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微生物资料
食科三班微生物笔记
绪论
微生物:
个体微小、结构简单的一类低等生物。
微生物共性:
种类多,分布广;个体小,繁殖快;面积大,戴谢旺;食谱杂,易培养;适应性强,易变异
微生物的发展简史:
史前期:
初创期:
17世纪,荷兰人列文虎克发明能放大200~~~300倍的简单显微镜
奠基期:
巴斯德的主要贡献:
(19世纪中叶,法国)
否定了“自然发生”学说:
著名的曲劲瓶实验
免疫学—提出了预防接种措施(制备了狂犬疫苗)
证明发酵由微生物引起(酒精发酵)
其他:
消毒法、家蚕软化(病原学说)
柯赫的主要贡献:
提出了柯赫法则;制备培养基技术;固体培养基分离纯化微生物的技术
第一章
原核微生物:
一大类细胞核无核膜包裹,只有称作核区的裸露DNA的原始单细胞生物
真核微生物:
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和同时存在叶绿体等细胞器的微小生物
真核生物和原核生物的区别:
细菌:
是单细胞原核微生物,个体微小,形态简单,以二等分裂方式繁殖。
在自然界中,细菌分布最广、数量最多。
细菌的形态和大小:
测量单位:
微米
基本形态:
球状、杆状、螺旋状
影响细菌形态的因素:
培养时间、温度、培养基成分、浓度、PH值等
一、细菌的细胞结构:
基本结构:
细胞壁、细胞膜、细胞质(细胞浆)、核区、间体、核糖体、气泡和储藏物
特殊结构:
鞭毛、纤毛、芽孢、糖被(荚膜)
1.细胞壁:
包在细胞膜表面,是一层无色透明、质地坚韧而富有弹性的构造
(1)细胞壁的功能
*保护细胞免受外力损伤,维持菌体外形
*协助鞭毛运动
*与胞膜一起完成细胞内外物质交换
*为正常细胞分裂所必需
*与细菌的抗原性.致病性和对噬菌体的敏感性密切相关。
(2)细胞壁的化学组成与结构
革兰氏阳性细菌与革兰氏阴性细菌细胞壁成分比较
细菌细胞壁的结构:
肽聚糖——细胞壁的基本骨架
肽聚糖:
是由N—乙酰胞壁酸(NAM)和N—乙酰葡糖胺(NAG)以及少数氨基酸短肽链组成的亚单位聚合而成的大分子复合体。
肽聚糖单体:
是由NAG、NAM、肽尾、肽桥构成。
磷壁酸:
是多聚酸甘油或多聚酸核糖醇的衍生物。
根据磷壁酸在细胞中的存在方式,可分为壁磷壁酸和膜磷壁酸
磷壁酸的主要功能:
与细胞的某些代谢活动有关;磷壁酸的抗原性很强;与致病性有关;为某些噬菌体提供特异的吸附受体。
革兰氏阳性菌细胞壁:
由肽聚糖和磷壁酸组成。
典型代表为金黄色葡萄球菌
革兰氏阴性菌细胞壁:
分内壁层和外壁层。
外壁层由外膜蛋白、磷脂]脂多糖组成。
脂多糖(细菌内毒素):
由类脂A、核心多糖和O—特异性多糖(O-抗原)三部分组成。
典型代表为大肠杆菌
革兰氏染色:
革兰氏染色原理:
第一步:
结晶紫使菌体着上紫色
第二步:
碘和结晶紫形成大分子复合物,分子大,能被细胞壁阻留在细胞内。
第三步:
酒精脱色,细胞壁成分和构造不同,出现不同的反应。
G+菌:
细胞壁厚,肽聚糖含量高,交联度大,当乙醇脱色时,肽聚糖因脱水而孔径缩小,故结晶紫-碘复合物被阻留在细胞内,细胞不能被酒精脱色,仍呈紫色。
Gˉ菌:
肽聚糖层薄,交联松散,乙醇脱色不能使其结构收缩,因其含脂量高,乙醇将脂溶解,缝隙加大,结晶紫-碘复合物溶出细胞壁,酒精将细胞脱色,细胞无色,沙黄复染后呈红色。
基本步骤:
涂片固定——结晶紫初染1min——碘液媒染1min——95%乙醇脱色0.5min——番红复染1min
结果:
革兰氏阳性菌——紫色;
革兰氏阴性菌——红色。
2.细胞膜:
是紧贴细胞壁内侧包围细胞质的一层柔软、富有弹性的半透明薄膜。
细胞膜的化学组成:
蛋白质、磷脂、糖类、少量核酸,不含有胆固醇、缁醇(支原体例外)
间体:
由细胞膜内褶形成的一种管状、层状或串状物,一般位于细胞分裂的部位或附近。
3.核区(核质体、拟核):
由大型环状双链DNA纤丝不规则地折叠或缠绕而构成的无核膜、核仁的区域。
4.质粒:
细菌染色体外的遗传物质,由共价闭合环状双链DNA分子组成.
5.细胞质及其内含物:
是在细胞膜内除核区以外的细胞物质。
细胞质是无色、透明、粘稠状物质。
细胞质的化学成分:
基本成分是:
水(约占80%)、蛋白质、核酸、脂类、少量的糖和无机盐
细胞质中的内含物:
①气泡:
由蛋白质膜构成的充满气体的泡状物。
有些细菌细胞质中含有几个或多个气泡。
②颗粒状内含物:
细菌细胞质中含有各种颗粒状内含物,它们大多数为细胞贮藏物,颗粒状内含物的多少因细菌的种类、菌龄及培养条件不同而改变。
主要有:
异染粒、聚β-羟丁酸、肝糖粒、淀粉粒、脂肪粒、硫粒和液泡等等。
③核糖体:
是分散在细胞质中的颗粒状结构,由核糖体核酸(占60%)和蛋白质(占40%)组成。
④异染粒:
是普遍存在的贮藏物,主要成分是多聚偏磷酸盐。
是多聚偏磷酸盐的聚合物,分子呈线状。
是细菌磷源、能量的储藏物
⑤硫粒:
是硫元素的贮藏体。
⑥糖原和淀粉粒:
都是α-1,4或α-1,6糖苷键的葡萄糖聚合物。
这些贮藏物通常较均匀地分布在细胞质内,颗粒较小。
是细菌碳源、能源的储藏物
⑦脂肪粒:
脂肪粒的折光性较强,它可被脂溶性染料染色;细胞生长旺盛时,脂肪粒增多,细胞遭破坏后,脂肪粒可游离出来。
特殊结构:
1.荚膜
某些细菌细胞壁外的一层粘液性物质。
根据荚膜的形状和厚度的不同,将荚膜分为四类:
v荚膜:
粘液状物质具有一定外形,相对稳定地附着在细胞壁外
v微荚膜:
粘液状物质较薄,与细胞表面牢固结合。
v粘液层:
粘液物质没有明显的边缘,比荚膜松散,可向周围环境中扩散,增大黏性。
v菌胶团:
多个细菌共有一个荚膜。
荚膜的组成:
因种而异,除水外,主要是多糖(包括同型多糖和异型多糖),此外还有多肽,蛋白质,糖蛋白等。
荚膜的生理功能:
▪保护细胞,抗干燥。
▪贮藏养料,是细胞外碳源和能源的储备物质。
▪表面附着作用。
▪荚膜具有抗原性。
▪与致病力有关。
2.鞭毛:
某些细菌表面由细胞内生出的细长、波曲、毛发状的结构。
化学组成:
主要由鞭毛蛋白构成,还含有少量的多糖、脂类和核酸等。
菌毛(纤毛):
长在菌体表面的一种比鞭毛更细、更直、中空、数量较多的蛋白质丝状物。
鞭毛结构是由基体、鞭毛钩、鞭毛丝组成
功能:
定居
性毛:
构造成分与菌毛相同,一般多见于G—细菌的雄性菌株
功能:
结合
3.芽孢:
某些菌生长到一定阶段,细胞内形成一个圆形、椭圆形或卵圆形的内生孢子,是对不良环境有较强抵抗力的休眠体。
芽孢的组成和结构:
芽孢有多层结构,主要包括孢外壁、芽孢衣、皮层和核心.
功能:
休眠
繁殖体(营养体):
未形成芽孢的菌体
芽孢的耐热性与抵抗不良环境能力:
芽孢含水量低(40﹪),含有特殊的DPA-Ca和耐热性酶以及具有多层次厚而致密的芽孢衣,使其具有极强的抗热、抗干燥、抗辐射、抗化学药物和抗静水压等不良环境的能力。
二、细菌繁殖
细菌繁殖有无性繁殖和有性繁殖。
:
一般为无性繁殖,采用二分裂法。
无性繁殖包括芽殖、裂殖,一般情况下,裂殖居多。
同形裂殖:
裂殖后形成的子细胞大小相等。
异形裂殖:
分裂产生两个大小不等的子细胞。
细菌分裂过程:
①核分裂②形成横隔壁③子细胞分离
菌落:
在固体培养基上,由单个细胞繁殖形成的肉眼可见的子细胞群体。
菌苔:
大量细胞密集生长,结果长成的各“菌落”连接成一片
常见的主要的几个细菌属:
1、假单胞杆菌属2、醋酸杆菌属3、埃希氏杆菌属
4、沙门氏菌5、变形杆菌6、乳杆菌属7、双歧杆菌属8、芽孢杆菌属9、梭状芽孢杆菌属10、葡萄球菌属11、其它
放线菌:
是一类具有丝状分枝细胞和无性孢子的G+原核微生物,由于菌落呈放射状而得名。
放线菌的形态结构:
大部分放线菌由分枝状的菌丝组成,菌丝大多无隔膜,属单细胞。
菌丝的粗细与细菌中的杆菌宽度相近(1μm左右)。
细胞壁含胞壁酸、二氨基庚二酸,不含几丁质、纤维素;革兰氏阳性。
菌丝:
根据形态和功能不同可分为:
基内菌丝(营养菌丝):
功能:
吸收营养物质
气生菌丝:
功能:
繁殖后代,传递营养物质,气生菌丝生长到一定阶段可分化出繁殖结构,即孢子丝
孢子丝:
功能:
繁殖
繁殖方式:
放线菌主要通过形成无性孢子的方式进行繁殖,也可借菌丝断片(液体培养时)进行繁殖。
无性孢子主要有以下三种:
分生孢子、孢囊孢子和横隔孢子。
真核微生物:
真菌:
酵母、丝状真菌——霉菌、担子菌
纤维藻类
原生动物
一、酵母:
酵母的特点:
个体一般以单细胞状态存在
多数出芽繁殖,也有的裂殖
能发酵糖类产能
细胞壁常含有甘露聚糖
喜在含糖量较高、酸度较大的环境中生长
酵母菌是一群单细胞的真核微生物,其形态因种而异.通常为圆形、卵圆形或椭圆形。
假菌丝:
酵母菌在一定条件下培养,产生的芽体与母细胞不分离形成的特殊形态。
酵母菌的细胞结构:
一般具有:
细胞壁、细胞膜、细胞核、液泡、线粒体、内质网、微体、微丝、及内含物等,有的菌体还有出芽痕、诞生痕。
1、细胞壁
化学组成:
葡聚糖、甘露聚糖、蛋白质、脂类、几丁质。
电子显微镜下,酵母菌的细胞壁结构呈“三明治”状。
几丁质并不是所有的酵母菌中都有,其含量也因种而异。
裂殖酵母一般不含几丁质,酿酒酵母含1~2%,有的假菌丝酵母含量超过了2%。
细胞壁结构:
外层:
主要为甘露聚糖
内层:
主要为葡聚糖
中间层:
主要是蛋白质
壁外成分:
有些菌壁外含有由多糖构成的类似荚膜的结构。
如异多糖和淀粉类物质
酵母菌的出芽过程:
在母细胞系构成牙体的部位,由于水解酶对细胞多糖的水解,使细胞壁变薄,细胞表面向外凸起,逐渐冒出小芽,称为芽体,而后,母细胞核分裂成两个子核,其中一个随母细胞的部分增大并延长的细胞质和细胞器进入牙体,最后芽体从母细胞得到一淘完整的核质体、线粒体、核糖体、液泡等细胞物质。
当芽体长大到接近母细胞的大小时,即成为子细胞,子细胞与母细胞相连部位形成一隔壁层,最后,子细胞与母细胞在隔壁层处分离,成为独立的细胞。
出芽痕和诞生痕:
酵母出芽繁殖时,子细胞与母细胞分离,在子、母细胞壁上都会留下痕迹。
在母细胞的细胞壁上出芽并与子细胞分开的位点称出芽痕,子细胞细胞壁上的位点称诞生痕。
2.细胞膜:
是双磷脂层构造,其间镶嵌着蛋白质和甾醇,酵母菌的细胞膜与原核生物的基本相同。
但有的酵母菌如酿酒酵母中含有固醇类(甾醇),这在原核生物是罕见的
3.繁殖方式:
分无性繁殖和有性繁殖两大类,主要是无性繁殖
无性繁殖:
包括芽殖、裂殖、芽裂繁殖和产生无性孢子
有性繁殖:
主要是产生子囊孢子
假酵母:
只有无性繁殖过程。
真酵母:
既有无性繁殖,又有有性繁殖过程
无性繁殖:
1、芽殖
是酵母菌无性繁殖的主要方式。
一个酵母能形成的芽数是有限的。
(平均24个)
出芽方式:
多边出芽、两端出芽、三边出芽、单边出芽。
环境适宜时,可出现假菌丝。
芽殖过程:
母细胞形成小突起(A—D);核裂(E—G);原生质分配(H—I)
新膜形成(J—K);形成新细胞壁(L)
2、裂殖:
细胞横分裂法繁殖,与细菌类似.,如裂殖酵母。
进行裂殖的酵母菌种类很少.
3.芽裂
为芽殖、芽裂的中间类型,母细胞在出芽的同时产生横隔膜。
有性生殖:
酵母菌以形成子囊和子囊孢子的方式进行有性繁殖。
子囊和子囊孢子的形成:
一般通过邻近的两个性别不同的细胞各自伸出一根管状的原生质突起,随即相互接触、局部融合并形成一个通道,再经过质配、核配形成双倍体细胞——接合子。
接合子进行减数分裂,形成4个或8个子核,每一个子核和周围的细胞质一起,在其表面形成孢子壁后就形成子囊孢子,形成子囊孢子的细胞称为子囊。
一般一个子囊可产生4-8个子囊孢子。
孢子数目、大小、形状因种而异。
实验室子囊孢子的获得:
酵母菌在一定条件下才能形成子囊孢子。
▪供实验的酵母须营养好,活力旺盛。
用营养充足的培养基和强壮的幼龄细胞连续传代三次。
▪培养时,温度:
25~30℃。
须接触大量空气,促进细胞氧化作用。
▪选择适当的生孢子培养基(营养贫瘠的培养基),使细胞处于饥饿状态。
常用石膏块或醋酸钠琼脂斜面等。
二、霉菌
霉菌:
凡是在营养基质上能形成绒毛状、网状或絮状菌丝体的真菌(除少数外),统称为霉菌。
为丝状真菌的统称。
霉菌的形态和结构:
霉菌的菌体由分枝或不分枝的菌丝构成。
霉菌菌丝类型:
按形态分:
无隔菌丝:
为长管状单细胞,细胞质内含多个核。
有隔菌丝:
菌丝中有隔膜,被隔膜隔开的一段菌丝就是一个细胞,菌丝由多个细胞组成,每个细胞内有一至多个核。
隔膜上有单孔或多孔,细胞质和细胞核可自由流通,每个细胞功能相同。
这是高等真菌所具有的类型。
按分化程度分:
营养菌丝(基内菌丝):
伸入到培养基内部,以吸收养分为主的菌丝。
气生菌丝:
向空中生长的菌丝.气生菌丝发育到一定阶段可分化成繁殖菌丝.
菌丝体及其各种分化形式:
菌丝体:
许多分枝菌丝相互交织在一起构成的菌体
分为:
营养菌丝体——密布在固体营养基内部,主要执行吸收营养物质功能的菌丝体
气生菌丝体——伸展到空间的菌丝体
繁殖菌丝体——气生菌丝发育到一定阶段可分化成繁殖菌丝体
营养菌丝体的特化形态:
假根:
是Rhizopus(根霉属)等低等真菌匍匐菌丝与固体基质接触处分化出来的根状结构,具有固着和吸取养料等功能。
匍匐菌丝:
毛霉目真菌在固体基质上常形成与表面平行、具有延伸功能的菌丝,又称匍匐枝。
吸器:
只在宿主细胞间隙蔓延的营养菌丝上分化出来的短枝,可侵入细胞内以吸收宿主细胞的养料而不使其致死。
指状、球状、丝状、从状。
霉菌的细胞结构:
由细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核、线粒体、核糖体、内质网及各种内含物(肝糖、脂肪滴、异染粒等)等组成
膜边体:
单层细胞膜包围的管状、囊状或多层折叠旋回的小袋,袋内还有颗粒。
功能:
分泌水解酶;合成细胞壁有关
无性繁殖:
不经过两个性细胞的结合,只是由营养细胞分裂或分化而形成同种新个体的过程。
霉菌的无性繁殖主要通过产生以下四种类型的无性孢子来实现:
孢囊孢子、分生孢子、节孢子、厚垣孢子
有性繁殖:
经过两个性细胞结合而产生新个体的过程
有性繁殖一般包括三个阶段:
质配、核配、减数分裂
有性繁殖不如无性繁殖普遍,有性繁殖多发生在特定的条件下,往往在自然条件下较多,在一般培养基上不常出现。
常见的有性孢子:
卵孢子、接合孢子、子囊孢子和担孢子。
接合孢子接合过程:
两个相邻的菌丝相遇,各自向对方伸出极短的侧枝,称原配子囊。
原配子囊接触后,顶端各自膨大并形成横隔,分隔形成两个配子囊细胞,配子囊下的部分称配子囊柄。
然后相接触的两个配子囊之间的横隔消失,发生质配、核配,同时外部形成厚壁,即成接合孢子。
当同一菌体的两根菌丝甚至同一菌丝的分枝相互接触时,便可产生接合孢子。
根据产生接合孢子的菌丝来源或亲和力不同可分为:
同宗配合:
菌体自身可孕,不需要别的菌体帮助而能独立进行有性生殖。
异宗配合:
菌体自身不孕,需要借助别的可亲和菌体的不同交配型来进行有性生殖。
即它需要两种不同菌系的菌丝相遇才能形成接合孢子。
三、病毒
病毒:
是一类超显微的非细胞生物,每一种病毒只含有一种核酸;它们只能在活细胞内以复制的方式进行增殖的非细胞生物。
在离体条件下,它们以无生命的化学大分子状态存在.
病毒粒子:
完整的、具有感染性的病毒颗粒
病毒的基本特点:
▪个体极小(以nm计),能通过滤菌器,形态多样,有球状、杆状、复合型。
▪无细胞结构,主要由蛋白质、核酸构成,一个病毒体内仅含一种核酸,核酸以单链或双链形式存在。
▪生活方式为专性活细胞内寄生,病毒酶系不全,离开活体后无生命特征。
▪病毒以复制的方式增殖,包括核酸复制、核酸蛋白质装配,是在分子水平上进行的。
▪有些病毒还能整合到宿主的基因组中,并诱发潜伏性感染。
▪对抗生素不敏感,对干扰素敏感。
化学组成:
主要由核酸和蛋白质组成。
较复杂的病毒还含有脂类、多糖等。
结构
核衣壳(基本构造)核心:
由DNA或RNA构成
衣壳:
由许多衣壳粒蛋白构成
病毒包膜(特殊结构):
由类脂或脂蛋白构成
刺突(特殊结构)
衣壳粒是由一种或几种多肽链折叠而成的蛋白质亚单位,衣壳粒的排列组合方式不同,使病毒表现出不同的构型和形状。
病毒种类很多,根据病毒寄生的对象来分,有植物病毒、动物病毒和微生物病毒。
噬菌体:
是病毒中的一种,一般把侵染细菌、放线菌的病毒叫噬菌体。
(把侵染真菌的病毒叫噬真菌体)
蝌蚪状噬菌体构造:
以大肠杆菌T4噬菌体为例
头部:
廿面体对称结构,由蛋白质衣壳构成,内含一条DNA。
颈部:
薄盘状,附颈须。
尾鞘:
长95nm,衣壳粒螺旋对称;可伸缩。
尾髓:
中空,DNA可由此进入细胞。
基板:
六角形盘状物,其上有刺突、尾丝。
刺突:
有吸附功能。
尾丝:
有识别吸附功能。
病毒蛋白质的功能:
保护里面的核酸免受刺激;具有抗原性;酶的功能;与宿主细胞的受体有关
噬菌体的繁殖:
根据噬菌体与宿主的关系:
烈性噬菌体:
指感染宿主细胞后,能够使宿主细胞裂解的噬菌体.
烈性噬菌体的繁殖过程一般分为五个阶段:
即吸附、侵入、复制、装配和释放。
①吸附:
噬菌体和宿主细胞上的特异性吸附部位进行特异性结合,噬菌体以尾丝牢固吸附在受体上后,靠刺突“钉”在细胞表面上。
②侵入:
核酸注入细胞的过程。
噬菌体尾部所含酶类物质可使细胞壁产生一些小孔,然后尾鞘收缩,尾髓刺入细胞壁,并将核酸注入细胞内,蛋白质外壳留在细胞外。
③复制:
包括核酸的复制和蛋白质合成。
噬菌体核酸进入宿主细胞后,会控制宿主细胞的合成系统,然后以噬菌体核酸中的指令合成噬菌体所需的核酸和蛋白质。
④装配:
主要步骤有:
DNA分子的缩合——通过衣壳包裹DNA而形成头部——尾丝及尾部的其它部件独立装配完成——头部与尾部相结合——最后装上尾丝,至此,一个个成熟的形状、大小相同的噬菌体装配完成。
⑤释放:
方式:
▪裂解:
多以裂解细胞的方式释放。
▪分泌:
噬菌体穿出细胞,细胞并不裂解。
噬菌斑:
将少量噬菌体与大量敏感菌混合培养在营养琼脂中,在平板表面布满宿主细胞的菌苔上,可以用肉眼看到一个个透明的不长菌的小圆斑
一步生长:
定量描述毒性噬菌体生长规律的实验曲线。
可分以下阶段:
潜伏期、裂解期、稳定期
裂解量:
每一受感染细胞所释放的新的噬菌体的平均数
稳定期噬菌斑数
裂解量=——————————
潜伏期噬菌斑数
原噬菌体(或前噬菌体):
即整合在宿主核DNA上的噬菌体的核酸。
溶原性细菌:
指在核染色体上整合有原噬菌体的细菌。
可进行正常生长繁殖,而不被裂解。
溶原性细菌的特点:
可稳定遗传、可自发裂解、可诱导裂解、具有“免疫性”、可复愈、溶源转变
噬菌体的危害:
主要是引起发酵中的噬菌体污染
如丙酮、丁醇发酵中的噬菌体污染;抗生素发酵中的噬菌体污染;食品工业上的噬菌体污染
防治:
控制活菌排放;选育抗性生产菌株;生产中轮换使用菌种
第二章
营养物质:
能够满足机体生长、繁殖和完成各种生理活动所需要的物质.
营养:
微生物获得和利用营养物质的过程
营养物质是微生物生存的物质基础,而营养是微生物维持和延续其生命形式的一种生理过程
微生物的营养要素:
营养物质按照它们在机体中的生理作用不同,可以将它们区分成六大类
六要素:
碳源、氮源、能源、生长因子、无机盐和水
生长因子:
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的或合成量不足以满足机体生长需要的有机化合物
包括:
维生素、氨基酸、碱基(嘌呤、嘧啶)
嘌呤、嘧啶的功能:
作为合成核苷,核苷酸,核酸的原料
微生物的营养营养类型
根据碳源、能源及电子供体性质的不同,可将微生物分为:
光能无机自养型;光能有机异养型;化能无机自养型;化能有机异养型
1.光能无机自养型(光能自养型)
能以CO2为主要唯一或主要碳源;进行光合作用获取生长所需要的能量;
以无机物如H2、H2S、S等作为供氢体或电子供体,使CO2还原为细胞物质;
2.光能有机异养型(光能异养型)
不能以CO2为主要或唯一的碳源;以有机物作为供氢体,利用光能将CO2还原为细胞物质;
在生长时大多数需要外源的生长因子;
3.化能无机自养型(化能自养型)
生长所需要的能量来自无机物氧化过程中放出的化学能;以CO2或碳酸盐作为唯一或主要碳源进行生长时,利用H2、H2S、Fe2+、NH3或NO2等作为电子供体使CO2还原成细胞物质。
化能无机自养型只存在于微生物中,可在完全无机及无光的环境中生长。
它们广泛分布于土壤及水环境中,参与地球物质循环;
4.化能有机异养型(化能异养型)
生长所需要的能量均来自有机物氧化过程中放出的化学能;
生长所需要的碳源主要是一些有机化合物,如淀粉、糖类、纤维素、有机酸等。
营养物质进入细胞的方式:
营养物质能否进入细胞取决于三个方面的因素:
①营养物质本身的性质(相对分子量、质量、溶解性、电负性等
②微生物所处的环境(温度、PH等);
③微生物细胞的透过屏障(原生质膜、细胞壁、荚膜等)。
根据物质运输过程的特点,可将物质的运输方式分为:
自由扩散(单纯扩散);促进扩散(协助扩散);主动运输;基团转移
1.自由扩散:
原生质膜是一种半透性膜,营养物质通过原生质膜上的小孔,由高浓度的胞外环境向低浓度的胞内进行扩散。
特点:
①物质在扩散过程中没有发生任何反应;
②不消耗能量;不能逆浓度运输;
③运输速率与膜内外物质的浓度差成正比
2.协助扩散
特点:
①不消耗能量
②参与运输的物质本身的分子结构不发生变化
③不能进行逆浓度运输
④运输速率与膜内外物质的浓度差成正比
⑤需要载体参与
3.主动运输
主动运输是广泛存在于微生物中的一种主要的物质运输方式。
它的一个重要特点是物质运输过程中需要消耗能量和载体,而且可以进行逆浓度运输。
4.基团移位
基团转移主要存在于厌氧型和兼性厌氧型细胞中,主要用于糖的运输,脂肪酸、核苷、碱基等也可以通过这种方式运输。
培养基:
培养基是人工配制的,适合微生物生长繁殖或产生代谢产物的营养基质。
培养基的原则
1.目的明确2.营养协调3.理化条件适宜(PH、水活度、氧化还原电位)4.经济节约
第三章
新陈代谢:
一般泛指生物与周围环境进行物质交换和能量交换的过程
生物氧化的过程:
一般包括三个环节:
①底物脱氢(或脱电子)作用(该底物称作电子供体或供氢体)
②氢(或电子)的传递(需中间传递体,如NAD、FAD等)
③最后氢受体接受氢(或电子)(最终电子受体或最终氢受体)
底物脱氢的四条主要途径:
vEMP途径,又称糖酵解途径
vHMP途径,又称己糖-磷酸途径
vED途径,又称2-酮-3-脱氧-6-磷酸葡萄糖酸裂解途径
vTCA循环,即三羧酸循环
1.EMP途径
EMP途径特点:
葡萄糖分子经转化成1,6—二磷酸果糖后,在醛缩酶的催化下,裂解成两个三碳化合物分子,即磷酸二羟丙酮和3-磷酸甘油醛。
3-磷酸甘油醛被进一步氧化生成2分子丙酮酸,1分子葡萄糖可降解成2分子3-磷酸甘油醛,并消耗2分子ATP。
2分子3-磷酸甘油醛被氧化生成2分子丙酮酸,2分子NADH2和4分子ATP。
EMP途径的生理功能:
供应ATP形式的能量和NADH+H---形式的还原力;是连接其他几个重要代谢途径的桥梁;产生的多种中间产物,为反应提供原材料;通过逆向反应进行多糖合成
2.HMP途径
HMP途径的生理意义:
为核苷酸和核酸的生物合成提供戊糖-磷酸
产生大量的NADPH2,一方面参与脂肪酸、固醇等细胞物质的合成,另一方面可通过呼吸链产生大量的能量
四
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