緒論一、什么是微生物非分類學(xué)上名詞，來自法語“Microbe一”詞。是形體微小、單細胞或個體結(jié)構(gòu)簡單的多細胞、甚或無細胞結(jié)構(gòu)的低等生物的通稱。一般只有借助顯微鏡才能其進行察看。三界（域）系統(tǒng)Woese提出將生物分紅為三界(此后改稱三個域)：古細菌、真細菌和真核生物。1990年，他為了防備把古細菌也看作是細菌的一類，他又把三界(域)改稱為：Bacteria(細菌)、Archaea(古生菌)和Eukarya(真核生物)。并建立了三界(域)生物的系統(tǒng)樹。微生物無處不在，我們無時不生活在“微生物的大海”中。微生物是人類的朋友微生物是自然界物質(zhì)循環(huán)的要點環(huán)節(jié)；體內(nèi)的正常菌群是人及動物健康的基本保證；微生物能夠為我們供應(yīng)好多合用的物質(zhì)；微生物是現(xiàn)代生物技術(shù)使用的重要宿主和工具。少許微生物也是人類的仇人！認識微生物的四大阻截：個體過于微小；集體容貌不顯；種間混居混生；形態(tài)與作用結(jié)果很難被認識。二、人類對微生物世界的認識過程（一）、微生物的發(fā)現(xiàn)——形態(tài)學(xué)時期荷蘭人列文虎克（1632-1723）初次察看到了細菌。（二）、微生物學(xué)確實定——生理學(xué)時期法國人巴斯德（1822-1895）1）證了然微生物活動和否認了微生物自然發(fā)生學(xué)說。（2）免疫學(xué)——預(yù)防種痘（3）發(fā)酵的研究——相信全部發(fā)酵作用都和微生物的存在及生殖有關(guān)。不一樣樣的發(fā)酵是由不一樣樣的微生物惹起的。（4）發(fā)明巴斯德消毒法。德國人柯赫（1843-1910）1、建立微生物學(xué)研究基本技術(shù)1）分別和純化細菌：劃線法，混淆倒平板法。2）設(shè)計了培養(yǎng)細菌用的肉汁胨培養(yǎng)液和營養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基。3）設(shè)計了細菌染色技術(shù)2、證明疾病的病原菌學(xué)說，提出了柯赫準(zhǔn)則。柯赫準(zhǔn)則（1）某一種微生物，當(dāng)被思疑是病原體時，它必然陪伴著病害而存在。（2）必然能自原寄主分別出這種微生物，并培養(yǎng)成為純培養(yǎng)。（3）用已純化的純培養(yǎng)微生物，人工接種寄主，必然能惹起與本來病害相同病害。必然自人工接種發(fā)病的寄主內(nèi)，能從頭分別出同一病原微生物并培養(yǎng)成純培養(yǎng)。(三)、現(xiàn)代微生物學(xué)發(fā)展—分子生物學(xué)階段1、現(xiàn)代發(fā)酵工業(yè)的形成1941，F(xiàn)lorey&Chain將青霉素投入生產(chǎn)，是通氣培養(yǎng)微生物的初步，將微生物學(xué)與工程學(xué)聯(lián)合。2、微生物代謝作用研究1944，Avery肺炎球菌轉(zhuǎn)變實驗，確立DNA是遺傳物質(zhì)，標(biāo)記住分子生物學(xué)的形成。1953，Watson&Crick提出DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)以及半保存復(fù)制假說。3、分子生物學(xué)階段20世紀(jì)70年月，基因工程的發(fā)展，工程菌的建立更促進了微生物學(xué)的發(fā)展。展望微生物自己的特色（共性和特色）將會更為遇到關(guān)注和利用以微生物為研究資料連續(xù)對一些基本生命現(xiàn)象進行研究；生物進化方面的研究；生命發(fā)源的研究；極端環(huán)境的微生物的研究；三、微生物的五大共性：1、體積小、比表面積大大小以um計，但比表面積（表面積/體積）大，這一特色也是微生物與全部大型生物相區(qū)其余要點所在。2、汲取多、轉(zhuǎn)變快這一特色為高速生長生殖和產(chǎn)生大批代謝物供應(yīng)了充分的物質(zhì)基礎(chǔ)。3、生長旺、生殖快4、適應(yīng)強、易變異極其靈巧適應(yīng)性，對極端環(huán)境擁有驚人的適應(yīng)力。遺傳物質(zhì)易變異。5、散布廣、種類多散布地區(qū)廣，散布環(huán)境廣。生理代謝種類多，代謝產(chǎn)物種類多，種數(shù)多。微生物具備生命現(xiàn)象的特色和共性，將是21世紀(jì)進一步解決生物學(xué)重要理論問題，如生命發(fā)源與進化，物質(zhì)運動的基本規(guī)律等，和實質(zhì)應(yīng)用問題，如新的微生物質(zhì)源的開發(fā)利用，能源、糧食等的最理想的資料。四、純培養(yǎng)技術(shù)微生物的物種（菌株）一般是以集體的形式進行繁衍、保存；純培養(yǎng)技術(shù)在微生物學(xué)中擁有重要意義混淆培養(yǎng)物：含有多種微生物的培養(yǎng)物；純培養(yǎng)物：只有一種微生物的培養(yǎng)物；平常狀況下只有純培養(yǎng)物才能供應(yīng)能夠重復(fù)的結(jié)果，因此純培養(yǎng)技術(shù)是進行微生物學(xué)研究的基礎(chǔ)！1、微生物的分別和純培養(yǎng)從混淆的集體中分別特定的某一種微生物，是研究和利用微生物的第一步。無菌技術(shù)：用于分別、培養(yǎng)微生物的用具起初不含任何微生物；在轉(zhuǎn)接、培養(yǎng)微生物時防備其余微生物的污染；2、用固體培養(yǎng)基分別純培養(yǎng)菌落（colony）：單個（或齊集在一同的一團）微生物在適合的固體培養(yǎng)基表面或內(nèi)部生長、生殖到必然程度能夠形成肉眼可見的、有必然形態(tài)結(jié)構(gòu)的子細胞生長集體。第一章原核微生物的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能原核生物（prokaryote)：即廣義的細菌，指一大類細胞核無核膜包裹，只存在稱作核區(qū)的裸露DNA的原始單細胞生物。包含真細菌(eubacteria)和古生菌(archaea)兩大類群。真細菌包含細菌、放線菌、立克次氏體，支原體、衣原體及藍細菌。第一節(jié)細菌細菌是微生物的一大類群，在自然界散布廣、種類多，與人類生產(chǎn)生活關(guān)系也十分親密，是微生物學(xué)的主要研究對象，并被廣泛應(yīng)用于食品、石化、冶金、制藥等工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)學(xué)，環(huán)境工程，環(huán)境監(jiān)測（氣象、考古）生物工程等各個方面。狹義的細菌是指一類細胞細短、結(jié)構(gòu)簡單、胞壁堅韌、多以二分分裂方式生殖和水生性較強的原核生物。一、細菌的形態(tài)、結(jié)構(gòu)及其功能只管細菌種類眾多，就單個有機體而言，其基本形態(tài)分為球狀、桿狀、螺旋狀三種分別稱為球菌、桿菌和螺旋菌。（一）形態(tài)和染色1、細菌的形態(tài)（1）球菌細胞呈球形或橢圓形，細胞分裂后產(chǎn)生的新細胞，常保持必然的空間擺列方式。據(jù)此又把球菌分為以下種類：a、單球菌細胞分裂沿一個平面進行，新個體分別而獨自存在。如尿素微球菌。b、雙球菌細胞沿一個平面分裂，新個體成對擺列。如肺炎雙球菌。c、鏈球菌細胞沿一個平面分裂，新個體連成鏈狀。如溶血鏈球菌。d、四聯(lián)球菌

細胞分裂沿兩個相互垂直的平面進行，分裂后四個細胞特色性地連在一同。如四聯(lián)微球菌。e、八疊球菌細胞沿三個相互垂直方向進行分裂，分裂后每8個細胞特色性地疊在一同呈一立方體，如尿素8疊球菌。f、葡萄球菌細胞無定向分裂，多個新個體形成一個不規(guī)則的群集，仿佛一患葡萄。如金黃色葡萄球菌。（2）桿菌細胞呈桿狀或圓柱狀，各樣桿菌的長度與直徑比率差異很大，有的粗短、有的修長、短桿菌似球狀、長桿菌近似絲狀。一般來說，同一種桿菌粗細比較堅固，而長度常常因培養(yǎng)時間、培養(yǎng)條件不一樣樣而有較大變化。桿狀菌是細菌中種類最多的。工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中所用的細菌大多是桿菌，桿菌中也有好多是致病菌。（2）螺旋菌細胞呈曲折桿狀的細菌統(tǒng)稱螺旋菌。螺旋菌細胞壁堅韌，菌體較硬，常以單細胞分別存在，不一樣樣種的細胞個體，在長度、螺旋數(shù)目和螺距等方面有明顯差異。據(jù)此可再分為兩種形態(tài)。a、弧菌菌體只有一個曲折，其程度不是一圈，仿佛“C”字，或似逗號，如霍亂弧菌。b、螺旋菌菌體展轉(zhuǎn)如螺旋狀。螺旋數(shù)目和螺矩大小因種而異。弧菌與螺旋菌的明顯特色，前者多為偏端單生鞭毛或叢生鞭毛，后者兩頭都有鞭毛。2、細菌的大小細菌大小隨種類不一樣樣差異很大，有的與最大的病毒粒大小周邊，在光學(xué)顯微鏡下牽強可見，有的與藻類細胞差不多，幾乎肉即可辯認，但多半細菌屬于二者之間。只管細菌菌體微小，采納顯微鏡測微尺能較簡單，較正確地丈量出它的大小；球菌大小以直徑表示，桿菌以長度和寬度表示，螺旋菌的長度是菌體兩頭間的距離，而不是真實的長度。微米(micrometer，um)是丈量細菌大小的常用單位。最小的細菌只有0.2um，最大的可長達2um，但一般不超出幾微米。球菌直徑多為0.5-1um，桿菌直徑與球菌相像，長度均為直徑的幾倍。(二)細菌的細胞結(jié)構(gòu)細菌是單細胞的微生物。但其內(nèi)部結(jié)構(gòu)相當(dāng)復(fù)雜，研究和認識細菌細胞的結(jié)構(gòu)，是分子生物學(xué)的重要內(nèi)容之一。本世紀(jì)50年月從前，對細菌的結(jié)構(gòu)及構(gòu)成知道甚少，因為電鏡的使用和生化技術(shù)的進展，已漸漸認識了細菌的結(jié)構(gòu)，可分為兩部分：一是不變部分或一般結(jié)構(gòu)，如細胞壁、細胞膜、細胞核、核糖體為全部細菌細胞所共有，二是可變部分或特別結(jié)構(gòu)，如鞭毛、纖毛、莢膜芽孢、氣泡等。這些結(jié)構(gòu)只在部分細菌中發(fā)現(xiàn)，可能擁有某些特定功能。1、細菌細胞的一般結(jié)構(gòu)1）細胞壁（Cellwall,CW）細胞壁是位于細胞表面，擁有韌而略有彈性的薄膜。約占菌體干重的10－25％。細胞壁擁有保護細胞免受機械性或浸透壓的損壞，保持細胞形狀的功能；細胞壁為細胞的生長、分裂和鞭毛運動所必要；細胞壁的化學(xué)構(gòu)成使之擁有必然的抗原性，致病性以及對噬菌體的敏感性。不一樣樣的細菌，CW的化學(xué)構(gòu)成和結(jié)構(gòu)不一樣樣，經(jīng)過革蘭氏染色法可將全部細菌分為G＋與G－兩大類，二者在CW構(gòu)成上擁有明顯差異。1）革蘭氏陽性細菌（G+）大部分G+細菌細胞壁由兩部分構(gòu)成，一是微細桿絲構(gòu)成的網(wǎng)狀骨架，一是基質(zhì)。二者鑲嵌連結(jié)，骨架包含埋于基質(zhì)中，形成了厚而清淅的連續(xù)層。G+CW的化學(xué)構(gòu)成以肽聚糖為主，這是原核生物獨有的成分，占CW物質(zhì)總量的40－90％，其余聯(lián)合有其余多糖及一類特別多聚物一磷壁酸。肽聚糖屬于聚合物，由一些不一樣樣種類的亞基構(gòu)成，此中包含若干個N－乙酰葡萄糖胺（NAG）和N－乙酰胞壁酸(NAM)以及少許氨基酸短肽鏈，NAG和NAM相間擺列，以β－1.4糖苷鍵連結(jié)，和肽鍵連結(jié)的短肽，形成肽聚糖的肽鏈，其的構(gòu)成次序平常為L－丙氨酸，D－谷氨酸，L－賴氨酸和D－丙氨酸，這些短肽，經(jīng)過D－乳酸羥基連在NAM的殘基上。CW的上述化學(xué)成分的研究，能夠使我們很好地認識青霉素和溶菌酶和等對細菌作用的原理，溶菌酶使肽糖中的糖苷鏈斷裂，而青霉素是攪亂短肽之間肽鍵的形成，（總之是阻截CW合成）。磷壁酸是大部分G+細菌細胞特有成分，以磷酸二酯鍵連結(jié)于NAM的第三位碳原子上，可能占CW干重的10％，它是多元醇和磷酸的聚合物，能溶于水。磷壁酸帶負電苛可能在調(diào)理E活性和吸附Mg2+中起作用。它也可能在細胞表面形成了噬菌體吸附的受體位點，也是CW深層的一種抗原物質(zhì)。革蘭氏陰性細菌（G-）G-細菌CW的構(gòu)成和結(jié)構(gòu)以大腸桿菌為典型代表，比G+細菌更為復(fù)雜。其結(jié)構(gòu)分內(nèi)壁層和外膜。內(nèi)壁層緊貼細胞膜厚約2－3nm，是僅由1~2層肽聚糖網(wǎng)狀分子構(gòu)成的薄層(2~3nm)，含量約占細胞壁總重的10%，故對機械強度的抵抗力較革蘭氏陽性菌弱。肽聚糖多糖鏈結(jié)構(gòu)與G+相同。但肽鏈中的L－賴氨酸常常被二氨庚二酸代替；沒有特其余肽橋，只形成較為疏稀、機械強度較差的肽聚糖網(wǎng)套外膜是位于革蘭氏陰性細菌細胞壁外層，由脂多糖、磷脂和脂蛋白等若干種蛋白質(zhì)構(gòu)成的膜，有時也稱為外壁。某些細菌的抗原性致病性以及對噬菌體的敏感性均與這些成份有關(guān)。位于革蘭氏陰性細菌細胞壁最外層的一層較厚8~10nm）的類脂多糖類物質(zhì)，由類脂A、核心多糖(corepolysaccharide)和O-特異側(cè)鏈（O-specificsidechain，或稱O-多糖或O-抗原）三部分構(gòu)成。類脂A是革蘭氏陰性細菌致病物質(zhì)——內(nèi)毒素的物質(zhì)基礎(chǔ)；綜上所述，除支原體外，幾乎全部的原核生物都擁有堅韌的細胞壁，經(jīng)過革蘭氏染色法可將它們分為G+和G-兩大類，二者的CW差異很大。G+細菌CW較厚，只有一層，主要由肽聚糖構(gòu)成。G-卻有內(nèi)壁層和外壁層兩層，它們的成份也不一樣樣，從化學(xué)構(gòu)成看G+細菌細胞壁肽聚糖含量高（40－90％）含脂低，而G-細菌正相反。細菌細胞壁與革蘭氏染色反應(yīng)G+和G-細菌染色過程中，細胞內(nèi)形成了深紫色的結(jié)晶紫－碘的復(fù)合物。這種復(fù)合物可被酒精從G-細胞內(nèi)浸出，而陽性菌則較困難。這是因為陽性細菌CW較厚，特別是肽聚糖含量較高，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)親密，含脂量又低，當(dāng)它被酒精脫色時，惹起肽聚糖網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的孔徑減小以致封閉，從而阻截了卻晶紫－碘復(fù)合物的溢出，使菌體呈深紫色。但是G-肽聚糖層較薄，含量少，而脂類含量高，當(dāng)酒精脫色時，脂類物質(zhì)溶解，CW透性增大，結(jié)晶紫－碘復(fù)合物也隨之被抽出來。故菌體呈復(fù)染液的紅色。細胞壁缺點細菌原生質(zhì)體：在人為條件下，用溶菌酶辦理或在含青霉素的培養(yǎng)基中培養(yǎng)而控制重生細胞壁合成而形成的僅由一層細胞膜包裹的，圓球形、對浸透壓變化敏感的細胞，一般由革蘭氏陽性細菌形成。球形體：在人為條件下，用溶菌酶辦理或在含青霉素的培養(yǎng)基中培養(yǎng)革蘭氏陰性細菌，可獲得殘留部分細胞壁（外壁層）的球形體。與原生質(zhì)體比較，它對外界環(huán)境擁有必然的抗性，可在一般培養(yǎng)基上生長。特色：對浸透壓敏感；長鞭毛也不運動；對噬菌體不敏感；細胞不可以夠分裂等。L型細菌：細菌在某些環(huán)境條件下（實驗室或宿主體內(nèi)）經(jīng)過自覺突變而形成的遺傳性堅固的細胞壁缺點變異型。無圓滿細胞壁，在固體培養(yǎng)基表面形成“油煎為自養(yǎng)生物（如固氮菌）所Fe3O4顆粒，外有一層磷脂、蛋”狀小菌落。支原體：長久進化形成。（2）細胞膜細胞膜是緊靠在CW內(nèi)側(cè)，環(huán)繞在細胞質(zhì)外面的一層嬌貴而豐饒彈性的薄膜。厚約5－10nm。其主要化學(xué)成分為磷質(zhì)與Pr、電鏡下察看，是單位膜結(jié)構(gòu)，由磷脂雙分子層與蛋白質(zhì)構(gòu)成。雙層磷脂夾在蛋白質(zhì)分子之間，有的蛋白質(zhì)又鑲嵌在磷脂中間。細胞膜的結(jié)構(gòu)，向來是人們研究的重要理論問題之一，形成好多假說，見解不太一致，但有幾點倒是公認的：1、磷脂雙分子層構(gòu)成了膜基本骨架；2、磷脂分子在細胞膜中以多種形式不停運動，從而使膜擁有流動性；3、膜蛋白無規(guī)則的，以不一樣樣深度散布于膜的磷脂層中；4、膜中的蛋白和磷脂，不論數(shù)目和種類均隨菌體生理狀態(tài)而變化。細胞膜是細菌細胞重要的代謝活動中心，它擁有多種蛋白質(zhì)，也即特別作用的酶類，與它的選擇通透性有關(guān)。概括來說，它的功能有①浸透性與轉(zhuǎn)運作用；選擇性地控制細胞內(nèi)、外的營養(yǎng)物質(zhì)和代謝產(chǎn)物的運送，是保持細胞內(nèi)正常浸透壓的屏障；②膜上含有氧化磷酸化或光合磷酸化等能量代謝的酶系，是細胞的產(chǎn)能場所；③合成細胞壁和糖被的各樣組分（肽聚糖、磷壁酸、LPS、莢膜多糖等）的重要基地；（3）細胞質(zhì)及其內(nèi)含物。細胞質(zhì)是細膜內(nèi)的物質(zhì)，除核物質(zhì)外皆為細胞質(zhì)。無色透明，是黏稠的膠體狀，由Pr，核酸，脂類，多糖，無機鹽和水構(gòu)成。細菌中常出名種顆粒狀物質(zhì)，稱內(nèi)含物。它們多半是積蓄的養(yǎng)料，如淀粉粒，肝糖粒，硫磺顆粒及多聚β－羥基丁酸等，細菌不一樣樣，含有的內(nèi)含物不一樣樣。聚-β-羥丁酸（PHB）是類脂性質(zhì)的碳源類積蓄物。巨大芽孢桿菌（Bacillusmegaterium）在含乙酸或丁酸的培養(yǎng)基中生長時，細胞內(nèi)積蓄的PHB可達其干重的60%。還發(fā)現(xiàn)多種與PHB近似的化合物，統(tǒng)稱為聚羥鏈烷酸（PHA)，被認為是生產(chǎn)醫(yī)用塑料、生物降解塑料的優(yōu)秀原料。2）異染粒顆粒大小為0.5～1.0μm，是無機偏磷酸的聚合物，一般在含磷豐富的環(huán)境下形成。功能是積蓄磷元素和能量，并可降低細胞的浸透壓。可用于白喉棒桿菌和結(jié)核分枝桿菌的判斷。磁小體趨磁細菌細胞中含有的大小均勻、數(shù)目不等的蛋白或糖蛋白膜包裹。4)、羧酶體一些自養(yǎng)細菌細胞內(nèi)的多角形或六角形內(nèi)含物，特有，可能是固定CO2的場所。5）氣泡好多光合營養(yǎng)型、無鞭毛運動的水生細菌中存在的充滿氣體的泡囊狀內(nèi)含物，大小為0.2～1.0μm×75nm，內(nèi)由數(shù)排柱形小空泡構(gòu)成，外有2nm厚的蛋白質(zhì)膜包裹。6）核糖體M環(huán)構(gòu)成。直徑為3部分構(gòu)成，亦稱核蛋白體，為蛋白質(zhì)合成的場所，在電鏡下可見到核糖體游離于細胞漿中，每個細菌約有3萬個核糖體，屬70S顆粒，真核生物核糖體為80S。化學(xué)構(gòu)成為Pr（40％）與RNA（60％）。（4）核區(qū)細菌有核，但不具必然形態(tài)，無核膜，與高等生物核相同，主要含有DNAPr，無核膜，因為結(jié)構(gòu)簡單故稱原核，擬核，核物質(zhì)等。細菌細胞核可看做一個染色體，此中含有一個DNA分子，一般為雙螺旋的環(huán)形結(jié)構(gòu)。2、細菌細胞的特別結(jié)構(gòu)（1）糖被包被于某些細菌細胞壁外的一層厚度不定的膠狀物質(zhì)，大部分為多糖或多肽的聚合物。糖被按其有無固定層次、層次厚薄又可細分為莢膜（capsule或macrocapsule）、微莢膜、黏液層和菌膠團。莢膜的作用：1）抵抗干燥；2）增強致病力，免受吞噬；3）聚集某些代謝廢物；4）積蓄物。2）S層是一層包圍在原核微生物細胞壁外，由大批蛋白質(zhì)或糖蛋白亞基以方塊形或六角形方式擺列的連續(xù)層。（3）鞭毛某些細菌細胞表面著生的一至數(shù)十條長絲狀、螺旋形的隸屬物，擁有推進細菌運動功能，稱為鞭毛，為細菌的“運動器官”。桿菌、弧菌多生有鞭毛，球菌中極少能生有鞭毛。鞭毛由細胞質(zhì)膜上鞭毛基粒長出，由基體、鉤形鞘和鞭毛絲G+菌基體僅有S環(huán)和M環(huán)，G-菌基體由L環(huán)、P環(huán)、S環(huán)和0.01－0.02微米，長度不等為2－50um，有單根鞭毛，叢生鞭毛，周生鞭毛。4）菌毛：長在細菌體表的纖細、中空、短直、數(shù)目好多的蛋白質(zhì)類隸屬物，擁有使菌體附著于物體表面的功能。5）性毛：又稱性菌毛，結(jié)構(gòu)和成分與菌毛相同，但比菌毛長，數(shù)目僅一最少量幾根。性毛一般見于革蘭氏陰性細菌的雄性菌株（即供體菌）中，其功能是向雌性菌株（即受體菌）傳達遺傳物質(zhì)。有的性毛仍是RNA噬菌體的特異性吸附受體。（6）芽孢某些細菌在其生長發(fā)育后期，在細胞內(nèi)形成一個圓形或橢圓形、厚壁、含水量極低、抗逆性極強的休眠體，稱為芽孢（endospore或spore），芽孢位于菌體的中央或尾端，一個菌體能生成一個芽孢，反之，一個芽孢經(jīng)萌生后也只好生成一個菌體，因此芽孢的生成不是細菌生殖方式。而是細菌度過不良環(huán)境的一種方式，芽孢擁有以下特色：a.擁有厚而致密的壁不易失水；b.含水率低，一般在40%左右；c.含耐熱性酶,因為以上特色，芽孢對不良環(huán)境如高低溫、干燥、化學(xué)藥物等有很強的抵抗力。細菌的營養(yǎng)細胞在70－80℃時煮10分鐘就死，而芽孢在100℃還可以夠存活幾小時，營養(yǎng)細胞在5%苯酚中很快死亡，芽孢卻能存活15天。孢囊：由棕色固氮菌(Azotobactervinelandii)在外界缺少營養(yǎng)的條件下，由整個營養(yǎng)細胞外壁加厚、細胞失水而形成的一種抗干旱但不抗熱的圓形休眠體。伴孢晶體少許芽孢桿菌，比方蘇云金芽孢桿菌(Bacillusthuringiensis)在其形成芽孢的同時，會在芽孢旁形成一顆菱形或雙錐形的堿溶性蛋白晶體——δ內(nèi)毒素，稱為伴孢晶體。伴孢晶體對200多種昆蟲特別是鱗翅目的幼蟲有毒殺作用，因此可將這種產(chǎn)伴孢晶體的細菌制成有利于環(huán)境保護的生物農(nóng)藥——細菌殺蟲劑。（三）細菌的生殖細菌一般進行無性生殖，表現(xiàn)為細胞的橫分裂，此中絕大部分細菌以二分裂方式生殖，只有少許種類進行芽殖，個別也能進行有性生殖。二、細菌的集體形態(tài)單個（或齊集在一同的一團）微生物在適合的固體培養(yǎng)基表面或內(nèi)部生長、生殖到必然程度能夠形成肉眼可見的、有必然形態(tài)結(jié)構(gòu)的子細胞生長集體，稱之為菌落。眾多菌落連成一片，稱為菌苔。各樣不一樣樣細菌在必然的培養(yǎng)條件下形成的菌落擁有必然的特色，包含菌落的大小，形狀光彩顏色、硬度、透明度等。菌落特色對菌種鑒識有必然意義。細菌菌落一般表現(xiàn)潤濕、較圓滑、較透明、較黏稠、易挑取、質(zhì)地均勻以及菌落正反面或邊沿與中央部位的顏色一致等。不一樣樣形態(tài)、生理種類的細菌，在其菌落形態(tài)、結(jié)構(gòu)等特色上有明顯的反應(yīng)。生物（被）膜：生物被膜是由細菌分泌胞外多糖附著于自然物體表面而形成的一種由細菌集體構(gòu)成的膜狀結(jié)構(gòu)。第二節(jié)放線菌放線菌為細菌中的一個特別類群。因其在固體培養(yǎng)基上呈輻射狀生長而得名。細胞核屬于原核，直徑在0.5－1.5um，長度在50－600um之間，細胞壁化學(xué)成份與細菌相仿，G＋，行無性生殖。是細菌類中進化較高級的類群。能產(chǎn)生大批的、種類眾多的抗生素（此中90%由鏈霉菌產(chǎn)生）。一、放線菌的形態(tài)(一)典型放線菌——鏈霉菌的形態(tài)結(jié)構(gòu)放線菌為擁有分枝的絲狀菌，菌絲無隔閡（多核），CW中含NAM與二氨基庚二酸，而不含幾丁質(zhì)與纖維素。菌絲因為形態(tài)與功能不一樣樣分為營養(yǎng)菌絲，氣生菌絲與孢子絲。（1）營養(yǎng)菌絲又稱基內(nèi)菌絲，長在培養(yǎng)基內(nèi)，主要功能為汲取營養(yǎng)物。直徑較少在0.2um。有的無色，有的能產(chǎn)生色素。（2）氣生菌絲由營養(yǎng)菌長出到培養(yǎng)基外。伸向空中的菌絲為氣生菌絲。直徑在１－1.4um或直或曲或呈螺旋狀。有的產(chǎn)生色素。（3）孢子絲放線菌生長發(fā)育到必然階段。在其氣生菌絲上分化出能夠形成孢子的菌絲，為孢子絲。孢子絲的形態(tài)有直形、螺旋形、曲形、交替著生，絲生或輪生，孢子絲發(fā)育到必然階段，其頂端形成分生孢子。形狀各異，不一樣樣種的孢子擁有不一樣樣顏色。0.3－0.5Х0.3二、放線菌的生殖放線菌經(jīng)過無性孢子及菌絲片斷等進行生殖，此中以分生孢子為主。分生孢子：放線菌經(jīng)過產(chǎn)生橫隔閡的方式使孢子絲分裂成為一串分生孢子。孢囊孢子：少許放線菌在菌絲上產(chǎn)生孢子囊，孢子囊成熟后破碎，開釋出大批孢囊孢子。菌絲片斷：放線菌的任何碎斷均可長成一個新菌體。常有于液體培養(yǎng)中，工業(yè)發(fā)酵生產(chǎn)抗生素時都以此法大批生殖放線菌。三、放線菌的菌落特色：介于霉菌與細菌菌落之間質(zhì)地致密、堅固干燥、多皺，菌落較小，與培養(yǎng)基聯(lián)合親密，因為菌絲及孢子含色素，菌呈必然色彩。第三節(jié)藍細菌藍細菌亦名藍藻或藍綠藻。它與高等綠色植物或高等藻類相同，含葉綠素A，能進行產(chǎn)氧型光合作用，60年月前作為藻類植物中的一群。應(yīng)用現(xiàn)代技術(shù)研究表示，它的細胞核也沒有核膜，沒有有絲分裂器，CW也與細菌相像，有肽聚糖、二氨基庚二酸，G－，因此現(xiàn)在趨勢于把它們歸屬與原核生物中。藍細菌有葉綠素A，藻膽素和類胡蘿卜素摻合在一同，使細胞呈特其余藍色，故稱藍細菌。氣泡：利于飛揚，利于光合作用。異型胞：存在于藍細菌絲狀生長種類中的形大、壁厚、專司固氮功能的細胞。生殖：裂殖為主，少許種類有孢子。靜息孢子：存在于藍細菌細胞鏈中間或尾端的形大、壁厚、色深的休眠細胞，富含積蓄物，能抵抗干旱等不良環(huán)境。第四節(jié)枝原體、立克次氏體和衣原體一、枝原體又稱類菌質(zhì)體，無細胞壁，直徑為0.1－0.3微米，能經(jīng)過菌濾器，絲狀支原體較長，幾微米－150微米，二分裂生殖，因為無細胞壁。因此不受青霉素、溶菌酶等影響，但對攪亂蛋白質(zhì)合成的紅霉素、阿奇霉素等很敏感。生活方式：廣泛散布于土壤，活水中（自由生活）。是已知的可獨立生活的最簡單的細胞型生物。致病性：支原體一般不令人致病，到現(xiàn)在確認只有肺炎支原體能惹起人的非典型性肺炎，實質(zhì)工常用紅霉素、阿奇霉向來控制它的生計。二、立克次氏體美國醫(yī)生Recketts第一捉出了立克次氏體存在的憑證，他在研究斑疹傷寒熱的病源時，不幸感染，死于墨西哥城，為了記念，1916年，人們將斑疹傷寒等這種病原體命名為立克次氏體。立克次氏體介于細菌和病毒之間，是專性活細胞寄生物，某些特色近似于病毒。細胞結(jié)構(gòu)與細菌相像，有CW，不可以夠經(jīng)過細菌濾器，多為桿狀，為－2微米，球體在0.2－0.5微米，G－，生殖方式二分裂。立克次氏體多寄生在節(jié)肢動物體內(nèi)，由此作媒介，將傳患病傳給人和動物。主要傳患病有斑珍傷寒、恙蟲熱等。對磺胺及抗菌素敏感。立克次氏體增添和人類的傷心，災(zāi)害聯(lián)系在一同，直到二戰(zhàn)前，多次在世界范圍內(nèi)流行，造成人類大批死亡，到現(xiàn)在它們還仍是產(chǎn)生好多疾病和傷心的本源，我國因為貫徹了預(yù)防為主的目標(biāo)，立克次氏體惹起的傳患病已被控制或基本清滅。三、衣原體介于立克次氏體與病毒之間，能經(jīng)過細菌濾器，G-，專性活細胞內(nèi)寄生的一類原核微生物。致病性：湯飛凡教授1956年第一利用雞胚培養(yǎng)而分別出來沙眼衣原體。敏感藥物：四環(huán)素、紅霉素、控制生長。生殖方式：二分裂。增補：古生菌在分類地位上與真細菌和真核生物并列為三域，并且在進化譜系上更湊近真核生物；在細胞結(jié)構(gòu)上與真細菌較為湊近，同屬原核生物；多生活于一些生計條件十分惡劣的極端環(huán)境中，比方高溫、高鹽、高酸等。第二章真核微生物真核微生物是擁有核膜，進行有絲分裂，細胞質(zhì)里有線粒體，有些還有葉綠體等細胞器的微生物。真核微生物包含真菌、單細胞藻類原生動物。真菌屬于低等植物，不含葉綠素，無根莖葉分化，種類眾多，形態(tài)大小各異，包含酵母菌、霉菌及蕈菌。真菌在分類上分為三綱一類，即藻狀菌綱、子囊菌綱、擔(dān)子菌綱、半知菌類。第二節(jié)酵母菌酵母菌不是一個分類學(xué)上的名稱，而是一個習(xí)慣上的名稱。平常用于以芽殖或裂殖來進行無性生殖的單細胞真菌，以與絲狀真菌區(qū)分開。有些可產(chǎn)生子囊孢子進行有性生殖。一、酵母菌的形態(tài)結(jié)構(gòu)酵母菌是一類單細胞真菌，形態(tài)有卵圓形、球形、圓柱形，有時因子代與母代細胞連在一同不分開，故呈假菌絲狀。細胞直徑1～5微米，長5～30微米或更長，真菌細胞擁有細胞壁、細胞膜、細胞核、細胞質(zhì)含液泡、線粒體、核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)及顆粒狀內(nèi)含物。（一）細胞壁厚約1.2微米，主要成分是葡聚糖和甘露聚糖，其余還有脂類和蛋白質(zhì)，幾丁質(zhì)含量因種類而異，一般在2％左右。（二）細胞膜與原核生物基真相同，主要成分為蛋白質(zhì)、類脂和少許糖類。從化學(xué)構(gòu)成上看。有的酵母菌細胞膜中含有維生素D的前體——麥角甾醇。膜功能主要用于調(diào)結(jié)浸透壓，汲取養(yǎng)和分泌物質(zhì)。并與細胞的合成作用有關(guān)。（三）細胞核細胞核由雙層膜單位－核膜包圍。核內(nèi)有可見的染色體，其數(shù)目因種而異。少則幾條多則十幾條染色體呈線狀。由DNA與組蛋白堅固聯(lián)合而成，每條染色體上都有著絲點。核內(nèi)還有一個或幾個核仁。是合成核糖體的場所。功能和其余生物相同，酵母菌細胞核攜帶有整個細胞的遺傳信息，其實是全部生物化學(xué)遺傳學(xué)過程的控制中心，在代謝和生殖中起主要作用。二、酵母菌的生殖酵母菌的生殖方式有無性生殖和有性生殖。無性生殖又分為芽殖和裂殖。（一）無性生殖1、芽殖：母細胞表面外突長出芽細胞，芽細胞走開母體即為新個體，有時芽細胞不走開母體，又長出新芽，于是新出現(xiàn)大小細胞相連的假菌絲。2、裂殖：少許酵母借細胞橫分裂、生殖為裂殖。（二）有性生殖酵母菌的有性生殖，一般產(chǎn)生子囊孢子，其形成過程是兩種不一樣樣性其余細胞各伸出一個盛行此后穿越相連，相連處的細胞壁溶解。兩個細胞的細胞質(zhì)交融稱質(zhì)配。接著兩個單倍體的核交融成為聯(lián)合子。聯(lián)合后的核進行減數(shù)分裂形成4－8個單倍體的核。其外包以細胞質(zhì)形成子囊孢子，包含在由CW演變?yōu)榈哪抑小Ｈ⒔湍妇木涮厣c細菌菌落近似，但一般較細菌菌落大且厚，表面潤濕，黏稠，易被挑起，多為乳白色，少許呈紅色。擁有酒香味。四、酵母菌與人類生活酵母菌應(yīng)用很早，與人類關(guān)系親密，在石油加工、廢水辦理、食品釀造、醫(yī)藥工業(yè)等方面據(jù)有重要地位。食品早在四千年前的殷商時代，我國勞感人民就用酵母釀酒；多少世紀(jì)以來，它便以發(fā)酵果汁，而包饅頭和制造某些美味、營養(yǎng)食品服務(wù)于人類。今日酵母菌的用途更為廣泛，它的細胞蛋白質(zhì)含量干重的50％以上，并含有人體必要的氨基酸，有些國家酵母菌生產(chǎn)已經(jīng)商品化，用以增補食品飼料。其余有些酵母菌體能產(chǎn)生大批有機酸、酶類，維生素等形成一系列主副產(chǎn)品。化工在石油工業(yè)中，酵母菌能把石油中的多種烴氧化，并生成產(chǎn)物如α—酮戊二酸，檸檬酸等，轉(zhuǎn)變率在80％以上。酵母菌也常給人帶來危害腐生型酵母菌能使食品、紡織品和其余原料腐敗變質(zhì)，蜂蜜酵母可使蜂蜜、果醬敗壞；有的酵母是發(fā)酵工業(yè)的污染菌，它以耗費酒精，降低產(chǎn)量或產(chǎn)生有良氣味，影響產(chǎn)質(zhì)量量；有些還可以夠惹起人和植物病害，比方白假絲酵母，可惹起皮膚粘膜、呼吸道、消化道以及泌尿系統(tǒng)多種疾病。第三節(jié)絲狀真菌—霉菌霉菌（mold）是“絲狀真菌”的統(tǒng)稱，不是分類學(xué)上的名詞。平常指那些菌絲體較發(fā)達又不產(chǎn)生大型肉質(zhì)子實體結(jié)構(gòu)的真菌。在分類上分屬于藻菌綱、子囊菌綱與半知菌類。一、形態(tài)結(jié)構(gòu)霉菌菌體均由菌絲構(gòu)成。直徑2－10微米。霉菌菌絲分無隔菌絲和有隔菌絲。1、無隔閡菌絲，整個菌絲為長管狀單細胞、細胞質(zhì)內(nèi)含有多個核，其生長過程只表現(xiàn)為菌絲延長和細胞核的裂殖增添以及細胞質(zhì)增添，如根霉、毛霉、犁頭菌。2、有隔菌絲，菌絲由多細胞構(gòu)成，每個細胞單核或多核。如青霉、曲霉、白地霉等屬此類。在固體培養(yǎng)基上，分為營養(yǎng)菌絲平和生菌絲，菌絲細胞有CW、細胞膜、細胞質(zhì)和多種內(nèi)含物CW的主要成分是幾丁質(zhì)和纖維素（多糖）。營養(yǎng)菌絲體的特化形態(tài)1）假根：根霉屬等低等真菌與固體基質(zhì)接觸處罰化出來的根狀結(jié)構(gòu)，功能是固著和汲取營養(yǎng)。2）爬行菌絲：毛霉目真菌在固體基質(zhì)上形成的與表面平行、擁有延長功能的菌絲。3）吸器：一些專性寄生真菌從菌絲上分化出來的旁枝，侵入細胞內(nèi)分化成指狀、球狀或絲狀，用以汲取細胞內(nèi)的營養(yǎng)。4）附著胞：好多植物寄生真菌在其芽管或老菌絲頂端發(fā)生膨大，并分泌粘性物，借以堅固地粘附在宿主的表面，這一結(jié)構(gòu)就是附著胞，附著胞上再形成纖細的針狀感染菌絲，以侵入宿主的角質(zhì)層而汲取營養(yǎng)。5）菌核：是一種休眠的菌絲組織。由菌絲密集地交織在一同，其外層較堅硬、色深，內(nèi)層松弛，大多呈白色。6）菌環(huán)和菌網(wǎng)：捕蟲菌目（Zoopagales）在長久的自然進化中形成的特化結(jié)構(gòu)，特化菌絲構(gòu)成圈環(huán)或網(wǎng)狀組織，能夠捕獲小型原生動物或無脊椎動物，捕獲物死后，菌絲伸入體內(nèi)汲取營養(yǎng)。二、菌落由分枝狀菌絲構(gòu)成。呈絨毛狀、絮狀或蜘蛛網(wǎng)狀，因為生長快速，菌落常覆蓋于整個培養(yǎng)基。常呈必然色彩。有的沒有固定大小。各樣霉菌，在必然培養(yǎng)基上形成的菌落大小、形狀、顏色等相對堅固，因此菌落特色也為分類依據(jù)之一。三、生殖霉菌生殖能力強，且方式多樣，主要靠形成無性和（或）有性孢子。一般霉菌菌絲生行無性生殖，到后期，在同一菌體上產(chǎn)生有性生殖結(jié)構(gòu)，形成有性孢子。孢子的分類方式在分類學(xué)上擁有重要意義。真菌在分類上分為三綱一類，即藻狀菌綱、子囊菌綱、擔(dān)子菌綱、半知菌類。（一）無性孢子生殖無性孢子生殖是指不經(jīng)過兩性細胞的配合，但是營養(yǎng)細胞的分裂或營養(yǎng)菌絲的分化（切割）而形成同種新個體過程。（無性孢子分3種）1、厚垣孢子形成方式：第一在菌絲頂端或中間，一部分原生質(zhì)濃縮、變圓，類脂物質(zhì)密集，此后本來的CW加厚或在四周生出厚壁，形成厚垣孢子，當(dāng)條件合合時，萌發(fā)。如毛霉厚垣孢子也是真菌的體眼體。可抵抗干燥與不良環(huán)境。2、節(jié)孢子節(jié)孢子由菌絲斷裂形成。菌絲生長到必然段出現(xiàn)好多橫隔閡，此后斷裂，產(chǎn)生好多單個孢子。如白地霉。3、分生孢子由菌絲分枝頂端細胞或菌絲分化來的分子孢子梗的頂端細胞切割縊裂而形成的單個或成簇的孢子。分生孢子梗結(jié)構(gòu)、大小、形狀、著生方式隨菌種不一樣樣而異。分生孢子是最常有的無性孢子，大部分真菌均以此方式進行生殖。這是一種外生孢子，其作用可能有利用借助空氣流傳。4、孢囊孢子這種孢子形成于一個特其余囊狀結(jié)構(gòu)的孢子囊內(nèi)，故名。形成過程多核細胞體積增大，核外生壁，原囊CW彭大形成孢子囊壁。（二）有性生殖經(jīng)過兩性細胞聯(lián)合而產(chǎn)生新個體的過程。與其余真菌相同，有性生殖過程可分為三個階段，質(zhì)配、核配和減數(shù)分裂。在霉菌中有性生殖不及無性生殖那么常常與廣泛，多發(fā)生在特定條件下，有性生殖方式因菌種不一樣樣而異。1、接合孢子：有的霉菌兩條營養(yǎng)菌絲可直接聯(lián)合，如毛霉目中一些種。此后質(zhì)配、核配、減數(shù)分裂。2、卵孢子：對多半霉菌來說，菌絲分化形成特其余性細胞（器官）—配子囊（或由配子囊產(chǎn)生的配子）來相互交配，形成有性孢子。①②卵球③雄器3、子囊孢子：在子囊中形成的有性孢子叫子囊孢子。形成子囊孢子是子囊菌的主要特色。過程較復(fù)雜：同一菌絲或兩個菌絲上的兩個大小、形狀不一樣樣的性細胞接觸并相互環(huán)繞、質(zhì)配、核配形成了孢子囊，孢子囊被菌絲包圍，形成子囊果。子囊果的結(jié)構(gòu)、形態(tài)、大小隨菌種而異。四、常有真菌毛霉，根霉，青霉，曲霉第三章病毒和亞病毒跟著有關(guān)病毒學(xué)知識的日趨增添，新的病毒種類不停發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)已把非細胞生物分紅病毒和亞病毒。（真）病毒：最少含核酸非細胞生物類病毒：只含具獨自侵染性的RNA組分亞病毒擬病毒：只含不具獨自侵染性的RNA組分朊病毒：只含蛋白質(zhì)一種組分第一節(jié)病毒病毒定義：病毒（Virus）是一類由核酸和蛋白質(zhì)等少許幾種成分構(gòu)成的超顯微“非細胞生物”，其實質(zhì)是一種只含DNA或RNA的遺傳因子，它們能以感染態(tài)和非感染態(tài)兩種狀態(tài)存在。跟著病毒學(xué)知識的日趨增添，不一樣樣學(xué)者從不一樣樣角度對病毒的基本特色進行了概括，現(xiàn)將病毒差異于其余生物的主要特色概括以下：①形體極其微小，必然在電鏡下才能察看，一般都具濾過性②沒有細胞結(jié)構(gòu)，故也稱分子生物③每一種病毒只含一種核酸，不是DNA就是RNA④宿主活細胞內(nèi)營專性寄生，利用宿主細胞設(shè)施進行增殖，⑤在離體條件下，能以無生命的化學(xué)大分子狀態(tài)存在，并可形成結(jié)晶⑥對一般抗生素不敏感，但對攪亂素敏感一、病毒形態(tài)結(jié)構(gòu)和化學(xué)構(gòu)成（一）病毒的大小研究表示，病毒比細菌小得多，但比多半蛋白質(zhì)分子大，并且病毒大小相差很遠。直徑在10－300nm之間，平常在100nm左右。（二）病毒的形態(tài)1、典型病毒粒子的結(jié)構(gòu)病毒粒子（或稱病毒顆粒）是指成熟的結(jié)構(gòu)圓滿的單個病毒，病毒粒子的主要成分是核酸和蛋白質(zhì)，核酸位于病毒粒子的中心，構(gòu)成了它的核心或基因組，蛋白質(zhì)包圍在核結(jié)構(gòu)和抗原成分，對核酸有保護作用，在電鏡下可看到，衣殼的形態(tài)學(xué)亞單位是衣殼粒，有些病毒，核衣殼外還有由類脂或脂蛋白構(gòu)成的包膜，有時，包膜上還長有刺突等隸屬物。2、病毒粒子的對稱系統(tǒng)研究表示：因為衣殼粒擺列組合的方式不一樣樣，使病毒粒子常常表現(xiàn)出來不一樣樣的構(gòu)型和形狀。病毒粒的對稱系統(tǒng)有兩種：螺旋對稱和二十面體對稱。螺旋對稱能使核酸與蛋白質(zhì)亞基間的接觸更為親密，二十面體對稱有利于核酸以高度卷曲的形式包裹在小體積的衣殼中，其余一些結(jié)構(gòu)復(fù)雜的病毒，其衣殼的特色但是是螺旋對稱和廿面體對稱相聯(lián)合，故稱復(fù)合對稱。（三）三類典型形態(tài)的病毒1、螺旋對稱的代表－煙草花葉病毒（TMV）TMV是發(fā)現(xiàn)最早、研究最深和認識最清楚的一種病毒衣殼粒和核酸呈螺旋對稱形擺列，其外形呈直桿狀。2、二十面體對稱的代表－腺病毒這是一種動物病毒，看起來象球形，經(jīng)分辨率高的電鏡察看實質(zhì)是二十面體，1953年初次從手術(shù)切除小兒扁桃體中分別到。當(dāng)前已分別到近百種腺病毒。其宿主包含人和各樣動物。3、復(fù)合對稱的代表－T偶數(shù)噬菌體大腸桿菌的T偶數(shù)噬菌體共有三種，在自然界散布極廣，它們是分子生物學(xué)研究中的極好資料，因此對它們認識極其深刻，特別是T4噬菌體早已有十分清楚的電鏡照片和圓滿的基因組圖。T4噬菌體由頭部、頸部和尾部三部分構(gòu)成，因為頭部呈二十面體對稱尾部呈螺旋對稱，故是一種復(fù)合對稱結(jié)構(gòu)。偶數(shù)噬菌體雖呈蝌蚪狀，但吸附倒是經(jīng)過尾絲，尾絲吸附后，會使基板遇到構(gòu)型的刺激，接著尾鞘蛋鶴發(fā)生縮短，使尾管插入宿主細胞。尾管中空是頭部核酸注入宿主細胞的通道。（四）病毒的化學(xué)構(gòu)成1、病毒的核酸一種病毒的毒粒只含有一種核酸：DNA或是RNA。病毒核酸種類好多，是病毒系統(tǒng)分類中最靠譜的分子基礎(chǔ)，主要有以下權(quán)衡指標(biāo)：①是DNA仍是RNA；②是單鏈還雙鏈；③呈線狀仍是環(huán)狀；④是閉環(huán)仍是缺口環(huán)；⑤基因組是單分子、雙分子、三分子仍是多分子；⑥核酸的堿基（b）或堿基對（bp）數(shù)，及核苷酸序列等。動物病毒以線狀的dsDNA和ssRNA為多；植物病毒以ssRNA為主；噬菌體以線狀的dsDNA居多，當(dāng)前真菌的病毒都屬dsRNA。2、病毒蛋白質(zhì)包含非結(jié)構(gòu)蛋白和結(jié)構(gòu)蛋白。病毒結(jié)構(gòu)蛋白的主要生理功能：1）構(gòu)成蛋白質(zhì)外殼，保護病毒核酸免受核酸酶及其余理化因子的損壞；2）決定病毒感染的特異性，與易感細胞表面存在的受體具特異性親和力，促進病毒粒子的吸附和入侵；3）決定病毒的抗原性，能刺激機體產(chǎn)生相應(yīng)的抗體；4）構(gòu)成毒粒酶，或參加病毒對宿主細胞的入侵（如T4噬菌體的溶菌酶等），或參加病毒復(fù)制過程中所需要病毒大分子的合成（如逆轉(zhuǎn)錄酶等）；二、病毒的種類及培養(yǎng)1、病毒的種類病毒幾乎能夠感染全部的細胞生物，并擁有宿主特異性。噬菌體（phage）：原核生物的病毒植物病毒（plantviruses）動物病毒（animalviruses）人類和脊椎動物病毒昆蟲病毒2、病毒的培養(yǎng)和純化同微生物學(xué)其余學(xué)科分支相同，病毒學(xué)的進步圓滿受益于研究方法和技術(shù)手段的發(fā)展。病毒的培養(yǎng)：二元培養(yǎng)物法1）噬菌體的培養(yǎng)噬菌斑：在涂布有敏感宿主細胞的固體培養(yǎng)基表面，接種適合濃度的噬菌體，每一個噬菌體粒子因為先侵染和裂解一個細胞，此后以此為中心，再頻頻侵染和裂解四周大批的細胞，就會在菌苔上形成一個擁有必然形狀、大小、邊沿和透明度的噬菌斑，每一個噬菌斑一般由一個噬菌體粒子形成的，噬菌斑的形成可用于檢出、分別、純化噬菌體和進行噬菌體的計數(shù)。噬菌體效價：表示每ml試樣中所含擁有感染性噬菌體的數(shù)目，也稱噬菌斑形成單位數(shù)（pfu)。因為試樣中一般噬菌體粒子含量較高，故應(yīng)先對試樣進行梯級稀釋，此后取采納適合的方法測定其效價。2）動物病毒的培養(yǎng)大部分動物病毒感染敏感細胞培養(yǎng)能惹起其顯微表現(xiàn)的改變，即產(chǎn)生致細胞病變效應(yīng)，比方細胞齊集成團、腫大、圓縮、零落，細胞交融形成多核細胞，細胞內(nèi)出現(xiàn)海涵體，以致細胞裂解等。若標(biāo)本經(jīng)過適合稀釋進行接種并輔以染色處理，病毒可在培養(yǎng)的細胞單層上形成肉眼可見的局部病損地區(qū)，即蝕斑或稱空斑。3）植物病毒的培養(yǎng)枯斑：植物葉片上的植物病毒集體。4）病毒純化標(biāo)準(zhǔn)：保持感染性；理化性質(zhì)均一主要化學(xué)構(gòu)成為蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)提純方法（鹽析、等電點積淀、有機溶方法積淀、凝膠層析等）差速離心擁有必然的大小、形狀和密度梯度離心（超速離心）三、病毒的生殖方式病毒的種類好多，它們生殖方式即有共性又有各自的特色，這是以噬菌體為要點介紹它們獨到的生殖方式。（一）原核生物病毒－噬菌體噬菌體廣泛存在于自然界中，到現(xiàn)在在絕大部分原核生物中都發(fā)現(xiàn)了相應(yīng)的噬菌體，到現(xiàn)在已作過電鏡察看的噬菌體最少已有2850種。據(jù)Bradley(1967)概括，噬菌體共有6類形態(tài)（圖3-5）。1、烈性噬菌體的生殖1）吸附病毒表面蛋白與細胞受體的聯(lián)合為不可以逆吸附，啟動病毒感染的第一階段。2）侵入3）增殖增殖過程包含核酸的復(fù)制和蛋白質(zhì)的生物合成。增殖是經(jīng)過噬菌體基因表達實現(xiàn)的。T偶數(shù)雙鏈DNA噬菌體的轉(zhuǎn)錄、翻譯和復(fù)制（圖3-7）：1）初期轉(zhuǎn)錄：先利用寄主的RNA多聚酶（細菌RNA聚合酶）轉(zhuǎn)錄噬菌體的mRNA，合成一系列新的初期蛋白質(zhì)（次初期mRNA聚合酶，改正蛋白等）。次初期轉(zhuǎn)錄：改正后的RNA多聚酶轉(zhuǎn)錄次初期的mRNA，合成次初期的蛋白質(zhì)——DNA酶、DNA聚合酶、5-羥甲基胞嘧啶合成酶和后期的mRNA多聚酶在DNA聚合酶的作用下進行噬菌體核酸的復(fù)制后期轉(zhuǎn)錄：轉(zhuǎn)錄后期的后期mRNA，合成后期的蛋白質(zhì)。在T類噬菌體中，合成的后期蛋白質(zhì)是噬菌體頭和尾成分的亞單位，還有噬菌體的溶菌酶。（4）成熟（裝置）新合成的毒粒結(jié)構(gòu)組分組裝成圓滿的病毒顆粒，稱做病毒的裝置，亦稱成熟或形態(tài)發(fā)生。5）裂解（開釋）成熟的病毒粒子從被感染細胞內(nèi)轉(zhuǎn)移到外界的過程稱為病毒的開釋（裂解量）2、一步生長曲線以適合的病毒接種于標(biāo)準(zhǔn)培養(yǎng)的高濃度的敏感細胞，待病毒吸附后，離心除去未吸附的病毒，或以抗病毒抗血清辦理病毒—細胞培養(yǎng)物以建立同步感染，此后連續(xù)培養(yǎng)并準(zhǔn)時取樣測定培養(yǎng)物中的病毒效價，并以感染時間為橫坐標(biāo)，病毒的感染效價為縱坐標(biāo)，繪制出病毒特色性的生殖曲線，即一步生長曲線。一步生長曲線包含隱藏期、裂解期和安穩(wěn)期三個時期。如圖3-9。裂解量：每種噬菌體侵入敏感細胞，均勻每個細胞最后能裝置達成和開釋出的噬菌體數(shù)稱為裂解量，它是相對固定的。3、平和噬菌體的溶源性反應(yīng)溶源性:因平和噬菌體侵入不惹起宿主細胞裂解的現(xiàn)象。平和噬菌體：或稱溶源性噬菌體（lysogenicphage），感染細菌后既能惹起寄主裂解開釋子代噬菌體，也能將其DNA整合或附著到寄主染色體上，并隨寄主一同生殖的噬菌體。在大部分狀況下，平和噬菌體的基因組都整合于宿主染色體中（如λ噬菌體)，亦有少許是以質(zhì)粒形成存在（如P1噬菌體）。原噬菌體：整合于細菌染色體或以質(zhì)粒形成存在的平和噬菌體基因組稱做原噬菌體。溶源菌：細胞中含有以原噬菌體狀態(tài)存在的平和噬菌體基因組的細菌稱做溶源性細菌。①細菌的溶源性擁有遺傳性，產(chǎn)生的子代細胞也擁有溶源性，也是溶源菌。②溶源菌對同源噬菌體擁有免疫性。③自覺裂解和引誘裂解：有少許噬菌體可自覺惹起裂解宿主細胞，惹起裂解是檢查能否存在溶原性細菌的有效方法。④溶源性細菌有時能失掉前噬菌體，而變?yōu)榉侨茉醇毎谷茉葱詮?fù)愈。⑤溶源性細菌可獲得一些新的生理特色，如日喉桿菌只有在含有－噬菌體時才能產(chǎn)生白喉毒素，惹起宿主發(fā)病，稱為溶源轉(zhuǎn)變。（二）植物病毒1、概括從病毒學(xué)的發(fā)展史來看，一些開創(chuàng)性的工作和基礎(chǔ)理論研究成就，第一是在植物病毒領(lǐng)域里獲得的，最初發(fā)現(xiàn)提純、結(jié)晶和電鏡察看的都是植物病毒，已知的植物病毒多達600種（1983）此中多半是單鏈RNA病毒。植物染毒后，癥狀主要有三：①因葉綠體不可以夠履行正常功能而惹起花葉、黃化或紅化等癥狀②植株發(fā)生矮化，從枝或畸形等③形成枯斑或壞死等癥狀。2、增殖過程“侵入”方式：（1）借昆蟲刺吸式口器進入（2）經(jīng)過傷口進入經(jīng)過胞間連絲或輸導(dǎo)組織快速向其余部位擴散惹起廣泛感染（三）脊椎動物病毒依據(jù)病毒在人體與哺乳動物中廣泛存在，其余各樣動物、禽類、爬行類和魚類等多種脊椎動物中也廣泛存在著相應(yīng)的病毒，牲畜中的口蹄疫、豬瘟、牛瘟、、兔的乳頭狀瘤等都是病毒惹起的，家禽中的瘟疫病，兩棲類、魚類的腫瘤、魚痘等也是病毒惹起的。人類傳患病80％由病毒惹起如：流行感冒、肝炎、麻疹、水痘、腮腺炎、流行性乙型腦炎、脊髓灰質(zhì)炎、狂犬病受病毒感染而惹起的。另一些病毒感染動物后，其實不致死宿主細胞，而是惹起腫瘤。（四）昆蟲病毒（無脊椎動物病毒）無脊椎動物病毒主要在節(jié)肢動物的昆蟲綱中發(fā)現(xiàn)，昆蟲病毒主要寄生在昆蟲的真皮、脂肪組織、血細胞、腸道細胞中，有的在宿主的細胞核中，有的在宿主的細胞質(zhì)里，大批增殖以致宿主組織損壞、死亡。依據(jù)能否形成多角體和多角體的形態(tài)及形成部位，可把昆蟲病毒分為以下幾類（海涵體在顯微鏡下呈角狀）。1、核型多角體病毒質(zhì)型多角體病毒顆粒體病毒第二節(jié)亞病毒凡在核酸和蛋白質(zhì)兩種成分中，只含此中之一的分子病原體，稱為亞病毒subvirus），包含類病毒、擬病毒和朊病毒3類。它們都是1971年此后發(fā)現(xiàn)的。一、類病毒類病毒（viroid）是一類只含RNA一種成分、專性寄生在活細胞內(nèi)的分子病原體。當(dāng)前只在植物體中發(fā)現(xiàn)。二、擬病毒擬病毒又稱類類病毒或病毒衛(wèi)星，是指一類包裹在真病毒粒中的出缺點的類病毒。三、朊病毒是一類能侵染動物并在宿主細胞內(nèi)復(fù)制的小分子無免疫性的疏水蛋白質(zhì)。骯病毒的發(fā)現(xiàn)對傳統(tǒng)的中心法例提出挑戰(zhàn)，因此有可能為分子生物的發(fā)展帶來革命性的影響，同時對一系傳記染性疫病源認識帶來的希望。第三節(jié)病毒與實踐病毒與實踐的關(guān)系極其親密，由病毒給我們帶來的人、動物、植物病毒，對發(fā)酵工業(yè)也帶來不利影響，又可利用它們進行生物防治，生化治藥（疫苗生產(chǎn)）和作遺傳工程中的外源基因載體，以下擬從五個方面來加以介紹。一、噬菌體與發(fā)酵工業(yè)噬菌體與實踐的關(guān)系主要表現(xiàn)在對發(fā)酵工業(yè)的危害上，當(dāng)發(fā)酵液受噬菌體嚴(yán)重污染時，會出現(xiàn)：表現(xiàn)：①發(fā)酵周期明顯延長②碳源耗費緩慢③發(fā)酵液變清④發(fā)酵產(chǎn)物形成緩慢或根本不形成⑤噬菌體檢測會發(fā)現(xiàn)大批噬菌斑⑥電鏡可看到噬菌體結(jié)果：①減產(chǎn)②倒罐預(yù)防舉措：①決不使用可疑菌種②嚴(yán)格環(huán)境衛(wèi)生③活菌液禁止排放④通氣加料嚴(yán)控⑤嚴(yán)格履行制度⑥設(shè)施滅菌⑦使用抗噬菌體菌株。挽救方法：①趕快提取產(chǎn)品②加藥控制③實時改換菌種二、昆蟲病毒用于生物防治長處：（1）致病力強，使用量小（2）專一性質(zhì)，安全靠譜（3）抗逆性強，作用悠久（4）生產(chǎn)簡單，成體低價缺點：危害經(jīng)濟動物如家蠶第四章微生物的營養(yǎng)和培養(yǎng)基微生物同其余生物相同，在生長過程中，必然從外界環(huán)境中汲取各樣物質(zhì)做原料，借以合成細胞物質(zhì)，并獲得能量進行新陳代謝。這些物質(zhì)被稱為營養(yǎng)物質(zhì)。微生物汲取和利用這些物質(zhì)的過程稱為營養(yǎng)。第一節(jié)微生物的6類營養(yǎng)因素一、碳源凡能構(gòu)成微生物細胞或代謝產(chǎn)物中碳架本源的營養(yǎng)物質(zhì)都稱為碳源。微生物的碳源譜見表4-11）無機C源：CO2、碳酸鹽，只好被自養(yǎng)微生物利用。2）有機C源：各樣糖類，其次是有機酸、醇類脂類和烴類化合物。大部分細菌，全部放線菌和真菌都以有機碳化合物為碳源。實驗室里用糖做碳源；生產(chǎn)中常用的碳源是農(nóng)副產(chǎn)品和工業(yè)業(yè)荒棄物，有些微生物能利用多種碳源如洋蔥假單孢菌能利用103種不一樣樣的碳源，有的微生物只好利用1－2種碳源，如甲烷細菌只好利用甲烷和甲醇。二、氮源凡是能夠構(gòu)成微生物細胞和代謝產(chǎn)物中氮素本源的營養(yǎng)物質(zhì)都稱為氮源。功能：為微生物供應(yīng)合成細胞物質(zhì)代謝產(chǎn)物的原料，氮源一般不做能源，微生物的碳源譜見表4-2種類：（1）分子態(tài)氮：固氮微生物以分子氮為獨一氮源；（2）無機態(tài)氮：硝酸鹽、銨鹽幾乎全部微生物能利用；（3）有機態(tài)氮：蛋白質(zhì)及其降解產(chǎn)物氨基酸自養(yǎng)型生物與氨基酸異養(yǎng)型生物三、能源能為微生物生命活動供應(yīng)最初能量本源的營養(yǎng)物或輻射能稱為能源。化學(xué)物質(zhì)有機物：化能異養(yǎng)微生物微生物的能源（同碳源）能源譜無機物：化能自養(yǎng)微生物的能源（不一樣樣于碳源）輻射能：光能自養(yǎng)和光能異養(yǎng)微生物的能源四、生長因子生長因子指那些微生物生長所必要并且需要量很小，但微生物自己不可以夠合成或合成量不足以知足機體需要的有機物。1、維生素有的微生物自己不可以夠合成維生素，需要外加，主假如B族維生素、硫胺素、葉酸、泛酸、核黃素等，如生產(chǎn)味精需加生物素。2、氨基酸有些微生物自己不可以夠合成某種氨基酸，必然賞賜增補。各樣菌合成氨基酸的能力有很大差異，一般G－菌強于G＋，大腸桿菌自己能合成全部氨基酸，沙門氏菌能合成大部分氨基酸，有的菌合成氨基酸能力極弱，如腸道串珠菌需從外界增補19種氨基酸。3、堿基依據(jù)與生長因子的關(guān)系把微生物分紅三類：生長因子自養(yǎng)微生物；生長因子異養(yǎng)微生物和生長因子過分合成微生物。五、無機鹽無機鹽主要為微生物供應(yīng)除碳、氮源之外的各樣重要元素，是微生物生長必不可以少的物質(zhì)。功能：（1）構(gòu)成微生物細胞的構(gòu)成成分（2）調(diào)停微生物細胞的浸透壓pH值和氧化復(fù)原電位。（3）有些如S、Fe還可做為自養(yǎng)微生物的能源。（4）構(gòu)成酶活性基的構(gòu)成成分，保持酶活性。Mg、Ca、K是多種酶的激活劑。種類（1）構(gòu)成微生物細胞以C、H、O、N、P、S六種元素為主，約占細胞干重的95％以上；（2）Ca、K、Mg、Fe為大批元素，以無機鹽陽離子形式被汲取，配培養(yǎng)基要加磷酸鹽、硫酸鹽。（3）Zn、Ca、Mn、Co、Mo等微量元素，在微生物培養(yǎng)中有0.1PPM就能夠了，自來水原猜中以夠用，不需另加。六、水微生物細胞含水約占細胞鮮重的70－90％，作用是多方面的。1、功能：1）是細胞中生化反應(yīng)的優(yōu)秀介質(zhì)；營養(yǎng)物質(zhì)和代謝產(chǎn)物都必然溶解在水里，才能被汲取或排出體（細胞）外。2）水的比熱高能有效的吸代替謝過程中放出的熱量，不以致細胞的溫度忽然上漲。3）保持細胞的膨壓（控制細胞形態(tài)）。2、水活度表示方法微生物可利用的水用水活度來表示（Qw），Qw是指在相同的溫度和壓力下，溶液中水的蒸氣壓和純水的蒸氣壓的比，即純水微生物生長所需的水活度平常在0.8，酵母菌次之，耐旱的微生物水活度為

an=P溶液/P0.63－0.99之間，細菌水活度較高為0.6，水中溶質(zhì)越高水活度越低。第二節(jié)微生物的營養(yǎng)種類依據(jù)微生物所需要的碳和能源不一樣樣可分為：光能自養(yǎng)微生物（光無機營養(yǎng)型）自養(yǎng)微生物化能自養(yǎng)微生物（化能無機營養(yǎng)型）光能異養(yǎng)微生物（光能有機營養(yǎng)型）異養(yǎng)微生物化能異養(yǎng)微生物（化能有機營養(yǎng)型）一、自養(yǎng)微生物完幸好無機環(huán)境中生計，以CO2、碳酸鹽為碳源，以銨鹽和硝酸鹽為氮源來合成細胞質(zhì)的微生物稱為自養(yǎng)微生物。（一）光能自養(yǎng)微生物（光能無機營養(yǎng)型）可在圓滿無機的環(huán)境中生長，以CO2為碳源，光做能源，無機物為供H體還CO2合成細胞有機物質(zhì)的微生物叫光能自養(yǎng)微生物。藍細菌，綠硫菌和紫硫細菌即屬這各樣類，如藍細菌含葉綠素，以光為能源H2O為供H體，復(fù)原CO2合成有機物放出(二)化能自養(yǎng)微生物在圓滿無機的環(huán)境中生長發(fā)育，以無機化合物氧化為時開釋的能量為能源，CO2或碳鹽為碳源，合成細胞物質(zhì)的微生物叫化能自養(yǎng)微生物。這種細菌包含硫細菌、硝化細菌、氫細菌、鐵細菌等，硫細菌和硝化細菌與生產(chǎn)親密有關(guān)。二、異養(yǎng)微生物（有機營養(yǎng)型）認識在圓滿無機環(huán)境中生長生殖，以含碳有機物為碳源，含氮有機物或無機物為氮源，合成細胞物質(zhì)，稱為異養(yǎng)微生物。（一）光能異養(yǎng)微生物這種微生物擁有光合色素。能利用光做能源，以有機化合物為供H體，復(fù)原CO2，合成細胞物質(zhì)的微生物，稱光能異養(yǎng)微生物。光能異養(yǎng)微生物能利用CO2，但必然在有機物存在的條件下，才能生長，人工培養(yǎng)還需供應(yīng)生長因素。當(dāng)前已用這種微生物，如紅螺菌來凈化高濃度有機廢水。（二）化能異養(yǎng)微生物（化能有機營養(yǎng)型）這種微生物以有機化合物為碳源，利用有機化合物氧化過程中產(chǎn)生的能量為能源，以有機或無機含氮化合物為氮源，合成細胞物質(zhì)。這種微生物稱為化能異養(yǎng)微生物。自養(yǎng)與異養(yǎng)的差異不在于能否利用CO2，而在于能否以CO2式碳酸鹽為獨一的碳源。自養(yǎng)型以無機碳化物為碳源，異養(yǎng)型固然也可利用CO2，但必然在有機碳存在狀況下。第三節(jié)營養(yǎng)物質(zhì)進入細胞的方式微生物經(jīng)過細胞膜與外界環(huán)境進行物質(zhì)交換，因此細胞的透性與微生物汲取營養(yǎng)物質(zhì)關(guān)系極為親密。物質(zhì)運輸有四種方式。一、純真擴散這是物理擴散作用，被汲取的物質(zhì)是靠細胞內(nèi)外的濃度差或電位差為動力，溶質(zhì)分子從濃度高的地區(qū)向濃度低的地區(qū)擴散，細胞被動接收這些物質(zhì)，稱為被動汲取，這個擴散過程不用耗能量。二、促進擴散促進擴散也是以物質(zhì)的濃度梯度為動力，與上種方式不一樣樣的是這種運輸過程有膜載體參加，起“渡船”作用，把物質(zhì)由膜外運至膜內(nèi)。（膜上蛋白種類多主要起酶與載體的作用）。膜載體又稱載體蛋白質(zhì)1、有很強的特異性。2、在運輸?shù)倪^程中，自己不發(fā)生變化。3、能加速物質(zhì)運輸?shù)乃俣取Ｒ虼藢⑦@種載體蛋白歸于酶類，通稱浸透酶細胞中有多種浸透酶，一種酶最少可幫助一種物質(zhì)進行運輸。特色：1、物質(zhì)運輸動力是細胞外的濃度差。2、運輸過程不用耗能量。3、有膜載體參加，膜載體（浸透酶）有特異性。運輸葡萄糖的載體只運輸葡萄糖。三、主動運輸在能量參加下，膜載體（浸透酶）逆濃度梯度在細胞內(nèi)累積營養(yǎng)物質(zhì)過程，稱為主動運輸。特色：1、被運送的物質(zhì)可逆濃度梯度進入細胞內(nèi)。2、要耗費能量，必要有能量參加。3、有膜載體參加，膜載體發(fā)生構(gòu)型變化。4、被運送物質(zhì)不發(fā)生任何變化。四、基團移位（轉(zhuǎn)位）另一種主動運輸方式是基團轉(zhuǎn)位，是在研究糖的運輸發(fā)現(xiàn)的，運輸過程中需要能量，被運輸?shù)奈镔|(zhì)發(fā)生化學(xué)變化的運輸叫基團移位，好多糖就是靠基團移位進行運輸?shù)摹捬蹙⒓嫘詤捬蹙凸夂霞毦话阋曰蜣D(zhuǎn)位這種方式經(jīng)過磷酸轉(zhuǎn)移酶系統(tǒng)來汲取糖類物質(zhì)。第四節(jié)培養(yǎng)基培養(yǎng)基（medium）是人工配制的，適合微生物生長生殖或產(chǎn)生代謝產(chǎn)物的營養(yǎng)基質(zhì)。科研和生產(chǎn)中培養(yǎng)微生物都需要配制培養(yǎng)基。一、配制培養(yǎng)基的原則1、目的明確各樣微生物營養(yǎng)種類不一樣樣，所需營養(yǎng)物質(zhì)成分也各不一樣樣。自養(yǎng)微生物所用的培養(yǎng)基，是由無機物構(gòu)成的，碳源和能源，有的微生物對營養(yǎng)要求較復(fù)雜，需有多種有機物才能很好生長。2、營養(yǎng)協(xié)調(diào)選擇適于微生物生的營養(yǎng)配方及其用量，依據(jù)菌體化學(xué)構(gòu)成和代謝產(chǎn)物成分來配制。不一樣樣的微生物要求不一樣樣的C/N比，一般細菌和酵母菌5/1，霉菌為10/1。其余，其余營養(yǎng)物質(zhì)如無機鹽、生物素的供應(yīng)也要適合，不然也會降低代謝物的產(chǎn)量，微量元素用量極微，不需另加，自來水中含量即可知足。3、理化適合微生物生長還受pH值、氧化復(fù)原電位和浸透壓等條件的影響。1）pH值：不一樣樣微生物要求不一樣樣pH值，制備培養(yǎng)基時必然調(diào)pH值，一般細菌、放線菌pH值為7.0－7.5之間，霉菌和酵母（真菌）的pH值為4.5－6.0之間，其余，在微生物培養(yǎng)過程中pH值發(fā)生變化，這是因為微生物代謝活動惹起的。使含糖的培養(yǎng)基變酸，pH值降落。微生物分解蛋白質(zhì)又可產(chǎn)生氨，使pH值上漲。為了保持微生物適合的pH值的相對堅固，常用緩沖液進行調(diào)理。2）調(diào)理氧化復(fù)原電位1）需氧微生物的氧氣一般可從空氣中獲得，發(fā)酵罐培養(yǎng)常常通入無菌空氣，使發(fā)酵液中含有充分的溶解氧，保證微生物需氧量。2）厭氧微生物培養(yǎng)時，需制造無氧環(huán)境，常加入復(fù)原劑，制造氧化復(fù)原電位低環(huán)境，如加半胱氨酸、巰基乙酸鈉、Na2S抗壞血酸等。3、調(diào)理培養(yǎng)基的浸透壓培養(yǎng)基中各樣物質(zhì)的濃度要適合，過高會控制微生物的生長，因此配培養(yǎng)基時要掌握好營養(yǎng)物質(zhì)的濃度及各樣營養(yǎng)成分的比率，為保證適合的浸透壓可在培養(yǎng)基中加入食鹽，調(diào)理浸透壓。有時在殺菌后培養(yǎng)基中有積淀產(chǎn)生。這是化學(xué)藥品之間在加熱時發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)的結(jié)果，為防備這種狀況的發(fā)生，可使兩種能發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)分別滅菌，或在培養(yǎng)基中加入少許螯合劑。4、經(jīng)濟節(jié)儉二、培養(yǎng)基的種類及其應(yīng)用依據(jù)不一樣樣的使用目的、營養(yǎng)的不一樣樣本源和不一樣樣的物理狀態(tài)，可將培養(yǎng)基分紅若干種類來適應(yīng)科研和生產(chǎn)的需要。（一）依據(jù)微生物的種類分類可將培養(yǎng)基分紅；細菌培養(yǎng)基；放線菌培養(yǎng)基、霉菌培養(yǎng)基和酵母培養(yǎng)基。1、細菌培養(yǎng)基：常用的培養(yǎng)基為牛肉膏蛋白質(zhì)培養(yǎng)基。2、放線菌：高氏一號培養(yǎng)基3、霉菌：馬丁氏培養(yǎng)基；馬鈴薯蔗糖培養(yǎng)基（PDA）4、酵母:麥芽汁培養(yǎng)基和馬鈴薯葡萄糖培養(yǎng)基（二）按培養(yǎng)基的成分可分為合成培養(yǎng)基、天然培養(yǎng)基、半合成培養(yǎng)基。1、合成培養(yǎng)基營養(yǎng)物質(zhì)的成分及其濃度圓滿清楚；組分精準(zhǔn)；重復(fù)性強。但微生物生長緩慢，所用各樣物質(zhì)成本昂貴，只在實驗室里使用。2、天然培養(yǎng)基采納動植物組織、微生物浸出物等，如牛肉膏蛋白胨、玉米粉、麥芽汁、麩皮、馬鈴薯、酵母膏等配制成。這些物質(zhì)化學(xué)成分復(fù)雜、營養(yǎng)豐富。不堅固、不精準(zhǔn)。微生物生長優(yōu)秀，培養(yǎng)基易得，成本低價，適于大生產(chǎn)中配制培養(yǎng)基。3、半合成培養(yǎng)基在天然有機物基礎(chǔ)上加入某種已知的無機鹽類或在合成培養(yǎng)基基礎(chǔ)上加入某些天然有機成分。這種培養(yǎng)基能更有效的知足微生物的營養(yǎng)要求（三）按培養(yǎng)基的物理狀態(tài)可分為固體培養(yǎng)基，液體培養(yǎng)基和半固體培養(yǎng)基。1、固體培養(yǎng)基在液體培養(yǎng)若加入凝結(jié)劑使培養(yǎng)基成為固體狀態(tài)，稱為固體培養(yǎng)基。這種培養(yǎng)基常被用于微生物分類判斷和收藏菌種。1）瓊脂固體培養(yǎng)基：在液體培養(yǎng)基中加入1.5－2.0%瓊脂。2）明膠培養(yǎng)基室溫時呈透明的固體狀態(tài)，37℃即能變?yōu)橐后w狀態(tài)，好多微生物能利用明膠，水解明膠，這種培養(yǎng)基主要用于菌種的分類判斷。3）硅膠固體培養(yǎng)基培養(yǎng)自養(yǎng)型微生物的培養(yǎng)基，用硅膠做凝結(jié)劑。4）天然固體基質(zhì)土豆塊、胡蘿卜塊也可做培養(yǎng)微生物的培養(yǎng)基質(zhì)。2、半固體培養(yǎng)基培養(yǎng)基中加入少許瓊脂（0.3－0.6%）制成半固體狀態(tài)的培養(yǎng)基，用穿刺接種法接種帶鞭毛的細菌，因為鞭毛細菌的運動可在穿刺線的四周形成橫向生長。3、液體培養(yǎng)基不加凝結(jié)劑的培養(yǎng)基，營養(yǎng)物質(zhì)散布均勻，微生物能與營養(yǎng)物質(zhì)充分接觸，利用適合累積代謝產(chǎn)物。多用于生理研究和發(fā)酵工業(yè)生產(chǎn)中。其余，病毒與立克氏體，衣原體等活細胞專性寄生微生物，常用雞胚培養(yǎng)法和動物培養(yǎng)法進行培養(yǎng)。（四）按培養(yǎng)的用途又可分為選擇培養(yǎng)基和鑒識培養(yǎng)基。1、選擇培養(yǎng)基是一類依據(jù)某微生物的特別營養(yǎng)要求或其對某化學(xué)、物理因素的抗性而設(shè)計的培養(yǎng)基，擁有使混淆菌樣中的劣勢菌變?yōu)閮?yōu)勢菌的功能。在一般培養(yǎng)基（如肉湯蛋白胨培養(yǎng)基）中加入某些特別營養(yǎng)物質(zhì)制成的一類營養(yǎng)豐富的培養(yǎng)基稱加富培養(yǎng)基。如在培養(yǎng)基中加入血、血清、動植物組織提取液，用來培養(yǎng)要求較苛刻的某些異養(yǎng)微生物。富集培養(yǎng)基：依據(jù)待分別微生物的特色設(shè)計的培養(yǎng)基，用于從環(huán)境中富集和分別某種微生物。1）如纖維分解菌所用的培養(yǎng)基中可加一張濾紙條2）又如用含白臘的培養(yǎng)基，可分別獲得能利用白臘油的微生物。用蛋白質(zhì)做獨一的氮源的培養(yǎng)基可分別到產(chǎn)蛋白酶的微生物。4）缺氮培養(yǎng)基可分別到固氮微生物。其余，可依據(jù)某些微生物對一些化學(xué)藥品的抗性設(shè)計培養(yǎng)基，控制我們不需要的微生物的生長生殖，如在分別酵母和霉菌時在培養(yǎng)基中增添青霉素，四環(huán)素、鏈霉素控制細菌和放線菌的生長。2、鑒識培養(yǎng)基細菌呼吸鏈在細胞膜上，真核生物一類在成分中加有能與目的菌的無色代謝產(chǎn)物發(fā)生顯色反應(yīng)的指示劑，從而達到只須用肉眼鑒識就能方便地從近似菌落中找出目的菌落的培養(yǎng)基。檢查乳品和飲用水中能否含有腸道致病菌，所用的伊紅美蘭培養(yǎng)基，是一種鑒識培養(yǎng)基。將大腸桿菌接種在伊紅－美蘭培養(yǎng)基上，當(dāng)大腸桿菌發(fā)酵乳糖時，能使伊紅－美蘭聯(lián)合成黑色化合物，因此在這種培養(yǎng)基上長出來的大腸桿菌，呈紫黑色并帶金屬光彩的小菌落，而產(chǎn)氣桿菌在這種培養(yǎng)基上長出的是較大的棕色菌落。第五章微生物的新陳代謝微生物體進行化學(xué)反應(yīng)統(tǒng)稱為代謝，包含合成代謝和分解代謝。簡單的小分子合成復(fù)雜的大分子，并構(gòu)成細胞結(jié)構(gòu)，稱為合成代謝；各樣營養(yǎng)物質(zhì)或細胞物質(zhì)降解為簡單的產(chǎn)物，稱為分解代謝。合成代謝是分解代謝的基礎(chǔ)，分解代謝為合成代謝供應(yīng)能量和原料。物質(zhì)代謝過程中陪伴著能量代謝。微生物代謝特色有兩點：1、代謝旺盛（強度高，轉(zhuǎn)變能力強）2、代謝種類多。因為微生物的代謝作用，使得微生物在自然界的物質(zhì)物質(zhì)循環(huán)中起著極其重要的作用。分解代謝復(fù)雜分子簡單小分子+ATP+[H]（有機物）合成代謝第一節(jié)微生物的能量代謝微生物的產(chǎn)能方式與其營養(yǎng)種類有關(guān)。異養(yǎng)微生物的能量來自有機物的分解。有發(fā)酵和呼吸兩種產(chǎn)能方式。發(fā)酵與呼吸差異在于最后電子受體不一樣樣。發(fā)酵是以中間代謝物為最后電子受體，而呼吸則是以無機物(少許為有機物)和氧氣做為最后電子受體。呼吸又分有氧呼吸和無氧呼吸，以無機物(少許為有機物)為最后電子受體叫無氧呼吸，以氧為最后電子受體的叫有氧呼吸。發(fā)酵：以有機物為最后電子受體生物氧化無氧呼吸：以無機物(少許為有機物)為最后電子受體呼吸有氧呼吸：以氧為最后電子受體一、化能異養(yǎng)微生物的生物氧化和產(chǎn)能1、有氧呼吸微生物在降解底物的過程中，將開釋出的電子經(jīng)電子傳達系統(tǒng)傳給外源電子受體，從而生成水或其余復(fù)原型產(chǎn)物并開釋出能量的過程，稱為呼吸。呼吸的一個重要特色是基質(zhì)上脫下的氫要經(jīng)過電子傳達鏈進行傳達最后交給電子受體，并且電子在傳達過程中陪伴ATP生成。這種生成ATP的方式稱為氧化磷酸化。依據(jù)呼吸中電子最后受體性質(zhì)的不一樣樣，能夠?qū)⒑粑Q為好氧呼吸與厭氧呼吸兩各樣類，前者以分子氧為最后受體，后者以除氧之外的物質(zhì)如硝酸鹽或延胡索酸等作為最后電子受體。微生物的有氧呼吸與真核生物相同，但是的呼吸鏈在線粒體進步行。葡萄糖經(jīng)過好氧呼吸圓滿氧化生成CO和水的過程除糖酵解作用外，還有三2羧酸循環(huán)與電子傳達鏈兩部分的化學(xué)反應(yīng)，前者使圓滿氧化成CO2，后者使脫下的電子交給分子氧生成水并陪伴有ATP生成。最后產(chǎn)物是CO2和H2O。可產(chǎn)生38ATP。有氧呼吸特色：1、基質(zhì)氧化完好生成CO2和H2O，2、酶系圓滿。3、產(chǎn)能量多，一分子葡萄糖凈產(chǎn)38個ATP2、無氧呼吸無氧呼吸是以無機物為最后電子受體的生物氧化過程，能做為無氧呼吸最后電子受體的無機物有硝酸鹽、碳酸鹽、硫酸鹽，這些無機鹽接受電子后被復(fù)原。1）硝酸鹽呼吸（反硝化作用）在無氧條件下，某些兼性厭氧微生物利用硝酸鹽作為呼吸鏈的最后氫受體，把它復(fù)原成亞硝酸、NO、N2O直至N2的過程稱為硝酸鹽呼吸或反硝化作用。硝酸鹽復(fù)原可將土壤肥力降低一半，造成土壤中氮素的損失，對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)不利，但對地球整體氮素循環(huán)是有利的，能夠進行異化型硝酸復(fù)原的微生物其實不多，主假如極毛桿菌屬和色桿菌屬。（2）硫酸鹽復(fù)原（反硫化作用）有些硫酸鹽復(fù)原菌如脫硫弧菌，以有機物為氧化基質(zhì)，使硫酸鹽復(fù)原成H2S。同時經(jīng)過電子傳達磷酸化生成ATP。硫酸鹽復(fù)原菌，多生活在稻田，游泥等處，這些地方硫酸鹽被其復(fù)原菌復(fù)原。生成H2S含量過高會造成小稻爛秧。（3）碳酸鹽復(fù)原（甲烷生成作用）甲烷細菌能在氫等物質(zhì)的氧化過程中，以CO2復(fù)原成甲烷，這就是碳酸鹽復(fù)原，又稱甲烷生成作用。甲烷細菌為專性厭氧菌，散布很廣，江河湖底、游泥中、沼澤地及動物消化道中都有好多甲烷菌。甲烷菌以CO2和H2為原料，以H2為電子供體CO2為電子受體和碳素本源合成甲烷－沼氣，還有些甲烷細菌能以甲酸、乙酸、甲醇為碳源合成甲烷。4）延胡索酸呼吸延胡索酸是最后電子受體，而琥珀酸是復(fù)原產(chǎn)物。3、發(fā)酵在生物氧化中發(fā)酵是指無氧條件下，底物脫氫后所產(chǎn)生的復(fù)原力不經(jīng)過呼吸鏈傳達而直接交給一內(nèi)源氧化性中間代謝產(chǎn)物的一類低效產(chǎn)能反應(yīng)。是由厭氧或兼性厭氧微生物在厭氧條件下實現(xiàn)的生化過程。這明顯有別于工業(yè)發(fā)酵所指的微生物產(chǎn)品的生產(chǎn)過程。工業(yè)常把好氧或兼性厭氧微生物在通氣或厭氣的條件下的產(chǎn)品生過程統(tǒng)稱為發(fā)酵。依據(jù)代謝產(chǎn)物和代謝門路不一樣樣，有各樣不一樣樣的發(fā)酵種類，以乙醇發(fā)酵，乳酸發(fā)酵，混淆酸發(fā)酵，丙酮發(fā)酵研究得最重要最清楚。微生物不一樣樣，它所分解葡萄糖后，累積的代謝產(chǎn)物也不一樣樣，當(dāng)前依據(jù)主要代謝產(chǎn)物，將微生物發(fā)酵分紅不一樣樣的種類。（1）乙醇發(fā)酵1）酵母菌的乙醇發(fā)酵酵母菌的乙醇發(fā)酵和酒精、白酒、葡萄酒、啤酒等各樣酒類生產(chǎn)關(guān)系親密，丙酮酸脫羧酶是酵母菌乙酸發(fā)酵的要點酶。當(dāng)前所知的它主要存在于酵母菌中。能催化丙酮酸脫羧為乙醛，乙醛接受磷酸甘油醛氧化成1，3－二磷酸甘油酸所開釋出的H復(fù)原成乙醇。1分子葡萄糖經(jīng)酵母菌的乙醇發(fā)酵生成2分子乙醇，2分子CO2，凈增2分子ATP，這2個ATP是基質(zhì)在氧化過程中產(chǎn)生的，這種產(chǎn)生ATP的方式稱為底物磷酸化。2）細菌的乙醇發(fā)酵少許細菌如運動發(fā)酵單細胞菌也能進行乙醇發(fā)酵，但與酵母有的乙醇發(fā)酵途徑不一樣樣，是經(jīng)過ED門路進行乙醇發(fā)酵。ED門路是1952年Entner-Doudoroff在研究嗜糖假單孢菌時發(fā)現(xiàn)的。是少許缺少圓滿EMP門路的微生物的一種代替門路，微生物特有。這一門路的特色酶是2－酮3－脫氧－6磷酸葡萄糖醛縮酶。2）乳酸發(fā)酵乳酸發(fā)酵是指乳酸細菌將葡萄糖分解產(chǎn)生的丙酮酸漸漸復(fù)原成乳酸的過程。是典型的乳酸發(fā)酵。我們熟習(xí)的牛奶變酸，生產(chǎn)酸奶，漬酸菜，泡菜和青貯飼料都是乳酸發(fā)酵。進行乳酸發(fā)酵的都是細菌，如：短乳桿菌，乳鏈球菌等。同型乳酸發(fā)酵在糖的發(fā)酵中，產(chǎn)物只有乳酸的發(fā)酵稱為同型乳酸發(fā)酵。乳酸脫氫酶是同型乳酸發(fā)酵的要點酶。其過程是丙酮酸為直接H受體，沿EMP門路生成丙酮酸，在脫氫酶催化下復(fù)原成乳酸。異型乳酸發(fā)酵（HMP門路）發(fā)酵產(chǎn)物除乳酸外還有乙醇與CO2。異型乳酸發(fā)酵以一磷酸己糖門路（PK）為基礎(chǔ)，發(fā)酵結(jié)果是1分子葡萄糖分子生成1分子乳酸，1分子乙醇，1分子CO2。乳酸發(fā)酵細菌多為桿菌，如乳酸桿菌，G+，無芽孢，少許為球菌，如乳鏈球菌。（3）混淆酸發(fā)酵某些細菌經(jīng)過發(fā)酵將G變?yōu)殓晁帷⑷樗帷⒓姿帷2和CO2等多種代謝產(chǎn)物，因為代謝產(chǎn)物中含多種有機酸，因此將這種發(fā)酵稱為混淆酸發(fā)酵。大部分腸桿菌如大腸桿菌等均能進行混淆酸發(fā)酵。從上述幾種發(fā)酵種類能夠看出（1）糖酵解作用是各樣發(fā)酵的基礎(chǔ)，而發(fā)酵則是糖酵解過程的發(fā)展（2）發(fā)酵的結(jié)果仍累積某些有機物，說明基質(zhì)在氧化過程中不完好（3）基質(zhì)受體被氧化的基質(zhì)同時又是電子受體。二、自養(yǎng)微生物產(chǎn)ATP和產(chǎn)復(fù)原力（一）、化能自養(yǎng)菌無機物氧化獲能,經(jīng)過卡爾文環(huán)同化CO2。產(chǎn)能主要方式是氧化磷酸化，復(fù)原力產(chǎn)生是逆向電子傳達。無機物氧化時，以不一樣樣地點進入呼吸鏈，這與異養(yǎng)菌不一樣樣，產(chǎn)能效率低。一般為好氧菌。1、硝化細菌將氨氧化成亞硝酸—亞硝化細菌亞硝酸氧化成硝酸—硝酸化細菌+NO2-+?O2→NO3-+18千卡2、硫細菌硫細菌能夠利用一種或多種復(fù)原態(tài)或部分復(fù)原態(tài)的硫化合物（包含硫化物、元素硫、硫代硫酸鹽、多硫酸鹽和亞硫酸鹽）作能源。惹起元素硫或復(fù)原態(tài)硫化物氧化。因為產(chǎn)硫酸，會惹起金屬腐化，也可用于濕法冶金。3、化能自養(yǎng)微生物的能量代謝的特色：1）無機底物的氧化直接與呼吸鏈發(fā)生聯(lián)系2）呼吸鏈的組分多樣化3）產(chǎn)能效率低（二）光能自養(yǎng)菌藍細菌與高等植物相同，含葉綠素a,b,其余含菌綠素，有光合膜。光合作用只在有光合色素存在時才進行。葉綠素（主要色素）捕獲能量與光反應(yīng)中心光合色素，類胡蘿卜素（協(xié)助色素）：只捕能并傳至葉綠素光合細菌屬于原核微生物，歸于紅螺菌目，利用硫化氫、氫氣或有機物作為供氫體。常存在于水較清，可透光的厭氧環(huán)境中。1、環(huán)式光合磷酸化循環(huán)光合磷酸化是一種存在于厭氧性光合細菌中的原始光合作用系統(tǒng)，可在光能驅(qū)動下經(jīng)過電子的循環(huán)式傳達而達成磷酸化產(chǎn)能反應(yīng)。光合細菌屬此類。光合菌復(fù)原力來自硫化氫，方式可能是逆向電子傳達，耗費光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP。2、非環(huán)式光合磷酸化非環(huán)式光合磷酸化是各樣綠色植物、藻類和藍細菌所共有的利用光能產(chǎn)生ATP的磷酸化反應(yīng)。電子的傳達門路為非循環(huán)式的，反應(yīng)過程中產(chǎn)生原力和O2。

ATP、還3、嗜鹽菌紫膜的光合作用一種只有嗜鹽菌才有的，無葉綠素或細菌葉綠素參加的獨到的光合作用。是迄今為止最簡單的光合磷酸化反應(yīng)。第三節(jié)微生物獨到合成代謝門路舉例一、生物固氮分子N2經(jīng)過固氮微生物作用形成NH3的過程。固氮微生物（都是原核微生物）①自生固氮菌：好氧、厭氧、兼性厭氧及各樣營養(yǎng)種類。②共生固氮菌：與豆科共生為根瘤菌，與非豆科共生是放線菌。③聯(lián)合固氮菌：根際、葉面微生物。2、固氮系統(tǒng)只有在不含有化合態(tài)氮的培養(yǎng)基上生長，且供應(yīng)ATP、復(fù)原力等條件下才能固氮。總反應(yīng)式：Mg2+N2+6e+6H++12ATP2NH3+12ADP+12Pi生物固氮反應(yīng)的6因素：1）ATP的供應(yīng)；（2）復(fù)原力[H]及其傳達載體3）固氮酶：由固二氮酶和固二氮酶復(fù)原酶構(gòu)成。都對氧極敏感，遇氧失活，需厭氧條件固氮。（4）復(fù)原底物——N2（5）鎂離子（6）嚴(yán)格的厭氧微環(huán)境固氮酶底物專一性不高，還可以夠催化一些反應(yīng)。此中C2H2→C2H4（測定固氮酶活力的乙炔復(fù)原法），可用氣相色譜檢測，可作為固氮系統(tǒng)存在的有效指標(biāo)。好氧菌固氮酶避氧害系統(tǒng)1、好氧性自生固氮菌的抗氧保護系統(tǒng)：呼吸保護與結(jié)構(gòu)保護。2、藍細菌固氮酶的抗氧保護系統(tǒng)：異形胞3、豆科植物根瘤菌固氮酶的抗氧保護系統(tǒng)：存在于類菌體周膜內(nèi)外的豆血紅蛋白。二、微生物次生代謝物的合成初級代謝：微生物從外界汲取各樣營養(yǎng)物質(zhì)，經(jīng)過分解代謝和合成代謝，生成保持生命活動所必要的物質(zhì)和能量的過程，稱為微生物的初級代謝。次級代謝：某些生物為了防備在初級代謝過程某種中間產(chǎn)物累積所造成的不利作用而產(chǎn)生的一類有利于生計的代謝種類。次生代謝物：微生物的次生代謝物是指某些微生物生長到堅固期前后，以初生代謝物為前體，經(jīng)過復(fù)雜的次生代謝門路所合成的各樣分子結(jié)構(gòu)復(fù)雜的化合物。依據(jù)其作用，可將其分為抗生素、激素、生物堿、毒素及維生素等種類第六章：微生物生長及其控制生長：有機體的細胞組分與結(jié)構(gòu)在量方面的增添。生殖：單細胞-因為細胞分裂惹起個體數(shù)目的增添。多細胞-經(jīng)過無性或有性孢子使個體數(shù)目增添的過程。生長是一個漸漸發(fā)生的量變過程，生殖是一個產(chǎn)生新的生命個體的質(zhì)變過程