暨大微生物—修改篇(前四章)

1、生命不止 奋斗不息绪论f 微生物(microorganism)是一群形体微小、构造简单、进化地位低等的生物的总称。包括非细胞类、原核类、真核类。非细胞类有病毒真病毒virus，亚病毒（viroid类病毒、virusoid拟病毒、prion朊病毒）原核类包括细菌bacteria、放线菌actinomycetes、支原体、蓝细菌、衣原体、立克次氏体）、真核类包括霉菌mould、酵母菌yeast.常见的有大肠杆菌escherichia coli,发酵酵母saccharomyces fermentati,灰色链霉菌streptomyces griseus.金黄葡萄球菌。Staphylococcus a

2、ureus.f 因为认识微生物是难以认识，具有以下的一些特点：杂居混生，个体微小，因果难联，外貌不显。f 列文胡克（leeuwenhoek）的主要贡献是：首先观察到细菌。制作了大量的可观察微生物的显微镜，发表了约达400篇的论文。f 巴斯德（pasteur）是微生物学的奠基人，是因为他在微生物学方面做出有奠基作用的贡献，主要有：1.1861年巴斯德根据“曲颈瓶试验”，彻底推翻生命的自然发生学说，并建立胚种学说。2.证明糖液中的酒精发酵是有yeast引起的，还研究了乳酸等产品的发酵。把研究微生物形态的中心转移到研究微生物生理的途径，从而奠定了微生物生理学的基础。3.解决了当时提出的许多难题，推动

3、了生物学发展。如解决啤酒变质问题和利用减毒疫苗接种4.创造了一些微生物学实验方法，如巴氏消毒法。f 科赫（kock）的贡献主要有：1.发明了固体培养基2.创造了细菌染色法及特殊的染色法3.寻找并分离到多种传染病的病原菌4.提出了“科赫法则”f 微生物的发展史分为五个时期，具体为史前期、初创期、奠基期、发展期、成熟期。划分的标准是：研究微生物的程度和中心，分别经过朦胧阶段、形态描述阶段、生理水平阶段、生化水平阶段、分子水平阶段。各个时期的特点是（书本有1由于在思想方法上长期停留在实践实践实践的基础上，所以只能长期处于低水平的应用阶段2.在这一时期中，人们对microbe的研究仅停留在形态描述的低

4、级水平上，而对它们的生理活动及其与人类实践活动的关系却未加以研究。Microbiology作为一门学科在当时还未形成leeuwenhoek,3建立了一系列研究微生物所必要的独特方法和技术开创了寻找病原microbe的“黄金时期”；把microbe的研究从形态描述推进到生理学研究的新水平开始客观上以辨证唯物主义的“实践”“理论”“实践”的思想方法指导科学实验；微生物学以独立的学科形式开始形成pasteur&kock.4. 进入了微生物生化水平的研究应用微生物的分支学科更为扩大，出现了抗生素等新学科开始出现微生物学史上的第二个“淘金热” 普通微生物学开始形成，代表人物是美国加里福尼亚大学伯

5、克利分校的M.Doudoroff各相关学科和技术方法相互渗透，相互促进，加速了微生物学的发展。E.Buchner5. 微生物学从一门在生命科学中较为孤立的以应用为主的学科，迅速成长为一门十分热门的前沿基础学科；在基础理论的研究方面，进入到分子水平的研究，微生物迅速成为分子生物学研究中的最主要的对象；在应用研究方面，向着更自觉更有效和可人为控制的方向发展，至70年代初，有关发酵工程的研究已与遗传工程细胞工程和酶工程紧密结合，微生物已成为新兴的生物工程中的主角J.D.Watson和H.F.Crick）f 微生物在工业发展的六个里程碑（milestone）：自然发酵与食品、饮料的酿造，罐头保藏，厌氧

6、纯种发酵技术，深层液体通气搅拌培养，代谢调控理论在发酵工业上的应用，生物工程的兴起。f 食品微生物学的研究内容：食品微生物学涉及病毒、细菌、真菌多种微生物，除研究这些微生物的一般生物学特性外，还探讨它们与食品有关的特性微生物在食品工业的应用：食醋、生产原料、发酵乳产品、氨基酸发酵、黄原胶、酿酒、面包、生产用霉菌菌种 、要酶制剂、用途及产酶微生物、f 微生物学的五大共性是：体积小，面积大；吸收多，转化快；生长旺，繁殖快；适应强，易变异；种类多，分布广。最基本的是微生物所特有的体积小面积大的体制，由它可发展出一系列其他共性，因为一个小体积大面积的系统必然有一个巨大的营养吸收面，代谢废物的排泄面和环

7、境信心的接受面。f 第一个是体积小面积大，人类很难去认识和研究微生物，但与人类的各种活动息息相关；第二个是吸收多转化快，为微生物的高速生长繁殖和合成大量代谢产物提供了充分的物质基础，从而使微生物能在自然界和人类实践中更高的发挥其超小型“活的化工厂”的作用；第三个是生长旺繁殖快，在发酵工业能是生产效率变高，发酵周期变短，在科研上，以微生物为研究材料，能使科研周期大大缩短，经费减少，效率提高。但是若是一些危害人类或畜农的微生物，会使病症更加难治，物品变质作物减产等损失或祸害。第四个是适应强易变异，利用变异菌株能获得一些对人类有益的性状，但也可能向不利的方面进行。第五个是种类多分布广，人类能利用的微

8、生物的种类很多有多种选择，日常生活随时有可能招到微生物的危害。f 微生物的有一些专有的分解能力：如分解木质素，天然气石油，复合有机物分子的生物及分解能力，还有酚，多氯联苯等有毒物质。一些特殊的生物合成，如生物固氮作用，合成各种复杂的有机物；一些特殊的产能方式，如嗜盐菌紫膜的光合作用，；一些独特的繁殖方式。第一章、原核微生物f 细菌的基本结构是细胞壁、细胞膜、细胞质、拟核、间体。细胞壁：绝大多数以肽聚糖为基本成分，G+和G不一样，革兰阳性菌的CW百分之九十为肽聚糖还有百分之十为磷壁酸。G-为脂多糖（类脂A、核心多糖、O-特异侧链）、周质空间、外膜蛋白。细胞壁的生物学功能是：固定细胞外形、协助鞭毛

9、运动、保护细胞免受外力的损伤、为正常细胞分裂所必需的、天然屏障的作用、与细菌的抗原性致病性和对噬菌体的敏感性密切相关。细胞膜的化学成分主要是磷脂双分子层、周边蛋白、整合蛋白。细胞膜的生理功能：1.有选择性的控制营养物及代谢物进出细胞2与细胞壁，荚膜的前驱物质结合在plasmic membrane的脂质上3.细胞膜是细菌的产能基地4为鞭毛提供着生点。中体的化学组成和结构与原生质膜相同，生理功能还不很了解，推测：相等于高等生物的线粒体的作用；与细菌呼吸有关。可能与细胞 wall合成有关；常见中体位于新形成的横隔壁处，促进细胞间隔的形成。可能与核分裂有关：有发现DNA的复制特别是和中体相结合。可能与

10、芽孢形成有关：间体常见于产芽孢的细菌：枯草杆菌，地衣芽孢杆菌等f 细菌除去G+菌的细胞壁后剩下的部分叫原生质体，细菌中的G用溶酶体处理后仍有部分细胞壁未除去得到的球体叫原生质球，在实验室中或宿主体内通过自发突变而成的遗传性稳定的细胞壁缺损的菌株叫L型细菌。分类革兰阳性细菌的细胞壁革兰阴性细菌的细胞壁化学成分90%的肽聚糖+10%磷壁酸脂多糖、磷脂、外膜蛋白、周质蛋白、一般为单层的磷壁酸结构无外膜有外膜革兰氏染色反应能阻留结晶紫而染成紫色可经脱色而复染成红色类质和脂蛋白的含量低高产毒素以外毒素为主以内毒素为主对机械力的抗性、碱性染料的抑菌作用、对干燥的抗性强弱抗溶酶体的能力、弱强对青霉素和磺胺、

11、对阴离子去污剂、对叠氮氯化钠敏感不敏感对链霉素、氯霉素、四环素不敏感敏感产芽孢有的产不产鞭毛结构基体上生两个环基体上着生四个环f 糖被是指包被于某些细菌细胞壁外的一层厚度不定的透明胶状物质。糖被细分为荚膜、微荚膜、粘液层和菌胶团。成分一般是多糖，少数是蛋白质或多肽，也有多糖与多肽复合型的。生理作用：保护作用，储存养料、作为透性屏障和离子交换系统、表面附着作用、细菌间的信息识别作用、堆积代谢废物。科学研究与实践意义：用于菌种的鉴定、用于制备生物医药制品、制备疫苗、制备黄原胶、用于污水生物处理。实践中不利影响：使食物和食品原料变质、增加制糖加工难度等。f 芽孢是某些细菌到生长发育后期，在细胞内形成

12、一个圆形或者椭圆形的对不良环境具有较强抵抗力的休眠体。也称内生孢子。产生芽孢的细菌主要有好气性芽孢杆菌属Bacillus和厌气性芽孢杆菌属Clostridium.f 芽孢的抗热机制：含有大量的DPA钙盐，DPA钙盐与芽胞的抗热性有关，存在特殊的小分子酸性DNA结合蛋白，对芽孢DNA有稳定作用。含有抗热性的酶，保证恢复和萌发成菌体。有厚而致密的孢外壁，孢壁有三层为孢外壁、芽孢衣、皮层，分别有功能透水性差，有疏水性蛋白，渗透压高。一个学说，渗透调节皮层膨胀学说：芽孢衣结构致密，对多价阳离子和水分的透性很差，皮层的离子强度很高，产生极高的渗透压夺取芽胞核心的水分，结果造成皮层的充分膨胀，核心部分的细

13、胞质却变得高度失水，具极强的耐热性。f 细菌鉴定中的一项重要的形态学指标，芽孢的形态、大小、位置是细菌鉴定的指标。芽孢的存在有利于对该类菌种的筛选和保藏。有芽孢的细菌可以进行砂土保藏（不添加水和营养物到砂土中食品及发酵工业中常以能否杀灭代表菌的spore作为灭菌的标准。食品工业（肉毒杆菌Clostridium botulinum）、发酵工业（嗜热脂肪芽孢杆菌Bacillus stearothemophilus）、外科器材（产气荚膜梭菌Clo.perfringens）f 伴孢晶体是少数芽孢杆菌在形成芽孢过程中同时产生一个菱形的或方形或不规则形的碱性的蛋白质晶体。主要是苏云金杆菌（Bacillus

14、 thuringiensis）对多种昆虫有毒杀作用。f 细菌一般进行无性繁殖，即裂殖。它是通过二分裂方式增加细胞的数目：核分裂、形成横隔膜壁、子细胞的分离。f Bacillus subtilis:G+,周生鞭毛，有芽胞，菌落形态粗糙不透明扩张污白色f Lactobacillus bulgaricus:G+,成单成链，酸奶发酵剂f Streptococcus thermophilus:G+，成对成链，酸奶发酵剂f Bifidobaciterium bifidum:G+,益生菌f Corynebacterium pekinese:G+，单个或八字排列，无芽胞，谷氨酸发酵f Escherichia

15、coli:G-,卫生指示菌f 放线菌是一类多数呈菌丝状生长以无性孢子繁殖 、陆生性强、高G+C含量的革氏阳性(60%70%)mol% 原核生物f 放线菌是丝状的原核生物，由营养菌丝、气生菌丝和孢子丝组成，少数放线菌是简单的杆状细胞或具原始菌丝。放线菌的细胞结构基本与细菌相同，具有原核生物细胞的一般特征： 1放线菌的核没有核膜，没有核仁等，与细菌同属原核生物。核糖体均为70S 。2放线菌菌丝比真菌的细得多，其直径与细菌相似。3放线菌细胞壁中主要成份是肽聚糖,含有细菌等原核生物细胞所特有的胞壁酸及二氨基庚二酸，对溶菌酶敏感。不含真菌细胞具有的纤维素或几丁质。4对环境pH要求相似于细菌而不同于真菌。

16、放线菌与大部分细菌一样，适于中性或微碱性条件下生长。5对抗生素的反应也相似于细菌而不同于真菌。凡能抑制细菌的抗生素也多能抑制放线菌，如：青霉素、链霉素；而抑制真菌的抗生素(为多烯类抗生素、制霉菌素)对放线菌及细菌无抑制作用。6放线菌的噬菌体形态与细菌相似。7 DNA重组方式与细菌相似。8 至今发现的五六十属放线菌都呈G+，所以也可认为放线菌就是一类呈丝状生长，以孢子繁殖的G+细菌f 营养菌丝即基内菌丝，指放线菌匍匐生长于培养基内，无隔，可营养吸收和排泄废物的菌丝，色淡，较细，能产各种颜色的色素，水溶性色素可使培养基着色；脂肪性色素可使菌落呈现相应颜色。f 气生菌丝指由营养菌丝伸向培养基外空间的

17、菌丝。色深，较粗，长度不一，直形或弯曲分枝，有的可产生色素。气生菌丝生长致密，覆盖整个菌落表面，菌丝成放射状。 f 孢子丝指由气生菌丝经过发育而形成能产生孢子的菌丝。孢子丝的形状和排列方式，因种而异。有直形钩状波曲、螺旋和轮生之分。孢子丝的形态及分生孢子的表面结构是各种霉菌重要的分类的鉴定抑菌。放线菌的菌丝在培养基内就叫基内菌丝，在培养基外空间就叫气生菌丝，气生菌丝发育到一定程度就叫孢子菌丝。（关系）f 放线菌的气生菌丝较细，生长缓慢，菌丝分枝相互交错缠绕，所以形成的菌落质地致密，表面呈较紧密的绒状或坚实感，菌落较小而不致广泛延伸，干燥，多皱。气生菌丝一般都不存在毛细管水，所以菌落干燥。2放线

18、菌基内菌丝长在培养基内，所以菌落与培养基结合较紧，不易挑起；或者整个菌落被挑起不致破碎。3幼龄菌落因气生菌丝尚未分化成孢子即孢子丝，则菌落表面与细菌菌落相似而不易区分。当形成大量分生孢子布满菌落表面后，就形成表面呈絮状，粉末状或颗粒状的典型放线菌菌落。用放大镜仔细观察，可见菌落周围有放射状菌丝。4由于放线菌的菌丝和spore常产生各种pigment，所以菌落正反二面会呈现不同色泽f 大多数放线菌的繁殖方式为利用分生孢子（无性孢子）来繁殖，也有产生孢囊孢子，又或者采用菌丝断裂的方式来繁殖。过程是孢子丝通过横隔断裂（生长到一定阶段-产生横隔膜-断裂）形成分生孢子。或在菌丝上形成孢子囊，在孢子囊内形

19、成孢囊孢子。f 放线菌孢子抗干燥较强，但抗热性方面不及细菌的孢子，放线菌的孢子是繁殖的手段，但细菌的孢子是抗不良环境的休眠体（放线菌与细菌孢子的区别）第二章、 真核微生物f 真核微生物指凡是细胞核具有核膜，能进行有丝分裂，细胞质中存在线粒体或者同时存在也绿体等细胞器的微小生物。真核微生物包括植物界的真核微生物、动物界的真核微生物、还有菌物界的真核微生物。f 原核生物的细胞质膜没有糖脂、甾醇和胞吞作用，有电子传递链和基团转移运输；真核生物的细胞质膜就有甾醇糖脂和胞吞作用，无电子传递链和基团转移作用。f 真菌是一类低等的真核生物。真菌的特点是：不能进行光合作用以产生大量孢子进行繁殖一般具有发达的菌

20、丝体营养方式为异养吸收型。陆生性较强。细胞壁多数含几丁质f 真菌的分类：藻状菌纲（低等真菌）：根霉、毛霉。 子囊菌纲：酵母菌，如酒精酵母。 担子菌纲：食用菌较多属此类，如香菇、草菇等食用菌。 半知菌纲（也称半知菌类）：青霉、黑曲霉。f 酵母菌是一群以单细胞为主的，以出芽为主要繁殖方式的真菌。（模式种为酒精酵母）（人类第一种家养微生物）f 酵母菌的特点：细胞状态：个体一般以单细胞状态存在；繁殖方式：多数营出芽繁殖，也有裂殖；产能方式：能发酵糖类产能；细胞壁成分：细胞壁常含甘露聚糖；生长环境：喜在含糖量较高、酸度较高的水生环境中生长。f 酵母菌的应用：酒精和有关饮料的生产： 酿酒、酒精、甘油、甘露

21、醇等生产。 有机酸，维生素的生产（包括生化制药等）：如2， 作为发面、馒头、面包的发酵剂； 从酵母体中提取核酸及其降解物（核苷酸） 制造调味品 A.核酸降解物，如鸟苷酸亦可用作强力味精。 B.制醋，先由yeast发酵制酒精，而后作为醋酸菌的碳源以最后发酵生产醋 C.豆腐乳制造有害方面：少数yeast是食品及发酵工业上的污染菌，常使酱油、酱类、豆腐乳表面生白花，产生不愉快的酸臭气味。如Pichia farinosa （粉状毕赤氏酵母）它消耗酱油中的糖分，而不能产生酒精，是发酵调味品工业的有害菌。 少数Yeast引起人或其它动物的疾病，如Candida albicans（白假丝酵母，即白色念珠菌）

22、引起鹅口疮、阴道炎；新型隐球菌（Cryptococcus neofermans）有荚膜酵母也属此类型，均为条件致病菌f SCP一般指各类微生物的蛋白，也叫单细胞蛋白。从量来看，scp的蛋白质含量高，酵母菌的繁殖速度快。从质看，SCP菌体蛋白质含有8种EAA，含VD2（从细胞膜上的甾醇转化来的）,S.fermentati所含总甾醇量达到细胞干重的22%。S.carlsbergensis也含有较多的麦角甾醇。f 为什么Yeast是目前最重要的SCP来源？f 因为良好的SCP必须具备:f 无毒、易消化吸收；必需氨基酸的含量丰富、核酸含量较低；口味好；制造容易和价格低廉等特点，而酵母菌基本具备以上条件

23、。此外，酵母菌一般还能利用无机氮源或尿素来合成蛋白质，生长速度快，再加上细胞体积大等优点，自然成了目前最重要的单细胞蛋白来源。ff 不足之处：a)含核苷酸较高，易引起风湿病。如能将其分离，则变有害为有利。核苷酸以及其降解物可用作味精；农业上还用于促进农作物根部对肥料的吸收。b)的胞壁较难被动物肠胃所消化。f 假菌丝是指当酵母菌进行一连串的芽殖后，如果长大的子细胞与母细胞并不立即分离，其间仅以狭小的面积相连的这种藕节状的细胞串。而真菌丝是指当酵母菌进行一连串的芽殖后，如果细胞长大的子细胞与母细胞相连，且其间的横隔面积与细胞直径一致，则这种竹节状的细胞串就称为真菌丝f 酵母菌的细胞结构包括细胞壁（

24、主要成分是葡聚糖，甘露糖，外层为甘露聚糖，内层为葡聚糖，其间夹着一层蛋白质分子，可用蜗牛酶制备原生质）细胞膜（与细菌的差不多，但甾醇中以麦角甾醇居多。它经UV照射后，可形成VD2 膜上还会少量糖类（主要含甘露聚糖），可能是细胞 Wall的前体）细胞核（核仁、核膜及染色体，幼圆大肾形，有2um质粒）细胞质（含RNA、核糖体、内质网、线粒体、高尔基体等等大多数一个液泡，长形酵母型有的具有两个位于细胞两端的液泡）f 酵母菌的菌落的特征：固体培养：湿润，较光滑，易挑起，菌落质地均匀以及正反面和边缘、中央部位的颜色都很均一等特点。多数为乳白色，少数为红色，个别为黑色。凡不产生假菌丝的酵母菌，其菌落更为隆

25、起，边缘十分圆，而产生大量假菌丝的酵母，则菌落较平坦，表面和边缘较粗糙。悦人的酒香味；有的菌种培养时间长则菌落皱缩。f 液体培养：产生沉淀（如啤酒发酵的下面酵母，我国啤酒生产是采用下面酵母，即S.carlsbergensis）；均匀生长（少量菌集聚）（如啤酒发酵的上面酵母，S.cerevisiae）； 形成菌醭（菌膜）。f 酵母菌的繁殖方式：繁殖方式分为无性繁殖及有性繁殖两种，一般是以无性繁殖为主。有性繁殖产生子囊孢子。凡是经过有性繁殖(而产生子囊孢子)的酵母，称真酵母，凡未发现有性繁殖的酵母，称假酵母。f 有性繁殖就产子囊孢子如Saccharomyces(酵母属) f 无性繁殖就是芽殖（常见

26、，通过芽孢子形成新的子细胞），裂殖，产生无性孢子（掷孢子、节孢子、厚垣孢子）f 霉菌就是那些那些菌丝体比较发达，而又不产生大型子实体的真菌而且生长在培养基上都长成绒毛状或棉絮状的菌丝体,f 菌丝，构成mould营养体的基本单位是菌丝。菌丝体，是真菌孢子落在适宜的固体营养基质上后，就发芽生长，产生菌丝并由许多分枝菌丝相互交织而成的一个菌丝集团即菌丝体f 无隔(膜)菌丝：无隔膜菌丝呈长管状的分枝，整个菌丝体就是一个单细胞，但细胞内含有许多核，所以又称“多核单细胞菌丝”，如毛霉、根霉、犁头霉等真菌(属低等真菌)。f 有隔(膜)菌丝：菌丝有隔膜，隔膜将菌丝隔成多细胞(即每一段是一个细胞)，整个菌丝体是

27、多细胞构造，每个细胞内含有一个核，在隔膜中间有孔相通，使细胞质、细胞核和养料互相沟通。所以又称“单核多细胞菌丝”。 在液体培养基中，没有气生和营养菌丝的分化。f 匍匐菌丝： 毛霉目的真菌常形成具有延伸功能的匍匐状菌丝称为匍匐菌丝。其根霉更为典型。 f 假根(Rhizoid)：在固体基质表面上的营养菌丝，分化成匍匐菌丝，隔一段距离形成一个节，由此长出假根伸入基质。功能是固着和吸取养料，是根霉属霉菌匍匐枝与基质接触处分化出来的根状结构。f 菌核(sclerotium)：A：定义：有些霉菌的菌丝能紧密的交织成团，构成一种坚硬的休眠体，称为菌核。B：结构特点：菌核外层较坚硬、色深，内层疏松，大多呈白色

28、。菌核具有强大的抵抗力，在适宜的条件下可以萌发出新的营养菌丝。菌核的形状有大有小，大的如茯苓(大似小孩头)，小的如油菜菌核(形如鼠粪)。f 菌索:在树皮下或地下常可找到白色的根状组织，即为菌索。多种伞菌都有菌索。其功能为促进菌体蔓延和抵抗不良环境。f 附着胞:许多植物寄生真菌在其芽管或老菌丝顶端发生膨大，并分泌粘状物，借以牢固地粘附在宿主的表面，这一结构就是附着胞。附着胞上再形成纤细的针状感染菌丝，以侵入宿主的角质层而吸取养料。f 附着枝: 若干寄生真菌由菌丝细胞生出12个或若干个细胞的短枝，以将菌丝附着在宿主上，这种特殊结构即附着枝。f 吸器:由专性寄生真菌产生，它们是从菌丝上产生出来的旁枝

29、，侵入细胞内分化成指状、球状或丝状，用以吸收寄生细胞内的养料。f 菌环和菌网：捕虫菌目的真菌和一些半知菌会产生菌环和菌网等特化菌丝，其功能是捕捉线虫，然后再从环或网上生出菌丝侵入线虫体内吸收养料。f 子实体是指由气生菌丝特化的、在其里面或上面可产生孢子的，有一定形状的菌丝体。 f 霉菌的菌落形态：菌落形态较大；质地较疏松，外观干燥，不透明，棉絮状等；菌落正反面的颜色、边缘与中心的颜色常不一致。原因： 菌落正反面颜色呈现明显差别的原因，是气生菌丝尤其是由它所分化出来的子实体的颜色往往比分散在固体基质内的营养菌丝颜色深 ;此外营养菌丝会分泌与气生菌丝（脂溶性色素）不同的水溶性色素到medium中,

30、所以正反面颜色不一致.菌落中心与边缘颜色及结构不同的原因，则是愈接近中心菌落的气生菌丝其生理年龄愈老，发育分化和成熟愈早，颜色一般也愈深；这样，它与菌落边缘尚未分化的气生菌丝相比，自然会有颜色和结构上的明显不同。且菌落中间要紧密,边缘则疏松.霉菌菌落形态疏松、外观干燥等特征与放线菌接近，是因为mold菌落也是由分枝状气生菌丝构成，气生菌丝间没有毛细管水且菌丝较粗而长，所以其菌落与细菌和酵母不同，而与放线菌接近，但比放线菌菌落更疏松。菌落不透明是由于细胞内含物较多以及形成子实体和孢子所致。f 添加脱氧胆酸钠可以限制一些霉菌的菌丝的生长以便于观察菌落f 霉菌繁殖力很强，而且方式多样：a.霉菌菌丝顶

31、端可以延伸，分枝而生长；b.由菌丝的断片重新长出菌丝体；c.多核菌丝还表现出细胞核分裂而细胞不分裂的生长繁殖方式。（如形成双核菌丝）d.但mold主要是藉产生无性孢子，有性孢子而繁殖（尤其是前者）。f 无性繁殖：f 霉菌的无性繁殖是指不经过两性细胞的结合而形成新个体的过程。这是mold的主要繁殖方式（芽孢子、节孢子、厚垣孢子、孢囊孢子、分生孢子（最常见）f 分生孢子与芽孢子的区别 前者往往产生在一定的产孢结构内（这些结构主要是分生孢子座，分生孢子器等），或者在气生菌丝或孢子梗的顶端在分生孢头（穗）；而后者则是在母细胞（母体）菌丝的任何部位都可能产生芽孢子f 有性繁殖：霉菌的有性繁殖是经过不同性

32、别的细胞结合(质配和核配)后，产生一定形态的孢子来实现的。这种孢子称为有性孢子。质配、核配、减数分裂（卵孢子、接合孢子、子囊孢子、担孢子）f 毛霉（mucor）:外形呈毛状，菌丝细胞无横隔，为单细胞组成，出现多核，菌丝呈分枝。无性繁殖为孢子囊孢子繁殖。有性生殖能产生接合孢子。为较低等真菌，分布土壤或者各种淀粉性食品及肉类上。特点和食品：Mucor具有分解蛋白质能力，如制造腐乳，可使腐乳产生芳香物质及蛋白质分解物（鲜味）。某些菌种具有较强的糖化力，可用于酒精、有机酸工业中原料的糖化和具有一定的酒精发酵能力。引起食品及原料(包括果蔬及肉类)变质腐败。f 根霉：菌丝无隔的单细胞分枝，生长有匍匐菌丝，

33、有假根，孢子囊梗由假根处生出，中轴呈半球形（匍匐丝上有节，从培养基表面深入培养基质内，呈分枝状生长，即为假根，繁殖基本与毛霉一样。）与食品关系：根霉能够产生糖化酶，使淀粉转化为糖，是酿酒工业上常用的糖化菌种，在甜酒曲中主要是根霉。根霉的分布在自然很广泛，常出现在淀粉质食品上，故常引起粮食及其制品霉烂腐败。例如：Rhi.oryzaef区分要点MucorRhizopus假 根无有匍匐菌丝无有孢子囊梗由菌丝任何位置可生出由假根处生出中 轴呈球形、椭圆形，与孢子囊梗连接处不分隔呈半球形，为孢子梗连接处有分隔ff 曲霉：形态特征：曲霉菌丝有隔膜，为多细胞霉菌。A）部分气生菌丝可以分化生成分生孢子梗；B）

34、分生孢子梗顶端膨大成为顶囊，顶囊一般呈球形；C）在顶囊表面以辐射状生出一层或两层小梗(初生与次生小梗)；D）在小梗上长生一串串分生孢子。E）.以上这几部分合在一起称为孢子头。分子孢子呈黑、棕、黄、绿、红、褐等颜色，最常见的是黑、褐、黄色。分生孢子基部有一足细胞，通过它与营养菌丝相连。总而言之，曲霉孢子的形态，包括分生孢子梗的长度;顶囊的形状；小梗着生是单轮还是双轮；分生孢子的形状，大小，表面结构及颜色等，均是菌种鉴定的依据。f 曲霉的工业应用：多种酶制剂(淀粉酶、果胶酶、蛋白酶、纤维素酶、脂肪酶等)；有机酸(柠檬酸、葡萄糖酸等)；农业上用于作糖化饲料生产上。米曲霉：很早就利用Asp.oryza

35、e生产酱油和酱类，其酶系的作用是如下：.蛋白酶水解蛋白质成多种呈味的降解物，最终为AA，对酱油的色、香、味是必不可少的；.糖化酶将starch原料水解成易被酵母发酵的各种糖类，而产生酱油香气的前体物质目前生产上使用的strain系中科3.951，经(钴60)rray、硫酸二乙酯等处理，中性蛋白酶活力比原来提高几倍。“海天味业”使用的是沪酿3.042（酸性蛋白酶活不足）。用该株(突变株951)生产的酶制剂酿造酱油，保持了原有风味，且对蛋白质，starch利用率都有明显提高。另外酒精、酒类生产，均用此菌(但效果不如Asp.niger)。黄曲霉：Asp.flavus的某些菌株能产生黄曲霉素(afla

36、toxin)，从霉变的花生中分别看出Aflatoxin。特别在发霉变质的花生或花生饼粕上易于形成，对此现已引起极大重视 (花生油也应注意检控) 酱油和酱类生产时，要严防Asp.flavus的污染，特别是在曲房制曲时，不易被检别(因为难与Asp.oryzae区别)。对植物油、酱油(类)制品及其花生、大米、豆类要严格检查。黑曲霉：具有多种活性强大的酶系。淀粉酶用于生产酒精白酒等，还产生酸性蛋白酶，与米曲霉混合制曲味道更鲜美。产脂肪酶纤维素酶产有机酸如抗坏血酸。f A).Asp.oryzae一般不产生曲酸，在0.05%茴香醛的察氏Medium上分生孢子变为 粉红色；Asp.flavus产生曲酸，在上

37、述Medium上分生孢不变粉红色。f 青霉：分布广，常生长在腐烂的柑桔皮上呈青绿色。菌丝无足细胞，孢子穗形状似扫帚。分生孢子为球、椭圆形。应用：1，生产纤维素酶，食品方面，利用纤维素及工农业废弃物制糖，处理tobacco，茶叶加工及速溶茶，果汁、淀粉加工，消化药物，纺织品处理牛仔布料。2.制药产Penicillin,3生产有机酸。四大微生物菌落特征比较表单细胞微生物菌丝状微生物BacteriaYeastActinomycetesMould主要特征含水状态很湿或较湿较湿干燥或较干燥干燥外观形态小而突起或者大而平坦大而突起小而紧密大而疏松或大而密互相关系单个分散或有一定排列方式单个分散或假丝状丝状

38、交织丝状交织形态特征小而均匀，个别有芽孢大而分化细而均匀粗而分化参考特征菌落透明度透明或者稍透明稍透明不透明不透明菌落颜色多样单调，一般为乳白色或米黄，少数红，黑多样多样正反面颜色差别相同相同一般不同一般不同菌落边缘一般看不到细胞可见球状、卵圆状或假丝状细胞有时可见细丝状细胞可见粗丝状细胞细胞生长速度一般很快较快慢一般较快气味一般有臭味多带泗香味常有泥腥味往往有霉味四大微生物细胞壁成分的异同及原生质制备G+细菌G-细菌放线菌酵母菌霉菌细胞壁肽聚糖含量高，含有磷壁酸脂多糖、磷脂、外膜蛋白、周质蛋白、一般为单层的磷壁酸基本与G-相同外层甘露聚糖，中间蛋白质，内层葡聚糖外层几丁质。内有蛋白质，葡聚糖

39、原生质制备青霉素、溶酶菌EDTA螯合剂处理、溶菌酶青霉素、溶菌酶蜗牛消化酶纤维素酶第三章、病毒与类病毒f 病毒是超显微的，没有细胞结构的，专性活细胞寄生的大分子微生物。每一种Virus只含有一种核酸，它们在活体外具一般大分子特征，一旦进入宿主细胞又具生命特征。这种生命特征实乃侵染复制的活性。f 病毒粒子：因为Virus是非细胞生物，故单个Virus个体不能称作“单细胞”，这样，就产生了病毒粒子的名词（Virion，即病毒体）。或称病毒颗粒（Virus particle）。两者均是指成熟的，结构完整的单个病毒。f 核心：病毒粒子的主要成分是核酸和蛋白质。核酸位于病毒颗粒的中心，构成了它的核心（c

40、ore）或genome（基因组）f 衣壳：蛋白质包围在核心（core）周围，构成了病毒粒子的衣壳（capsid）。衣壳是病毒粒子的主要支架结构和扩展成分，对核酸有保护作用f 衣壳粒：衣壳是由许多在电镜下可辨别的形态学亚单位衣壳粒（capsome，capsomere）所构成。衣壳粒也称壳微粒f 核衣壳：核心和衣壳合在一起称为核衣壳（nucleocapsid），它是任何真病毒所必须具备的基本结构。f 包膜：有些较复杂的病毒，在其核衣壳外还被一层由类脂或脂蛋白组成的包膜（envelope）包裹着。包膜实际上是来自宿主细胞膜，但被Virus改造成具有独特抗原性的膜状结构，故易被乙醚等脂溶剂破坏f 刺突

41、：有时，包膜上还长有刺突（spike）等附属物f 包涵体：在某些感染Virus的宿主细胞内，出现光镜可见的大小，形态和数量不等的小体。绝大多数包涵体具嗜酸性。f 噬菌斑：A）噬菌体浸染敏感细胞后，由于不断使细胞裂解并释放子代噬菌体，在长有细菌菌苔的平板上形成透明的斑点或空斑这就称为噬菌斑。这是由于Virus的（侵染）作用所造成菌苔或细胞层成透明的斑点。 B）每一个噬菌斑一般是由一个噬菌体粒子形成的。当一个噬菌体侵染一个敏感细胞后，隔不久即释放出一群子代噬菌体，它们通过培养基的琼脂层的扩散又侵染周围的宿主细胞，并引起它们裂解，如此经过多次重复，就出现了一个由无数噬菌体粒子构成的群体噬菌斑。f 温

42、和噬菌体：凡吸附并侵入细胞后, 噬菌体的DNA只整合在宿主的核染色体组上,并可长期随宿主DNA的复制而进行同步复制，因而在一般情况下不进行增殖和引起宿主细胞裂解的噬菌体。f 烈性噬菌体：凡在短时间内能连续完成吸附、侵入、增殖、成熟、 裂解这五个阶段而实现其繁殖的噬菌体。f 溶源菌：指在核染色体组上整合有前噬菌体并能正常生长繁殖而不被裂解的细菌（或其他微生物）其特性有自发裂解、诱导、免疫性、复愈、溶源转变f 亚病毒：是指只含有蛋白质或者一种核酸成分的一类非细胞生物。迄今发现的就有三大类：类病毒（viroid）, PSTD；拟病毒（virusoid）,朊病毒（prion）,疯牛病ffff 包涵体的

43、实践意义：（定义、特点）I） 用于病毒病的诊断因为许多Virus引起的包涵体具有其特定的形态、构造和特性，故可用作鉴定相应Virus的一种手段。又由于不是所有的Virus都能产生包涵体，加上若干非病毒的因子也可形成包涵体状结构。所以包涵体只能用于病毒的辅助诊断指标（或初步的诊断）。II）用于生物防治：因为在昆虫的核型多角体Virus和质型多角体病毒所引起的包涵体内含有大量活性Virus，所以可用于生产生物防治剂。以毒治虫（生防技术）以菌治虫 (B. thuringiensis)f 噬菌斑的作用:噬菌斑的形成可用于检出、分离、纯化噬菌体和进行噬菌体计数。f 病毒的繁殖方式：以噬菌体为例；E.co

44、li的T偶数噬菌体的T4是由头、颈、尾三部分构成。病毒粒子并无个体的生长过程，而只有其两种基本成分的合成和装配,即：核酸复制蛋白质合成 装配 核蛋白（病毒粒子）裂解性生活周期为：吸附：噬菌体尾丝散开，固着于特异性受点上。侵入尾鞘收缩，尾管推出并插入到细胞壁和膜中，头部的核酸注入到宿主细胞中，而蛋白质衣壳留在细胞壁外增殖（增殖过程包括核酸的复制和蛋白质的生物合成。核酸信息转录，宿主细胞合成噬菌体的组分）成熟（各种已合成的各部分的装配过程）裂解（大量的已成熟的子代噬菌体在水解细胞膜的脂肪酶和水解细胞壁的溶解酶的作用从宿主细胞内裂解释放出来。f 潜伏期是指从侵入到成熟这段时间内，看不到成型的噬菌体的

45、时期。f 吸附-侵入裂解性循环增值-成熟-裂解f 吸附-侵入溶源性循环（整合，同步复杂<多次循环>,自发或诱导）增殖成熟裂解f 当发酵液受噬菌体严重污染时，会出现的异常现象：发酵周期明显延长（菌体、核DNA遭水解，而发酵是群体细胞的生物转化作用。）；碳源消耗缓慢（改变了代谢方向）；发酵液变清（菌体，产品，粘度）镜检时，有大量异常菌体出现（a.细菌表面往往变成粗糙状态；b. 染色体染色不均匀）。发酵产物的形成缓慢或根本不形成；用敏感菌作平板检查时，出现大量噬菌斑；用电子显微镜观察时，可见到有无数噬菌体粒子存在（这点工厂及普通实验室难以做到）。f 预防：（1）决不使用可疑菌种 （2）严

46、格保持环境卫生。3）决不排放或随便丢弃活菌液 (4) 注意通气质量 (5) 加强管道及发酵罐的灭菌，尤其注意管道死角。(6) 不断筛选抗性菌种,并经常轮换生产菌种，使某种常见的Phage污染减少（新菌种的受点改变）(7) 严格执行会客制度f 挽救：尽快提取产品，如果发现污染时发酵液中的代谢产物含量已较高，即应 A）及时提取；B）补加营养并接种抗噬菌体菌种后再继续发酵,以挽回损失; 使用药物抑制f Virus在遗传工程的应用（以E.coli的噬菌体为例：噬菌体作为细菌的病毒，取材和培养方便，繁殖迅速，数小时就可得到大量后代。其研究工作大大推动了分子生物学和遗传学的发展。同时，噬菌体在基因工程上可

47、作为外源性基因的载体，以温和噬菌体最为常用目前用噬菌体做载体。E.coli的-phage是dsDNA，至今已定位的gene至少有61个不仅是遗传工程的重要研究手段，而且已用于基因工程抗体及某些生物活性制剂的生产实践。噬菌体在作为遗传工程载体时具有很多优点：遗传背景十分清楚；载有外源遗传因子的重组噬菌体，可整合在宿主核基因组上，两者以一个整体来进行同步复制；宿主范围狭窄，使用安全；-DNA的两端具有由12个核苷酸组成的粘性末端，故可用以构建科斯质粒（cosmid，又称粘粒或粘性质粒）；噬菌体及由它构建成的载体的一个突出优点是感染效率几乎达到100%（而质粒DNA分子的转化率往往只有0.1%）&#

48、160; 凯隆载体（Charon）这是一种用内切酶改造后所构建成的特殊噬菌体载体,在其上可插入不同大小外源片段（从几个kb至23kb）。当其侵入宿主细胞后，即可整合在核染色体上进行常规复制和表达。f 为什么工厂要把发酵后的菌液灭菌后才排放？因为环境中存在活菌，就有存在噬菌体赖以繁殖的大量宿主f 噬菌体医学应用：1 检测标本中的未知细菌2 细菌的鉴定与分型：3 治疗细菌感染：f 病毒的分离和培养：组织培养、鸡胚培养、动物实验f 病毒感染的生化指标：CPE（细胞病变作用）、红细胞吸附、干扰现象 f 温和噬菌体的特点: A)其核酸的类型都是 dsDNA;(B)具有整合能力,当温和噬菌体侵入其敏感宿主

49、的细胞后,前者的核酸可整合到后者的核基因组(genome,即核染色体)上,这种处于整合态的噬菌体核酸,称作前噬菌体(prophage);(C)具有同步复制能力, 前噬菌体在一般情况下不进行本身独自地复制和增殖,而是随宿主细胞的核基因组的复制而同步复制,并平均分配到两个子代细胞中去,如此代代相传. 温和噬菌体会自发裂解(10-210-5).存在形式：(A)游离态,指已成熟释放并有侵染性的游离噬菌体粒子;(B)整合态,指整合在宿主核染色体上处于前噬菌体的状态;(C)营养态,指前噬菌体经外界理化因子诱导后,脱离宿主核基因组而处于积极复制和装配的状态.f 朊病毒的特点：结构特点 躲过细胞免疫系统的监视

50、和攻击 疏水蛋白质即主要由8种（至少表面上）非极性R-group AA组成 由于Prion是由AA组成的蛋白质，所以对朊病毒影响最大的是一些蛋白酶、AA 修饰剂 （碳酸二乙酸）和蛋白质变性剂（SDS、尿素、KSCN、苯酚）et.al.，对其影响很大。朊病毒与真病毒的区别A 呈淀粉样颗粒状B 无免疫原性C 无核酸成分D 由宿主细胞内的基因编码E 抗逆性强，能耐杀菌剂（甲醛）和高温（经120130处理4h后仍具感染性复制机制激活寄主细胞（host 细胞）的某些gene为其编码或者违反“中心法则”自己为自己编码A 途径：通过逆转译过程产生为朊病毒编码的RNA或DNA。B 途径：由蛋白质本身作为遗传密

51、码而进行，由蛋白质指导的蛋白质合成。f HIV的传染途径：性传播、血液传播、母婴传播f 结构特征：NA类型：dsRNA（人及动物Virus最多为 dsDNAssRNAdsDNA比ssRNA略为少一些。但dsRNA却在人类更少。包膜与刺突：有脂质类的包膜，其上还有spike、后者为球蛋白，eg. HIV-含有二种spike（GP120、GP41）。衣壳蛋白有二种：P18和P24。反转录酶附着在二条RNA链上。f fff 第四章、微生物的营养和培养基四种基本营养类型的比较营养类型电子供体碳源能源举例光能无机自养型（光能自养型）H2、H2S、S、H2OCO2光能着色细菌、蓝细菌、藻类光能有机自养型（

52、光能异养型）有机物有机物光能红螺细菌化能无机自养型（化能自养型）H2、H2S、Fe2+、NH3、NO2-CO2化学能（无机物氧化）氢细菌、硫细菌、亚硝化单胞菌属、甲烷杆菌属、促杆菌属化能有机异养型（化能自养型）有机物有机物化学能(有机物氧化)假单胞菌属。芽孢杆菌属、乳酸菌属、真菌、原生动物培养基分类： 按成分分类：天然培养基、半合成培养基、合成培养基按物理状态分类：固体培养基、半固体培养基、液体培养基按功能分类：鉴别培养基、选择培养基按培养基使用目的分类：种子培养基、发酵培养基、生化测定培养基。微生物的6大营养要素及功能碳源构成细胞成分（需要量最大的元素，50%）形成代谢产物形成储藏物为异养型

53、微生物提供能源氮源构成细胞组分（需要量仅次于碳源，12%）；构成代谢产物；某些自养菌的能源（如硝化细菌：氨和亚硝酸盐兼氮源和能源）能源为微生物生命活动提供最初能量来源的物质或辐射能生长因子作为辅酶或辅基参与代谢；核酸和蛋白质的成分。无机盐 构成细胞的组成成分； 作为酶的活性中心； 维持酶的活性； 调节细胞渗透压，氢离子浓度和氧化还原电位； 作为某些自养菌的能源水（1）营养物质或代谢废物运输的必备物质；（2）直接作为反应物或产物参与体内多种生化反应；（3）水还是许多有机物中氢和氧的来源，例如烷烃分解过程；（4）许多酶促反应必须在水溶液中才能进行；（5）水是热的良导体，有利于散热，不致于因代谢产热

54、而使细胞局部温度上升；（6）作为活细胞中含量最高的成分，水对于维持细胞自身形状以及生物大分子的天然结构起着重要的作用。 名词解释：培养基是人工配制的，适合于微生物生长繁殖或产生代谢产物的营养基质。培养基的分类和配制原则。选择培养基是指根据某类微生物的特殊营养要求或对某种物理化学因子的抗性而设计出来的一类培养基。即根据被分离微生物的特性，采用“投其所好、取其所抗”的原则设计的培养基。 鉴别培养基是指一类含有某种代谢产物指示剂的培养基。微生物在这类培养基上生长后，分泌的代谢产物与指示剂起反应产生某种明显的特征性变化，根据这种变化将该种微生物与其它微生物区分开来伊红-美兰培养基（EMB）可用于鉴别大肠杆菌、沙门氏菌、志贺氏菌等肠道微