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绪论1、微生物：肉眼看不见的、必须在电子显微镜或光学显微镜下才能看到的所有微小生物的总称。（一类个体微小、结构简单，具有单细胞、简单多细胞结构或非细胞结构，必须借助显微镜才能观察清楚其结构的最低等的生物。）第一章病毒1、病毒的概念：病毒是一类超显微的、结构极简单的、专性活细胞寄生的、在活体外能以无生命的化学大分子状态长期存在并保持其侵染活性的非细胞生物。（或病毒是没有细胞结构，专性寄生在活的敏感宿主体内，可以通过细菌过滤器，大小在0.2um以下的超微小微生物。）2、病毒的繁殖过程噬菌体的侵染、复制和释放：3、什么是抗体？（1）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。（2）抗体：是病毒侵入有机体后，有机体产生的一种特异性蛋白，用以抵抗入侵的外来病毒。第二章原核微生物1、细菌细胞壁的生理功能：（1）保护原生质体免受渗透压引起破裂。（2）维持细菌的细胞形态(可用溶菌酶处理不同形态的细菌细胞壁后，菌体均呈现圆形得到证明)。（3）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)。（4）细胞壁为鞭毛提供支点，使鞭毛运动。2、放线菌：放线菌的菌丝体：①营养(基内)菌丝：摄取培养基内营养，菌丝宽度为0.2～0.80μm，长度为50～600μm之间，有无色的、有的产色素(黄、橙、红、紫、蓝、绿、褐、黑)。②气生菌丝：由营养菌丝长出培养基外，伸向空间的菌丝为气生菌丝。直径为1～1.4μm。有呈弯曲状、直线状或螺旋状。有产色素的。③孢子丝:在气生菌丝的上部分化出孢子丝。孢子丝的形状有A.直形、B.波浪状、C.螺旋形、D.交替着生、E.丛生或轮生。孢子丝发育到一定阶段，其顶端形成分生孢子，它可产生各种色素，呈粉白、灰、黄、橙、红、蓝、绿等色。第三章真核微生物1、根霉：（1）根霉的菌丝匍匐于培养基的表面形成气生菌丝（也叫蔓丝），生长迅速，向四周蔓延于整个平板。蔓丝生节，在节上向下分枝形成假根状的基内菌丝，摄取营养；向上长出直立的孢子囊梗，在顶端形成孢子囊。成熟的孢子囊呈黑色，成熟后囊壁破裂释放出孢子，孢子随风飘扬，遇到合适的条件即萌发成菌丝体。即无性孢子繁殖，也进行有性繁殖。（2）根霉分布广，根霉产淀粉酶、脂肪酶和果胶酶。常生长在淀粉食品上，将淀粉转化为糖，是有名的糖化菌。民间制甜酒常用根霉和酵母菌混合作为甜酒曲，工业用它作糖化菌，还用于生产乳酸、延胡索酸、丁烯二酸和转化甾体物质。（3）根霉：匍匐于培养基表面形成气生菌丝，生长迅速，蔓延，有假根。（4）根霉的用途：酿酒工业常用的糖化酶菌种发酵饲料转化甾族化合物的生产菌2、曲霉：（1）曲霉隶属于半知菌纲。（2）曲霉与其它霉菌有明显不同的是：它分化出厚壁的足细胞。由足细胞长出分生孢子梗（柄），其顶端膨大成圆形或椭圆形的顶囊，由顶囊向外辐射长出一层或两层小梗，最上层小梗呈瓶状，在其顶端生成串的分生孢子（图3-30）。分生孢子的颜色有黄、绿、黑和褐色等。（3）曲霉菌落表面的颜色由分生孢子决定。曲霉以无性孢子繁殖。（4）曲霉可用于生产淀粉酶、蛋白酶、果胶酶等酶制剂和有机酸。（5）曲霉中有的种可产生致癌因子黄曲霉素。（6）曲霉的用途：食用色素——红曲霉素生产糖化饲料有机酸酶制剂是做酱、酿酒、制醋的主要菌种（7）黄曲霉毒素的去除：强碱处理淘洗去除活性碳吸附排除破碎的花生粒等3、青霉第四章微生物的生理1、酶的活性中心：（1）定义：酶蛋白分子中与底物结合，并起催化作用的小部分氨基酸微区。活性中心可分为结合部位和催化部位（功能部位）。（2）结合部位：只有酶蛋白保持一定的空间构型，酶的活性中心才能存在。如果酶蛋白发生变性，构成酶活性中心的基团互相分开，酶与底物将无法形成结合，酶促反应也就无法进行，结合部位是酶行使催化功能的结构基础。（3）催化部位：在酶（双成分酶）的非蛋白成分上，具有催化功能的那一部分（催化部位），称为活性基，活性基是酶蛋白以外的具有催化功能的部分。它决定着催化反应的性质，担负着传递电子、原子或化学基团的功能。单独的酶蛋白没有酶活性或活性很低，只有与活性基结合，才显示出酶的高度专一性和强大催化效率。2、酶催化效率极高的原因是酶能降低反应的能阈，从而降低反应物所需的活化能。3、酶的抑制作用类型：酶的抑制作用分可逆和不可逆两种；（1）不可逆抑制作用：有些抑制剂能与酶分子上的某些基团以共价键方式结合，导致酶的活性下降或丧失，且不能用透析等方法除去抑制剂而使酶的活性恢复的作用称为不可逆抑制作用。重金属、有机汞、有机磷等为不可逆抑制剂。（2）可逆抑制作用：抑制剂与酶以非共价键方式结合而引起酶的活性下降或丧失，用透析、超滤等方法可除去抑制剂而使酶恢复活性，这种作用被称为可逆抑制作用。其可分为竞争性抑制、非竞争性抑制和反竞争性抑制①竞争性抑制：有些抑制剂的结构与某种底物的结构类似，它可与底物竞争与酶的活性中心结合，从而影响了底物与酶的结合，使反应速率下降，这种作用称为竞争性抑制。与底物的结构类似的物质称为竞争性抑制剂。②非竞争性抑制底物和抑制剂与酶的结合没有竞争性，底物与酶结合后，还可以与抑制剂结合；同样抑制剂与酶结合后，还可以与底物结合，形成酶—底物—抑制剂（ESI）三元复合物。但酶不显示活性，不能转变为产物，这种抑制称为非竞争性抑制。在非竞争性抑制过程中，反应速率与底物浓度无关。③反竞争性抑制：酶只有与底物结合后，才能与抑制剂结合，即ES+I=ESI。产生这种现象的原因可能是底物和酶的结合改变了酶的构象，或抑制剂直接与ES中的底物反应。反竞争性抑制常见于多底物反应中。4、什么是营养？营养（nutrition）是指生物体从外部环境中摄取对其生命活动必需的能量和物质，以满足正常生长繁殖需要的一种最基本的生理功能。营养物质是指具有营养功能的物质5、什么是新陈代谢？新陈代谢是活细胞中进行的所有化学反应的总称，是生物最基本的特征之一。新陈代谢包括同化作用(合成代谢)和异化作用（分解代谢）。6、微生物的营养类型：微生物营养类型总结如下（根据碳源和能源的不同）：营养类型能源碳源氢的供体微生物（举例）光能自养型光CO2无机物藻类、蓝细菌，绿色硫细菌化能自养型无机物CO2无机物硝化细菌、氧化亚铁硫杆菌、氢细菌光能异养型光CO2及简单有机物有机物光合细菌、紫色非硫细菌,红螺菌化能异养型有机物有机物有机物大多数已知细菌和全部真核微生物7、碳氮磷比：水、碳源、氮源、无机盐及生长因子为微生物共同需要的物质。由于不同微生物细胞的元素组成比例不同，对各营养元素的比例要求也不同。在实际中，主要是指碳氮比（或碳氮磷比）。如根瘤菌要求碳氮比为11：5:1，霉菌为9:1。在污水处理中，活性污泥中好氧微生物要求碳氮磷比为BOD5:N:P=100:5:1。为了保证生物处理效果，要按碳氮磷比配给营养。有时某种营养缺乏，应供给或补足。但也不可盲目添加，否则会导致反驯化。8、营养物进入微生物细胞的方式：微生物没有专门的摄食器官或细胞器（原生动物、微型后生动物除外）。各种营养物质需要通过细胞质膜而进入细胞。营养物质各种各样，进入细胞的方式也不尽相同。（1）单纯扩散：物理过程，从高浓度到低浓度，非特异性的，扩散速度慢，不消耗能量。如：水溶性的溶质分子，水、无机盐、O2、CO2等。特点：物质进入细胞的动力是细胞内外的浓度差。这种运输方式不消耗能量。没有特异性，被运输物质不与膜上物质发生任何反应，物质不发生化学变化。（2）促进（成）扩散：在细胞质膜上有特异性的蛋白质（载体蛋白或渗透酶），通过渗透酶的作用携带某种特定的营养物通过细胞质膜而进入细胞内。特异性的，依靠扩散梯度驱动，也不消耗能量。如：红细胞和酵母菌中糖的运输；大肠杆菌中乳糖的运输。以上两种方式是被动运输方式。（3）主动运输：逆浓度梯度的运输，需要渗透酶（改变平衡点）和消耗能量。能量由ATP提供。如：氨基酸、糖、Na+、K+等。特点：被运送的物质可逆浓度梯度进入细胞内。要消耗能量，必需有能量参加。有膜载体参加，膜载体发生构型变化。被运送物质不发生任何变化。（分类说，三种类型）（4）基团转位：基团转位也是一种主动运输方式，存在于某些原核生物中，在细菌中广泛存在的一个例子是磷酸转移酶系统，营养物质通过在运输过程中被磷酸转移酶系统磷酸化而进入细胞内，也需要能量和特异性的酶。如：糖、嘌呤、嘧啶、乙酸等物质。9、什么是ATP：（1）生物能量的转移中心——ATP：在微生物的生物氧化过程中，底物的氧化分解产生能量；同时，微生物将能量用于细胞组分的合成。在这两者之间存在能量转移的中心，即ATP。ATP是在发酵、好氧呼吸及无氧呼吸中生成的。微生物（包括各种生物）的能量的产生和转移大多数是通过ATP进行的。（2）生成ATP的方式：基质(底物)水平磷酸化：微生物在基质氧化过程中，产生一种含高自由能的中间体，如常1，3-二磷酸甘油酸。这一中间体将能量→ADP，使ADP磷酸化而生成ATP。此过程中底物的氧化与磷酸化反应相偶联并生成ATP，称为底物水平磷酸化。氧化磷酸化：微生物在氧化底物后产生的电子，通过电子传递体系传递，并产生ATP的过程叫氧化磷酸化。光合磷酸化：光引起叶绿素、菌绿素或菌紫素逐出电子，通过电子传递产生ATP的过程叫光合磷酸化。产氧光合生物包括藻类和蓝细菌，它们依靠叶绿素通过非环式的光合磷酸化合成ATP。不产氧的光合细菌则通过环式光合磷酸化合成ATP。10、什么是发酵：微生物的生物氧化分类3类：发酵、好氧呼吸和无氧呼吸。（1）发酵的概念：发酵是指在无外在电子受体时，底物脱氢后所产生的还原力[H]不经呼吸链传递而直接交给某一内源性中间产物接受，以实现底物水平磷酸化产能的一类生物氧化反应。发酵类型有乙酸发酵、乳酸同型发酵、乳酸异型发酵、混合酸发酵。（2）好氧呼吸：是有外在最终电子受体（O2）存在时，对底物（能源）的氧化。它是一种最普遍和最重要的生物氧化方式。1mol葡萄糖会产生多少molATP（从哪些途径？）产能效率：a.葡萄糖酵解为丙酮酸经EMP途径产生：2mol(NADH+H+)×3=6molATP，底物水平磷酸化产生2molATP,共产生8molATPb.三羧酸循环反应:CH3COCOOH+4NAD++FAD+GDP+Pi+3H2O→3CO2+4(NADH+H+)+FADH2+GTP底物水平磷酸化：1molGDP＋Pi→GTP→1molATP电子传递磷酸化（氧化磷酸化）4mol(NADH+H+)×3=12molATP15molATPFADH2×2=2molATP因为1mol丙酮酸产生15molATP，1mol葡萄糖酵解为2mol丙酮酸，所以，共产生30molATP,则：1mol葡萄糖完全氧化总共产生38molATP。第五章微生物的生长繁殖与生存因子1、什么是生长、繁殖、发育？（1）生长：微生物在适宜的环境条件下，不断吸收营养物质，进行新陈代谢活动。当同化作用大于异化作用，微生物的细胞质量不断迅速增长，这叫生长。（2）繁殖：当单细胞个体生长到一定程度时，由一个亲代细胞分裂为两个大小、形状与亲代细胞相似的子代细胞，使得个体数目增加，这是单细胞微生物的繁殖（称为裂殖）。（3）发育：微生物的生长与繁殖是交替进行的，从生长到繁殖这个由量变到质变的过程。2、什么是分批培养？（生长曲线图、及每个时期的状态）（1）分批培养：分批培养是将一定量的微生物接种在一个封闭的、盛有一定体积液体培养基的容器内，保持一定的温度、pH和溶解氧量，微生物在其中生长繁殖，结果出现微生物的数量由少变多，达到高峰后又由多变少，甚至死亡的变化规律。（2）生长曲线：①停滞期，即迟滞期或是适应期：将少量细菌接种到某一种培养基中，细菌经一段适应期才能在新的培养基中生长繁殖，在初始阶段，有的细菌产生适应酶，细胞物质开始增加，细菌总数尚未增加；有的细菌不适应新环境而死亡，故细菌数有所减少。适应者便开始细胞分裂，进入加速期。此时，细菌的生长繁殖速度逐渐加快，细菌总数有所增加。影响停滞期的因素：接种量：接种量大，停滞期短。接种群体菌龄。营养综上所述：接种量适中，群体菌龄处于对数期，