微生物生理
绪论P1-2
P1 微生物生理的研究方面，发展史及著名人物
P2 微生物与环境，微生物与能源，微生物与资源开发利用
微生物研究方法与技术
第一章P2-26
P3 微生物细胞的基本结构、真细菌的细胞壁、肽聚糖
P4 肽聚糖的合成
P5 抗生素对肽聚糖合成的抑制
P6 G+磷壁酸
P7 磷壁酸功能、G+表面蛋白、粘附素adhesins、入侵素invasin、G—外膜层、脂多糖LPS 核心寡糖
P8 脂A、内毒素endotoxin、LPS功能、G—磷脂、蛋白、孔道蛋白porins、微量蛋白、脂蛋白
P9 细胞壁的功能、抗酸细菌Acid-FAST细胞壁（特殊细胞壁）、分支菌酸mycolic acids、周质空间periplasmic space、古菌Archaea细胞壁的特殊性
P10 古菌细胞壁的化学组成、假肽聚糖pseudomurein构成的细胞壁、酸性杂多糖、蛋白质或糖蛋白。没有细胞壁的古细菌
P11 真菌细胞壁成分、酵母菌的细胞壁（葡萄糖glucans、甘露聚糖糖蛋白mannoproteins、几丁质Chitin）、丝状真菌的细胞壁、藻类的细胞壁
P12 杂多糖的种类与菌种有关、细胞膜cell membrane化学组成：脂类lipids：磷脂phospholipids糖脂glycolipids支原体Mycoplasma、细菌细胞膜糖脂两类：第一类是糖基二脂酰甘油。第二类是糖的一个或多个羟基被长链脂肪酸脂酰化而形成的糖脂
P13 鞘脂sphimgolipids、其他脂类、脂醌类的泛醌（UQ即CoQ）和萘醌（MK，即维生素K）
古菌分为极性脂和非极性脂、盐杆菌Halobacterium、细菌视紫红质bacteriorhodopsin、视黄醛retinal
P14 真核微生物的脂类、甾醇sterols、麦角甾醇（ergosterol）和酵母甾醇（zymosterol），整合蛋白（integral protein，transmembrane protein）、外周蛋白（peripheral protein、脂锚定蛋白（lipid-anchored protein
P15 细胞膜的结构——流体镶嵌模型（fluid mosaic model、质膜的流动性、翻转酶(flippase 又称磷脂转位蛋白(phospholipid translocator、影响膜脂流动性的因素、膜蛋白的分子运动、膜的流动的重要性
P16 细胞膜的重要作用：①物质转运作用②呼吸作用③生物合成作用④传递信息⑤染色体分离⑥维持细胞的结构完整，保护细胞内成分；⑦细胞表面纤毛、鞭毛的着生位点及供能部分。⑧细胞抗原-抗体特异性识别的物质基础和位置(9) 渗透压屏障
细胞质（cytoplasm、细胞质的主要功能
核酸染色体、类核（nucleoid、复制起点（OriC）、复制终点（TerC、
P17 质粒（plasmid、共价闭合环状DNA（covalent closed circular DNA，cccDNA、质粒特性、附加体（episome、复制子（replicon、F–因子（fertility factor、R因子（resistence factor、抗性转移因子（resistence transfor factor，RTF ）和抗性决定R因子（r-determinant、Col因子（colicinogenic factor、降解性质粒、Ti质粒（tumor inducing plasmid、巨大质粒（mega质粒
转位因子(transposable element指可移动的DNA 或＂跳跃基因( jumping gene )＂，分为三
类：插入序列(insertion sequence, IS)?、转位(座)子(transposon, Tn) 噬菌体Mu 和D108。P18 基因组、真核生物基因组、基因间有间隔区(spacer DNA), 基因为断裂基因(split gene) 即内含子,外显子
P19 古细菌生物的遗传信息传递机制与真和生物相似、基因的命名原则、抑制核酸合成的抗生素、核糖体（ribosome
P20 抑制蛋白合成的抗生素
微生物细胞的外部结构表面附属物（surface appendages）鞭毛、菌毛和性毛
细菌的鞭毛（bacterial flagella、细菌鞭毛及运动性的检测、鞭毛丝（FILAMENT
鞭毛蛋白（flagellin、鞭毛钩（HOOK、鞭毛的进化
P21 鞭毛的功能、微生物趋化性的机理、甲基受体趋化蛋白MCPs（methyl accepting chemotaxis proteins、趋化性Chemotaxis、特殊鞭毛（轴丝axial filament）
P22 细菌的菌毛（fimbriae、菌毛（pili、菌毛的功能、细菌的性菌毛（sex pili、性菌毛分两类
真核微生物的鞭毛和纤毛结构、功能
P23 荚膜（capsule）和粘液层（slime layer）、大荚膜（macrocapsules、微荚膜（microcapsules、化学组成、功能
外膜泡（outer membrane vesicle、形成机理、化学成分、细菌外膜泡与致病性的关系
P24 点阵颗粒（lattice granule、螺管结构（coil structure、S-层及其功能、
微生物细胞的内膜系统
原核生物：间体（mesosome及其生理功能
P25 光合膜（photosynthetic membranes、其他内膜系统
真核生物：线粒体（mitochondria）和叶绿体（chloroplasts）
内共生学说、微体（microbodies、过氧化物小体（peroxisomes）和乙醛酸小体（glyoxysomes）芽孢、伴孢晶体
P26 特殊内含体及贮存物质颗粒
空气泡囊（gas vesicles、磁性颗粒、贮存物质颗粒（多聚葡萄糖颗粒
聚β-羟基丁酸（（Poly-β-hydroxybutyrate，PHB）颗粒脂滴（lipid droplets）硫颗粒（sulfur granules）蓝藻素颗粒（cyanophycin granules））、
第二章P26-39
P27 营养(nutrition)：生物体从外部环境中摄取对其生命活动必须的能量和物质，以满足正常生长和繁殖需要的一种最基本的生理功能。
营养物(nutrient)：具有营养功能的物质。
营养类型
腐生型(metatrophy)：可利用无生命的有机物(如动植物尸体和残体)作为碳源；
寄生型(paratrophy)：寄生在活的寄主机体内吸取营养物质,离开寄主就不能生存；二者之间还有：兼性腐生型(facultive metatrophy)；
兼性寄生型(facultive paratrophy)；
5．营养缺陷型
某些菌株发生突变(自然突变或人工诱变)后，失去合成某种(或某些)对该菌株生长必不可少的物质(通常是生长因子如氨基酸、维生素)的能力，必须从外界环境获得该物质才能生长繁殖，这种突变型菌株称为营养缺陷型(auxotroph)，相应的野生型菌株称为原养型(prototroph)。
微生物的营养要素：碳源(carbon source、氮源(nitrogen source、生长因子(growth factor、无机盐(inorganic salts、水
无机盐的生理功能
P28 水的生理功能、水活度、细胞对营养物质的吸收、不同物质透过人工脂双层的能力小分子物质的吸收
1.简单扩散(simple diffusion)?
P29 膜的组成对扩散的影响：胆固醇的含量、脂肪酸的组成
环境条件对膜渗透性的影响：温度、乙醇等脂溶性物质
2、促进扩散(facilitated diffusion)?【动力：物质在膜两侧的浓度差；物质运输过程中不消耗能量；运输速率与膜内外物质的浓度差成正比；有载体(carrier)的参与，而且每种载体只运输相应的物质，具有较高的专一性。】
载体蛋白(carrier protein)和通道蛋白(channel protein)
水特异的亲水性通道（aquaporin-Z）
P30 电位调控型钾离子通道(voltage-dependent Potassium channel，简称Kv channel)
甘油运输体(GlpF)
3、主动运输(active transport) ?及其特点
运输物质所需能量来源：ATP动力型（ATP-linked Ion Motive Pumps）、P-型泵
P31 ABC型泵（ATP-binding cassette），又称ＡＢＣ转运器
蛋白质复合体（又称为traffic ATPase
P32 质子动力型可称为化学渗透动力型（Chemiosmotic-Driven transport），分三种类型：同向传递（symport）（或称为共传递）、反向传递（antiport）和单向传递（uniport），前两者又称为偶联传递（coupling transport）。
4、基团转位(group translocation)及其特点
P33 基团转位依赖磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)和磷酸转移酶系统(PTS)。
1. 热稳定性载体蛋白(heat stable carrier protein ,HPr) 的激活
2. 糖磷酸化后运入膜内
四种运输营养物质方式的比较
铁的运输、铁载体（siderophores）
P34 铁载体的分类、配体的特征
氧肟酸盐型铁载体的通式
5、膜泡运输(memberane vesicle transport)?
变形虫(amoeba
P35 大分子营养物质的运输：靶向输送（信号肽）、
一、蛋白质的转运机制：1 、Sec 转运系统（p36）2 、Tat转运系统（p36）
P36 SRP—介导转位
P37 Sec和tat系统共性和差异性
二、蛋白质的分泌机制
一类依赖于Sec转运系统（Sec-dependent），包括了3种类型，即typeII、typeIV，typeV 第二类不依赖于Sec转运系统（Sec-independent）包括了2种类型，即typeΙ和typeΙΙ
Ι
P37-38 各种分泌机制
第三章P39-69
P39 生长、繁殖
P40 细胞周期定义、真核生物的细胞周期、原核生物的细胞周期
P41 细菌的个体生长与繁殖、细菌类核DNA 的复制与分离、细胞的体积随着生长速率的增加而增大、细菌个体的生长、新细胞壁的生长与原细胞壁上肽聚糖的限制性降解有
关、核蛋白体的组装、核糖体rRNA基因的转录与加工
P42 原核生物rRNA基因及转录、原核生物rRNA加工、原核生物的核糖体蛋白
P43 E. Coli 30S亚基的体外组装、细菌群体的生长、细菌群体的生长的测定方法、测量菌体数目的方法、测量菌体细胞物质的方法、细菌的群体生长曲线、生长曲线可分为以下几个时期：延迟期、加速生长期、对数生长期、减速生长期、稳定期、加速死亡期、对数死亡期、残留期、
P44 影响生长速率的因素、延迟期出现的原因、延迟期细胞的特性、决定延迟期长短的因子：微生物的特性、环境因素的影响
P45 延迟期的应用、对数生长期、G：代时，细胞每分裂一次所需要的时间、比生长速率常数、比生长速率与限制性营养物的关系
P46 莫氏公式和米氏公式、Ks、比生长速率与温度的关系、稳定期、稳定期出现的原因
P47 微生物的死亡和残留、微生物的死亡动力学——对数残留定律、1/10 衰减时间（D）、应用对数残留定律计算灭菌温度
丝状真菌与放线菌的生长、丝状真菌生长的测定：1菌丝生长速率的测定、2菌落生长速率的测定、菌丝干重测定法、
P48 真菌菌落径向扩展曲线：延滞期、指数期、减速期、线性期
液体培养条件下的菌丝生长曲线：延滞期、迅速生长期、衰退期
菌丝体的顶端生长：（一）菌丝顶端的结构（分泌泡富集区）（二）丝状真菌顶端生长机制（定向分泌）
P49 顶体(Spitzenkorper)的作用、微管组织中心(MTOC)、囊泡供应中心(VSC)、细胞骨架的作用、微丝骨架、微管骨架(Microtubular Cytoskeleton、动力蛋白(dynein、驱动蛋白(Kinesin、膨压的作用、Ca2+浓度梯度的作用
P50 钙调素（CaM）在顶端生长中的作用、CaM的一般特点及功能、CaM在顶端生长过程中可能行使的作用、信号传递
酵母菌的生长、酵母菌的细胞周期可以明显地可以区分为四个时期，DNA 合成期(S ); G2 期; M期，G1。
酵母菌的营养生长、酵母菌的出芽繁殖、
P51 隔膜蛋白（septins、酵母菌的隔膜蛋白、酵母菌出芽过程中的纺锤体极板（Spindle Pole Body ，SPB）、SPB的复制分为三个步骤
P52 酵母菌的有性繁殖、微生物的培养、同步培养（synchronous cultures、筛选法、诱导法、化学诱导、物理诱导
P53 温度为诱导因子、连续培养、连续培养的二种装置（恒化器、恒浊器）、稀释度、稀释度与生长速率的关系
P54 连续发酵的优点、缺点
微生物的生长与环境的关系环境因子对生长的影响：温度、温度系数Q10、微生物的生长温度、
P55 高温对微生物的影响、致死温度、致死时间、生长的环境条件对温度效应有影响P56 低温、低温对微生物的影响受其它因素的影响、辐射、可见光
P57 绝大多数微生物的生长不需要光、保护色素如胡萝卜素能防止光氧化作用、光动力作用、紫外线及其作用机制、X射线
P58 X射线作用机制、声波及超声波作用机制、渗透压及其作用机制、嗜盐微生物
P59 压力、干燥
P60 氧化还原电位、化学因子对微生物的影响、氢离子浓度、PH的影响、PH值还会
影响营养物质的溶解度、化学药物
P61 在用化学药物处理微生物时，要注意三个因子。即药物浓度、处理时间和微生物的敏感性
化学药物可分为：有机化学药物、无机化学药物、染色剂及其它药物
酚类、醇类、乙醇的杀菌机理、甲醛、戊二醛、表面活性剂
P62 无机化合物、重金属及其化合物、汞、铜、银、砷、氧化剂、染色剂、理想的消毒防腐剂
P63 微生物对环境的适应、趋向性（趋化性、趋光性、趋氧性、趋磁性与趋电性）
微生物的趋向性、抗逆性
耐高渗透压性和渗透调节、相容性物质的概念
P64 相容性物质的调渗机理、中度嗜盐菌中相容性物质的种类（四氢嘧啶、氨基酸类甜菜碱、糖类）、渗透压的调节
P65 低渗环境的适应、膜衍生的寡聚糖MDO、微生物抗药性的获得途径：基因突变、ＤＮＡ水平转移所致的获得性耐药
细菌抗药性的机理：1）.抗性细胞产生使药物失去活性的酶2）.修饰和改变药物作用靶位3)改变细胞对药剂的渗透性与增强外排作用4）.形成救护途径
P66 微生物对高温的抗性、热激蛋白（heat shock protein, Hsp 、分子伴侣（molecular chaperones
嗜热微生物的生长环境1热液喷口2热泉3堆肥
嗜热微生物耐热的机理
嗜热蛋白的抗热性
P67 嗜热微生物的核酸与抗热性
二个最重要的因素与DNA的热稳定关系最大：1. 含有反向DNA 促旋酶（reverseDNA gyrase）、2. 含有各种类型的DNA结合蛋白，包括与组蛋白类似的蛋白。
嗜热菌的细胞壁与生长温度的关系
嗜热微生物细胞膜中的脂肪酸组成
P68 保护因子
tRNA 解链温度与镁离子浓度的关系
4、耐冷机制
冷休克蛋白( cold shock proteins，Csps) 、持家蛋白( housekeep ing p roteins)、抗冻蛋白( antifreeze proteins, Afps)
5、微生物对极端pH 值的抗性
P69 微生物必须具有适应环境pH变化的能力才能生存
酸休克蛋白(acid shock protein)
5、微生物对重金属离子的抗性
抗重金属的机理：（1）通过改变细胞膜透性，阻止金属离子进入细胞、（2）产生某种螯合剂，抵抗金属离子的毒害、（3）通过酶促反应，使有毒物质转变成无毒化合物
细菌生物被膜bacterial biofilm、生物被膜的形成过程
第一章绪论 1 什么是微生物？微生物有哪些主要类群？ 微生物是指肉眼难以看清，需要借助光学显微镜或电子显微镜才能观察到的一切微小生物的总称。 微生物包括：原核类：三菌(蓝细菌、细菌、放线菌)、三体(支原体、衣原体、立克 次氏体)(蓝细菌即蓝藻，所以有时也称一藻、二菌、三体) 真核类：真菌、原生动物、显微藻类 .非细胞生物：病毒、亚病毒(类病毒、拟病毒、朊病毒) 3.微生物的主要特点是什么？ 形体小，比面积大。 吸收快，转化快。 生长旺，繁殖快。 适应性强，易变异。 分布广，种类多。 第二章原核微生物 1比较G+和G-的细胞壁的结构和化学组成上的异同点，并简述革兰氏染色的原理及操作步骤。 革兰氏阳性菌细胞壁由肽聚糖和磷壁酸组成 革兰氏阴性菌细胞壁由肽聚糖和脂多糖组成 革兰氏染色法：草酸铵结晶紫初染-----碘液媒染-----95%乙醇脱色---番红复染原理：革兰氏阳性菌肽聚糖含量与胶联程度都比较高，肽聚糖层多，所以细胞壁较厚，壁上的间隙较小，媒染后形成的结晶紫-碘复合物就不易被洗脱出细胞壁，加上它基本上不含脂质，乙醇洗脱时细胞非但没有出现缝隙，反而使肽聚糖层网孔因脱水而变得通透性更小，结果蓝紫色的结晶紫-碘复合物就留在细胞内而使细胞呈蓝紫色。而革兰氏阴性菌的肽聚糖含量与胶联程度较低。层次也少，故其细胞壁较薄，壁上的空隙较大，再加上细胞壁的脂质含量高，乙醇洗脱后，细胞壁因脂质被溶解而孔隙更大，所以结晶紫-碘复合物极亦脱出细胞壁，乙醇脱色后的细胞成无色，经过番红复染，结果就呈现红色。 2细菌的菌落特征如何描述？（提示：细菌菌落总的特征以及具有特殊结构时的菌落特征）细菌菌落湿润、粘稠、易挑起，质地均匀及菌落各部位颜色一致。 4 放线菌的菌丝类型有哪些？各有何功能？ 基内菌丝：吸收营养物质和排泄废物 气生菌丝：多核菌丝生成横隔进而分化形成孢子丝 孢子丝： 第三章真核微生物 2 酵母菌和霉菌的繁殖可形成哪几种无性孢子和有性孢子？ 酵母菌：无性孢子包括掷孢子、厚垣孢子、节孢子、分生孢子。 有性孢子有子囊孢子 霉菌：无性孢子有厚垣孢子、节孢子、分生孢子、孢囊孢子、游动孢子。 有性孢子有卵孢子、接合孢子、子囊孢子。
微生物生理生化反应
实验原理 通过测定微生物细胞内某些酶类的有无、对某些底物的利用能力、代谢产物的类型等来研究微生物代谢的多样性。某些细菌产生色氨酸酶，能分解培养基蛋白胨中的色氨酸，产生吲哚，当吲哚遇到含有对二甲基氨基苯甲醛试剂，形成红色的玫瑰红吲哚，为吲哚反应阳性。V-P反应也称乙酰甲基甲醇试验。微生物发酵葡萄糖产生丙酮酸，2分子丙酮酸脱羧形成乙酰乳酸，继续脱羧形成乙酰甲基甲醇，后者在碱性条件下与胍类、肌酸类物质反应，形成红色化合物，为V-P反应阳性。有些细菌发酵糖类产生乳酸，琥珀酸、醋酸和甲酸等大量酸性产物，使发酵液的pH下降到4.2以下，当加入甲基红试剂后，使发酵液变红色。某种微生物能以某种糖类为碳源，产酸产气，则判断为发酵这种糖。 实验材料和方法： 材料： 培养基：葡萄糖蛋白胨水培养基、蛋白胨水培养基、糖发酵培养基（葡萄糖、乳糖和蔗糖）、酚红半固体培养基、牛肉膏蛋白胨固体培养基； 菌种：大肠杆菌（E. coli）、金黄色葡萄球菌（Staphylococcus arueus）、产气肠杆菌（Enterobacter aerogenes）、变形杆菌（Proteus vulgaris）、枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）、丙酮丁醇梭菌（Clostridium acetobutylicum）； 试剂：V-P试剂、甲基红试剂、吲哚试剂、乙醚、1.6%溴甲酚紫指示剂、抗生素； 仪器及用具：酒精灯、接种环、超净工作台、恒温培养箱、高压蒸汽灭菌锅、恒温水浴锅、试管、移液管、滴管、杜氏小管、记号笔等。 实验方法： 1.V-P反应 取5只装有葡萄糖蛋白胨水培养基的试管，以无菌操作分别接种大肠杆菌、产气肠杆菌、普通变形均、枯草芽孢杆菌菌液0.1mL至上述相应试管的培养基中，空白对照不接种。置于37℃恒温箱中培养48小时。取出培养物，分别从中取出2.5mL培养液，再加入等量V-P试剂，充分震荡后放置在37℃培养箱中温育30min。若培养液呈红色，记录为V-P试验阳性反应；无色者为V-P试验阴性反应；粉红色者为弱阳性。 2.甲基红试验 分别从V-P实验中的培养物中取出2.5mL培养液，分别加入2～3滴甲基红指示剂，立即观察培养液颜色变化。若培养液变成红色，即为阳性反应，橘色或黄色为阴性反应，橘红色为弱阳性。 3.吲哚试验 取5只装有蛋白胨水培养基的试管，以无菌操作分别接种大肠杆菌、产气肠杆菌、普通变形均、枯草芽孢杆菌菌液0.1mL至上述相应试管的培养基中，空白对照不接种。置于37℃恒温箱中培养48小时。在通风橱中向培养基中加入乙醚1～2mL，振荡使吲哚尽量被完全萃取至乙醚中，沿管壁缓慢加入5～10滴吲哚试剂，加入后不能摇动。若乙醚层呈现玫瑰红色，即为吲哚试验阳性反应，否则为阴性反应。 4.糖发酵试验 取分别装有葡萄糖、蔗糖和乳糖发酵培养液试管个4支，内装有倒置杜氏小管，杜氏小管内
第一章微生物的细胞结构与功能 真菌细胞的质膜中具有甾醇，原核生物的质膜中很少或没有甾醇。 载色体亦称色素体或叫光合膜：是光合细菌进行光合作用的场所 羧酶体又称多角体是自养细菌特有的内膜结构，由3.5nm厚的蛋白质单层膜包围，是自养细菌固定CO2的场所 类囊体（th ylakoid）是蓝细菌进行光合作用的场所 内质网指细胞质中一个与细胞基质相隔离、但彼此相通的囊腔和细管系统，由脂质双分子层围成 高尔基体是一种内膜结构，由许多小盘状的扁平双层膜和小泡组成，与细胞的分泌活动和溶酶体的形成等有关是合成、分泌糖蛋白和脂蛋白以及进行酶切加工的重要场所。 磁小体是趋磁细菌细胞中含有的大小均匀、数目不等的Fe3O4 / Fe3S4颗粒，外有一层磷脂、蛋白或糖蛋白膜包裹 芽孢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 溶酶体是胞质中一类包着多种水解酶的小泡溶酶体的标志酶是酸性水解酶 微体是一种单层膜包裹的、与溶酶体相似的小球形细胞器，但其所含的酶与溶酶体所含的不同 一．什么是原核生物与真核生物？ 原核微生物是细胞内有明显核区，但没有核膜包围；核区内含有一条双链DNA 构成的细菌染色体；能量代谢和很多合成代谢均在质膜上进行；蛋白质合成“车
间”--核糖体分布在细胞质中。 真核微生物是细胞核具有核膜、核仁，能进行有丝分裂，细胞质中存在线粒体或同时存在叶绿体等多种细胞器的一类微生物。 二．比较原核生物和真核生物的异同点？ 相同点：不论是原核生物还是真核生物，它们的遗传物质的本质相同；在它们的细胞中同时具有DNA和RNA；一般都有产生能量与合成细胞物质的完整的酶系统；ATP是生物用来进行能量转换的物质之一；细胞的元素组成，糖代谢，核苷酸与氨基（除赖氨酸以外）生物合成途径基本相同；蛋白质和核酸生物合成的方式也基本相同 比较项目原核生物真核生物 细胞大小较小（通常直径小于 2um）较大（通常直径大于2um） 细胞壁主要成分多数为肽聚糖纤维素、几丁质等细胞器无有 鞭毛结构如有，则细而简单如有，则粗而复杂鞭毛运动方式旋转马达式挥鞭式 繁殖方式无性繁殖有性、无性等多种 细胞核核膜无有 组蛋白无有 DNA含量高（约10％）低（约5％）核仁无有
绪论 1.微生物生理学的研究对象与范围有哪些？ 答：研究对象：微生物生理学是研究微生物的正常功能和现象的科学，也就是研究微生物细胞的结构功能、生长繁殖、营养代谢、形态发生、遗传变异等活动中的生理规律 研究范围：1.研究微生物细胞的重建方式与一般规律 2.研究微生物与周围环境之间的关系 3.研究微生物生理活动与人类的关系 2.试叙微生物生理学研究中常用的技术与方法。 答：培养技术:微生物的类群众多，且都要求适合于自身的培养环境，因而发展了多种多样的培养技术。 染色技术:染色技术构成了以染色反应为基础的细菌细胞化学。细菌的每一基质都产生一个固定的染色反应，如我们要观察细胞的某一特殊构造，就需经过一特殊的染色 显微观察技术:相差，暗视野，荧光和电子显微镜的观察技术（扫描、透射）。 生化技术:对细菌结构及其代谢产物、降解产物、合成产物进行的分离，纯化和分析的技术。 生物物理技术:测量细菌的能量和电泳性质时，用凝胶扩散沉降试验、免疫反应、酶活性等。在免疫反应酶活性方法中，多使用光谱仪、质谱仪、各种层析、标记元素等。 生物合成技术:在生物合成中，多使用磁共振和顺磁共振、超速离心、
超滤、聚葡聚糖凝胶柱层析、粘度计、旋光仪、比浊计、各种测压技术和分子放射自显影技术等。 3.您对21世纪微生物生理学的展望有哪些认识？ 答：a.微生物生理学的基础研究继续得到加强 b.继续从微生物代谢产物中发现新的化合物、新的具有特殊功能的生物催化剂 c.与其他学科实现更广泛的交叉 d.在解决人类所面临的许多重大问题中，微生物生理学将发挥重要作用 4.试叙微生物生理学与其他学科的关系。 答：微生物生理的内容涉及分子生物学、细胞生物学、生物化学、动植物生理学、遗传学、免疫学以及微生物学等多种学科，虽然在总体上各有自己的体系，论述问题的角度不同，但在某个问题的基本内容方面，交叉现象是存在的，难以划分的，这也说明了微生物生理学与这些学科之间的密切关系 微生物生理学与生物化学的关系:生物化学是微生物生理学的基础和工具，以微生物为对象的生物化学规律的揭示，不少内容本身就是微生物生理学的内容，虽然两者解决问题的侧重点不同，都有自己应该解决问题的范围。但相互交叉，相互渗透之处实在不少。 微生物生理学与病理学的关系:微生物生理学与病理学有密切关系，
微生物类群介绍 微生物（Microorganism/Microbe） 是指一群个体微小、结构简单、低等生物的统称。它不是一个分类学上的专门名词，而是指所有肉眼看不见或看不清楚的微小生物的总称。虽然对于微生物的认识晚于植物和动物，但是人们和微生物打交道已有8000多 年的历史了，当时人们是不自觉地利用微生物，如大家熟知的发面和酿酒。在生活中，人们与微生物的关系非常密切，如用谷物、大豆可以做出面包、酒精和酱油；通过发酵可以大量生产抗生素、味精和酶制剂；农业上利用豆科植物轮作可以提高肥力；衣服发
霉、食品腐败；人类和其他动植物传染病的流行等，所有这些都是微生物作用的结果。 说到微生物的类群，首先要知道生物的界级划分研究简史。生物的分界是随着科学发展的水平在不断地改变及深化的。在林奈的时代，对生物的观察仅限于肉眼所能看到的特征及区别，那时生物仅分为植物界（Plantae）与动物界（Animalia）两大界。到19世纪中叶，霍洛（Hogg，1860）等提出了生物的三界系统，即原生生物界（Protista）、植物界与动物界，其中原生生物界包括单细胞动物、藻类及真菌，他们的三界系统
反映了单细胞生物与多细胞生物的 区别。1959年魏塔克（Whittaker）提出了四界系统，即原生生物界、真菌界（Fungi）、植物界与动物界。其中将原生生物界的真菌独立成为 了一界。1974年李代尔（Leedale）又提出了原核界（Monera），其中包含细菌及蓝细菌，仍为四界系统，即原核界、植物界、真菌界及动物界。直到1969年，魏塔克将分类系统进行了完善，提出了五界系统：真菌界、原核生物界、原生生物界、植物界、动物界。按照从高到低的顺序，依次有界、门、纲、目、科、属、种7个单元。
一、实验目的 1.证明不同微生物对各种有极大分子物质的水解能力不同，从而说明不同微生物有着不同的酶系统。 2.掌握微生物大分子物质水解实验的原理和方法。 3.了解糖发酵的原理和在肠细菌鉴定中重要作用。 4.掌握通过糖发酵鉴别不同微生物的方法。 5.了解IMViC的原理。 二、实验原理 由于各种微生物具有不同的酶系统，所以他们能利用的底物不同，或虽利用相同的底物但产生的代谢产物却不同，因此可以利用各种生理生化反应来鉴别不同的细菌，尤其是在肠杆菌科细菌的鉴定中，生理生化试验占有重要的地位。具体的原理如下： 1.淀粉水解试验：在淀粉固体培养基上接种两种细菌（枯草杆菌，大肠杆菌），培养两天以后，再往培养基中加碘液染色，若该细菌能分泌胞外淀粉酶，则能利用其周围的淀粉，淡然在染色后，其菌落周围不呈蓝色，而是无色透明圈。 2.糖发酵试验：不同的细菌分解糖的能力不同，有些细菌能利用糖发酵产酸和产气，有些则不能。酸在加入溴甲酚指示剂后会使溶液呈黄色，且德汉氏小管中会收集到一部分气体。若细菌不能使糖产酸产气，则最后溶液为指示剂的紫色，且德汉氏小管中无气体。 3.IMVC实验主要用于快速鉴别大肠杆菌和产气肠杆菌。 （1）吲哚试验：在蛋白胨培养基中，若细菌能产生色氨酸酶，则可将蛋白胨中的色氨酸分解为丙酮酸和吲哚，吲哚与对二甲基苯甲醛反应生成玫瑰色的玫瑰吲哚。本次不做该试验。
（2）甲基红试验（MR）：某些细菌在糖代谢过程中分解葡萄糖生成丙酮酸，后者进而被分解产生甲酸，乙酸和乳酸等多种有机酸，是培养液PH值降至4.2以下，加入甲基红后溶液呈红色。 三、实验材料 1.菌种 大肠杆菌（Escherichia coli），金黄色葡萄球(Staphyloccocus aureus Rosenbach)，铜绿假单胞菌（P.Aeruginosa），枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis Cohn）， 产气肠杆菌(Enterobacter aerogenes)，普通变形杆菌（Proteus.vulgaris)。 2.培养基 固体油脂培养基，固体淀粉培养基，葡萄糖发酵培养基（5支，附德汉式小管），乳糖发酵培养基（5支，附德汉式小管），蛋白胨水培养基。 3.溶液和试剂 革兰氏染色用卢戈氏碘液，甲基红指示剂，乙醚和吲哚试剂，无菌水。 4.仪器和其他用品 平板，试管，接种环，试管架，电子天平，称量纸，玻璃棒，三角瓶，烧杯，药匙，标签纸，酒精灯，滴管。 四、实验步骤 1.淀粉水解实验 （1）培养基制备 将固体淀粉培养基熔化后冷却至50℃左右，无菌操作制成平板。
实验六微生物的生理生化反应 一、实验目的 掌握细菌鉴定中主要生理生化反应的常规实验法。 二、实验原理 由于各种微生物具有不同的酶系统，所以他们能利用的底物不同，或虽利用相同的底物但产生的代谢产物却不同，因此可以利用各种生理生化反应来鉴别不同的细菌，尤其是在肠杆菌科细菌的鉴定中，生理生化试验占有重要的地位。具体个原理如下： 1、淀粉水解试验：在淀粉固体培养基上接种两种细菌（1—枯草杆菌，5—大肠杆菌），培养两天以后，再往培养基中加碘液染色，若该细菌能分泌胞外淀粉酶，则能利用其周围的淀粉，淡然在染色后，其菌落周围不呈蓝色，而是无色透明圈。 2、明胶水解试验：穿刺接种于明胶培养基中的细菌，若能产生明胶酶利用明胶，则该培养基在4摄氏度条件下会处于液体状态，从而区别于正常条件下4摄氏度时固态的明胶培养基。 3、糖发酵试验：不同的细菌分解糖的能力不同，有些细菌能利用糖发酵产酸和产气，有些则不能。酸在加入溴甲酚指示剂后会使溶液呈黄色，且德汉氏小管中会收集到一部分气体。若细菌不能使糖产酸产气，则最后溶液为指示剂的紫色，且德汉氏小管中无气体。 4、IMVC实验包括四个试验，主要用于快速鉴别大肠杆菌和产气肠杆菌，多用于水环境的细胞血检查。 ①吲哚试验：在蛋白胨培养基中，若细菌能产生色氨酸酶，则可将蛋白胨中的色氨酸分解为丙酮酸和吲哚，吲哚与对二甲基苯甲醛反应生成玫瑰色的玫瑰吲哚。本次不做该试验。 ②甲基红试验（MR）：某些细菌在糖代谢过程中分解葡萄糖生成丙酮酸，后者进而被分解产生甲酸，乙算和乳酸等多种有机酸，是培养液PH值降至4.2以下，加入甲基红后溶液呈红色。 ③柠檬酸盐利用试验：有些细菌能利用柠檬酸盐作为唯一的碳源，而有些细菌则不能利用。由于细菌不断地利用柠檬酸盐并生成碳酸盐，使培养基PH由中性变为碱性，培养基中的指示剂有浅绿色变为蓝色。 ④伏-普试验（乙酰甲基甲醇试验 VP）：某些细菌在代谢过程中，能分解葡萄糖产生丙酮酸，丙酮酸在羧化酶的催化下脱羧后形成活性乙醛，后者与丙酮酸缩合，脱羧形成乙酰甲基甲醇，或者乙醛化合生成乙酰甲基甲醇。乙酰甲基甲醇在碱性条件下被空气中的氧气氧化成二乙酰，二乙酰与培养基中含有胍基的化合物起作用生成红色化合物，即为VP试验阳性。 三、材料和器皿 ⑴ 菌种：1号—枯草杆菌，5号—大肠杆菌，7号—产气杆菌； ⑵培养基：淀粉培养基平板（1个），明胶培养基（2个），葡萄糖培养基（2个），葡萄糖蛋白胨水培基（4个），柠檬酸盐培养基斜面（2个）； ⑶试剂：卢氏碘液，溴甲酚紫指示剂，甲基红指示剂，溴麝香草酚兰指示剂，氢氧化钾，α—萘酚。 四、实验步骤
山东大学实验报告2012年 12 月 4日 姓名系年级 2011级生科2班组别四 科目微生物学实验题目微生物的生理生化反应 微生物的生理生化反应 一、【实验目的】 1. 证明不同微生物对各种有机大分子物质的水解能力不同，从而说明不同微生物有着不同的酶系统。 2.掌握进行微生物大分子物质水解试验的原理和方法。 3.了解糖发酵的原理和在肠细菌坚定中的重要作用。 4.掌握通过糖发酵鉴别不同微生物的方法。 5. 了解吲哚和甲基红试验的原理以及其在肠道细菌鉴定中的意义和方法。 二、【实验仪器与试剂】 菌种：枯草芽孢杆菌、大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、铜绿假单胞菌、普通变形杆菌、产气肠杆菌培养基：培养基：固体淀粉培养基、固体油脂培养基（大分子水解试验）；葡萄糖发酵培养基、乳糖发酵培养基（内装有倒置的德汉氏小管）（糖发酵试验）；蛋白胨水培养基（吲哚试验）；葡萄 糖蛋白胨水培养基； 试剂：卢戈氏碘液、乙醚、吲哚试剂、甲基红试剂、蒸馏水、 仪器：酒精灯、接种针、培养皿、试管、试管架、烧杯、量筒、德汉氏小管 三、【实验原理】 1.在所有生活细胞中存在的全部生物化学反应称之为代谢，代谢过程主要是酶促反应过程，由于各种 微生物具有不同的酶系统，所以他们能利用的底物不同，或虽利用相同的底物但产生的代谢产物却不同，因此可以利用各种生理生化反应来鉴别不同的细菌，尤其是在肠杆菌科细菌的鉴定中，生理生化试验占有重要的地位。 2.淀粉的水解：由于微生物对淀粉这种大分子物质不能直接利用，必须靠产生的胞外酶将大分子物质 分解才能被微生物吸收利用.胞外酶主要为水解酶,通过加水裂解大的物质为较小的化合物,使其能被运输至细胞内.如淀粉酶水解淀粉为小分子的糊精,双糖和单糖；而淀粉遇碘液会产生蓝色，因此能分泌胞外淀粉酶的微生物，则能利用其周围的淀粉，在淀粉培养基上培养用碘处理其菌落周围不呈蓝色，而是无色透明圈，据此可分辨微生物能否产生淀粉酶。 3.油脂的水解：在油脂培养基上接种细菌，培养一段时间后观察菌苔的颜色，若出现红色斑点，则说 明此中菌可产生分解油脂的酶。 4.糖发酵试验：糖发酵试验是常用的鉴别微生物的生化反应,在肠道细菌的鉴定上尤为重要.绝大多数 细菌都能利用糖类作为碳源和能源,但是它们在分解糖类物质的能力上有很大的差异.有些细菌能分解某种糖产生有机酸(如乳酸,醋酸,丙酸等)和气体(如氢气,甲烷,二氧化碳等);有些细菌只产酸不产气. 例如大肠杆菌能分解乳糖和葡萄糖产酸并产气。产酸后再加入溴甲酚指示剂后会使溶液呈黄色，且德汉氏小管中会收集到一部分气体。若细菌不能使糖产酸产气，则最后溶液为指示剂的紫色，且德汉氏小管中无气体。 5.IMVC实验主要用于快速鉴别大肠杆菌和产气肠杆菌。 （1）吲哚试验：是用来检测吲哚的产生，在蛋白胨培养基中，若细菌能产生色氨酸酶，则可将蛋白胨中的色氨酸分解为丙酮酸和吲哚，吲哚与对二甲基苯甲醛反应生成玫瑰色的玫瑰吲哚。但并 非所有的微生物都具有分解色氨酸产生吲哚的能力，所以吲哚实验可以作为一个生物化学检测
活性污泥中主要微生物类群的特征及作用 活性污泥是活性污泥处理系统中的主体作用物质，在废水生物处理中，不论采用何种方法处理构筑物及何种工艺流程，都是通过处理系统中活性污泥或生物膜微生物的新陈代谢的作用，使活性污泥具有将有机污染物转化为稳定无机物的活力，在有氧的条件下，将废水中的有机物氧化分解为无机物，从而达到废水净化的目的。处理后出水水质的好坏同组成活性污泥的微生物的种类、数量及其活性有。 活性污泥是由细菌、微型动物为主的微生物与悬浮物质、胶体物质混杂在一起所形成的茶褐色的絮凝体。其中的微生物主要由细菌组成，细菌主要有菌胶团细菌和丝状菌，数量可占污泥中微生物总量的90%～95%左右，细菌在有机废水的处理中起着最重要的作用，如在A-B活性污泥法中，A段在很高的负荷下运行，停留时间、污泥龄期都相对较短，在这种情况下，较高级的真核微生物无法生存，只有某些短世代的原核细菌才能适应、生存并得以生长繁殖。此外，活性污泥中还有原生动物和后生动物等微型动物。 在处理生活污水的活性污泥中存在大量的原生动物和部分微型后生动物，通过辨别认定其种属，据此可以判别处理水质的优劣，因此将微型动物称为活性污泥系统中的指示生物。 1微生物类群的分类 1.1肉足虫 其细胞质可伸缩变动而形成伪足，作为运动和摄食的胞器，常见的有变形虫和表壳虫。 1.2鞭毛虫 具有一根或一根以上的鞭毛，鞭毛是其运动器官，常见的有滴虫、聚屋滴虫、眼虫、豆形虫和粗袋鞭虫等。 1.3纤毛虫
动物周身表面或部分表面具有纤毛，作为运动或摄食的工具，具有胞口、口围等吞噬和消化的器官，分固着型和游泳型两种，常见的游泳型有漫游虫、草履虫、管叶虫、斜管虫等;常见的固着型有钟虫、盖虫、独缩虫、聚缩虫、吸管虫、累枝虫等。 1.4后生动物 在活性污泥系统中是不经常出现的，在出水水质较好或较稳定时出现，常见的有轮虫、红斑票贝体虫等。根据污水厂两年的镜检记录，红斑票贝体虫平时几乎不见，多在8-9月份出现，这时水温较高，一般为22℃左右。 2代谢捕食方式 ①通过体表吸收溶解性的有机物，吞噬废水中细小的有机物颗粒，经过新陈代谢作用，然后使之氧化分解为稳定的无机物。 ②捕食细菌或游离细菌，维持活性污泥系统中生态平衡及改善出水水质。通过捕食细菌，能促进细菌的生长，使细菌的生长能维持在对数生长期，防止种群的衰老，提高细菌的活力;由于游离细菌密度小，较难沉淀，易被出水带出而影响水质，微型动物吞噬游离可大大改善水质。 ③固着型纤毛虫及吸管虫还可分泌粘液，使之附着在絮凝体上生长;对悬浮颗粒及细菌均有吸附作用，从而有利于菌胶团及絮体的形成。 3提高出水水质方面的作用 ①通过某些原生动物的分泌物，在沉降过程中促进游离细菌的絮凝作用，提高细菌的沉降效率和去除率。 ②原生动物捕食细菌，提高细菌活动能力，提高对可溶性有机物的摄取能力。 ③原生动物和细菌一起，共同摄食病原微生物。 4在活性污泥系统中的指示作用
填空题 1.动植物的研究能以体为单位进行，而对微生物的研究一般用体 2.在微生物学中，在人为规定的条件下培养、繁殖得到的微生物群体称为培养物、其中只有培养物能较好地被研究、利用和重复结果。 3.一般情况下，培养微生物的器具，在使用前必须先行，使容器中不含。 4.用培养平板进行微生物纯培养分离的方法包括、和。 5、微生物在特定培养基上生长形成的菌落或菌苔一般都具有稳定的特征，可以成为对该微生物进行、的重要依据。 6、微生物保藏的目标就是要使所保藏菌株在一段时间不、不和不 7、一般说来，采用冷冻法时，保藏温度越，保藏效果越。 8、、和是影响显微镜观察效果的3个重要因索。 9.光学显微镜能达到的最大有效放大倍数是，这时一般使用 x的目镜，和 x的物镜，并应在物镜镜头和玻片之间加。 10、采用明视野显微镜观察未经染色的标本(如活的细胞)时，光的和都没 有明显的变化，因此，其形态和内部结构往往难以分辨。 11.在的照射下，发荧光的物体会在黑暗的背景下表现为光亮的有色物体，这就是荧光显微技术的原理。 12.透射电子显微镜用电子作为，因此其分辨率较光学显微镜有很大提高，但镜筒必须是环境，形成的影像也只能通过或进行观察、记录。 13.在显微镜下不同细菌的形态可以说是千差万别，丰富多彩，但就单个有机体而言，其基本形态可分为、与 3种。 14.霉菌菌体均由分支或不分支的菌丝构成。许多菌丝交织在一起，称为。在固体培养基上，部分菌丝伸入培养基内吸收养料，称为；另一部分则向空中生长，称为。有的气生菌丝发育到一定阶段，分化成。 15. 是一类缺少真正细胞壁，细胞通常无色，具有运动能力，并进行吞噬营养的单细胞真核生物。它们个体微小，大多数都需要显微镜才能看见。 选择题（4个答案选1) 1.培养微生物的常用器具中，（）是专为培养微生物设计的。 (1)平皿(2)试管(3)烧瓶(4)烧杯 2.( )可用来分离培养出由科学家设计的特定环境中能生长的微生物，尽管我们并不知道什么微生物能在这种特定的环境中生长。 (1)选择平板(2)富集培养(3)稀释涂布(4)单细胞显微分离 3.下面哪一项不属于稀释倒平板法的缺点?( ) (1)菌落有时分布不够均匀 (2)热敏感菌易被烫死 (3)严格好氧菌因被固定在培养基中生长受到影响 (4)环境温度低时不易操作 4.下面哪一种方法一般不被用作传代保藏?( ） (1)琼脂斜面(2)半固体琼脂柱(3)培养平板(4)摇瓶发酵 5.冷冻真空干燥法可以长期保藏微生物的原因是微生物处于( )的环境，代谢水平大大降低。 (1)干燥、缺氧、寡营养(2)低温、干燥、缺氧 (3)低温、缺氧、寡营养(4)低温、干燥、寡营养 6.对光学显微镜观察效果影响最大的是( )。
课堂报告名称：微生物的基本特征 一、课堂报告依据的知识背景 食品微生物学是基础微生物学的一个重要分支，属于应用微生物学的范畴，今年来随着分子生物技术的不断发展，许多新技术也越来越多的应用到食品微生物学的领域。要了解微生物学，首先要了解什么是微生物，其基本特征有哪些，然后我们才能对其进一步的研究、应用。微生物种类资源丰富，目前利用率不高，开发微生物不像稀有动物，微生物繁殖快，属于可再生资源。适应能力强，用途广。 二、撰写课堂报告的目的 本次报告主要通过对微生物的定义、分类、基本结构、结构功能等方面进行讲述，使大家对微生物有基本的了解，另外，在此基础上能够了解不同微生物再结构与功能上的差异。 三、撰写课堂报告的思路 根据本次课堂报告目的，从微生物的三大类原核生物、真核生物、病毒分别对其形态、结构以及功能进行阐述 四、课堂报告的正文 （一）原核微生物 1.单个细菌形态 a)球菌：细胞球形或椭圆形，当几个球菌连在一起是
接触面扁平。 单球菌：细胞沿一个平面进行分裂，子细胞分散而单独存在。 双球菌：细胞沿一个平面分裂，子细胞成双排列。 链球菌：细胞沿一个平面分裂而第二次细胞分裂与第一次分裂面平行，子细胞呈链状排列。 四联球菌：细胞按两个互相垂直的平面分裂，子细胞呈田字形排列。 八叠球菌：细胞按三个互相垂直平面进行分裂，子细胞t 特征性叠在一起呈立方体排列。 葡萄球菌：细胞分裂无定向，子细胞呈葡萄状排列。 b)杆菌：杆状或类似杆状的细菌。各种杆菌的大小、长短、弯度、粗细差异较大。排列一般分散存在，无一定排列形式。排列一般分散存在，无一定排列形式。 c)螺旋菌：细胞呈弯曲状的细菌。 弧菌，细胞短，不满一圈仅有一次弯曲，呈弧状，如脱硫弧菌。 螺旋菌，细胞为2次以上弯曲、呈螺旋形，较坚韧，如小
第二章细菌的生理 [教学内容] 细菌 [教学时数] 1学时 [授课对象] 基础、临床、预防、口腔医学类专业 [要求] 1、掌握细菌的细菌的合成代谢及生长曲线 2、掌握掌握消毒、灭菌、防腐、无菌的概念 3、熟悉细菌的理化性状 4、熟悉物理学消毒灭菌法，了解化学消毒灭菌法 5、熟悉细菌的人工培养 6、了解细菌的分类命名 [内容] 1、细菌的理化性状（熟悉） A、化学成分：水（最主要）、无机盐、蛋白质、糖类、脂质、核酸 B、物理性质： a、光学性质：细菌为半透明体，可用比浊法和分光光度计法估计细菌数目。 b、表面积：细菌体积微小，相对表面积大。 c、带电现象：G+菌的PH为2-3 G-性菌PH为4-5，故在中性或弱碱性环境中细菌均带 负电荷。 d、半透性：细菌的细胞壁和细胞膜都有半透性，允许水和小分子物质通过。 e、渗透压：G+性菌渗透压为 20-25个大气压 G-性菌渗透压大约为5-6个大气压 2、细菌的营养与生长繁殖 A：营养物质：水、碳源(糖类)、氮源、无机盐、生长因子 B：摄取营养的方式：被动运输、主动运输 C：细菌的营养类型：自养菌（化学、光能）、异养菌（寄生、腐生） D：影响细菌生长的因素：a:营养物质 b:PH（病原菌多数的最适PH大约在7.2-7.6） C:温度：病原菌均为嗜热菌，最适温度为37℃ D:气体：专性需氧菌（obigate aerobe） 专性厌氧菌（obigate anaerobe） 微需氧菌（microaerophilic bacterium） 兼性厌氧菌（facultative anaerobe） E：渗透压 E：细菌的生长繁殖（掌握） a、个体的生长繁殖：二分裂（binary fassion）一般20分钟分裂一次 代时（generation time）：细菌分裂数量倍增所需要的时间 b、菌体的生长繁殖：1、迟缓期（lag phase）短暂适应阶段 2、对数期（logarithmic time）细菌迅速增长，研究细 菌内的生物学状况（形态染色、生化反应、药物敏感实验等应选用该时期） 3、稳定期（stationary time）一些细菌的芽胞、外毒素、 抗生素在该时期产生。 4、衰亡期（decline time） 3、细菌的新陈代谢
微生物生理生化 名词解释 同多糖、杂多糖、大荚膜、微荚膜、肽聚糖、假肽聚糖、脂磷壁酸、脂多糖、脂A、转座子、插入序列、水活度、两向代谢途径、次级代谢、初级代谢、静息细胞、同功酶、特异营养突变株、合作生物合成、发酵作用、无氧呼吸、别构酶、异化型硝酸还原、同化型硝酸还原、异化型硫酸还原、呼吸链解偶联剂、β-氧化反应、斯提克兰反应、内源性代谢物、cccDNA、ocDNA、类菌体、初生氨基酸、次生氨基酸、协同诱导、顺序诱导、衰减子、同步生长、前体、微生物分析法、帽子结构、细胞凋亡、核酶、酶活性调节、协同反馈抑制、累积反馈抑制、超相加反馈抑制、别构酶的脱敏作用、共价修饰、同步培养、连续培养、稀释度、PPGPPP、PPGPP、膜骨架、糖胺聚糖、载体蛋白、通道蛋白、细胞质基质、糙面内质网、核被膜、核孔复合物、核小体、常染色质、异染色质、隔离子 问答 1、试述细菌细胞壁中肽聚糖分子间肽桥联接的几种类型 2、试述磷壁酸的种类 3、试述G-细菌细胞壁的结构组成的特点 4、试述真细菌原生质膜的组成及功能 5、试述原核生物基因组的结构特点 6、试述真核生物细胞膜系统及功能 7、试述水分对微生物活动的主要影响及功能 8、试述微生物对水分营养物质的运输方式及机理 9、试述微生物自身代谢的特点 10、试述微生物纤维素酶的种类、性质及作用方式 11、试述微生物利用葡糖分解为丙酮酸的代谢途径的功能及特点 12、试述微生物有氧呼吸过程及丙酮酸脱氢酶系的组成及作用机制 13、试述细菌呼吸链的特点 14、试述微生物氧化磷酸化的特点及目前几种有关机制的假说 15、试述肽聚糖生物合成过程及微生物的糖合成特点 16、试述固氮酶的组成及性质 17、试述固氮酶的催化反应过程 18、试述氢气和氧对固氮反应的影响 19、试述DNA的损伤及修复机制
微生物的生理生化反应 姓名：王雪学号：201500140130 班级：2015级四班2组同组者：张彬、田文娅 一、实验目的 1、证明不同微生物对各种有机大分子物质的水解能力不同，从而说明不同微生物有着不通过的酶系统。 2、掌握进行微生物大分子物质水解试验的原理和方法。 3、了解糖发酵的原理，掌握通过糖发酵鉴别不同微生物的方法。 4、了解吲哚和甲基红试验的原理以及其在肠道细菌鉴定中的意义和方法。 二、实验原理 微生物的生理生化反应原理：在所有生活细胞中存在的全部生物化学反应称之为代谢。代谢过程主要是酶促反应过程。许多细菌产生胞外酶，这些酶从细胞中释放出来，以催化细胞外的化学反应。各种细菌由于具有不同的酶系统，致使它们能利用不同的底物，或虽然可以利用相同的底物，却产生不同的代谢产物，因此可以利用各种生理生化反应来鉴别细菌。 大分子水解：由于微生物对淀粉这种大分子物质不能直接利用，必须靠产生的胞外酶将大分子物质分解才能被微生物吸收利用.胞外酶主要为水解酶,通过加水裂解大的物质为较小的化合物,使其能被运输至细胞内.将大分子物质分解的过程可以通过观察细菌菌落周围的物质变化来证实。淀粉遇碘液会产生蓝色，但细菌水解淀粉的区域，用碘测定不再产生蓝色，表明细菌产生淀粉酶。如淀粉酶水解淀粉为小分子的糊精,双糖和单糖；而淀粉遇碘液会产生蓝色，因此能分泌胞外淀粉酶的微生物，则能利用其周围的淀粉，在淀粉培养基上培养用碘处理其菌落周围不呈蓝色，而是无色透明圈，据此可分辨微生物能否产生淀粉酶。 脂肪水解后产生脂肪酸可改变培养基的PH，使PH降低，加入培养基的中性红指示剂会使培养基从淡红色转变为深红色，说明细胞外存在脂肪酶。在油脂培养基上接种细菌，培养一段时间后观察菌苔的颜色，若出现红色斑点，则说明此中菌可产生分解油脂的酶。 糖发酵试验：是常用的鉴别微生物的生化反应。某些细菌能利用糖类作为碳源和能源，使糖类分解为产酸产气或产酸不产气。不同种的细菌对于各种糖类利用能力不同，分解产物也不同。大肠杆菌能分解乳糖和葡萄糖产酸并产气；普通变形杆菌只能分解葡萄糖产酸产气，不能分解乳糖。发酵培养基含有蛋白胨、指示剂（溴甲酚紫）、倒置的德汉氏小管和不同的糖类。当发酵产酸时，溴甲酚紫指示剂可由紫色（PH6.8）转变为黄色（PH5.2）。气体的产生可由倒置的德汉氏小管中有无气泡来证明。 吲哚实验：用来检测吲哚的产生，有些细菌产生色氨酸酶，分解蛋白胨中的色氨酸，产生吲哚和丙酮酸。吲哚与对二甲基氨基甲醛结合，形成红色的玫瑰吲哚。但并非所有的微生物都
绪论 3微生物是如何分类的？ 答为了识别和研究微生物，将各种微生物按其客观存在的生物属性 （如个体形态及大小、染色反应、菌落特征、细胞结构，生理生化反 应、与氧的关系、血清学反应等）及谈们的亲缘关系，有次序的分门 别类排列成一个系统，从小到大按域、界、门、纲、目、科、属、种 等分类。 6微生物有哪些特点？ 答、①个体极小：微生物的个体极小，有几纳米到几微米，，要 通过光学显微镜才能看见，病毒小于0.2微米，在光学显微镜可视范围外，还需要通过电子显微镜才可看见。②分布广，种类繁多环境的多样性如极 端高温、高盐度和极端pH造就了微生物的种类繁多和数量庞大。③ 繁殖快大多数微生物以裂殖的方式繁殖后代，在适宜的环境条件下， 十几分钟至二十分钟就可繁殖一代。在物种竞争上取得优势，这是生 存竞争的保证。④易变异多数微生物为单细胞，结构简单，整个细 胞直接与环境接触，易受外界环境因素影响，引起遗传物质DNA的改 变而发生变异。或者变异为优良菌种，或使菌种退化。 第一章 1病毒是一类怎样的微生物？他有什么特点？ 答病毒是没有细胞结构，专性寄生在活的敏感素主体内的超微笑微生 物。它们只具有简单的独特结构，可通过细菌过滤器。特点：个体小、
没有合成蛋白质结构----核糖体、也没有合成细胞物质和繁殖所必需 的酶系统，不具有独立代谢能力，必须专性寄生在活的敏感细胞内依 靠宿主细胞和成病毒的化学组成和繁殖新个体。 3病毒具有怎样的化学组成和结构？ 答、病毒的化学组成由蛋白质和核酸，个体大的病毒还含有脂质和多 糖。病毒没有细胞机构，确有其自身特有的结构。整个病毒体分两部 分：蛋白质衣壳和核酸内芯，两者够成核衣壳。完整具有感染力的病 毒体叫病毒粒子。病毒粒子有两种一种不具被膜（囊膜）的裸漏病毒 粒子，另一种是在核衣壳外面有被膜包围所构成的病毒粒子。 4叙述大肠杆菌T系噬菌体的繁殖过程。 答、吸附、侵入、复制与聚集、释放。吸附：大肠杆菌T系噬菌体以 及它的尾部末端吸附到敏感细胞表面上某一特定的化学成分。侵入： 噬菌体的尾部借着尾丝的帮助固着在敏感细胞的细胞壁上，尾部的酶 水解细胞壁的肽聚糖形成小孔，尾鞘消耗ATP获得能量而收、、、、、、、、、、、、P18 5什么叫毒性噬菌体？什么叫温和噬菌体？ 答、噬菌体有毒性噬菌体和温和噬菌体两种类型，侵入宿主细胞后， 随即引起宿主细胞裂解的噬菌体称作毒性噬菌体。维恩和噬菌体则 是：当他侵入宿主细胞后，其核酸附着并整合在宿主染色体上，和宿 主的核酸同步复制，宿主细胞不裂解而继续生长，这种不引起宿主细 胞裂解的噬菌体称作温和噬菌体。 6什么叫溶原细胞（菌）？什么叫原噬菌体？
【医师考试】医学微生物学复习笔记：第二章细菌的生理 第一节细菌的理化性质 1、细菌的化学组成：水、无机盐、蛋白质、糖类、脂肪、核酸 2、细菌的物理性状：①光学性质;②表面积;细菌的相对表面积大，有利于同外界进行物质交换;③带电现象;④半透性：细菌的细胞膜和细胞壁都有半透性，有利于吸收营养和排除代谢产物;⑤渗透压：细菌所处一般环境相对低渗。 第二节细菌的营养和生长繁殖 一、细菌的营养类型 1、自养菌：化能自养菌、光能自养菌 2、异养菌：腐生菌、寄生菌 所有的病原菌都是异养菌，大部分属寄生菌。 二、细菌的营养物质 1、水 2、碳源 3、氮源：作为菌体成分的原料 4、无机盐：常用元素(P、S、K、Na、Mg、Ga、Fe)微量元素(Zn、Cu、Mn、钴) 各类无机盐的公用：①构成有机化合物，成为菌体的成分;②作为酶的组成成分，维持酶的活性;③参与能量的储存和转运;④调节菌体内外渗透压;⑤某些元素与细菌的生长繁殖和致病作用密切相关。
5、生长因子：生长因子是指，某些细菌细菌生长所必须的但自身又不能合成，必须由外界供给的物质。 三、细菌摄取营养物质的机制 1、被动扩散： 2、主动转运系统：①依赖于周浆间隙结合蛋白的转运系统; ②化学渗透趋势转运系统; ③基团转移。 四、影响细菌生长的环境因素(简答) 1、营养物质：水、碳源、氮源、无机盐及生长因子为细菌的代谢及生长繁殖提供必需的原料和充足的能量 2、酸碱度(pH)：多数病原菌最适pH为7.2--7.6，而结核杆菌最适pH值为6.5--6.8，霍乱弧菌最适pH值为8.4--9.2。 3、温度：病原菌最适温度为37度。 4、气体： O2：根据细菌代谢时对氧气的需要与否分四类： ①专性需氧菌：具有完善的呼吸酶系统，需要分子氧作为受氢体以完成需氧呼吸，仅能在有氧环境下生长。 ②微需氧菌：在低氧压(5%-6%)生长最好。 ③兼性厌氧菌：兼有有氧呼吸和无氧发酵两种功能，在有氧、无氧环境中均能生长，但以有氧时生长较好。大多数病原菌属于此。
《食品微生物学》授课教案 第二章微生物主要类群的形态、结构和功能 教学目的： 1、掌握原核生物和真核生物的主要区别。 2、掌握细菌细胞的形态结构、化学组成和生理功能以及细菌的繁殖特点和菌落特征。 3、掌握酵母菌细胞的形态结构、菌落特征的繁殖方式。 4、掌握霉菌细胞的形态结构、繁殖特点、菌落特征和生活史类型。 5、掌握噬菌体的形态结构以及烈性噬菌体和温和性噬菌体的繁殖特点。 6、掌握噬菌体与工业发酵的关系。 教学重点： 1、掌握细菌细胞的形态结构、化学组成和生理功能以及细菌的繁殖特点和菌落特征。 2、革兰氏染色的步骤与机理 3、掌握噬菌体的形态结构以及烈性噬菌体和温和性噬菌体的繁殖特点。 教学难点： 1、革兰氏染色的步骤与机理 2、掌握噬菌体的形态结构以及烈性噬菌体和温和性噬菌体的繁殖特点。 教学课时：8学时 教学方法：多媒体教学 教学内容：
原核微生物与真核微生物的区别归纳起来概括以下几方面，即细胞核、细胞膜、核糖体、繁殖等。 非细胞型：病毒 细胞型：原核微生物：细菌、放线菌等，无明显核，也无核膜、核仁。真核微生物：酵母菌、霉菌，有明显核，有核膜、核仁。 一、细菌 （一）细菌的形态和大小 1、基本形态： 球菌 杆菌：是细菌中种类最多的。 螺旋菌 2、细菌大小： 显微测微尺 （二）细菌细胞结构 分为基本结构和特殊结构。基本结构是细胞不变部分，每个细胞都有，如细胞壁、膜、核。特殊结构是细胞可变部分，不是每个都有，如鞭毛、荚膜、芽孢。 1、基本结构 1）细胞壁：位于细胞表面，较坚硬，略具弹性结构。 功能：维持细胞外形；保护细胞免受机械损伤和渗透压危害；鞭毛运动支点；正常细胞分裂必需；一定的屏障作用；噬菌体受体位点所在。 另外与细菌的抗原性、致病性有关。 革兰氏染色：
微生物的适应性进化 适应进化又称定向进化"实验室进化或驯化，是目前备受瞩目的菌种改良技术，能够使菌株在较短的时间有效地改变菌株的某些表型或生理特性（如菌体生长速度，底物消耗速度，耐受高温高低pH值以及不同有机溶剂等），并且基本不会影响除目的表型外的其他优良性状。目前实验室最常用的适应进化方法是在特定条件（给予选择压力）下将微生物连续传代培养，通过菌株自发突变的不断富集，获得适应特定条件的表型或生理性能。 在微生物进化过程中，选择压力的存在可以保证微生物在与选择压力的相互作用下，菌种的随机变异实现定向淘汰，与环境相适应的基因型得以保存，特别是在人工选育过程中，通过人工施加定向的选择压力，使微生物沿着所需的方向的进化，从而获得目标性状的菌种。乙酸作为细胞毒素经常在很多生物过程中作为副产物不断积累，乙酸浓度逐渐升高的环境压力存在于许多工业微生物领域。以生物乙醇的生产为例，副产物乙酸会严重抑制乙醇的生产，Peter Steiner 等人将不耐受乙酸的野生型 Acetobacter aceti 进行适应性进化实验，将逐渐提高浓度的乙酸作为选择压力，经过 240 代的适应性进化，获得了能够耐受50g/L 浓度的乙酸的菌株。Hillesland 和 Stahl 首次将脱硫弧菌和产甲烷菌混合培养300 代来研究混菌体系的进化历程，脱硫弧菌为产甲烷菌提供氢离子，产甲烷菌通过消耗氢离子为脱硫弧菌提供适宜生存的条件，两者通过代产物的交流实现专性的互利关系。虽然两种菌株都是从共生微生物体系中分离，但是它们是从不同的环境中分离出来，而且单独培养。将这一严格互利共生的混菌体系进行适应性进化实验，其实验核心就是将体系中的一种微生物作为另一微生物的选择压力进行了实验设计，这种生物选择压力的存在能够使适应彼此物质代交流的菌种得以保存和扩大种群优势，进化后的混菌体系生长速率提高了80%，生物量提高了30%。 单菌多次级代产物策略在“沉默代途径”的应用 在非自然条件下，微生物中很多编码次级代产物的基因簇是保持沉默的。在细菌和真菌中有关次级代产物合成的基因簇数目远远大于实验室条件下实际合成的天然产物的数目[29]。毫无疑问，这些沉默的基因簇是发现活性药物组分的巨大资源库，如何激活这些未表达或者表达量比较低沉默基因将是我发现新化合
微生物学课后习题及答案 第一章 一.微生物有哪些主要类群？有哪些特点？ 答：类群：1.真核细胞型；2.原核细胞型：细菌，放线菌，衣原体，支原体，立克次式体； 3.非细胞型：病毒。 特点：1.体小，面积大 2.吸收多，转化快 3.生长旺，繁殖快4.分布广，种类多 5.适应强，易变异二.你认为现代微生物学的发展有哪些趋势？ 答：研究领域有制药、治理环境污染等，微生物的基因科学，微生物病毒学，现代微生物学已发展出很多的分支学科，如病毒学，微生物基因组学，应用微生物（生物农药，浸矿微生物等），病源微生物（主要指细菌），海洋微生物，古细菌等，现代微生物学的研究主要集中在菌种的遗传背景，市场化应用等，食品微生物快速检测技术、食用菌的生产、功能性成分的提取等。三.简述微生物与制药工程的关系。 答：1.人类除机械损伤外的疾病都是由微生物造成的 2.微生物又是人用来防治疾病的常用方法 3.微生物在自然环境中分布广泛来源很多 4.微生物的代谢产物相当多样，可用于生物制药 5.微生物和人之间的关系，涉及人、微生物、植物的协同进化 6.遗传学与生态学名词对照：
古菌域：Archaea 三域学说分为古菌域、细菌域、真核生物域，古菌域为其中一大类别。 （不确定） 细菌域：bacteria 三域学说分为古菌域、细菌域、真核生物域，细菌域为其中一大类别。 （不确定） 真核生物域：Eukarya 三域学说分为古菌域、细菌域、真核生物域，真核生物域为其中一大类别。 （不确定） 微生物：microorganism 是所有形态体积微小的单细胞或者个体结构简单的多细胞以及没有细胞结构的低等生物的通称。 第二章 一.比较下列各队名词 ①.原核微生物与真核微生物：原核微生物没有明显的细胞核，无核膜，核仁，无染色体，其细胞核为拟核，细胞内么有恒定的内膜系统，核糖体为70S型，大多为单细胞微生物。真核微生物有明显细胞核，有各种细胞器，核糖体为80S型。 ②.真细菌与古菌：相同点：以甲硫氨酸起始蛋白质的合成，核糖体对氯霉素不敏感，RNA聚合酶和真核细胞的相似，DNA具有内含子并结合组蛋白。 不同点：细胞膜中的脂质是不可皂化的，细胞壁不含肽聚糖等。