微生物学考试复习总结

微生物:一大群种类各异、独立生活的生物,常以单C或群体形式存在。微小生物统称。原核:细菌和古菌;真核:真菌(酵母、霉菌和蕈菌),单细胞的藻类,原生动物等;病毒

微生物特点:

1. 体型微小但比表面积大:大的比表面积有利于它们和周围环境进行物质、能量、信息的交换

2. 作为独立组织出现:单独的微生物细胞能实现生命过程,如生长、能量代谢、繁殖

3. 比动植物结构简单,但作用重大

4. 代谢强度高:以细胞能利用的形式储存能量,代谢强度比高等生物大几千到几万倍

5. 存在范围广,无处不在,间接说明其生命力、繁殖力强

微生物奠基人:胡克(首次描述微生物)、列文虎克(首次看见描述细菌,显微镜)、科恩(发现芽孢杆菌属,奠定细菌学基础,发现细菌的内生孢子)

巴斯特和柯赫与两个问题(生物是自然产生吗?传染性疾病的本质是什么?)

巴斯特:反对自然发生学说:腐败品上的微生物来自空气,不断落到物体上并在适宜条件下生长。巴斯德曲颈瓶实验。免疫学——预防接种;发现并证实发酵是由微生物引起的;巴斯德消毒法

柯赫:柯赫定律、发现了肺结核病的病原菌、发现了霍乱的病原菌、细菌纯培养方法的建立、流动蒸汽灭菌、染色观察和显微摄影

柯赫定律:验证特殊类型的细菌能引起特有疾病

1. 可以病原微生物应存在于所用病例中,而健康动物中没有

2. 可疑微生物可以离开动物体在纯培养中生长

3. 来自可疑微生物纯培养的细胞应可以引起健康动物的疾病

4. 应可以重新分离到病原生物并且与开始分离到的原有微生物相同

光学显微镜:类型:明视野、相差(不许染色即可较容易观察生活状态细胞)、暗视野(分辨率好、观察生物运动、鞭毛)、荧光(复杂环境、临床诊断)。放大倍数:目镜10×,物镜10×40×100×;放大1000×时,刚好观察直径0,2μm物体

简单染色步骤:细胞悬液干燥制备法。制片-干燥-固定-染色-水洗-干燥-镜检

1、制备涂片:将样本用悬浮液在载玻片上涂一薄层,空气中干燥

2、热固定和染色:通过火焰热固定;染料涂在玻片上浸泡1-2min,冲洗几遍、干燥(结晶紫初染、

碘液媒染、酒精脱色、番红复染)

3、显微镜检术:用高倍镜或油镜观察细菌干染色样本

染色观察的原因:提高视野显微镜检术的对比效果,在明视野更加清晰观察到细胞。应用染料带有正电荷,能牢固结合带负电的细胞成分。碱性染料有亚甲蓝、结晶紫、番红

革兰氏染色:鉴别染色,染色后把细菌分成两大类:革兰氏阳性菌-紫色、革兰氏阴性菌-红色 革兰氏染色原理:两类细菌的C壁结构不同,从而导致乙醇使革兰氏阴性菌脱色而阳性菌不脱色 革兰氏染色步骤:

1、用结晶紫染色热固定的涂片1min,全部细胞为紫色

2、加入碘液1min,全部细胞仍为紫色

3、用乙醇脱色约20s,G+为紫色,G-为无色

4、用番红复染1-2min,G+为紫色,G-为红色

细菌大小:少数巨大:硫化能无机自养菌或蓝细菌;多数很小:加速代谢和生长、更多可利用面积、快速发育更大群落、容易突变更快适应环境

C膜结构:磷脂双分子层(暗区疏水区脂肪酸区,亮区亲水区磷酸甘油区)+膜蛋白+膜增强剂(真核固醇、原核类何帕烷)功能:1、渗透性屏障:组织渗漏,具有运输营养物质进出细胞的功能;2、蛋白质附着点:参与运输、生物能学和趋化性的许多蛋白质的位点;3、能量守恒:产能位点和质子动力 膜转运系统三种类型:简单转运(质子动力能量驱动)基团转位(被转运底物的化学修饰通过磷酸化驱动)ABC系统(周质结合蛋白参与,能力来自ATP)

C壁功能:抵抗膨压,维持细胞形状和硬度

肽聚糖:一个围绕细胞的一个接一个的肽聚糖链形成的片层结构,由聚糖链形成的片层与氨基酸形成的四肽交联联结起来。支撑胞壁,N-乙酰葡萄糖胺和N-乙酰胞壁酸

革兰氏阳性菌C壁:单层结构、厚;通过肽桥交联;肽聚糖90%,存在少量磷壁酸;大多数有赖氨酸无DAP;特有的化学成分为甘油磷酸或核糖醇磷酸

革兰氏阴性菌C壁:多层结构、复杂;氨基与羧基通过肽键交联;肽聚糖10%,大部分外膜层组成;有DAP;肽聚糖骨架阴阳菌中都相同(葡萄糖胺和胞壁酸的交替重复)

革兰氏阴性菌另外一层壁:外膜,第二个脂双分子层,脂多糖层

古生菌C壁:一些由假肽聚糖:N-乙酰葡萄糖胺和N-乙酰塔罗糖胺糖醛酸交替重复而成;β-1,3-糖苷键取代真肽聚糖的β-1,4-糖苷键;一些由多糖、糖蛋白组成;最普遍所有类结晶表面层S层(由蛋白质或糖蛋白组成)抵抗溶菌酶和青霉素作用(因为无肽聚糖)。古生物菌和真核生物C壁中无糖N-乙酸胞壁酸和氨基酸二氨基庚二酸(DAP)

原生质体:在人为条件下,用溶菌酶处理或在含青霉素的培养基中培养而抑制新生细胞壁合成而形成的仅由一层细胞膜包裹的,圆球形、对渗透压变化敏感的细胞,一般由革兰氏阳性细菌形成。细菌失去了C壁。在一定条件下,溶菌酶消化肽聚糖,但水不能进入C裂解不发生,形成原生质体,若把在蔗糖溶液中稳定的原生质体放入水中会立即裂解。

支原体、古生菌热原体属无C壁也能生存

鞭毛:一条又细又长的菌体附器,一端着生在细胞上、一端游离;螺旋形;鞭毛蛋白的结构、和鞭毛旋转方向决定鞭毛形状及波长。周生(慢而稳定直线运动)、极生(旋转冲撞)、丛生

趋性(taxs):原核生物在自然界中常遇到物理或化学梯度,细胞的进化意味着通过朝向或背向信号分子对这些梯度做出反应,这种反应取决与该物质是有利还是有害的,这种有方向性的运动称为. 糖被的特点:

(1)主要成分是多糖、多肽或蛋白质,尤以多糖居多。经特殊的荚膜染色,特别是负染色(又称背

景染色)后可在光学显微镜清楚地观察到它的存在。

(2)产生糖被,其菌落特征及血清学反应是是细菌分类鉴定的指标之一。

(3)荚膜等并非细菌细胞生活的必要结构,但它对细菌在环境中的生存有利。

(4)细菌糖被与人类的科学研究和生产实践有密切的关系。

储藏物:由不同化学成分累积而成的不溶性沉淀颗粒,贮藏营养物。C.N.P源类、磁小体、硫小体 芽孢(内生孢子endospore):某些细菌在其生长发育后期,在细胞内形成一个圆形或椭圆形、厚壁、含水量极低、抗逆性极强的休眠体。

芽孢产生机理:形成:由一些基因编码的蛋白质(小酸溶性芽孢蛋白SASP)催化一系列反应,使之从湿润的代谢营养细胞转向相对干燥的代谢不活泼而有极端抗性的内生孢子。芽孢杆菌属、梭菌属产生。萌发:激活、萌发、生长。成熟的内生孢子转变成营养细胞,高度折光性的内生孢子折光性丧失,长出新的营养细胞。

芽孢的耐热机制:渗透调节皮层学说

1、芽孢衣对多价阳离子和水分的透性很差

2、皮层的离子强度很高,产生极高的渗透压夺取芽孢核心的水分,结果造成皮层的充分膨胀。

3、核心部分的细胞质高度失水、浓缩,使其具极强的耐热性。

放线菌:具有菌丝、以孢子进行繁殖、高G+C mol% (63-78%)、革兰氏染色阳性的一类原核微生物,属于真细菌范畴。一类个体形态较复杂的类群,包括了杆状、只产生简单分枝和既有分枝菌丝又产生孢子的种类,能产生多种抗生素。

菌丝按形态和功能可分为三种:营养菌丝、气生菌丝、孢子丝。营养菌丝匍匐生长于培养基内,吸收水分和营养;营养菌丝发育到一定阶段,伸向空间形成气生菌丝;气生菌丝发育到一定阶段,其上可分化出形成孢子的菌丝,即孢子丝;孢子丝生长到一定阶段就形成孢子。

分布特点及与人类的关系

1、 放线菌常以孢子或菌丝状态极其广泛地存在于自然界,土壤中最多,特殊的泥腥味。

2、 能产生大量的、种类繁多的抗生素(其中90%由链霉菌产生)

3、 用于生产维生素、酶制剂;在甾体转化、石油脱蜡、烃类发酵、污水处理等方面也有应用

4、 少数寄生型放线菌可引起人、动物(皮肤、脑、肺和脚部)、植物(马铃薯和甜菜)的疾病。 蓝细菌(蓝藻):分布广泛,是一类含有叶绿素a、能以水作为供氢体和电子供体、通过产氧型光合作用将光能转变成化学能、同化CO2为有机物质的光合细菌。原核,无叶绿体,70S核糖体,细胞壁中有

肽聚糖(对溶菌酶敏感)

静息孢子:某些丝状蓝细菌的营养C能分化形成大而厚壁的休眠细胞。

真菌特点:

1、具有细胞核,进行有丝分裂;

2、细胞质中含有线粒体但没有叶绿体,不进行光合作用,无根、茎、叶的分化;

3、以产生有性孢子和无性孢子二种形式进行繁殖;

4、营养方式为化能有机营养(异养)、好氧;

5、不运动(仅少数种类的游动孢子有1-2根鞭毛);

6、种类繁多,形态各异、大小悬殊,细胞结构多样;

酵母菌:5个特征

1)个体一般以单细胞状态存在; 3) 能发酵糖类而产能;4)细胞壁常含甘露聚糖;

2)以芽殖、裂殖或无性孢子的形式来进行无性繁殖,有些可产生子囊孢子进行有性繁殖。

5)喜在含糖较高、酸性的水生环境中生长;

酵母菌C壁结构:从外到内:磷酸化甘露聚糖-甘露聚糖-蛋白质-葡聚糖-质膜

酵母菌生殖方式:无性:芽殖、裂殖、无性孢子;有性:以形成子囊和子囊孢子的形式进行

霉菌:丝状真菌总称。无性:分生、游动、孢囊、厚垣、节孢子;有性:接合、卵、子囊、担孢子 微生物营养六要素:碳源、氮源、能源、生长因子、无机盐、水分

培养基类型:成分不同:天然、合成培养基;物理状态:固体、半固体、液体培养基

基础培养基:含有一般微生物生长繁殖所需基本营养物质的培养基,牛肉膏蛋白胨

加富培养基:在基础培养基中加入某些特殊营养物质制成的一类营养丰富的培养基,特殊营养物包括血液、血清、酵母浸膏、动植物组织液等

鉴别培养基:在培养基中加入某种特殊的化学物质,某些微生物在培养基中生长后能产生某种代谢产物,而这种代谢产物可以与培养基中的特殊物质发生特定的化学反应,产生明显的特征性变化。 选择培养基:根据不同种类微生物的营养需求或对某种化学物质的敏感性不同,在培养基中加入相应的特殊营养物质或化学物质,抑制不需要的微生物的生长,有利于所需要微生物的生长。 常用的灭菌方法:高压蒸汽灭菌、高温干热灭菌、过滤除菌、巴氏杀菌法、辐射灭菌

菌落(colony):单个(或聚集在一起的一团)微生物在适宜的固体培养基表面或内部生长、繁殖到一定程度可以形成肉眼可见的、有一定形态结构的子细胞生长群体,成为对该微生物进行分类、鉴定的重要依据。

纯培养:只含有一种微生物的培养物。

富集培养:使某些特性微生物生长或待分离的微生物生长更快

如何实现纯培养:器皿和接种用具灭菌;培养基灭菌;接种过程严格无菌操作

生长:生物个体物质有规律地、不可逆增加,导致个体体积扩大的生物学过程。逐步发生量变过程 繁殖:生物个体生长到一定阶段,通过特定方式产生新的生命个体,即引起生命个体数量增加的生物学过程。产生新的生命个体的质变过程

生长曲线:细菌接种到定量的液体培养基中,定时取样测定细胞数量,以培养时间为横座标,以菌数为纵座标作图,得到的一条反映细菌在整个培养期间菌数变化规律的曲线。

1. 延迟期:将少量菌种接入新鲜培养基后,在开始一段时间内菌数不立即增加,或增加很少,生长

速度接近于零。特点:分裂迟缓、形态变大、内含物增加、合成代谢活跃、抵抗力弱。原因:与菌种的遗传性、菌龄、接种量以及培养基成分等因素有关,新环境缺乏相应的酶。缩短方法:改变遗传特性;对数期做种;接种前后培养基相差小;适当扩大接种量

2. 指数生长期:以最大的速率生长和分裂,细菌数量呈对数增加,细菌内各成分按比例有规律地增

加,表现为平衡生长。特点:1、代谢旺盛、生长迅速、代时稳定。2、细菌个体形态、化学组成和生理特性等均较一致。3、繁殖速度易受温度影响;作用:研究微生物基本代谢的良好材料;生产上用作种子,使微生物发酵的迟缓期缩短

3. 稳定期:由于营养物质消耗,代谢产物积累和pH等环境变化,逐步不适宜于细菌生长,导致生长

速率降低直至零(即细菌分裂增加的数量等于细菌死亡数)。此时培养液中活细菌数最高并维持稳定。特点:1、细胞重要分化调节阶段。2、建立自然感受态。3、储存糖原等细胞质内含物,芽孢杆菌形成芽孢等。4、积累代谢产物重要阶段,某些放线菌抗生素大量形成时期。5、生产上常通过补充营养物质(补料)或取走代谢产物、调节pH、调节温度、对好氧菌增加通气、搅拌或振荡等措施延长稳定期,以获得更多的菌体物质或积累更多代谢产物。

4. 衰亡期:1、细菌代谢活性降低。2、细胞呈现多种形态,有时产生畸形,细胞大小悬殊。3、细菌

衰老并出现自溶,产生或释放出一些产物,如氨基酸、转化酶、外肽酶或抗生素等。

总细胞计数:在显微镜下直接计算样品的细胞总数,样品干燥固定;液体样品。液体样品需要用特殊的计数小室,就是在玻璃载片上刻一个已知面积的小方格。步骤:加样品(盖载间距1/50mm,25个大

23正方格,总S1mm,总V0.02mm)-显微镜观察(计算一个大正方形中细胞数12个C,先计算几个的总再平

均值)-转化计算(计算样品每ml中数目:12个C*25个正方形*50*103)缺点:不分死活;看不到小C且有丢失;不是精确计算;不染色要用相差显微镜;不使用低浓度悬浮液;固定运动细胞

活菌OR平板OR菌落计数:确定样品中能够在适宜的琼脂培养基上生成菌落的细胞数。假定一个活C产生一个菌落,以获得的菌落生成单位数来表示结果。涂布平板法:把浓度适当不大于0.1ml的稀释菌液用无菌涂棒涂在琼脂平板表面,然后培养至出现菌落计算菌落数。倾注平板法:用移液管吸取0.1-1ml稀释培养液加入无菌平皿,加入无菌熔化琼脂培养基轻轻旋转使之混匀,培养计算表面、深层所有菌落数。

同步培养:使群体中的细胞处于比较一致的,生长发育均处于同一阶段上,即大多数细胞能同时进行生长或分裂的培养方法。研究在单个细胞上难以研究的生理与遗传特性。

连续培养:在微生物的整个培养期间,通过一定的方式使微生物能以恒定的比生长速率生长并能维持生长下去的一种培养方法。培养过程中不断的补充营养物质和以同样的速率移出培养物是实现微生物连续培养的实质。

温度:最低(膜冻结、运输慢);最适(最快速度);最高(蛋白质变性、C膜解体、热溶解)

最适pH:外部5-9;内部6-8;缓冲液KH2PO4 氧:好氧、厌氧、兼性好氧、微好氧、耐氧

灭菌(Sterilization):杀死包括芽孢在内的所有微生物。

抑制(Inhibition):生长停止,但不死亡。 死亡(Death):生长能力不可逆丧失

防腐(Antisepsis):防止或抑制霉腐微生物在食品等物质上的生长

消毒(Disinfection):杀死或灭活病原微生物(营养体细胞)。

化疗(Chemotherapy):杀死或抑制宿主体内的病原微生物

石碳酸(在临床上最早使用的消毒剂)系数:指在一定时间内被试药剂能杀死全部供试菌的最高稀释度和达到同效的石碳酸的最高稀释度的比率。一般规定处理时间为10分钟,供试菌为Salmonella typhi(伤寒沙门氏菌)。

化学物质的抗微生物能力的测定:液体培养法(最低抑制浓度实验)、平板培养法(抑菌圈试验) 最低抑制浓度MIC:抑制微生物生长所需抗微生物剂的最小量。

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