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绪论微生物：（microbe）是一切肉眼看不见的或看不清的微小生物的总称。都是一些个体微小（一般小于0.1mm）、构造简单的低等生物，包括属于原核类的细菌（真细菌和古生菌）、放线菌、蓝细菌（蓝藻）、支原体、立克次氏体和衣原体；属于真核类的真菌（酵母菌、霉菌和蕈菌）、原生动物和藻类，以及属于非细胞类的病毒和亚病毒(类病毒、拟病毒和朊病毒)。模式微生物：微生物由于其五大共性加上培养条件简便，因此是生命科学工作者在研究基础理论问题时最乐于选用的研究对象比面值：把某一物体单位体积所占有的面积成为比面值。微生物五大共性：体积小面积大、吸收多转化快、生长旺繁殖快、适应强易变异、分布广种类多微生物多样性（microbiodiversity）：物种的多样性、生理代谢类型的多样性、代谢产物的多样性、遗传基因的多样性、生态类型的多样性。微生物学：是一门在分子、细胞或群体水平上研究微生物的形态构造、生理代谢、遗传变异、生态分布和分类进化等生命活动基本规律，并将其应用于工业发酵、医药卫生、生物工程和环境保护等实践领域的科学，其根本任务是发掘、利用、改善和保护有益微生物，控制、消灭或改造有害微生物，为人类社会的进步服务。普通微生物学：按研究微生物的基本生命活动规律为目的来分，总学科为普通微生物学，分学科如微生物分类学、微生物生理学、微生物遗传学、微生物生态学和分子微生物学等。应用微生物学：按微生物应用领域来分，总学科是应用微生物学，分科如工业微生物学、农业微生物学、医学微生物学、药用微生物学、诊断微生物学、抗生素学和食品微生物学。第一章原核生物（prokaryote）：广义的细菌，指一大类细胞核无核膜包裹，只存在称作核区的裸露DNA的原始单细胞生物，包括真细菌和古生菌两大类群。细菌：狭义的细菌是指一类细胞较短（直径约0.5微米，长度0.5到5微米），结构简单，胞壁坚韧，多以二分裂方式繁殖和水生性较强的原核生物，广义的细菌则是指所有原核生物。费氏刺尾鱼菌：巨型的共生细菌，其细胞长度达200到500μm，体积是典型ecoli细胞的十的六次方倍。纳米比亚嗜硫珠菌：细胞呈球状，直径为0.32到1.00mm，肉眼清楚可见，以海底散发的硫化氢为生，属于硫细菌类。革兰氏染色法：革兰氏阳性细菌会被染成紫色，G-染成红色。(细菌)细胞壁：是位于细胞最外的一层厚实坚韧的外被，主要成分为肽聚糖，它具有固定细胞外形和保护细胞不受损伤等多种生理功能，通过染色，质壁分离（plasmolysis）或制成原生质体后，再在光学显微镜下观察均可证实细胞壁的存在。肽聚糖（petidoglycan）：又称黏肽，胞壁质，或黏质复合物。是真细菌细胞壁中的特有成分，以革兰氏阳性菌金黄色葡萄球菌的肽聚糖作一介绍，由肽和聚糖两部分组成，其中的肽包括四胎尾和肽桥两种，而聚糖是由N-乙酰葡糖胺和N-乙酰胞壁酸两种单糖相互间隔连接成的长链。这种肽聚糖网格中分子交织成一个多层次致密的网套覆盖在整个细胞上。磷壁酸：（teichoicacid）：结合在革兰氏阳性细菌细胞壁上的一种酸性多糖，主要成分为甘油磷酸或核糖醇磷酸等，可分为两类，一类是肽聚糖分子进行共价结合，称壁磷壁酸，其含量会随培养基成分而改变，另一类是跨越肽聚糖层并与细胞膜的脂质层共价结合称为膜磷壁酸或脂磷璧酸。外膜：（outermembrane又称外壁）：是革兰氏阴性细菌细胞壁所特有的结构，它位于壁的最外层化学成分为脂多糖，磷脂和若干种外膜蛋白。脂多糖：（lipopolysaccharide）：LPS是位于革兰氏阴性细菌细胞壁最外层的一层较厚，八到十纳米的类脂多糖类物质，由类脂A，核心多糖和O-特异侧链(或称O-抗原）三部分组成。孔蛋白(porin)：一类中间有孔道,可控制相对分子质量大于600物质，如抗生素等,进入外膜的三聚体跨膜蛋白，它是多种小分子成分进入细胞的通道，有特异性与非特异性两种。周质空间：（periplasm）：在革兰氏阴性细菌中，其外膜与细胞膜间的狭窄胶质空间，其中存在着多种周质蛋白，包括水解酶类，合成酶类和运输蛋白等。古生菌：（Acchae）古生菌又称古细菌，或古菌，是一类在进化途径上很早就与真细菌和真核生物相互独立的生物类群，主要包括一些独特生态类型的原核生物，如产甲烷菌及大多数嗜极菌，包括极端嗜盐菌，极端嗜热菌和热原体属等假肽聚糖（pseydopeptidoglycan）：结构虽与聚糖相似，但其多糖骨架则是由N-乙酰葡糖胺和N-乙酰塔罗糖胺糖醛酸以及β-1，3-糖苷键（不被溶菌酶水解）交替连接而成，连在后一氨基糖上的肽尾由L-GluL-AlaL-Lys三个l型氨基酸组成，肽桥则由谷氨酸L-Glu一个氨基酸组成。抗酸细菌：是一类细胞壁中含有大量分枝菌酸等蜡质的特殊革兰氏阳性细菌，因他们被酸性复红染上色后就不能像其他G+那样被盐酸乙醇脱色，故称抗酸细菌。（Mycobacterium）分枝杆菌属的细菌属于抗酸细菌，常见的有结核分枝杆菌（M.tuberculosis）和麻风分枝杆菌（M.leprae）两种。索状因子：（cordfactor）是分枝杆菌细胞表层的一种糖脂，即6，6-2分枝菌酸海藻糖。索状因子与结核分枝杆菌的致病性密切相关。缺壁细菌：在自然界长期进化中和实验室菌种的自发突变中都会产生少数缺细胞壁的种类，此外在实验室中还可用人为方法，通过抑制新生细胞壁的合成或对现成细胞壁进行酶解而获得人工缺壁细菌。有四类缺壁细菌。一在自然界长期进化中形成的是支原体（含有甾醇），二在实验室中形成有a自发缺壁突变：L型细菌b人工方法去壁：彻底除尽为原生质体（溶菌酶，青霉素），部分去除为球状体。L型细菌：应专指稳定的L型及那些实验室或宿主体内通过自发突变而形成的遗传性稳定的细胞壁缺损菌株。(细菌)原生质体（protoplast）：指在人为条件下用溶菌酶除尽原有细胞壁或用青霉素抑制新生细胞壁合成后，所得到的仅有一层细胞膜包裹的圆球状肾透敏感细胞，他们只能用等渗或者高渗培养液保存或维持生长，革兰氏阳性细菌最易形成原生质体，除对相应的噬菌体缺乏敏感性不能进行正常的鞭毛运动和细胞不能分裂外，仍保留着正常细胞所具有的其他正常功能。不同菌种或菌株的原生质体易发生细胞融合，因此可用于杂交育种，另外原生质体比正常细菌更易导入外源遗传物质，故有利于遗传学基本原理的研究。球状体（sphaeroplast）：又称原生质球，指还残留了部分细胞壁，尤其是革兰氏阴性细菌外膜层的圆球形原生质体。(细菌)细胞膜：又称细胞质膜或内膜是一层紧贴在细胞壁内侧包围着细胞质的柔软脆弱富有弹性的半透性薄膜，厚7-8nm由磷脂（20%到30%）和蛋白质（占50%和70%）组成通过质壁分离鉴别性染色或原生质体破裂的方法可在光镜下观察到。间体：（mesosome）：是一种由细胞膜内褶而形成的囊状构造，其内充满着层状或管状的泡囊，多见于G+，每个细胞含一至数个。液态镶嵌模型（fluidmosaicmodel）：一膜的主体是脂质双分子层，二双分子层具有流动性，三整合蛋白因其表面呈疏水性，故可溶于脂质双分子层的疏水性内层中。四周边蛋白表面含有亲水基团。顾客通过静电引力与脂质双分子层表面的极性头相连。五脂质分子间或脂质与蛋白质分子间无共价结合六脂质双分子层有如海洋周边蛋白可在其上做漂浮运动，而整合蛋白则是冰山，沉浸在其中做横向运动。磷脂单分子层膜：多存在于嗜高温的古生菌中。原因可能是这种膜有较双分子层膜更高的机械强度。聚-B-羟丁酸（或聚羟基丁酸酯PHB）：是一种存在于许多细菌细胞质内，属于脂质的碳源类储藏物不溶于水而溶于氯仿，可用尼罗蓝或苏丹黑染色，具有贮藏能量碳源和降低细胞内渗透压等作用。当巨大芽孢杆菌（Bacillusmegaterium）生长在含乙酸或丁酸的培养基中，PHP含量可达干重的60%左右。（Azatobactervinelandii）棕色固氮菌的胞囊中也含有PHB。聚羟链烷酸（PHA）：在一些G+和G-细菌以及化能自养的真养拉斯通氏菌中，发现多种与PHB类似的化合物统称为PHA。与PHB的差异仅在甲基上。PHB和PHA是由生物合成的高聚物具有无毒，可塑和易降解等特点。异染粒（metachromaticgranules）：又称迂回体或捩转菌素。因最初是在迂回螺菌中被发现并可用美兰或甲苯胺蓝染成红紫色。颗粒大小为0.5-1.0nm是无机偏磷酸的聚合物，分子呈线状。一般在含磷丰富的环境中形成。具有贮藏磷元素的能量和降低细胞渗透压的作用。在白喉棒杆菌和结核分枝杆菌中极易见到。磁小体（magnetosome）：存在于少数G-细菌如水生螺菌属和嗜胆球菌属等趋磁细菌中，是一种纳米级高纯度高均匀度有独特结构的链状单磁畴磁晶体，大小均匀（20-100nm）数目不等（2-20颗）形状为平截八面体平行六面体或六棱柱体等成分为Fe3O4外有一层磷脂蛋白质或糖蛋白膜包裹无毒一般沿细胞长轴排列成链具有导向功能即借鞭毛引导细菌游向最有利的泥水界面微氧环境处生活。羧酶体（carboxysome）：又称羧化体是存在于一些自养细菌细胞内的多角形或六角形内含物，大小与噬菌体相仿约10nm内含1，5-二磷酸核酮糖羧化酶在自养细菌的CO2固定中起着关键作用存在于化能自养的Thiobacillus硫杆菌属和贝日阿托氏菌属和一些光能自养的蓝细菌中。核区：又称核质体原核拟核或核基因组。指原核生物所特有的无核膜包裹无固定形态的原始细胞核。用富尔根染色法可见到呈紫色形态不定的核区。化学成分是一个大型的环装双链DNA分子一般不含蛋白质长度0.25-3.00nm例如E.Colin的核区1.1-1.4nm已测得其基因组大小为4.64Mb（百万碱基对）共由4300个基因组成。核区除在染色体复制时呈双倍体外一般均为单倍体是细菌等原核生物负载遗传信息的主要物质基础。糖被（glycocalyx）：包被于某些细菌细胞壁外的一层厚度不定的透明胶装物质。糖被的有无厚薄除与菌种的遗传性相关以外还与环境尤其是营养条件密切相关。按其有无固定层次层次厚薄又可分为荚膜（capsule）微荚膜，黏液层（slimelayer未固定在壁上）和菌胶团（zoogloea包裹在细胞群上动胶菌属含有）荚膜（capsule）：某些细菌表面的特殊结构，是位于细胞壁表面的一层松散的粘液物质，荚膜的成分因不同菌种而异，主要是由葡萄糖与葡萄糖醛酸组成的聚合物，也有含多肽与脂质的。荚膜对细菌的生存具有重要的意义细菌不仅可以利用荚膜抵御不良环境保护自身不受白细胞吞噬，而且能有选择的黏附到细胞表面。表现出对靶细胞的专一攻击能力黄原胶（xanthan）：野油菜黄单胞菌的糖被可提取一种用途极广的胞外多糖黄原胶，已被用于石油开采中的钻井液添加剂以及印染和食品等工业中。S层：一层包裹在原核微生物细胞壁外，由大量蛋白质或糖蛋白亚基以方块形或六角形方式排列的连续层。常见S层的细菌有Bacillus（芽孢杆菌属）Clostridium（梭菌属）Lactobacillus乳杆菌属Pseudomonas假单胞菌属水螺菌属和一些蓝细菌等；常见的古生菌有Desulfurococcus（脱硫球菌属）Halobacterium（盐杆菌属）Methanococcus（甲烷球菌属）和硫化叶菌属等。在G+细菌中S层一般结合在肽聚糖层表面且有些菌还具有两层S层如芽孢杆菌属和棒杆菌属等在G-细菌中S层一般都黏合在细胞壁的外膜上。而在许多古生菌中S层可直接紧贴在细胞膜外，由它取代了细胞壁(细菌)鞭毛(flagellum)：生长在某些细菌表面的长丝状，波曲的蛋白质附属物称为鞭毛，其数目为一至数十条，具有运动功能。鞭毛长15到25μm，直径为0.01到0.02微米。周质鞭毛：在细菌的鞭毛中有一类特殊的形态和运动方式的鞭毛。就是螺旋体的周质鞭毛。与上述大多数细菌的游离型鞭毛不同，在螺旋体细胞又称原生质柱的表面，长有独特的固定性鞭毛，称为周质鞭毛。“拴菌”试验（tethered-cellexperiment）：设法把单毛菌鞭毛的游离端用相应抗体了牢固的栓在载玻片上，然后在光镜下观察该细胞的行为，结果发现该菌只能在在玻片上不断