微生物学教程周德庆第三版重点章

绪论微生物与人类

微生物是一切肉眼看不见或看不清的微小生物的总称。个体微小（一般小于0.1nm）、构造简单。

微生物种类：①原核类：细菌（真细菌，古生菌），放线菌，蓝细菌，枝原体，立克次氏体，衣原体。②真核类：真菌（酵母菌，霉菌，蕈[xun]菌），原生动物，显微藻类。③非细胞类：病毒，亚病毒（类病毒，拟病毒，朊病毒）。

微生物五大共性：体积小，面积大；吸收多，转化快；生长旺，繁殖快；适应强，易变异；分布广，种类多。

第一章原核生物的形态、构造和功能

一般构造：细胞壁，细胞膜，细胞质，核区。特殊构造：鞭毛，菌毛，性菌毛，糖被（包括荚膜和粘液层）和芽孢，伴孢晶体。

细胞壁是细胞的外被，主要成分肽聚糖。功能：①固定细胞外形和提高机械强度②为细胞生长、分裂和鞭毛运动所必需③阻拦大分子有害物质（某些抗生素和水解酶）进入细胞④赋予细菌特定的抗原性以及对抗生素和噬菌体的敏感性⑤与革兰氏染色反应密切相关革兰氏阳性细菌细胞壁：磷壁酸，脂磷壁酸，肽聚糖。厚度大（20层），90%肽聚糖和10%磷壁酸。

革兰氏阴性细菌细胞壁：肽聚糖，脂蛋白，磷脂，脂多糖，孔蛋白，外膜蛋白。壁薄，层次多，成分复杂，机械强度较弱。

革兰氏染色法：涂片固定→结晶紫初染→碘液媒染→乙醇脱色→番红覆染

阳性菌：紫色。阴性菌：红色。

缺壁细菌1.实验室中形成：①自发缺壁突变：L型细菌。②人工方法去壁：彻底除尽（原生质体）、部分去除（球状体）2.自然界长期进化中形成：枝原体。

L型细菌：专指稳定的L型即那些实验室或宿主体内通过自发突变而形成的遗传性稳定的细胞壁缺损菌株。

芽孢形成：①DNA浓缩，形成束状染色体；②细胞膜内陷，细胞发生不对称分裂，其中小体积部分即为前芽孢；③前芽孢的双层隔膜形成，这时芽孢的抗热性提高；④在上述两层隔膜间充填芽孢肽聚糖后，合成DPA-Ca(吡啶2，6-二羟酸钙)，开始形成皮层，再经脱水，使折光率提高；芽孢衣合成结束；⑥皮层合成完成，芽孢成熟，抗热性出现；⑦芽孢囊裂解，芽孢游离外出。

渗透调节皮层膨胀学说：芽孢的耐热性在于芽孢衣对多价阳离子和水分的透性很差以及皮层的离子强度很高，这就使皮层产生了极高的渗透压去夺取芽孢核心中的水分，其结果造成皮层的充分膨胀和核心的高度失水，正是这种失水的核心才赋予了芽孢极强的耐热性。

放线菌：是一类主要呈菌丝状生长和一孢子繁殖的陆生性较强的原核生物。也可以将其定义为一类主要呈丝状生长和以孢子繁殖的革兰氏阳性细菌。

枝原体，立克次氏体，衣原体寄生性逐步增强，是介于细菌和病毒间的一类原核生物。

枝原体的特点：①细胞很小，光镜下勉强可见；②细胞膜含甾[zai]醇，比其他原核生物的膜更坚韧；③因无细胞壁，故呈革兰氏阴性细菌且形态易变，对渗透压较敏感，对抑制细胞壁合成的抗生素不敏感；④菌落小（0.1~1.0mm），在固体培养基表面呈特有的“油煎蛋”

状；⑤以二分裂和出芽等方式繁殖；⑥能在含血清、酵母菌和甾醇等营养丰富的培养基上生长；⑦多数能以糖类作能源，能在有氧或无氧条件下进行氧化型或发酵型产能代谢；⑧基因组很小，仅为0.6~1.1Mb；⑨对能抑制蛋白质生物合成的抗生素（四环素，红霉素等）和破坏含甾醇的细胞膜结构的抗生素（两性霉素、制霉菌素等）都很敏感。

衣原体特点：①有细胞构造；②细胞内同时含有DNA和RNA两种核酸；③有细胞壁（但缺肽聚糖），革兰氏阴性；④有核糖体；⑤缺乏产生能量的酶系，须严格细胞内寄生；⑥以二分裂方式繁殖；⑦对抑制细菌的抗生素和药物敏感；⑧只能使用鸡胚卵黄囊膜、小白鼠腹腔或HeLa细胞组织培养物等活体进行培养。

第二章真核微生物的形态，构造和功能

真核生物是一大类细胞核具有核膜，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生物。真菌、显微藻类和原生动物等是属于真核生物类的微生物，

比较项目真核生物原核生物

细胞核

核膜有无

DNA含量低（约5%）高（约10%）

组蛋白有无

核仁有无

染色体数一般＞1 一般为1

有丝分裂有无

减数分裂有无

生理特征氧化磷酸化部位线粒体细胞膜

真菌特点：①无叶绿素，不能进行光合作用；②一般具有发达的菌丝体；③细胞壁多含几丁质；④营养方式为异养吸收性；⑤以产生大量无性和有性孢子的方式进行繁殖；⑥陆生性较强。

酵母菌特点：①一般以单细胞非菌丝状态存在；②多数营出芽繁殖；③能发酵糖类产能；

④细胞壁常含甘露聚糖；⑤常生活在含糖较高、酸度较大的水生环境中。

酵母菌细胞壁外层为甘露聚糖，内层为葡聚糖。细胞膜由三层结构组成：球状蛋白，磷脂，甾醇。（成分：蛋白质，脂质，糖类）

酵母菌繁殖方式：无性——芽殖、裂殖、产无性孢子。有性（产子囊孢子）。

营养菌丝体：密布在固体培养基质内部，主要执行吸取营养物功能的菌丝体。伸展到空间的菌丝体称为气生菌丝体。

第三章病毒和亚病毒因子

非细胞生物：①真病毒；②亚病毒因子：类病毒、拟病毒、卫星病毒、卫星RNA、朊病毒。

病毒是一类由核酸和蛋白质等少数几种成分组成的超显微“非细胞类生物”，其本质是一类含DNA或RNA的特殊遗传因子。以感染态和非感染态存在。离体条件下，以生物大分子状态长期保持其感染活性。

病毒特性：①形体极其微小，一般都能通过细菌滤器，故必须电镜下观察；②没有细胞结构，主要成分为核酸和蛋白质，故称“生物分子”；③每种病毒只含一种核酸，不是DNA 就是RNA；④既无产能酶系，也无蛋白质和核酸合成酶系，只能利用宿主生活细胞内现成代谢系统合成自身蛋白质与核酸；⑤以核酸和蛋白质为“元件”的装配实现其大量繁殖；⑥离体条件下以生物大分子状态存在，并可长期保持其侵染活力；⑦对一般抗生素不敏感，对干扰素敏感；⑧有些病毒的核酸还能整合到宿主基因中，并诱发潜伏性感染。

典型病毒的构造：衣壳粒，核衣壳（衣壳与核酸），包膜。

噬菌体的增殖：以核酸的遗传信息向宿主细胞发出指令并提供“蓝图”，使宿主细胞的代谢系统适度改造，合成噬菌体所特有的组分和“部件”，所需原料可通过宿主细胞原有核酸等或从外界环境中取得。

当噬菌体的dsDNA注入宿主细胞后，首先是设法利用宿主细胞内原有的RNA聚合酶转录出噬菌体的mRNA，再由这些mRNA进行翻译，以合成噬菌体特有的蛋白质。这一过程为早起转录，由此产生的mRNA称早起mRNA，其后的翻译称早期翻译，而产生的蛋白质则称早期蛋白。早期蛋白种类很多，最重要的是一种只能转录噬菌体次早期基友的次早期mRNA聚合酶；而在T4等噬菌体中，起早期蛋白则称更改蛋白，特点是它本身并无RNA聚合酶的功能，却可与宿主细胞内原有的RNA聚合酶结合以改变后者的性质，把它改造成只能转录噬菌体次早期基因的酶。至此，噬菌体已能大量合成其自身所需的mRNA了。利用早期蛋白中新合成的或更改后的RNA聚合酶来转录噬菌体的次早期基因，借以产生早期mRNA的过程，称为次早期转录，由此合成的mRNA称为次早期mRNA，进一步翻译即为此早期翻译，其结果产生了多种次早期蛋白，例如分解宿主细胞DNA的DNA酶，复制噬菌体DNA和DNA聚合酶，HMC（5-羟甲基胞嘧啶）合成酶，以及供晚期基因转录的晚期mRNA聚合酶等。晚期转录是指在新的噬菌体DNA复制完成后对晚期基因所进行的转录作用，其结果产生了晚期mRNA，由它再经晚期翻译后，就产生了一大批可用于子代噬菌体配装用的“部件”——晚期蛋白，包括头部蛋白，尾部蛋白，各种装配蛋白和溶菌酶等。

噬菌斑：在涂布有敏感宿主细胞的固体培养基表面，若接种上相应噬菌体的稀释液，其中每一噬菌体粒子由于先侵染和裂解一个细胞，然后以此为中心，再反复侵染和裂解周围大量的细胞，结果就会在菌苔上形成一个具有一定形状、大小、边缘和透明度的噬菌斑。