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1、绪论绪论 微生物定义微生物定义:肉眼看不到的，必须借助光学显微镜或电子显微镜才能看见的微小生物的总称 （直径1mm（0.1mm)） 种类种类: 1.非细胞形态的微生物：非细胞形态的微生物：真病毒和亚病毒，真病毒就是我们通常意义上所讲的病毒， 以 DNA 或者 RNA 为遗传物质，外面有衣壳粒包裹。亚病毒则包括类病毒，拟病毒和朊病 毒 2.细胞形态的微生物细胞形态的微生物:原核微生物（细菌、古菌、放线菌、蓝细菌、支原体、衣原体、立克 次氏体） 、真核微生物（藻类、真菌（酵母菌、霉菌） 、原生动物、微型后生动物） 分类：分类：（按照其生物属性）从大到小，按照界、门、纲、目、科属、种等分类 五界分类
2、系统五界分类系统 六界分类系统六界分类系统微生物命名微生物命名-双（二）名法：拉丁文（斜体）双（二）名法：拉丁文（斜体） 1.学名=属名+种名+（首次定名人）+现定名人+定名年份 2.学名=属名+种名+菌株（用字母、符号等字形表示） 3.学名=属名+sp.(或 spp.) sp.（单数）或 spp.（复数）表示未定种的含义 Bacillus subtilis 枯草芽孢杆菌枯草芽孢杆菌 Escherichia coli 大肠杆菌大肠杆菌 Staphylococcus aureus 金黄色葡萄球菌金黄色葡萄球菌 B. anthracis 炭疽芽孢杆菌炭疽芽孢杆菌 Pseudomonas sp. 一
3、种假单胞菌属细菌一种假单胞菌属细菌 Pseudomonas spp. 几种假单胞菌属细菌几种假单胞菌属细菌原核生物和真核生物（细胞形态的生命体）对比原核生物和真核生物（细胞形态的生命体）对比 原核生物：原核生物：没有核膜，有核区，核质裸露，无细胞器。 真核生物：真核生物：有发育完好的细胞核，核内有核仁和染色体。有核膜将细胞核和细胞质分开， 使两者有明显的界线。有高度分化的细胞器，如线粒体、叶绿体、高尔基体、溶酶体等 微生物的特点（五大共性）微生物的特点（五大共性） （一）个体极小，比表面积大（一）个体极小，比表面积大（比表面积大是五大共性的基础，使微生物具有巨大的营养 吸收面、代谢废物的排泄面
4、和环境信息的接受面。优点：乳酸杆菌一小时内生成的乳酸约 为其体重的 100010000 倍。 ） （二）繁殖快、代谢速率快（二）繁殖快、代谢速率快（微生物这个特性为它们生长繁殖和产生大量代谢产物提供了 物质基础，人类对微生物的利用主要体现在它们的生物化学转化能力。 根据这一特点可应 用于发酵工业，解决人口与粮食的矛盾。可提供单细胞蛋白，作为饲料等） （三）数量多（三）数量多 （四）易变异（四）易变异 （五）种类多、分布广、代谢类型多样（五）种类多、分布广、代谢类型多样 作业作业 1、微生物是如何分类的？、微生物是如何分类的？ 2、微生物有那些特点？、微生物有那些特点？3、试述原核微生物与真核微
5、生物的区别，它们各自包括那些微生物？、试述原核微生物与真核微生物的区别，它们各自包括那些微生物？ 第一章第一章 非细胞结构的超微生物非细胞结构的超微生物-病毒微生物学基础病毒微生物学基础1 概念：概念：病毒是没有细胞结构，专性寄生在活的敏感宿主体内，可通过细菌过滤器，大小 在 0.2m 以下的超微小微生物 2 结构：结构：病毒没有核糖体，不能合成蛋白质，也没有合成细胞物质和繁殖所必需的酶系统， 不具有独立代谢的能力，必须专性寄生在活的敏感宿主细胞内，依靠宿主细胞合成病毒的 化学组成和繁殖新个体。在活的敏感宿主细胞内，是具有生命的超微生物，在宿主体外， 以无生命的化学大分子状态长期存在并保持其侵
6、染活性。病毒是非细胞生物，单个病毒个 体不能称作“单细胞” ，称为病毒粒子或病毒颗粒（ virion，virus particle） 。 3 特点：特点： 1.形体微小，在电子显微镜下观察，一般都可通过细菌滤器； 2.没有细胞构造，故也称分子生物； 3.其主要成分仅有核酸和蛋白质两种； 4.一种病毒只有一种核酸，不是 DNA 就是 RNA 5.既无产能酶系也无蛋白质合成系统； 6.在宿主细胞的协助下，通过核酸的复制和核酸蛋白装配的形式进行增殖，不存在个体 的生长和二分裂法等细胞繁殖方式 7.在宿主的活细胞内营专性寄生； 8.在离体条件下，能以无生命的化学大分子状态存在，并可形成结晶； 9.经提
7、纯的病毒结晶能保持侵染力； 人类传染病中，约 7080%属于病毒病，每一种植物至少有一种病毒引起的病害。 10.对抗生素不敏感，但对干扰素敏感； 迄今，还未发现一种药剂或抗菌素对人、动植物体内病毒有效的药物，也没有一种药 剂能杀死细胞体内的病毒而又不伤害寄主。经提纯分离在体外的病毒结晶，用不少药 物都可杀死，但寄主细胞内的病毒均不敏感。 4 4 分类：根据核酸分类：分类：根据核酸分类：DNADNA 病毒和病毒和 RNARNA 病毒病毒 5 5 构成：构成：病毒蛋白质的功能：病毒蛋白质的功能： 保护病毒使其免受环境因素的影响；决定病毒感染的特异性； 使病毒与敏感细胞表面特定部位有特异亲和力，病毒
8、可牢固的附着在敏感细胞上； 病毒蛋白质还有致病性、毒力和抗原性 核酸的功能核酸的功能：决定病毒遗传、变异和对敏感宿主细胞的感染力。 6 6 病毒有三种对称性构型病毒有三种对称性构型 廿面体对称的结构 (球状) 螺旋对称的结构 (杆状) 复合对称的结构 (蝌蚪状) 7 78 8 病毒的繁殖病毒的繁殖 吸附；吸附；噬菌体尾部末端吸附到细胞表面上细胞壁、鞭毛或纤毛上，是一种特异性结合的过 程，取决于噬菌体蛋白与宿主菌表面受体分子结构的互补性。 侵入；侵入；尾丝固着在细胞壁上，尾部的酶水解细胞壁的肽聚糖形成小孔，尾鞘收缩将尾髓压 入宿主细胞内，尾髓将头部的核酸注入宿主细胞内，蛋白外壳留在外面，宿主细胞
9、壁的小 孔被修复。动物病毒借助胞饮作用或直接穿过膜，植物病毒则通过伤口或昆虫刺吸传染。 从吸附到侵入，时间间隔很短，只有几秒到几分钟 复制；复制；复制与装配：噬菌体核酸进入寄主细胞后，宿主细胞内的核酸不能按照自身的遗传 特性复制和合成蛋白质，而被噬菌体核酸所携带的遗传信息控制，借用宿主细胞的合成机 构如核糖体、mRNA、tRNA、ATP 及酶等复制核酸，合成噬菌体的蛋白质，核酸和蛋白质聚 集合成新的噬菌体，称为装配。T4T4 的装配过程：的装配过程：先合成含 DNA 的头部，然后合成尾部的尾 鞘、尾髓和尾丝，并逐个加上去装配成完整的大肠杆菌 T4 噬菌体。 聚集和释放；聚集和释放；宿主细胞的裂
10、解和成熟噬菌体粒子的释放：噬菌体粒子成熟后，噬菌体的水 解酶水解宿主细胞壁引起寄主细胞的裂解，释放出病毒粒子。 9 9 噬菌体的类型：噬菌体的类型： 毒性噬菌体：毒性噬菌体：能在宿主细胞内复制增殖，产生许多子代噬菌体，并最终裂解细菌。 温和噬菌体：温和噬菌体：噬菌体基因与宿主染色体整合，不产生子代噬菌体，但噬菌体 DNA 能随细菌 DNA 复制，并随细菌的分裂而传代。 1010 溶原性：溶原性：前噬菌体可自发地或在某些理化和生物因素的诱导下脱离宿主菌基因组而进入 溶菌周期，产生成熟噬菌体，导致细菌裂解。这种产生成熟噬菌体颗粒和溶解宿主菌的潜 在的能力 整合在细菌基因组中的噬菌体基因组称为前噬菌
11、体前噬菌体 带有前噬菌体基因组的细菌称为溶原性细菌溶原性细菌 某些前噬菌体可导致细菌基因型和性状发生改变，称为溶原性转换溶原性转换 1111 在固体培养基上在固体培养基上- -噬菌斑：噬菌斑：将少量噬菌体与大量宿主细胞混合后，将此混合液与 45左 右的琼脂培养基在培养皿中充分混匀，铺平后培养。经数小时至 10 余小时后，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亮不长菌的小圆斑，这就是噬菌斑。每 一个噬菌斑一般是由一个噬菌体粒子形成的。 补充：补充：P 书 18 空斑数判断病毒数=瓶内空斑平均数*病毒稀释度/每瓶的病毒接种量 病毒的滴度病毒的滴度：能产生培养管中的 50%CPE(细
12、胞病理效应)的最高病毒稀释度（最少的病毒量）称 TCLD50（细胞培养感染剂量）敏感动物用 ID50(使 50%的敏感动物发生变化的感染剂量)或 LD50（引起 50%的敏感动物死亡 的致死剂量）12 敏感细胞要求具备以下条件：敏感细胞要求具备以下条件： 1.活的敏感宿主或活的敏感宿主组织细胞； 2.能够提供病毒附着的受体； 3.敏感细胞内没有破坏病毒的限制性核酸内切酶，病毒进入细胞就可生长繁殖 1313 病毒对物理化学因素的抵抗力病毒对物理化学因素的抵抗力 物理因素物理因素 ： 1 1 温度：温度：在宿主细胞外的病毒大多数在 55-65范围内不到 1h 灭活。 高温使病毒的核酸 和蛋白质衣壳
13、受损伤，蛋白质的变性作用阻碍了病毒吸附到宿主细胞上，削弱病毒的感染 力。低温不会灭活病毒，通常在-75 保存病毒 2 2 光紫外辐射：光紫外辐射：有灭活病毒的作用。灭活的部位是病毒的核酸，形成胸腺嘧啶二聚体。 可见光可见光：大多数肠道病毒对可见光很敏感而被杀死，称为“光灭活作用” 。离子辐射离子辐射：X 射 线、 射线也有灭活作用。 3 3 干燥：干燥： 化学因素化学因素 1.1.体内灭活：抗体、干扰素体内灭活：抗体、干扰素 2.2.体外灭活：破坏蛋白质的化学物质：体外灭活：破坏蛋白质的化学物质：酚、醇、过氧乙酸、低离子强度环境 破坏核酸的化学物质：破坏核酸的化学物质：甲醛、亚硝酸、氨 影响脂
14、类的化学物质：影响脂类的化学物质：醚、SDS、氯仿、去氧胆酸。如流感病毒 含氯消毒剂：含氯消毒剂：次氯酸分子量小，易扩散到细菌表面，并穿透细胞膜进入菌体内，使菌体蛋 白氧化,破坏细菌酶系统，使糖代谢失调而导致细菌死亡。可杀灭各种微生物，细菌、病毒、 真菌、结核杆菌和抗力最强的细菌芽胞 过氧乙酸消毒机理过氧乙酸消毒机理：过氧乙酸具有很强的氧化作用，可将菌体蛋白质氧化而使微生物死亡。 对多种微生物，包括芽胞及病毒都有高效、快速的杀菌作用 酒精消毒机理：酒精消毒机理：酒精能渗入细菌体内，使组成细菌的蛋白质凝固。酒精浓度越高，使蛋白 质凝固的作用越强。高浓度的酒精与细菌接触时，就能使菌体表面迅速凝固，
15、形成一层包 膜，阻止了酒精继续向菌体内部渗透。细菌内部的细胞没能彻底杀死。待到适当时机，包 膜内的细胞可能将包膜冲破重新复活。 如果使用 70%75的酒精，既能使组成细菌的蛋白质凝固，又不能形成包膜，能使酒精 继续向内部渗透，而使其彻底消毒杀菌。经实验，若酒精的浓度低于 70，也不能彻底杀 死细菌 甲醛消毒机理甲醛消毒机理 烷化剂，能凝固蛋白质和溶解类脂, 能与氨基结合而使蛋白质变性, 导致菌体死亡，具有 强大的广谱杀菌作用。其中，对核酸的烷化作用比对蛋白质更利于杀灭病原微生物。甲醛 低浓度抑菌，高浓度杀菌。在体内能形成碳正离子或其他具有活泼的亲电性基团的化合物， 与细胞中的生物大分子（DNA
16、，RNA，酶）中含有丰富电子的基团（如氨基，巯基，羟基，羧基、磷酸基等）发生共价结合，使其丧失活性或使 DNA 分子发生断裂，导致细胞死亡。 低离子强度环境消毒机理低离子强度环境消毒机理 低离子强度环境（低渗缓冲溶液）：能使病毒蛋白衣壳发生细微变化，阻止病毒附着在宿 主细胞上。 亚硝酸消毒机理亚硝酸消毒机理 亚硝酸与病毒核酸反应导致嘌呤和嘧啶碱基脱氨基作用； 氨消毒机理氨消毒机理 氨可引起病毒颗粒内的 RNA 降解 作业作业 1.1.病毒是一类什么样的微生物？它有什么特点？病毒是一类什么样的微生物？它有什么特点？ 2.2.叙述大肠杆菌叙述大肠杆菌 T T 噬菌体的繁殖过程。噬菌体的繁殖过程。 3.3.什么叫毒性噬菌体？什么叫温和噬菌体？什么叫毒性噬菌体？什么叫温和噬菌体？ 4.4.破坏病毒的蛋白衣壳、核酸和被膜的化学物质有哪些？破坏病毒的蛋白衣壳、核酸和
