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文档简介

1、微生物学复习重点(上)【生科类专业】灰默整理 微生物的五大共性: 体积小、面积大:它是微生物五大共性的基础. 吸收多,转化快: 生长旺,繁殖快: 分布广、种类多: 适应强、易变异:细胞壁功能:1、固定细胞外形2、协助鞭毛运动3、保护细胞免受外力的损伤4、为正常细胞分裂所必需5、阻拦有害物质进入细胞:如革兰氏阴性细菌细胞壁可阻拦分子量超过800的抗生素通过。6、与细菌的抗原性、致病性和对噬菌体的敏感性密切相关。细胞壁中的几种特殊成分:v肽聚糖:是真细菌细胞壁中特有的成分。每一肽聚糖单体由三个部分组成:双糖单位:由N-乙酰葡萄糖胺和N-乙酰胞壁酸通过-1,4糖苷键连接而成。四肽尾:是4个氨基酸分子

2、按L型与D型交替方式连接而成。在革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌中氨基酸组成有所差异。肽桥:起着连接前后两个四肽尾分子的桥梁作用。连接甲肽尾的第四个氨基酸的羧基和乙肽尾第三个氨基酸的氨基。肽桥的变化甚多,由此形成了肽聚糖的多样性。v磷壁酸:是革兰氏阳性细菌细胞壁所特有的成分。是结合在G+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。磷壁酸的主要生理功能:一 通过分子上的大量负电荷浓缩细胞周围的Mg2+,以提高细胞膜上一些合成酶的活性。 二 贮藏元素。 三 调节细胞内自溶素(autolysin)的活力,借以防止细胞因自溶而死亡。 四 作为噬菌体的特异性吸附受体。 五 赋予G+细菌特异的表

3、面抗原,因而可用于菌种鉴定。 六 增强某些致病菌对宿主细胞的粘连,避免被白细胞吞噬,并有抗补体作用。v脂多糖LPS:是革兰氏阴性菌细胞壁所特有的成分。位于革兰氏阴性细菌细胞壁最外层的一较厚(8-10nm)的类脂多糖类物质,由类脂A、核心多糖和O-特异侧链3部分组成。LPS的主要功能:(1)是革兰式阴性细菌致病物质的基础,类脂A为革兰氏阴性细菌内毒素的毒性中心;(2)具有吸附镁离子和钙离子等阳离子以提高它们在细胞表面的浓度的作用;(3)脂多糖特别是其中的O-特异性多糖的组成和结构的变化决定了革兰氏阴性细菌细胞表面抗原决定簇的多样性,比如国际上根据脂多糖的结构特性而鉴定过沙门氏菌属(Salmone

4、lla)的抗原类型多达2107个(1984年);(4)是许多噬菌体在细菌表面的吸附受体。G细菌和G+细菌肽聚糖的单体结构比较基本相似,区别:四肽尾的第3个氨基酸不是L-Lys,而是被一种原核微生物细胞壁上特有的内消旋二氨基庚二酸;没有特殊的肽桥。革兰氏阴性菌,大多数肠道菌多属于革兰氏阴性菌,它们产生内毒素,靠内毒素使人致病.常见的革兰氏阴性菌有痢疾杆菌、伤寒杆菌、大肠杆菌、变形杆菌、绿脓杆菌、百日咳杆菌、霍乱弧菌及脑膜炎双球菌等。革兰氏阴性菌则对青霉素不敏感,可以选择氟喹诺酮类药物如诺氟沙星,左氧氟沙星等,也可以选择大环内酯类比如克拉霉素、罗红霉素等。革兰氏阳性菌,大多数化脓性球菌都属于革兰氏

5、阳性菌,它们能产生外毒素使人致病,常见的革兰氏阳性菌有:葡萄球菌、链球菌、肺炎双球菌、炭疽杆菌、白喉杆菌、破伤风杆菌等。可以选择青霉素族,头孢曲松钠等。溶菌酶(lysozyme)是一种能水解致病菌中黏多糖的碱性酶。因此,该酶具有抗菌、消炎、抗病毒等作用。主要通过破坏细胞壁中的N-乙酰胞壁酸和N-乙酰氨基葡糖之间的-1,4糖苷键,使细胞壁不溶性黏多糖分解成可溶性糖肽,导致细胞壁破裂内容物逸出而使细菌溶解。青霉素是B-内酰胺抗生素,在细胞繁殖期起杀菌作用。青霉素作用机制是干扰细菌细胞壁的合成。 其对革兰阳性菌有效,由于革兰阴性菌缺乏五肽交连桥而青霉素对其作用不大。青霉素对溶血性链球菌等链球菌属,肺

6、炎链球菌和不产青霉素酶的葡萄球菌具有良好抗菌作用。本品对梭状芽孢杆菌属、消化链球菌、厌氧菌以及产黑色素拟杆菌等具良好抗菌作用,对脆弱拟杆菌的抗菌作用差。内毒素(endotoxin)作用于白细胞,血小板,补体系统,凝血系统。外毒素是指某些病原菌生长繁殖过程中分泌到菌体外的一种代谢产物,为次级代谢产物。其主要成分为可溶性蛋白质。区别要点外毒素内毒素产生菌多数革兰氏阳性菌,少数革兰氏阴性菌多数革兰氏阴性菌,少数为革兰氏阳性(如苏云金芽孢杆菌)存在部位多数活菌分泌出,少数菌裂解后释出。细胞壁组分,菌裂解后释出化学成份蛋白质脂多糖毒性作用强,对组织细胞有选择性毒害效应,引起特殊临床表现较弱,各种类的毒性

7、效应相似,引起发热、白细胞增多、微循环障碍、休克等免疫抗原性强,刺激宿主产生抗毒素。较弱,甲醛液处理后不形成类毒素。稳定性60半小时被破坏。1602-4小时被破坏处理方式特定抗生素治疗为主。消炎药物、抗氧化剂治疗为主。简述革兰氏染色法的机制并说明此法的重要性。 革兰氏染色机制结晶紫液初染和碘液媒染:在细菌的细胞膜内可形成不溶于水的结晶紫与碘的复合物。乙醇脱色: G细胞壁较厚、肽聚糖网层次多和交联致密且不含类脂 ,把结晶紫与碘的复合物牢牢留在壁内,使其保持紫色; G-细胞壁薄、外膜层类脂含量高、肽聚糖层薄和文联度差,结晶紫与碘复合物的溶出,细胞退成无色。 复染: G-细菌呈现红色,而G+细菌则仍

8、保留最初的紫色。糖被 包裹在单个细胞上松散,没有固定层:粘液层有薄的固定层:微荚膜有厚的固定层:厚荚膜有厚的固定层:厚荚膜糖被的生理功能:1、荚膜富含水分,可保护细胞免于干燥;2、能抵御吞噬细胞的吞噬;3、为主要表面抗原(K抗原),是有些病原菌的毒力因子;4、能保护菌体免受噬菌体和其他物质(溶菌酶和补体)的侵害;5、是某些病原菌必须的粘附因子;6、贮藏养料,是细胞外碳源和能源的储备物质。细菌鞭毛可区分为基体、鞭毛钩和鞭毛丝三个部分。G+细菌的基体有S、M环和中心杆组成;G-细菌的基体由L、P、S、M四个环和中心杆组成。立克次氏体(Rickettsia)为革兰氏阴性菌,是一类专性寄生于真核细胞内

9、的G-原核生物。是介于细菌与病毒之间,而接近于细菌的一类原核生物。一般呈球状或杆状,是专性细胞内寄生物,主要寄生于节肢动物,有的会通过蚤、虱、蜱、螨传入人体、如斑疹伤寒、战壕热。假单胞菌科(Pseudomonadaceae)氧化酶阳性,糖代谢方式为呼吸型。营养要求简单,大部分菌种在不含维生素、氨基酸的合成培养基中仍能良好生长。假单胞菌属的细菌多具有分解蛋白质和脂肪的能力,其中有些分解能力很强。部分菌株可产生水溶性荧光色素。固氮菌:菌体杆状、卵圆形或球形,无内生芽孢,革兰氏染色阴性。严格好氧性,有机营养型,能固定空气中的氮素。包括固氮菌属、氮单孢菌属、拜耶林克氏菌属和德克斯氏菌属。固氮菌肥料多由

10、固氮菌属的成员制成细菌、放线菌、酵母菌、霉菌四大类微生物的菌落有何不同?为什么?菌落 细菌 酵母菌 放线菌 霉菌 含水形态 很湿或较湿 较湿 干燥或较干燥 干燥 外观形态 小而突起或大而平坦 大而突起 小而紧密 大而疏松或大而致密 菌落透明度 透明或稍透明 稍透明 不透明 不透明 菌落与培养基结合程度 不结合 不结合 牢固结合 较牢固结合 菌落颜色 多样 单调,一般呈乳脂或矿烛色,少数红色或黑色 菌落正反面颜色的差别 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 气味 一般有臭味 多带酒香味 带有泥腥味 往往有霉味

11、原因:因为细菌、放线菌、酵母菌和霉菌的形态和生理类型不尽相同,所以在其菌落形态,构造等特征上也有各自的特点。支原体与L型细菌的最主要区别是?L型是指细菌发生细胞壁缺陷的变型。当细菌细胞壁中的肽聚糖结构受到理化或生物因素的直接破坏或合成被抑制这种细胞壁受损的细菌一般在普通环境中不能耐受菌体内部的高渗透压而将胀裂死亡;但在高渗环境下,它们仍可存活而成为细菌细胞壁缺陷型。 支原体与L型细菌均没有细胞壁,但两者是两种截然不同的物种。支原体不受青霉素的影响而发生形态上的变化,而L型细菌本质上仍然是细菌,只不过它是细菌在特定条件下为适应环境而产生的变化,导致细菌发生这种变化的理化因素就包括抗生素(eg青霉

12、素)因此,在有或无青霉素的情况下L型细菌的形态会有所变化。放线菌根据菌丝的着生部位、形态和功能的不同,放线菌菌丝可分为基内菌丝、气生菌丝和孢子丝三种。孢子的产生,仅有横隔分裂。蓝细菌中的羧酶体是固定CO的场所,异形胞可以合成固氮酶,段殖体可以发育成新的丝状体,静息孢子是一种特异性的、静止的、用以抵抗干燥的休眠细胞,也可以萌发形成新的丝状体。【简述酵母菌的繁殖方式,图示酿酒酵母的生活史 并说明各阶段的特点】 繁殖方式:无性繁殖:芽殖 裂殖 产生掷孢子等无性孢子 有性繁殖产生子囊及子囊孢子 各阶段的特点:子囊孢子发芽产生单倍体营养细胞单倍体营养细胞出芽繁殖异性营养细胞接合,质配核配,形成二倍体细胞

13、二倍体营养细胞不进行核分裂,出芽繁殖二倍体细胞变成子囊,减数分裂,形成4子囊孢子子囊破壁后释放出单倍体子囊孢子菌丝的变态:吸器、假根和匍匐菌丝、菌环和菌网。【菌核】真菌生长到一定阶段,菌丝体不断地分化,相互纠结在一起形成一个颜色较深而坚硬的菌丝体组织颗粒。【子座(Stroma)】某些高等真菌菌丝体形成的一种组织体,是菌丝分化形成地垫状结构,或是菌丝体与寄主组织或基物结合而成地垫状结构物。【孢子】真菌无性孢子和有性孢子各有哪些类型?真菌无性繁殖产生的各种孢子统称无性孢子,可分为游动孢子、孢囊孢子、分生孢子、厚垣孢子、节孢子和芽孢子。真菌有性生殖产生的孢子称有性孢子,有卵孢子、接合孢子、子囊孢子和

14、担子孢子等。【青霉和曲霉的不同】曲霉的孢子梗是辐射状排列,呈头状.分生孢子梗顶端膨大成为顶囊,一般呈球形。项囊表面长满一层或两层辐射状小梗(初生小梗与次生小梗)。最上层小梗瓶状,顶端着生成串的球形分生孢子.曲霉广泛分布在谷物、空气和土壤中,曲霉直立菌丝的顶端膨大成球状,球状结构的表面放射状地生有成串的孢子,孢子随曲霉种类的不同而呈黄色、橙色或黑色。青霉分生孢子成帚状。从菌丝体伸向空中,各顶端的小梗产生链状的青绿褐色的分生孢子。分生孢子顶端无膨大。青霉常分布在霉腐变质的水果、蔬菜、粮食和皮革等物体上,菌体直立菌丝的顶端长有扫帚状的结构,结构的每一个分枝上,生有成串的孢子,成熟的孢子呈青绿色,进行

15、孢子生殖。【病毒主要特点是】形体极其微小,一般都能通过细菌滤器,因此病毒原叫“滤过性病毒”,必须在电子显微镜下才能观察。没有细胞构造,其主要成分仅为核酸和蛋白质两种,故又称“分子生物”;每一种病毒只含一种核酸,不是DNA就是RNA。既无产能酶系,也无蛋白质和核酸合成酶系,只能利用宿主活细胞内现成代谢系统合成自身的核酸和蛋白质成分。以核酸和蛋白质等“元件”的装配实现其大量繁殖。在离体条件下,能以无生命的生物大分子状态存在,并长期保持其侵染活力。对一般抗生素不敏感,但对干扰素敏感。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。【病毒粒有哪几种对称体制?每种对称又有几类特殊外形?】螺旋对

16、称型TMV 呈直杆状,中空TMV,菸草镶嵌病毒(Tobacco mosaic virus;TMV),又译为烟草花叶病毒二十面体对称腺病毒 外形呈典型的二十面体复合对称T偶数噬菌体 呈蝌蚪状【什么叫烈性噬菌体?简述其裂解性生活史】 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,称为烈性噬菌体。 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。注入细胞的核酸操纵宿主细胞代谢机构,以寄主个体及细胞降解物和培

17、养基介质为原料,大量复制噬菌体核酸,并合成蛋白质外壳。 成熟(装配)寄主细胞合成噬菌体壳体(T4噬菌体包括头部、尾部),并组装成完整的噬菌体粒子。 裂解(释放)子代噬菌体成熟后,脂肪酶和溶菌酶促进宿主细胞裂解,从而释放出大量子代噬菌体。【什么是一步生长曲线?它可分几期?各期有何特点?】 一步生长曲线 : 定量描述烈性噬菌体增殖规律的实验曲线称作一步生长曲线或一级生长曲线。潜伏期 从噬菌体吸附细菌细胞至细菌细胞释放出新的噬菌体的最短时间。又可分为隐晦期和胞内累积期。裂解期 从被感染的第一个细胞裂解至最后一个细胞裂解完毕所经历的时间。平稳期 指被感染的宿主已全部裂解,溶液中噬菌体数达到最高点后的时

18、期。 裂解量 每个被感染的细菌释放新的噬菌体的平均数【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,称为烈性噬菌体。【温和性噬菌体】噬菌体侵染宿主后,并不增殖,裂解,而与宿主DNA结合,随宿主DNA复制而复制,此时细胞中找不到形态上可见的噬菌体,这种噬菌体称为温和性噬菌体或溶源噬菌体。【朊病毒】是一类能侵染动物并在宿主细胞内复制的小分子无免疫性疏水蛋白质。【卫星病毒(satellite virus)】是一类基因组缺损、需要依赖辅助病毒,基因才能复制和表达,才能完成增殖的亚病毒,不单独存在,常伴随着其他病毒一起出现。【亚病毒(subviruses

19、)】是一类比病毒更为简单,仅具有某种核酸不具有蛋白质,或仅具有蛋白质而不具有核酸,能够侵染动植物的微小病原体。不具有完整的病毒结构的一类病毒称之为亚病毒,包括类病毒、拟病毒、朊病毒。微生物所需的营养物质有:碳源、氮源、生长因子、矿质营养元素、水和能源(光能和化能)6大类。【微生物的营养类型】【指出四大类微生物的最适生长pH范围及常用的培养基名称】细菌(PH 7476)牛肉膏蛋白胨培养基 真菌(自然PH)马铃薯培养基霉菌(PH 7072)察氏培养基 放线菌(PH 7476)高氏一号培养基【生长适宜】细菌6.5-7.5;放线菌7.5-8.5;酵母菌3.8-6.0;霉菌4.0-5.8;藻类6.0-7

20、.0;原生动物6.0.-8.0【培养基的种类】1.按照培养基的成分来分 培养基按其所含成分,可分为合成培养基、天然培养基和半合成培养基三类。2.按照培养基的物理状态分 培养基按其物理状态可分为固体培养基、液体培养基和半固体培养基三类。3.按照微生物的种类分 培养基按微生物的种类可分为细菌培养基、放线菌培养基、酵母菌培养基和霉菌培养基等四类4.按照培养基用途分 培养基按其特殊用途可分为加富培养基、选择性培养基和鉴别培养基。【试设计一个实验方案,从自然界中筛选得到一株高产蛋白酶的芽孢杆菌菌株,并对分离到的目的菌进行分类鉴定。】1. 采样:从地表下1015cm的土壤中用无菌小铲,纸袋取土样。2. 增

21、殖培养(富集培养):称取1g土样,置于装有20ml牛肉膏蛋白胨培养基的250ml三角瓶中,六层纱布封口,于80水浴加热处理10min,以杀死样品中的微生物营养体细胞。然后30, 150 r/min,振荡培养24h。取样镜检形成芽孢的情况。3. 涂布分离:u将增殖培养液置于80水浴中加热10min,再次杀死不形成芽孢的营养体细胞,以浓缩芽孢杆菌。u然后取1 mL处理液以10倍稀释法分别稀释到10-4,10-5, 10-6等。u分别取0.1mL菌液于无菌的酪素培养基平板上(或者牛奶平板), 用灭过菌的涂布棒将菌液均匀涂布在平板上,倒置于30培养箱中培养2448h。u观察酪素平板(或者牛奶平板)上菌

22、落周围的透明圈,选择蛋白水解圈大的菌接入斜面培养基, 30培养24h,备用。4. 纯化:用平板划线分离法在牛肉膏蛋白胨平板上分离纯化挑选出的菌株。5. 纯种鉴定:菌种经革兰氏染色,油镜观察,从细胞形态及菌落特征进行鉴别。6.分子鉴定:用细菌通用引物PCR扩增出该菌的16srDNA,测序后,根据序列在网上进行Blast比对,选取和该菌同源性较高的一些序列构建系统发育树.7.根据伯杰氏鉴定细菌学手册和构建的进化树综合结果判定该菌属于何属何种。【试设计一个实验方案,从自然界中筛选得到一株高产淀粉酶的芽孢杆菌菌株,并对分离到的目的菌进行分类鉴定。】1. 采样:从地表下1015cm的土壤中用无菌小铲,纸

23、袋取土样。2. 增殖培养(富集培养):称取1g土样,置于装有20ml淀粉培养基(可溶性淀粉、蛋白胨 、 NaCl 、牛肉膏 ) 的250ml三角瓶中,六层纱布封口,于80水浴加热处理10min,以杀死样品中的微生物营养体细胞。然后30, 150 r/min,振荡培养24h。取样镜检形成芽孢的情况。3. 涂布分离:u将增殖培养液置于80水浴中加热10min,再次杀死不形成芽孢的营养体细胞,以浓缩芽孢杆菌。u然后取1 mL处理液以10倍稀释法分别稀释到10-4,10-5, 10-6等。u分别取0.1mL稀释菌液于无菌的淀粉培养基平板上。将检测试剂(路戈氏碘液)加入到平板中,涂布均匀,菌落周围形成水

24、解圈的菌株即是产淀粉酶的菌株。4. 纯化: 挑取有透明圈的单菌落,在淀粉平板上平板划线分离法进行纯培养。5. 纯种鉴定:菌种经革兰氏染色,油镜观察,从细胞形态及菌落特征进行鉴别。6.分子鉴定:用细菌通用引物PCR扩增出该菌的16srDNA,测序后,根据序列在网上进行Blast比对,选取和该菌同源性较高的一些序列构建系统发育树.7.根据伯杰氏鉴定细菌学手册和构建的进化树综合结果判定该菌属于何属何种。【试设计一个从土壤中分离高效抑制致病菌金黄色葡萄球菌的拮抗放线菌纯培养物的实验方案(提示:如何采样、用何种培养基、如何分离并纯化),并对分离到的目的菌进行分类鉴定】1 ) 取土样,制备含玻璃珠无菌水,

25、将土样制成菌悬液u称1g土样放入10ml无菌水试管中振荡10min,即10-1的土壤悬液,静置30s。u用无菌吸管无菌操作取10-1浓度的土壤悬液1ml并加入编号10-2的无菌试管中,并吹吸吸管23次,吸时伸入管底,吹时离开水面,使其混合均匀。即为10-2浓度的土壤稀释液。u依此类推,(每个稀释度换1 支无菌吸管)。2)制备高氏一号培养基进行分离培养。可采取以下方式之一。采取倒平板分离培养或稀释涂布平板法进行纯培养。涂布平板法: 用1ml无菌吸管分别精确地吸取稀释菌液1ml,对号放入编好号的无菌培养皿中,每一浓度对应两个平板。用无菌涂布棒(从浓度小液开始)将加入平板培养基上的土壤稀释液在整个平

26、板表面涂匀,涂完一个平板用酒精灯灭菌。倾注平板法: 取上述不同稀释度菌液,倒入溶化后冷却至45左右的高氏培养基约1015ml,置水平位置,迅速旋动混匀,待凝固。(若融化的培养基温度太高,会产生太多的冷凝水,影响观察。)待菌落长出后,选取具有典型放线菌菌落特征(菌落较小,质地致密、干燥、表面呈较紧密的绒状,菌落周围具辐射状菌丝)的菌备用。( 3) 菌种纯化将培养后长出的单个菌落分别挑取少许细胞接种新鲜培养基斜面上,若发现有杂菌, 可以利用划线平板法再一次进行分离、纯化,直到获得纯培养。4)制备牛肉膏蛋白胨培养基,与金黄色葡萄球菌菌悬液混匀后倒平板。5)在上述纯培养的平板上切取生长较好的放线菌落依

27、次放入标注区域中(在火焰旁切取),置于28恒温箱培养1 天后可观察到有抑菌圈生成。并比较抑菌圈大小,取抑菌圈较大的菌株进一步作拮抗试验,进行复筛。6)对获得的单菌落进行形态特征观察和各种生理生化实验。7)分子鉴定:用细菌通用引物PCR扩增出该菌的16srDNA,测序后,根据序列在网上进行Blast比对,选取和该菌同源性较高的一些序列构建系统发育树。8)根据伯杰氏鉴定细菌学手册和构建的进化树综合结果判定该放线菌属于何属何种。重点复习u试设计一个实验方案,从自然界中筛选得到一株高产蛋白酶的芽孢杆菌菌株,并对分离到的目的菌进行分类鉴定。u试设计一个实验方案,从自然界中筛选得到一株高产淀粉酶的芽孢杆菌

28、菌株,并对分离到的目的菌进行分类鉴定。u试设计一个从土壤中分离高效抑制致病菌金黄色葡萄球菌的拮抗放线菌纯培养物的实验方案, 并对分离到的目的菌进行分类鉴定。【微生物的代谢】根据微生物初级能源的不同,可将利用有机物、还原态无机物和日光的微生物分别称为化能异养微生物、化能自养微生物与光能营养微生物。【比较红螺菌与蓝细菌光合作用的异同。】红螺菌进行光合作用,是走环式光合磷酸化的途径产生ATP,没有氧气的放出。蓝细菌进行光合作用是走非环式光合磷酸化的途径,在非环式光合磷酸化途径中,能光解水,有氧气放出,并有还原力产生。【发酵】无氧条件下,底物脱氢后产生的还原力不经呼吸链而直接传递给某一中间代谢物的低效

29、产能反应。【途径途径 在化能异养微生物的生物氧化中,其基质脱氢和产能的途径主要有哪几条?试比较各途径的主要特点】 脱氢和产能的途径:EMP、HMP、ED、TCA 特点:EMP 当葡萄糖转化成1.6-二磷酸果糖后,在果糖二磷酸醛缩酶作用下,裂解为两 个3化合物,再由此转化为2分子丙酮酸。 HMP 当葡萄糖经一次磷酸化脱氢生成6-磷酸葡萄糖酸后,在6-磷酸葡萄糖酸脱酶作用下,再次脱氢降解为1分子CO2和1分子磷酸戊糖。ED 是少数EMP途径不完整的细菌所特有的利用葡萄糖的替代途径。一分子葡萄糖经ED途径可生成两个丙酮酸并净生成一个ATP、一个NADH+H+和一个NADPH+H+。【试述EMP途径在

30、微生物生命活动中的重要性】 供应ATP形式的能量和NADH2形式的还原力;是连接其它几个重要代谢途径的桥梁,包括TCA、HMP和ED途径等;为生物合成提供多种中间代谢物;通过逆向反应可进行多糖合成。【试述HMP途径在微生物生命活动中的重要性】 供应合成原料;产还原力;作为固定CO2的中介;扩大碳源的利用范围;连接EMP途径。【(未解决)酿酒酵母和酒精运动单胞菌的异同】细菌的酒精发酵途径如何?它与酵母菌的酒精发酵有何不同?细菌的酒精发酵有何优缺点?酒精发酵途径ED, 酵母菌的酒精发酵EMP 优缺点: a.优点:代谢速率高;产物转化率高;菌体生成少;代谢副产物少;发酵温度高;不必定期供氧;细菌为原

31、核生物,易于用基因工程改造菌种;厌氧发酵,设备简单。b.缺点:生长pH为5,较易染菌;细菌耐乙醇力较酵母菌为低(细菌7%乙醇,酵母菌耐8-10%乙醇);底物范围窄(葡萄糖、果糖)。【有氧呼吸】是一种最重要最普遍的生物氧化过程,其特点是底物按常规方式(EMP,HMP,TCA)脱下来的氢经完整呼吸链传递,最终由氧气接受形成水并释放能量(ATP)。【无氧呼吸】无氧呼吸又称厌氧呼吸,是一类呼吸链末端的氢受体为外源无机氧化物(少数为有机氧化物)的生物氧化。【硝化作用和反硝化作用的比较】硝化作用是指异养微生物进行氨化作用产生的氨,被硝化细菌、亚硝化细菌氧化成亚硝酸,再氧化成硝酸的过程。反硝化作用即硝酸还原

32、作用。土壤中存在许多化能异养型反硝化细菌,在通气不良,缺少氧气的条件下,可利用硝酸中的氧,使葡萄糖氧化成二氧化碳和水并释放能量。【肽聚糖的合成特点】合成机制复杂,步骤多,且合成部位几经位移;需要能够转运与控制肽聚糖结构元件的载体参与。根据发生部位可将合成过程分成3个阶段:细胞质阶段,合成派克(park)核苷酸;细胞膜阶段,合成肽聚糖单体;细胞膜外阶段,交联作用形成肽聚糖。【青霉素抑制转肽作用的机制】青霉素通过抑制细菌细胞壁四肽则链和五肽交连桥的结合而阻碍细胞壁合成而发挥杀菌作用。对革兰阳性菌有效,由于革兰阴性菌缺乏五肽交连桥而青霉素对其作用不大。青霉素为何只能抑制代谢旺盛的细菌?其制菌机制如何

33、?原因:青霉素抑制肽聚糖的合成过程,形成破裂的细胞壁,代谢旺盛的细菌才存在肽聚糖的合成,因此此时有青霉素作用时细胞易死亡。作用机制:青霉素破坏肽聚糖合成过程中肽尾与肽桥间的转肽作用。【生物固氮】固氮微生物利用固氮酶的催化作用将分子态氮转化为氨的过程。【固氮作用的意义】生物固氮将大气中游离态的氮元素转变成生物体能直接吸收利用的氮元素,而氮元素是生物体蛋白质组成的必需元素,也是生物生长必须的大量元素之一,同时还参与多种生命活动。大气中的氮气以氮氮三键结合,结合非常紧密,很不容易被生物直接吸收。人工固氮的效率不高,而且高温高压的条件也比较苛刻,而雷电固氮火山喷发固氮所固定的氮素很难被收集。同时生物固

34、氮所固定的氮素站世界上固氮量的90%,占绝对的数量,同时促进了生态圈物质的循环,因此生物固氮作用在整个生物界具有极为重要的意义【什么是典型生长曲线?它可分几期?划分的依据是什么?各期特点如何?】 典型生长曲线 :将少量纯种单细胞微生物接种到恒容积的液体培养基中培养。在适宜条件下,其群体就会有规律地生长,定时取样测定细胞含量,以细胞数目的对数值作纵坐标,以培养时间作横坐标,就可以画出一条有规律的曲线,这就是微生物的典型生长曲线。 划分的依据:单细胞微生物。 (1)延滞期(停滞期、调整期) 特点:a.生长速率常数为零;b.细胞形态变大或增大;c.细胞内RNA尤其是rRNA含量增高,原生质呈嗜碱性。

35、d.合成代谢活跃;e.对外界不良条件的反应敏感。 (2) 对数期 特点:此时菌体细胞生长的速率常数R最大,分裂快,代时短,细胞进行平衡生长,菌体内酶系活跃,代谢旺盛,菌体数目以几何级数增加,群体的形态与生理特征最一致,抗不良环境的能力强。稳定期 特点:a.生长速率常数为零;b.菌体产量达到最高;c.活菌数相对稳定;d.细胞开始贮存贮藏物;e.芽孢在这个时期形成;f.有些微生物在此时形成次生代谢产物。 衰亡期 特点:a.细胞形态多样;b.出现细胞自溶现象;c.有次生代谢产物的形成;d.芽孢在此时释放。【同步培养】指使细胞的分裂周期为同步的培养方法。两类方法:机械筛选法和环境条件控制法。微生物生长

36、的影响因素:营养条件、温度pH、氧气、渗透压、光和辐射以及化学物质。【试述高温灭菌的方法。】 1、干热灭菌法(1)原理:干热可使破坏细胞膜破坏、蛋白质变性和原生质干燥,并可使各种细胞成分发生氧化变质。(2)应用范围:1)烘箱内热空气灭菌法(150170,12hr):金属器械、洗净的玻璃器皿。2)火焰灼烧法:接种环、接种针等。2、湿热灭菌: 即以100以上的加压蒸气进行灭菌。(1)相同温度及相同作用时间下,湿热灭菌法比干热灭菌法更有效:湿热空气穿透力强,能破坏维持蛋白质空间结构和稳定性的氢键,能加速其变性。(2)种类:1)常压法a.巴氏消毒法: 用较低的温度处理牛乳或其他液态食品,杀死其中可能存在的无芽孢病原菌而又不损害营养与风味的消毒方法。a)低温维持法(LTH):要求62.8保持30min;b)高温瞬时法(HTST):要求71.7维持至少15s;b.煮沸消毒法:

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