微生物学第四章
微生物学第四章
第四章病毒名词解释：毒粒：病毒的细胞外颗粒形式，也是病毒的感染形式卫星病毒：是寄生于与之无关的辅助病毒的基因产物的病毒。
朊病毒：又称“普利昂”或蛋白侵染子，是一类不含核酸和传染性蛋白质分子，因能引起宿主体内现成的同类蛋白质分子发生与其相似的构象变化，从而使宿主致病。
类病毒：一类只含RNA一种成分，专性寄生在活细胞内德分子病原体。
噬菌斑：噬菌斑在菌苔上形成的“负菌落”。
枯斑：植物病毒在植物叶片上形成的枯斑。
空斑：由动物病毒在宿主单层细胞培养物上形成的。
病毒的感染单位：能够引起宿主或细胞一定特异性反应的病毒最小剂量。
病毒的效价：表示每毫升式样中所含有的具侵染性的噬菌体粒子数，又称噬菌斑形成单位数。
半数效应剂量：以实验单元群体中的半数个体出现某一感染反应的病毒剂量来确定病毒样品的效价。
血凝抑制实验：根据特异性的病毒抗体与病毒表面有血凝活性的蛋白质结合，可抑制病毒血细胞凝集反应的实验。
中和抗体：能抑制相应抗原的生物学活性的特异性抗体。
包膜：有些复杂的病毒，其核衣壳外还被一层蛋白质或糖蛋白的类脂双层膜覆盖着，这些膜就是包膜。
一步生长曲线：定量描述烈性噬菌体生长规律的实验曲线。
增值性感染：这类感染发生在病毒能在其体内完成复制循环的允许细胞内，并以有感染性子代产生为代表。
非增殖性感染：这类感染由于病毒或是细胞的原因，致使病毒的复制在病毒进入敏感细胞后的某一阶段受阻，结果导致病毒感染的不完全循环。
流产感染：是一类普遍发生的非增殖性感染，有①依赖于细胞的流产感染：病毒感染的细胞是病毒在其内不能复制的非允许细胞②依赖于病毒的流产感染：由基因组不完整的缺损病毒引起的。
限制性感染：因细胞的瞬时允许性产生的，其结果或是病毒持续存在于受染细胞内不能复制，直到细胞成为允许细胞，病毒才能繁殖，或是一个细胞群体中仅有少数细胞产生病毒子代。
潜伏感染：是受染细胞内有病毒基因组持续存在，但无感染性病毒颗粒产生，而且受染细胞不会被破坏。
微生物学(周德庆版)第四章 微生物的营养和培养基
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2．鉴别性培养基（differential medium） 培养基中加能与某一菌的无色代谢产物发
生显色反应的指示剂，从而用肉眼就能使 该菌菌落与外形相似的它种菌落相区分的 培养基，就称鉴别性培养基。
丙酮酸+P-HPr
HPr是一种低分子量的可溶性蛋白，结合在 细胞膜上，具有高能磷酸载体的作用。
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2、糖被磷酸化后运入膜内
膜外环境中的糖先与外膜表面的酶2结合，再
被转运到内膜表面。这时，糖被P-HPr上的
磷酸激活，并通过酶2的作用将糖-磷酸释放
到细胞内。
酶2
P-HPr+糖 糖-P +HPr
28
29
以纤代糖 以国代进
42
二、4 种方法
生态模拟 参阅文献 精心设计 试验比较
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二、培养基的种类
培养基种类繁多，根据其成分、物理状态和用
途可将培养分成多种类型。
一类利用动、植物或微生物体或其提取物制
（
成的培养基，是一类营养成分复杂,难以说
一 ）
天然培养基
出其确切成分的培养基。
按
牛肉膏蛋白胨培养基、麦芽汁培养基
(NH4)2SO4, NH4NO3等 KNO3等 空气
7
按氮源的不同生物可分为： 氨基酸自养型生物：能利用尿素、铵盐、硝酸盐甚至氮 气的生物 氨基酸异养型生物：现成氨基酸
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3.能源 能源：能为微生物的生命活动提供最初能量来源营养 物或辐射能，称为能源。
无机物：化能自养菌的能源：NH4+、NO2-、S、H、H2S、Fe2+等。 单功能营养物、双功能营养物、三功能营养物
微生物学-1.3
(真)病毒 类病毒 至少含核 酸和蛋白 质二种组 分 亚病毒
卫星RNA
朊病毒
只含具 侵染性 的RNA 组分
只含有 不具侵 染性的 RNA组 分
只含蛋 白质
本章的要点
病毒的形态、结构、类型、化学组成 噬菌体 亚病毒
本章的重点和难点 病毒和噬菌体的形态结构、增殖及其特性。
烈性噬菌体
温和噬菌体
核壳/核衣壳 壳粒
包膜
壳体
核髓 壳体
核髓 刺突
（包膜表面向外 伸出的糖蛋白突 起物）
4.3病毒的化学组成和结构
病毒核壳的构型（对称性）
病毒的衣壳具有螺旋体对称或二十面体对称。
螺旋体对称
• 可以看作蛋白亚基通过有序的螺旋方式，排列在 病毒核酸周围。
二十面体
• 是一种有规则的立体结构，它由许多蛋白亚基的 重复聚集组成，从而形成一种类似于球形的结构。
头部为拉长的20面体。
尾部
尾部作用是帮助遗传物质注入细胞。
头部
椭圆形廿面体，65×95 nm 线状ds DNA 壳体有212个壳粒 d = 6 nm 8种蛋白质 76～81% 颈环：六角形的盘状结构 d = 37.5 nm 颈须：6 根
颈部
L = 95 nm，24 环螺旋 144个壳粒（MW：55 000）
病毒核壳的对称构型
廿面体对称病毒
由蛋白质亚基围绕立方对 (icosahedral symmetry ) 称的正多面体的角或边进行 排列，形成一个封闭的蛋白 20个面 质的鞘。 30条边 12个顶角
d = 70～80nm 252个壳粒 顶角：五邻体的壳粒 1×12=12个 面：六邻体的壳粒 4×30=120个 6×20=120个
微生物学第四章真核细胞型微生物PPT课件
与其他生物的互作关系
真核细胞型微生物可以与植物、动物和昆虫等生物形成共生关系，如地衣、根瘤和菌根 等。此外，真核细胞型微生物也可以成为其他生物的食物来源，如某些原生动物和线虫
等。
在生物技术和其他领域的应用
在生物技术领域的应用
真核细胞型微生物在生物技术领域具 有广泛的应用价值，如利用酵母菌生 产酒精、面包和啤酒等食品，利用藻 类生产生物柴油和蛋白质等。
加强医疗设施建设和人员培训，提高医疗 保健专业人员的意识和技能，有助于及时 诊断和治疗真核细胞型微生物感染。
07
结论
真核细胞型微生物的未来研究方向
深入研究真核细胞型微生物的基因组结构和功能
随着基因组学和生物信息学的发展，未来可以更深入地了解真核细胞型微生物的基因组结 构和功能，探索其在生态系统中的作用和进化机制。
细胞壁
真核细胞型微生物的细胞壁由多糖、 蛋白质和脂质等组成，具有维持细胞 形态、保护细胞和抗压力等作用。
繁殖方式和生命周期
无性繁殖
真核细胞型微生物通常通过分裂方式进行无性繁殖，分裂 时细胞核和细胞器进行复制，然后一分为二，形成两个新 的子细胞。
有性繁殖
某些真核细胞型微生物可以进行有性繁殖，通过配子结合 形成合子，再发育成新个体。有性繁殖有助于基因重组和 物种进化。
THANK YOU
感谢聆听
真核细胞型微生物是指细胞核具有核膜包裹的细胞 ，与原核细胞型微生物不同，其细胞结构和功能更 加复杂。
本章将介绍真核细胞型微生物的基本特征和分类， 以及其在生物多样性、生态平衡和人类生活等方面 的重要作用。
真核细胞型微生物的定义
真核细胞型微生物是指具有核 膜包裹的细胞核，细胞器复杂 ，以腐生或寄生方式生存的一 类微生物。
微生物学第四章酶的分离纯化
（二）有机溶剂沉淀法
1、作用原理 ①去水膜；②降低介电常数；③破坏氢键。
2、操作注意 低沸点，易燃易爆；低温操作，沉淀析出后要尽
快分离。
（三）等电点沉淀
1、原理
2、实际操作 与其他方法一起使用（盐析、有机溶剂沉淀、复
中空纤维超滤膜组件
借助于一定孔径的半透膜，将不同大小、不同形 状和不同特性的物质颗粒或分子进行分离的技术。
膜分离技术已被国际上公认为20世
纪末至21世纪中期最有发展前途，甚
至会导致一次工业革命的重大生产技
术，所以可以称为前沿技术，是世界
渗出液各国ຫໍສະໝຸດ 究的热点。广泛应用于生物工程、化学、制药、 饮料、电力、冶金、海水淡化、资源 再生等领域。
合沉淀）。 单独使用时，主要是用于从粗酶液中除去某些等
电点相距较大的杂蛋白 。
3、注意 加酸碱调节pH值时，防止局部酸碱过高。
（四）选择性变性沉淀法
选择一定的条件使酶液中存在的某些蛋白质等杂 质变性沉淀，而不影响所需的酶。
1、热变性法：根据目的酶与杂蛋白热稳定性差异， 可以在较高温度下，使杂蛋白变性沉淀，而酶则保持 可溶状态。
（78.3%）
凝胶电泳
（88.9%）
共六步，总收率仅为16%
staehelin等人： 硫酸铵盐析 免疫亲和层析
阳离子交换层析 仅三步，总收率达81.0%
在实践工作中选择方法时:
首先，应对被纯化的酶的理化性质有一个比较全面的 了解;
其次，判断采用的方法和条件是否得当，始终以活力 回收率和纯化倍数为指标；
常用中性盐：（NH4）2SO4
优点：①溶解度大，温度系数小； ②价廉易得； ③可保护酶。
微生物学营养教学教材
凡需要从外界吸收现成的氨基酸做氮源的微生物叫做氨 基酸异养型微生物。
三、能源
能为微生物的生命活动提供最初能量来源的营养物或辐 射能。微生物所能利用的能源范围叫能源谱。分为化学物质 和辐射能两类。
微生物的能源谱：
化学物质 能源谱：
有机物：化能异养微生物的能源（同碳源） 无机物：化能自养微生物的能源（不同于碳源）
微量元素
特殊分子结构成分（Co、Mo等）
无机元素的来源和功能
元素 人为提供形式
生理功能
P
KH2PO4、K2HPO4
核酸、磷酸和辅酶的成分
S
MgSO4 含硫氨基酸、含硫维生素成分
K
KH2PO4、K2HPO4
酶的辅因子、维持电位差和渗透压
Na NaCl 维持渗透压、某些细菌和蓝细菌需要
Ca
Ca(NO3)2、CaCl2
一、碳源（carbon source）
凡是提供微生物营养所需的碳元素（碳架）的营养源， 称为碳源。可分为有机碳源和无机碳源。碳源是微生物需要 量最大的营养物，又称大量营养物。
碳源物质的功能 构成细胞物质；为机体提供整个生
理活动所需要的能量（异养微生物）。
微生物的碳源谱 微生物可利用的碳源范围 。
无机含碳化合物：如CO2和碳酸盐等。 有机含碳化合物：糖与糖的衍生物、脂类、醇类。有机 酸、烃类、芳香族化合物以及各种含氮的化合物。 微生物不同，利用上述含碳化合物的能力不同，如假单 胞菌属中的某些种可以利用90种以上的不同类型的碳源物质； 而某些甲基营养型细菌只能利用甲醇或甲烷等一碳化合物进 行生长。
四、生长因子（growth factor）
是一类对微生物正常代谢必不可少且不能用简单的 碳源或氮源自行合成的有机物。
微生物学4微生物的营养
4、生长因子
指那些微生物生长所必需而且需要量很小，但微生 物自身不能合成或合成量不足以满足机体需要的有机物。
维生素 氨基酸
酶的辅基或辅酶
嘌呤或嘧啶
合成核苷
酶的辅基或辅酶，或
5、水
生理功能： 溶剂和运输介质 参与生化反应 维持大分子的天然构象 作为热的良好导体，控制细胞内的温度变化 维持细胞的正常形态 水合作用和脱水作用控制亚基结构的组成和解离
第二节 培养基 一、选用和设计培养基的原则和方法 3、物理化学条件适宜 • pH； • 水活度； • 氧化还原电位；
第二节 培养基 一、选用和设计培养基的原则和方法
3、物理化学条件适宜 • 1）pH • 培养基的pH必须控制在一定的范围内，以满足不同 类型微生物的生长繁殖或产生代谢产物。 通常培养条件： • 细菌与放线菌：pH7~7.5 • 酵母菌和霉菌：pH4.5~6范围内生长 • 为了维持培养基pH的相对恒定，通常在培养基中加 入pH缓冲剂，或在进行工业发酵时补加酸、碱。
第二节 培养基 一、选用和设计培养基的原则和方法 不同类型微生物生长对氧化还原电位(Ф)的要 求不同: • 好氧性微生物：+0.1V以上时可正常生长, 以+0.3～+0.4V为宜； • 厌氧性微生物：低于+0.1V条件下生长； • 兼性厌氧微生物：+0.1V以上时进行好氧呼 吸,+0.1V以下时进行发酵。
三、微生物的营养类型
自养型生物 生长所需要的营养物质 异养型生物 光能营养型 化能营养型
生物生长过程中能量的来源
三、微生物的营养类型
微生物营养类型(Ⅰ)
划分依据 碳源 能源 电子供体 营养类型 自养型(autotrophs) 异养型(heterotrophs) 光能营养型(phototrophs) 化能营养型(chemotrophs) 无机营养型(lithotrophs) 有机营养型(organotrophs)
微生物学-第四章营养与代谢
微生物的生长因子
为某些微生物生长所必需、其自身又不能合成、需要 外源提供但需要量又很小的有机物质通称为 生长因 子 （ growth factor ）
狭义：维生素 广义：维生素、氨基酸、碱基、脂肪酸等
1).生长因子自养型微生物（auxoautotrophs) 2).生长因子异养型微生物（auxoheterotrophs) 3).生长因子过量合成型微生物 4).营养缺陷型微生物（nutritional deficiency)
• 特点：
• 有特异性的载体蛋白参与
• 需要消耗能量
• 可以逆浓度梯度运输
• 微生物的主要物质运输方式
微生物主动运输示意图
基团转位
• 基团转位（ group transport ） 是一种既需要载体 蛋白又需要消耗能量的物质运输方式。其与主动运 输方式不同的是它有一个复杂的运输酶系统来完成 物质的运输，同时底物在运输过程中发生化学结构 变化。
• 例： 2NH3 + 2O2 • CO2 + 4H+
2HNO2 + 4H+ + 能量 (CH2O) + H2O
光能无机营养型微生物
• 光能无机营养型 又称为 光能自养型 。 这是一 类含有光合色素、能以 CO 2 作为唯一或主要 碳源并利用光能进行生长的微生物。它们能以 无机物如硫化氢、硫代硫酸钠或其他无机硫化 物，以及水作为供氢体，使 CO 2 还原成细胞 物质。藻类、蓝细菌、绿硫细菌和紫硫细菌就 属于这类微生物。
微量元素与微生物生理功能
无机盐及其生理功能
水
水在微生物机体中具有重要的功能，是维持微生物生命活动不可缺少的 物质：
• ① 水是微生物细胞的重要组成成分:它占微生物体湿重的 70 ％ ～ 90 ％，水还供给微生物氧和氢两种元素。
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选择题（每题1分，共40题，40分）
1.蓝细菌属于（ A ）型的微生物。
正确
A. 光能自养
B. 光能异养
C. 化能自养
D. 化能异养
2.微生物吸收营养物质的主要方式是（ C ）正确
A．简单扩散
B．促进扩散
C．主动运输
D．基团转位
3.实验室培养酵母菌的常用培养基是（ A ）正确
A.麦芽汁培养基
B.查氏合成培养基
C.高氏1号
D.牛肉膏蛋白胨培养基
4.水分子可以通过（ B ）进入细胞。
正确
A. 主动运输
B. 扩散
C.促进扩散
D. 基团转位
5.实验室常用的培养放线菌的培养基是（ C ）正确
A. 牛肉膏蛋白胨培养基
B.马铃薯培养基
C.高氏一号培养基
D. 麦芽汁培养基
6.硝化细菌属于（ C ）型的微生物。
正确
A.光能自养
B.光能异养
C.化能自养
D.化能异养
7.下列不属于主动运输特点的是（ D ）错误正确答案：C
A.逆浓度
B.需载体
C.不需能量
D.选择性强
8.用化学成分不清楚或不恒定的天然有机物配成的培养基称为（ A ）正确
A.天然培养基
B.半合成培养基
C.合成培养基
D.加富培养基
9.制备培养基的最常用的凝固剂为（ C ）正确
A.硅胶
B.明胶
C.琼脂
D.纤维素
10.占微生物细胞总重量70%-90% 以上的细胞组分是：（ C ）正确
A. 碳素物质
B. 氮素物质
C. 水
D.无机盐
11.真菌的营养类型为（ D ）正确
A.光能自养型
B.光能异养型
C.化能自养型
D.化能异养型
12.用来分离固氮菌的培养基中缺乏氮源，这种培养基是一种（ C ）正确
A.基础培养基
B.加富培养基
C.选择培养基
D.鉴别培养基
13.能用分子氮作氮源的微生物有：（ B ）正确
A. 酵母菌
B. 蓝细菌
C. 苏云金杆菌
D.霉菌
14.腐生型微生物的特征是：（ A ）正确
A. 以死的有机物作营养物质
B. 以有生命活性的有机物作营养物质
C. A，B 两者
D.属于化能自养型
15.下列物质可用作生长因子的是（ D ）正确
A.葡萄糖
B.纤维素
C. NaCl
D.叶酸
16.大肠杆菌属于（ D ）型的微生物。
正确
A.光能无机自养
B.光能有机异养
C.化能无机自养
D.化能有机异养
17.化能无机自养微生物可利用（ B ）为电子供体。
正确
A. CO2
B. H2
C. O2
D. H2O
18.用来分离产胞外淀粉酶菌株的淀粉培养基是一种（ D ）正确
A.基础培养基
B.加富培养基
C.选择培养基
D.鉴别培养基
19.单纯扩散和促进扩散的主要区别是：（ C ）正确
A. 物质运输的浓度梯度不同
B. 前者不需能量，后者需要能量
C. 前者不需要载体，后者需要载体
D.前者只能运输少量物质，后者是主要的运输方式
20.微生物生长所需要的生长因子(生长因素)是：（ D ）正确
A. 微量元素
B. 氨基酸和碱基
C. 维生素
D. B，C二者
21.细菌中存在的一种主要运输方式为：（ C ）正确
A. 单纯扩散
B. 促进扩散
C. 主动运输
D. 基团转位
22.需要载体但不能进行逆浓度运输的是（ C ）正确
A. 主动运输
B. 扩散
C.促进扩散
D.基团转位
23.下列培养基中（ D ）是合成培养基。
正确
A. LB培养基
B. 牛肉膏蛋白胨培养基
C. 麦芽汁培养基
D.查氏培养基
cerevisiae最适生长pH值为（ B ）正确
A . . .培养百日咳博德氏菌的培养基中含有血液，这种培养基是（
B ）正确
A.基础培养基
B.加富培养基
C.选择培养基
D.鉴别培养基
26.配制1000ml的固体培养基需加琼脂为（ C ）正确
A. 0
B. 2～7克
C. 15～20克
D. 50克
27.下列属于生长素类物质的是（ D ）正确
A.氨基酸
B.维生素
C.嘌呤碱基
D.三者都是
28.微酸环境下适宜生长的微生物是（ B ）正确
A.细菌
B.酵母菌
C.放线菌
D.病毒
29.向培养基中加入水果汁培养酵母菌，此培养基属（ B ）正确
A.基础培养基
B.加富培养基
C.选择培养基
D.鉴别培养基
30.（ B ）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。
错误正确答案：A
A.选择平板
B.富集培养
C.稀释涂布
D.单细胞显微分离
31.大多数微生物的营养类型属于（ D ）正确
A. 光能自养
B. 光能异养
C. 化能自养
D. 化能异养
32.碳素营养物质的主要功能是（ C ）正确
A. 构成细胞物质
B. 提供能量
C. A，B 两者
D.提供生长因子
33.自养型微生物和异养型微生物的主要差别是（ B ）正确
A. 所需能源物质不同
B. 所需碳源不同
C. 所需氮源不同
D.氢供体不同
34.用牛肉膏作培养基能为微生物提供（ D ）正确
A. C 源
B. N 源
C. 生长因素
D. A，B，C 都提供
35.实验室培养细菌常用的的培养基是（ A ）正确
A.牛肉膏蛋白胨培养基
B.马铃薯培养基
C.高氏一号培养基
D.查氏培养基
36.高氏培养基用来培养（ C ）正确
A.细菌
B.真菌
C.放线菌
D.酵母菌
37.牛肉膏蛋白胨培养基用来培养（ C ）正确
A.酵母菌
B.霉菌
C.细菌
D放线菌
38.在有氧和无氧条件下，均能正常生长和繁殖的微生物是（ A ）正确
A.酵母菌
B.青霉菌
C.乳酸杆菌
D.甲烷杆菌
39.可以作为自养微生物氮源的是（ D ）正确
、尿素
B.牛肉膏、蛋白胨
C.尿素、酵母粉
D.铵盐、硝酸盐
40.基团转位和主动运输的主要差别是（ C ）正确
A.运输中需要各种载体参与
B.需要消耗能量
C.改变了被运输物质的化学结构
D.从低浓度到高浓度运输物质。