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普通微生物學常見常識材料

普通微生物學常見常識材料

  一:名詞解釋:

  芽孢:某些細菌在其生長髮育後期,在細胞內形成的圓形或橢圓形、厚壁、含水量極低、抗逆性極強的休眠體,稱為芽孢。

  菌落:單個(或聚集在一起的一團)微生物在適宜的固體培養基表面或內部生長、繁殖到一定程度可以形成肉眼可見的、有一定形態結構的子細胞生長群體。菌苔:當固體培養基表面眾多菌落連成一片時便稱為菌苔。

  伴胞晶體:少數芽孢桿菌,如蘇雲金芽孢桿菌在形成芽孢的同時,會在芽孢旁形成一個菱形或雙錐形的鹼溶性蛋白晶體(即δ內毒素)稱為伴胞晶體。

  營養缺陷型:某些菌株發生突變後,失去合成某種對該菌株生長必不可少的物質的能力,必須從外界環境獲得該物質才能生長繁殖,這種突變株型菌株就稱營養缺陷型。生長因子:指那些微生物生長所必須且需要量很少,但微生物自身不能合成或合成量不足以滿足機體生長需要的有機化合物。主要包括維生素、氨基酸、嘌呤和嘧啶(鹼基)及其衍生物,此外還有甾醇、胺類、脂肪酸等等。

  兼性腐生型:存在於寄生與腐生之間的中間過渡型別微生物,稱為兼性腐生型或兼性寄生型。

  培養基:是人工配製的適合於不同微生物生長繁殖或積累代謝產物的營養基質。它是進行科學研究,發酵生產微生物製品等的基礎

  滅菌(sterilization):採用強烈的理化因素是任何物體內外部的一切微生物永遠喪失其生長繁殖能力的措施,稱為滅菌。

  消毒(disinfection):採用較溫和的理化因素,僅殺死物體表面或內部的一部分對人體有害的病原菌,而對被處理物體基本無害的措施,稱為消毒。

  防腐(antisepsis):利用理化因素完全抑制黴腐微生物的生長繁殖,從而達到防止物品

  發生黴腐的措施,稱為防腐。

  化療(chemotheraphy):即化學治療。利用具有高度選擇毒力的化學物質抑制宿主體內病院微生物的生長繁殖,以達到治療該傳染病的一種措施。

  菌根:一些真菌和植物根與互惠關係建立起來的共生體稱為菌根,分為外生菌根和內生菌根。

  正常菌落:生活在健康動物各部位、數量大、種類較穩定且一般是有益無害的微生物,稱為正常菌群。

  拮抗作用:一種微生物在其生命過程中產生某種代謝產物或改變環境條件,從而抑制其他微生物的生長,甚至殺死其他微生物的現象。

  干擾素:宿主淋巴細胞在病毒等多種誘生劑刺激下產生的一類低分子量糖蛋白,分a、b、g三組。

  抗原:抗原是能誘導機體產生體液抗和細胞免疫應答,並能與抗體和致敏淋巴細胞在體內外發生特異結合反應的物質。

  抗體:是高等動物體在抗原物質的刺激下,由漿細胞產生的一類能與相應抗原在體內外發生特異結合的免疫球蛋白。。

  補體:人和動物血清中的一組與免疫功能相關,經活化後具有酶活性的蛋白質,對特異性免疫有輔助和補充作用,故稱為補體。

  類病毒類病毒是一個裸露的閉合環狀RNA分子,它能感染寄主並在期中進行自我複製使寄主產生病症。

  純培養:微生物學中把從一個細胞或一群相同的細胞經過培養繁殖而得到的後代,稱純培養

  無菌技術:在整個操作過程中使培養基及其他無菌物體保持無菌的方法。

  選擇培養:沒有一種培養基或一種培養條件能夠滿足自然界中一切生物生長的要求,在一定程度上所有的培養基都是選擇性的。在一種培養基上接種多種微生物,只有其

  能正常的生長,其他被抑制的培養基,叫選擇培養。選擇培養包括選擇平板培養和富集培養。

  富集培養:利用不同微生物間生命活動特點的不同,制定特定的環境條件,僅適應於該條件的微生物旺盛生長,從而使其在群落中的數量大大增加,使人們能夠更容易地從自然界中分離到所需的特定微生物。

  吸器:指一些專性寄生真菌絲上分化出來的分枝,侵入細胞內分化成指狀、球狀或絲狀用以吸收細胞內的營養的一類變態物。

  附著胞:許多寄生於植物的真菌在其芽管或老菌絲頂端會發生膨大,分泌黏狀物,藉以牢固地粘附在宿主的表面,此即附著胞。在其上載形成纖細的針狀感染菌絲,以侵入宿主的角質表皮而吸取養料。

  完全培養基(CM):能滿足該菌株所有營養缺陷型菌株正常生長繁殖的培養基基本培養基(MM):營養缺陷型不能生產的培養基

  補充培養基(SM):在基本培養基中加入某種自身不能合成的有機營養物,相應的營養基上可以正常生產繁殖

  二、微生物與人類的關係

  1.與農牧業發酵飼料、病毒農藥

  2.與醫藥衛生抗生素、干擾素、疫苗

  3.與工業酶製劑、氨基酸、能源

  4.與環境保護活性汙泥、吸附降解、生化處理垃圾

  5.與食品工業醬油、酒、腐乳、乳酪、酸奶

  6.與人類健康疾病、疫苗接種

  7、基因工程:製備乙肝疫苗、胰島素和干擾素等

  三、革蘭氏染色步驟和革蘭氏染色機理。

  革蘭氏染色步驟:初染、媒染、脫色、復染

  塗片固定→草酸銨結晶紫(1min)→水洗→碘液(1min)→水洗→95%乙醇處理(30S)→水洗→蕃紅染色液(稀)(2min)→水洗→乾燥→鏡檢兩種結果:革蘭氏陽性菌:紫色革蘭氏陰性菌:紅色出現不同結果的根本原因在於細胞壁的結構不同。

  革蘭氏染色機理:一般認為與細胞壁的化學組成、結構和滲透性有關。

  G﹢菌:細胞壁由肽聚糖和磷壁酸構成,細胞壁厚,肽聚糖網層次多和交聯緻密,故遇乙醇脫色處理時,肽聚糖失水反而網孔縮小,再加上不含脂類,故乙醇處理不會溶出縫隙,因此能把結晶紫-碘複合物牢牢留在壁內,使其仍呈紫色。

  Gˉ菌:細胞壁主要由肽聚糖和脂多糖構成,細胞壁薄、外膜層的脂類含量高、肽聚糖層薄和交聯差,在遇脫色劑後,以脂類為主的外膜迅速溶解,薄而鬆散得肽聚糖網不能阻擋結晶與碘複合物的溶出,因此,透過乙醇脫色後細胞退成無色,經沙黃等紅色染料進行復染,就死革蘭氏陰性菌呈現紅色。

  四.微生物生長曲線各個時期與生產方面的聯絡

  1遲緩期:在微生物發酵工業中,如果有較長(轉載於:,長度約0.5~5um)、結構簡單、細胞壁堅韌、以二等分裂方式繁殖和水生性較強的原核微生物。生存環境:溫暖潮溼、富含有機物的地方,都有大量細菌活動。有特殊的臭味或酸敗味,發粘、發滑。

  弧菌(vibrio):螺旋不滿一圈,菌體呈弧形或逗號形。螺旋菌(spirillum):螺旋滿—6環,螺旋狀。螺旋體(spirochaeta):旋轉週數在6環以上,菌體柔軟。

  細菌的大小:長度單位:微米球菌直徑:0.2—1.5μm,桿菌:長1—5μm,寬0.5—1μm。

  9革蘭氏染色法:塗片固定——結晶紫初染——碘液媒染——乙醇脫色——番紅復染.陽性菌——紫色陰性菌——紅色

  多數染料都是中性有機鹽。據著色基的不同可分為:鹼性染料,酸性染料,脂溶性染料

  10細菌的繁殖:一般為無性繁殖,二分裂法。

  同形裂殖:裂殖後形成的子細胞大小相等。異形裂殖:分裂產生兩個大小不等的子細胞。

  細菌分裂過程:①菌體伸長,核質體分裂②形成橫隔壁③子細胞分離

  固體培養時的群體形態:①菌落②單菌落③菌苔

  菌落的特徵包括:1大小2顏色3透明度4表面狀態5質地6邊緣形態7隆起形狀11細菌菌落的特徵:一般都較小,菌落與培養基結合不緊密,用接種針容易挑起,多數表面較光滑、溼潤、較粘稠,易挑取,質地均勻,色澤多樣。

  細菌細胞結構:一般構造:如細胞壁、細胞膜、細胞質、核質體、核糖體等,是所有細菌都有的構造

  12特殊構造:主要有鞭毛、菌毛、性菌毛、莢膜和芽孢等並非所有細菌都有的構造細胞壁:細胞壁是位於菌體的外層,內側緊貼細胞膜的一層無色透明,堅韌而有彈性的結構。細胞壁的觀察方法:①質壁分離+染色②電鏡觀察

  共有組分—肽聚糖特有組分—G+磷壁酸Gˉ脂多糖

  肽聚糖:是由N—乙醯胞壁酸(NAM)和N—乙醯葡糖胺(NAG)以及短肽鏈(主要是四肽)組成的亞單位聚合而成的大分子聚合物。

  磷壁酸分為兩大類:磷酸甘油型磷壁酸,核糖醇型磷壁酸

  壁磷壁酸:含量多,透過共價鍵與肽聚糖分子結合,並延伸到肽聚糖分子表面,帶有負電荷。膜磷壁酸:與菌細胞原生質膜的脂類結合。

  13磷壁酸的功能:①協助肽聚糖加固細胞壁;②增強細胞膜的穩定性;③提高膜結合酶的能力(使細胞壁形成負電荷環境,以利於吸附鎂離子,維持酶活)④構成噬菌體的吸附位點;⑤形成表面抗原決定簇的主要成分。⑥保證革蘭氏陽性致病菌(如A族鏈球菌)與其寄主間的粘連

  14.LPS層的主要功能:①構成某些革蘭氏陰性細菌致病物質—內毒素的物質基礎;②起細菌自我保護作用,它可以阻止溶菌酶、抗生素和染料等侵入菌體,也可以阻止周質空間中的酶外漏;③作為重要的抗原因子決定了革蘭氏陰性菌抗原的多樣性;④是許多噬菌體吸附的受體。

  15細胞壁的功能:1、決定了革蘭氏染色的性質;2、決定細菌的基本形態;3、決定細胞的抗膨壓(保護細胞免受滲透壓變化的破壞)4、決定對溶菌酶的敏感性;5、決定了對青黴素的抗性;6、為鞭毛運動提供支點;7、決定細胞的抗原性;8、決定細菌的毒性

  16革蘭氏染色原理:第一步:結晶紫使菌體著上紫色第二步:碘和結晶紫形成脂溶性大分子複合物,分子大,能被細胞壁阻留在細胞內。第三步:酒精脫色,細胞壁成分和構造不同,出現不同的反應。第四步:沙黃復染,增加脫色菌與背景的反差並區別於未脫色菌。

  G﹢菌:細胞壁厚,肽聚糖網狀分子形成一種透性障,當乙醇脫色時,肽聚糖脫水而孔障縮小,故保留結晶紫-碘複合物在細胞膜上。呈紫色。

  Gˉ菌:肽聚糖層薄,交聯鬆散,乙醇脫色不能使其結構收縮,其脂含量高,乙醇將脂溶解,縫隙加大,結晶紫-碘複合物溶出細胞壁,沙黃復染後呈紅色。

  周質空間:又稱壁膜空間。指位於細胞壁與細胞膜之間的狹窄間隙,革蘭氏陽性細菌與陰性細菌均有。內中含有多種蛋白質

  原生質體的特點:1、無細胞壁,為圓球形2、對環境敏感:滲透壓,震盪,離心,易溶菌3、有鞭毛,而不能運動4、不被噬菌體感染(因為失去吸附位點)

  細胞膜:細胞膜是緊貼細胞壁內側包圍細胞質的一層柔軟,富有彈性的半透明薄膜。

  2.觀察分離方法:(1)質壁分離(2)選擇性染色(3)電鏡技術(4)溶菌酶處理

  17細胞膜的功能:a)控制細胞內外物質(營養物質和代謝廢物)的運送、交換b)維持細胞內正常滲透壓的滲透屏障作用c)合成細胞壁各種組分(LPS、肽聚糖、磷壁酸)和莢膜物質等大分子的場所;d)進行氧化磷酸化或光合磷酸化的產能基地e)參與能量代謝,在細菌中,電子傳遞鏈和ATP合成酶均位於細胞膜f)提供鞭毛的著生點並提供鞭毛運動所需能量。

  間體:細胞膜內褶形成的一種管狀、層狀或串狀物,一般位於細胞分裂的部位或附近。間體的功能:(1)參與隔膜形成(2)與核分裂有關(3)類似線粒體功能

  核質體:由大型環狀雙鏈DNA纖絲不規則地摺疊或纏繞而構成的無核膜、核仁的區域質粒:細菌染色體外的共價閉合環狀雙鏈DNA分子.分子量約為2—100×106D.攜帶1—100個基因,一個菌細胞可有一至數十個質粒。

  19質粒的特點:1、可以在細胞質中獨立於染色體之外(即以遊離狀態)存在,也可以插入到染色體上以附加體的形式存在;2、在細胞分裂時,可以不依賴於細菌染色體而獨立進行自我複製,也可以插入到細菌染色體中與染色體一道進行復制;3、質粒可以透過轉化、轉導、或接合作用而由一個細胞轉移到另一個細胞,使兩個細胞都成為帶有質粒的細胞;

  質粒對於細胞生存並不是必要的。

  細胞質功能:細胞質中含有豐富的酶系,是營養物質合成、轉化、代謝的場所。

  核糖體:是分散在細胞質中的顆粒狀結構,由核糖體核酸和蛋白質組成。細菌的核糖體:沉降係數為:70s,由50s大亞基和30s小亞基構成。功能:是細胞合成蛋白質的機構。

  異染粒:是普遍存在的貯藏物,大小為0.5—1μm,主要成分是多聚偏磷酸鹽的聚合物,分子呈線狀,嗜鹼性強,用美蘭染色時著色較深,呈紫紅色,與菌體其他部位不同,故稱異染粒。功能:貯存磷元素和能量,降低滲透壓。

  硫粒:是硫元素的貯藏體功能:a.好氧硫細菌的能源b.厭氧硫細菌的電子供體澱粉粒和肝糖:都是α-1,4或α-1,6糖苷鍵的葡萄糖聚合物。這些貯藏物通常較均勻地分佈在細胞質內,顆粒較小。

  脂肪粒:脂肪粒的折光性較強,它可被脂溶性染料染色;細胞生長旺盛時,脂肪粒增多,細胞遭破壞後,脂肪粒可遊離出來。

  氣泡:由蛋白質膜構成的充滿氣體的泡狀物。有些細菌細胞質中含有幾個或多個氣泡。常見於光合細菌和水生細菌。

  20氣泡的功能:1調節細胞比重,加大菌體的浮力,借氣泡漂浮能力,以使其漂浮在合適的水層中,使無鞭毛菌在合適的環境中生長2氣泡吸收空氣,空氣中的氧氣可供代謝需要。

  糖被及其型別:某些細菌細胞壁外的一層粘液性膠狀物質。

  21根據糖被的形狀和厚度的不同,將莢膜分為四類:莢膜:粘液狀物質具有一定外形,相對穩定地附著在細胞壁外,厚度:>0.2μm。微莢膜:粘液狀物質較薄,厚度:<0.2μm,與細胞表面牢固結合。粘液層:粘液物質沒有明顯的邊緣,比莢膜鬆散,可向周圍環境中擴散,增大黏性。菌膠團:包裹在細胞群體上的膠狀物質。

  莢膜的觀察:熒光顯微鏡負染色特殊染色

  22莢膜的生理功能:1、莢膜富含水分,可保護細胞免於乾燥;2、能抵禦吞噬細胞的吞噬;3、為主要表面抗原(K抗原),是有些病原菌的毒力因子;4、能保護菌體免受噬菌體和其他物質(溶菌酶和補體)的侵害;5、是某些病原菌必須的粘附因子;6、貯藏養料,是細胞外碳源和能源的儲備物質

  莢膜與菌落形態:光滑型菌落——產莢膜的細菌在固體培養基上形成的菌落表面溼潤、有光澤、呈粘液狀,稱S-型菌落。

  粗糙型菌落——不產莢膜的細菌形成的菌落表面乾燥、粗糙、稱R-型菌落。

  鞭毛:某些微生物表面由細胞內生出的細長、波曲的結構。

  纖毛:纖毛比鞭毛更短、更細,且又直又硬。數量很多,不具有運動功能,但與菌的致病性.吸附等有關

  芽胞:某些細菌生長到一定階段或在一定環境條件下,細胞的正常生長和分裂停止,細胞內細胞質濃縮,逐步行成一個圓形、橢圓形或圓柱形的,對不良環境有較強抵抗力的特殊結構,稱為芽胞。芽胞成熟後可自行從芽胞囊中釋放出來。因芽胞的形成都是在細胞內,故又稱內生孢子。

  芽孢有多層結構,主要包括孢外壁、芽孢衣、皮層和核心

  芽孢的'形成過程:軸絲形成--形成前芽孢--前芽孢隔膜形成--前芽孢發育成熟--芽孢形成--芽孢囊裂解

  23芽孢的特性:1、對高溫、乾燥、輻射、化學藥物有強大的抵抗力。2、含水量低、壁厚而緻密,通透性差,不易著色,折光性強。3、芽胞內新陳代謝幾乎停止,處於休眠狀態,但保持潛在萌發力。4、一個芽孢萌發只產生一個營養狀態的細胞。

  芽孢的本質:即不是細菌生活週期的必經階段,也不是細菌繁殖的一種形式,又不是對環境的消極反應,而是一種生命形式,一種獨立的休眠體。

  放線菌:是一類具有絲狀分枝的單細胞,主要以外生孢子的形式繁殖,革蘭氏陽性,與細菌同屬原核微生物。放線菌菌菌落中的菌絲常從一箇中心向四周輻射狀呈放射狀生長,並因此而得名。放線菌有特殊的土黴味。

  24放線菌與細菌的比較:同為單細胞,菌絲比真菌細,其直徑與細菌接近;同屬原核生物。無核膜、核仁和線粒體等。核糖體70S等;胞壁含磷壁酸,二氨基庚二酸,不含幾丁質,纖維素;G+;對環境的要求與細菌相近;對溶菌酶敏感;對抗生素的反應向細菌。

  放線菌的形態構造:由分枝狀菌絲組成。菌絲無隔膜,仍屬單細胞

  菌絲根據形態和功能不同可分為:基內菌絲,氣生菌絲,孢子絲

  枝原體:枝原體又稱菌原體,是一類無細胞壁、能在體外營獨立生活的最小單細胞微生物,不具細胞壁僅在細胞質表面又一種包含有3層細胞質膜。內外層為蛋白質和糖類,中層為類制和膽固醇。質膜含有甾醇,不同於其他原核微生物.二分裂繁殖為主,也有芽殖,或球狀體長出絲狀體,絲狀體又凝整合鏈球狀,釋放出小球狀體

  25藍細菌與真核藻類的最大區別在於:藍細菌無葉綠體,無真核。有70S核糖體,細胞壁中含有肽聚糖。對青黴素和溶菌酶十分敏感等。細胞的特化形式:a、異形胞b、靜息孢子與革蘭氏陰性細菌極其相似:細胞壁雙層,含肽聚糖。

  類囊體(thylakoid):細胞內進行光合作用的部位

  真核微生物的形態和構造

  真核微生物:凡是細胞核具有核膜、能進行有絲分裂、細胞質中存線上粒體或同時存在葉綠體等細胞器的微小生物,都稱為真核微生物。

  真菌——具有細胞壁,不含葉綠素,無根莖葉的分化,以產生大量孢子進行繁殖,以寄生或腐生方式生存的真核微生物。

  酵母菌是一類單細胞真菌的俗稱

  26特徵:1.個體一般以單細胞狀態存在;2.多數營出芽生殖,有的裂殖;3.能發酵糖類產能;4.細胞壁常含有甘露聚糖;5.喜在含糖量較高、酸度較大的水生環境中生長。

  繁殖方式:根據能否進行有性繁殖,可將酵母菌分為:假酵母:只有無性繁殖過程。真酵母:既有無性繁殖,又有有性繁殖過程。

  芽殖出芽方式:多邊出芽、兩端出芽、三邊出芽、單邊出芽。環境適宜時,可出現假菌絲

  芽殖過程:母細胞形成小突起,核裂,原生質分配,新膜形成,形成新細胞壁

  出芽痕:在母細胞的細胞壁上出芽並與子細胞分開的位點

  假菌絲:有的酵母菌進行芽殖後,長大的子細胞不與母細胞立即分離,並繼續除芽,細胞成串排列,這種菌絲狀的細胞串。

  真菌絲:而黴菌的菌絲為真菌絲,即相連細胞間的橫隔面積與細胞直徑一致,呈竹節狀的細胞串,稱為真菌絲。

  擲孢子:是擲孢酵母屬等少數酵母菌產生的無性孢子,外形呈腎狀。這種孢子是在卵圓形的營養細胞上生出的小梗上形成的。孢子成熟後透過一種特有的噴射機制將孢子射出。

  酵母細胞的細胞壁:細胞壁結構:酵母細胞壁呈“三明治”結構

  細胞壁:外層:甘露聚糖,內層:葡聚糖,中間層:蛋白質

  但有的酵母菌如釀酒酵母中含有固醇類(甾醇)、VitD的前體----麥角固醇,這在原核生物是罕見的。

  液泡:1)單層膜包裹的細胞器;含有機酸、鹽類水溶液和水解酶類。2)調節滲透壓;與細胞質進行物質交換;儲藏物質。3)為細胞成熟的標誌

  酵母菌培養的特徵:菌落形態特徵:大而厚,圓形,光滑溼潤,粘性,顏色單調。常見白色、土黃色、紅色。

  黴菌:為絲狀真菌的統稱。凡是在營養基質上能形成絨毛狀、網狀或絮狀菌絲體的真菌。菌絲體:許多菌絲分枝連線,相互交織在一起所構成的形態

  黴菌菌絲型別:1)營養菌絲:在固體培養基上伸入基內的菌絲.行吸收養料之功能.2)氣生菌絲:向空中生長的菌絲.發育到一定階段可分化成孕育(繁殖)菌絲

  孢囊孢子:形成於菌絲的特化結構——孢子囊內。

  分生孢子:由分生孢子梗頂端細胞特化而成的單個或簇生的孢子。

  節孢子:又稱粉孢子,由菌絲斷裂而成。

  厚垣孢子:部分菌絲細胞質濃縮、變圓,周圍生出厚壁而成。

  卵孢子:由大小不同的配子囊結合後發育而成。小配子囊稱雄器;大配子囊稱藏卵器。接合孢子是由菌絲生出的結構大小相似、形態相同或略有不同兩個配子囊接合後發育而成。

  同宗配合:是單一的孢子囊孢子萌發後形成的菌絲,甚至同一菌絲的分枝相互接觸,而形成接合孢子的過程。

  異宗配合:是不同菌系的菌絲相遇後,才能形成接合孢子,這兩種有親和力的菌系在形態上並無區別。

  子囊孢子:在子囊中形成。子囊:兩性細胞接觸以後形成的囊狀結構

  病毒

  (真)病毒(virus):至少含有核酸和蛋白質兩種

  組分1.類病毒(viroid):只含單獨具侵染性的RNA組分2.亞病毒擬病毒(virusoid):只含不具單獨侵染性的RNA組分3.垣病毒(prion):只含蛋白質一種組分。

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