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文档简介

1、微生物知识点归纳测试题细菌是(单细胞)生物,多以(二分裂方式)繁殖。病毒是(分子型)生物。测量细菌的单位是(微米)。革兰氏阳性菌细胞壁的特有成分是(磷壁酸)。(90%肽聚糖,10%磷壁酸)革兰氏阴性菌细胞壁最外层是(脂多糖)。革兰氏阴性菌细胞壁不含(磷壁酸)。革兰氏染色关键步骤是(乙醇脱色)。鞭毛的主要成分是(蛋白质)及(脂溶性物质)。(糖被)位于细胞壁外。(芽孢)是细菌的休眠体。放线菌是(原核)生物。羧酶体的作用(固定CO2)。基内菌丝的主要作用(营养)。细菌主要繁殖方式是(裂殖)。内毒素是(脂多糖)。(L-型菌)、(支原体)形成“油煎蛋”型菌落。噬菌体结合位点是(细胞膜上的磷壁酸)。L-型

2、菌由于(自发突变)产生的。荚膜菌的菌落是(光滑)型。(支原体)是最小原核生物。酵母菌主要繁殖方式是(芽殖)。生活史中营养细胞可以是单倍体也可以是二倍体的酵母菌是(酿酒酵母)。生活史中营养细胞只是单倍体的酵母菌是(八孢裂殖酵母)。生活史中营养细胞只是二倍体的酵母菌是(路德类酵母)。酵母菌的有性繁殖方式是(子囊孢子)。酵母菌细胞壁成分(葡萄糖)、(蛋白质)、(甘露聚糖)。常用于分解酵母菌细胞壁的酶是(蜗牛蛋白酶)。根霉菌营养菌丝的特化形式是(假根)。霉菌无性繁殖方式中内生型孢子是(包囊孢子)。霉菌无性繁殖方式中外生型孢子是(分生孢子)。(分生孢子)、(节孢子)、(子囊孢子)是霉菌的无性繁殖方式。(

3、接合孢子)、(卵孢子)是霉菌的有性繁殖方式。霉菌子囊果中完全封闭的结构是(闭囊壳)。位于霉菌菌丝细胞膜与细胞壁之间,由单层膜包裹的的细胞器是(膜边体)。细菌细胞核糖体是(70S),霉菌(真核)细胞核糖体是(80S)。病毒的测量单位是(微毫米)。病毒对抗生素(不敏感)。病毒的核心是(DNA或RNA),衣壳是(蛋白质)。烟草花叶病毒的对称体制是(螺旋对称)。大肠杆菌噬菌体的对称机制是(复合对称)。阮病毒是(蛋白质)。生活周期为裂解性循环的噬菌体是(烈性噬菌体)。整合在细菌和基因上的噬菌体片段是(前噬菌体)。溶源菌是带有(温和噬菌体)的细菌。空斑是病毒在(宿主单层细胞培养物上)形成的。(平板菌落计数

4、法)是计数活细菌数。(光合细菌)能进行循环光合磷酸化。部分缺陷噬菌体是(带有部分宿主细胞核酸和部分自身核酸)。(柠檬酸盐斜面)是鉴别培养基。酵母菌的同型酒精发酵通过(EMP途径)。霉菌和酵母菌生长的适宜pH范围是()。芽孢在(稳定期)时期形成。营养吸收方式(基团转移)既消耗能量又可造成营养物质的分子发生改变。溶菌酶的作用位点是(肽聚糖的糖苷键)。酵母菌的乙醇发酵经(EMP途径)。(分离极端嗜盐菌)不需无菌操作。物质(维生素)可能是生长因子。运输方式(基团转移)运送的物质分子构型会发生改变。*微生物(专性厌氧菌)不含SOD和过氧化氢酶。、??马丁氏培养基是(选择培养基)。细菌生长的适宜pH范围是

5、(pH7.0-7.2)。兰细菌产能的方式是(非循环光合磷酸化)。Calvin循环的CO2受体来源于(HMP途径)发酵途径。生物固氮是(细菌)进行的。填空1、细菌细胞生长曲线包括:【延滞期、指数期、稳定期、衰退期】。2、微生物营养类型有:【光能无机营养型、光能有机营养型、化能无机营养性、化能有机营养型】。3、微生物间相互关系:【互生、共生、寄生、拮抗】。4、原核生物基因重组方式:【转移、转导、接合、原生质体融合】。5、微生物营养物质:【碳源、氮源、水、无机盐、生长因子、(能量)】。6、温和噬菌体存在形式:【游离态、整合态、营养态】。7、大肠杆菌的接合可产生的菌株:【(F+)(F-)(F)(Hfr

6、)】,其中【(Hfr)】的重组频率最高。8、基因重组类型:【营养缺陷性、抗性突变性型、条件致死突变型、形态突变性、抗原突变性、产量突变性】。9、紫外线造成的DNA损伤修复有:【光复活作用、暗修复、重组修复、SOS修复】。10、营养缺陷型菌株筛选常用培养基:【基本培养基、完全培养基、补充培养基】。11、微生物产能的方式:【有机物氧化、无机物氧化、光合磷酸化、紫膜光合磷酸化】。12、微生物光合磷酸化:【循环光合磷酸化、非循环光合磷酸化、紫膜光合磷酸化】。13、生物固氮的必要条件:【(ATP)、还原力H及其载体、固氮酶、还原底物N2、镁离子、严格厌氧】。14、分支代谢途径的调节方式:【同功酶、协同反

7、馈调节、积累反馈调节、顺序反馈调节】。各章知识点总结微生物的五大共性:体积小,表面积大吸收多,转化快生长快,繁殖快适应性强,易变异分布广,种类多无菌技术:培养物:在人为规定的条件下培养、繁殖得到的微生物群体。菌落:微生物在适宜的固体培养基表面或内部生长、繁殖到一定程度形成肉眼可见的、有一定形态结构的子细胞生长群体。菌苔:固体培养基表面菌落密集连成一片称为菌苔。无菌技术:在分离、转接及培养纯培养物时防止其被其他微生物污染,其自身也不污染操作环境的技术。细菌:一类个体微小、结构简单、胞壁坚韧、多以二分裂方式繁殖并水生性较强的原核生物。细菌细胞壁的化学组成肽聚糖的化学组成:N-乙酰胞壁酸、N-乙酰葡

8、萄糖胺、4个氨基酸肽尾、肽桥。磷壁酸的化学组成:核糖醇磷酸和甘油醇磷酸。磷壁酸分成两类:膜磷壁酸和壁磷壁酸。革兰氏阳性菌细胞壁构造N-乙酰胞壁酸与N-乙酰葡萄糖胺由糖苷键连接2. N-乙酰胞壁酸下连接4肽尾3.肽尾间由肽桥连接4.磷壁酸位于肽聚糖中革兰氏阴性菌细胞壁外层(外膜):脂多糖(内毒素)、孔蛋白(外膜蛋白)与脂蛋白、磷脂;内层:肽聚糖层和周质空间。区别:1. 阴性菌肽聚糖肽尾第三个氨基酸分子不是L-Lys,而是内消旋二胺基庚二酸(m-DAP)革兰氏阴性菌没有特殊肽桥。革兰氏阳性菌无脂多糖,革兰氏阴性菌无磷壁酸。革兰氏染色1、步骤:1)涂片固定。 2)草酸铵结晶紫染1分钟。 3)自来水冲

9、洗。 4)加碘液覆盖涂面染约1分钟。 5)水洗,用吸水纸吸去水分。 6)加95%酒精数滴,并轻轻摇动进行脱色,20秒后水洗,吸去水分。 7)蕃红染色液(稀)染2分钟后,自来水冲洗。干燥,镜检。2、原理:通过结晶紫初染和碘液媒染后,在细胞壁内形成了不溶于水的结晶紫与碘的复合物,革兰氏阳性菌由于其细胞壁较厚、肽聚糖网层次较多且交联致密,故遇乙醇或丙酮脱色处理时,因失水反而使网孔缩小,再加上它不含类脂,故乙醇处理不会出现缝隙,因此能把结晶紫与碘复合物牢牢留在壁内,使其仍呈紫色;而革兰氏阴性菌因其细胞壁薄、外膜层类脂含量高、肽聚糖层薄且交联度差,在遇脱色剂后,以类脂为主的外膜迅速溶解,薄而松散的肽聚糖

10、网不能阻挡结晶紫与碘复合物的溶出,因此通过乙醇脱色后仍呈无色,再经番红复染,就使革兰氏阴性菌呈红色。染色的差异主要是由于阴性与阳性细菌细胞壁的差异所应起的。细胞壁功能:固定细胞外形和提高机械强度,从而使其免受渗透压等外力的损伤;为细胞的生长、分裂、和鞭毛运动所必需,失去了细胞壁的原生质体,也就丧失了这些重要功能;阻拦酶和某些抗生素等大分子物质进入细胞,保护细胞免受溶菌酶、消化酶和青霉素等有害物质的损伤;赋予细菌具有特定的抗原性、致病性及对抗生素和噬菌体的敏感性。某些杀菌剂作用位点青霉素作用位点:青霉素的结构与5肽尾的最后2个氨基酸结构类似,竞争转肽酶的活力中心,导致肽桥不能形成,造成细胞壁的缺

11、损,使细菌失去细胞壁的渗透屏障,对细菌起到杀灭作用;溶菌酶作用位点: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;革兰氏阳性菌的细胞壁对青霉素和溶菌酶更敏感。缺壁细胞L-型细菌:指那些由于自发突变而形成的遗传稳定的细胞壁缺陷细胞。(形成“油煎蛋型菌落”)原生质体:是指在人为条件下,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,而得到的仅有一层细胞膜包裹的圆球形渗透敏感细胞。球状体(原生质球):指还残留着部分细胞壁的细菌细胞。支原体:支原体:是一类在长期进化过程中形成的,适应自然生活条

12、件的无细胞壁的原核生物。(一类无细胞壁,介于生活和细胞内寄生生活间的最小型原核生物。)细胞(质)膜生理功能(1)选择性地运送细胞内外营养物和代谢物;(2)维持渗透压;(3)合成细胞膜外的结构成分;(4)产生能量;(5)鞭毛着生部位,提供鞭毛运动的能量;(6)赋予细胞趋化性。细胞器(细菌)羧酶体:存在于自养菌细胞中的小体,内含1,5-二磷酸核酮糖羧化酶,起固定二氧化碳的作用。芽孢:某些细菌在生长发育后期,在其细胞内形成的一个圆形或椭圆形的厚壁、含水量低、抗逆性强的休眠体。细胞壁外结构糖被定义:包被于某些细菌细胞壁外的一层厚度不定的胶状物质。根据其厚薄可分为荚膜、微荚膜、黏液层、菌胶团。作用:保护

13、作用;储藏养料;渗透屏障、阻碍重金属离子的毒害;表面附着;信息识别;堆积代谢废物。鞭毛:生长在某些细菌表面的波浪形丝状物,为细菌的运动器官。成分为蛋白质,由基体、钩形鞘和鞭毛丝三部分组成。菌毛:为一种长在细菌表面的纤细、中空、短直的蛋白质附属物,数量较多。具有吸附功能。性菌毛:仅见于少数革兰阴性菌。数量少,1-4根。比普通菌毛长而粗,中空呈管状。性菌毛由致育因子(F)编码,故又称F菌毛。带有性菌毛的F+菌与无性菌毛的F-菌相遇时,性菌毛与其相应受体结合,F+菌内的质粒或DNA可通过性菌毛 进入F-菌体内,此过程称为接合(conjugation)。性菌毛是某些噬菌体吸附于菌细胞的受体。典型细菌(

14、了解)放线菌:是一类主要呈菌丝状生长,以孢子繁殖的陆生性较强的革蓝氏阳性原核生物。(了解)蓝细菌:是一类含叶绿体a,以水为供氢体和电子受体,能进行产氧性光合作用并同化CO2为有机物的大型原核生物,属于光合细菌。支原体: 一类无细胞壁,介于生活和细胞内寄生生活间的最小型原核生物。立克次氏体:是一类专性寄生于真核细胞内的革蓝氏阴性原核生物。有细胞壁、但不能独立生活。.衣原体:一类在真核细胞内营专性能量寄生的小型革蓝氏阴性原核生物。真菌(一)膜边体:是一种位于菌丝细胞四周的质膜与细胞壁间、由单层膜包裹的细胞器,可能与分泌水解酶或合成细胞壁有关。几丁质酶体:活跃于各种真菌菌丝顶端细胞中的微小泡囊,含几

15、丁质合成酶。典型真菌酵母菌细胞壁:外层为甘露聚糖;中间为蛋白质;内层为葡聚糖称为“三明治”结构繁殖方式无性繁殖:芽殖裂殖无性孢子;掷孢子;厚垣孢子有性繁殖:子囊孢子生活史营养体既能以单倍体也能以二倍体形式存在,代表为啤酒酵母。营养体只能以单倍体形式存在,代表为八孢裂殖酵母。营养体只能以二倍体形式存在,代表为路德类酵母。霉菌细胞壁延伸区: 内层几丁质,外层蛋白质。次生壁形成区:内层几丁质,中间蛋白质,外层葡聚糖蛋白质网。成熟区:由内至外几丁质、蛋白质、葡聚糖蛋白质网、葡聚糖网。隔膜区:内层几丁质形成。菌丝特化形式:假根;吸器;附着胞;附着枝;菌核;菌索;匍匐菌丝;菌环、菌网假根:一种单一的或多细

16、胞的在菌丝下方生长出发丝状根状菌丝,伸入基质中吸收养分并支撑上部的菌体,呈根状外观,起固着植物体和吸收水分和无机盐的作用。气生菌丝特化形式:子实体结构简单的子实体:分生孢子、孢子囊、担子结构复杂的子实体:产生无性孢子的子实体-分生孢子器、分生孢子座、分生孢子盘产生有性孢子的子实体-闭囊壳、子囊壳、子囊盘繁殖方式:无性繁殖:分生孢子、节孢子、厚垣孢子、孢囊孢子、游动孢子有性繁殖:卵孢子、接合孢子、子囊孢子、担孢子病毒病毒粒子:成熟的、结构完整的并具有感染性的单个病毒。病毒特点:1.形体极微小,以nm测量,电镜下可见。2.无细胞结构,主要成分为DNA或RNA和蛋白质。3.无完整的酶系统,需专性寄生

17、。4.某些病毒核酸可整合于宿主细胞基因组上。5.具有感染性,对抗生素不敏感,对干扰素敏感。病毒粒子结构完整病毒粒子:核心、衣壳粒、此刻、囊膜、刺突;落楼的病毒粒子:只含有核衣壳,即衣壳和核心。病毒衣壳三种对称排列螺旋对称:烟草花叶病毒(TMV)二十面体对称:腺病毒复合对称:T偶噬菌体(大肠杆菌T4噬菌体)噬菌体繁殖过程:吸附、侵入、增殖(复制和生物合成)、成熟、裂解(释放)。烈性噬菌体:凡能在短期内完成吸附、侵入、增殖、成熟和裂解五个阶段实现其繁殖的噬菌体。温和噬菌体:侵入宿主细胞后,噬菌体的DNA整合于宿主细胞核基因组上,并可随宿主细胞DNA的复制而复制,一般情况下不进行增值和裂解的噬菌体。

18、存在形式:游离态、整合态、营养态。前噬菌体:整合于宿主细胞核基因组上或以质粒形式存在的温和噬菌体DNA片段。溶源性(溶源现象):温和噬菌体侵入而不引起宿主细胞裂解的现象。溶源菌:被温和噬菌体DNA整合的宿主细胞称为溶源菌。溶源菌特性:可自发裂解;可被诱导;免疫性;复愈性;溶源转移;其他病毒缺损病毒:需要其他病毒基因组或基因的辅助才能在活细胞内复制的一类病毒。1、卫星病毒:存在于自然界中的一种绝对缺损病毒,须不相关的辅助病毒作用才能复制。亚病毒:只含核酸或蛋白质一种成分的分子病原体。包括类病毒、拟病毒和朊病毒。类病毒:一类只含RNA,专性寄生于活细胞内的分子病原体,也称为卫星RNA。只发现存在于

19、植物中,拟病毒:一种包裹在真病毒毒粒中的缺陷类病毒(辅助病毒:被拟病毒寄生的真病毒)。阮病毒:一类不含核酸的传染性蛋白质分子,能引起宿主细胞内的同类蛋白质发生与其相似的构型变化,从而导致疾病。微生物的营养营养:那些能够满足微生物机体生长、繁殖和完成各种生理活动所需的物质成为营养物质,而微生物获得和利用营养物质的过程叫做营养。营养要求:提供结构物质、能量、代谢调节物质及必要的生理环境。碳源:满足微生物生长繁殖和积累代谢产物所需碳素的来源。氮源:提供微生物生长繁殖和积累含氮代谢产物的营养源。无机盐:微生物在生长过程中所需要的无机离子,分大量元素和微量元素。生长因子:调节微生物代谢所必需,但不能从简

20、单碳、氮源中自行合成的有机物。只需很少量。水(能量)营养类型光能无机营养型:以光为能源,无机物为供氢体,CO2为碳源的一类微生物。光能有机营养型:以光为能源,有机物为供氢体,CO2和简单有机碳为碳源的一类微生物。化能无机营养性:以无机物为能源,无机物为供氢体,CO2为碳源的一类微生物。化能有机营养型:以有机物为能源,有机物为供氢体,有机物为碳源的一类微生物。营养物质进出方式(营养吸收机制): 单纯扩散、促进扩散、主动运输、基团转移。培养基:由人工配制而成的、适合微生物生长繁殖或产生代谢产物的混合营养物。设计原则目的明确营养协调理化适宜:pH、渗透压和水分活度、氧化还原电势经济节约灭菌处理分类按

21、成分分天然培养基:用成分不完全清楚的天然物质配制的培养基。合成培养基:用成分完全清楚的化学试剂精心调配的培养基。半合成培养基:主要以化学试剂配制,加入部分天然物质的培养基。按物理形状分液体培养基:用于大规模培养微生物。固体培养基:外观呈固态的培养基,可在液体的基础上加入凝固剂,天然固体物质或固体支持物。半固体培养基:液体培养基中加入0.5%-0.8%的琼脂即为半固体培养基。脱水培养基:经脱水干燥制成的商品培养基。按功能分选择培养基:根据某些微生物的特殊营养要求或对某些理化因素的抗性而设计的培养基,用于分离筛选微生物。(加富选择培养基、抑制选择培养基)鉴别培养基:在培养基中加入能与培养菌的独特代

22、谢产物起显色反应的指示剂,从而鉴别出不同种类微生物的培养基。(伊红美兰乳糖培养基)底物脱氢四条途径生物氧化:生物细胞内一系列产能性氧化反应的总称。EMP途径1.葡萄糖形成葡糖-6-磷酸 (己糖激酶或磷酸烯醇式丙酮酸转移酶系),异构化成为果糖-6-磷酸2. 果糖-6-磷酸转化为果糖-1,6-二磷酸(磷酸果糖激酶)3.果糖-1,6-二磷酸转化为二羟丙酮磷酸和甘油-3-磷酸(果糖二磷酸醛缩酶)意义:1.连接其他代谢途径2.产生多种中间代谢产物供合成代谢用。3.可逆向合成多糖。4.提供ATP 和NADH2(H) HMP途径1.葡萄糖先转化为葡糖-6-磷酸)经多步反应生成核酮糖-5-磷酸。2. 核酮糖-

23、5-磷酸转变为核糖-5-磷酸和木酮糖-5-磷酸。3.戊糖碳架重排转变为己糖和丙糖等,再经过其他(EMP)途径转化。意义:1.提供合成核酸、核苷酸、辅酶的5碳糖以及芳香族氨基酸的原料。2.提供大量还原力H供合成代谢用。3.自养微生物固定CO2 的中介。4.提供各种碳源,C3-C7 的糖类均可通过HMP途径进行代谢。5.与EMP途径同时存在,为生物合成提供更多戊糖。ED途径ED途径为微生物所特有,主要存在于缺乏完整EMP途径的微生物(假单胞菌)中。1. 含有特征产物KDPG,并可裂解为丙酮酸和甘油醛-3-磷酸。2. 存在KDPG醛缩酶,可将KDPG裂解。3. 裂解物甘油醛-3-磷酸可通过EMP途径

24、再转化为丙酮酸。4. 产能效率低。5. 所产生的丙酮酸在微好氧菌中可脱羧转化为乙醛,乙醛可被还原为乙醇。(细菌酒精发酵)三羧酸循环(TCA途径)三羧酸循环(TCA途径):在有氧情况下葡萄糖被彻底氧化的途径。特点:1. 在有氧情况下进行 2. 产能效率高3. 是合成代谢和分解代谢的枢纽。递氢与受氢:有氧呼吸、无氧呼吸和发酵。有氧呼吸在悠扬的情况下,微生物将葡萄糖彻底氧化,脱去的氢离子经氧化呼吸链传递给分子氧并生成水和产生大量ATP的过程。呼吸链:位于细胞膜(原核生物)和线粒体膜(真核生物)上的,由一系列氧化还原电势梯度差异并链状排序的氢(或电子)的传递体。氧化磷酸化:通过呼吸链的递氢(或电子)和

25、受氢过程与磷酸化反应相偶联并产生ATP的作用。有氧呼吸过程中葡萄糖经EMP途径再经TCA途径分解为CO2和H2O。无氧呼吸指呼吸链末端的氢受体为外源无机氧化物的生物氧化(在无氧的情况底物常规脱氢,进入部分呼吸链)。硝酸盐呼吸(反硝化作用):指某些兼性厌氧微生物(反硝化细菌)在无氧的情况下,利用硝酸盐作为呼吸链末端的氢受体,将其还原为N20-、NO、N2O和N2的过程。又成为异化性硝酸盐还原。进行硝酸盐呼吸的主要微生物:反硝化细菌硫酸盐呼吸:指硫酸盐还原菌(反硫化菌)在严格厌氧的情况下将底物氧化脱去的氢离子经呼吸链传递给硫酸盐的过程。进行硫酸盐呼吸的主要微生物:脱硫弧菌、巨大脱硫弧菌等。主要产物

26、:H2S硫呼吸:以无机硫作为氢受体的产生H2S的过程(主要由某些兼性或专性厌氧菌进行)。铁呼吸:进行菌种:某些专性厌氧和兼性厌氧菌氢受体: Fe 3+碳酸盐呼吸以CO2和重碳酸盐为氢受体(1)产甲烷菌的碳酸盐呼吸(2)产乙酸菌的碳酸盐呼吸发酵在无氧的情况下,某些微生物将底物脱氢后产生的还原力氢未经呼吸链传递而直接交给某些内源性中间代谢产物并实现底物磷酸化产能的过程。经EMP途径的发酵酵母菌的同型酒精发酵(酿酒酵母)细菌的同型乳酸发酵(乳酸菌),发酵产物只有乳酸一种。丙酸发酵(丙酸杆菌)混合酸发酵(大肠杆菌)2,3-丁二醇发酵(产气杆菌)经HMP途径的发酵 异型乳酸发酵:发酵产物种除乳酸外还可产

27、生乙醇、乙酸等多种发酵产物的发酵途径。PK途径代表菌:明串珠菌主要代谢产物:利用葡萄糖时乳酸、乙醇、 CO2 和1分子ATP利用核糖时乳酸、乙酸、CO2、甘露醇和2分子ATP双歧杆菌途径(HK途径)代表菌种:双岐杆菌代谢产物:乳酸、乙酸和ATP经ED途径的发酵细菌酒精发酵化能自养微生物的生物氧化(一)1.底物:铵盐、亚硝酸盐、硫化氢、无机硫、氢、铁盐2.产物:ATP(顺呼吸链),H (逆呼吸链)3.代谢特点:(1)底物脱氢后直接进入呼吸链(2)呼吸链组分多样化,氢离子或电子可从多部位进入(3)产能效率低(二)硝化细菌的能量代谢硝化细菌分为两类:亚硝化细菌(氨氧化细菌P110),可 将NH3氧化

28、为NO2-。硝化细菌(亚硝酸氧化细菌),可将 NO2-氧化为NO3-光能营养微生物的产能光能营养微生物包括:真核生物:藻类及绿色植物原核生物:兰细菌、真细菌和古生菌(其中真核生物和兰细菌的光合作用产氧,真细菌和古生均不产氧)循环光合磷酸化由光合细菌进行的通过电子的循环式传递而完成磷酸化的产能过程。光合细菌:红螺菌目特点:1.电子传递为循环方式 2.产能与产H分别进行 3.还原力H来自H2S等无机物4.不产氧非循环光合磷酸化由绿色植物、藻类、兰细菌共有的利用光能转变为ATP的磷酸化反应。特点:1.电子传递非循环式 2.在有氧的情况下进行 3.有两个光合系统 4.反应可产生ATP、 H、O2 5.

29、H来自H2O的光解嗜盐菌紫膜的光介导ATP合成紫膜:在嗜盐菌细胞膜上有红膜和紫膜,前者含胡萝卜素、细胞色素、黄素蛋白等呼吸链成分。后者为紫色斑片状物,可进行独特的光合作用。能量代谢(十六、十七、十八、十九)总结1、化能异养微生物的产能方式: 1)发酵:底物磷酸化产能EMP、HMP、ED、TCA 2)呼吸:氧化磷酸化产能无氧呼吸6种情况 (2)有氧呼吸EMP和TCA2、化能自氧微生物的产能方式:无机物氧化3、光能微生物的产能方式:1)循环光合磷酸化2)非循环光合磷酸化3)紫膜光介导ATP合成微生物独特合成代谢途径自养微生物的CO2固定Calvin循环进行此循环的微生物:光能自养微生物、化能自养微

30、生物特征性酶:核酮糖二磷酸羧化酶、磷酸核酮糖激酶羧化反应还原反应二氧化碳受体再生逆向TCA循环(还原性TCA循环):由绿硫细菌进行。生物固氮生物固氮是原核生物将大气中的分子氮通过固氮酶的作用还原为氨的过程。条件:ATP的供给 还原力H及载体(铁氧还蛋白或黄素氧还蛋白)固氮酶:固二氮酶(钼铁蛋白)、固二氮酶还原酶(铁蛋白)还原底物 N2 镁离子 严格厌氧。肽聚糖的合成细胞中的合成由葡萄糖合成N-乙酰胞壁酸和N-乙酰葡糖胺N-乙酰胞壁酸合成“Park”核苷酸细胞膜中的合成细胞质中合成的“Park”核苷酸需经细菌萜醇(一种类脂载体)的运载进入细胞膜,并与N-乙酰葡糖胺和甘氨酸五肽桥连接(在肽尾的第3

31、个氨基酸上连接)成为肽聚糖单体。细胞膜外的合成在细胞膜外细胞壁新生位置,由细菌的“自溶素”(细胞分裂时产生)将原有肽聚糖网解开,新的肽聚糖与旧肽聚糖转糖基形成延长链,并在转肽酶的作用下形成肽桥。次生代谢产物的合成初级代谢产物:微生物在代谢过程中产生的结构简单、代谢途径明确、产量较大一类代谢物,用于满足其基本生理功能。次级代谢产物:某些微生物在其生长的后期,以初级代谢产物为前体,合成一些的结构复杂、生理功能不明确的化合物。常见种类:抗生素、色素、生物碱、维生素、毒碱特点:代谢途径独特分子结构复杂在生长后期合成、产量低生理功能不很明确合成一般受质粒控制次级代谢的调节初级代谢的调节:初级代谢和次级代

32、谢有共同前体物质,因此受初级代谢物积累的抑制。碳、氮代谢物的调节碳源分解物可阻遏次级代谢酶的合成(遗传水平)。氮的初级代谢物可降低其次级代谢物合成酶的活性。诱导物作用及产物反馈抑制微生物代谢的调节微生物可通过诱导或阻遏机制调节酶的合成量(在遗传水平上进行)和反馈抑制机制调节酶的活性(酶化学水平上进行)酶活性的调节变构调节由于反应产物与酶结合,抑制了底物与酶的结合,从而抑制了酶的活性。由变构酶参与,通常是代谢途径中第一个酶或关键酶。修饰调节修饰酶可催化共价调节酶上的某些基团,进行共价修饰,从而处于活性或非活性状态,以达到控制代谢速度和方向分支合成途径的调节有两种或两种以上末端产物的分支代谢途径,

33、每一分支末端产物控制分支后的第一个酶,并且部分控制整个途径的第一个酶。同功酶(P128图5-25a)定义:蛋白质分子结构不同,但能催化同种化学反应的一组酶。调节特点:每一种代谢产物只对一种同功酶起反馈抑制作用,终产物全部过量时才能完全阻止反应。协同反馈抑制当几种末端产物同时过量时,才对途径中第一个酶起抑制作用。积累反馈抑制分支代谢途径中,任何一种末端产物都可抑制共同途径中的第一个酶。顺序反馈调节分支代谢途径的两个末端产物抑制分支点后的反应,使中间产物积累,从而再抑制第一个酶的活性。微生物生长繁殖测定平板菌落计数法测定菌落形成单位显微直接计数法细菌的群体生长和繁殖同步培养:能使微生物细胞群体中不

34、同步的细胞转变成能同时进行生长或分裂的群体细胞的培养方法。单细胞微生物典型生长曲线生长速率常数(R):每小时分裂的次数。典型生长曲线分4个期:延滞期(迟缓期)指少数单细胞微生物接种到新鲜培养液中后,开始培养的一段时间内,由于代谢系统需要适应新环境,细胞数目不增加的一段时期。特点:R为0,细胞数量不增加;细胞个体增大;细胞内rRNA含量高,蛋白质合成活跃,原生质嗜碱性;合成代谢活跃;对外界刺激敏感。影响因素:菌龄;接种量;培养基成分:天然培养基,延滞期短;组合培养基,延滞期长。指数期(对数期)延滞期后细菌细胞开始分裂,数量呈几何级数上升的一段时期。指数期是研究微生物形态、生理生化特性的最好时期。

35、特点:R最大,代时最短;菌体细胞成分均衡;酶系活跃,代谢旺盛。重要参数:迟缓时间(T):微生物在生长过程中,在实际条件下延缓期与理想条件下延缓期的时间差;比生长速率(U);总生长量。影响因素:菌种;营养成分;营养物浓度;培养温度。生长限制因子:处于低浓度范围内可影响生长速率和菌体产量的某营养物 。稳定期特点:R等于0,即新生细胞数与衰亡细胞数相等;细胞内富积糖原、异染颗粒、及其次生代谢物;芽孢开始形成。出现原因:营养物尤其是生长因子耗尽;营养物比例失调;有害物质积累;理化调节不适宜。衰亡期稳定期后继续培养,微生物群体出现负增长(R为负值)。特点:细胞形态不规则;细胞可出现自溶;释放芽孢及某些次

36、生代谢产物。微生物的连续培养连续培养:通过人工的方法,以不断流入新鲜培养基,同时流出培养物,使微生物保持在指数期的平衡生长状态即为连续培养。装置恒浊器恒化器影响微生物生长的主要因素温度微生物类型生长最适温度嗜冷微生物15兼性嗜冷微生物2030嗜温微生物2045嗜热微生物5565超嗜热或极端嗜热微生物8090氧气好氧菌在有氧条件下生长,含SOD 和过氧化氢酶,具完整呼吸链,适宜生长的氧体积分数大于等于20%。微好氧菌只能在氧分压低的条件下生长,呼吸链末端氢受体为氧分子。含SOD和过氧化氢酶。兼性厌氧菌有氧时行有氧呼吸产能,无氧时以无氧呼吸或发酵产能,具SOD和过氧化酶。耐氧厌氧菌以发酵产能,氧分

37、子存在对其无害。含SOD和过氧化物酶。无过氧化氢酶。专性厌氧菌只能在无氧条件下才能生长,氧分子对其有害。无SOD和过氧化氢酶。pH值微生物最适pH细菌6.57.5(7.07.2)酵母菌4.55.5霉菌4.55.5有害微生物的控制基本概念灭菌:采用物理化学等手段杀死物体内外一切微生物,包括杀菌和溶菌。消毒:杀死物体表面的病原菌。防腐:抑制物体内外微生物生长,包括低温、缺氧、干燥、 高渗、高酸和防腐剂使用。化疗:使用对微生物具有高度选择毒力的药物对生物体的感染进行治疗,可有效消除病原体,对生物体基本无损害的方法。高压蒸汽灭菌 121摄氏度,15-20min115摄氏度,20-30min(含糖培养基

38、)抗代谢产物及抗生素抗微生物剂一类能杀死微生物或抑制微生物生长的化学物质。抗代谢药物磺胺类药物指一类在化学结构上与细胞内必要代谢物的结构相似,由此可干扰细胞正常代谢活动的化学物质。作用:1. 共同竞争酶的活动中心,影响重要物质的合成。2. 与合成代谢的原料结构相似,取代正常原料合成出无功能的产物。3. 与代谢终产物结构相似,反馈抑制该代谢途径,造成正常产物合成受阻。抗生素一类由微生物或其他生物在其代谢活动产生的次生代谢产物或其人工衍生物。在低浓度时即可抑制或干扰其他种类生物的生命活动。微生物抗药性的产生原因1.产生降解药物的酶 2.改变药物作用位点的组成 3.被药物阻断的代谢途径发生变异,新途

39、径可合成原来产物。4.改变细胞膜通透性使药物不易进入而易排除。5.有药物的主动外排系统遗传变异的物质基础基因在细胞内存在方式细胞水平细胞核水平染色体水平核酸水平基因水平密码子水平核苷酸水平基因组基因组(genome)是指生物细胞或病毒中的所有基因,包括编码蛋白质的结构基因、调控基因以及目前功能不清楚的DNA序列。质粒游离于原核生物细胞质中的具有自主复制能力的小型共价闭合环状的dsDNA分。典型质粒(1)F质粒(致育因子) :某些细菌决定其性别并有转移能力的质粒。(2)R质粒(抗性质粒):介导抗药性的产生。(3)Col 质粒(大肠杆菌素质粒):大肠杆菌素为一种细菌素,可专一性的杀死其他肠道菌或同

40、种其他菌株。Col质粒为编码此种蛋白质的质粒。(4)Ti质粒(诱癌质粒):存在于根癌土壤菌中的一种质粒,可造成植物细胞的癌变。(5)降解质粒:编码一系列复杂有机物降解酶的质粒。(6)mega质粒(巨大质粒):存在于根瘤菌中的一系列与共生固氮相关的基因。(7)Ri质粒:存在于发根土壤杆菌细胞中的一种质粒,该菌侵入植物根部可诱生出“毛状根”转座因子在细胞中能改变自身位置的一段DNA序列原核生物的转座因子。原核生物的基因突变生物体遗传物质的分子结构或数量突然发生可遗传的变化,可自发也可诱发。突变类型安碱基的变化分同义修复:碱基突变未改变氨基酸的密码子,氨基酸序列未发生变化。错义突变:碱基突变导致氨基

41、酸序列发生变化,使蛋白质表型发生变化造成活性改变或无活性。必需基因的突变为致死突变。无义突变:碱基改变使密码成为终止密码,导致蛋白质合成提前终止。移码突变:由于DNA序列中碱基的缺失或插入导致突变位置以后的氨基酸序列发生改变。安表型分突变后的表型如能用选择培养基选择出来称为选择性突变,反之成为非选择性突变。营养缺陷性野生型菌株由于突变而丧失合成某些营养物质(生长因子、氨基酸、核苷酸等)因而无法在基本培养基上生长的突变类型。抗性突变性野生型菌株由于突变的原因产生对某些理化因素抗性的突变类型。条件致死性某些细菌或病毒突变后在某种条件下可正常生长繁殖,而在另一条件下不能正常生长繁殖的突变类型。形态突

42、变性由于突变造成个体或菌落形态发生改变的突变类型。基因突变特点自发性、不对应性、稀有性、独立性、可诱变性、稳定性、可逆性。紫外线对DNA的损伤及修复损伤机理:胸腺嘧啶二聚体的形成胞嘧啶水合物的形成修复机理光复活作用暗修复重组修复SOS修复原核生物的基因重组两个独立基因组的遗传基因,通过某种方式转移到一起,形成新的稳定基因组的过程。基因重组方式转化定义:受体菌直接吸收共体菌DNA片断,从而获得后者部分遗传性状的现象。转导定义:用缺陷噬菌体将供体菌的DNA片断携带到受体菌中,通过交换与整合,使后者获得前者部分遗传性状的现象。双重溶源菌:同时感染正常噬菌体和缺陷噬菌体的受体菌诱导双重溶源菌可产生50%的局限转导噬菌体,这样的裂解物为高频转导裂解物,转导受体细胞可获得50%的转导子,称为高频转导。溶源转变:由于正常温和噬菌体的感染,其核酸整合于宿主细胞核基因组上,使后者获得新的遗传性状的现象。接合定义:供体菌通过性菌毛与受体菌的直接接触,将F质粒或其携带的不同长度的核基因组片断传递给后者,使后者获得若干新遗传性状的现象。大肠杆菌的4种接合型菌株F因子阳性(F+)菌株(2)F因子阴性(F-)菌株(3) Hfr菌株(高频重组菌株):F质粒从游离态变成在细胞核基因组特定位点上的整合态,此种细胞与F-结合后

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