微生物知识点

绪论 微生物与人类

1.微生物：形体微小、结构简单的低等生物。

2.微生物包括：原核类：蓝细菌、细菌（真细菌、古细菌）、放线菌、支原体、衣原体、立克次氏体等

真核类：真菌（酵母菌单细胞、霉菌丝状菌、蕈菌大型子实体）、原生动物、显微藻类

非细胞类：病毒（蛋白质和核酸）、亚病毒（蛋白质或核酸、包括类病毒、朊病毒、拟病毒） 3.微生物学发展史及代表人物： 分期 时间 史前期 初创期 奠基期 发展期 成熟期 约8000十七世纪下十九世纪二十世纪初二十世纪五十年代年前半叶~十九下半叶 世纪中叶 ~二十世纪至今 中叶 巴斯德、科E.Büchner 赫 J.Watson\\F.Crick ~1676 代表人物 劳动人列文虎克 民 实质 朦胧阶形态描述阶生理水平生化水平研分子生物学水平研段 段 研究阶段 究阶段 究阶段 4.微生物的五大共性：体积小，比表面积大

吸收多，转化快（单细胞蛋白的应用）

生长旺，繁殖快（营养、空间和代谢产物等条件的限制，不可能无限生长和繁殖）

适应强，异变异（高温高酸高盐高辐射高压低温髙碱或高毒&通常是单倍体，加上繁殖快，数量多，与外界环境直接接触等） 分布广，种类多

3.微生物学：是一门在分子、细胞或群体水平上研究微生物的形态构造、生理代谢、遗传变异、生态分布和分类进化等生命活动基本规律，并将其应用于工业，、医药卫生、生物工程、和环境保护等实践领域的科学，其根本任务是发崛、利用、改善和保护有益微生物，控制、消灭或改造有害微生物，为人类社会的进步服务。 4.微生物在人类生活中的作用：食品、医药卫生、化学工业、农牧业、环保、现代生物工程研究的重要工具等&疾病来源、其他污染等

第一章 原核生物的形态、构造和功能

第一节 细菌

1.细菌：结构简单、种类繁多、主要以二分裂繁殖、水生性较强的单细胞原核微生物

2.细菌的形态：基本上只有球状、杆状、螺旋状三大类，仅少数为其他形状，丝状、三角形、方形、圆盘形等

球菌：根据其细胞分裂时形成不同的空间排列方式分为：单球菌、双球菌、四联球菌、八叠球菌、链球菌和葡萄球菌等 杆菌最为常见，球菌次之，螺旋状的最少

螺旋菌：螺旋不足一环者为弧菌，满2~6环的小型、坚硬的螺旋状细菌为螺菌 3.细菌大小单位：微米μm 球菌（直径）、杆菌（长×宽）、螺旋菌（弯曲程度） 4.测量细菌大小的方法：显微镜测微尺直接算、显微照相后根据放大倍数进行测算

5.细菌个体小、透明 → 需要染色

6.革兰氏染色步骤：①涂片固定

②结晶紫初染----1分钟，水洗烘干 ③ 碘液媒染------1分钟，水洗烘干

④95%酒精脱色---30秒~45秒，水洗烘干 ⑤蕃红复染---------1分钟，水洗烘干

⑥镜检--------------紫色阳（有芽孢的菌） 红色阴 7. 大肠杆菌 阴 E.coli 枯草芽孢杆菌 阳 B.subtilis 金黄色葡萄球菌 阳 S.aureus

8.细菌构造：一般构造：细胞壁、细胞膜、细胞质、核区等 特殊构造：鞭毛、菌毛、性菌毛、糖被（包括荚膜和黏液层）和芽孢等 一般构造

9.细胞壁：主要成分肽聚糖（肽（四肽尾和肽桥两种）和聚糖（N-乙酰葡萄胺和N-乙酰胞壁酸两种单糖相互间隔连接成的长链））

10.G+细胞壁的特点：肽聚糖多厚（60%~95%），特有磷壁酸（10%~30%） G-细胞壁的特点：肽聚糖少薄，特有外壁层（脂外层）

古生菌（又称古细菌，包括产甲烷菌及大多数嗜极菌）细胞壁：不含真正的肽聚糖，有些含假肽聚糖或多糖、糖蛋白、蛋白质

缺壁细菌：自发缺壁突变：L型细菌（实验室或宿主体内通过自发突变而形成的遗传性稳定的细胞壁缺损菌株）

人工方法去壁：彻底除尽的称原生质体（G+最易形成） 部分去除的称球状体 支原体（自然界长期进化中形成）

11.抗生素对细菌的影响：①青霉素：作用于肽桥（连接两个肽尾）

②溶菌酶：作用于β-1,4糖苷键（连接两个双糖单

位） 它们都抑制或杀死细菌，对G+作用明显

12.革兰氏染色机理：G+和G-细菌主要由于其细胞壁化学成分的差异而引起了物理特性（脱色能力）的不同，正是由于这一物理特性的不同才决定了最终染色反应的不同。

通过结晶紫初染和碘液媒染后，在细菌的细胞壁以内可形成不溶于水的结晶紫与碘的复合物。G+细胞壁厚、肽聚糖致密，不含类脂，脱色剂乙醇处理后，失水而使网孔缩小，将复合物牢牢锁在壁内，使其保持紫色 G-细胞壁薄、外膜层类脂含量高、肽聚糖疏松，脱色剂乙醇处理，复合物溶出，细胞无色，蕃红复染呈现红色

13.细胞膜：一层紧贴在细胞壁内侧，包围着细胞质的柔软、脆弱、富有弹性的半透性薄膜，厚7~8纳米，由磷脂（20%~30%）和蛋白质组成(50%~70%) 与细胞膜相关的结构：间体：一种由细胞膜内褶而形成的囊状结构，其内充满着层状或管状的泡囊。多见于G+

14.细胞质：被细胞膜包围的除核区以外的一切半透明、胶体状、颗粒状物质的总称。与真核相比，原核细胞质不流动。

15.核区：原核生物所特有的无核膜包裹、无固定形态的原始细胞核。富尔根染色法可见到呈紫色形态不定的核区 特殊构造

16.糖被：包被于某些细菌细胞壁外的一层厚度不定的富含水分的透明胶状物质。

层次厚：（大）荚膜

17.

包裹在单个细胞上

在壁上有固定层次

层次薄：微荚膜

松散，未固定在壁上：黏液层 糖被

包裹在细胞群上：菌胶团

18.荚膜含水量很高，炭黑墨水对产荚膜细菌进行负染色（背景染色），光镜下可见，黏液层无此特性

19.糖被的一般成分是多糖，少数是蛋白质或多肽，也有多糖与多肽复合型的 作用：保护/贮藏养料/作为透性屏障和离子交换系统/表面附着作用 科学研究和生产实践中的应用一，菌种鉴定二，用作药物和生化试剂，代血浆三，工业原料,黄原胶四，污水的生物处理 20.鞭毛：蛋白质附属物，运动器官

判断鞭毛的有无：电子显微镜直接观察 光学显微镜鞭毛染色 半固体穿刺培养法

21.菌毛：黏附作用，与鞭毛相比，细、短、数量多

22.芽孢（不被染色）：某些细菌在生长发育后期，细胞内形成的一个圆形或椭圆形、厚壁、含水量低、抗逆性强（抗高温）的休眠构造。芽孢无繁殖功能。芽孢的有无、形态、大小和着生位置是细菌分类和鉴定的重要指标。 罐头食品以杀死肉毒梭状芽胞杆菌为标准 121℃ 20~70min 湿热灭菌以杀死嗜热脂肪芽孢杆菌为标准 121℃ 15~30min 芽孢可能的耐热机制：①含水量极低，结合水比例高

②特殊成分：吡啶—2，6二羧酸钙（DPA—Ca）

③耐热酶

22.伴孢晶体：苏云金芽孢杆菌（简称Ｂt ） 生物农药，害虫吞食伴胞晶体后，肠内溶解释放毒素，细胞膨胀死亡 细菌的繁殖

1.裂殖：二分裂 三分裂 复分裂 芽殖：芽生细菌 细菌的群体形态

1.菌落：在固体培养基上以母细胞为中心的一堆肉眼可见的，有一定形态、构造等特征的子细胞集团。

2.菌苔：把大量分散的纯种细胞密集的接种在固体培养基的较大表面积上，结果长出的大量菌落相互连成一片，就是菌苔

3. 共同特征：湿润、黏稠、易挑取、质地均匀以及菌落各部位颜色一致，臭味 2.大肠杆菌和枯草芽孢杆菌区分：显微观察，大肠无芽孢

3.在液体培养基上的群体形态：多数混浊生长，部分沉淀，表面生长

第二节 放线菌

1.放线菌：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 G+ 链霉菌属于放线菌 大量的种类繁多的抗生素90%由链霉菌产生

放线菌是许多酶、维生素等的产生菌 并且在甾体转化、石油脱蜡和污水处理中有重要应用，绝大多数属有益菌

2.根据功能和形态分类，菌丝分为基内菌丝体（营养菌丝）、气生菌丝、孢子丝 3. 4. 5.

6.自然条件下，多数放线菌借助各种孢子繁殖

分生孢子：最常见 借孢子 孢囊孢子 无鞭毛 放线菌繁殖方式

借菌丝

任何菌丝断裂

4.在固体培养基上：多、干燥、致密、皱、小而不蔓延、不挑起、表面有放射状沟纹 泥腥味 典型（链霉菌、诺卡氏菌）

第三节 蓝细菌

1.蓝细菌：一类进化历史悠久，G-，无鞭毛，含叶绿素a，进行光合作用的原核生物，分布广，“先锋生物”，形态多样，光趋避运动，细胞质有气泡，导致漂浮 2.无性繁殖，作用：食用（螺旋菌），固氮，导致水体富营养化，海洋赤潮和湖泊水华

第四节 支原体、立克次氏体和衣原体

1.支原体、立克次氏体和衣原体是三类同属G-的代谢能力差、主要营细胞内寄生

的小型原核生物。寄生性逐步增强，是介于细菌与病毒间

的一类原核生物

2.支原体：一类天然无细胞壁，介于独立生活和细胞内寄生生活间的最小型原核生物 固体培养基上呈油煎蛋状 对抑制蛋白质生物合成的抗生素(四环素，红霉素)和破坏含甾体的细胞膜结构的抗生素(两性霉素，制霉菌素）敏感 3.立克次氏体：一类专性寄生于真核细胞内的G-原核生物 与支原体区别：有细胞壁，不能独立生活 与衣原体的区别在于其细胞较大、无滤过性和存在产能代谢系统 对四环素，青霉素敏感

4.衣原体：一类在真核细胞内营专性能量寄生的小型G-原核生物

有鞭毛 基内菌丝断裂

具有感染力的细胞称为原体 无感染力的细胞称为实体 对红霉素，氯霉素，四环素敏感

第二章 真核微生物的形态、构造和功能

第一节 真核微生物概述

1.真核生物：一大类进化程度高，细胞核具有核膜、能进行有丝分裂、细胞质中存在线粒体和多种细胞器的生物。 主要包括植物界的微藻，动物界的原生动物，菌物界的真菌

2.真菌是最重要的真核微生物：

其特点：无叶绿素，不能进行光合作用 一般具有发达的菌丝体 细胞壁多数含几丁质（壳多糖） 营养方式为异养吸收型

以产生大量无性和（或）有性孢子的方式进行繁殖 陆生性较强

第二节 酵母菌

1.酵母菌：通俗名称，泛指能发酵糖类的各种单细胞真菌 特点：个体一般以单细胞非菌丝状态存在 多数芽殖 发酵糖类产能 细胞壁常含甘露聚糖和葡聚糖 生活在含糖量较高、酸度较大的水生环境中

2.酵母菌分布很广，主要偏酸含糖环境中，水果蔬菜蜜饯果园土壤 第一种家养微生物，发酵，石油及油品的脱蜡，单细胞蛋白，生化药物，基因工程“工程菌”，少数引起人和动物的疾病

3.酵母菌的细胞直径约为细菌的10倍，是典型的真核微生物，形态有球状、卵圆状、椭圆状、柱状和香肠状等，酿酒酵母S.cerevisiae

4.细胞壁呈“三明治”状，外层为甘露聚糖，内层为葡聚糖，葡聚糖是赋予细胞

壁以机械强度的主要成分

5.只进行无性繁殖的酵母称为“假酵母”，具有有性生殖的酵母称为“真酵母” 6.无性繁殖 一，芽殖 最常见的一种繁殖方式 长大的子细胞与母细胞不分离，这种藕节状的细胞串称为假菌丝 如果细胞相连，且其间相连的面积和细胞直径一致，这种竹节状的细胞串称为真菌丝

成熟后，两者分离，母细胞上留下一个芽痕，子细胞相应的留下蒂痕，任何细胞蒂痕仅一个，芽痕有一至数十个（最多21），可以测细胞年龄

二，裂殖 少数酵母，如裂殖酵母属，具有与细菌相似的二分裂繁殖方式 三，产生无性孢子

7.有性繁殖 酵母菌是以形成子囊和子囊孢子的方式进行有性生殖的

8.酵母菌的生活史（生活周期）：一.营养体既能以单倍体存在也能以二倍体形式存在 酿酒酵母 二.营养体只能以单倍体形式存在 八孢裂殖酵母 三.营养体只能以二倍体形式存在 路德类酵母

9.酵母菌的菌落：大而厚，圆形光滑湿润，黏稠，颜色单调，常见灰白色乳白色土黄色红色 酒香味

10.单细胞蛋白SCP：又称微生物菌体蛋白，利用发酵法培养微生物而获得的菌体蛋白，生产蛋白的生物大多数是单细胞或丝状微生物个体，而不是多细胞复杂的生物。

SCP要求：食用前先去除大量的核酸，在最后的产品生产过程中，所有的介质和原料都必须是安全无毒的；必须可口，易消化吸收；必须有高营养价值，成本低廉

用微生物生产scp的优点：

①在最佳条件下，微生物能以惊人的速率生长，一些微生物的生产量每隔0.5~1

小时能加倍

②微生物个体比动物和植物更容易进行遗传操作，更宜于大规模筛选高生长率的个体

③微生物有相当高的蛋白含量，蛋白质的营养价值高 ④能在相对小的发酵反应器中大量培养，不依赖气候 ⑤微生物的培养基来源很广泛低廉，特别是利用废料作原料 11.

菌落特点 相同 不同 细菌 湿润黏稠易挑取 小、颜色各样、臭味 大、颜色单调、酒香 酵母菌 第三节 丝状真菌——霉菌

1.霉菌的单位，菌丝 由许多菌丝相互交织而成的一个菌丝基团称菌丝体，分营养菌丝体和气生菌丝体两类，这两类菌丝在长期的进化过程中，因其自身的生理功能和对不同环境的高度适应，已发展出各种特化的构造(假根、匍匐菌丝)

2.无隔膜菌丝：毛霉mucor、根霉rhizopus 有隔膜菌丝：青霉penicillium、曲霉aspergillus 青霉、曲霉、毛霉、根霉简图（略） 3.气生菌丝体主要特化成各种形态的子实体。

青霉和曲霉的气生菌丝特化为分生孢子头，毛霉和根霉特化为孢子囊 4.真菌在液体培养基中进行通气搅拌或振荡培养时，会产生菌丝球 5.真菌的繁殖能力极强，主要通过产生大量无性孢子或有性孢子来完成 6.无性孢子：孢囊孢子（根霉和毛霉）、分生孢子（最常见 曲霉和青霉）、节孢

子、厚垣孢子

有性孢子：卵孢子、接合孢子（根霉毛霉）、子囊孢子、担孢子

7.霉菌菌落形态较大、质地疏松、外观干燥、不透明、呈现或松或紧的蛛网状、绒毛状、棉絮状；菌落与培养基间的连接紧密或不紧密，不易挑取，孢子和菌丝易被沾起，菌落正面与反面的颜色、构造以及边缘与中心的颜色、构造常不一致 8.菌丝状微生物：

菌落 同 放线菌 霉菌 干燥不透明菌落正反面颜色一般不同 大而疏松或大而致密、与培小而紧密与培养基牢固结异 合泥腥味 养基结合松（少部分紧）霉味 第四节 产大型子实体的真菌——蕈菌

1.冬虫夏草：是麦角菌科真菌冬虫夏草寄生在蝙蝠蛾科昆虫幼虫上的子座及幼虫尸体的复合体，是一种传统的名贵滋补中药材，有调节免疫系统功能、抗肿瘤、抗疲劳等多种功效。

第三章 病毒和亚病毒因子

第一节 病毒

1.病毒：形体微小、结构简单、具有超级寄生性、只含一种核酸、必须在电子显微镜下才能观察到的一类非细胞形态的微生物 对干扰素敏感

2.成熟、具侵染力位于细胞外环境中的单个病毒颗粒称为毒粒或病毒粒子 基本成分是蛋白质和核酸

3.核衣壳是任何病毒都具有的基本结构，核衣壳外被一层含蛋白质或糖蛋白的类脂双层膜覆盖着，这层膜叫包膜，有的包膜上长有刺突等附属物，致病力更强 4.衣壳粒：电镜下可见最小单位，若干个衣壳粒组成衣壳，衣壳和核酸组成核衣

壳

5.病毒的对称体制有两种：螺旋对称、二十面体对称、复合对称。形状：动物病毒球状、植物病毒杆状（TMV）、噬菌体（在细菌体内）蝌蚪状 6.噬菌斑在菌苔表面

7.原核生物的病毒：噬菌体，其繁殖分为五个阶段：吸附、侵入、增殖、成熟、裂解

吸附：尾丝吸附，基板固定

侵入：注射式进入，溶菌酶水解细胞壁肽聚糖，核酸进入 增殖：核酸的复制和蛋白质的生物合成 成熟：头——颈——尾

裂解：原因：溶菌酶、胞内机械压力增大导致宿主裂解。另一种表面上与此相似的现象：自外裂解：是指大量噬菌体吸附在同一宿主细胞表面并释放众多的溶菌酶，最终因外在的原因导致细胞裂解。

上述增殖的全过程是很快的，例如：E.coli T系噬菌体在合适温度等条件下仅为15~25 min，平均每一宿主细胞裂解后产生的子代噬菌体数称作裂解量，不同的噬菌体有所不同。T2为150左右，T4约为100

8.一步生长曲线：定量描述烈性噬菌体生长规律的实验曲线。分为潜伏期、裂解期、平稳期。可反映每种噬菌体的3个最重要的特征参数：潜伏期和裂解期的长短以及裂解量的大小

9.烈性噬菌体：大部分噬菌体侵入寄主细胞后，引起寄主细胞的代谢改变，在寄主细胞内复制其核酸、蛋白质，装配成新的噬菌体，最终使寄主细胞破裂而释放大量子代噬菌体，这类噬菌体称为烈性噬菌体

温和噬菌体：其基因组能与宿主菌基因组整合，并随细胞分裂传至子代细菌的基因组中，侵染后不立即引起细菌裂解的噬菌体。含有温和噬菌体核酸的细菌叫溶

源性细菌。

溶源性：温和噬菌体感染细胞后不能完成复制循环，噬菌体基因组长期存在于宿主细胞内，没有成熟噬菌体产生这一现象称作溶源性现象

10.人类和脊椎动物病毒：已知与人类健康有关的病毒超过300种，与其他脊椎动物有关的病毒超过900种，，目前，人类的传染病有70%~80%是由病毒引起的。 11.新显病毒：那些以往局部低水平感染的病毒或具有种间屏障的病毒将其寄主范围扩大到了别的物种，引起了大范围的人类传染性疾病（埃博拉、拉沙、艾滋、SARS、禽流感）

12.防治方法：接种疫苗、生物制剂、中药防治、干扰素

第二节 亚病毒因子

1.亚病毒：包括类病毒、拟病毒、朊病毒

2.类病毒：一类只含RNA，单链RNA，在马铃薯纺锤形块茎病中发现 3.拟病毒：不能独立侵染，与其“共生”的真病毒又称辅助病毒，拟病毒是它的“卫星”

4.朊病毒：只含蛋白质无核酸，又称蛋白质侵染子，疯牛病

第三节 病毒与实践

1.噬菌体与发酵产业：造成倒罐 昆虫病毒用于生物防治 病毒在基因工程中的应用

第四章 微生物的营养和培养基 第一节 微生物的六类营养要素

1.细胞重量（湿重）：水75%--90%

干物质10%--25% 无机盐10% 碳水化合物 有机物90% 蛋白质 脂肪

DNA或RNA等 2.微生物六类营养素：碳源、氮源、能源、生长因子、无机盐、水 3.营养体的游离水：结合水=4:1

4.碳源：满足微生物生长所需碳元素的营养源 异养微生物：必须利用有机碳源的微生物，为数众多

自养微生物：以无机碳源作唯一或主要碳源的微生物，种类较少 有机碳源：糖类、蛋白质、脂肪、有机酸 无机碳源：二氧化碳、碳酸根离子 良好碳源：葡萄糖、果糖、麦芽糖、淀粉 生产中廉价碳源：玉米粉、麸皮、米糠、酒糟 对一切异养微生物来说，碳源同时又兼作能源 废水处理：诺卡氏菌降解含氰的废水 5.氮源：为微生物生长提供氮来源的物质 有机氮源：蛋白质、蛋白胨、氨基酸 无机氮源：铵盐、硝酸盐、空气中氮气 实验室常用：牛肉膏、蛋白胨

生产常用：鱼粉、蚕蛹粉、黄豆饼粉、尿素、玉米浆、花生饼粉

6.氨基酸自养型生物：能把尿素铵盐硝酸盐甚至氮气等简单氮源自行合成所需要的一切氨基酸

氨基酸异养型生物：需要从外界吸收现成的氨基酸作氮源的微生物 7.速效氮源：有利于机体生长

迟效氮源：有利于代谢产物的生成

8.能源：为微生物生命活动提供最初能量来源的营养物质或辐射能 化能营养型 有机物：化能异养微生物的能源（同碳源） 能源谱 无机物：化能自养微生物的能源（不同于碳源） 光能营养型：光能自养和光能异养微生物的能源

9.化能自养微生物的能源：还原态的无机物质，如NH4+、NO2-、S、H2、H2S、Fe2+等，一般是原核生物，包括亚硝酸细菌、硝酸细菌、硫化细菌、硫细菌、氢细菌、铁细菌

光辐射能是单功能营养物（能源），还原态的无机物NH4+是双功能营养物（能源、氮源），氨基酸类是三功能营养物（碳源、氮源、能源）

10.生长因子：生物体必需，不能用简单的碳氮源自行合成的微量有机物 广义的生长因子：维生素、碱基、卟啉及其衍生物、甾醇、胺类、C4~C6的分支或直链脂肪酸

狭义的生长因子：维生素（Vc、Vk） 11.生长因子自养型微生物:不需要从外界吸收

生长因子异养型微生物：需要从外界吸收多种生长因子 生长因子含量丰富的天然物质：酵母膏、玉米浆、肝浸液 12.无机盐:主要可为微生物提供除碳、氮源以外的各种重要元素 大量元素：浓度10^-3—10^-4 mol/l 如P、S、K、Mg、Na、Ca、Fe 微量元素：浓度10^-6—10^-8 mol/l 如Cu、Zn、Mn、Mo、Co等 生理作用：细胞结构组分、生理调节、转移能量、酶的激活剂或辅酶因子 一般所需无机盐：硫酸盐、磷酸盐、氯化物以及含钠、钾、镁、铁等金属元素的化合物

13.水：微生物细胞含水量很高，细菌酵母菌和霉菌的营养体分别含80%、75%、

85%左右，霉菌孢子约含39%的水，细菌芽孢核心部分含水量低于30%

第二节 微生物的营养类型

1.分类依据：能源和碳源不同。 光能自养型：蓝细菌、光合细菌、藻类

光能异养型：红螺细菌（产单细胞蛋白） 可做碳源的有机物：甲酸、甲醇、乙酸、丁酸、异丙醇、丙酮酸和乳酸等

化能自养型：只存在于微生物中，可在完全无机及无光的环境中生长，以二氧化碳为唯一碳源，如氢细菌、硫化细菌、硝化细菌、铁细菌等

化能异养型（最常见普遍）：能源和碳源同为有机物，绝大多数原核生物、全部真菌

2.兼养型微生物

第三节 营养物质进入细胞的方式

1.细胞膜：半透性薄膜 选择吸收作用

2.影响营养物质进出细胞的因素：①营养物质本身的性质，如相对分子质量、溶解性、电负性、极性等都影响营养物质进入细胞的难易程度②微生物所处的环境，如温度、PH、离子强度等③微生物细胞的通透屏障，主要是黏液层、细胞壁和细胞膜等结构

3.细胞膜运送营养物质有四种方式：单纯扩散、促进扩散、主动运送、基团移位 4.单纯扩散：浓度由高到低 不需能量 不需载体蛋白 主要运输氧气、二氧化碳、乙醇、甘油和某些氨基酸分子 5.促进扩散：浓度由高到低 不需能量 需载体蛋白

载体蛋白可称作渗透酶、移位酶或移位蛋白，通过诱导产生，专一性 如酿酒酵母对糖类、氨基酸、维生素的吸收 大肠杆菌、芽孢杆菌属对甘油的吸收

6.主动运送（最常见最主要）：浓度由低到高 需能量 需载体蛋白 氨基酸、某些糖（乳糖、麦芽糖、葡萄糖、蜜二糖等）、钠离子、钾离子、有机离子等

7.基团移位：浓度由高到低 被运送物质结构发生改变 需能量 需载体 营养物质在转运过程中受到化学修饰后进入细胞的一种运输方式

化学修饰的实质就是磷酸化（PEP介导），主要存在于厌氧菌和兼性厌氧菌 运输葡萄糖、甘露糖、果糖、乳糖、糖衍生物、碱基、脂肪酸等

第四节 培养基

1.培养基：人工配制的、适合不同微生物生长繁殖或产生代谢产物的混合营养基质。 绝大多数腐生性微生物和部分共生或寄生性微生物都可在人工培养基上生长，只有少数称作难养菌的寄生或共生微生物（类支原体）在人工培养基上难于生长。

培养基条件：合适的营养素种类，合适的营养素比例

2.选用和设计培养基时，遵循的四个原则：目的明确，营养协调，理化适宜，经济节约

目的明确：自养菌还是异养菌，科研还是生产（实验室不过多计算成本），生产上考虑种子培养基还是发酵培养基

营养协调：微生物细胞内各种成分间有一较稳定的比例，化能异养型，水分、C+能源、N源、大量元素、生长因子大体上存在着10倍序列的递减趋势 碳氮比：微生物培养基中碳源的碳原子摩尔数与氮源中氮原子摩尔数之比 C素N荤

碳氮比升高，氮源缺乏，菌体生长不好，有些菌产酸过快生长受抑制 碳氮比降低，氮源丰富，菌体生长旺盛，过早衰老，菌体自溶

真菌需碳氮比较高，细菌尤其是动物病原菌需碳氮比较低的培养基 种子培

养基，碳氮比低，种子营养丰富氮高，发酵培养基碳氮比高

理化适宜：指培养基的PH、渗透压、水活度和氧化还原电势等物理化学条件较为适宜

PH：放线菌（强） 细菌 碱性

酵母菌 霉菌 酸性

刚配出来的培养基偏酸性，NaOH调PH

PH内源调节：磷酸缓冲液调节 碳酸钙作“备用碱”调节

3.选用和设计培养基时，遵循的四种方法：生态模拟，借鉴文献，精心设计，试验比较

4.按对培养基的成分了解作分类：天然培养基、合成培养基、半合成培养基（马铃薯蔗糖培养基)

5.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

固体培养基：凝固剂（琼脂、明胶、硅胶)1%~2%琼脂或5%~12%明胶 琼脂是最优良的凝固剂，成分为多缩半乳糖，绝大多数微生物不能利用，融化温度~96摄氏度，凝固温度~40摄氏度，对微生物无毒 明胶可做氮源利用，融化温度~25摄氏度，低

6.按培养基对微生物的功能做分类：选择性培养基，鉴别性培养基

选择性培养基：抗生素（链霉菌、氯霉素）抑制细菌放线菌，筛选真菌/苯酚，抑制细菌霉菌选放线菌/制霉菌素，抑制真菌，选细菌放线菌/结晶紫，牛胆酸盐，抑制G+

鉴别性培养基：伊红美蓝乳糖培养基（EMB），鉴别大肠菌群，大肠杆菌深紫色 G+受抑制，G-，能发酵乳酸产酸产气，产酸能力强的，菌落在透射光下呈紫色，反射光下呈绿色金属，产酸能力弱，菌落棕色/不发酵乳糖不产酸，菌落无色透

明

7.配制培养基步骤：计算称量----加水溶解----调节PH定容（真菌不调）----过滤分装（有些不需要）----加塞包扎----加压灭菌

第六章 微生物的生长及其控制 第一节 测定生长繁殖的方法

1.测生长量（细胞量）适合于所有的微生物 直接：测菌丝长度----丝状真菌 称干重（离心法或过滤法）

间接：比浊法：用光密度OD值表示菌悬液的浓度----不适合丝状菌 生理指标法：测含氮量、含碳量、其他 2.测繁殖数（细胞数）适合于单细胞微生物 直接：比例计数法

血球计数板法：全菌计数法既包括活菌又包括死菌 间接：液体稀释法（MPN法）

平板菌落计数法：（涂布法、浇注法）活菌计数法 酱油1ml------十的负六次方

3.涂布法步骤: 10ml左右培养基倒入培养皿中，在平板表面加0.1ml菌样，用灭过菌的涂布棒涂抹均匀，倒置培养

4.浇注法（常用）步骤：培养皿加1ml样品，再加入冷却到45摄氏度的10ml培养基，倒置培养

菌落个数在30~300间稀释度最好

5.倒置培养原因：防止杂菌污染/防止冷凝水影响菌落形态观察

5.血球板计数法：酵母菌、霉菌孢子，显微镜观察，规格25×16 操作简便，计数直观，不能区分死菌活菌，对高浓度不适合，不适合运动细菌

第二节 微生物的生长规律

1.单细胞微生物的典型生长曲线：将少量单细胞纯菌接种到一定量液体培养基内，在适宜的温度下培养，并定时取样测定活菌的数目和重量的变化，以活菌个数的对数或活菌重量为纵坐标，以培养时间为横坐标作图所的曲线（酵母菌细菌等单细胞微生物）

2.根据微生物的速率生长常数，即每小时分裂次数的不同，一般可把典型曲线粗分为延滞期、指数期、稳定期、衰亡期等四个时期。

3.延滞期（停滞期、调整期、适应期）特点：生长速率常数为零、细胞形态变大或增长、细胞内RNA含量增高、合成代谢十分活跃，易产生各种诱导酶、对外界不良条件敏感。

影响延滞期长短的因素：（除菌种自身外） 接种龄：对数期种子延滞期短 接种量：接种量大，延滞期短 培养基成分

4.指数期（对数期）特点：生长速率常数R最大，世代时短、细胞成分平衡发展、群体生理特性相一致，，代谢旺盛

对数期是用作代谢、生理和酶学等研究的良好材料，是增殖噬菌体的最适宿主，也是发酵工业中用做种子的最佳材料，G+染色采用目标 计算题：繁殖代数、生长速率常数、代时（略）

5.稳定期（收获期）：生长速率常数等于零，合成次生代谢产物，菌体产量达到最高点，细胞内出现储藏物质

稳定期实践意义：发酵中以菌体为终产品的最佳收获期，某些代谢产物特别是次生代谢产物发生在此阶段，某些细菌的芽孢也发生，放线菌的抗生素在此阶段大量合成，导致了连续培养原理的提出和工艺技术的改进。

6.衰亡期：生长速率常数为负，细胞异形态，细胞畸变，菌体自溶

原因：外界环境对继续生长越来越不利，细胞内的分解代谢明显超过合成代谢，导致大量菌体死亡

7.微生物的连续培养：在恒定容积的流动系统中培养微生物，一方面以一定速率不断地加入新的培养基，另一方面又以相同的速率流出培养物（菌体和代谢产物），以使培养基中的细胞数量和营养状态保持恒定

分批培养：将微生物置于一定容积的培养基中，经过培养生长，最后一次收获的培养方式。

8.丝状菌的生长：菌丝的生长繁殖

菌丝生长与营养有关，营养丰富，分支多而密，营养缺乏，分支少而稀~菌丝的生长是顶端生长，位于前端的为幼龄菌丝，位于后端的为老龄菌~菌丝在固体培养基或在液体培养基中静止培养是形成菌落，液体培养基中震荡培养时形成菌丝球

9.连续培养器按控制方式分：恒浊器（生产）、恒化器（实验室）

第三节 影响微生物生长的主要因素

1.影响微生物生长的外界因素很多，除营养条件外，还有物理因素，最主要的是温度、PH、氧气

2.温度：存在最低、最适、最高生长温度

嗜冷型微生物：细胞内酶耐低温，不饱和脂肪酸含量高，用于菌种保藏和食品冷藏

嗜温型微生物：分为体温性和室温性 嗜热型微生物：用途高温杀菌

最适生长温度：某菌分裂代时最短或生长速率最高时的培养温度。

最是温度并不等于生长速率最高时的培养温度，也不等于发酵速率或累积代谢产

物最高时的培养温度，更不等于积累某一代谢产物最高时的培养温度。 3.氧气：按照微生物与氧的关系粗分为好氧菌和厌氧菌 好氧菌又可细分为专性好氧菌，兼性好氧菌，微好氧菌 厌氧菌又可细分为耐氧菌和专性厌氧菌

专性好氧菌：较高浓度分子氧（~20.2kPa）条件，有完整的呼吸链，以分子氧作为最终氢受体，具有超氧化物歧化酶SOD，绝大多数真菌和多数细菌、放线菌都是专性好氧菌

兼性厌氧菌：以在有氧条件下生长为主也可在兼在厌氧条件下生长 微好氧菌：霍乱弧菌、单胞菌属

耐氧菌（耐氧性厌氧菌）：生长不需要任何氧，但分子氧对其无害。乳酸菌多数是耐氧菌。

专性厌氧菌：分子氧对他们有毒，即使短期接触也会抑制甚至致死，在深层无氧处或在低氧化还原电势的环境下才生长。培养基加还原剂

4.专性厌氧菌有氧致死原因：在生物体内，超氧阴离子自由基普遍存在，它既有分子性质又有离子性质，性质极不稳定，在细胞内可破坏各种生物大分子和膜结构，对生物体极其有害，因SOD的存在，剧毒的超氧阴离子自由基就被歧化成毒性稍低的过氧化氢，在过氧化氢酶作用下，过氧化氢进一步变成无毒的水，专性厌氧菌体内没有SOD，所以有氧条件下不能生存。

5.PH（类似于温度）：一般生长繁殖的最是PH与合成某代谢产物的PH通常不一样。黑曲霉发酵蔗糖产柠檬酸，最适PH2~3 6.渗透压：高渗条件，保存食品

7.水分活度：微生物能利用的自由水。湿生型大于0.9，绝大多数细菌。中生型0.8~0.9酵母菌。干生型小于0.8大多数霉菌。干燥保持食品最好方法。

第四节 微生物接种和培养法概论

1.接种：将微生物移接到适于它生长繁殖的人工培养基上或活的生物体内的过程。

工具：接种环用的最多，接种针、接种铲，液体接种：吸管、移液管

方法：划线接种最常用、三点接种、穿刺接种、浇注接种、涂布接种、液体接种、注射接种、活体接种

2.自然界的菌混杂在一起，所以提出微生物的纯生长培养，筛选目的菌。 3.纯培养：微生物学中将在实验条件下从一个细胞或一种细胞群，繁殖得到后代称为纯培养。

4.纯培养培养基选择：细菌牛肉膏蛋白胨，真菌马铃薯蔗糖培养基PH偏酸，放线菌高氏一号培养基PH中性偏碱

纯培养方法：稀释倒平板法（操作如浇注法） 涂布平板法（操作如涂布法） 单细胞挑取法

平板划线分离法 平板——接种环沾取样品（土壤加无菌水稀释）来回划线 菌体菌落形态完全抑制就是纯种

培养平板（简称平板）：熔化的固体培养基倒入无菌平皿，冷却凝固后，盛固体培养基的平皿。

无菌操作：在培养、转接及培养纯培养物时防止其被其他微生物污染的技术，它是保证微生物学研究正常进行的关键。

土壤采样：土壤的肥瘦，避免下雨天，春秋最适宜，土层5~20cm左右土样，隔10m左右采三个样。

试管培养基斜面要低温干燥隔绝空气。

第五节 有害微生物的控制

1. 灭菌—彻底杀灭一切微生物 杀菌 杀灭法 溶菌 控制有害菌的措施 消毒—部分杀灭，仅杀灭病原体 防腐—抑制霉腐微生物 抑制法

化疗—抑制宿主体内的病原菌

2.杀菌：采用强烈的理化因素使任何物体内外部的一切微生物永远丧失其生长繁殖能力的措施。分为杀菌和溶菌两种，杀菌指菌体虽死，但形体尚存；溶菌指菌体被杀死后，其细胞因发生自溶、裂解等而消失的现象。

商业灭菌：允许少量菌存在，但不是致病菌，且保质期内不会大量生长繁殖。 3.消毒：采用较温和的理化因素，仅杀死物体表面或内部一部分对人体或动、植物有害的病原菌

4.防腐：利用某种理化因素完全抑制霉腐微生物的生长繁殖。 5.物理灭菌因素的代表——高温（最常见）

6，干热灭菌法：包括火焰灼烧法和烘箱内热空气灭菌法 火焰灼烧法：接种环、接种针、试管口

烘箱内热空气灭菌法：160摄氏度，2h/140摄氏度，4h，物品干燥，玻璃器皿、金属器械

7.湿热灭菌法：在同样温度和相同作用时间下，湿热灭菌法比干热灭菌法更有效。原因：对细胞破坏作用强/热蒸汽比热空气穿透力强/热蒸汽转变为液体时放出大量热量，迅速提高灭菌物体的温度。

种类：常压法（巴氏消毒法、煮沸消毒法、间歇灭菌法），加压法（加压蒸汽灭菌法、连续加压蒸汽灭菌法）

8.巴氏消毒法：巴斯德开创，低温维持法63摄氏度30分钟/高温瞬时法72~85摄氏度15秒/超高温瞬时消毒法120~140摄氏度2~4秒 煮沸消毒法：100摄氏度6~10分钟饮用水消毒

间歇灭菌法：培养基80~100摄氏度蒸煮15~60分钟，杀灭微生物营养体，然后放置室温或37摄氏度下保温过夜，诱使其中残存芽孢发芽，第二天再以同法蒸煮和保温过夜，重复三天

9.加压蒸汽灭菌法：利用高温而非 压力进行湿热灭菌的方法，灭菌锅，121摄氏度15~20分钟，适合于一切微生物学实验室、医疗保健机构或发酵工厂中对培养基及多种器材或物料的灭菌。 连续加压蒸汽灭菌法

10.此外还有辐射灭菌（紫外线灭菌、β射线食品表面杀菌、γ射线）过滤除菌：液体培养基过滤器。

第八章 微生物的生态

第一节 微生物在自然界中的分布与菌种资源的开发

1，土壤具备了各种微生物生长发育所需要的营养、水分、空气、酸碱度、渗透压和温度等条件，所以成了微生物生活的良好环境。土壤是微生物的“大本营”。 2.一般来说，在每克耕作层土壤中，各种微生物含量之比大体上有一个10倍系列的递减规律：细菌10八次方>放线菌>霉菌>酵母菌>藻类>原生动物 土壤中所含的微生物数量很大，尤以细菌居多。

3.饮用水微生物学标准：细菌总数小于100个每毫升，大肠菌群数少于3个每升。

第二节 微生物与生物环境间的关系

1.互生：两种可单独生活的生物，当它们在一起时，通过各自的代谢活动而有利

于对方，或偏利于一方的相互关系。可分可合，合比分好

固氮菌为纤维素分解菌提供氮素营养物，纤维素分解菌分解纤维素的产物有机酸可为固氮菌提供固氮时的营养。 人体肠道中正常菌群与人的互生。

2.共生：两种生物共居在一起，相互分工合作、相依为命、，甚至形成独特结构、达到难分难解合二为一的极其紧密的一种相互关系。 分为互惠共生：双方均得利

偏利共生：一方得利，另一方不受危害。 根瘤菌与植物间的共生/地衣中的真菌和藻类。

3.寄生：指一种小型生物生活在另一种较大型生物的体内或体表，使后者蒙受损害甚至被杀死的一种相互关系。

分为细胞内寄生和细胞外寄生 专性寄生和兼性寄生等

4.拮抗：某种生物所产生的特定代谢产物可抑制他种生物的生长发育甚至杀死它们的一种相互关系。 青霉——金黄色葡萄球菌

5.捕食：指一种大型的生物直接捕捉、吞食另一种小型生物以满足其营养需要的相互关系。

原生动物捕食细菌和藻类，真菌捕食线虫和其他原生动物。

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