微生物学第八版前三章重点

一、绪论

1.微生物和微生物学的定义

微生物：①一切肉眼难以看见的

②所有形体微小的单细胞，或结构简单的多细胞生物、甚至没有细胞结构的生物的统称。微生物学：研究肉眼难以看见的称之为微生物的生命活动的科学。

2.微生物的共性.最基本的是哪个？

①体积小，面积大；②吸收多，转化快；③生长旺，繁殖快；④适应强，易变异；⑤分布广，种类多。

最基本：体积小，面积大。（比面值大）

3.跟微生物学发展相关的人物及其事件

①虎克：利用自制的显微镜发现了微生物世界

②巴斯德：彻底否定了“自生说”；免疫学--预防接种；证实发酵是由微生物引起的；其他贡献（巴斯德消毒法和家蚕软化病问题的解决）

③柯赫：证实了炭疽病菌是炭疽病的病原菌；发现了肺结核的病原菌；提出了柯赫法则。

④柯赫法则：证明某种微生物是否为某种疾病病原体的基本原则。

病原微生物只出现于患病的个体，而在健康的个体中不存在；可以将病原微生物从寄主体内分离出来，并得到纯培养；将分离得到的微生物回接到健康的寄主身上，可使其产生相同的疾病；从这个患病的寄主身上可以重新分离出相同的微生物。

二、微生物的纯培养和显微技术

1.无菌操作技术、显微技术、纯培养技术、菌种保藏技术（与实验结合）

①无菌操作技术：在分离、转接及培养纯培养物时要防止被其他微生物污染，其自身也不污染操作环境的技术。

无菌技术：用于分离、培养微生物的器具事先不含任何微生物；在转接、培养微生物时防止其它微生物的污染

微生物培养的常用器具最常用的灭菌方法是高压蒸汽灭菌（121℃，15-30min），有些玻璃器皿也可采用高温干热灭菌（160-170℃，1-2h）。

②显微技术：与显微镜的分辨率与反差有关，但也取决于进行显微观察时对显微镜的正确使用及良好的标本制作和观察技术的技术。

鉴别染色法中的革兰氏染色法。

③纯培养技术：采用适宜的平板分离法很容易得到纯培养。

固体培养基获得纯培养：稀释倒平板法、涂布平板法、平板划线法、稀释摇管法

液体培养基获得纯培养：稀释法

单细胞（孢子）分离：单细胞分离法的难度与细胞或个体的大小成反比

选择培养分离：某种微生物的生长是已知的。选择平板分离、复集培养

④菌种保藏技术：根据菌种特性及保藏目的的不同，给微生物菌种以特定的条件，使其存活而得以延续。

传统保藏技术：基本方法。常用的有琼脂斜面、半固体琼脂柱及液体培养等。注意针对不同的菌种来选择适宜的培养基。缺点：由于菌种进行长期传代十分繁琐，容易污染，特别是会由于菌株的自发突变导致菌种衰退，使菌株的形态、生理特性、代谢物的产量等发生变化。冷冻保藏：将微生物处于冷冻状态，使其代谢作用停止，可达到长期保藏的目的。一般应加入各种保护剂以提高培养物的存活率。保藏温度越低，保藏效果越好。

干燥保藏：沙土管保存、冷冻真空干燥。长期保藏

2.菌落和菌苔

菌落：分散的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。

菌体：由固体培养基表面众多菌落连成一片形成。

不同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分类、鉴定的重要依据。

3.细菌、放线菌、霉菌、酵母的细胞和菌落形态、特征的比较。

菌落形态：细菌：一般都较小，菌落与培养基结合不紧密，用接种针易挑起，多数表面较光滑，湿润，较粘稠，易挑取，质地均匀，色泽多样。

放线菌：小，不易挑起或挑起易破碎，表面干燥

霉菌：由粗而长的分枝状菌丝组成，菌落疏松，呈绒毛状，絮状或蜘蛛网状，比细菌菌落大几倍到几十倍。

酵母菌：与细菌菌落相似，但一般较细菌菌落大且厚，表面湿润，粘稠，易挑起，多为乳白色，少数呈红色。

繁殖方式：细菌：原核细胞，二分裂法

放线菌：原核细胞，孢子生殖

霉菌：真核细胞，孢子生殖

酵母菌：真核细胞，孢子生殖

细菌基本形态可分为球状、杆状和螺旋状。数量：杆菌>球菌>螺旋细菌

三、微生物细胞的结构与功能

原核微生物和真核微生物

A、原核微生物：一大类细胞微小，遗传物质DNA外没有膜结构包围的原始单细胞生物。包括细菌、放线菌、蓝细菌、支原体、立克次氏体和衣原体，它们的共同特点是①细胞壁中含有独特的肽聚糖②细胞膜含有由脂键连接的脂质③DNA序列中没有内含子

1.细胞壁：位于细胞最外的一层厚实、坚韧的外被，有固定细胞外形和保护细胞等多种生理功能。证实存在：①制成原生质体后再在显微镜下观察②染色、质壁分离③用电子显微镜观察细菌超薄切片。功能：①固定细胞外形和提高机械强度，使其免受渗透压等外力的损伤②为细胞生长、分类和鞭毛运动所必需③阻拦酶和某些抗生素等大分子物质进入细胞，保护细胞免受有害物质的损伤④赋予细菌特定的抗生性、致病性以及对抗生素和噬菌体的敏感性革兰氏阳性菌的细胞壁：厚度大，化学组分简单。它一般只含有90%肽聚糖和10%磷壁酸。肽聚糖：又称胞壁质，是细菌细胞壁中的特有成分。每一肽聚糖单体由3部分组成：①双糖单位②四肽尾或四肽侧链③肽桥或肽间桥：金黄色葡萄球菌肽聚糖中的肽桥为甘氨酸五肽，起连接作用。肽聚糖主要变化发生在肽桥上。四肽尾成分中的任一氨基酸均可出现在肽桥中，在肽桥上还可以出现甘氨酸、苏氨酸、丝氨酸和天冬氨酸。磷壁酸：革兰氏阳性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，可分为壁磷壁酸和膜磷壁酸。主要功能：①其磷酸分子带较多的负电荷，可提高细胞周围Mg2+的浓度，并最终转运到细胞内，满足细胞的需要②贮藏磷元素③在一些致病菌中可以增强细菌对宿主细胞的粘连，避免被白细胞吞噬，也有抗补体的作用④赋予革兰氏阳性菌以特异的表面抗原⑤可以作为噬菌体的特异性吸附受体⑥调节细胞内自溶素的活力，防止细胞因自溶而死亡

革兰氏阴性菌的细胞壁：层次多、厚度低、成分复杂，除肽聚糖层外还有外膜和周质空间。肽聚糖：含量占细胞壁总量的5%-10%，差别：①四肽尾的第3个氨基酸不是L-Lys②没有特殊的肽桥。外膜：由脂多糖、磷脂和脂蛋白等蛋白质组成，是革兰氏阴性菌的一层保护屏障。脂多糖（LPS）主要功能：①类脂A是革兰氏阴性菌致病物质——内毒素的物质基础②带较多的负电荷，通过静电吸附提高Mg2+、Ca2+等阳离子在细胞表面浓度的作用③结构多

变，决定了革兰氏阴性菌细胞表面抗原决定簇的多样性④是许多噬菌体在细胞表面的吸附受体⑤具有控制某些物质进出细胞的部分选择性屏障功能。外膜蛋白：嵌合在LPS和磷脂层外膜上的蛋白，孔蛋白可以分成非特异性和特异性。周质空间：又称周质或壁膜间隙，指革兰氏阴性菌中外膜与细胞膜之间的狭窄空间，包括：①水解酶类②合成酶类③结合蛋白④受体蛋白。

2.缺壁细菌的种类及其形成、特点和实践意义。

缺壁突变——L型细菌

实验室或宿主体内形成

缺壁细菌人工去壁基本去尽——原生质体（G+）

部分去掉——球状体（G-）

在自然界长期进化中形成——支原体

①L型细菌：专指那些在实验室或宿主体内通过自发突变形成的遗传性稳定的细胞壁缺陷菌株。特点：细胞膨大，对渗透敏感，在固体培养基上形成“油煎蛋”似的小菌落。实践意义：可用于认识细胞分裂机制及其起源。

②原生质体与球状体

原生质体：在人为条件下，用溶菌酶除净原有的细胞壁或者用青霉素抑制新生细胞细胞壁合成后，所得到的仅有一层细胞膜包裹着的圆球状体。一般由革兰氏阳性菌形成。

球状体：又称原生质球，指还残留部分细胞壁成分的细胞，一般由革兰氏阴性菌形成。共同特点：无完整的细胞壁，细胞呈球状，对渗透压及其敏感，革兰氏染色阴性，即使有鞭毛也不能运动，对相应的噬菌体不敏感，细胞不能正常分裂。与L型细菌区别：二者不能繁殖，或虽能繁殖，但子代将恢复细胞壁结构，而L型有正常的繁殖能力，子代仍为缺少细胞壁。

实践意义：是研究遗传规律和进行原生质体融合育种的良好实验材料。

③支原体：是一类在长期进化过程中形成的、适应自然生活条件的无细胞壁的原核生物。特点：细胞膜中含有一般原核生物所没有的甾醇，所以即使缺乏细胞壁，其细胞膜仍有较高的机械强度。

3.革兰氏染色机理、操作步骤。作业题

4.细胞膜成分。

细胞膜：又称质膜，是紧贴在细胞壁内侧、包围着细胞质的一层柔软、脆弱、富有弹性的半透性薄膜。由磷脂和蛋白质组成。原核生物的细胞膜的蛋白质含量特别高，一般无甾醇（仅支原体例外），真核生物蛋白质含量低并普遍有甾醇。

在常温下，磷脂双分子层呈液态，其中嵌埋着多种具运输功能的整合蛋白（又称跨膜蛋白或内嵌蛋白），在磷脂双分子层的外表面则“漂浮”着许多具有酶促作用的周边蛋白（又称膜外蛋白）。它们都可以在磷脂的表层或内层作侧向移动，以执行其生理功能。

生理功能：①选择性地控制细胞内、外的营养物质和代谢产物的运送②维持细胞内正常渗透压③是合成细胞壁和糖被的各种组分（肽聚糖、磷壁酸、LPS、荚膜多糖等）的重要基地④膜上含有氧化磷酸化或光合磷酸化等能量代谢的酶系，是细胞的产能场所⑤是鞭毛基体的着生部位和鞭毛旋转的供能部位⑥膜上某些蛋白受体与趋化性有关

5.细胞质和内含物

细胞质：又称细胞质基质，是细胞质膜包围的除拟核以外一切物质的总和。呈胶状，含水量70%-80%。主要成分为核糖体、贮藏物、质粒、酶类、中间代谢产物和吸入的营养物等，有些细菌还有类囊体、羧酶体、气泡、伴孢菌体或磁小体等。形状较大的颗粒状或泡囊状构造，称为内含物。

贮藏物：原核生物的细胞质内存在一些由不同化学成分积累而成的不溶性沉淀颗粒，主要

功能是贮存营养物。①聚-β-羟丁酸（PHB）：是存在于许多细菌细胞质内属于类脂的碳源类贮藏物。具有贮藏能量、碳源和降低细胞内渗透压的作用。真核细胞中无。②多糖类贮藏物：包括糖原和淀粉类③异染粒：在含磷丰富的环境下形成，功能是贮藏磷元素和能量，并可降低细胞的渗透压。在白喉棒杆菌和结核分枝杆菌中极易见到。④藻青素：通常存在于蓝细菌中，是一种内源性氮源贮藏物，同时还兼有贮存能源的作用。颗粒状。

磁小体：呈链状排列，具有导向作用，借鞭毛游向对该菌最有利的微氧环境。

羧酶体：羧化体。是存在于一些自氧细菌细胞内的多面体内含物。

气泡：是存在于许多光合营养型、无鞭毛运动的水生细菌中的一种充满气体的泡囊状内含物，功能是调节细胞密度以使细胞漂浮在最适的水层中获取光能、O2和营养物质。