 古生菌一、概念的提出古生菌在進(jìn)化譜系上與真細(xì)菌及真核生物相互并列,且與后者關(guān)系更近,而其細(xì)胞構(gòu)造卻與真細(xì)菌較為接近,同屬于原核生物。細(xì)胞膜(P52頁(yè)表格):本質(zhì)也由磷脂構(gòu)成,但比原核和真核生物的細(xì)胞膜有更大的多樣性。單層膜或單、雙分子層混合膜,而真細(xì)菌或真核生物的都是雙分子層(與其抗逆性有關(guān))。概念的提出:1977年,Carl Woese以16S rRNA序列比較為依據(jù),

35、提出的獨(dú)立于真細(xì)菌和真核生物之外的生命的第三種形式。在分類地位上與真細(xì)菌和真核生物并列為三域(Domain),并且在進(jìn)化譜系上更接近真核生物。在細(xì)胞構(gòu)造上與真細(xì)菌較為接近,同屬原核生物。多生活于一些生存條件十分惡劣的極端環(huán)境中,例如高溫、高鹽、高酸等。真菌(結(jié)構(gòu)和繁殖方式):一類低等真核生物1、具有細(xì)胞核,進(jìn)行有絲分裂;2、細(xì)胞質(zhì)中含有線粒體但沒(méi)有葉綠體,不進(jìn)行光合作用,無(wú)根、莖、葉的分化;3、以產(chǎn)生有性孢子和無(wú)性孢子二種形式進(jìn)行繁殖;4、營(yíng)養(yǎng)方式為化能有機(jī)營(yíng)養(yǎng)(異養(yǎng))、好氧;5、不運(yùn)動(dòng)(僅少數(shù)種類的游動(dòng)孢子有1-2根鞭毛);6、種類繁多,形態(tài)各異、大小懸殊,細(xì)胞結(jié)構(gòu)多樣;第三節(jié) 真核微生物一

36、、 霉菌概念:“絲狀真菌”的統(tǒng)稱,不是分類學(xué)上的名詞。霉菌菌體均由分枝或不分枝的菌絲(hypha)構(gòu)成。許多菌絲交織在一起,稱為菌絲體(mycelium)。霉菌在自然界分布極廣,土壤、水域、空氣、動(dòng)植物體內(nèi)外均有它們的蹤跡。常在潮濕的氣候下大量生長(zhǎng)繁殖,長(zhǎng)出肉眼可見的絲狀、絨狀或蛛網(wǎng)狀的菌絲體,有較強(qiáng)的陸生(可能因?yàn)楹醚酰谝后w中生活不好)。它們同人類的生產(chǎn)、生活關(guān)系密切,是人類實(shí)踐活動(dòng)中最早認(rèn)識(shí)和利用的一類微生物。食物、工農(nóng)業(yè)制品的霉變(據(jù)統(tǒng)計(jì)全世界平均每年由于霉變而不能食(飼)用的谷物約占2%,這是一筆相當(dāng)驚人的經(jīng)濟(jì)損失。有用物品的生產(chǎn)(如風(fēng)味食品、酒精、抗生素(青霉素、灰黃霉素)、有機(jī)酸

37、(檸檬酸、葡萄糖酸、延胡索酸等)、酶制劑(淀粉酶、果膠酶、纖維素酶等)、維生素、甾體激素等。在農(nóng)業(yè)上用于飼料發(fā)酵、植物生長(zhǎng)刺激素(赤霉素)、殺蟲農(nóng)藥(白僵菌劑)等)引起動(dòng)植物疾病,可引起約3萬(wàn)種植物病害,是植物傳染性病害的主要病原微生物,例如,我國(guó)在1950年發(fā)生的麥銹病和1974年發(fā)生的稻瘟病,使小麥和水稻分別減產(chǎn)了60億公斤;霉菌可引起多種人及動(dòng)物的皮膚疾病及其他一些深層病變,如既可侵害皮膚、粘膜,又可侵害肌肉、骨骼、內(nèi)臟,如可引起肺炎,此外,一些被霉菌感染的食品也可使人得病,如大米、花生中黃曲霉素、黃米毒素等均可引起動(dòng)物致癌)腐生型霉菌在自然界物質(zhì)轉(zhuǎn)化中也有十分重要的作用;菌絲的特化:1

38、)菌環(huán):菌絲交織成套狀2)菌網(wǎng):菌絲交織成網(wǎng)狀捕蟲菌目(Zoopagales)這是在長(zhǎng)期的自然進(jìn)化中形成的特化結(jié)構(gòu),主要功能是用于吸收營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。這些生長(zhǎng)在土壤中真菌是捕食者,形成的特異菌絲構(gòu)成巧妙的網(wǎng),可以捕捉小型原生動(dòng)物或無(wú)脊椎動(dòng)物,捕獲物死后,菌絲伸入體內(nèi)吸收營(yíng)養(yǎng)。3)附枝:匍匐菌絲、假根(類似樹根,吸收營(yíng)養(yǎng)),功能是固著和吸收營(yíng)養(yǎng),例如根霉(Rhizopus)匍匐枝和基質(zhì)接觸處分化出來(lái)的根狀結(jié)構(gòu)。4)附著枝:若干寄生真菌由菌絲細(xì)胞生出1-2個(gè)細(xì)胞的短枝,以將菌絲附著于宿主上,這種特殊的結(jié)構(gòu)即附著。5)吸器:一些專性寄生真菌從菌絲上分化出來(lái)的旁枝,侵入細(xì)胞內(nèi)分化成指狀、球狀或絲狀,用以吸收

39、細(xì)胞內(nèi)的營(yíng)養(yǎng)。為吸收菌絲,進(jìn)入藻類或植物細(xì)胞,二者共生。6)附著胞,許多植物寄生真菌在其芽管或老菌絲頂端發(fā)生膨大,并分泌粘性物,借以牢固地粘附在宿主的表面,這一結(jié)構(gòu)就是附著胞,附著胞上再形成纖細(xì)的針狀感染菌絲,以侵入宿主的角質(zhì)層而吸取營(yíng)養(yǎng)。7)菌核:是一種休眠的菌絲組織。由菌絲密集地交織在一起,其外層教堅(jiān)硬、色深,內(nèi)層疏松,大多呈白色。有些寄生性真菌與宿主共同形成假菌核。例如冬蟲夏草。8)子座:菌絲交織成墊狀、殼狀等,在子座外或內(nèi)可形成繁殖器官。霉菌菌落的特點(diǎn):由粗而長(zhǎng)的分枝狀菌絲組成,菌落疏松,呈絨毛狀、絮狀或蜘蛛網(wǎng)狀,比細(xì)菌菌落大幾倍到幾十倍,有的沒(méi)有固定大小。各種霉菌,在一定培養(yǎng)基上形成

40、的菌落大小、形狀、顏色等相對(duì)穩(wěn)定,所以菌落特征也為分類依據(jù)之一。霉菌的繁殖方式:1)無(wú)性孢子繁殖不經(jīng)兩性細(xì)胞配合,只是營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞的分裂或營(yíng)養(yǎng)菌絲的分化(切割)而形成新個(gè)體的過(guò)程。無(wú)性孢子有:厚垣孢子、節(jié)孢子、分生孢子、孢囊孢子等。2)有性孢子繁殖兩個(gè)性細(xì)胞結(jié)合產(chǎn)生新個(gè)體的過(guò)程:a)質(zhì)配:兩個(gè)性細(xì)胞結(jié)合,細(xì)胞質(zhì)融合,成為雙核細(xì)胞,每個(gè)核均含單倍染色體(n+n)。b)核配:兩個(gè)核融合,成為二倍體接合子核,此時(shí)核的染色體數(shù)是二倍(2n)。c)減數(shù)分裂:具有雙倍體的細(xì)胞核經(jīng)過(guò)減數(shù)分裂,核中的染色體數(shù)目又恢復(fù)到單倍體狀態(tài)。霉菌有性孢子繁殖的特點(diǎn):a)不如無(wú)性繁殖那么經(jīng)常與普遍,在自然條件下較多,在一般 培

41、養(yǎng)基上不常見。b)方式因菌種不同而異,有的兩條營(yíng)養(yǎng)菌絲就可以直接結(jié)合, 有的則由特殊的性細(xì)胞(性器官)相互交配,形成有性孢子。c)核配后一般立即進(jìn)行減數(shù)分裂,因此菌體染色體數(shù)目為單倍, 雙倍體只限于接合子。d)霉菌的有性繁殖存在同宗配合和異宗配合兩種情況。e)霉菌的有性孢子包括接合孢子、卵孢子、子囊孢子等。霉菌的生活史:無(wú)性繁殖階段:菌絲體(營(yíng)養(yǎng)體)在適宜的條件下產(chǎn)生無(wú)性孢子,無(wú)性孢子萌發(fā)形成新的菌絲體,多次重復(fù)。有性繁殖階段:在發(fā)育后期,在一定條件下,在菌絲體上分化出特殊性器官(細(xì)胞),質(zhì)配、核配、減數(shù)分裂后形成單倍體孢子,再萌發(fā)形成新的菌絲體。有一些霉菌,至盡尚未發(fā)現(xiàn)其生活史中有有性繁殖階

42、段,這類真菌稱為半知菌。霉菌孢子的特點(diǎn):霉菌具有極強(qiáng)的繁殖能力,可以通過(guò)無(wú)性繁殖或有性繁殖方式產(chǎn)生大量新個(gè)體。雖然其菌絲體上任一部分的菌絲碎片都能進(jìn)行繁殖,但在正常自然條件下,它們還主要靠形形色色的無(wú)性或有性孢子進(jìn)行繁殖。霉菌的孢子具有小、輕、干、多以及形態(tài)色澤各異、休眠期長(zhǎng)和抗逆性強(qiáng)等特點(diǎn)。但與細(xì)菌的芽孢卻有很大的差別。霉菌孢子形態(tài)常有球形、卵形、橢圓形、禮帽形、土星型、腎形、線形、鐮刀形等。每個(gè)個(gè)體所產(chǎn)生孢子數(shù)量,經(jīng)常是成千上萬(wàn)的,有時(shí)竟然達(dá)到幾百億、幾千億,甚至更多。孢子的這些特點(diǎn),都有助于真菌在自然界中隨機(jī)散播和繁殖。對(duì)人類的實(shí)踐來(lái)說(shuō),孢子的這些特點(diǎn)有利于接種、擴(kuò)大培養(yǎng)、菌種選育、保藏

43、和鑒定等工作。對(duì)人類不利之處則是易于造成污染、霉變和易于傳播動(dòng)植物的真菌疾病。真菌孢子與細(xì)菌芽孢的比較項(xiàng)目霉菌孢子細(xì)菌芽孢大小大小數(shù)目一條菌絲或一個(gè)細(xì)胞產(chǎn)多個(gè)1個(gè)細(xì)胞只產(chǎn)1個(gè)形態(tài)形態(tài)、色澤多樣形態(tài)簡(jiǎn)單形成部位可在細(xì)胞內(nèi)或細(xì)胞外形成只在細(xì)胞內(nèi)形成細(xì)胞核真核原核功能最重要的繁殖方式不是繁殖方式,是抗性構(gòu)造(休眠方式)抗熱性不強(qiáng),在60-70下易殺死極強(qiáng),一般100數(shù)十分鐘才能殺死產(chǎn)生菌絕大多數(shù)種類可以產(chǎn)生少數(shù)細(xì)菌可產(chǎn)生酵母菌的菌落:與細(xì)菌菌落類似,但一般較細(xì)菌菌落大且厚,表面濕潤(rùn),粘稠,易被挑起,多為乳白色,少數(shù)呈紅色。二、酵母菌(結(jié)構(gòu)和繁殖方式)概念:?jiǎn)渭?xì)胞真菌。酵母菌的分布及與人類的關(guān)系:1、

44、多分布在含糖的偏酸性環(huán)境,也稱為“糖菌”。2、重要的微生物資源;3、重要的科研模式微生物;4、有些酵母菌具有危害性;酵母菌的繁殖及生活史:1、無(wú)性繁殖1)芽殖主要的無(wú)性繁殖方式,成熟細(xì)胞長(zhǎng)出一個(gè)小芽,到一定程度后脫離母體繼續(xù)長(zhǎng)成新個(gè)體。2)裂殖少數(shù)酵母菌可以象細(xì)菌一樣借細(xì)胞橫割分裂而繁殖,例如裂殖酵母。2、有性繁殖酵母菌以形成子囊和子囊孢子的形式進(jìn)行有性繁殖:1)兩個(gè)性別不同的單倍體細(xì)胞靠近,相互接觸;2)接觸處細(xì)胞壁消失,質(zhì)配;3)核配,形成二倍體核的接合子:A、以二倍體方式進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞生長(zhǎng)繁殖,獨(dú)立生活;下次有性繁殖前進(jìn)行減數(shù)分裂。B、進(jìn)行減數(shù)分裂,形成4個(gè)或8個(gè)子囊孢子,而原有的營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞

45、就成為子囊。子囊孢子萌發(fā)形成單倍體營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞。3、生活史酵母菌單倍體和雙倍體細(xì)胞均可獨(dú)立存在,有三種類型:1)營(yíng)養(yǎng)體只能以單倍體形式存在(核配后立即進(jìn)行減數(shù)分裂)2)營(yíng)養(yǎng)體只能以雙倍體形式存在(核配后不立即進(jìn)行減數(shù)分裂)3)營(yíng)養(yǎng)體既可以單倍體也可以雙倍體形式存在,都可進(jìn)行出芽繁殖。酵母菌中尚未發(fā)現(xiàn)其有性階段的被稱為假酵母0思考題:1、試根據(jù)細(xì)菌細(xì)胞結(jié)構(gòu)的特點(diǎn),分析并舉例說(shuō)明為什么它們能在自然界中分布廣泛。2、細(xì)菌、粘細(xì)菌、放線菌、霉菌、酵母在繁殖方式上各有 什么特點(diǎn)?第四章 微生物的營(yíng)養(yǎng)第一節(jié) 微生物的營(yíng)養(yǎng)要求營(yíng)養(yǎng)物質(zhì):能夠滿足生物機(jī)體生長(zhǎng)、繁殖或完成各種生理活動(dòng)所需的物質(zhì)營(yíng)養(yǎng):生物獲得和利用營(yíng)

46、養(yǎng)物質(zhì)的過(guò)程營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)是生物的物質(zhì)基礎(chǔ),營(yíng)養(yǎng)是生物維持和延續(xù)其生命的一種生理機(jī)能。一、微生物細(xì)胞的化學(xué)組成 微生物細(xì)胞化學(xué)物質(zhì)的組成因微生物種類的不同而不同微生物細(xì)胞化學(xué)物質(zhì)的組成也隨菌齡和營(yíng)養(yǎng)條件的不同而在一定范圍內(nèi)變化。主要元素 碳、氫、氧、氮、磷、硫、鉀、鈣、鎂微量元素 鋅、錳、鈉、氯、鉬、硒、鈷、銅、鎢、鎳二、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)及其生理功能三、微生物的營(yíng)養(yǎng)類型(nutritional types) 1光能無(wú)機(jī)自養(yǎng)型(光能自養(yǎng)型) 2光能有機(jī)異養(yǎng)型(光能異養(yǎng)型) 3化能無(wú)機(jī)自養(yǎng)型(化能自養(yǎng)型) 4化能有機(jī)異養(yǎng)型(化能異養(yǎng)型) 5營(yíng)養(yǎng)缺陷型微生物的營(yíng)養(yǎng)類型:1 光能無(wú)機(jī)自養(yǎng)型(光能自養(yǎng)型)能以CO2為

47、主要唯一或主要碳源;進(jìn)行光合作用獲取生長(zhǎng)所需要的能量;以無(wú)機(jī)物如H2、H2S、S等作為供氫體或電子供體,使CO2還原為細(xì)胞物質(zhì);2光能有機(jī)異養(yǎng)型(光能異養(yǎng)型)不能以CO2為主要或唯一的碳源;以有機(jī)物作為供氫體,利用光能將CO2還原為細(xì)胞物質(zhì);在生長(zhǎng)時(shí)大多數(shù)需要外源的生長(zhǎng)因子;3化能無(wú)機(jī)自養(yǎng)型(化能自養(yǎng)型)生長(zhǎng)所需要的能量來(lái)自無(wú)機(jī)物氧化過(guò)程中放出的化學(xué)能;以CO2或碳酸鹽作為唯一或主要碳源進(jìn)行生長(zhǎng)時(shí),利用H2、H2S、Fe2+、NH3或NO2-等無(wú)機(jī)物作為電子供體使CO2還原成細(xì)胞物質(zhì)。4化能有機(jī)異養(yǎng)型(化能異養(yǎng)型)生長(zhǎng)所需要的能量均來(lái)自有機(jī)物氧化過(guò)程中放出的化學(xué)能;生長(zhǎng)所需要的碳源主要是一些有

48、機(jī)化合物,如淀粉、糖類、纖維素、有機(jī)酸等。5、營(yíng)養(yǎng)缺陷性發(fā)生突變(自然突變或者人工誘變)而失去合成某種對(duì)菌株生長(zhǎng)必不可少的物質(zhì)(生長(zhǎng)因子)的能力,必須從外界獲得該物質(zhì)才可生長(zhǎng)繁殖。這種突變型菌株稱為營(yíng)養(yǎng)缺陷型,相應(yīng)的野生型稱為原養(yǎng)型。第二節(jié)、培養(yǎng)基培養(yǎng)基:人工配制的,適合微生物生長(zhǎng)繁殖或產(chǎn)生代謝產(chǎn)物的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。任何培養(yǎng)基都應(yīng)該具備微生物生長(zhǎng)的六大營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)(碳源 氮源 無(wú)機(jī)鹽 生長(zhǎng)因子 水 能源)任何培養(yǎng)基一旦配制完成必須進(jìn)行滅菌處理配制培養(yǎng)基時(shí)應(yīng)盡量利用廉價(jià)且易于獲得的原料作為培養(yǎng)基成份,特別是在發(fā)酵工業(yè)中,以降低生產(chǎn)成本。一、選用和設(shè)計(jì)培養(yǎng)基的原則和方法 1、選擇適宜的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì) 2、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)

49、濃度及配比合適 3. 物理化學(xué)條件適宜 1)pH 2)水活度 3)氧化還原電位 4. 經(jīng)濟(jì)節(jié)約 5. 精心設(shè)計(jì)、試驗(yàn)比較以粗代精:對(duì)微生物來(lái)說(shuō),各種粗原料營(yíng)養(yǎng)更加完全,效果更好。而且在經(jīng)濟(jì)上也節(jié)約。以野代家:以野生植物原料代替栽培植物原料,如木薯、橡子、薯芋等都是富含淀粉質(zhì)的野生植物,可以部分取代糧食用于工業(yè)發(fā)酵的碳源。以廢代好:以工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中易污染環(huán)境的廢棄物作為培養(yǎng)微生物的原料。例如,在微生物單細(xì)胞蛋白的工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中,常常利用糖蜜(制糖工業(yè)中含有蔗糖的廢液)、乳清(乳制品工業(yè)中含有乳糖的廢液)、豆制品工業(yè)廢液及黑廢液(造紙工業(yè)中含有戊糖和己糖的亞硫酸紙漿)等都可作為培養(yǎng)基的原料。在再如,

50、工業(yè)上的甲烷發(fā)酵主要利用廢水、廢渣作原料,而在我國(guó)農(nóng)村,已推廣利用人畜糞便及禾草為原料發(fā)酵生產(chǎn)甲烷作為燃料。另外,大量的農(nóng)副產(chǎn)品或制品,如麩皮、米糠、玉米漿、酵母浸膏、酒糟、豆餅、花生餅、蛋白胨等都是常用的發(fā)酵工業(yè)原料。以簡(jiǎn)代繁:生產(chǎn)上改進(jìn)培養(yǎng)基成分時(shí),一般都以加法居多,即設(shè)法使其營(yíng)養(yǎng)越來(lái)越豐富、含量越來(lái)越高。這對(duì)微生物生長(zhǎng)不一定都有利,有時(shí)可嘗試使用減法,幾用稀薄的培養(yǎng)基成分或成分較少的培養(yǎng)基來(lái)取代原有的培養(yǎng)基成分,以求取得更好的效果。以烴代糧:以石油或天然氣副產(chǎn)品代替糖質(zhì)原料來(lái)培養(yǎng)微生物。除了生產(chǎn)石油蛋白外,還可以將石油產(chǎn)品轉(zhuǎn)化成一些產(chǎn)值更高的高級(jí)醇、脂肪酸、環(huán)烷酸等化工產(chǎn)品和若干合成物,

51、以及對(duì)石油產(chǎn)品的品質(zhì)進(jìn)行改良,如脫硫、脫蠟等。以纖代糖:開發(fā)利用纖維素這種世界上含量最豐富的可再生資源。將大量的纖維素農(nóng)副產(chǎn)品轉(zhuǎn)變?yōu)閮?yōu)質(zhì)飼料、工業(yè)發(fā)酵原料、燃料及人類的食品及飲料。以無(wú)機(jī)氮代蛋白質(zhì):即以大氣氮、銨鹽、硝酸鹽或尿素等一類非蛋白質(zhì)或非氨基酸廉價(jià)原料用作發(fā)酵培養(yǎng)基的原料,讓微生物轉(zhuǎn)化成菌體蛋白質(zhì)或含氮的發(fā)酵產(chǎn)物供人們利用。二、培養(yǎng)基的類型及應(yīng)用 1、按成份不同劃分 1)天然培養(yǎng)基:含有化學(xué)成分不清楚不恒定當(dāng)然天然有機(jī)物 2)合成培養(yǎng)基:由化學(xué)成分完全清楚的物質(zhì)配制的培養(yǎng)基 2、根據(jù)物理狀態(tài)劃分 1)固體培養(yǎng)基 2)半固體培養(yǎng)基 3)液體培養(yǎng)基 3、按用途劃分 1)基礎(chǔ)培養(yǎng)基:在一定條

52、件下含有所有微生物原養(yǎng)型菌株生長(zhǎng)繁殖所需的基本營(yíng)養(yǎng) 物質(zhì)的培養(yǎng)基。 2)完全培養(yǎng)基:在一定條件下含有某種微生物營(yíng)養(yǎng)缺陷型菌株生長(zhǎng)繁殖所需的所有營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的培養(yǎng)基。 3)加富培養(yǎng)基和富集培養(yǎng)基加富培養(yǎng)基:在普通培養(yǎng)基中加入某些特殊的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的營(yíng)養(yǎng)豐富的培養(yǎng)基(用來(lái)培養(yǎng)營(yíng)養(yǎng)要求比較苛刻的異養(yǎng)型微生物)富集培養(yǎng)基:根據(jù)待分離微生物的特點(diǎn)配制的培養(yǎng)基。(富集并分離微生物 目的微生物在這種培養(yǎng)基中較其他微生物生長(zhǎng)速度快,并逐漸富集而占優(yōu)勢(shì),從而達(dá)到分離微生物的目的) 4)鑒別培養(yǎng)基:用于鑒別不同微生物的培養(yǎng)基 特殊故化學(xué)物質(zhì)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)物,產(chǎn)生明顯特征性變化,根據(jù)這種特征性變化可以將這種微生物與其他微

53、生物區(qū)別開來(lái)。 5)選擇培養(yǎng)基 用于將某種或某些微生物從混合微生物中分離出來(lái)的培養(yǎng)基。 根據(jù)某種微生物的特殊營(yíng)養(yǎng)需求,對(duì)某種化學(xué)物質(zhì)的敏感性不同,在培養(yǎng)基中加入相應(yīng)的特殊營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)或化學(xué)物質(zhì),抑制不需要的微生物生長(zhǎng),有利于所需的微生物生長(zhǎng)。第三節(jié) 營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞一、擴(kuò)散: 物質(zhì)跨膜運(yùn)動(dòng)的能力和速率與該物質(zhì)的性質(zhì)有關(guān)。分子量小、脂溶性強(qiáng)、極性小的物質(zhì)易通過(guò)擴(kuò)散進(jìn)入細(xì)胞水是唯一可以通過(guò)擴(kuò)散自由通過(guò)原生質(zhì)膜的物質(zhì)脂肪酸 乙醇 苯 甘油 氣體分子及某些氨基酸在一定程度上也可以通過(guò)擴(kuò)散進(jìn)出細(xì)胞二、促進(jìn)擴(kuò)散特點(diǎn):1、被動(dòng)運(yùn)輸 2、不耗能 3、參與運(yùn)輸?shù)奈镔|(zhì)本身分子結(jié)構(gòu)不變 4、不能進(jìn)行逆濃度運(yùn)輸 5、運(yùn)輸

54、速率與膜內(nèi)外物質(zhì)的濃度差成正比載體蛋白(只改變運(yùn)輸速率 不改變膜內(nèi)外濃度差)又稱透過(guò)酶,大多數(shù)為誘導(dǎo)酶,只在環(huán)境中出現(xiàn)機(jī)體生長(zhǎng)所必需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),與之相應(yīng)的透過(guò)酶才會(huì)合成。三、主動(dòng)運(yùn)輸(廣泛存在于微生物中的一種主要運(yùn)輸方式)特點(diǎn):1、消耗能量 2、逆濃度運(yùn)輸1.初級(jí)主動(dòng)運(yùn)輸 :由電子傳遞系統(tǒng)、ATP酶或細(xì)菌嗜紫紅質(zhì)引起的質(zhì)子運(yùn)輸方式,從物質(zhì)的運(yùn)輸方式考慮是一種質(zhì)子的主動(dòng)運(yùn)輸方式。呼吸能、化學(xué)能和光能的消耗引起胞內(nèi)質(zhì)子外排,導(dǎo)致原生質(zhì)子內(nèi)外建立質(zhì)子濃度差使膜外處于能狀態(tài)即形成能化膜。2.次級(jí)主動(dòng)運(yùn)輸 通過(guò)初級(jí)主動(dòng)運(yùn)輸建立的能化膜在質(zhì)子濃度差消失的過(guò)程中偶聯(lián)的其他物質(zhì)的運(yùn)輸。1、同向運(yùn)輸 2、逆向運(yùn)

55、輸3、單向運(yùn)輸3、ATP結(jié)合性盒式轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白系統(tǒng)4、Na+,K+-ATP酶系統(tǒng) :利用ATP的能量將鈉離子泵出細(xì)胞外將鉀離子泵入細(xì)胞。5、基團(tuán)轉(zhuǎn)位 :有一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)來(lái)完成,運(yùn)輸過(guò)程中物質(zhì)發(fā)生了化學(xué)變化四、膜泡運(yùn)輸(主要存在于原生動(dòng)物中)原生動(dòng)物通過(guò)趨向性運(yùn)動(dòng)靠近營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),并將該物質(zhì)吸附到細(xì)胞膜表面,靠近該物質(zhì)的細(xì)胞膜開始內(nèi)陷,逐漸將該營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)包圍,形成含有營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的膜泡,膜泡游離細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞中。如營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)為固態(tài)則稱為胞吞。如為液態(tài)稱為胞飲。思考題:試比較營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)入微生物細(xì)胞的幾種方式的特點(diǎn)。第五章 微生物的代謝第一節(jié) 代謝概論 代謝是生命存在的基本特征,是生物體內(nèi)進(jìn)行的所有化學(xué)變化的總稱。

56、由分解代謝與合成代謝組成分解代謝:細(xì)胞將大分子降解稱小分子。這一過(guò)程需要釋放能量合成代謝:細(xì)胞利用簡(jiǎn)單的小分子合成復(fù)雜的大分子。這一過(guò)程需要消耗能量。第二節(jié) 微生物產(chǎn)能代謝一、生物氧化 生物氧化:發(fā)生在或細(xì)胞內(nèi)的一切產(chǎn)能性氧化反應(yīng)的總稱。能量:微生物直接利用、儲(chǔ)存在高能化合物ATP中、以熱的形式釋放到環(huán)境中。生物氧化的形式包括某物質(zhì)與氧結(jié)合、脫氫或脫電子三種;生物氧化的功能則有產(chǎn)能(ATP)、產(chǎn)還原力H和產(chǎn)小分子中間代謝物三種;一、燒與生物氧化的比較:比較項(xiàng)目反應(yīng)步驟條件產(chǎn)能形式能量利用率燃燒一步式快速反應(yīng)激烈熱、光低生物氧化順序嚴(yán)格的系列反應(yīng)由酶催化,條件溫和大部分為ATP高呼吸作用與發(fā)酵作

57、用的根本區(qū)別:電子載體不是將電子直接傳遞給底物降解的中間產(chǎn)物,而是交給電子傳遞系統(tǒng),逐步釋放出能量后再交給最終電子受體。二、異養(yǎng)微生物的生物氧化 根據(jù)氧化還原中電子受體的不同可將微生物細(xì)胞內(nèi)發(fā)生的生物氧化分為發(fā)酵和呼吸。1.發(fā)酵發(fā)酵:指微生物細(xì)胞將有機(jī)物氧化釋放的電子直接交給底物本身未完全氧化的某種中間產(chǎn)物,同時(shí)釋放能量并產(chǎn)生各種不同的代謝產(chǎn)物。在發(fā)酵條件下,有機(jī)物只是部分地被氧化,因此只是釋放出一小部分能量。發(fā)酵過(guò)程的氧化與有機(jī)物的還原相偶聯(lián),被還原的有機(jī)物來(lái)源于初始發(fā)酵的分解代謝產(chǎn)物即不需要外界提供電子受體。發(fā)酵種類有很多,可發(fā)酵的底物有糖類、有機(jī)酸、氨基酸等,其中以微生物發(fā)酵葡萄糖最為重

58、要。生物體內(nèi)葡萄糖被降解為丙酮酸的過(guò)程稱為糖酵解,主要分4種途徑:EMP途徑、HM途徑、ED途徑及磷酸解酮酶途徑。不同微生物發(fā)酵產(chǎn)物不同,也是細(xì)菌分類鑒定的重要依據(jù)。2.呼吸作用微生物在降解底物的過(guò)程中,將釋放出的電子交給NAD(P)+、FAD或FMN等電子載體,再經(jīng)電子傳遞系統(tǒng)傳給外源電子受體,從而生成水或其他還原型產(chǎn)物并釋放出能量的過(guò)程。(1)有氧呼吸:以分子氧作為最終電子受體的呼吸。葡萄糖經(jīng)過(guò)糖酵解作用形成丙酮酸,在發(fā)酵過(guò)程中,丙酮酸在厭氧條件下轉(zhuǎn)變成不同的發(fā)酵產(chǎn)物;而在有氧呼吸過(guò)程中,丙酮酸進(jìn)入三羧酸循環(huán),被徹底氧化生成CO2和水,同時(shí)釋放大量能量。(2)無(wú)氧呼吸:以氧化型化合物作為最

59、終電子受體的呼吸。某些厭氧和兼性厭氧微生物在無(wú)氧條件下進(jìn)行無(wú)氧呼吸。無(wú)氧呼吸的最終電子受體不是氫,而是像NO3-、NO2-、SO42-、S2O32-及CO2等無(wú)機(jī)物或延胡索酸等有機(jī)物。無(wú)氧呼吸也需要細(xì)胞色素等電子傳遞體,并在能量分級(jí)釋放過(guò)程中伴隨有磷酸化作用,也能產(chǎn)生較多的能量用于生命活動(dòng)。由于部分能量隨電子轉(zhuǎn)移傳給最終電子受體,所以生成的能量不如有氧呼吸產(chǎn)生的多。呼吸作用與發(fā)酵作用的根本區(qū)別:電子載體不是將電子直接傳遞給底物降解的中間產(chǎn)物,而是交給電子傳遞系統(tǒng),逐步釋放出能量后再交給最終電子受體。厭氧呼吸的產(chǎn)能較有氧呼吸少,但比發(fā)酵多,它使微生物在沒(méi)有氧的情況下仍然可以通過(guò)電子傳遞和氧化磷酸

60、化來(lái)產(chǎn)生ATP,因此對(duì)很多微生物是非常重要的。除氧以外的多種物質(zhì)可被各種微生物用作最終電子受體,充分體現(xiàn)了微生物代謝類型的多樣性。 三自養(yǎng)微生物的生物氧化 1. 氨的氧化 2. 硫的氧化 3. 鐵的氧化 4. 氫的氧化 四能量轉(zhuǎn)換在產(chǎn)能代謝過(guò)程中,微生物可通過(guò)底物水平磷酸化和氧化磷酸化將某種物質(zhì)氧化而釋放的能量貯存在ATP等高能分子中,對(duì)光和微生物而言,則可通過(guò)光和磷酸化將光能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能貯存在ATP中。1底物水平磷酸化物質(zhì)在生物氧化過(guò)程中,常生成一些含有高能鍵的化合物,而這些化合物可直接偶聯(lián)ATP或GTP的合成,這種產(chǎn)生ATP等高能分子的方式稱為底物水平磷酸化2氧化磷酸化物質(zhì)在生物氧化過(guò)程中

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