微生物学教程考试要点11生工1翁绍祥绪论微生物与人类1.掌握微生物定义及其种类微生物:所有形体微小的单细胞或个体结构简单的多细胞,以及没有细胞结构的低等生物的总称。种类:根据微生物的进化水平和各种形状上的明显差别,可把它分为原核生物(包括真细菌和古生菌)、真核生物和非细胞微生物三大类群。2.了解微生物五大共性①体积小,面积大;②吸收多,转化快;③生长旺,繁殖快;④适应强,易变异;⑤分布广,种类多3.了解微生物学发展史不同时期的特点和代表人物微生物学的发展史时期史前期初创期奠基期发展期成熟期时间8000年前-16761676-18611861-18971897-19531953-至今实质朦胧阶段形态描述阶段生理水平研究阶段生化水平研究阶段分子生物学水平研究阶段代表人物各国劳动人民列文·虎克微生物学的先驱巴斯德和科赫布赫纳生物化学奠基人J.Watson和F.Crick分子生物学奠基人微生物学史上的代表人物1.列文虎克(1632-1723)荷兰人,他是第一个观察、描述细菌和原生动物的人,是微生物学的先驱。2.巴斯德(1822-1895)法国化学家,后来转向微生物研究领域,是微生物学的奠基人;主要贡献:①证实发酵由微生物引起—酒精发酵、醋酸发酵和乳酸发酵等;②解决了许多实际问题,如腐败病、蚕病、酒酸等——巴氏消毒法;③免疫学——首次制成狂犬疫苗;④彻底否定了自生说—鹅颈瓶实验。3.科赫(1843-1910)德国医生和细菌学家,是细菌学的奠基人。被称为“世界传染病消防队队长”。主要贡献:①.创建了研究微生物的重要方法(固体培养基的配制、纯种分离技术、染色技术、显微摄影等)②.分离了多种病原菌(鼠疫、霍乱、结核等);③.提出了Koch’spostulates。4.沃森(1928~)美国分子生物学家。和英国分子生物学家克里克合作,提出了DNA双螺旋结构学说。5.克里克(1916~)英国的分子生物学家。主要成就:①.提出了著名的DNA双螺旋学说②.提出了中心法则和摆动假说。第一章原核生物的形态、构造和功能1.掌握细胞壁的生理功能,革兰氏染色的机制,G+和G-细菌细胞壁结构的异同①细胞壁的生理功能:a.固定细胞外形和提高机械强度,使其免受渗透压等外力的损伤;b.为细胞的生长、分裂和鞭毛运动所必需;c.作为渗透屏障,阻拦大分子有害物质进入细胞,保护细胞免受溶菌酶、消化酶和青霉素等有害物质的损伤;d.细菌特定的抗原性、致病性以及对抗生素和噬菌体的敏感性的物质基础。②革兰氏染色的机制a结晶紫初染和碘液媒染:在细菌的细胞膜内形成了不溶于水的结晶紫与碘的复合物。b乙醇脱色:ⅰ:G+细胞壁较厚、肽聚糖网层次多和交联致密且不含类脂,把结晶紫与碘复合物牢牢留在壁内,使其仍呈紫色;ⅱ:G-细胞壁薄、外膜层的类脂含量高、肽聚糖层薄和交联度差,结晶紫与碘复合物的溶出,细胞退成无色c复染:G-细菌呈现红色,而G+细菌则仍保留最初的紫色③G+和G-细菌细胞壁结构的异同项目G+细菌G-细菌1.肽聚糖层层次多,厚层次少,薄2.磷壁酸多数含有无3.外膜无有4.类脂和脂蛋白含量一般无(仅抗酸性细菌含类脂)高5.脂多糖(LPS)无有6.对机械力的抗性强弱7.细胞壁抗溶菌酶弱强8.产毒素以外毒素为主以内毒素为主9.对青霉素和磺胺敏感不敏感2.掌握细胞膜的结构和生理功能结构:生理功能:①选择性地控制细胞内、外的营养物质和代谢产物的运送;②是维持细胞内正常渗透压的屏障;③合成细胞壁和糖被的各种组分(肽聚糖、磷壁酸、LPS、荚膜多糖等)的重要基地;④膜上含有氧化磷酸化或光合磷酸化等能量代谢的酶系,是细胞的产能场所;⑤是鞭毛基体的着生部位和鞭毛旋转的供能部位。3.掌握细菌的繁殖方式二分裂裂殖三分裂繁殖方式(主要方式)复分裂芽殖:少数细菌4.掌握糖被的种类、功能和作用种类:糖被按其有无固定层次、层次薄厚又可分为荚膜、微荚膜,粘液层,和菌胶团。功能和作用:①.保护作用:保护细菌免受干旱损坏;防止噬菌体的吸附和裂解;使致病菌免受宿主白细胞吞噬;②.贮藏养料;③.作为透性屏障或离子交换系介质,可保护细菌免受重金属离子的毒害;④.附着作用;⑤.细菌间的信息识别作用;⑥.堆积代谢废物5.掌握G+和G-细菌鞭毛结构的异同,鞭毛的运动机制,芽孢的构造及其耐热机制G+和G-细菌鞭毛结构的异同:见P28-29鞭毛的运动机制:鞭毛逆时针旋转推动细菌向前运动;鞭毛顺时针旋转,菌体停止并翻滚(周生鞭毛菌)或改变运动方向(极生鞭毛菌,拉细胞代替了推细胞),然后回到逆时针旋转推动细菌向前运动。芽孢的构造:芽孢的耐热机制:①渗透调节皮层膨胀学说:芽孢的耐热性在于芽孢衣对多价阳离子和水分的透性很差以及皮层的离子强度很高,这就使皮层产生了极高的渗透压去夺取芽孢核心中的水分,其结果造成皮层的充分膨胀和核心的高度失水,正是这种失水的核心才赋予了芽孢极强的耐热性。②DPA-Ca(吡啶二羧酸钙盐)学说:芽孢皮层中含有营养细胞所没有的DPA-Ca,它能稳定芽孢中的生物大分子,从而增强了芽孢的耐热性。第二章真核生物的形态、构造和功能1.掌握真核微生物的定义及其主要类群真核微生物:是指一大类细胞核具有核膜,能进行有丝分裂,细胞质中存在线粒体或同时存在叶绿体等多种细胞器的微生物。主要类群:包括真菌(广义,菌物界)、显微藻类(植物界)和原生动物(动物界)。2.掌握真核微生物与原核微生物细胞结构的异同点同:都有细胞膜、细胞壁、细胞质遗传物质DNA等异:3.掌握真核微生物“9+2”型鞭毛的构造4.掌握酵母菌的繁殖方式和生活史芽殖:各属酵母菌无性繁殖裂殖:裂殖酵母菌属节孢子:地霉属繁殖方式产无性孢子掷孢子:掷孢酵母菌属厚恒孢子:假丝酵母菌属有性繁殖(产子囊孢子):如接合酵母菌项目真核生物原核生物细胞壁主要含纤维素、葡萄糖、几丁质多数含肽聚糖鞭毛结构如有,则粗而复杂(9+2型)如有,则细而简单细胞膜有甾醇无甾醇(支原体除外)细胞器有线粒体等细胞器无线粒体等细胞器核糖体沉降系数为80S沉降系数为70S细胞核有核膜、核仁无核膜、核仁生活史:◆营养体以单倍体/双倍体两种形式存在----酿酒酵母◆营养体只能以单倍体形式存在----八孢裂殖酵母◆营养体只能以双倍体形式存在----路德类酵母5.掌握霉菌的不同菌丝类型的特化型态,霉菌的繁殖方式和生活史特化型态:1)营养菌丝体:假根、葡萄菌丝、吸器、附着枝、附着孢2)气生菌丝体:各种形态的子实体繁殖方式和生活史:详见PPT6.掌握蕈菌的发育过程和锁状联合发育过程:①形成一级菌丝:担孢子萌发形成单核细胞构成的菌丝;②形成二级菌丝:以锁状联合方式形成双核细胞构成的菌丝;③形成三级菌丝:二级菌丝分化为多种菌丝束;④形成子实体:菌丝束在适宜条件下会形成菌蕾,然后再分化、膨大成大型子实体;⑤产生担孢子:子实体成熟,产生担孢子。锁状联合过程:①菌丝的双核细胞开始分裂之前,在二核之间生出一个钩状分枝;②细胞中的一个核进入钩中;③两个核同时分裂成四个核;④新分裂的两个核移动到细胞的一端,一个核仍留在钩中;⑤钩向下弯曲与原来的细胞壁接触,接触的地方壁融化而沟通,同时在钩的基部产生一个隔膜。锁状联合生理意义:保证了双核菌丝在进行细胞分裂时,每节(每个细胞)都能含有两个异质(遗传型不同)的核,为进行有性生殖,通过核配形成担子打下基础。锁状联合是双核菌丝的鉴定标准,凡是产生锁状联合的菌丝均可断定为双核。锁状联合也是担子菌亚门的明显特征之一。第三章病毒和亚病毒因子1.掌握病毒的定义及特性病毒:是一类由核酸和蛋白质等少数几种成分组成的超显微“非细胞生物”,其本质是一类含DNA或RNA的特殊遗传因子。特性:1)不具有细胞结构,具有一般化学大分子的特征。2)每一种只含有一种核酸,DNA或者RNA。3)大部分病毒没有酶或酶系极不完全,不含催化能量代谢的酶,不能进行独立的代谢作用。4)严格的活细胞内寄生,没有自身的核糖体,没有个体生长,也不进行二均分裂,必须依赖宿主细胞进行自身的核酸复制,形成子代。5)个体微小,在电子显微镜下才能看见。6)对大多数抗生素不敏感,对干扰素敏感。7)在离体条件下,能以无生命的生物大分子状态存在,并可长期保持其侵染活力。8)有些病毒的核酸还能整合到宿主的基因组中,并诱发潜伏性感染。2.掌握典型病毒粒的构造3.掌握病毒衣壳(壳体)的结构类型有哪些4.掌握噬菌体的繁殖分为哪几个阶段的主要过程(大题)5.掌握亚病毒的定义及种类,朊病毒的致病机制第四章微生物的营养和培养基1、微生物6类营养要素要素:碳源、氮源、能源、生长因子、水、无机盐2、掌握以碳源、能源和电子供体划分的微生物营养类型;它们的特点是什么?营养类型特点碳源①异样微生物必须利用有机碳②自养微生物无机碳作唯一或主要碳源能源化能营养型化能自养利用有机物作能源,CO2作碳源化能异养利用无机物作能源,有机物作碳源光能营养型光能自养光作能源,CO2为碳源光能异养光作能源,CO2及简单碳为碳源电子供体无机营养型有机营养型3营养物质进入细胞的方式和特点方式定义特点单纯扩散疏水性双分子层细胞膜在无载体蛋白的参与下,单靠物理扩散方式让许多小分子,非电离分子尤其是亲水性分子被动通过的一种①扩散是非特异性的,不需要载体蛋白协助。②扩散过程中,物质不与膜上各类分子发生化学反应,自身结构也不发生变化。③不消耗能量,物质扩散的动力来自物质运输方式参与扩散的物质在膜内外的浓度差促进扩散指溶质在运送过程中,必须借助存在于细胞膜上的底物特异载体蛋白协助,但不消耗能量的一类扩散性运动方式①物质运输必须依靠底物特异性载体蛋白②底物特异载体蛋白对运送物质具有高度专一性③不耗能,动力来自膜内外浓度差主动运输指一类必须提供能量并依靠膜上载体蛋白的构象变化,而使膜外环境中低浓度的溶质运入膜内的一种方式①必须借助底物特异载体蛋白协助②必须耗能,逆浓度梯度运送物质基团移位既耗能又需要底物特异载体蛋白协助的一种物质运送方式。①必须借助底物特异载体蛋白协助②溶质在运送前后发生分子结构的变化③耗能4、微生物培养基设计的原则、划分标准和种类原则:①目的明确;培养什么微生物,获得什么产物,用途②营养协调;恰当配比,尤其是C/N比(100/0.5-2)③理化适宜;pH,渗透压和水活度aw:等渗适宜④经济节约;以粗代精、以废代好、以简代繁等。标准种类培养基成分天然培养基组合培养基半组合培养基培养基物理状态液体培养基固体培养基半固体培养基脱水培养基培养基功能基础培养基加富培养基鉴别性培养基选择性培养基(名解)第五章微生物的新陈代谢1、掌握微生物的新陈代谢、分解代谢和合成代谢的概念新陈代谢:活细胞中各类化学反应的总称,主要分为分解代谢和合成代谢分解代谢:复杂营养物分解为简单化合物(异化作用)。合成代谢:简单小分子合成为复杂大分子(同化作用)2、掌握生物氧化的概念、过程和类型;它与燃烧的异同点概念:活细胞内一系列产能性氧化反应的总称脱氢呼吸过程递氢类型无氧呼吸受氢发酵异同点:①相同,都通过底物氧化而释放其中的化学能②不同,比较项目燃烧生物氧化步骤一步式快速反应多步式梯级反应条件激烈温和催化剂无酶系产能形式热、光大部分为ATP能量利用率低高3、(1)掌握发酵的概念和特点发酵的概念(名解):C6H12O6→2CO2+2C2H5OH广义,指任何利用好氧性或厌氧性微生物来生产有用代谢产物或食品、饮料的一类生产方式。狭义,指在无氧等外源氢受体的条件下,底物脱氢后所产生的还原力[H]未经呼吸链传递而直接交某一内源性中间代谢产物接受,以实现底物水平磷酸化产能的一类生物氧化反应。特点:微生物部分氧化有机物获得发酵产物,释放少量能量;氢供体与氢受体(内源性中间代谢产物)均为有机物还原力[H]不经过呼吸链传递;产能方式:底物水平磷酸化反应。EMP途径(2)糖酵解的4个途径:HMP途径ED途径Stickland反应(3)从丙酮酸出发的6种发酵类型及各自发酵产物底物发酵类型产物丙酮酒精发酵乙醇乳酸发酵乳酸丙酸发酵丙酸混合酸发酵混合酸丁二醇发酵2,3-丁二醇丁酸型发酵丁酸(4)酵母酒精发酵3个类型及各自的发酵产物Ⅰ型发酵:即正常的乙醇