緒論微生物與人類

L微生物：形體微小、構造簡樸的低等生物。

2.微生物包括：原核類：藍細菌、細菌（真細菌、古細菌）、放線菌、支原體、

衣原體、立克次氏體等

真核類：真菌（酵母菌單細胞、霉菌絲狀菌、蕈菌大型子實體）、

原生動物、顯微藻類

非細胞類：病毒（蛋白質和核酸）、亞病毒（蛋白質或核酸、包

括類病毒、阮病毒、擬病毒）

3彳散生物學發展史及代表人物:

分期史前期初創期奠基期發展期成熟期

時間約80十七世紀下十九世紀二十世紀初二十世紀五十年代

刖半葉~十九下半葉~二十世紀至今

-1676世紀中葉中葉

代表人物勞感人列文虎克巴斯德、科E.BiichnerJ.Watson\F.Crick

民赫

實質朦朧階形態描述階生理水平生化水平研分子生物學水平研

段段研究階段究階段究階段

4微生物的五大共性：體積小，比表面枳大

吸取多，轉化快（單細胞蛋白的應用）

生長旺，繁殖快（營養、空間和代謝產物等條件的限制，

不也許無限生長和繁殖）

適應強，異變異（高溫高酸高鹽高輻射高壓低溫高堿或高

毒&一般是單倍體，加上繁殖快，數量多，與外界環境直接接觸等）

分布廣，種類多

3彳散生物學：是一門在分子、細胞或群體水平上研究微生物的形態構造、生理代

謝、遺傳變異、生態分布和分類進化等生命活動基本規律，并將其應用于工業，、

醫藥衛生、生物工程、和環境保護等實踐領域的科學，其主線任務是發崛、運用、

改善和保護有益微生物，控制、消滅或改造有害微生物，為人類社會的進步服務。

4微生物在人類生活中的作用：食品、醫藥衛生、化學工業、農牧業、環境保護、

現代生物工程研究的重要工具等&疾病來源、其他污染等

第一章原核生物的形態、構造和功能

第一節細菌

1.細菌：構造簡樸、種類繁多、重要以二分裂繁殖、水生性較強的單細胞原核微

生物

2.細菌的形態：基本上只有球狀、桿狀、螺旋狀三大類，僅少數為其他形狀，絲

狀、三角形、方形、圓盤形等

球菌：根據其細胞分裂時形成不一樣的空間排列方式分為：單球菌、雙球菌、四

聯球菌、八疊球菌、鏈球菌和葡萄球菌等

桿菌最為常見，球菌次之，螺旋狀的至少

螺旋菌：螺旋局限性一環者為弧菌，滿2~6環的小型、堅硬的螺旋狀細菌為螺菌

3.細菌大小單位：微米um球菌（直徑）、桿菌（長X寬）、螺旋菌（彎曲程度）

4.測量細菌大小的措施：顯微鏡測微尺直接算、顯微攝影后根據放大倍數進行測

算

5.細菌個體小、透明一需要染色

6.革蘭氏染色環節：①涂片固定

②結晶紫初染----1分鐘，水洗烘干

③碘液媒染一1分鐘，水洗烘干

④95%酒精脫色一30秒?45秒，水洗烘干

⑤蕃紅復染-----1分鐘，水洗烘干

⑥鏡檢---------紫色陽（有芽胞的菌）紅色陰

7.大腸桿菌陰E.coli

枯草芽泡桿菌陽B.subtilis

金黃色葡萄球菌陽S.aureus

8.細菌構造：一般構造：細胞壁、細胞膜、細胞質、核區等

特殊構造：鞭毛、菌毛、性菌毛、糖被（包括莢膜和黏液層）和芽

抱等

一般構造

9.細胞壁：重要成分肽聚糖（肽（四肽尾和肽橋兩種）和聚糖（N-乙酰葡萄胺和

N.乙酰胞壁酸兩種單糖互相間隔連接成的長鏈））

10.G+細胞壁的特點：肽聚糖多厚（60%~95%）,特有磷壁酸（10%~30%）

G-細胞壁的特點：肽聚糖少薄，特有外壁層〔脂外層）

古生菌（又稱古細菌，包括產甲烷菌及大多數嗜極菌）細胞壁：不含真正的

肽聚糖，有些含假肽聚糖或多糖、糖蛋白、蛋白質

缺壁細菌：自發缺壁突變：L型細菌（試驗室或宿主體內通過自發突變而形成的

遺傳性穩定的細胞壁缺損菌株）

人工措施去壁：徹底除盡的稱原生質體（G+最易形成）

部分清除的稱球狀體

支原體（自然界長期進化中形成）

11.抗生素對細菌的影響：①青霉素：作用于肽橋（連接兩個肽尾）

②溶菌酶：作用于8-1,4糖昔鍵（連接兩個雙糖單

位）它們都克制或殺死細菌，對G+作用明顯

12.革蘭氏染色機理：G+和G-細菌重要由于其細胞壁化學成分的差異而引起了物

理特性（脫色能力）的不一樣，正是由于這一物理特性的不一樣才決定了最終染

色反應的不一樣。

通過結晶紫初染和碘液媒染后，在細菌的細胞壁以內可形成不溶于水的結晶紫與

碘的復合物。G+細胞壁厚、肽聚糖致密，不含類脂，脫色劑乙醇處理后，失水

而使網孔縮小，將復合物牢牢鎖在壁內，使其保持紫色G-細胞壁薄、外膜

層類脂含量高、肽聚糖疏松，脫色劑乙醇處理，復合物溶出，細胞無色，著紅復

染展現紅色

13.細胞膜：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，厚7?8納米，由磷脂（20%?30%）和蛋白質構成（50%?70%）

與細胞膜有關的構造：間體：一種由細胞膜內褶而形成的囊狀構造，其內充斥著

層狀或管狀的泡囊。多見于G+

14.細胞質：被細胞膜包圍的除核區以外的一切半透明、膠體狀、顆粒狀物質的

總稱。與真核相比，原核細胞質不流動。

6核區：原核生物所特有的無核膜包裹、無固定形態的原始細胞核。富爾根染

色法可見到呈紫色形態不定的核區

特殊構造

16.糖被：包被于某些細菌細胞壁外的一層厚度不定的富含水分的透明膠狀物質。

層次厚：（大）莢膜

17.「在壁上有固定層次

,包裹在單個細胞上層次薄：微莢膜

松散，未固定在壁上：黏液層

糖被＜

包裹在細胞群上：菌膠團

18.莢膜含水量很高，炭黑墨水對產莢膜細菌進行負染色（背景染色），光鏡下可

見，黏液層無此特性

19.糖被的一般成分是多糖，少數是蛋白質或多肽，也有多糖與多肽復合型的

作用：保護/貯藏養料/作為透性屏障和離子互換系統/表面附著作用科學研究

和生產實踐中的應用一，菌種鑒定二，用作藥物和生化試劑，代血漿三，工業原

料，黃原膠四，污水的生物處理

20.鞭毛：蛋白質附屬物、運動器官

判斷鞭毛的有無：電子顯微鏡直接觀測光學顯微鏡鞭毛染色

半固體穿刺培養法

21.菌毛：黏附作用，與鞭毛相比，細、短、數量多

22.芽抱（不被染色）：某些細菌在生長發育后期，細胞內形成的一種圓形或橢圓

形、厚壁、含水量低、抗逆性強（抗高溫）的休眠構造。芽胞無繁殖功能。芽胞

的有無、形態、大小和著生位置是細菌分類和鑒定的重要指標。

罐頭食品以殺死肉毒梭狀芽胞桿菌為原則121°C20~70min

濕熱滅菌以殺死嗜熱脂肪芽抱桿菌為原則121c15?30min

芽抱也許的耐熱機制：①含水量極低，結合水比例高

②特殊成分：毗哽一2,6二核酸鈣（DPA—Ca）

③耐熱酶

22.伴抱晶體：蘇云金芽袍桿菌（簡稱Bt）生物農藥，害蟲吞食伴胞晶體后，

腸內溶解釋放毒素，細胞膨脹死亡

細菌的繁殖

1.裂殖：二分裂三分裂復分裂

芽殖：芽生細菌

細菌的群體形態

L菌落：在固體培養基上以母細胞為中心的一堆肉眼可見的，有一定形態、構造

等特性的子細胞集團。

2.菌苔：把大量分散的純種細胞密集的接種在固體培養基的較大表面積上，成果

長出的大量菌落互相連成一片，就是菌苔

3.共同特性：濕潤、黏稠、易挑取、質地均勻以及菌落各部位顏色一致，臭味

2.大腸桿菌和枯草芽抱桿菌辨別：顯微觀測，大腸無芽抱

3.在液體培養基上的群體形態：多數混濁生長，部分沉淀，表面生長

第二節放線菌

1.放線菌：一類重要呈菌絲狀生長和以抱子繁殖的陸生性較強的原核生物G+

鏈霉菌屬于放線菌大量的種類繁多的抗生素90國由鏈霉菌產生

放線菌是許多酶、維生素等的產生菌并且在俗體轉化、石油脫蠟和污水處

理中有重要應用，絕大多數屬有益菌

2.根據功能和形態分類，菌絲分為基內菌絲體（營養菌絲）、氣生菌絲、抱子絲

3.

4.

5.

6.自然條件下，多數放線菌借助多種胞子繁殖

'（分生胞子：最常見

借抱子工抱囊抱子］無鞭毛

放線菌繁殖方式有鞭毛

基內菌絲斷裂

借菌絲.

任何菌絲斷裂

4.在固體培養基上：多、干燥、致密、皺、小而不蔓延、不挑起、表面有放射

狀溝紋泥腥味經典（鏈霉菌、諾卡氏菌）

第三節藍細菌

1.藍細菌：一類進化歷史悠久，G-,無鞭毛，含葉綠素a,進行光合作用的原核

生物，分布廣，“先鋒生物”，形態多樣，光趨避運動，細胞質有氣泡，導致漂浮

2.無性繁殖，作用：食用（螺旋菌），固氮，導致水體富營養化，海洋赤潮和湖

泊水華

第四節支原體、立克次氏體和衣原體

1.支原體、立克次氏體和衣原體是三類同屬G-的代謝能力差、重要營細胞內寄生

的小型原核生物。寄生性逐漸增強，是介于細菌與病毒問

的一類原核生物

2.支原體：一類天然無細胞壁，介于獨立生活和細胞內寄生生活間的最小型原核

生物固體培養基上呈油煎蛋狀對克制蛋白質生物合成的抗生素（四環素，

紅霉素）和破壞含的體的細胞膜構造的抗生素（兩性霉素，制霉菌素）敏感

3.立克次氏體：一類專性寄生于真核細胞內的G-原核生物與支原體區別：有

細胞壁，不能獨立生活與衣原體的區別在于其細胞較大、無濾過性和存在產

能代謝系統對四環素，青霉素敏感

4.衣原體：一類在真核細胞內營專性能量寄生的小型G-原核生物

具有感染力的細胞稱為原體無感染力的細胞稱為實體

對紅霉素，氯霉素，四環素敏感

第二章真核微生物的形態、構造和功能

第一節真核微生物概述

1.真核生物：一大類進化程度高，細胞核具有核膜、能進行有絲分裂、細胞質中

存在線粒體和多種細胞器的生物。重要包括植物界的微藻，動物界的原生

動物，菌物界的真菌

2.真菌是最重要的真核微生物：

其特點：無葉綠素，不能進行光合作用

一般具有發達的菌絲體

細胞壁多數含幾丁質（殼多糖）

營養方式為異養吸取型

以產生大量無性和（或）有性抱子的方式進行繁殖

陸生性較強

第二節酵母菌

1.酵母菌：通俗名稱，泛指能發酵糖類的多種單細胞真菌特點：個體一般以

單細胞非菌絲狀態存在多數芽殖發酵糖類產能細胞壁常含甘露娶糖和

葡聚糖生活在含糖量較高、酸度較大的水生環境中

2.酵母菌分布很廣，重要偏酸含糖環境中，水果蔬菜蜜餞果園土壤第一種

家養微生物，發酵，石油及油品的脫蠟，單細胞蛋白，生化藥物，基因工程“工

程菌”，少數引起人和動物的疾病

3.酵母菌的細胞直徑約為細菌的10倍，是經典的真核微生物，形態有球狀、卵

圓狀、橢圓狀、柱狀和香腸狀等，釀酒酵母S.cerevisiae

4.細胞壁呈“三明治”狀，外層為甘露聚糖，內層為葡聚糖，葡聚糖是賦予細胞

壁以機械強度的重要成分

5.只進行無性繁殖的酵母稱為“假酵母”，具有有性生殖的酵母稱為“真酵母”

6.無性繁殖一，芽殖最常見的一種繁殖方式長大的子細胞與母細胞不分

離，這種藕節狀的細胞串稱為假菌絲假如細胞相連，且其間相連的面積和細

胞直徑一致，這種竹節狀的細胞串稱為真菌絲

成熟后，兩者分離，母細胞上留下一種芽痕，子細胞對應的留下蒂痕，任何細胞

蒂痕僅一種，芽痕有一至數十個（最多21）,可以測細胞年齡

二，裂殖少數酵母，如裂殖酵母屬，具有與細菌相似的二分裂繁殖方式

三，產生無性抱子

7.有性繁殖酵母菌是以形成子囊和子囊胞子的方式進行有性生殖的

8.酵母菌的生活史（生活周期）：一.營養體既能以單倍體存在也能以二倍體形式

存在釀酒酵母二.營養體只能以單倍體形式存在八泡裂殖酵母三.營養體

只能以二倍體形式存在路德類酵母

9.酵母菌的菌落：大而厚，圓形光滑濕潤，黏稠，顏色單調，常見灰白色乳白色

土黃色紅色酒香味

10.單細胞蛋白SCF：乂稱微生物菌體蛋白，運用發酵法培養微生物而獲得的菌

體蛋白，生產蛋白的生物大多數是單細胞或絲狀微生物個體，而不是多細胞復雜

的生物。

SCP規定：食用前先清除大量的核酸，在最終的產品生產過程中，所有的介質

和原料都必須是安全無毒的；必須可口，易消化吸取；必須有高營養價值，成本

低廉

用微生物生產scp的長處：

①在最佳條件下，微生物能以驚人的速率生長，某些微生物的生產量每隔0.5?1

小時能加倍

②微生物個體比動物和植物更輕易進行遺傳操作，更宜于大規模篩選高生長率的

個體

③微生物有相稱高的蛋白含量，蛋白質的營養價值高

④能在相對小的發酵反應器中大量培養，不依賴氣候

⑤微生物的培養基來源很廣泛低廉，尤其是運用廢料作原料

11.

菌落特點細菌酵母菌

相似濕在1黏稠易挑取

不一樣小、顏色各樣、臭味大、顏色單調、酒香

第三節絲狀真菌一霉菌

1.霉菌的單位，菌絲由許多菌絲互相交錯而成的一種菌絲基團稱菌絲體，分

營養菌絲體和氣生菌絲體兩類，這兩類菌絲在長期的進化過程中，因其自身的生

理功能和對不一樣環境的高度適應，已發展出多種特化的構造（假根、匍匐菌絲）

2.無隔閡菌絲：毛霉mucor、根霉rhizopus

有隔閡菌絲:青霉penicillium、曲霉aspergillus

青霉、曲霉、毛霉、根霉簡圖（略）

3.氣生菌絲體重要特化成多種形態的子實體。

青霉和曲霉的氣生菌絲特化為分生抱子頭，毛霉和根霉特化為電子囊

4.真菌在液體培養基中進行通氣攪拌或振蕩培養時，會產生菌絲球

5.真菌的繁殖能力極強，重要通過產生大量無性胞子或有性抱子來完畢

6.無性胞子：胞囊胞子（根霉和毛霉）、分生胞子（最常見曲霉和青霉）、節飽

子、厚垣胞子

有性抱子：卵抱子、接合抱子（根霉毛霉）、子囊抱子、擔抱子

7.霉菌菌落形態較大、質地疏松、外觀干燥、不透明、展現或松或緊的蛛網狀、

絨毛狀、棉絮狀；菌落與培養基間的連接緊密或不緊密，不易挑取，泡子和菌絲

易被沾起，菌落正面與背面的顏色、構造以及邊緣與中心的顏色、構造常不一致

8.菌絲狀微生物：

菌落放線菌霉菌

同干燥不透明菌落正背面顏色一般不一樣

大而疏松或大而致密、與培

小而緊密與培養基牢固結

異養基結合松（少部分緊）霉

合泥腥味

味

第四節產大型子實體的真菌一一蕈菌

1.冬蟲夏草：是麥角菌科真菌冬蟲夏草寄生在蝙蝠蛾科昆蟲幼蟲上的子座及幼蟲

尸體的復合體，是一種老式的名貴滋補中藥材，有調整免疫系統功能、抗腫瘤、

抗疲勞等多種功能。

第三章病毒和亞病毒因子

第一節病毒

1.病毒：形體微小、構造簡樸、具有超級寄生性、只含一種核酸、必須在電子顯

微鏡下才能觀測到的一類非細胞形態的微生物對干擾素敏感

2.成熟、具侵染力位于細胞外環境中的單個病毒顆粒稱為毒粒或病毒粒子基

本成分是蛋白質和核酸

3.核衣殼是任何病毒都具有的基本構造，核衣殼外被一層含蛋白質或糖蛋白的類

脂雙層膜覆蓋著，這層膜叫包膜，有的包膜上長有刺突等附屬物，致病力更強

4.衣殼粒：電鏡下可見最小單位，若干個衣殼粒構成衣殼，衣殼和核酸構成核衣

冗

5.病毒的對稱體制有兩種：螺旋對稱、二十面體對稱、復合對稱。形狀：動物病

毒球狀、植物病毒桿狀（TMV）、噬菌體（在細菌體內）蝌蚪狀

6.噬菌斑在菌苔表面

7.原核生物的病毒：噬南體，其繁殖分為五個階段：吸附、侵入、增殖、成熟、

裂解

吸附：尾絲吸附，基板固定

侵入：注射式進入，溶菌酶水解細胞壁肽聚糖，核酸進入

增殖：核酸的復制和蛋白質的生物合成

成熟：頭一一頸一一尾

裂解：原因：溶菌酶、胞內機械壓力增大導致宿主裂解。另一種表面上與此相似

的現象：自外裂解：是指大量噬菌體吸附在同一宿主細胞表面并釋放眾多的溶菌

酶，最終因外在的原因導致細胞裂解。

上述增殖的全過程是很快的，例如：E.coliT系噬菌體在合適溫度等條件下僅為

15-25min,平均每一宿主細胞裂解后產生的子代噬菌體數稱作裂解量，不一樣

的噬菌體有所不一樣。T2為150左右，T4約為100

8.一步生長曲線：定量描述烈性噬菌體生長規律的試驗曲線。分為潛伏期、裂解

期、平穩期。可反應每種噬菌體的3個最重要的特性參數：潛伏期和裂解期的長

短以及裂解量的大小

9.烈性噬菌體：大部分噬菌體侵入寄主細胞后，引起寄主細胞的代謝變化，在寄

主細胞內復制其核酸、蚩白質，裝配成新的噬菌體，最終使寄主細胞破裂而釋放

大量子代噬菌體，此類噬菌體稱為烈性噬菌體

溫和噬菌體：其基因組能與宿主菌基因組整合，并隨細胞分裂傳至子代細菌的基

因組中，侵染后不立即引起細菌裂解的噬菌體。具有溫和噬菌體核酸的細菌叫溶

源性細菌。

溶源性：溫和噬菌體感染細胞后不能完畢復制循環，噬菌體基因組長期存在于宿

主細胞內，沒有成熟噬菌體產生這一現象稱作溶源性現象

10.人類和脊椎動物病毒：已知與人類健康有關的病毒超過300種，與其他脊椎

動物有關的病毒超過900種，，目前:人類的傳染病有70%~80%是由病毒引起的。

11.新顯病毒：那些以往局部低水平感染的病毒或具有種間屏障的病毒將其寄主

范圍擴大到了別的物種，引起了大范圍的人類傳染性疾病（埃博拉、拉沙、艾滋、

SARS、禽流感）

12.防治措施：接種疫苗、生物制劑、中藥防治、干擾素

第二節亞病毒因子

1.亞病毒：包括類病毒、擬病毒、月元病毒

2.類病毒：一類只含RNA,單鏈RNA,在馬鈴薯紡錘形塊莖病中發現

3.擬病毒：不能獨立侵染，與其“共生”的真病毒又稱輔助病毒，擬病毒是它的

，，衛星，，

4.阮病毒：只含蛋白質無核酸，又稱蛋白質侵染子，瘋牛病

第三節病毒與實踐

1.噬菌體與發酵產.業：導致倒罐

昆蟲病毒用于生物防治

病毒在基因工程中的應用

第四章微生物的營養和培養基

第一節微生物的六類營養要素

1.細胞重量（濕重）：水75%-90%

干物質10%-25%無機鹽10%碳水化合物

?有機物90%蛋白質

脂肪

,DNA或RNA等

2彳散生物六類營養素：碳源、氮源、能源、生長因子、無機鹽、水

3.營養體的游離水：結合水=4:1

4.碳源：滿足微生物生長所需碳元素的營養源

異養微生物：必須運用有機碳源的微生物，為數眾多

自養微生物：以無機碳源作唯一或重要碳源的微生物，種類較少

有機碳源：糖類、蛋白質、脂肪、有機酸

無機碳源：二氧化碳、碳酸根離子

良好碳源：葡萄糖、果糖、麥芽糖、淀粉

生產中廉價碳源：玉米粉、秋皮、米糠、酒糟

對一切異養微生物來說，碳源同步又兼作能源

廢水處理：諾卡氏菌降解含氟的廢水

5.氮源：為微生物生長提供氮來源的物質

有機氮源：蛋白質、蛋白陳、氨基酸

無機氮源：鏤鹽、硝酸鹽、空氣中氮氣

試驗室常用：牛肉膏、蛋白陳

生產常用：魚粉、蠶蛹粉、黃豆餅粉、尿素、玉米漿、花生餅粉

6.氨基酸自養型生物：能把尿素鏤鹽硝酸鹽甚至氮氣等簡樸氮源自行合成所需要

的一切氨基酸

氨基酸異養型生物：需要從外界吸取現成的氨基酸作氮源的微生物

7.速效氮源：有助于機體生長

遲效氮源：有助于代謝產物的生成

8.能源：為微生物生命活動提供最初能量來源的營養物質或輻射能

（化能營養型卜機物：化能異養微生物的能源（同碳源）

能源譜,卜機物：化能自養微生物的能源（不一樣于碳源）

?光能營養型：光能自養和光能異養微生物的能源

9.化能自養微生物的能源：還原態的無機物質,如NH4+、NO2-、S、H2、H2S、

Fe2+等，一般是原核生物，包括亞硝酸細菌、硝酸細菌、硫化細菌、硫細菌、氫

細菌、鐵細菌

光輻射能是單功能營養物（能源），還原態的無機物NH4+是雙功能營養物（能

源、氮源），氨基酸類是三功能營養物（碳源、氮源、能源）

10.生長因子：生物體必需，不能用簡樸的碳氮源自行合成的微量有機物

廣義的生長因子：維生素、堿基、嚇咻及其衍生物、留醇、胺類、C4~C6的分支

或直鏈脂肪酸

狹義的生長因子：維生素（Vc、Vk）

11.生長因子自養型微生物:不需要從外界吸取

生長因子異養型微生物：需要從外界吸取多種生長因子

生長因子含量豐富的天然物質：酵母膏、玉米漿、肝浸液

12.無機鹽:重要可為微生物提供除碳、氮源以外的多種重要元素

大量元素：濃度10人-3-10八-4mol/l如P、S、K、Mg、Na、Ca、Fe

微量元素：濃度10人-6—10八-8mol/l如Cu、Zn、Mn、Mo、Co等

生理作用：細胞構造組分、生理調整、轉移能量、酶的激活劑或輔酶因子

一般所需無機鹽：硫酸鹽、磷酸鹽、氯化物以及含鈉、鉀、鎂、鐵等金屬元素的

化合物

13.水：微生物細胞含水量很高，細菌酵母菌和霉菌的營養體分別含80%、75%、

85%左右，霉菌胞子約含39%的水，細菌芽胞關鍵部分含水量低于30%

第二節微生物的營養類型

1.分類根據：能源和碳源不一樣。

光能自養型：藍細菌、光合細菌、藻類

光能異養型：紅螺細菌（產單細胞蛋白）可做碳源的有機物：甲酸、甲醇、乙

酸、丁酸、異丙醇、丙酮酸和乳酸等

化能自養型：只存在于微生物中，可在完全無機及無光的環境中生長，以二氧化

碳為唯一碳源，如氫細菌、硫化細菌、硝化細菌、鐵細菌等

化能異養型（最常見普遍）：能源和碳源同為有機物，絕大多數原核生物、所有

真菌

2.兼養型微生物

第三節營養物質進入細胞的方式

1.細胞膜：半透性薄膜選擇吸取作用

2.影響營養物質進出細胞的原因：①營養物質自身的性質，如相對分子質量、溶

解性、電負性、極性等都影響營養物質進入細胞的難易程度②微生物所處的環境,

如溫度、PH、離子強度等③微生物細胞的通透屏障，重要是黏液層、細胞壁和

細胞膜等構造

3.細胞膜運送營養物質有四種方式：單純擴散、增進擴散、積極運送、基團移位

4.單純擴散：濃度由高到低不需能量不需載體蛋白

重要運送氧氣、二氧化碳、乙醇、甘油和某些氨基酸分子

5.增進擴散：濃度由高到低不需能量需載體蛋白

載體蛋白可稱作滲透酶、移位酶或移位蛋白，通過誘導產生，專一性

如釀酒酵母對糖類、氨基酸、維生素的吸取大腸桿菌、芽泡桿菌屬對甘油

的吸取

6.積極運送（最常見最重要）：濃度由低到高需能量需載體蛋白

氨基酸、某些糖（乳糖、麥芽糖、葡萄糖、蜜二糖等）、鈉離子、鉀離子、有機

離子等

7.基團移位：濃度由高到低被運送物質構造發生變化需能量需載體

營養物質在轉運過程中受到化學修飾后進入細胞的一種運送方式

化學修飾的實質就是磷酸化（PEP介導），重要存在于厭氧菌和兼性厭氧菌

運送葡萄糖、甘露糖、果糖、乳糖、糖衍生物、藏基、脂肪酸等

第四節培養基

1.培養基：人工配制的、適合不一樣微生物生長繁殖或產生代謝產物的混合營養

基質。絕大多數腐生性微生物和部分共生或寄生性微生物都可在人工培養基

上生長，只有少數稱作難養菌的寄生或共生微生物（類支原體）在人工培養基上

難于生長。

培養基條件：合適的營養素種類，合適的營養素比例

2.選用和設計培養基時，遵照的四個原則：目的明確，營養協調，理化合適，經

濟節省

目的明確：自養菌還是異養菌，科研還是生產（試驗室不過多計算成本），生產

上考慮種子培養基還是發酵培養基

營養協調：微生物細胞內多種成分間有一較穩定的比例，化能異養型，水分、C+

能源、N源、大量元素、生長因子大體上存在著10倍序列的遞減趨勢

碳氮比：微生物培養基中碳源的碳原子摩爾數與氮源中氮原子摩爾數之比C

素N葷

碳氮比升高，氮源缺乏，菌體生長不好，有些菌產酸過快生長受克制

碳氮比減少，氮源豐富，菌體生長旺盛，過早衰老，菌體自溶

真菌需碳氮比較高，細菌尤其是動物病原菌需碳氮比較低的培養基種子培

養基，碳氮比低，種子營養豐富氮高，發酵培養基碳氮比高

理化合適：指培養基的PH、滲透壓、水活度和氧化還原電勢等物理化學條件較

為合適

PH：放線菌（強）細菌堿性

酵母菌霉菌酸性

剛配出來的培養基偏酸性，NaOH調PH

PH內源調整：磷酸緩沖液調整碳酸鈣作“備用堿”調整

3.選用和設計培養基時，遵照的四種措施：生態模擬，借鑒文獻，精心設計，試

驗比較

4.按對培養基的成分理解作分類：天然培養基、合成培養基、半合成培養基（馬

鈴薯蔗糖培養基）

5.按培養基外觀的物理狀態作分類：液體培養基、固體培養基、半固體培養基、

脫水培養基

固體培養基：凝固劑（瓊脂、明膠、硅膠）1%~2%瓊脂或5%~12%明膠瓊脂

是最優良的凝固劑，成分為多縮半乳糖，絕大多數微生物不能運用，融化溫度~96

攝氏度，凝固溫度?40攝氏度，對微生物無毒

明膠可做氮源運用，融化溫度~25攝氏度，低

6.按培養基對微生物的功能做分類：選擇性培養基，鑒別性培養基

選擇性培養基：抗生素（鏈霉菌、氯霉素）克制細菌放線菌，篩選真菌/苯酚，

克制細菌霉菌選放線菌/制霉菌素，克制真菌，選細菌放線菌/結晶紫，牛膽酸鹽,

克制G+

鑒別性培養基：伊紅美藍乳糖培養基（EMB）,鑒別大腸菌群，大腸桿菌深紫色

G+受克制，G-,能發酵乳酸產酸產氣，產酸能力強的，菌落在透射光下呈紫色,

反射光下呈綠色金屬，產酸能力弱，菌落棕色/不發酵乳糖不產酸，菌落無色透

明

7.配制培養基環節：計算稱量--加水溶解一-調整PH定容（真菌不調）一-過濾

分裝（有些不需要）■…加塞包扎?…加壓滅菌

第六章微生物的生長及其控制

第一節測定生長繁殖的措施

1.測生長量（細胞量）適合于所有的微生物

直接：測菌絲長度-一絲狀真菌

稱干重（離心法或過濾法）

間接：比濁法：用光密度0D值表達菌懸液的濃度--不適合絲狀菌

生理指標法：測含氮量、含碳量、其他

2.測繁殖數（細胞數）適合于單細胞微生物

直接：比例計數法

血球計數板法：全菌計數法既包括活菌又包括死菌

間接：液體稀釋法（MPN法）

平板菌落計數法：（涂布法、澆注法）活菌計數法

醬油1ml-----十的負六次方

3.涂布法環節：10ml左右培養基倒入培養皿中，在平板表面加0.1ml菌樣，用滅

過菌的涂布棒涂抹均勻，倒置培養

4.澆注法（常用）環節：培養皿加1ml樣品，再加入冷卻到45攝氏度的10ml培

養基，倒置培養

菌落個數在30?300間稀釋度最佳

5.倒置培養原因：防止雜菌污染/防止冷凝水影響菌落形態觀測

5.血球板計數法：酵母菌、霉菌電子，顯微鏡觀測，規格25X16操作簡便，計

數直觀，不能辨別死菌活菌，對高濃度不適合，不適合運動細菌

第二節微生物的生長規律

1.單細胞微生物的經典生長曲線：將少許單細胞純菌接種到一定量液體培養基

內，在合適的溫度下培養，并定期取樣測定活菌的數目和重量的變化，以活菌個

數的對數或活菌重量為縱坐標，以培養時間為橫坐標作圖所的曲線（酵母茵細菌

等單細胞微生物）

2.根據微生物的速率生長常數，即每小時分裂次數的不一樣，一般可把經典曲線

粗分為延滯期、指數期、穩定期、衰亡期等四個時期。

3.延滯期（停滯期、調整期、適應期）特點：生長速率常數為零、細胞形態變大

或增長、細胞內RNA含量增高、合成代謝十分活躍，易產生多種誘導酶、對外

界不良條件敏感。

影響延滯期長短的原因：（除菌種自身外）

接種齡：對數期種子延滯期短

接種量：接種量大，延滯期短

培養基成分

4.指數期（對數期）特點：生長速率常數R最大，世代時短、細胞成分平衡發展、

群體生理特性相一致，，代謝旺盛

對數期是用作代謝、生理和酶學等研究的良好材料，是增殖噬菌體的最適宿主，

也是發酵工業中用做種子的最佳材料，G+染色采用目的

計算題：繁殖代數、生長速率常數、代時（略）

5.穩定期（收獲期）：生長速率常數等于零，合成次生代謝產物，菌體產量到達

最高點，細胞內出現儲備物質

穩定期實踐意義：發酵中以菌體為終產品的最佳收獲期，某些代謝產物尤其是次

生代謝產物發生在此階段，某些細菌的芽泡也發生，放線菌的抗生素在此階段大

量合成，導致了持續培養原理的提出和工藝技術的改善。

6.衰亡期：生長速率常數為負，細胞異形態，細胞畸變，菌體自溶

原因：外界環境對繼續生長越來越不利，細胞內的分解代謝明顯超過合成代謝，

導致大量菌體死亡

7.微生物的持續培養：在恒定容積的流動系統中培養微生物，首先以一定速率不

停地加入新的培養基，另首先又以相似的速率流出培養物（菌體和代謝產物），

以使培養基中的細胞數量和營養狀態保持恒定

分批培養：將微生物置于一定容積的培養基中，通過培養生長，最終一次收獲的

培養方式。

8.絲狀菌的生長：菌絲的生長繁殖

菌絲生長與營養有關，營養豐富，分支多而密，營養缺乏，分支少而稀?茵絲的

生長是頂端生長，位于前端的為幼齡菌絲，位于后端的為老齡菌?菌絲在同體培

養基或在液體培養基中靜止培養是形成菌落，液體培養基中震蕩培養時形成菌絲

球

9.持續培養器按控制方式分：恒濁器（生產）、恒化器（試驗室）

第三節影響微生物生長的重要原因

1.影響微生物生長的外界原因諸多，除營養條件外，尚有物理原因，最重要的是

溫度、PH、氧氣

2.溫度：存在最低、最適、最高生長溫度

嗜冷型微生物：細胞內酶耐低溫，不飽和脂肪酸含量高，用于菌種保藏和食品冷

藏

嗜溫型微生物：分為體溫性和室溫性

嗜熱型微生物：用途高溫殺菌

最適生長溫度：某菌分裂代時最短或生長速率最高時的培養溫度。

最是溫度并不等于生長速率最高時的培養溫度，也不等于發酵速率或累積代謝產

物最高時的培養溫度，更不等于積累某一代謝產物最高時的培養溫度。

3.氧氣：按照微生物與氫的關系粗分為好氧菌和厭氧菌

好氧菌乂可細分為專性好氧菌，兼性好氧菌，微好氧菌

厭氧菌又可細分為耐氧菌和專性厭氧菌

專性好氧菌：較高濃度分子氧（~20.2kPa）條件，有完整的呼吸鏈，以分子氧作

為最終氫受體，具有超氧化物歧化酶SOD,絕大多數真菌和多數細菌、放線菌

都是專性好氧菌

兼性厭氧菌：以在有氧條件下生長為主也可在兼在厭氧條件下生長

微好氧菌：霍亂弧菌、單胞菌屬

耐氧菌（耐氧性厭氧菌）：生長不需要任何氧，但分子氧對其無害。乳酸菌多數

是耐氧菌。

專性厭氧菌：分子氧對池們有毒，雖然短期接觸也會克制甚至致死，在深層無氧

處或在低氧化還原電勢的環境下才生長。培養基加還原劑

4.專性厭氧菌有氧致死原因：在生物體內，超氧陰離子自由基普遍存在，它既有

分子性質又有離子性質，性質極不穩定，在細胞內可破壞多種生物大分子和膜構

造，對生物體極其有害，因SOD的存在，劇毒的超氧陰離子自由基就被歧化成

毒性稍低的過氧化氫，在過氧化氫酶作用下，過氧化氫深入變成無毒的水，專性

厭氧菌體內沒有SOD,因此有氧條件下不能生存。

5.PH（類似于溫度）：一般生長繁殖的最是PH與合成某代謝產物的PH一般不一

樣樣。黑曲霉發酵蔗糖產檸檬酸，最適PH2~3

6.滲透壓：高滲條件，保留食品

7.水分活度：微生物能運用的自由水。濕生型不小于0.9,絕大多數細菌。中生

型0.8~0.9酵母菌。干生型不不小于0.8大多數霉菌。干燥保持食品最佳措施。

第四節微生物接種和培養法概論

1.接種：將微生物移接到適于它生長繁殖的人工培養基上或活的生物體內的過

程。

工具：接種環用的最多，接種針、接種鏟，液體接種：吸管、移液管

措施：劃線接種最常用、三點接種、穿刺接種、澆注接種、涂布接種、液體接種、

注射接種、活體接種

2.自然界的菌混雜在一起，因此提出微生物的純生長培養，篩選目的菌。

3.純培養：微生物學中將在試驗條件下從一種細胞或一種細胞群，繁殖得到后裔

稱為純培養。

4.純培養培養基選擇：細菌牛肉膏蛋白陳，真菌馬鈴薯蔗糖培養基PH偏酸，放

線菌高氏一號培養基PH中性偏堿

純培養措施：稀釋倒平板法（操作如澆注法）

涂布平板法（操作如涂布法）

單細胞挑取法

平板劃線分離法平板一一接種環沾取樣品（土壤加無菌水稀釋）

來回劃線菌體菌落形態完全克制就是純種

培養平板（簡稱平板）：熔化的固體培養基倒入無菌平皿，冷卻凝固后，盛固體

培養基的平皿。

無菌操作：在培養、轉接及培養純培養物時防止其被其他微生物污染的技術，它

是保證微生物學研究正常進行的關鍵。

土壤采樣：土壤的肥瘦，防止下雨天，春秋最合適，土層5~20cm左右土樣，隔

10m左右采三個樣。

試管培養基斜面要低溫干燥隔絕空氣。

第五節有害微生物的控制

1.‘滅菌一徹底殺滅一切微生物1殺菌

殺滅法1