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1、1绪绪论论 1）微生物是所有形体微小的单细胞或个体结构较简单的多细胞，以及没有细胞 结构的低等生物的通称。肉眼看不见或看不清楚的微小生物的总称。 2）小:指个体微小；简：指构造简单；低：指进化地位低。 3）原核微生物包括 古生菌和真细菌（细菌、放线菌、蓝细菌、衣原体、支原体、 螺旋体、立克次氏体等） 4）真核微生物有：真菌（酵母、霉菌等）、单细胞藻类、原生动物等 5）微生物的五大共性（一）体积小，面积大（比面值 = 表面积体积 = 3r） ； （二）吸收多，转化快；（三）生长旺，繁殖快；（四）分布广，种类多；（五） 适应强，易变异。 6） 发展史：（自己看课本P2 页微生物史简表） 第第一一章
2、章 原原核核生生物物 一、细菌是一类细胞细短、结构简单、胞壁坚韧、多以二分裂方式繁殖和水生性 较强的原核生物。基本形态：球状 细胞个体呈球形或椭圆形（单球菌，双球菌， 链球菌，四联球菌，八叠球菌，葡萄球菌）杆状 细胞呈杆状或圆柱形，一般其 粗细（直径）比较稳定，而长度则常因培养时间、培养条件不同而有较大变化。 （短杆菌，长杆菌，梭杆菌 ） 螺旋状 螺旋状的细菌，称为螺旋菌。（弧菌，螺旋菌有鞭毛 ，螺旋体无鞭毛 ，螺菌） 二、细菌的形态是固定不变的，通常为球状、杆状、螺旋状，故可以作为细菌分 类鉴定的依据！ 三、细菌大小测量 : 显微测微尺 ，细胞大小表示：直径 长, 单位：微米 细菌的构造（
3、P11 页图1-1）： 一般构造：一般细菌都有的构造 特殊构造：部分细菌具有的或一般细菌在特殊环境下才有的构造 4、革兰氏染色步骤 1 结晶紫对菌液涂片进行初染 ; 2、用碘溶液进行媒染，染料和细胞间的结合得更 牢。 3 用乙醇或丙酮进行冲洗脱色。 4、用与结晶紫具有不同颜色的碱性染料复染。例 如沙黄。 五、革兰氏阳性细菌的细胞壁 特点: (1)厚度大(2080nm); (2)化学组分简单 : 一般只含肽聚糖90%和磷壁酸10% 。 肽聚糖是真细菌细胞壁中的特有成分，结合在 G+细胞壁上的一种酸性多糖。 革兰氏阳性细菌细胞壁上特有的化学成分，主要分为甘油磷酸或核糖醇磷酸。 壁磷壁酸：与肽聚糖分
4、子进行共价结合的称。 膜磷壁酸（脂磷壁酸）：跨越肽聚糖层并与细胞膜相交联的称。 六、磷壁酸的主要生理功能： 1、通过分子上大量的负电荷浓缩细胞周围的 Mg2+， 提高细胞膜上需Mg2+的合成酶的活性； 2、贮藏磷元素； 3、能调节细胞内自溶素 (autolysin)的活力，防止细胞因自溶而死亡4、噬菌体的特异性吸附受体； 5、革 兰氏阳性细菌特异表面抗原的物质基础； 6、增强某些致病菌对宿主细胞的粘连、 避免被白细胞吞噬以及抗补体的作用； 45 可作为细菌分类、鉴定的依据 革兰氏阳性细菌：厚约2080nm 由40 层左右的网格状分子交织成的网套覆盖在整 个细胞上 革兰氏阴性细菌：埋藏在外膜层之
5、内，是仅由 12 层肽聚糖网状分子组成的薄层 (23nm)，含量约占细胞壁总重的10%，故对机械强度的抵抗力较G+细菌弱。2七、G-细菌肽聚糖单体结构与G+细菌基本相同， 差别仅在于： 四肽尾的第三个氨基酸分子是内消旋二氨基庚二酸 (m-DAP)。 （只在 原核微生物细胞壁上发现） 没有特殊的肽桥，只形成较为疏稀、机械强度较差 的 肽聚糖网套。外膜是G-细菌细胞壁所特有的结构，位于G-细菌细胞壁外层，由脂多糖、磷脂 和 脂蛋白等若干种蛋白质组成的膜，有时也称为外壁。 八、 细胞壁缺陷细菌 包括 L 型细菌 ， 原生质体G+ ， 球状体G- ， 支原体 九、细胞膜 是紧贴在细胞壁内侧、包围着细胞
6、质的一层柔软、脆弱、富有弹性的 半透性薄膜，厚约78nm。磷脂占20%30%和蛋白质占50%70%）组成。 膜的流动性很大程度上取决于不饱和脂肪酸的结构和相对含量。细胞膜上长链脂肪 酸的链长和饱和度因细菌种类和生长温度而异，通常生长温度要求越高的种，其饱 和度也越高，反之则低。 细胞膜的生理功能： 选择性地控制细胞内、外的营养物质和代谢产物的运送； 是维持细胞内正常 渗 透压的屏障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 场所是鞭毛基体的着生部位和鞭毛旋转的供能部位。 芽芽孢孢的的形形成成 （P2
7、6 页图1-12）：（1）轴丝的形成（ 2）隔膜的形成（ 3）前孢子的 形成（4）皮层形成（5）孢子衣的形成（ 6）芽孢形成 芽孢萌发的必要条件：水、营养物、温度和 O2。 十 、 细菌细胞壁以外的构造；菌毛 长在细菌体表的纤细、中空、短直、数量较 多的蛋白质类附属物，具有使菌体附着于物体表面的功能。性毛 构造和成分与菌 毛相同，但比菌毛长，数量仅一至少数几根。（性毛一般见于革兰氏阴性细菌的雄 性菌株（即供体菌）中，其功能是向雌性菌株（即受体菌）传递遗传物质。有的 性毛还是RNA 噬菌体的特异性吸附受体。） 十一 、细菌的繁殖方式 ：裂 殖（是主要方式，包括二分裂，三分裂，复分裂） 和芽 殖。
8、十二、 放线菌 ：是一类主要呈菌丝状生长和以孢子繁殖的陆生性较强的原核 生物。也可将之定义为一类主要呈丝状生长和以孢子繁殖的 G细菌。 放线菌的形态与构造 ： 1）单细胞，大多由分枝发达的菌丝组成； 2）菌丝直径与 杆菌类似，约1mm；3）细胞壁组成与细菌类似，革兰氏染色阳性（少数阴性）； 4）细胞的结构与细菌基本相同； 5）按形态和功能可分为营养菌丝、气生菌丝和 孢子丝三种。 气生菌丝发育到一定阶段，其上可分化出形成孢子的菌丝，即孢子丝 营养菌丝匍匐生长于培养基内，吸收营养。营养菌丝发育到一定阶段，伸向空间 形成气生菌丝。放线菌主要通过横隔分裂形成无性包子的方式进行繁殖。分借孢 子（分生孢子
9、和孢囊孢子）和借菌丝（基内菌丝断裂和任何菌丝片段） 第第二二章章真真核核微微生生物物的的形形态态构构造造和和功功能能 一，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。 二，真菌包括酵母、霉菌和蕈菌。 酵母菌五个特点：（ 1）个体一般 以单细胞状态存在（ 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）常生活在含糖量较高、酸度较大的 水生环境中。 酵母菌的繁殖方式：分为无性繁殖（芽殖，裂殖，产无性孢子）3和有性繁殖（产子囊孢子）。假酵母（拟 酵母）：只进行无性繁殖的酵母菌。真 酵 母：具有有性繁殖的酵母菌。酵
10、母菌的 生活史指上一代生物个体经一系列生长、 发 育阶段而产生下一代个体的全部过程。 酵母菌的构造图（ P48 页图2-5） 三、霉菌是一些丝状真菌的一个统称，通常指那些菌丝体较发达又不产生大型肉 质子实体结构的真菌。 霉菌菌丝细胞的生长 顶端细胞的不断延伸，随着顶端不断向前伸展，细胞壁 和细胞质的形态、成分都逐渐变化、加厚并趋向成熟。 霉菌的繁殖方式：无性孢子、有性孢子、菌丝断片 四、毛霉是较为低等的真菌，生长迅速，菌丝发达，在基质上或基质内能广泛蔓 延，菌丝不分隔，不产生假根和匍匐枝，是单细胞真菌，在分类上属于接合菌亚 门或亚纲。根霉和毛霉很相似，不同的是根霉有假根和匍匐菌丝。匍匐菌丝呈弧
11、形，在培养基表面水平生长（ P59 页表2-5）第四章 微生物的营养和培养基 一、微生物的6 类营养要素 碳、氢、氧、氮、硫、磷 碳源、氮源、能源、生长因子、无机盐和水微生物的营养比较（ P87 页表4-4） 二、不同营养类型之间的界限并非绝对： 异养型微生物并非绝对不能利用CO2； 自养型微生物也并非不能利用有机物进行生长； 有些微生物在不同生长条件下生长时 ,其营养类型也会发生改变； 例如；紫色非硫细菌没有有机物时，同化 CO2 为自养型微生物； 有机物存在时，利用有机物进行生长，为异养型微生物； 光照和厌氧条件下，利用光能生长，为光能营养型微生物； 黑暗与好氧条件下，依靠有机物氧化产生的
12、化学能生长，为化能营养型微生物； 三、物质运输方式（ P88 页表4-5） 除了原生动物外，其他各大类有细胞的微生物都是通过细胞膜的渗透和选择吸收 作用而从外界吸取营养物的。 四、选用和设计培养基的原则和方法： （一）配制培养基的四个原则： 1.目的明确2.营养协调发3.理化适宜4.经济节约。（酵生产谷氨酸时：碳氮比为4/1 时，菌体大量繁殖，谷氨酸积累少； 碳氮比为3/1 时，菌体繁殖受到抑制，谷氨酸产量则大量增加。） 真菌需CN 比较高的培养基；（素食） 细菌（动物病原菌）需CN 比较低的培养基；（荤食） 初始pH：细菌： pH 7.08.0 放线菌：pH 7.58.5 酵母菌： pH 3
13、.86.0 霉菌： pH 4.05.8 藻类： pH 6.07.0 原生动物： pH 6.08.0 （二）四种方法： 1.生态模拟2.参阅文献3.精心设计4.试验比较 五、培养基的种类 （一）按对培养基成分的了解作分类：天然培养基，组合培养基，半组合培养基 （二）按培养基外观的物理状态作分类：液体培养基，固体培养基 ，半固体培养 基，脱水培养基 （三）按培养基对微生物的功能作分类：基础培养基，加富培养基，增殖培养基， 选择性培养基，鉴别性培养基 （四）发酵工厂的培养基； 1.种子培养基2.发酵培养基3.保种培养基 六、培养基的配制：配料 溶解调pH 值过滤分装包扎灭菌摆斜面4贮存 七、pH 的
14、内源调节 ：通过培养基内在成分所起的调节作用，就是 pH 的内源调节。内源调节主要有以下两种方法： 第一种是采用磷酸缓冲液进行调节。（调节K2HPO4 和KH2PO4 两者浓度比可获得pH 6.07.6 间的一系列稳定的pH。 ） 第二种以CaCO3 作“备用碱”进行调节。CaCO3（不溶于水又是沉淀性的，在培养 基中分布不均匀） 、NaHCO3 均可用来调节培养基的pH。 第第六六章章 一、生长（量变过程）和繁殖（质变过程）是保证微生物获得巨大数量的必要前提。二、测生长量直接法：测体积法（粗放型）和称干重法（精确型） 第一节 微生物的生长及其控制 微生物生长的测定：个体计数、群体重量测定、群
15、体生理指标测定.。 一、测生长量：测定生长量的方法很多，适用于一切微生物。（一）测生长量直接法 测体积法：粗放型，在刻度离心管中测沉降量 称干重法：精确型，离心法和过滤法获得菌体细胞， 测定多细胞及丝状真菌生长情况的有效方法 微生物的干重一般为其湿重的1020。（二）测生长量间接法（常用于对微生物的快速鉴定与检测）1.比浊法：用分光光度法对无色的微生物悬浮液进行测定，一般选用 450650nm 波段 2.生理指标法：微生物的生理指标，如氮、碳、 DNA、ATP 等物质的含量，呼吸强 度、耗氧量、酶活性、生物热等与其群体的规模成正相关。样品中微生物数量多 或生长旺盛，这些指标愈明显，因此可以借助
16、特定的仪器如瓦勃氏呼吸仪、微量 量热计等设备来测定相应的指标。常用于对微生物的快速鉴定与检测 （二）测生长量间接法 一）计繁殖数直接法 ： 1. 计数板直接计数法指采用计数板（细菌计数板或血球 计数板） ，在光学显微镜下直接观察微生物细胞并进行计数的方法。 （计算一定容 积里样品中微生物的数量） 缺点：不能区分死菌与活菌；不适于对运动细菌的计数；需要相对高的细菌浓度； 个体小的细菌在显微镜下难以观察； 2. 染色后活菌计数法 采用特定的染色技术进行活菌染色，然后用光学显微镜计数的方法。可分别对活 菌和死菌进行计数。例：美蓝 酵母 活细胞无色 死细胞蓝色。Eg. 细菌 经丫啶橙染色后，在紫外光显微镜下可观察 活细胞橙色荧光；死细胞 绿色荧光 （二）计繁殖数间接法 是一种活菌计数法，这是一种依据活菌在液体培养基中会使其变混或在固体培 养基上（内）形成菌落的原理
