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      微生物培訓(xùn)總結(jié)二

      時間:2019-05-12 19:47:03下載本文作者:會員上傳
      簡介:寫寫幫文庫小編為你整理了多篇相關(guān)的《微生物培訓(xùn)總結(jié)二》,但愿對你工作學(xué)習(xí)有幫助,當(dāng)然你在寫寫幫文庫還可以找到更多《微生物培訓(xùn)總結(jié)二》。

      第一篇:微生物培訓(xùn)總結(jié)二

      微生物培訓(xùn)總結(jié)

      2011年12月19-20日,我去杭州參加了關(guān)于微生物檢驗(yàn)的繼續(xù)培訓(xùn)。這次培訓(xùn)主要講了微生物的概念、重要性、以及微生物的一些相關(guān)專業(yè)基礎(chǔ)知識。

      本次培訓(xùn)對微生物的有關(guān)檢驗(yàn)技術(shù)的實(shí)際操作、理論的提高,起到了很好的輔助、參考作用,對我很有啟發(fā)。培訓(xùn)中強(qiáng)調(diào)了藥品微生物試驗(yàn)的質(zhì)量管理和質(zhì)量保證,檢驗(yàn)方法的驗(yàn)證,微生物耐藥性檢測等。還對藥品微生物檢驗(yàn)的有關(guān)問題進(jìn)一步擴(kuò)展、神話、開闊視野,并力求簡明實(shí)用,涉及藥品微生物藥物開發(fā)、研制和檢驗(yàn)的整個過程。

      最后,理論還是要和實(shí)際相結(jié)合,把本次培訓(xùn)的內(nèi)容更好的運(yùn)功到工作的實(shí)際操作中去,增強(qiáng)自己的質(zhì)量控制的理念,才是本次學(xué)習(xí)最重要的核心。

      第二篇:微生物二總結(jié)

      緒論

      一,什么是微生物

      1.微生物:指一切肉眼看不見或看不清的微小生物的總稱。2.微生物的分類:見下表1(P1)

      二,人類對微生物世界的認(rèn)識史

      (一)一個難以認(rèn)識的微生物世界

      微生物被難以認(rèn)識的原因有:個體過于微小,群體外貌不顯,種間雜居混生,形態(tài)與其作用的后果之間難被人認(rèn)識等。

      (二)微生物學(xué)發(fā)展史:見表2(P2)

      三,微生物學(xué)的發(fā)展促進(jìn)了人類的進(jìn)步

      醫(yī)療保健戰(zhàn)線上的“六大戰(zhàn)役”即外科消毒手術(shù)的建立,尋找人畜重大傳染病的病原菌,免疫防治法的發(fā)明和廣泛應(yīng)用,磺胺等化學(xué)治療劑的普及,抗生素的大規(guī)模生產(chǎn)和推廣,以及近年來利用工程菌生產(chǎn)多肽類生化藥物等。四,微生物的五大共性 1.體積小,面積大

      比面值:某一物體單位體積所占有的表面積。即:比面值=表面積/體積=3/r 2.吸收多,轉(zhuǎn)化快

      3.生長旺,繁殖快。據(jù)報道全球的細(xì)菌總量約為5×10(30次方)個 4.適應(yīng)強(qiáng),易變異 5.分布廣,種類多

      種類多主要體現(xiàn)以下5個方面:

      (1)物種的多樣性(2)生理代謝類型的多樣性(3)代謝產(chǎn)物的多樣性(4)遺傳基因的多樣性(5)生態(tài)類型的多樣性

      五,微生物學(xué)及其分科 微生物學(xué):是一門在細(xì)胞,分子或群體水平上研究微生物的形態(tài)構(gòu)造,生理代謝,遺傳變異,生態(tài)分布和分類進(jìn)化等生命活動基本規(guī)律,并將其應(yīng)用于工業(yè)發(fā)酵,醫(yī)藥衛(wèi)生,生物工程和環(huán)境保護(hù)等實(shí)踐領(lǐng)域的科學(xué),其本質(zhì)是發(fā)掘,利用,改善和保護(hù)有益微生物,控制,消滅有害微生物,為人類社會進(jìn)步服務(wù)。1.分類(6類)

      (1)按研究微生物的基本生命活動規(guī)律為目的來分,總學(xué)科稱普通微生物學(xué)。(2)按微生物應(yīng)用領(lǐng)域來分,總學(xué)科稱應(yīng)用微生物學(xué)。(3)按研究的微生物對象分,如細(xì)菌學(xué),真菌學(xué)等。

      (4)按微生物所處的生態(tài)環(huán)境分,如土壤微生物,海洋微生物學(xué)等。(5)按學(xué)科間交叉,融合分,如化學(xué)微生物,分析微生物等。(6)按實(shí)驗(yàn)方法,技術(shù)分:如實(shí)驗(yàn)微生物學(xué),微生物研究方法等。

      第一章原核生物的形態(tài)、構(gòu)造和功能

      根據(jù)微生物的進(jìn)化水平和各種性狀上的明顯差異可分為:原核微生物、真核微生物和非細(xì)胞微生物。

      原核微生物:即廣義的細(xì)菌,指一大類細(xì)胞核無核膜包裹,只存在稱作核區(qū)的裸露的DNA的原始單細(xì)胞生物。包括真細(xì)菌,和古生菌兩大類。第一節(jié) 細(xì)菌

      1.細(xì)菌:是一類細(xì)胞細(xì)短(直徑約0.5um,長度約0.5-5um)、結(jié)構(gòu)簡單、胞壁堅韌,多以二分裂方式繁殖和水生性較強(qiáng)的原核生物。

      2.被譽(yù)為“生物界超級明顯”的是大腸桿菌(Escherichia coli)。一,細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)及其功能

      (一)形態(tài)和染色

      1.細(xì)菌的形態(tài)及其簡單,基本上只有球狀,桿狀和螺旋狀三大類。2.球菌:球狀的細(xì)菌稱為球菌。根據(jù)其分裂的方向及隨后互相間的連接方式可分為單球菌,雙球菌,四聯(lián)球菌,八疊球菌,鏈球菌和葡萄球菌等。

      桿菌:桿狀的細(xì)菌稱為桿菌,其細(xì)胞外形較球菌復(fù)雜,常有短桿狀,棒桿狀,梭狀,梭桿狀等。

      螺旋菌:螺旋狀的細(xì)菌稱螺旋菌,若螺旋不足一環(huán)則稱為弧菌,滿2-6環(huán)小型,堅硬的螺旋狀細(xì)菌可稱為螺菌,而旋轉(zhuǎn)周數(shù)多(超過6環(huán)),體長而柔軟的螺旋狀細(xì)菌則專稱為螺旋體。

      3.量度細(xì)菌大小的單位是um,E.coli作代表,它的細(xì)胞平均長度約為2um,寬度約為0.5um。fishelsoni(費(fèi)氏刺尾魚菌),細(xì)胞長達(dá)200-500um,芬蘭學(xué)者E.O.Kajander報道了最小的細(xì)菌——納米細(xì)菌。直徑為大腸桿菌的十分之一(50nm或0.05um)4.染色方法見表1(P11)

      各種細(xì)菌經(jīng)革蘭氏染色法染色后,能區(qū)分成為兩大類,一類最終染成紫色,稱為革蘭氏陽性細(xì)菌(G+),另一類被染成紅色稱為革蘭氏陰性細(xì)菌(G-)

      (二)構(gòu)造 見圖2(P11)

      1.細(xì)菌細(xì)胞的一般構(gòu)造

      (1)細(xì)胞壁:位于細(xì)胞最外的一層厚實(shí),堅韌的外被,主要成分為肽聚糖,具有固定細(xì)胞外形和保護(hù)細(xì)胞不受損傷等多種生理功能。

      細(xì)胞壁主要功能:1)固定細(xì)胞外形和提高機(jī)械強(qiáng)度,使其免受滲透壓等外力的損傷2)為細(xì)胞的生長,分裂和鞭毛運(yùn)動所必需3)阻擋大分子有害物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞4)賦予細(xì)菌特定的抗原性以及對抗生素和噬菌體的敏感性。

      <1> G+細(xì)菌的細(xì)胞壁:特點(diǎn)是厚度大和化學(xué)組分簡單,一般含90%肽聚糖和10%磷壁酸。

      肽聚糖:又稱粘肽,胞壁質(zhì)或戰(zhàn)質(zhì)復(fù)合物,是真細(xì)菌細(xì)胞壁中特有的成分。以G +細(xì)菌金黃色葡萄球菌的肽聚糖作介紹。肽聚糖分子由肽和聚糖兩部分組成,其中的肽包括四肽尾和肽橋兩種。而聚糖則是由N-乙酰葡糖胺和N-乙酰胞壁酸兩種單糖相互間隔連接成的長鏈。詳見圖3(P13)圖4(P13)由圖4知每一個肽聚糖單體由3個部分組成:○雙糖單位:由一個N-乙酰葡糖胺通過β-1,4-糖苷鍵與另一個N-乙酰胞壁酸相連。這一對雙糖單位中的β-1,4-糖苷鍵很容易被一種廣泛存在于卵清,人淚和鼻涕以及部分細(xì)菌和噬菌體中的溶解酶水解?!鹚碾奈玻菏怯?個氨基酸分子按L型與D型交替方式連接而成。在S.aureus中,接在N-乙酰胞壁酸上的四肽尾為L-Ala→D-Glu→L-Lys→D-Ala?!痣臉蛟赟.aureus中,肽橋?yàn)楦拾彼嵛咫?,它起著連接前后2個四肽尾分子的橋梁作用。肽橋的變化甚多,由此形成了“肽聚糖的多樣性”。

      磷酸壁:是結(jié)合在G+細(xì)菌細(xì)胞壁上的一種酸性多糖,主要成分為甘油磷酸或核糖醇磷酸。磷酸壁分為兩種,一類與肽聚糖分子進(jìn)行共價結(jié)合的稱壁磷壁酸,其含量會隨培養(yǎng)基成分而改變;另一類是跨越肽聚糖層并與細(xì)胞膜相交聯(lián)的稱為膜磷壁酸或脂磷壁酸。磷壁酸主要功能為○通過分子上的大量負(fù)電荷濃縮細(xì)胞周圍的正二價鎂離子,以提高細(xì)胞膜上一些合成酶的活力○貯藏元素○調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)自溶素的活力,防止細(xì)胞因自溶而死亡○作為噬菌體的特異性吸附受體○賦予G+細(xì)菌特異的表面抗原,用于菌種鑒別○增強(qiáng)某些致病菌對宿主細(xì)胞的粘連,避免白細(xì)胞吞噬,并有抗補(bǔ)體的作用。

      <2> G-細(xì)菌的細(xì)胞壁:特點(diǎn)是厚度較G+細(xì)菌薄,層次較多,成分較復(fù)雜,肽聚糖層很薄,故機(jī)械強(qiáng)度較G+細(xì)菌弱。以E.coli為例:

      G-細(xì)菌肽聚糖單體結(jié)構(gòu)和G+細(xì)菌基本相同,差別僅在于:○四肽尾的第三個氨基酸分子不是L-Lys而是內(nèi)消旋二氨基庚二酸(m-DAP)所代替○沒有特殊的肽橋,前后兩單體間的連接僅通過甲四肽尾的第四個氨基酸(D-Ala)的羧基與乙四肽尾的第三個氨基酸(m-DAP)的氨基直接相連。

      外膜:又稱外壁,是G-細(xì)菌特有的結(jié)構(gòu),它位于最外層,化學(xué)成分為脂多糖,磷脂和若干種外膜蛋白。具有控制細(xì)胞的透性,提高二價鎂離子濃度,決定細(xì)胞壁抗原多樣性等作用。

      脂多糖:是位于G-細(xì)菌細(xì)胞壁最外層的一層較厚的類脂多糖類物質(zhì),由類脂A,核心多糖和O-特異側(cè)鏈3部分組成。

      外膜蛋白:指嵌合在LPS和磷脂層外膜上的20余種蛋白。進(jìn)入外膜的三聚體跨膜蛋白稱為孔蛋白。

      周質(zhì)空間:在G-細(xì)菌中,其外膜與細(xì)胞膜間的狹窄膠質(zhì)空間。

      <3> 古生菌的細(xì)胞壁:在古生菌中除Thermoplasma(熱原體屬)沒有細(xì)胞壁外,其余都具有與真細(xì)菌功能相似的細(xì)胞壁。其細(xì)胞壁中都不含真正的肽聚糖,而含假肽聚糖,糖蛋白或蛋白質(zhì)。

      古生菌:又稱古細(xì)菌是一個在進(jìn)化途徑上很早與真細(xì)菌和真核生物相互獨(dú)立的生物類群,主要包括一些獨(dú)特生態(tài)類型的原核生物,如大多數(shù)嗜極菌包括極端嗜鹽菌,極端嗜熱菌和Thermoplasma(熱原體屬)等。

      假肽聚糖:結(jié)構(gòu)與肽聚糖類似,但其多糖骨架則由N-乙酰葡糖胺和N-乙酰塔羅糖胺糖醛酸以及β-1,3-糖苷鍵交替連接而成。

      <4> 缺壁細(xì)菌:在自然界長期進(jìn)化中和在實(shí)驗(yàn)室的自發(fā)突變中都會產(chǎn)生少數(shù)缺細(xì)胞壁的種類的細(xì)菌。詳見表7(P17)

      L型細(xì)菌:專指那些實(shí)驗(yàn)室或宿主體內(nèi)通過自發(fā)突變而形成的遺傳性穩(wěn)定的細(xì)胞壁缺損菌株。由英國李斯特(Lister)于1935年發(fā)現(xiàn)。故稱L型細(xì)菌。

      原生質(zhì)體:指在人工條件下,用溶菌酶除盡原有細(xì)胞壁或用青霉素抑制新生細(xì)胞壁合成后,所得到的僅有一層細(xì)胞膜包裹的圓球狀滲透敏感細(xì)胞。G+細(xì)菌最易形成原生質(zhì)體。球狀體:又稱原生質(zhì)球,指還殘留了部分細(xì)胞壁的原生質(zhì)體。支原體:是在長期進(jìn)化過程中形成的,適應(yīng)自然生活條件的無細(xì)胞壁的原核生物,因?yàn)樗?xì)胞膜中含有一般原核生物所沒有的甾醇,故缺乏細(xì)胞壁,其細(xì)胞膜仍有較高的機(jī)械強(qiáng)度。

      <5> 革蘭氏染色的機(jī)制:細(xì)節(jié)為通過結(jié)晶紫液初染和碘液媒染后,在細(xì)菌的細(xì)胞膜內(nèi)可形成不溶水的結(jié)晶紫與碘的復(fù)合物。G+細(xì)菌由于其細(xì)胞壁較厚,肽聚糖網(wǎng)層次多和交聯(lián)致密,故遇脫色劑乙醇處理時,因失水而使網(wǎng)孔縮小,再加上它不含類脂,故乙醇的處理不會溶出縫隙,因此能把結(jié)晶紫與碘的復(fù)合物牢牢留在壁內(nèi),使其保持紫色。反之,G-細(xì)菌因其細(xì)胞壁薄,外膜層類脂含量高,肽聚糖層薄和交聯(lián)度差,遇到脫色劑乙醇后,以類脂為主的外膜迅速溶解,這時薄而松散的肽聚糖網(wǎng)不能阻擋結(jié)晶紫與碘復(fù)合物的溶出,因此細(xì)胞退成無色。這時,再經(jīng)沙黃等紅色染料復(fù)染,就使G-細(xì)菌呈現(xiàn)紅色,而使G+細(xì)菌則仍保留最初的紫色。(2)細(xì)胞膜:又稱細(xì)胞質(zhì)膜,質(zhì)膜或內(nèi)膜,是一層緊貼在細(xì)胞壁內(nèi)側(cè),包圍這細(xì)胞質(zhì)的柔軟,脆弱,富有彈性的半透性薄膜,由磷脂和蛋白質(zhì)組成。

      細(xì)胞膜的主要成分是磷脂,而膜是由兩層磷脂分子整齊地對稱排列而成的。其中每一個磷脂分子由一個帶正電荷且能溶于水的極性頭(磷酸端)和一個不帶電荷,不溶于水的非極性端(羥端)所構(gòu)成。

      在常溫下,磷脂雙分子層呈液態(tài),其中嵌埋著許多具運(yùn)輸功能,有時分子內(nèi)還存在運(yùn)輸通道的整合蛋白,或內(nèi)嵌蛋白,而在磷脂雙分子層的外表面則漂浮著許多具有酶促作用的周邊蛋白或膜外蛋白。它們都可以在磷脂的表層或內(nèi)層作側(cè)向運(yùn)動,以執(zhí)行其相應(yīng)的生理功能。關(guān)于細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能的解釋,較多學(xué)者傾向于液態(tài)鑲嵌模型要點(diǎn)為:<1>膜的主體是脂質(zhì)雙分子層<2>脂質(zhì)雙分子層具有流動性<3>整合蛋白因其表面呈疏水性,故可溶于脂質(zhì)雙分子層的疏水性內(nèi)層中<4>周邊蛋白表面含有親水基團(tuán),故可通過靜電引力與脂質(zhì)雙分子層表面的極性頭相連<5>脂質(zhì)雙分子間或脂質(zhì)與蛋白質(zhì)分子間無共價結(jié)合<6>脂質(zhì)雙分子層猶如海洋,周邊蛋白在其上作“漂浮”運(yùn)動,而整合蛋白則似冰山沉浸在其中作橫向移動。細(xì)胞膜具有以下生理功能:<1>能選擇性地控制細(xì)胞內(nèi),外的營養(yǎng)物質(zhì)和代謝產(chǎn)物的運(yùn)送<2>是維持細(xì)胞內(nèi)正常滲透壓的結(jié)構(gòu)屏障<3>是合成細(xì)胞壁和糖被有關(guān)成分的重要場所<4>膜上含有與氧化磷酸或光和磷酸化等能量代謝有關(guān)的酶系<5>是鞭毛基體的著生部位,并可提供鞭毛旋轉(zhuǎn)運(yùn)動所需要得能量。

      間體:它是一種由細(xì)胞膜內(nèi)褶而形成的囊狀構(gòu)造,其內(nèi)充滿著層狀或管狀的泡囊。多見于G+細(xì)菌。

      古生菌的細(xì)胞膜的獨(dú)特性和多樣性:<1>其磷脂的親水頭仍由甘油組成,但疏水尾卻由長鏈烴組成,一般都是異戊二烯的重復(fù)單位<2>親水頭與疏水尾間通過特殊的醚鍵連接而成甘油二醚或甘油四醚,而在其他的原核生物或真核生物中則是通過酯鍵把甘油和脂肪酸連接的。<3>古細(xì)菌的細(xì)胞膜中存在著獨(dú)特的單分子層或單,雙分子層混合膜<4>在甘油分子的C3位上,可連接多種與真細(xì)菌和真核生物細(xì)胞膜上不同的基團(tuán),如磷酸酯基等<5>細(xì)胞膜上含有多種獨(dú)特脂類。(3)細(xì)胞質(zhì)和內(nèi)含物

      細(xì)胞質(zhì):是指被細(xì)胞膜包圍的除核區(qū)以外的一切半透明,膠體狀,顆粒狀物質(zhì)的總稱。含水量80%。原核生物的細(xì)胞質(zhì)是不流動的。主要成分為核糖體,貯藏物,酶類,中間代謝物,質(zhì)粒等,細(xì)胞內(nèi)含物:指細(xì)胞質(zhì)內(nèi)一些形狀較大的顆粒狀構(gòu)造主要有:<1>貯藏物:一類由不同化學(xué)成分累積而成的不溶性顆粒。如聚-β-羥丁酸(簡稱:PHB可用尼羅藍(lán)或蘇丹黑染色);異染粒(又稱迂回體或捩轉(zhuǎn)菌素,可用美蘭或甲苯胺藍(lán)染成紅紫色)兩者化學(xué)式見書P21。<2>磁小體:主要成分為Fe3O4,外有一層磷脂,蛋白質(zhì)或糖蛋白膜包裹,無毒,具有導(dǎo)向功能。<3>羧酶體:又稱羧化體,在自養(yǎng)細(xì)菌的CO2固定中起著關(guān)鍵作用。<4>氣泡(4)核區(qū):又稱核質(zhì)體,原核擬核或核基因組。用富爾根染色法可見呈紫色。2.細(xì)菌細(xì)胞的特殊構(gòu)造

      (1)糖被:包被于某些細(xì)菌細(xì)胞壁外地一層厚度不定的透明膠狀物質(zhì)。糖被按其有無固定層次,層次厚薄又可細(xì)分為莢膜,微莢膜,粘液層和菌膠團(tuán)等數(shù)種。功能有:<1>保護(hù)作用<2>貯藏養(yǎng)料<3>作為透性屏障和離子交換系統(tǒng),以保護(hù)細(xì)菌免受重金屬離子的毒害<4>表面附著作用<5>細(xì)菌間的信息識別作用<6>堆積代謝廢物。應(yīng)用有:<1>用于菌種鑒定<2>用作藥物和生化試劑<3>用作工業(yè)原料<4>用于污水的生物處理。

      (2)鞭毛:生長在某些細(xì)菌表面的長絲狀,波曲的蛋白質(zhì)附屬物。原核生物的鞭毛都用共同的構(gòu)造,它由基體,鉤形鞘和鞭毛絲3部分組成。

      現(xiàn)在以典型的G-細(xì)菌E.coli的鞭毛為例作一介紹(見圖P23)鞭毛的基體由4個環(huán)的盤狀物組成,最外層為L環(huán),接著P環(huán),S環(huán),M環(huán)。把鞭毛基體與鞭毛絲連在一起的構(gòu)造稱鉤形鞘或鞭毛鉤,其上著生一條長約為15-20nm的鞭毛絲。鞭毛絲是由許多鞭毛蛋白亞基沿著中央孔道作螺旋狀纏繞而成。鞭毛的生長是靠其頂部延伸而非基部延伸。G+細(xì)菌的鞭毛結(jié)構(gòu)較簡單,除其基體僅有的S和M兩環(huán)外,其余與G-相同。

      鞭毛的生理功能是運(yùn)動,這是原核生物實(shí)現(xiàn)其趨性的最有效方式。

      “栓菌”試驗(yàn):即設(shè)法把單毛菌鞭毛的游離端用相應(yīng)抗體牢固的栓在載玻片上,然后在光鏡下觀察該細(xì)胞的行為,結(jié)果發(fā)現(xiàn),該菌只能在載玻片上不斷打轉(zhuǎn)而未作伸縮揮動,因而肯定了“旋轉(zhuǎn)論”的正確性。

      (3)菌毛:又稱纖毛,傘毛或須毛,是一種長在細(xì)菌體表的蛋白質(zhì)類附屬物,具有使菌體附著于物體表面上的功能。

      (4)性毛:又稱性菌毛,構(gòu)造和成分與菌毛相同,比菌毛長,多見G-細(xì)菌雄性菌株中,具有向雌性菌株傳遞遺傳物質(zhì)的作用,有的還是RNA噬菌體的特異性吸附受體。

      (5)芽孢和其他休眠構(gòu)造

      芽孢:某些細(xì)菌在其生長發(fā)育后期,在細(xì)胞內(nèi)形成一個圓形或橢圓形,壁厚,含水量低,抗逆性強(qiáng)的休眠構(gòu)造。結(jié)構(gòu)圖見書P26 細(xì)菌的休眠構(gòu)造除芽孢外還有孢囊。

      (6)伴孢晶體:在芽孢旁形成一顆菱形,方形或不規(guī)則的堿溶性蛋白質(zhì)晶體。伴孢晶體對鱗翅目,雙翅目和鞘翅目等200多種昆蟲和動植物線蟲有毒殺作用,因此可作生物農(nóng)藥。

      (三)細(xì)菌的繁殖

      1.裂殖:指一個細(xì)胞通過分裂而形成兩個子細(xì)胞的過程。一般細(xì)菌均進(jìn)行橫分裂。包括:二分裂,三分裂和復(fù)分裂三中類型。

      2.芽殖:指在母細(xì)胞表面先形成一個小突起,待其長大到與母細(xì)胞相仿后再相互分離并獨(dú)立生活的一種繁殖方式。二,細(xì)菌的群體形態(tài)

      (一)在固體培養(yǎng)基上(內(nèi))的群體形態(tài):呈菌落,菌苔。

      菌落:細(xì)胞生長繁殖并形成細(xì)胞堆。菌苔:菌落相互連接成片。菌落的特征為:一般呈現(xiàn)濕潤,較光滑,較透明,較粘稠,易挑取,質(zhì)地均勻以及菌落正反面或邊緣與中央部位的顏色一致等。

      (二)在半固體培養(yǎng)基上(內(nèi)的群體形態(tài))詳見書P29

      (三)在液體培養(yǎng)基上(內(nèi))的群體形態(tài):多數(shù)表現(xiàn)為混濁,部分表現(xiàn)為沉淀。一些好氧細(xì)菌則在液面上大量生長,形成有特征性的,厚薄有差異的菌醭,菌膜或環(huán)狀,小片狀不連續(xù)的菌膜等。第二節(jié) 放線菌 放線菌:是一類主要呈菌絲狀生長和以孢子繁殖的陸生性較強(qiáng)的原核生物。放線菌幾乎都呈革蘭氏陽性細(xì)菌。廣泛的分布在含水量較低,有機(jī)物較豐富和呈微堿性的土壤中。絕大多數(shù)屬于有益菌。

      一,放線菌的形態(tài)構(gòu)造

      (一)典型的放線菌——鏈霉菌的形態(tài)構(gòu)造 鏈霉菌細(xì)胞呈絲狀分枝,分枝會形成基內(nèi)菌絲,同時其上又不斷向空間方向分化為氣生菌絲。大部分氣生菌絲成熟會分化為孢子絲,并通過橫割分裂方式,產(chǎn)生成串的分生孢子。詳見圖(P30)

      (二)其他放線菌所特有的形態(tài)結(jié)構(gòu)。詳見書P31-P32 二,放線菌的繁殖

      多數(shù)放線菌是以各種孢子繁殖,僅少數(shù)種類是以基內(nèi)菌絲分裂形成孢子狀細(xì)胞進(jìn)行繁殖的。放線菌的孢子是橫割分裂,其途徑有<1>細(xì)胞膜內(nèi)陷,再由外向內(nèi)逐漸收縮,形成完整的橫割膜,把孢子絲分割成許多分生孢子<2>細(xì)胞壁和膜同時內(nèi)陷,再逐步向內(nèi)縮,將孢子絲裂成一串分生孢子。

      三,放線菌的群體特征

      (一)在固體培養(yǎng)基上

      菌落干燥不透明,表面呈致密的絲絨狀,上有一薄層彩色的“干粉”。

      (二)在液體培養(yǎng)基上(內(nèi))

      常見到液面與瓶壁交界處粘著一圈菌苔,培養(yǎng)基澄清不混,其中懸浮著許多珠狀菌絲團(tuán),一些大型菌絲團(tuán)則沉在瓶底。第三節(jié) 藍(lán)細(xì)菌

      1.藍(lán)細(xì)菌:舊名藍(lán)藻或藍(lán)綠藻,是一類進(jìn)化歷史悠久,革蘭氏染色陰性,無鞭毛,含葉綠素a,能進(jìn)行氧化光合作用的大型原核生物。有“先鋒生物”之美稱。細(xì)胞形態(tài)多樣,大體有5類:<1>由二分裂形成的單細(xì)胞<2>由復(fù)分裂形成的單細(xì)胞<3>有異形胞的菌絲<4>無異形胞菌絲<5>分枝狀菌絲。

      2.構(gòu)造與G-細(xì)菌相似,細(xì)胞壁雙層,含肽聚糖。細(xì)胞內(nèi)有能固定CO2的羧酶體。細(xì)胞質(zhì)周圍有復(fù)雜的光合色素層,通常以類囊體的形式出現(xiàn),其中含葉綠素a和藻膽素。

      3.藍(lán)細(xì)菌的細(xì)胞幾種特化形式:<1>異形胞<2>靜息孢子:一種長在細(xì)胞鏈中間或末端的形大,壁厚,色深的休眠細(xì)胞<3>鏈絲段<4>內(nèi)孢子 第四節(jié) 支原體,立克次氏體和衣原體 從支原體,立克次氏體和衣原體其寄生性逐步增強(qiáng)。它們是介于細(xì)菌與病毒間的一類原核生物。

      一,支原體

      1.支原體:是一類無細(xì)胞壁,介于獨(dú)立生活和細(xì)胞內(nèi)寄生生活間的最小型原核生物。一般稱侵染植物的支原體為類支原體。或植原體

      2.支原體特點(diǎn)有:<1>細(xì)胞很小<2>細(xì)胞膜含甾醇,比其他原核生物的膜更堅韌<3>因無細(xì)胞壁,故呈G-且形態(tài)易變,對滲透壓較敏感<4>菌落小<5>以二分裂和出芽等方式繁殖<6>能在含血清,酵母膏和甾醇等營養(yǎng)豐富的培養(yǎng)基上生長<7>多數(shù)能以糖類作能源,能在有氧或無氧條件下進(jìn)行氧化型或發(fā)酵型產(chǎn)能代謝<8>基因組很小。二,立克次氏體 1.立克次氏體:是一類專性寄生于真核細(xì)胞內(nèi)的G-原核生物。與支原體的區(qū)別在于有細(xì)胞壁和不能獨(dú)立生活,與衣原體的區(qū)別在于細(xì)胞較大,無過濾性和存在產(chǎn)能代謝系統(tǒng)。2.特點(diǎn):<1>細(xì)胞較大<2>有細(xì)胞壁<3>細(xì)胞形態(tài)多樣<4>除少數(shù)外,均在真核細(xì)胞內(nèi)營細(xì)胞內(nèi)專性寄生<5>以二分裂方式繁殖<6>存在不完整的產(chǎn)能代謝途徑<7>對四環(huán)素和青霉素等抗生素敏感<8>對熱敏感<9>一般可培養(yǎng)在雞胚,敏感動物或HeLa細(xì)胞株的組織培養(yǎng)物上<10>基因組很小

      3.立克次氏體是人類斑疹傷寒,恙蟲熱和Q熱等嚴(yán)重傳染病得病原體。三,衣原體

      1.衣原體:是一類在真核細(xì)胞內(nèi)營專性能量寄生的小型G-原核生物。2.特點(diǎn):<1>有細(xì)胞構(gòu)造<2>細(xì)胞內(nèi)同時含RNA和DNA兩種核酸<3>有細(xì)胞壁(但缺肽聚糖),G-<4>有核糖體<5>缺乏產(chǎn)生能量的酶系,須嚴(yán)格細(xì)胞內(nèi)寄生<6>以二分裂方式繁殖<7>對抑制細(xì)菌的抗生素和藥物敏感<8>只能用雞胚卵黃囊膜,小白鼠腹腔或HeLa細(xì)胞組織培養(yǎng)物等活體進(jìn)行培養(yǎng)。

      3.具有感染力的細(xì)胞稱作原體。無感染力的細(xì)胞稱為始體或網(wǎng)狀體。4.面前被承認(rèn)的衣原體有三種即鸚鵡熱,沙眼,肺炎衣原體。

      第二章 真核微生物的形態(tài),構(gòu)造和功能

      第一節(jié) 真核微生物概述

      真核生物:是一類細(xì)胞核具有核膜,能進(jìn)行有絲分裂,細(xì)胞質(zhì)中存在線粒體或同時存在葉綠體等多種細(xì)胞器的生物。真菌,顯微藻類和原生動物等是屬于真核生物類得微生物,故稱為真核微生物。其構(gòu)造詳見P39-40圖2-1a,b 一,真核生物與原核生物的比較 詳見P40表2-1 二,真核微生物的主要類群

      真核微生物主要包括菌物界中的真菌,粘菌,假菌,植物界中的顯微藻類和動物界中的原生動物。

      1.菌物界:是指與動物界,植物界相并列的一大群無葉綠素,依靠細(xì)胞表面吸收有機(jī)養(yǎng)料,細(xì)胞壁一般含有幾丁質(zhì)的真核微生物。一般包括真菌,粘菌,假菌。

      2.真菌是最重要的真核微生物,它特點(diǎn)是:<1>無葉綠素<2>一般具有發(fā)達(dá)的菌絲體<3>細(xì)胞壁多數(shù)含幾丁質(zhì)<4>營養(yǎng)方式為異養(yǎng)吸收型<5>以產(chǎn)生大量無性和有性孢子分方式進(jìn)行繁殖<6>陸生性較強(qiáng) 三,真核微生物的細(xì)胞構(gòu)造

      (一)細(xì)胞壁

      1.真菌的細(xì)胞壁 主要成分是多糖,另有少量的蛋白質(zhì)和脂類。多糖構(gòu)成了細(xì)胞壁中有形的微纖維和無定形基質(zhì)的成分。低等真菌的細(xì)胞壁成分是以纖維素為主,酵母菌以葡聚糖為主,高等陸生真菌則以幾丁質(zhì)為主。

      2.藻類的細(xì)胞壁 其結(jié)構(gòu)骨架多由纖維素組成,以微纖維的方式層狀排列。

      (二)鞭毛與纖毛 形態(tài)較長,數(shù)目較少的稱為鞭毛,而形態(tài)較短,數(shù)量較多者稱為纖毛。鞭毛與纖毛的構(gòu)造基本相同,都由伸出細(xì)胞外的鞭桿,嵌埋在細(xì)胞質(zhì)膜上的基體以及把這兩者相連的過渡區(qū)共3部分組成。結(jié)構(gòu)詳見P43

      (三)細(xì)胞質(zhì)膜 詳見P44

      (四)細(xì)胞核 真核生物的細(xì)胞核由核被膜,染色質(zhì),核仁和核基質(zhì)等構(gòu)成。

      (五)細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞器

      細(xì)胞質(zhì):位于細(xì)胞質(zhì)膜和細(xì)胞核間的透明,粘稠,不斷流動并充滿各種細(xì)胞器的溶膠。1.細(xì)胞基質(zhì)和細(xì)胞骨架

      細(xì)胞基質(zhì):在真核細(xì)胞中,除細(xì)胞器以外的膠狀溶液。細(xì)胞骨架:是有微管,肌動蛋白絲和中間絲3中蛋白質(zhì)纖維構(gòu)成的細(xì)胞支架,具有支持,運(yùn)輸和運(yùn)動等功能。2.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和核糖體

      內(nèi)質(zhì)網(wǎng):指細(xì)胞質(zhì)中一個與細(xì)胞基質(zhì)相隔離,但彼此相通的囊腔和細(xì)管系統(tǒng),它由脂質(zhì)分子層圍成。

      核糖體:又稱核糖蛋白,是存在于一切細(xì)胞中的無膜包裹的顆粒狀細(xì)胞器,具有蛋白質(zhì)合成功能。由40%蛋白質(zhì)和60%RNA共價結(jié)合而成。

      3.高爾基體:又稱高爾基復(fù)合體,是一種由4-8個平行堆疊的扁平膜囊和大小不等的囊泡所組成的膜聚合體,其上無核糖體。功能是將糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成的蛋白質(zhì)進(jìn)行濃縮,并與自身合成的糖類,脂類結(jié)合,形成糖蛋白,脂蛋白分泌泡,通過外排作用分泌到細(xì)胞外。4.溶酶體:是一種由單層膜包裹,內(nèi)含多種酸性水解酶的小球形,囊泡狀細(xì)胞器,主要功能是細(xì)胞內(nèi)的消化作用。

      5.微體:是一種由單層膜包裹的,與溶酶體相似的小球形細(xì)胞器,但其內(nèi)所含的酶與溶酶體不同,主要是含氧化酶和過氧化酶的微體,又稱過氧化物酶體。功能是使細(xì)胞免受H2O2毒害,并能氧化分解脂肪酸。

      6.線粒體:是進(jìn)行氧化磷酸化反應(yīng)的重要細(xì)胞器,其功能是把蘊(yùn)藏在有機(jī)物中的化學(xué)潛能轉(zhuǎn)化為生命活動所需能量,是一切真核細(xì)胞的“動力車間”。

      線粒體外形呈囊狀,構(gòu)造十分復(fù)雜,由內(nèi)外兩層膜包裹,囊內(nèi)充滿液態(tài)的基質(zhì),內(nèi)膜向基質(zhì)內(nèi)伸展,形成了大量有雙層內(nèi)膜構(gòu)成的嵴。結(jié)構(gòu)圖見P46線粒體內(nèi)膜表面上著生著許多基粒。

      7.葉綠體:一種由雙層膜包裹,能轉(zhuǎn)化光能為化學(xué)能的綠色顆粒狀細(xì)胞器,只存在于綠色植物的細(xì)胞中,具有進(jìn)行光合作用——把CO2和H2O合成葡萄糖釋放O2的功能。葉綠體是自養(yǎng)型真核生物的“炊事房”

      葉綠體外形多為扁平的圓形或橢圓形,略呈凸透鏡狀。

      葉綠體構(gòu)造由3個部分組成,包括葉綠體膜,內(nèi)囊體和基質(zhì)。葉綠體膜又分為內(nèi)膜,外膜和內(nèi)囊膜三種。結(jié)構(gòu)圖詳見P46 8.液泡:存在于真菌和藻類等真核微生物細(xì)胞中的細(xì)胞器,由單位膜分隔。有維持細(xì)胞滲透壓和貯藏營養(yǎng)物質(zhì)的功能,而且還有溶酶體的功能。

      9.膜邊體:是一種位于菌絲細(xì)胞四周的質(zhì)膜與細(xì)胞壁間,由單層膜包裹的細(xì)胞器。內(nèi)含泡狀物或顆粒狀物??捎筛郀柣w或內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的特定部位形成。

      10.幾丁質(zhì)酶體:又稱殼體。一種活躍于各種真菌菌絲體頂端細(xì)胞中的微小泡囊,內(nèi)含幾丁質(zhì)合成酶,功能是把其中所含的酶源源不斷地輸送到菌絲尖端細(xì)胞壁表面,使該處不斷合成幾丁質(zhì)微纖維,從而保證菌絲不斷向前延伸。

      11.氫化酶體:一種由單層膜包裹的球狀細(xì)胞器,內(nèi)含氫化酶,氧化還原酶,鐵氧還蛋白和丙酮酸。通常只存在于鞭毛基體附近。只存在于厭氧性原生動物和厭氧真菌中。第二節(jié) 酵母菌

      酵母菌:一般泛指能發(fā)酵糖類的各種單細(xì)胞真菌。有5個特點(diǎn):<1>個體一般以單細(xì)胞狀態(tài)存在<2>多數(shù)營出芽繁殖<3>能發(fā)酵糖類產(chǎn)能<4>細(xì)胞壁常含有甘露聚糖<5>常生活在含糖量較高,酸度較大的水生環(huán)境中。

      一,分布及與人類的關(guān)系 可認(rèn)為它是人類的“第一種家養(yǎng)微生物” 二,細(xì)胞的形態(tài)和構(gòu)造 結(jié)構(gòu)圖見P48

      (一)細(xì)胞膜

      酵母菌細(xì)胞膜由3層結(jié)構(gòu)組成,主要成分是蛋白質(zhì),類脂和少量糖。細(xì)胞膜上含有豐富的維生素D的前體——麥角甾醇,經(jīng)紫外線照射能轉(zhuǎn)化成維生素D2,故可作為維生素D的來源。

      (二)細(xì)胞壁

      主要成分是“酵母纖維素”,呈三明治狀——外層為甘露聚糖,內(nèi)層為葡聚糖,中間夾雜著一層蛋白質(zhì)。

      (三)細(xì)胞核

      酵母菌具有多孔核膜包裹起來的定形的細(xì)胞核??捎闷芳t或姬姆薩染色法,可見核內(nèi)染色體。除核外,酵母菌線粒體,2um質(zhì)粒以及少數(shù)酵母菌線狀質(zhì)粒中,也含有DNA。線粒體DNA呈環(huán)狀。2um質(zhì)粒:是一個閉合環(huán)狀超螺旋DNA分子,長約2um,故名。

      (四)其他構(gòu)造 成熟的酵母菌細(xì)胞中有一個大形液泡,少數(shù)酵母菌中存在微體。三,酵母菌的繁殖方式和生活史

      繁殖方式見表P49。只進(jìn)行無性繁殖的酵母菌稱為“假酵母”或“擬酵母”,具有有性生殖的酵母菌稱為“真酵母”。

      (一)無性繁殖 1.芽殖

      一種最常見的繁殖方式。酵母菌細(xì)胞上長出芽體,芽體上可形成新的芽體,形成了呈簇狀的細(xì)胞團(tuán)。當(dāng)它們進(jìn)行一連串的芽殖后,長大的子細(xì)胞與母細(xì)胞不立即分離,其間僅以狹小的面積相連,則這種藕節(jié)狀的細(xì)胞串就稱為假菌絲。如果細(xì)胞相連,且其間的橫隔面積與細(xì)胞直徑一致,這種竹節(jié)狀的細(xì)胞串稱為真菌絲。芽體又稱芽孢子。

      2.裂殖 少數(shù)酵母菌如(擲孢酵母屬)具有與細(xì)菌相似的二分裂繁殖方式。3.產(chǎn)生無性孢子

      (二)有性繁殖

      酵母菌是以形成子囊和子囊孢子的方式進(jìn)行有性繁殖,(三)酵母菌的生活史

      生活史:又稱生命周期,指上一代生物個體經(jīng)一系列生長,發(fā)育階段而產(chǎn)生下一代個體的全部過程。不同酵母菌生活史可分為3類。

      1.營養(yǎng)體既能以單倍體也能以二倍體形式存在。代表菌:S.cerevisiae。其特點(diǎn)是<1>一般情況下都以營養(yǎng)體狀態(tài)進(jìn)行出芽繁殖<2>營養(yǎng)體既能以單倍體也能以二倍體形式存在<3>在特定的條件下才進(jìn)行有性繁殖。其生活史為:<1>子囊孢子在合適的條件下發(fā)芽產(chǎn)生單倍體營養(yǎng)細(xì)胞<2>單倍體營養(yǎng)細(xì)胞不斷地進(jìn)行出芽繁殖<3>兩個性別不同的營養(yǎng)細(xì)胞彼此接合,在質(zhì)配后發(fā)生核配,形成二倍體營養(yǎng)細(xì)胞<4>二倍體營養(yǎng)細(xì)胞不進(jìn)行核分裂,而是不斷進(jìn)行出芽繁殖<5>在以醋酸鹽為唯一或主要碳源,同時又缺乏氮源等特定條件下,二倍體營養(yǎng)細(xì)胞最易轉(zhuǎn)變成子囊,這時細(xì)胞核才進(jìn)行減數(shù)分裂<6>子囊經(jīng)自然或人為破壁后,可釋放出其中的子囊孢子。2.營養(yǎng)體只能以單倍體形式存在

      代表:八孢裂殖酵母。特點(diǎn):<1>營養(yǎng)細(xì)胞為單倍體<2>無性繁殖為裂殖<3>二倍體細(xì)胞不能獨(dú)立生活。

      生活史分5階段:<1>單倍體營養(yǎng)細(xì)胞借裂殖方式進(jìn)行無性繁殖<2>兩個營養(yǎng)細(xì)胞接觸后形成結(jié)合管,發(fā)生質(zhì)配后即行核配<3>二倍體的核分裂3次,第一次為減數(shù)分裂<4>形成8個單倍體的子囊孢子<5>子囊破裂,釋放子囊孢子 3.營養(yǎng)體只能以二倍體形式存在

      代表:路德類酵母。特點(diǎn):<1>營養(yǎng)體為二倍體,不斷進(jìn)行芽殖,此階段最長<2>單倍體的子囊孢子在子囊內(nèi)發(fā)生接合<3>單倍體階段僅以子囊孢子的形式存在,不能進(jìn)行獨(dú)立生活。生活史:<1>單倍體子囊孢子在子囊內(nèi)成對接合,并發(fā)生質(zhì)配和核配<2>接合后的二倍體細(xì)胞萌發(fā),穿破子囊壁<3>二倍體的營養(yǎng)細(xì)胞可獨(dú)立生活,通過芽殖方式進(jìn)行無性繁殖<4>在二倍體營養(yǎng)細(xì)胞內(nèi)的核發(fā)生減數(shù)分裂。四,酵母菌菌落

      固體培養(yǎng)基上與細(xì)菌菌落相仿,一般呈較濕潤,較透明,表面較光滑,容易挑起,菌落質(zhì)地均勻,正面與反面以及邊緣與中央部位的顏色較一致。詳見P52 第三節(jié) 絲狀真菌——霉菌

      霉菌:是絲狀真菌的一個俗稱,指那些菌絲體較發(fā)達(dá)又不產(chǎn)生大型肉質(zhì)子實(shí)體結(jié)構(gòu)的真菌。一,分布以及與人類的關(guān)系

      <1>工業(yè)上,檸檬酸,葡萄糖酸,L-乳酸的發(fā)酵生產(chǎn)<2>食品制造上,如醬油和干酪<3>在基礎(chǔ)理論研究方面,是良好的實(shí)驗(yàn)材料<4>可引起工農(nóng)業(yè)產(chǎn)品霉變<5>是植物最主要的病原菌<6>引起動物和人體傳染病 二,細(xì)胞形態(tài)和構(gòu)造

      (一)菌絲及其延伸過程 霉菌營養(yǎng)體的基本單位是菌絲

      (二)菌絲體及其各種分化形式 菌絲體:許多菌絲相互交織而成的一個菌絲集團(tuán)。菌絲體分兩類:密布在固體營養(yǎng)基質(zhì)內(nèi)部,主要執(zhí)行吸取營養(yǎng)物功能的菌絲體稱為營養(yǎng)菌絲體。而伸展到空間的菌絲體稱為氣生菌絲體。

      1.營養(yǎng)菌絲體的特化形態(tài)

      (1)假根(2)匍匐菌絲(3)吸器:可侵入細(xì)胞內(nèi)形成指狀,球狀或絲狀結(jié)構(gòu),用以吸取宿主細(xì)胞內(nèi)養(yǎng)料而不使其致死。(4)附著胞(5)附著枝(6)菌核:是一種形態(tài),大小不一的休眠菌絲組織(7)菌索(8)菌環(huán)和菌網(wǎng) 2.氣生菌絲的特化形態(tài)

      氣生菌絲主要特化成各種形態(tài)的子實(shí)體。

      (1)結(jié)構(gòu)簡單的子實(shí)體 無性孢子如青霉菌的分生孢子頭,Mucor的孢子囊。有性孢子的簡單子實(shí)體如擔(dān)子菌的擔(dān)子

      (2)結(jié)構(gòu)復(fù)雜的子實(shí)體 無性孢子有分生孢子器,分生孢子座和分生孢子盤等。能產(chǎn)生有性孢子的,結(jié)構(gòu)復(fù)雜的子實(shí)體,稱為子囊果。子囊果有3類:<1>閉囊殼<2>子囊殼<3>子囊盤

      3.菌絲體在液體培養(yǎng)基的特化形態(tài) 真菌在液體培養(yǎng)基中進(jìn)行通氣攪拌或振蕩培養(yǎng)時,往往會產(chǎn)生菌絲球。三,真菌的孢子

      特點(diǎn)是:小,輕,干,多以及形態(tài)色澤各異,休眠期長和有較強(qiáng)的抗逆性。四 霉菌的菌落

      菌落形態(tài)較大,質(zhì)地疏松,外觀干燥,不透明,呈現(xiàn)或松或緊的蜘蛛網(wǎng),絨毛狀,棉絮狀或氈狀;菌落與培養(yǎng)基間的連接緊密,不易挑取,正面與反面的顏色,構(gòu)造,以及邊緣與中心的顏色,構(gòu)造常不一致。

      第四節(jié) 產(chǎn)大型子實(shí)體的真菌——蕈菌

      蕈菌:又稱傘菌,通常指那些能形成大型肉質(zhì)子實(shí)體的真菌,包括大多數(shù)擔(dān)子菌類和極少數(shù)的子囊菌類。如木耳,銀耳,香菇等食用菌。

      蕈菌發(fā)育過程中,菌絲分化分為5個階段:<1>形成一級菌絲<2>形成二級菌絲<3>形成三級菌絲<4>形成子實(shí)體<5>產(chǎn)生擔(dān)孢子 鎖狀聯(lián)合:形成喙?fàn)钔黄鸲B合兩個細(xì)胞的方式不斷使雙核細(xì)胞分裂,從而使菌絲尖端不斷向前延伸。蕈菌的最大特征是形成形狀,大小,顏色各異的大型肉質(zhì)子實(shí)體。

      第三章 病毒和亞病毒

      第一節(jié) 病毒

      病毒:是一類由核酸和蛋白質(zhì)等少數(shù)幾種成分組成的超顯微“非細(xì)胞生物”,其本質(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。其特點(diǎn)有<1>形體極其微小,一般都能通過細(xì)菌濾器<2>沒有細(xì)胞構(gòu)造,其主要成分僅為蛋白質(zhì)和核酸兩種,故又稱“分子生物”<3>每一種病毒只含有一種核酸<4>既無產(chǎn)能酶系,也無蛋白質(zhì)和核酸合成酶系,只能利用宿主細(xì)胞內(nèi)現(xiàn)成代謝系統(tǒng)合成自身的核酸和蛋白質(zhì)組分<5>以核酸和蛋白質(zhì)等元件的裝配實(shí)現(xiàn)其大量繁殖<6>在離體條件下,能以無生命的生物大分子狀態(tài)存在,并可長期保持其侵染活力<7>對一般抗生素不敏感,但對于干擾素敏感<8>有些病毒的核酸還能整合道宿主的基因組中,并誘發(fā)潛伏性感染。一,病毒的形態(tài)構(gòu)造和化學(xué)成分

      (一)病毒的形態(tài) 1.典型病毒粒的構(gòu)造

      病毒粒:有時也稱病毒顆?;虿《玖W樱瑢V赋墒?,結(jié)構(gòu)完整的和有感染性的單個病毒。病毒粒的基本成分是核酸和蛋白質(zhì),核酸位于它的中心,稱為核心或基因組。蛋白質(zhì)包圍在核心周圍,形成了衣殼,衣殼是病毒粒的主要支架結(jié)構(gòu)和抗原成分,由許多在電鏡下可辨別的形態(tài)學(xué)亞單位——衣殼粒構(gòu)成。核心和衣殼合稱核衣殼,其核衣殼外還被一層含蛋白質(zhì)或糖蛋白的類脂雙層膜覆蓋著,這層膜稱為包膜,有的包膜上還長有突刺等附屬物。2.病毒粒的對稱體制

      病毒粒的對稱體制只有兩種,即螺旋對稱和二十面體對稱。另一些結(jié)構(gòu)較復(fù)雜的病毒,實(shí)質(zhì)上是上述兩種對稱相結(jié)合的結(jié)果,故稱作復(fù)合對稱。3.病毒的群體形態(tài)

      病毒粒無法用光鏡觀察,但是其群體可見,如:植物細(xì)胞中的病毒包涵體,噬菌體形成的噬菌斑,動物病毒形成的空斑,植物病毒在植物葉片上形成的枯斑等。

      (二)3類典型形態(tài)的病毒及其代表 1.螺旋對稱的代表——煙草花葉病毒 簡稱:TMV,外形直桿狀,長300nm,寬15nm,中空,由95%衣殼蛋白和5%單鏈RNA(ssRNA)組成。衣殼含2130個皮鞋狀的蛋白亞基即衣殼粒。亞基以逆時針方向作螺旋狀排列,共130圈。

      2.二十面體對稱的代表——腺病毒

      腺病毒:是一類動物病毒,首次從手術(shù)切除的小兒扁桃體中分離到,主要侵染呼吸道,眼結(jié)膜和淋巴組織。外形呈球狀,實(shí)質(zhì)卻是一典型的二十面體。衣殼由252個衣殼粒組成,包括稱作五鄰體的衣殼粒12個,以及稱作六鄰體的衣殼粒240個。每個五鄰體上突出一根末端帶有頂球的蛋白纖維,稱為刺突。核心是由36500bp的線狀雙鏈DNA(dsDNA)構(gòu)成。3.復(fù)合對稱的代表——T偶數(shù)噬菌體

      E.coli的T偶數(shù)噬菌體共有3種,即T2,T4,T6。T4有頭部,頸部和尾部3部分構(gòu)成。由于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)。衣殼由8種蛋白質(zhì)組成。頭部內(nèi)藏dsDNA構(gòu)成的核心。頸部為一六角形的盤狀構(gòu)造,用以裹住吸附前得尾絲。尾部由尾鞘,尾管,基板,刺突和尾絲5部分組成。

      (三)病毒的核酸 病毒的核酸種類很多,主要有以下幾個指標(biāo)<1>是DNA還是RNA<2>是單鏈還是雙鏈<3>呈線狀還是環(huán)狀<4>是閉環(huán)還是缺口環(huán)<5>基因組是單分子,雙分子,三分子還是多分子<6>核酸的堿基或堿基對數(shù),以及核苷酸序列等??偟脕碚f,動物病毒以線狀的dsDNA和ssRNA居多,植物病毒以ssRNA為主,噬菌體以線狀dsDNA居多。

      (四)病毒的大小 多數(shù)在100nm上下。二,4類病毒及其繁殖方式

      (一)原核生物的病毒——噬菌體

      噬菌體:即原核生物的病毒,包括噬細(xì)菌體,噬放線菌體和噬藍(lán)藻菌體等。噬菌體種類很多,主要有種主要形態(tài),即<1>A型,dsDNA,蝌蚪狀,收縮性尾<2>B型,dsDNA,蝌蚪狀,非收縮性長尾<3>C型,dsDNA,非收縮性短尾<4>D型,ssDNA,球狀,無尾,大頂衣殼粒<5>E型,ssRNA,球狀,無尾,小頂衣殼粒<6>F型,ssDNA,絲狀,無頭尾 1.噬菌體的繁殖

      噬菌體的繁殖一般為5個階段即吸附,侵入,增殖,成熟和裂解。短時間內(nèi)能連續(xù)完成以上5個階段稱為烈性噬菌體,反之,是溫和噬菌體。烈性噬菌體所經(jīng)歷的繁殖過程,稱為裂解性周期或增殖性周期。

      增殖過程包括核酸復(fù)制和蛋白質(zhì)的生物合成。

      裂解量:平均每一宿主細(xì)胞裂解后產(chǎn)生的子代噬菌體數(shù)。2.噬菌體效價測定 效價:表示每毫升式樣中所含有的具侵染性的噬菌體粒子數(shù),又稱噬菌斑形成單位數(shù)或感染中心數(shù),較常用的測定效價的方法為雙層平板法。3.一步生長曲線

      定量描述烈性噬菌體生長規(guī)律的實(shí)驗(yàn)曲線,稱作一步生長曲線或一級生長曲線。反映每種噬菌體的3個最重要的特征參數(shù)——潛伏期,裂解期和裂解量。

      (1)潛伏期 指噬菌體的核酸侵入宿主細(xì)胞后至第一個成熟噬菌體粒子裝配前得一段時間。分為兩段:<1>隱晦期<2>胞內(nèi)累積期

      (2)裂解期 緊接在潛伏期后的宿主細(xì)胞迅速裂解,溶液中噬菌體粒子急劇增多的一段時間。

      (3)平穩(wěn)期 指感染后的宿主細(xì)胞已經(jīng)全部溶解,溶液中噬菌體效價達(dá)到最高點(diǎn)時期。4.溶源性:溫和噬菌體侵入并不引起宿主細(xì)胞裂解,稱溶源性或溶源現(xiàn)象。

      溫和噬菌體存在的形式有3種:<1>游離態(tài)<2>整合態(tài)<3>營養(yǎng)態(tài)

      溫和噬菌體代表:E.coli的入,Mu-1,P1,P2等,其中入噬菌體是迄今研究最清楚的一種溫和噬菌體。

      (二)植物病毒

      植物病毒大多為ssRNA病毒,基本形態(tài)為桿狀,絲狀和球狀,一般無包膜。其癥狀為<1>因葉綠體被破壞或不能合成葉綠素,而使葉片發(fā)生花葉,黃化或紅化癥狀<2>植株發(fā)生矮化,叢枝或畸形<3>形成枯斑或壞死。

      (三)人類和脊椎動物病毒 “世紀(jì)瘟疫”或“黃色妖魔”的獲得性免疫缺陷綜合癥即艾滋病,由人類免疫缺陷病毒(HIV)引起,其結(jié)構(gòu)見P75

      (四)昆蟲病毒

      多數(shù)昆蟲病毒可在宿主細(xì)胞內(nèi)形成光鏡下呈多角形的包涵體,稱為多角體。

      昆蟲病毒的種類主要有3種(1)核型多角體病毒(NPV),如棉鈴蟲,粘蟲和桑毛蟲。(2)質(zhì)型多角體病毒(CPV):一類在昆蟲細(xì)胞質(zhì)內(nèi)增殖的,可形成蛋白質(zhì)包涵體的球狀病毒,如家蠶,馬尾松松毛蟲,茶毛蟲,棉鈴蟲,舞毒蛾,小地老鼠和黃地老鼠等昆蟲。(3)顆粒體病毒(GV):一類具有蛋白質(zhì)包涵體,而每個包涵體內(nèi)通常僅含一個病毒粒的昆蟲病毒。第二節(jié) 亞病毒

      凡在核酸和蛋白質(zhì)兩種成分中,只含其中之一的分子病原體,稱為亞病毒。一,類病毒

      類病毒:是一類只含RNA一種成分,專性寄生在活細(xì)胞內(nèi)的分子病原體。面前只在植物體中發(fā)現(xiàn),其所含核酸為裸露的環(huán)狀ssRNA,在馬鈴薯紡錘形塊莖病中發(fā)現(xiàn)。典型的類病毒是PSTD類病毒(PSTV)。二,擬病毒 擬病毒:又稱類病毒,殼內(nèi)病毒或病毒衛(wèi)星,是指一類包裹在真病毒粒中的有缺陷的類病毒。被擬病毒寄生的真病毒又稱輔助病毒。擬病毒首次在絨毛煙的斑駁病毒中分離到。

      擬病毒有:苜蓿暫時性條斑病毒(LTSV),莨菪斑駁病毒(SNMV)和地下三葉草斑駁病毒(SCMoV)三,朊病毒

      阮病毒:又稱“普利昂”或蛋白侵染子,是一類不含核酸的傳染性蛋白質(zhì)分子,因能引起宿主體內(nèi)現(xiàn)成的同類蛋白質(zhì)分子發(fā)生與其相似的構(gòu)象變化,從而可使宿主致病。在羊瘙癢病中發(fā)現(xiàn)。由阮病毒引起的有:羊瘙癢病,海綿狀腦?。ǒ偱2。┑?。它與真病毒的區(qū)別是:<1>呈淀粉樣顆粒<2>無免疫原性<3>無核酸成分<4>由宿主細(xì)胞內(nèi)的基因編碼<5>抗逆性強(qiáng),能耐殺菌劑和高溫

      第三節(jié) 病毒與實(shí)踐

      病毒在基因工程中的應(yīng)用

      載體:在基因工程操作中,把外源目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞并使之表達(dá)的中介體。除原核生物的質(zhì)粒外,病毒式最好的載體。

      (一)噬菌體作為原核生物基因工程的載體

      優(yōu)點(diǎn)有:<1>遺傳背景清楚<2>載有外源基因,仍可與宿主的染色體整合并同步復(fù)制<3>宿主范圍狹窄,使用安全<4>由于其兩端各具12個核苷酸組成的粘性末端,故可組成科斯質(zhì)粒<5>感染率極高。

      (二)動物DNA病毒作為動物基因工程的載體 主要為SV40即猴病毒40

      (三)植物DNA病毒作為植物基因工程的載體 主要有花椰菜花葉病毒(CaMV)

      (四)昆蟲DNA病毒作為真核生物基因工程的載體

      桿狀病毒在昆蟲中有廣泛的宿主,包括鱗翅目,膜翅目等它們最為外源基因載體的有點(diǎn)有:<1>具有在宿主細(xì)胞核內(nèi)復(fù)制的cccDNA<2>不侵染脊椎動物,對人畜十分安全<3>核型多角體蛋白基因是病毒的非必要基因區(qū)<4>可作為重組病毒的選擇性標(biāo)志<5>對外源基因有很大容量<6>有強(qiáng)啟動子作病毒的晚期啟動子。

      第四章 微生物的營養(yǎng)和培養(yǎng)基

      營養(yǎng):是指生物體從外部環(huán)境中攝取對其生命活動必需的能量和物質(zhì),以滿足正常生長和繁殖需要的一種最基本的生理功能。

      營養(yǎng)物:則指具有營養(yǎng)功能的物質(zhì),在微生物學(xué)中,它還包括非常規(guī)物質(zhì)形式的光輻射能在內(nèi)。

      第一節(jié) 微生物的6類營養(yǎng)要素 一,碳源

      碳源:一切能滿足微生物生長繁殖所需碳元素的營養(yǎng)物。碳源譜詳見P83 異養(yǎng)微生物:必需利用有機(jī)碳源的微生物。自養(yǎng)微生物:以無機(jī)碳源作主要碳源的微生物。雙功能營養(yǎng)物:對一切異養(yǎng)微生物來說,其碳源同時又兼作能源的,這種碳源稱雙功能營養(yǎng)物。糖蜜:原是制糖工業(yè)中一種當(dāng)作廢液處理的副產(chǎn)品,內(nèi)含豐富的糖類,氨基酸,有機(jī)酸,維生素,無機(jī)鹽和色素等。二,氮源

      氮源:凡能提供微生物生長繁殖所需氮元素的營養(yǎng)源。

      氮源譜:把微生物作為一個整體觀察,它們能利用的氮源范圍。其譜詳見P84 異養(yǎng)微生物對氮源的利用順序是:N.C.H.O或N.C.H.O.X優(yōu)于N.H優(yōu)于N.O優(yōu)于N類。

      氨基酸自養(yǎng)型生物:一部分微生物是不需要利用氨基酸作為氮源,它們能把尿素,銨鹽,硝酸鹽甚至氮?dú)獾群唵蔚醋孕泻铣伤枰囊磺邪被帷?/p>

      氨基酸異養(yǎng)型生物:需要從外界吸收現(xiàn)成的氨基酸作為氮源的微生物。三,能源

      能源:能為微生物什么活動提供最初能量來源的營養(yǎng)物或輻射能。微生物的能量譜為:見P85表

      化能自養(yǎng)微生物的能源,都是一些還原態(tài)的無機(jī)物質(zhì),例如:NH4+,NO2-,S,H2S,H2和Fe2+等。代表微生物有:亞硝酸細(xì)菌,硝酸細(xì)菌,硫化細(xì)菌,硫細(xì)菌,氫細(xì)菌和鐵細(xì)菌等。四,生長因子 生長因子:是一類調(diào)節(jié)微生物正常代謝所必需,但不能用簡單的碳,氮源自行合成的有機(jī)物。微生物對生長因子的需要與否,把它們分成3中類型。即(1)生長因子自養(yǎng)型微生物,即不需要從外界吸收任何生長因子,如多數(shù)的真菌,放線菌和不少細(xì)菌。如大腸桿菌(2)生長因子異養(yǎng)型微生物,如乳酸菌,動物致病菌,支原體和原生動物等。(3)生長因子過量合成的微生物。

      作為生長因子的常用種類:酵母膏,玉米漿,肝浸液,麥芽汁或其它新鮮動植物的汁液等。五,無機(jī)鹽

      凡生長所需濃度在10(-3)—10(-4)mol/L范圍內(nèi)的元素,可稱為大量元素。如P,S,K,Mg,Na等。凡所需濃度在10(-6)—10(-8)mol/L范圍的元素,則稱微量元素。如Cu,Zn,Mn,Mo,Co和Ni,Sn,Se等。無機(jī)鹽營養(yǎng)功能,詳見表P86 六,水 詳見P86 第二節(jié) 微生物的營養(yǎng)類型 營養(yǎng)類型:是指根據(jù)微生物生長所需要的主要營養(yǎng)要素即能源和碳源的不同,而劃分的微生物類型。詳見表P87 第三節(jié) 營養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞的方式 除原生動物外,其它各大類有細(xì)胞的微生物都是通過細(xì)胞膜的滲透和選擇吸收作用從外界吸收營養(yǎng)物的。細(xì)胞膜運(yùn)送營養(yǎng)物質(zhì)有4種方式,即單純擴(kuò)散,促進(jìn)擴(kuò)散,主動運(yùn)送和基因移位。

      一,單純擴(kuò)散

      單純擴(kuò)散:又稱被動運(yùn)送,指疏水性雙分子層細(xì)胞膜在無載體蛋白參與下,單純依靠物理擴(kuò)散方式讓許多小分子,非電離分子尤其是親水性分子被動通過的一種物質(zhì)運(yùn)送方式。主要有:O2,CO2乙醇和氨基酸分子。二,促進(jìn)擴(kuò)散

      促進(jìn)擴(kuò)散:指溶質(zhì)在運(yùn)送過程中,必須借助在于細(xì)胞膜上的底物特異載體蛋白的協(xié)助下,但不消耗能量的一類擴(kuò)散性運(yùn)送方式。載體蛋白有時稱滲透酶,移位酶或移位蛋白。三,主動運(yùn)送 主動運(yùn)送:指一類須提供能量通過細(xì)胞膜上特異性載體蛋白構(gòu)象的變化,而使膜外環(huán)境中低濃度的溶質(zhì)運(yùn)入膜內(nèi)的一種運(yùn)送方式。四,基因移位

      基因移位: 指一類既需特異性載體蛋白的參與,又需耗能的一種物質(zhì)運(yùn)送方式,其特點(diǎn)是溶質(zhì)在運(yùn)送前后還會發(fā)生分子結(jié)構(gòu)變化?;蛞莆恢饕糜谶\(yùn)送各類糖類,核苷酸,丁酸和腺嘌呤等物質(zhì)。

      其運(yùn)送機(jī)制在E.coli中研究較為清楚,主要靠磷酸轉(zhuǎn)移酶系統(tǒng),具體運(yùn)送分兩步進(jìn)行:(1)熱穩(wěn)載體蛋白的激活:細(xì)胞內(nèi)高能化合物——磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)的磷酸基團(tuán)通過酶I的作用而把HPr激活。見公式:P89。(2)糖經(jīng)磷酸化而運(yùn)入細(xì)胞膜內(nèi) 第四節(jié) 培養(yǎng)基

      培養(yǎng)基:是指由人工配制的,適合微生物生長繁殖或產(chǎn)生代謝產(chǎn)物用的混合營養(yǎng)料。一,選用和設(shè)計培養(yǎng)基的原則和方法

      (一)4個原則

      1.目的明確2.營養(yǎng)協(xié)調(diào)如:碳氮比 3.理化適宜(1)PH 細(xì)菌為7.0-8.0,放線菌為7.5-8.5,酵母菌為3.8-6.0,霉菌為4.0-5.8,藻類為6.0-7.0 由于微生物的生長,代謝過程中會產(chǎn)生引起培養(yǎng)基PH變化的代謝產(chǎn)物,要考慮培養(yǎng)基成分對PH的調(diào)節(jié)能力,這種通過培養(yǎng)基內(nèi)在成分所起的調(diào)節(jié)作用可稱為PH的內(nèi)源調(diào)節(jié),主要有兩種:<1>借磷酸緩沖液進(jìn)行調(diào)節(jié)如,調(diào)節(jié)K2HPO4和KH2PO4兩者濃度比即可獲得PH6.0-7.6間一系列穩(wěn)定的PH。反應(yīng)原理見P93<2>以CaCO3作制備堿進(jìn)行調(diào)節(jié)(2)滲透壓和水活度 滲透壓:是某水溶液中一個可用壓力來度量的物化指標(biāo),它表示兩種不同濃度的溶液間若被一個半透膜隔開時,稀溶液中的水分子會因水勢的推動而透過隔膜流向濃溶液,直至兩邊水分子的進(jìn)出達(dá)到平衡為止。水活度:即aw,表示在天然或人為環(huán)境中,微生物可實(shí)際利用的自由水或游離水的含量。其定量涵義為:在同溫同壓下,某溶液的蒸汽壓(P)與純水蒸汽壓(P0)之比。因此水活度也等于該溶液的百分相對濕度值(ERH),各種微生物生長繁殖范圍的水活度在0.998-0.60之間。

      (3)氧化還原勢:又稱氧化還原電位是量度某氧化還原系統(tǒng)中還原劑釋放電子或氧化劑接受電子趨勢的一種指標(biāo)。一般以Eh表示,單位是V或mV。一般好氧菌生長的Eh是+0.3—+0.4。(4)經(jīng)濟(jì)節(jié)約 原則有8條即以粗代精;以廢代好;以簡代繁;以氮代朊;以纖代糖;以烴代糧;以國代進(jìn)。

      (二)4種方法

      1.生態(tài)模擬 2.參閱文獻(xiàn) 3.精心設(shè)計 4.試驗(yàn)比較 二,培養(yǎng)基的種類

      (一)按対培養(yǎng)基成分的了解作分類

      1.天然培養(yǎng)基 指一類利用動植物或微生物包括用其提取物制成的培養(yǎng)基,這是一類營養(yǎng)成分及復(fù)雜又豐富,難以確切化學(xué)組成的培養(yǎng)基。如:牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基,麥芽汁培養(yǎng)基等。優(yōu)點(diǎn)是:營養(yǎng)豐富,種類多樣,配制方便,價格低廉。缺點(diǎn)是:成分不清楚,不穩(wěn)定。

      2.組合培養(yǎng)基 又稱合成培養(yǎng)基或綜合培養(yǎng)基,是一類按微生物的營養(yǎng)要求精確設(shè)計后用多種高純化學(xué)試劑配制成的培養(yǎng)基。如:葡萄糖銨鹽培養(yǎng)基,淀粉硝酸鹽培養(yǎng)基,蔗糖硝酸鹽培養(yǎng)基。優(yōu)點(diǎn)是:成分精確,重演性高,缺點(diǎn)是價格較貴,配制麻煩,且微生物生長比較一般。3.半組合培養(yǎng)基 又稱半合成培養(yǎng)基,指一類主要以化學(xué)試劑配制,同時還加有某種或某些天然成分的培養(yǎng)基。如:馬鈴薯蔗糖培養(yǎng)基。

      (二)按培養(yǎng)基外觀的物理狀態(tài)作分類

      1.液體培養(yǎng)基2.固體培養(yǎng)基(1)固化培養(yǎng)基,由液體培養(yǎng)基中加入適量凝固劑而成。(2)非可逆性固化培養(yǎng)基,指一類一旦凝固后不能再重新融化的固化培養(yǎng)基。(3)天然固態(tài)培養(yǎng)基(4)濾膜3.半固體培養(yǎng)基4.脫水培養(yǎng)基

      (三)按培養(yǎng)基對微生物的功能作分類

      1.選擇性培養(yǎng)基,一類根據(jù)某些微生物特殊營養(yǎng)要求或?qū)δ郴瘜W(xué),物理因素的抗性而設(shè)計的培養(yǎng)基。常用的四種選擇性培養(yǎng)基:酵母菌富集培養(yǎng)基;Ashby無氮培養(yǎng)基(富集好氧性自生固氮菌用);Martin培養(yǎng)基(富集土壤真菌用);含糖酵母膏培養(yǎng)基(在厭氧條件下富集乳酸菌用)

      2.鑒別性培養(yǎng)基,一類在充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(dá)到只須用肉眼辨別顏色就能方便地從近似菌落中找出目的菌菌落的培養(yǎng)基。最常用的培養(yǎng)基是伊紅美蘭乳糖培養(yǎng)基即EMB培養(yǎng)基。

      第五章 微生物的新陳代謝

      新陳代謝:是推動生物一切生命活動的動力源,通常泛指發(fā)生在活細(xì)胞中的各種分解代謝和合成代謝的總和。分解代謝又稱異化作用,是指復(fù)雜的有機(jī)分子通過分解代謝酶的催化產(chǎn)生簡單分子,能量和還原力的作用。合成代謝又稱同化作用,它與分解代謝正好相反,是指在合成酶系的催化下,由簡單小分子,ATP形式的能量和【H】形式的還原力一起,共同合成復(fù)雜的生物大分子的過程。第一節(jié) 微生物的能量代謝 研究能量代謝的根本目的,是要追蹤生物體如何把外界環(huán)境中許多形式的最初能源轉(zhuǎn)換成對一切生命活動都能利用的通用能源——ATP的。一,化能異養(yǎng)微生物的生化氧化和產(chǎn)能 生物氧化:就是發(fā)生在活細(xì)胞內(nèi)的一系列產(chǎn)能性氧化反應(yīng)的總稱。生物氧化的形式包括某物質(zhì)與氧結(jié)合,脫氫和失去電子3種,生物氧化的過程可分脫氫(或電子),遞氫(或電子)3個階段;生物氧化的功能有產(chǎn)能(ATP),產(chǎn)還原力【H】和產(chǎn)小分子中間代謝物3種;而生物氧化的類型則包括了呼吸,無氧呼吸和發(fā)酵3種。

      (一)底物脫氫的4條途徑(以葡萄糖作為生物氧化的典型底物)

      1.EMP途徑:又稱糖酵解途徑或己糖二磷酸途徑??筛爬閮蓚€階段(耗能和產(chǎn)能),3種產(chǎn)物和10個反應(yīng)。簡圖見P103

      EMP途徑的總反應(yīng)式為:C6H12O6+2NAD﹢+2ADP+2Pi——→2CH3COCOOH+2NADH+2H++2ATP+2H2O,其中產(chǎn)物2NADH+H+在有氧條件下可經(jīng)呼吸鏈的氧化磷酸化反應(yīng)產(chǎn)生6ATP,在無氧條件下,則可把丙酮酸還原成乳酸,或把丙酮酸的脫羧產(chǎn)物——乙醛還原成乙醇。

      EMP重要的生理功能:(1)供應(yīng)ATP形式的能量和NADH2形式的還原力(2)是連接其他幾個重要代謝途徑的橋梁,包括三羧酸循環(huán)(TCA),HMP途徑和ED途徑(3)為生物合成提供多種中間代謝(4)通過逆向反應(yīng)可進(jìn)行多糖合成

      2.HMP途徑:又稱己糖一酸途徑,己糖一磷酸支路,戊糖磷酸途徑,磷酸葡萄糖酸途徑或WD途徑。特點(diǎn)是:葡萄糖不經(jīng)過EMP途徑和TCA循環(huán)而得到徹底氧化,產(chǎn)生大量的NADPH+H+形式的還原力以及多種重要的中間代謝產(chǎn)物。

      HMP途徑的總反應(yīng)式:6葡糖—6—磷酸+12NADP++6H2O——→5葡糖—6—磷酸+12NADPH+12H++6CO2+Pi見圖P104 HMP途徑在微生物生命中的重大意義:(1)提供合成原料(2)產(chǎn)還原力(3)作為固定CO2的中介(4)擴(kuò)大碳源利用范圍(5)連接EMP途徑

      3.ED途徑:又稱2—酮—3—脫氧—6—磷酸葡糖酸(KDPC)途徑見圖P105。特點(diǎn):葡萄糖只經(jīng)過4步反應(yīng)即可快速獲得由EMP途徑須經(jīng)10步反應(yīng)才能形成的丙酮酸。ED途徑總反應(yīng)式:C6H12O6+ADP+Pi+NADP++NAD+——→2CH3COCOOH+ATP+NADPH+H++NADH+H+詳見P105 ED 途徑特點(diǎn):(1)具有一特征性反應(yīng)——KDPG裂解為丙酮酸和3—磷酸甘油醛(2)存在一特征性酶——KDPG醛縮酶(3)其終產(chǎn)物2分子丙酮酸的來歷不同其一由KDPG直接裂解形成,另一則由3—磷酸甘油醛經(jīng)EMP途徑轉(zhuǎn)化而來(4)產(chǎn)能效率低

      4.TCA循環(huán):即三羧酸循環(huán),又稱Krebe循環(huán)或檸檬酸循環(huán)。是指由丙酮酸經(jīng)過一系列循環(huán)式反應(yīng)而徹底氧化,脫羧形成CO2,H2O和NADH2的過程。

      TCA循環(huán)總反應(yīng)式:(1)丙酮酸+4NAD++FAD+GDP+Pi+3H2O——→3CO2+4(NADH+H+)+FADH2+GTP。

      若認(rèn)為TCA循環(huán)起始于乙酰—CoA則總反應(yīng)為:(2)乙?!狢oA+3NAD++FAD+GDP+Pi+2H2O——→2CO2+3(NADH+H+)+FADH2+CoA+GTP TCA特點(diǎn):(1)氧雖不直接參與反應(yīng),但必須在有氧條件下運(yùn)轉(zhuǎn)(2)每分子丙酮酸可產(chǎn)4個NADH+H+,一個FADH2和1個GTP,總共相當(dāng)于15個ATP,因此產(chǎn)能效率極高(3)TCA位于一切分解代謝和合成代謝中的樞紐地位。

      (二)遞氫和受氫

      根據(jù)遞氫特點(diǎn)尤其是受氫體性質(zhì)的不同,可把生物氧化區(qū)分為呼吸,無氧呼吸和發(fā)酵3中類型。

      1.呼吸:又稱好氧呼吸,特點(diǎn)是底物按常規(guī)方式脫氫后,脫下的氫經(jīng)完整的呼吸鏈又稱電子傳遞鏈傳遞,最終被外源分子氧接受,產(chǎn)生了水并釋放出ATP形式的能量。

      呼吸鏈:是指位于原核生物細(xì)胞膜上或真核生物線粒體膜上的,由一系列氧化還原勢呈梯度差的,鏈狀排列的氫傳遞體,其功能是把氫或電子從低氧還原勢的化合物處逐級傳遞道高氧化還原勢的分子氧或其他無機(jī),有機(jī)氧化物,并使它們還原。

      氧化磷酸化:又稱電子傳遞鏈磷酸化,是指呼吸鏈的遞氫(或電子)和受氫過程與磷酸化反應(yīng)相偶聯(lián)并產(chǎn)生AYTP的作用。

      2.無氧呼吸:又稱厭氧呼吸,指一類呼吸鏈末端的氫受體為外源無機(jī)氧化物的生物氧化。其特點(diǎn)是底物按常規(guī)途徑脫氫后,經(jīng)部分呼吸鏈遞氫,最終由氧化態(tài)的無機(jī)物或有機(jī)物受氫,并完成氧化磷酸化產(chǎn)能反應(yīng)。

      根據(jù)呼吸鏈末端氫受體的不同,可把無氧呼吸分為以下幾種:(1)硝酸鹽呼氣:又稱反硝化作用。分兩種,其一是在有氧或無氧條件下所進(jìn)行的利用硝酸鹽作為氮源營養(yǎng)物,稱為同化性硝酸鹽還原作用,另一是在無氧條件下,某些兼性厭氧微生物利用硝酸鹽作為呼吸鏈的最終氫受體,把它還原成亞硝酸,NO,N2O直至N2的過程,稱為異化性硝酸鹽還原作用,又稱硝酸鹽呼吸或硝化作用。(2)硫酸鹽呼吸:是一類稱作硫酸鹽還原細(xì)菌的嚴(yán)格厭氧菌在無氧條件下獲取能量的方式。特點(diǎn)是:底物脫氫后,經(jīng)呼吸鏈遞氫,最終由末端氫受體硫酸鹽受氫,在遞氫過程中與氧化磷酸化作用相偶聯(lián)而獲得ATP。(3)硫呼吸(4)鐵呼吸(5)碳酸鹽呼吸(6)延胡索酸呼吸 3.發(fā)酵:有兩個涵義,一,泛指任何利用好氧性或厭氧微生物來產(chǎn)生有用代謝產(chǎn)物或食品,飲料的一類生產(chǎn)方式。狹義的指,在無氧等外源氫受體的條件下,底物脫氫后所產(chǎn)生的還原力H未經(jīng)呼吸鏈傳遞而直接交某一內(nèi)源性中間代謝物接受,以實(shí)現(xiàn)底物水平磷酸化產(chǎn)能的一類生物氧化反應(yīng)。(1)由EMP途徑中丙酮酸出發(fā)的發(fā)酵 見圖P114(2)通過HMP途徑的發(fā)酵——異型乳酸發(fā):凡葡萄糖經(jīng)發(fā)酵后除主要產(chǎn)生乳酸外,還產(chǎn)生乙醇,已算和CO2等多種產(chǎn)物的發(fā)酵。可細(xì)分兩條發(fā)酵途徑:<1>異型乳酸發(fā)酵的“經(jīng)典”途徑:以L.mesenteroides為代表,它在利用葡萄糖時,發(fā)酵產(chǎn)物為乳酸,乙醇和CO2,并產(chǎn)生1H2O和1ATP;利用核糖時的產(chǎn)物為乳酸,乙酸,2H2O和2ATP;利用果糖時則為乳酸,乙酸,CO2和甘露醇<2>異型乳酸發(fā)酵的雙歧桿菌途徑:特點(diǎn)是2分子葡萄糖可產(chǎn)生3分子乙酸,2分子乳酸和5分子ATP(3)通過ED途徑進(jìn)行的發(fā)酵(4)由氨基酸發(fā)酵產(chǎn)能——Stickland反應(yīng)(5)佛教中的產(chǎn)能反應(yīng)

      二,自養(yǎng)微生物產(chǎn)ATP和產(chǎn)還原力

      自養(yǎng)微生物按其最初能源的不同,可分為兩大類:一類是能對無機(jī)物進(jìn)行氧化而獲得能量的微生物,稱作化能無機(jī)自養(yǎng)型微生物,另一類是能利用日光輻射能的微生物,稱作光能自養(yǎng)型微生物。兩種根本的區(qū)別在于,前者生物合成的起點(diǎn)是建立在對氧化程度極高的CO2進(jìn)行還原的基礎(chǔ)上,而后者的起點(diǎn)則建立在對氧化還原水平適中的有機(jī)碳源直接利用的基礎(chǔ)上。

      (一)化能自養(yǎng)型微生物

      化能自養(yǎng)型微生物還原CO2所需要的ATP和H是通過氧化無機(jī)底物,例如NH4+,NO2-,H2S,H2,F(xiàn)e2+等獲得。一般是好氧菌。

      與異養(yǎng)微生物相比,化能自養(yǎng)微生物的能量代謝主要右臂3個特點(diǎn):<1>無機(jī)底物的氧化直接與呼吸鏈發(fā)生聯(lián)系<2>呼吸鏈的組分更為多樣化,氫或電子可以從任一組分直接進(jìn)入呼吸鏈<3>產(chǎn)能效率即P/O比一般要低于化能異養(yǎng)微生物?;茏责B(yǎng)型微生物中硝化細(xì)菌為例子加以說明

      硝化細(xì)菌:從生理類型看,可分為兩類,其一稱亞硝化細(xì)菌或氨氧化細(xì)菌,可把NH3氧化成NO2-;另一類則稱硝化細(xì)菌或亞硝酸氧化細(xì)菌,可把NO2-氧化為NO3-。反應(yīng)式為:<1> 氨單加氧酶

      NH3+O2+2H++2e+ —————→ NH2OH+H2O(在細(xì)胞膜上)

      <2>

      NH2OH+H2O —————→ HNO2+4H++4e-(在周質(zhì)上)

      <3> 亞硝酸氧化酶

      NO2-+H2O —————→ NO3-+2H++2e-(在細(xì)胞膜上)

      (二)光能營養(yǎng)微生物

      1.循環(huán)光合磷酸化 一種存在于光合細(xì)菌中的原始光合作用機(jī)制,因可在光能驅(qū)動下通過電子的循環(huán)式傳遞而完成磷酸化產(chǎn)能反應(yīng)。特點(diǎn)是:(1)電子傳遞途徑屬循環(huán)方式(2)產(chǎn)能與產(chǎn)還原力分別進(jìn)行(3)還原力來自H2S等無機(jī)氫供體(4)不產(chǎn)生氧 2.非循環(huán)光合磷酸化 這是各種綠色植物,藻類和藍(lán)細(xì)菌所共有的利用光能產(chǎn)生ATP的磷酸化反應(yīng)。特點(diǎn)是:(1)電子的傳遞途徑屬非循環(huán)式的(2)在有氧條件下進(jìn)行(3)有PS I和PS II個光合系統(tǒng),PS I含葉綠素a,有利于紅光吸收,PS II含葉綠素b,利用藍(lán)光吸收。(4)反應(yīng)中可同時產(chǎn)ATP,還原力H(5)還原力NADPH2中的H來自H2O分子光解產(chǎn)物H+和電子。羥胺氧還酶 3.嗜鹽菌紫膜的光介導(dǎo)ATP合成

      嗜鹽菌在無氧條件下,利用光能所造成的紫膜蛋白上視黃醛輔基構(gòu)象的變化,可使質(zhì)子不斷驅(qū)至膜外,從而在膜兩側(cè)建立一個質(zhì)子動勢,再由它來推動ATP酶合成ATP,此即為光介導(dǎo)ATP合成。

      第二節(jié) 分解代謝和合成代謝的聯(lián)系 一,兩用代謝途徑

      凡在分解代謝和合成代謝中均具有功能的代謝途徑,稱為兩用代謝途徑。EMP,HMP和TCA循環(huán)都是重要的兩用代謝途徑。如:葡萄糖通過EMP途徑可分解為2個丙酮酸,反之2個丙酮酸也可通過EMP途徑的逆轉(zhuǎn)而合成1個葡萄糖,此即葡糖異生作用。

      三,代謝物回補(bǔ)順序 又稱代謝物補(bǔ)償途徑或添補(bǔ)途徑,是指能補(bǔ)充兩用代謝途徑中因合成代謝而消耗的中間代謝物的那些反應(yīng)。

      乙醛酸循環(huán)為例,又稱乙醛酸支路,它是TCA循環(huán)的一條回補(bǔ)途徑,可使TCA循環(huán)不僅具有高效產(chǎn)能功能,而且兼有可為許多重要生物合成反應(yīng)提供有關(guān)中間代謝物的功能。

      第三節(jié) 微生物獨(dú)特合成代謝途徑舉例 一,自養(yǎng)微生物的CO2固定

      在微生物中CO2固定途徑有四條:

      (一)Calvin循環(huán):又稱Calvin-Benson循環(huán),Calvin-Bassham循環(huán),核酮糖二磷酸途徑或還原性戊糖磷酸循環(huán)。此循環(huán)是光能自養(yǎng)型生物固CO2的主要途徑。核酮糖二磷酸羧化酶和磷酸核酮糖液激酶是本途徑的兩種特有的酶。本循環(huán)可分為3個階段:(1)羧化反應(yīng)(2)還原反應(yīng)(3)CO2受體再生(反應(yīng)式見書P130)。Calvin循環(huán)的總反應(yīng)式:6CO2+12NAD(P)H2+18ATP——→C6H12O6+12NAD(P)+18ADP+18Pi+6H2O

      (二)厭氧乙?!狢oA途徑:又稱活性乙酸途徑,圖見書P131,總反應(yīng)式:4H2+CO2——→CH3COOH+2H2O

      (三)逆向TCA循環(huán):又稱還原性TCA循環(huán)。本循環(huán)起始于檸檬酸(6C化合物)的裂解產(chǎn)物草酰乙酸(4C),以它作CO2受體,每循環(huán)一周摻入2個CO2,并還原成可供各種生物合成用的乙?!狢oA(2C),由它再固定1分子CO2后,就可進(jìn)一步形成丙酮酸,丙糖,己糖等一系列構(gòu)成細(xì)胞所需要的重要合成原料。

      (四)羥基丙酸途徑:少數(shù)綠色硫細(xì)菌在以H2或H2S作電子供體進(jìn)行自養(yǎng)生活時所特有的一種CO2固定機(jī)制。把2個CO2分子轉(zhuǎn)變成乙醛酸。本途徑的總反應(yīng)是:2CO2+4【H】+3ATP——→乙醛酸

      二,生物固氮 生物固氮:是指大氣中的分子氮通過固氮酶的催化而還原成氨的過程,生物界中只有原核生物才有固氮能力。

      (一)固氮微生物:最早發(fā)現(xiàn)的是共生的根瘤細(xì)菌和自身的固氮菌屬。目前知道的固氮微生物分類有:固氮菌科,根瘤菌科,紅螺菌目,甲基球菌科,藍(lán)細(xì)菌等。固氮菌可以分為3類:自生固氮菌,共生固氮菌,聯(lián)合固氮菌

      (二)固氮的生化機(jī)制

      1.生物固氮反應(yīng)的6要素:ATP的供應(yīng);還原力H及其傳遞載體;固氮酶,還原底物——N2;鎂離子;嚴(yán)格的厭氧微環(huán)境

      2.測定固氮酶活力的乙炔還原法:已知固氮酶除了能催化N2——→NH3外,還可催化許多反應(yīng),包括C2H2(乙炔)——→C2H4,這兩種氣體量的微小變化也能用氣相色譜儀檢測出來。+

      3.固氮的生化途徑 固氮總反應(yīng)是:N2+8【H】+18-24ATP——→2NH3+H2+18-24ADP+18-24Pi 具體細(xì)節(jié)見書P136。

      4.固氮酶的產(chǎn)氫反應(yīng)

      固氮酶除了能催化N2——→NH3,還能催化2H++2e——→H2反應(yīng)的氫化酶活性。

      (三)好氧菌固氮酶避氧害機(jī)制

      1.好氧性自生固氮菌的抗氧保護(hù)機(jī)制

      (1)呼吸保護(hù) 指固氮菌科的菌種能以極強(qiáng)的呼吸作用迅速將周圍環(huán)境中的氧消耗掉,使細(xì)胞周圍微環(huán)境處于低氧狀態(tài),借此保護(hù)固氮酶。

      (2)構(gòu)象保護(hù) 在高氧分壓條件下,某些細(xì)菌的固氮酶能形成一個無固氮活性但能防止氧害得特殊構(gòu)象,稱為構(gòu)象保護(hù)。

      2.藍(lán)細(xì)菌固氮酶的抗氧保護(hù)機(jī)制

      (1)分化出特殊的還原性異形胞(2)非異形胞藍(lán)細(xì)菌固氮酶的保護(hù)

      3.豆科植物根瘤菌固氮酶的抗氧保護(hù)機(jī)制

      根瘤菌在純培養(yǎng)情況下,一般不固氮,只有當(dāng)嚴(yán)格控制在微好氧條件下時,才能固氮。侵入根毛并刺激內(nèi)皮層細(xì)胞分裂繁殖,隨后分化為膨大形狀各異,不能繁殖但有很強(qiáng)的固氮活性的類菌體。三,微生物結(jié)構(gòu)大分子——肽聚糖的生物合成

      (一)在細(xì)胞質(zhì)中的合成

      1.由葡萄糖合成N-乙酰葡萄糖胺和N-乙酰胞壁酸 2.由N-乙酰胞壁酸合成“Park”核苷酸

      (二)在細(xì)胞膜中的合成由“Park”核苷酸合成肽聚糖單體是在細(xì)胞膜上進(jìn)行的。

      (三)在細(xì)胞膜外的合成詳見書P141 四,微生物次生代謝物的合成

      微生物的次生代謝物事指某些微生物生長到穩(wěn)定期前后,以結(jié)構(gòu)簡單,代謝途徑明確,產(chǎn)量較大的初生代謝物作前體,通過復(fù)雜的次生代謝途徑所合成的各種結(jié)構(gòu)復(fù)雜的化學(xué)物。次生代謝物的種類極多有如,抗生素,色素,毒素,生物堿,信息素等

      次生代謝物合成途徑主要有四條:(1)糖代謝延伸途徑(2)莽草酸延伸途徑(3)氨基酸延伸途徑(4)乙酸延伸途徑

      第四節(jié) 微生物的代謝調(diào)節(jié)與發(fā)酵生產(chǎn)

      一,微生物的代謝調(diào)節(jié) 代謝調(diào)節(jié)方式很多,其中以調(diào)節(jié)代謝流的方式最為重要,它包括粗調(diào)合細(xì)調(diào)兩個方面,前者指調(diào)節(jié)酶合成量的誘導(dǎo)或阻遏機(jī)制,后者指調(diào)節(jié)現(xiàn)成酶催化活力的反饋抑制機(jī)制。代謝調(diào)節(jié)是指在代謝途徑水平上對酶活性和酶合成的調(diào)節(jié),目的是使微生物累積更多的為人類所需的有益代謝產(chǎn)物。二,代謝調(diào)節(jié)在發(fā)酵工業(yè)中的應(yīng)用

      (一)應(yīng)用營養(yǎng)缺陷型菌株解除正常的反饋調(diào)節(jié) 1.賴氨酸發(fā)酵 2.肌苷酸(IMP)的生產(chǎn)

      (二)應(yīng)用抗反饋調(diào)節(jié)的突變株解除反饋調(diào)節(jié) 抗反饋調(diào)節(jié)突變株:指一種對反饋調(diào)節(jié)抑制不敏感或?qū)ψ瓒粲锌剐缘慕M成型菌株或兼而有之的菌株。

      (三)控制細(xì)胞膜的滲透性

      1.通過生理學(xué)手段控制細(xì)胞膜的滲透性 2.通過細(xì)胞膜缺損突變而控制其滲透性

      第六章 微生物的生長及其控制

      第一節(jié) 測定生長繁殖的方法 一,測生長量,方法如下:

      (一)直接法 有粗放的測體積法和精確的稱干重法。微生物的干重一般為濕重的10%—20%。

      (二)間接法 1.比濁法:可用分光光度法對無色的微生物懸浮液進(jìn)行測定,一般選450nm—650nm。2.生理指示法:如測含氮量法(一般細(xì)菌含氮量為干重的12.5%,酵母菌為7.5%,霉菌為6.5%,含氮量乘以6.25即為粗蛋白含量)二,計繁殖數(shù)

      (一),直接法:指用計數(shù)板在光學(xué)顯微鏡下直接觀察細(xì)胞并進(jìn)行計數(shù)的方法。但得到的數(shù)目是包括死細(xì)胞在內(nèi)的總菌數(shù),可用特色的染料作活菌染色,再用光顯微鏡計數(shù)。

      (二)間接法:是一種活菌計數(shù)法,一種依據(jù)活菌在液體培養(yǎng)基中會使其變混或在固體培養(yǎng)基上形成菌落的原理而設(shè)計的。

      1.平板菌落計數(shù)法:可用澆注平板或涂布平板等方法。2.厭氧菌的菌落計數(shù)法:一般用亨蓋特滾管培養(yǎng)法。第二節(jié) 微生物的生長規(guī)律

      一,微生物的個體生長和同步生長 同步培養(yǎng):設(shè)法使某一群體中的所有個體細(xì)胞盡可能都處于同樣細(xì)胞生長和分裂周期中,然后通過分析此群體在各個階段的生物化學(xué)特性變化,來間接了解單個細(xì)胞的相應(yīng)變化規(guī)律。同步生長:通過同步培養(yǎng)的手段使細(xì)胞群體中各個體處于分裂步調(diào)一致的生長狀態(tài)。

      獲得微生物同步生長的方法主要有兩類:(1)環(huán)境條件誘導(dǎo)法——用氯霉素抑制細(xì)菌蛋白質(zhì)合成;細(xì)菌芽孢誘導(dǎo)發(fā)芽;藻類細(xì)胞的光照,黑暗控制;用EDTA或離子載體處理酵母菌;以及短期熱休克法等。(2)機(jī)械篩選法——利用處于同一生長階段細(xì)胞的體積,大小的相同性,用過濾法,密度梯度離心法或膜洗脫法收集同步生長的細(xì)胞。二,單細(xì)胞微生物的典型生長曲線 生長曲線:定量描述液體培養(yǎng)基中微生物群體生長規(guī)律的實(shí)驗(yàn)曲線。微生物生長曲線即使一條由延滯期,指數(shù)期,穩(wěn)定期和衰亡期組成的曲線。

      (一)延滯期:又稱停滯期,調(diào)整期或適應(yīng)期。特點(diǎn):(1)生長速率常數(shù)為零(2)細(xì)胞形態(tài)變大或增長,許多桿菌可長成絲狀(3)細(xì)胞內(nèi)的RNA尤其是rRNA含量增高,原生質(zhì)呈嗜堿性(4)合成代謝十分活躍(5)對外界不良條件反應(yīng)敏感。影響延滯期長短的因素主要有3種:

      (1)接種齡:指接種物或種子的生長年齡,即它生長到生長曲線上那一階段時用來作種子的。以指數(shù)期作種子,子代培養(yǎng)延滯期短,以延滯期和衰亡期作種子,子代培養(yǎng)物延滯期長,穩(wěn)定期作種子的,子代培養(yǎng)物延滯期適中。(2)接種量:接種量大延滯期短,反之長。

      (3)培養(yǎng)基成分:接種道豐富的天然培養(yǎng)基中的微生物,要比接種到營養(yǎng)單調(diào)的組合培養(yǎng)基中的延滯期短。出現(xiàn)延滯期的原因是:接種道新鮮培養(yǎng)液的種子細(xì)胞中,一時還缺乏分解或催化有關(guān)底物的酶或輔酶,或是缺乏充足的中間代謝物。故需要一段適應(yīng)的時間。

      (二)指數(shù)期:又稱對數(shù)期,指在生長曲線中,緊接著延滯期的一段細(xì)胞數(shù)以幾何級數(shù)增長的時期。特點(diǎn)是:(1)生長速率常數(shù)R最大,因而細(xì)胞每分裂一次所需要的時間——代時,或原生質(zhì)增加一倍所需的倍增時間最短(2)細(xì)胞進(jìn)行平衡生長(3)酶系活躍,代謝旺盛 1.指數(shù)期中,有3個重要參數(shù)計算:(1)繁殖代數(shù)(n):x2+x1*2n(n次方)或n=3.322(lgx2-lgx1)(2)生長速率常數(shù)(R):R=3.322(lgx2-lgx1)/t2-t1(3)代時(G):G=t2-t1/3.322(lgx2-lgx1)2.影響指數(shù)期微生物代時長短的因素有(1)菌種(2)營養(yǎng)成分(3)營養(yǎng)物濃度(4)培養(yǎng)溫度

      3.生長限制因子:凡處于較低濃度范圍內(nèi)可影響生長速率和菌體產(chǎn)量的某營養(yǎng)物。

      (三)穩(wěn)定期:又稱恒定期或最高生長期。特點(diǎn)是:生長速率常數(shù)R等于零,處在新繁殖的細(xì)胞數(shù)與衰亡的細(xì)胞數(shù)相等。

      1.生長產(chǎn)量常數(shù)Y(生長得率)可表示菌體產(chǎn)量與營養(yǎng)物的消耗關(guān)系:y=x-x0/c0-c=x-x0/c0(x為穩(wěn)定期的細(xì)胞干重g/mL,x0為剛接種時的細(xì)胞干重,c0為限制性營養(yǎng)物的最初濃度g/mL,c為穩(wěn)定期時限制性營養(yǎng)物的濃度)2.穩(wěn)定期的原因有:(1)營養(yǎng)物尤其是生長因子的耗盡(2)營養(yǎng)物的比例失調(diào)(3)酸,醇,毒素或H2O2等有害代謝產(chǎn)物的累積(4)PH,氧化還原勢等物理化學(xué)條件越來越不適宜。

      (四)衰亡期:微生物個體死亡速度超過新生速度,整個群體呈現(xiàn)負(fù)生長狀態(tài),此時細(xì)胞形態(tài)多形化如有的微生物因蛋白水解酶活力的增強(qiáng)而發(fā)生自溶。衰亡期的原因有:外界環(huán)境對繼續(xù)生長越來越不利,從而引起細(xì)胞內(nèi)的分解代謝明顯超過合成代謝,繼而導(dǎo)致大量菌體死亡。三,微生物的連續(xù)培養(yǎng) 連續(xù)培養(yǎng):又稱開放培養(yǎng),是相對于上述繪制典型生長曲線時所采用的那種單批培養(yǎng)或密閉培養(yǎng)而言的。

      1.連續(xù)培養(yǎng)的類型:(1)按控制方式分<1>恒濁器:是一種根據(jù)培養(yǎng)器內(nèi)微生物的生長密度,并借光電控制系統(tǒng)來控制培養(yǎng)液流速,以取得菌體密度高,生長速度恒定的微生物細(xì)胞的連續(xù)培養(yǎng)。<2>恒化器:與恒濁器相反,是一種設(shè)法使培養(yǎng)液的流速保持不變,并使微生物始終在低于某最高生長速率的條件下進(jìn)行生長繁殖的連續(xù)培養(yǎng)裝置。(2)按培養(yǎng)器級數(shù)分:單級連續(xù)培養(yǎng)器和多級連續(xù)培養(yǎng)器兩類。

      2.連續(xù)培養(yǎng)用于生產(chǎn)實(shí)踐稱為連續(xù)發(fā)酵。連續(xù)發(fā)酵與單批發(fā)酵相比優(yōu)點(diǎn)是:(1)高效(2)自控(3)產(chǎn)品質(zhì)量較穩(wěn)定(4)節(jié)約了大量動力。缺點(diǎn)是:(1)菌種易退化(2)易污染雜菌。

      四,微生物的高密度培養(yǎng):又稱高密度發(fā)酵,一般指微生物在液體培養(yǎng)液中細(xì)胞群體密度超過常規(guī)培養(yǎng)10倍以上時的生長狀態(tài)或培養(yǎng)技術(shù)。進(jìn)行高密度培養(yǎng)的具體方法有:(1)選取最佳培養(yǎng)基成分和各成分含量(2)補(bǔ)料(3)提高溶解氧的濃度(4)防止有害代謝產(chǎn)物的生成 第三節(jié) 影響微生物生長的主要因素 一,溫度

      1.生長溫度3基點(diǎn):最低生長溫度,最適生長溫度和最高生長溫度。最適生長溫度:簡稱最適溫度,涵義為某菌分裂代時最短或生長速率最高時的培養(yǎng)溫度。二,氧氣

      按照微生物與氧的關(guān)系,可把它們粗分成好氧微生物和厭氧微生物。1.好氧微生物有:(1)專性好氧菌:較高濃度分子氧的條件下才能生長,以分子氧作為最終氫受體(2)兼性厭氧菌:以在有氧條件下的生長為主,也可兼在厭氧條件下生長的微生物(3)微好氧菌 2.厭氧微生物有:(1)耐氧菌:有一般厭氧菌和嚴(yán)格厭氧菌之分。特點(diǎn)是:<1>分子氧對它們有毒,短期接觸可致死<2>在空氣或含10%CO2的空氣中,它們固體或半固體培養(yǎng)基表面不能生長。<3>生命活動所需能量是通過發(fā)酵,無氧呼吸,循環(huán)光合磷酸化或甲烷發(fā)酵等提供<4>細(xì)胞內(nèi)缺乏SOD(超氧化物歧化酶)和細(xì)胞色素氧化酶,大多數(shù)還缺乏過氧化氫酶。3.超氧化物歧化酶學(xué)說:凡嚴(yán)格厭氧菌就無SOD活力,一般也無過氧化氫酶活力,所有具細(xì)胞色素系統(tǒng)的好氧菌都有SOD和過氧化氫酶;耐氧性厭氧菌不含細(xì)胞色素系統(tǒng),但具有SOD活力而無過氧化氫酶活力。在此基礎(chǔ)上認(rèn)為,SOD的功能是保護(hù)好氧菌免受超氧化物陰離子自由基的毒害,從而提出了缺乏SOD的微生物必然只能進(jìn)行專性厭氧生物的學(xué)說。4.自由基:凡由均裂產(chǎn)生,可單獨(dú)存在,具有一個或幾個不配對電子的分子或原子。三,pH PH值表示某水溶液中氫離子濃度的負(fù)對數(shù)值。不同微生物的生長pH也存在最低,最適與最高3個數(shù)值。例如:黑曲霉在ph+2.0—2.5時,有利于合成檸檬酸,在ph=2.5-6.5,就以菌體生長為主,在ph=7左右,則大量合成草酸等。微生物培養(yǎng)過程中ph值得變化往往對該微生物本身及發(fā)酵生產(chǎn)均有不利的影響,故此需要及時調(diào)整ph。有“治標(biāo)”和“治本”兩種措施,表見P166。

      第四節(jié) 微生物培養(yǎng)法概論

      一個良好的微生物培養(yǎng)裝置的基本條件:按微生物的生長規(guī)律進(jìn)行科學(xué)的設(shè)計,能在提供豐富而均質(zhì)營養(yǎng)物質(zhì)的基礎(chǔ)上,保證微生物獲得適宜的溫度和良好的通氣條件,此外,還要為微生物提供一個適宜的物理化學(xué)條件和嚴(yán)防雜菌的污染。微生物培養(yǎng)技術(shù)發(fā)展的軌跡特點(diǎn)有:(1)從少量培養(yǎng)道大規(guī)模培養(yǎng)(2)從淺層培養(yǎng)發(fā)展到厚層培養(yǎng)(3)從以固體培養(yǎng)技術(shù)為主到以液體培養(yǎng)技術(shù)為主(4)從靜止式液體培養(yǎng)發(fā)展到通氣攪拌式的液體培養(yǎng)(5)從單批培養(yǎng)發(fā)展到連續(xù)培養(yǎng)以至多級連續(xù)培養(yǎng)(6)從利用分散的微生物細(xì)胞發(fā)展到利用固定化細(xì)胞(7)從單純利用微生物細(xì)胞到利用動植物細(xì)胞進(jìn)行大規(guī)模培養(yǎng)(8)從利用野生型菌種發(fā)展到利用變異株直至遺傳工程菌株(9)從單菌發(fā)酵發(fā)展到混菌發(fā)酵(10)從低密度培養(yǎng)發(fā)展到高密度培養(yǎng)。(11)從人工控制的發(fā)酵罐到多傳感器,計算機(jī)在線控制的自動化發(fā)酵罐等。一,實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)法

      (一)固體培養(yǎng)法

      1.好氧菌的固體培養(yǎng):主要用試管斜面,培養(yǎng)皿瓊脂平板及較大型的克氏扁甁,茄子甁等進(jìn)行平板培養(yǎng)。

      2.厭氧菌的固體培養(yǎng):在厭氧菌培養(yǎng)基中,除保證提供6種營養(yǎng)要素外,還得加入適量的還原劑,必要時,還要加入刃天青等氧化還原勢指示劑。具體培養(yǎng)方法有:(1)高層瓊脂柱(2)厭氧培養(yǎng)皿(3)亨蓋特滾管技術(shù)(重點(diǎn),詳見p168)用嚴(yán)格厭氧方法配制,分裝,滅菌后的厭氧菌培養(yǎng)基,稱為預(yù)還原無氧滅菌培養(yǎng)基即“PRAS”培養(yǎng)基(4)厭氧罐技術(shù):這是一種經(jīng)常使用的但不是很嚴(yán)格的厭氧菌培養(yǎng)技術(shù)。(5)厭氧手套箱技術(shù)

      上述的厭氧罐技術(shù),厭氧手套箱和亨蓋特滾管技術(shù)成為現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)室中研究厭氧菌最有效的“三大件”技術(shù)。

      (二)液體培養(yǎng)法

      1.好氧菌的液體培養(yǎng):由于氧在水中溶解度較小,氧的供應(yīng)始終是好氧菌生長,繁殖中的限制因子。因此解決此問題,必須設(shè)法增加培養(yǎng)液與氧的接觸面積或提高氧的分壓來提高溶氧速率具體操作有:(1)淺層液體靜止培養(yǎng)(2)將三角瓶內(nèi)培養(yǎng)物放在搖床上作搖甁培養(yǎng)(3)在深層液體底部通入加壓空氣(4)對培養(yǎng)液進(jìn)行機(jī)械攪拌等 實(shí)驗(yàn)室中常用的好氧菌培養(yǎng)法有以下幾類:(1)試管液體培養(yǎng)(2)三角瓶淺層液體培養(yǎng)(3)搖甁培養(yǎng):又稱振蕩培養(yǎng)(4)臺式發(fā)酵罐 2.厭氧菌的液體培養(yǎng):厭氧罐,厭氧手套箱。二,生產(chǎn)實(shí)踐中培養(yǎng)微生物的裝置

      (一)固態(tài)培養(yǎng)法 1.好氧菌的曲法培養(yǎng) 通風(fēng)曲:是一種機(jī)械化程度和生產(chǎn)效率都較高的現(xiàn)代大規(guī)模制曲技術(shù),在我國醬油釀造業(yè)種廣泛應(yīng)用。

      2.厭氧菌的堆積培養(yǎng)法

      (二)液體培養(yǎng)法 1.好氧菌的培養(yǎng):(1)淺盤培養(yǎng):這是一種用大型盤子對好氧菌進(jìn)行淺層液體靜止培養(yǎng)的方法(2)深層液體通風(fēng)培養(yǎng):發(fā)酵罐是一種最常規(guī)的生物反應(yīng)器。第五節(jié) 有害微生物的控制 一,幾個基本概念

      (一)滅菌:采用強(qiáng)烈的理化因素使任何物體內(nèi)外部的一切微生物永遠(yuǎn)喪失其生長繁殖能力的措施。滅菌實(shí)質(zhì)上可分為殺菌和溶菌兩種。

      (二)消毒:就是消除毒害,這里的毒害專指傳染源或致病菌。消毒是一種采用較溫和的理化因素。

      (三)防腐:就是利用某種理化因素完全抑制霉腐微生物的生長繁殖,即通過制菌作用防止食品,生物制品等對象發(fā)生霉腐的措施。方法有:(1)低溫(2)缺氧(3)干燥(4)高滲:通過鹽腌和糖漬等高滲措施保存食物(5)高酸度:如泡菜工藝(6)高淳度:用白酒或黃酒保存食品(7)加防腐劑

      (四)化療:即化療治療,指利用具有高度選擇毒性即對病原菌具高度毒力而對其宿主基本無毒的化學(xué)物質(zhì)來抑制宿主體內(nèi)病源微生物的生長繁殖,借以達(dá)到治療該宿主傳染病的一種措施。

      化學(xué)治療劑:用于化學(xué)治療目的的化學(xué)物質(zhì)。包括磺胺類等。二,物理滅菌因素的代表——高溫

      (一)高溫滅菌的種類

      1.干熱滅菌法:把金屬器械或洗凈的玻璃皿放入電熱烘箱內(nèi),在150-170攝氏度維持1-2h后,可達(dá)到徹底滅菌的目的。

      2.濕熱滅菌法:是指用100攝氏度以上的加壓蒸汽進(jìn)行滅菌。濕熱滅菌的種類有:

      (1)常壓法:<1>巴氏消毒法:專用于牛奶,啤酒,果酒或醬油等不宜高溫滅菌的液態(tài)風(fēng)味食品或調(diào)料的低溫消毒方法。是一種低溫消毒法,處理溫度變化很大,一般在60-85攝氏度處理30min—15s。具體方法有:低溫維持法和高溫瞬時法兩種。<2>煮沸消毒法:采用在100攝氏度下煮沸數(shù)分鐘的方法,一般用于飲用水的消毒。<3>間歇滅菌法:又稱分段滅菌法或丁達(dá)爾滅菌法。適用于不耐熱培養(yǎng)基的滅菌。

      (2)加壓法:<1>常規(guī)加壓蒸汽滅菌法:一般稱作“高壓蒸汽滅菌法”<2>連續(xù)加壓蒸汽滅菌法:在發(fā)酵行業(yè)里也稱“連消法”此法僅用于大型發(fā)酵廠的大批培養(yǎng)基滅菌。培養(yǎng)基一般加熱至135—140攝氏度下維持5-15s。優(yōu)點(diǎn):○采用高溫瞬時滅菌,滅菌徹底○總得滅菌時間比分批滅菌法明顯減少,故縮短了發(fā)酵罐的占用時間,提高了它的利用率○由于蒸汽負(fù)荷均衡,故提高了鍋爐的利用效率○適宜于自動化操作,降低了操縱人員的勞動強(qiáng)度。

      利用溫度殺菌的定量指標(biāo)有兩種(1)熱死時間:指在某一溫度下,殺死某微生物的水懸浮液群體所需的最短時間(2)熱死溫度:又稱熱死點(diǎn),指在一定時間內(nèi),殺死某微生物的水懸浮液群體所需的最低溫度。

      (二)影響加壓蒸汽滅菌效果的因素

      1.滅菌物體含菌量2.滅菌鍋內(nèi)空氣排除程度3.滅菌對象的ph4.滅菌對象的體積5.加熱與散熱速度

      (三)高溫對培養(yǎng)基成分的有害影響及其防止

      1.有害影響:形成沉淀物;破壞營養(yǎng),提高色澤;改變培養(yǎng)基的ph,降低培養(yǎng)基濃度。2.防止法:(1)采用特殊加熱滅菌法:將培養(yǎng)基成分分開分別滅菌后,再合并。(2)過濾除菌法等。

      三,化學(xué)殺菌劑,消毒劑和治療劑 最低抑制劑(MIC):是評定某化學(xué)藥物藥效強(qiáng)弱的指標(biāo),在一定條件下,某化學(xué)藥劑抑制特定微生物的最低濃度。半致死劑量(LD50):是評定某藥物毒性強(qiáng)弱的指標(biāo),指在一定條件下,某化學(xué)藥劑能殺死50%試驗(yàn)動物時的劑量。最低致死劑量(MLD):是評定某藥物毒性強(qiáng)弱的另一指標(biāo),指在一定條件下,某化學(xué)藥物能引起試驗(yàn)動物群體100%死亡率的最低劑量。

      (一)表面消毒劑:是指對一切活細(xì)胞都有毒性,不能用作活細(xì)胞或機(jī)體內(nèi)治療用的化學(xué)藥劑。石碳酸系數(shù):指在一定時間內(nèi),被試藥劑能殺死全部供試菌的最高稀釋度與達(dá)到同效的石碳酸的最高稀釋度之比。

      (二)抗代謝藥物的代表——磺胺類藥物 抗代謝藥物:又稱代謝拮抗物或代謝類似物,是指一類在化學(xué)結(jié)構(gòu)上與細(xì)胞內(nèi)必要代謝物的結(jié)構(gòu)相似,并可干擾正常代謝活動的化學(xué)物質(zhì)??勾x藥物主要有3種作用:(1)與正常代謝物一起共同競爭酶的活性中心,從而使微生物正常代謝所需的主要物質(zhì)無法正常合成,如磺胺類(2)使微生物合成出無正常功能的RNA(3)某些抗代謝藥物與某一生化合成途徑的終產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)類似?;前返淖饔脵C(jī)制:磺胺的結(jié)構(gòu)與細(xì)菌的一種生長因子對氨基苯甲酸高度相似,故是它的代謝類似物,因此兩者間會發(fā)生競爭性拮抗作用。在THFA的合成過程中,兩種抗代謝物——磺胺和三甲基芐二氨嘧啶(TMP,一種磺胺增效劑)作用機(jī)制是:磺胺會抑制2-氨-4-羥-7,8-二氫蝶啶酰焦磷酸與PABA的縮合反應(yīng)。這是因?yàn)榛前窞镻ABA的結(jié)構(gòu)類似物,兩者發(fā)生競爭性拮抗作用。即二氫蝶酸合成酶會錯把磺胺作底物,結(jié)果合成了無功能的“假二氫葉酸”——2-氨-4羥-7,8二氫蝶酸的類似物。因此凡能利用二氫蝶啶和PABA合成葉酸的細(xì)菌就無法合成葉酸,于是生長受到了抑制。另外,TMP因能抑制二氫葉酸還原酶,故使二氫葉酸無法還原成四氫葉酸,也就是增強(qiáng)了磺胺的抑制作用。

      (三)抗生素 1.抗生素:是一類由微生物或其他生物或其他生物生命活動過程中合成的次生代謝產(chǎn)物或其人工衍生物,它們在很低濃度時就能抑制或干擾它種生物的生命活動,因而可用作優(yōu)良的化學(xué)治療劑。

      2.種類,活力單位與制菌譜

      抗生素的活力稱為效價,其劑量一般用“單位”(unit)表示。測定效價方法有物理學(xué)方法,化學(xué)方法和生物方法等幾種。生物效價可用稀釋法,比濁法或擴(kuò)散法測定,其中以擴(kuò)散法中的管碟法最為常用。

      抗菌譜:各種抗生素有其不同的制菌范圍。如青霉素和紅霉素主要抗G+細(xì)菌,鏈霉素和新霉素以抗G-細(xì)菌為主等。3.半合成抗生素與生物藥物素

      (對天然抗生素的結(jié)構(gòu)進(jìn)行人為改造后的抗生素稱為半合成抗生素。把具多種生理活性的微生物次生代謝物稱作生物藥物素。4.微生物的抗藥性 產(chǎn)生抗藥性原因有:(1)產(chǎn)生一種能使藥物失去活性的酶(2)把藥物作用的靶位加以修飾和改變(3)形成“救護(hù)途徑”(4)式藥物不能透過細(xì)胞膜(5)通過主動外排系統(tǒng)把進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)的藥物泵出細(xì)胞外。第七章 微生物的遺傳變異和育種

      遺傳:指發(fā)生在親子間的關(guān)系,指上一代生物如何將自身的一整套遺傳基因穩(wěn)定的傳遞給下一代的行為或功能,具有極其穩(wěn)定的特性。1.遺傳型:又稱基因型,指某一生物個體所含有的全部遺傳因子即基因組所攜帶的遺傳信息。2.表型:指某一生物體所具有的一切外表特征和內(nèi)在特性的總和,是其遺傳型在合適環(huán)境條件下通過代謝和發(fā)育而得到的具體體現(xiàn)。

      3.變異:指生物體在某種外因或內(nèi)因的作用下所引起的遺傳物質(zhì)結(jié)構(gòu)或數(shù)量的改變,即遺傳型的改變。

      4.飾變:指外表的修飾性改變,即一種不涉及遺傳物質(zhì)結(jié)構(gòu)改變而只發(fā)生在轉(zhuǎn)錄,轉(zhuǎn)譯水平上的表型變化。

      第一節(jié) 遺傳變異的物質(zhì)基礎(chǔ) 一,3個經(jīng)典實(shí)驗(yàn)

      (一)經(jīng)典轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn):肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)。詳見書P190

      (二)噬菌體感染實(shí)驗(yàn):將大腸桿菌培養(yǎng)在放射性的32PO43-或35SO42-作為磷源或硫源的組合培養(yǎng)基中,從而制備出含32P-DNA核心的噬菌體或含35S-蛋白質(zhì)外殼的噬菌體。詳見P190

      (三)植物病毒重建實(shí)驗(yàn):將TMV(煙草花葉病毒)放在一定濃度的苯酚溶液中振蕩,就能將它的蛋白質(zhì)外殼與RNA核心相分離。結(jié)果發(fā)現(xiàn)裸露的RNA也能感染煙草,并使其患典型癥狀,而且在病斑中還能分離到完整的TMV粒子。二,遺傳物質(zhì)在微生物細(xì)胞內(nèi)存在的部位和方式

      (一)7個水平

      1.細(xì)胞水平:真核和原核微生物的大部分DNA都集中在細(xì)胞核或核區(qū)中。

      2.細(xì)胞核水平:真核生物的細(xì)胞核具有核膜包裹,形態(tài)固定的真核,原核生物只有原始的無核膜包裹的呈松散狀態(tài)存在的核區(qū)。真核和原核的核區(qū)稱為核基因組,染色體組或基因組。除核基因組外,真核和原核的細(xì)胞質(zhì)中,多數(shù)還存在一類DNA含量少,能自主復(fù)制的核外染色體。如:真核細(xì)胞中有<1>細(xì)胞質(zhì)基因,包括線粒體或葉綠體基因等<2>共生生物,如草履蟲品系的卡巴顆粒<3>2um質(zhì)粒,存在釀酒酵母的細(xì)胞核中,但不與和基因組整合。3.染色體水平:(1)染色體數(shù)(2)染色體倍數(shù):指同一細(xì)胞中相同染色體的套數(shù)。只有一套染色體,就稱為單倍體,含有兩套就稱為雙倍體。4.核酸水平:(1)核酸種類:絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA,只有部分病毒,多數(shù)植物病毒和少數(shù)噬菌體等的遺傳物質(zhì)是RNA。(2)核酸結(jié)構(gòu):絕大多數(shù)微生物的DNA是雙鏈的,只有少數(shù)病毒和fd噬菌體等的DNA是單鏈的。RNA也有單鏈和雙鏈之分。(3)DNA長度:一般可用bp(堿基對)作單位。

      5.基因水平:基因是生物體內(nèi)一切具有自主復(fù)制能力的最小遺傳功能單位,其物質(zhì)基礎(chǔ)是一條以直線排列,具有特定核苷酸序列的核酸片段,由眾多基因構(gòu)成了染色體,每個基因大體在1000-1500bp的范圍,相對分子質(zhì)量約為6.7*105。原核生物的基因控制系統(tǒng)是由一個操縱子和它的調(diào)節(jié)基因所組成的。每個操縱子又包括3種功能上密切相關(guān)的基因——結(jié)構(gòu)基因,操縱基因和啟動基因。結(jié)構(gòu)基因:是決定某一多肽結(jié)構(gòu)的DNA模板,它是通過轉(zhuǎn)錄和轉(zhuǎn)譯過程來執(zhí)行多肽合成任務(wù)的。操縱基因:是位于啟動基因和結(jié)構(gòu)基因之間的一段核苷酸序列,它與結(jié)構(gòu)基因緊密連鎖在一起,能通過與阻遏物的結(jié)合與否,控制結(jié)構(gòu)基因是否轉(zhuǎn)錄。啟動基因:是一種依賴于DNA的RNA多聚酶所識別的核苷酸序列,它既是DNA多聚酶的結(jié)合部位,又是轉(zhuǎn)錄的起始位點(diǎn)。真核生物一般無操縱子結(jié)構(gòu),存在著大量不編碼序列和重復(fù)序列,轉(zhuǎn)錄與轉(zhuǎn)譯在細(xì)胞中有空間分隔,以及基因被許多無編碼功能的內(nèi)含子阻隔,從而使編碼序列變成不連續(xù)的外顯子狀態(tài)。6.密碼子水平:遺傳密碼:是指DNA鏈上決定各具體氨基酸的特定核苷酸排列順序。遺傳密碼的信息單位是密碼子,每個密碼子由3個核苷酸序列即1個三聯(lián)體所組成。7.核苷酸水平:絕大多數(shù)生物的DNA組分中,都只含有腺苷酸(AMP),胸苷酸(TMP),鳥苷酸(GMP)和胞苷酸(CMP)4種脫氧核苷酸。只有少數(shù)例外,含有堿基—5—羥甲基胞嘧啶。<1>每個堿基對的平均相對分子質(zhì)量約為650,<2>106的dsDNA約為1.5kb或0.5um<3>3nmol堿基的重量約等于1ug

      (二)原核生物的質(zhì)粒 1.定義和特點(diǎn)。

      (1)質(zhì)粒:凡游離于原核生物核基因組以外,具有獨(dú)立復(fù)制能力的小型共價閉合環(huán)狀的dsDNA分子,即cccDNA。

      (2)質(zhì)粒具有麻花狀的超螺旋結(jié)構(gòu),大小一般為1.5-300kb,相對分子質(zhì)量為106-108,僅相當(dāng)于1%核基因組大小。

      (3)質(zhì)粒是一種獨(dú)立存在于細(xì)胞內(nèi)的復(fù)制子,如果其復(fù)制行為與染色體的復(fù)制同步,稱為嚴(yán)謹(jǐn)型復(fù)制控制;另一類的復(fù)制與染色體的復(fù)制不同步,稱為松弛型復(fù)制控制。

      (4)含質(zhì)粒的細(xì)胞在正常的培養(yǎng)基上受吖啶類染料,絲裂菌素C,紫外線燈因子處理時,由于其復(fù)制受抑而核染色體的復(fù)制仍然繼續(xù)進(jìn)行,從而引起子代細(xì)胞中不帶質(zhì)粒,此即為質(zhì)粒消除。

      (5)某些質(zhì)粒具有與染色體發(fā)生整合與脫離功能,如F因子,這類質(zhì)粒又稱附加體。2.質(zhì)粒在基因工程中的應(yīng)用

      (1)質(zhì)粒具有基因工程操縱的優(yōu)點(diǎn),例如<1>體積小,便于DNA的分離和操作<2>呈環(huán)狀,使其在化學(xué)分離過程中能保持性能穩(wěn)定<3>有不受核基因組控制的獨(dú)立復(fù)制起始點(diǎn)<4>拷貝數(shù)多,使外源DNA可很快擴(kuò)散<5>存在抗藥性基因等選擇性標(biāo)記,便于含質(zhì)??寺〉臋z出和選擇。(2)E.coli的pBR322質(zhì)粒是一個常用的克隆載體,其優(yōu)點(diǎn)是:<1>體積小<2>在宿主E.coli中穩(wěn)定地維護(hù)高拷貝數(shù)<3>若用氯霉素抑制其宿主的蛋白質(zhì)合成,則每個細(xì)胞可擴(kuò)增到含1000-3000個質(zhì)粒<4>分離極其容易<5>可插入較多的外源DNA<6>結(jié)構(gòu)完全清楚,各種核酸內(nèi)切酶可酶解的位點(diǎn)可任意選用<7>有兩個選擇性抗藥性標(biāo)記<8>可方便地通過轉(zhuǎn)化作用導(dǎo)入宿主細(xì)胞。

      3.質(zhì)粒分離與鑒定:質(zhì)粒的分離一般可包括細(xì)胞的裂解,蛋白質(zhì)和RNA的去除以及設(shè)法使質(zhì)粒DNA與染色體DNA相分離等步驟。經(jīng)分離后的質(zhì)粒,可用電鏡,瓊脂糖或聚丙烯酰胺凝膠電泳來鑒定。

      4.質(zhì)粒的種類:接合性質(zhì)粒;抗藥性質(zhì)粒;產(chǎn)細(xì)菌和抗生素質(zhì)粒;具有生理功能的質(zhì)粒;產(chǎn)毒質(zhì)粒

      5.典型質(zhì)粒簡介:(1)F質(zhì)粒:又稱F因子,至育因子或性因子是E.coli等細(xì)菌決定性別并有轉(zhuǎn)移能力的質(zhì)粒(2)R質(zhì)粒:又稱R因子種類很多,一般是由兩個相連的DNA片段組成,其一稱抗性轉(zhuǎn)移因子,主要含調(diào)節(jié)DNA復(fù)制和拷貝數(shù)的基因以及轉(zhuǎn)移基因,具有轉(zhuǎn)移功能其二為抗性決定子,大小不很固定,無轉(zhuǎn)移功能,其上含各種抗性基因。(3)Col質(zhì)粒:又稱大腸桿菌素質(zhì)?;虍a(chǎn)大腸桿菌素因子。許多細(xì)菌都能產(chǎn)生抑制或殺死其他近緣或同種不同菌株的代謝產(chǎn)物,因?yàn)樗怯少|(zhì)粒編碼的蛋白質(zhì),且不像抗生素那樣具有很廣的殺菌譜,稱為細(xì)菌素。(4)Ti質(zhì)粒:即誘癌質(zhì)?;蚬诎`質(zhì)粒。T-DNA片段會與植物細(xì)胞的核基因組整合,合成正常植株所沒有的冠癭堿類,破壞控制細(xì)胞分裂的激素調(diào)節(jié)系統(tǒng),從而使它轉(zhuǎn)為癌細(xì)胞。(5)Ri質(zhì)粒:可侵染雙子葉植物的根部,并誘生大量可稱為毛狀根的不定根。(6)mega質(zhì)粒:即巨大質(zhì)粒,存在于根瘤菌屬中,其上有一系列與共生固氮相關(guān)的基因。(7)降解性質(zhì)粒:只在假單胞菌屬中發(fā)現(xiàn)。這類質(zhì)粒可為解降一系列復(fù)雜有機(jī)物的酶編碼,從而使這類細(xì)菌在污水處理,環(huán)境保護(hù)等方面發(fā)揮作用。第二節(jié) 基因突變和誘變育種 一,基因突變

      基因突變:簡稱突變,是變異的一種,泛指細(xì)胞內(nèi)遺傳物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)或數(shù)量突然發(fā)生的可遺傳的變化,可自發(fā)或誘導(dǎo)產(chǎn)生。狹義的突變專指基因突變,廣義的突變包括基因突變和染色體畸變。

      野生型菌株:從自然界分離到的菌株,簡稱野生型。野生型經(jīng)突變后形成的帶有新性狀的菌株,稱突變株。

      (一)突變類型:凡能用選擇性培養(yǎng)基快速選擇出來的突變株稱選擇性突變株,反之,則稱為非選擇性突變株。1.營養(yǎng)缺陷型:某一野生菌株因發(fā)生基因突變而喪失合成一種或幾種生長因子,堿基或氨基酸的能力,因而無法再在基本培養(yǎng)基上正常生長繁殖的變異類型。2.抗性突變型:指野生型菌株因發(fā)生基因突變,而產(chǎn)生的對某化學(xué)藥物或致死物理因子的抗性變異類型。

      3.條件致死突變型:某菌株或病毒經(jīng)基因突變后,在某種條件下可正常生長,繁殖并呈現(xiàn)其固有的表型,而在另一種條件下卻無法生長,繁殖,這種突變型稱為條件致死突變型。Ts突變株即溫度敏感突變株是一類典型的條件致死突變株。

      4.形態(tài)突變型:指由突變引起的個體或菌落形態(tài)的變異,一般屬非選擇性突變。5.抗原突變型:指由于基因突變引起的細(xì)胞抗原結(jié)構(gòu)發(fā)生的變異類型,包括細(xì)胞壁缺陷變異,莢膜或鞭毛成分變異等。6.產(chǎn)量突變型:通過基因突變而產(chǎn)生的在代謝產(chǎn)量上明顯有別于原始菌株的突變株。若產(chǎn)量顯著高于原菌株,稱為正突變,反之稱為負(fù)突變。

      (二)突變率:某一細(xì)胞在每一世代中發(fā)生某一性狀突變的機(jī)率。

      (三)基因突變特點(diǎn):(1)自發(fā)性(2)不對應(yīng)性(3)稀有性(4)獨(dú)立性(5)可誘變性(6)穩(wěn)定性(7)可逆性

      (四)基因突變自發(fā)性和不對應(yīng)性的實(shí)驗(yàn)證明

      1.Luria等的變量試驗(yàn)2.Newcombe的涂布試驗(yàn)3.Lederberg等的影印平板培養(yǎng)法。實(shí)驗(yàn)過程詳見書P204-206

      (五)基因突變及其機(jī)制:基因突變的機(jī)制是多樣的,可以是自發(fā)的或誘發(fā)的,誘發(fā)的又可分僅影響一對堿基對的點(diǎn)突變和影響一段染色體的畸變。

      1.誘發(fā)突變:簡稱誘變,是指通過人為的方法,利用物理,化學(xué)或生物因素顯著提高基因自發(fā)突變頻率的手段。凡具有誘變效應(yīng)的任何因素,都稱為誘變劑。

      (1)堿基的置換:是染色體的微小損傷,因它只涉及一對堿基被另一對堿基所置換,屬于點(diǎn)突變。置換又可分為兩個亞類:一類稱轉(zhuǎn)換,即DNA鏈中一個嘌呤被另一個嘌呤或一個嘧啶被另一個嘧啶所置換;另一類稱顛換,即一個嘌呤被一個嘧啶或一個嘧啶被一個嘌呤所置換。

      (2)移碼突變:指誘變劑會使DNA序列中的一個或少數(shù)幾個核苷酸發(fā)生增添或缺失,從而使該處后面的全部遺傳密碼的閱讀框架發(fā)生改變,并進(jìn)一步引起轉(zhuǎn)錄和轉(zhuǎn)譯錯誤的一類突變。由移碼突變所產(chǎn)生的突變株,稱為移碼突變株。

      (3)染色體畸變:某些強(qiáng)烈理化因子,如電離輻射和烷化劑,亞硝酸等,除了能引起上述的點(diǎn)突變外,還會引起DNA分子的大損傷——染色體畸變,即包括染色體結(jié)構(gòu)上的缺失,重復(fù),插入,易位和倒位,也包括染色體數(shù)目的變化。

      轉(zhuǎn)座:DNA序列通過非同源重組的方式,從染色體某一部位轉(zhuǎn)移到同一染色體上另一部位或其他染色體上某一部位現(xiàn)象。凡具有轉(zhuǎn)座作用的一段DNA序列,稱轉(zhuǎn)座因子。轉(zhuǎn)座因子又稱 可移動基因,可移動遺傳因子或跳躍基因。

      2.自發(fā)突變:是指生物體在無人工干預(yù)下自然發(fā)生的低頻率突變。原因有:(1)由背景輻射和環(huán)境因素引起(2)由微生物自身有害代謝產(chǎn)物引起(3)由DNA復(fù)制過程中堿基配對錯誤引起。

      (六)紫外線對DNA的損傷及其修復(fù)

      嘧啶對UV(紫外線)的敏感性要比嘌呤強(qiáng)的多,其光化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)物主要是嘧啶二聚體(TC)和水合物。

      1.光復(fù)活作用:把經(jīng)UV照射后的微生物立即暴露于可見光下時,就可以出現(xiàn)明顯降低其死亡率的現(xiàn)象,即光復(fù)活作用。經(jīng)了解,經(jīng)UV照射后帶有嘧啶二聚體的DNA分子,在黑暗下會被一種光激活酶——光解酶結(jié)合,這種復(fù)合物在300-500nm可見光下時,此酶會因獲得光能而激活,并使二聚體重新分解成單體。2.切除修復(fù):是活細(xì)胞內(nèi)一種用于被UV等誘變劑損傷后DNA的修復(fù)方式之一,又稱暗修復(fù)。,這是一種不依賴可見光,只通過酶切作用去除嘧啶二聚體,隨后重新合成一段正常DNA鏈的核酸修復(fù)方式。二,突變與育種

      (一)自發(fā)突變與育種:1從生產(chǎn)中育種2.定向培育優(yōu)良菌株:定向培育:是一種利用微生物的自發(fā)突變,并采用特定的選擇條件,通過對微生物群體不斷移植以選育出優(yōu)良菌株的方法。

      (二)誘變育種:是指利用物理,化學(xué)等誘變劑處理均勻而分散的微生物細(xì)胞群,在促進(jìn)其突變率顯著提高的基礎(chǔ)上,采用簡便,快速和高速的篩選方法,從中挑選出少數(shù)符合目的的突變株,以供科學(xué)實(shí)驗(yàn)或生產(chǎn)實(shí)踐使用。1.誘變育種的基本環(huán)節(jié):見書P214 2.誘變育種中的幾個原則:(1)選擇簡單有效的誘變劑 艾姆氏實(shí)驗(yàn):是一種利用細(xì)菌營養(yǎng)缺陷型的回復(fù)突變來檢測環(huán)境或食品中是否存在化學(xué)致癌劑的方法。

      (2)挑選優(yōu)良的出發(fā)菌株 出發(fā)菌株:就是用于育種的原始菌株。(3)處理單細(xì)胞或單孢子懸液(4)選用最適的誘變劑量

      (5)充分利用復(fù)合處理的協(xié)同效應(yīng)

      (6)利用和創(chuàng)造形態(tài),生理與產(chǎn)量間的相關(guān)指標(biāo)(7)設(shè)計高效篩選方案(8)創(chuàng)造新型篩選方法 3.3類突變株的篩選方法

      (1)產(chǎn)量突變株的篩選:詳見書P218(2)抗藥性突變株的篩選:梯度平板法是定向篩選抗藥性突變株的一種有效方法。(3)營養(yǎng)缺陷型突變株的篩選:

      <1>與篩選營養(yǎng)缺陷型突變株有關(guān)的3類培養(yǎng): 基本培養(yǎng)基(MM):僅能滿足某微生物的野生型菌株生長所需要的最低成分的組合培養(yǎng)基。完全培養(yǎng)基(CM):凡可滿足一切營養(yǎng)缺陷型菌株?duì)I養(yǎng)需要的天然或半組合培養(yǎng)基。補(bǔ)充培養(yǎng)基(SM):凡只能滿足相應(yīng)的營養(yǎng)缺陷型突變株生長需要的組合或半組合培養(yǎng)基。<2>與營養(yǎng)缺陷型突變有關(guān)的3類遺傳型個體

      野生型:指從自然界分離到的任何微生物在其發(fā)生人為營養(yǎng)缺陷突變前的原始菌株。

      營養(yǎng)缺陷型:野生型菌株經(jīng)誘變劑處理后,由于發(fā)生力喪失某酶合成能力的突變,因而只能在有該酶合成產(chǎn)物的培養(yǎng)基中才能生長。原養(yǎng)型:一般指營養(yǎng)缺陷型突變株回復(fù)突變或重組后產(chǎn)生的菌株,其營養(yǎng)要求在表型上與野生型相同。

      <3>營養(yǎng)缺陷型的篩選方法:一般要經(jīng)過誘變,淘汰野生型,檢出和鑒定營養(yǎng)缺陷型4個環(huán)節(jié)。

      第三節(jié) 基因重組和雜交育種

      基因重組:兩個獨(dú)立基因組內(nèi)的遺傳,通過一定的途徑轉(zhuǎn)移到一起,形成新的穩(wěn)定基因組的過程,又稱遺傳重組,簡稱重組。重組是在核酸分子水平上的概念。一,原核生物的基因重組 特點(diǎn):(1)片段性(2)單向性(3)轉(zhuǎn)移機(jī)制獨(dú)特而多樣。原核生物的4種主要遺傳重組形式

      (一)轉(zhuǎn)化:受菌體直接吸收供菌體的DNA片段而獲得后者部分遺傳性狀的現(xiàn)象。通過轉(zhuǎn)化方式而形成的雜種后代,稱為轉(zhuǎn)化子。

      1.轉(zhuǎn)化微生物的種類:主要有肺炎鏈球菌,嗜血桿菌屬,芽孢桿菌屬,奈瑟氏球菌屬,根瘤菌屬,葡萄球菌屬,假單胞菌屬等。

      2.感受體:是指受體細(xì)胞最易接受外源DNA片段并能實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化的一種生理狀態(tài)。

      調(diào)節(jié)感受態(tài)的一類特異蛋白稱感受態(tài)因子,它包括3種主要成分,即膜相關(guān)DNA結(jié)合蛋白,細(xì)胞壁自溶素,和幾種核酸酶。

      3.轉(zhuǎn)化因子:本質(zhì)是離體的DNA片段。4.轉(zhuǎn)化過程:(1)供體菌的dsDNA片段與感受態(tài)受體菌細(xì)胞表面的膜連DNA結(jié)合蛋白相結(jié)合,其中一條鏈被核酸酶水解,另一條進(jìn)入細(xì)胞(2)來自供體菌的ssDNA片段被細(xì)胞內(nèi)的特異蛋白RecA結(jié)合,并使其于受體菌核染色體上的同源區(qū)段配對,重組,形成一小段雜合DNA區(qū)段。(3)受體菌染色體組進(jìn)行復(fù)制,于是雜合區(qū)也跟著得到復(fù)制(4)細(xì)胞分裂后,形成一個轉(zhuǎn)化子和一個仍保持受體菌原來基因型的子代。5.轉(zhuǎn)染:指用提純的病毒核酸去感染其宿主細(xì)胞或其原生質(zhì)體,可增殖出一群正常病毒后代的現(xiàn)象。

      (二)轉(zhuǎn)導(dǎo):通過缺陷噬菌體的媒介,把供體細(xì)胞的小片段DNA攜帶到受體細(xì)胞中,通過交換與整合,使后者獲得前者部分遺傳性狀的現(xiàn)象。轉(zhuǎn)導(dǎo)種類有:

      1.普遍轉(zhuǎn)導(dǎo):通過極少數(shù)完全缺陷噬菌體對供體菌基因組上任何小片段DNA進(jìn)行誤包,而將其遺傳性狀傳遞給受體細(xì)菌的現(xiàn)象。普遍傳導(dǎo)分(1)完全普遍轉(zhuǎn)導(dǎo)(2)流產(chǎn)普遍轉(zhuǎn)導(dǎo):經(jīng)轉(zhuǎn)導(dǎo)噬菌體的媒介而獲得了供體菌DNA片段的受體菌,如果這段外源DNA在其內(nèi)既不進(jìn)行交換,整合和復(fù)制,也不迅速消失,而僅表示穩(wěn)定的轉(zhuǎn)錄,轉(zhuǎn)譯和性狀表達(dá)。2.局部轉(zhuǎn)導(dǎo):指通過部分缺陷的溫和噬菌體把供菌體的少數(shù)特定基因攜帶道受體菌中,并與后者的基因組整合,重組,形成轉(zhuǎn)導(dǎo)子的現(xiàn)象。特點(diǎn)是:(1)只局限于傳遞供體菌核染色體上的個別特定基因,一般為噬菌體整合位點(diǎn)兩側(cè)的基因(2)該特定基因由部分缺陷的溫和噬菌體攜帶(3)缺陷噬菌體的形成方是由于它在脫離宿主核染色體過程中,發(fā)生低頻率的誤切或由于雙重溶菌體的裂解而形成(4)局部轉(zhuǎn)導(dǎo)噬菌體的產(chǎn)生要通過UV等因素對溶源菌的誘導(dǎo)并引起裂解后才產(chǎn)生。根據(jù)轉(zhuǎn)導(dǎo)子出現(xiàn)的頻率高低把局部轉(zhuǎn)導(dǎo)分兩類:(1)低頻轉(zhuǎn)導(dǎo):指通過一般溶源菌釋放的噬菌體所進(jìn)行的轉(zhuǎn)導(dǎo),因其只能形成極少數(shù)轉(zhuǎn)導(dǎo)子,故稱低頻轉(zhuǎn)導(dǎo)。含有極少數(shù)局部轉(zhuǎn)導(dǎo)噬菌體的裂解物稱為低頻轉(zhuǎn)導(dǎo)裂解物。(2)高頻轉(zhuǎn)導(dǎo):在局部轉(zhuǎn)導(dǎo)中,若對雙重溶源菌進(jìn)行誘導(dǎo),就會產(chǎn)生含50%左右的局部轉(zhuǎn)導(dǎo)噬菌體的高頻轉(zhuǎn)導(dǎo)裂解物,用這種裂解物去轉(zhuǎn)導(dǎo)受菌體,就可獲得高達(dá)50%左右的轉(zhuǎn)導(dǎo)子,故稱高頻轉(zhuǎn)導(dǎo)。3.溶源轉(zhuǎn)變:當(dāng)正常的溫和噬菌體感染其宿主而使其發(fā)生溶源化時,因噬菌體基因整合到宿主的核基因組上,而使宿主獲得了除免疫性外地新遺傳性狀的現(xiàn)象。

      (三)接合:供體菌通過性菌毛與受體菌直接接觸,把F質(zhì)?;蚱鋽y帶的不同長度的核基因組片段傳遞給后者,使后者獲得若干新遺傳性狀的現(xiàn)象。通過接合而獲得的新遺傳性狀的受體細(xì)胞稱為接合子。

      1.能進(jìn)行接合的微生物種類:在G-細(xì)菌中尤為普遍。如:克雷伯氏菌屬,沙雷氏菌屬,弧菌屬,固氮菌屬,假單胞菌屬,鏈霉菌屬等。2.E.coli的4種接合型菌株

      (1)F+菌株:即雄性菌株,指細(xì)胞內(nèi)存在一至幾個F質(zhì)粒,并在細(xì)胞表面著生一至幾條性菌毛的菌株。F+菌株使F-菌株轉(zhuǎn)性接合過程為:(1)在F質(zhì)粒的一條單鏈特定位點(diǎn)上產(chǎn)生裂口(2)以滾環(huán)模型方式復(fù)制F質(zhì)粒(3)在F-中,線形外源DNA單鏈合成互補(bǔ)雙鏈,經(jīng)環(huán)化后,形成新的F質(zhì)粒,于是,完成了F-至F+的轉(zhuǎn)變。

      (2)F-菌株:即雌性菌株,指細(xì)胞中無F質(zhì)粒,細(xì)胞表面沒有性菌毛的菌株。它可通過與F+菌株或F’菌株的接合而接受供體菌的F質(zhì)?;騀’質(zhì)粒,從而使自己轉(zhuǎn)變成雄性菌株,也可通過接合接受來自Hfr菌株的一部分或一整套核基因組DNA。(3)Hfr菌株(高頻重組菌株):因F質(zhì)粒已從游離態(tài)轉(zhuǎn)變成在核染色體組特定位點(diǎn)上的整合態(tài),故Hfr菌株與F—菌株相接合后,發(fā)生基因重組的頻率要比單純用F+與F—接合后的頻率要高出數(shù)百倍,故名。Hfr菌株接合過程:(1)Hfr與F-細(xì)胞配對(2)通過性菌毛是兩個細(xì)胞直接接觸,并形成結(jié)合管;Hfr的染色體在起始子部位開始復(fù)制,至F質(zhì)粒插入的部位才告結(jié)束;供體DNA的一條單鏈通過性菌毛進(jìn)入受體細(xì)胞(3)發(fā)生接合中斷(4)外源雙鏈DNA片段與受體菌的染色體的DNA雙鏈間進(jìn)行雙交換,從而產(chǎn)生了穩(wěn)定的接合子

      (4)F’菌株:當(dāng)Hfr菌株細(xì)胞內(nèi)的F質(zhì)粒因不正常切離而脫離核染色體組時,可重新形成游離的,但攜帶整合位點(diǎn)鄰近一小段核染色體基因的特殊F質(zhì)粒,稱F’質(zhì)?;騀’因子。凡攜帶F’質(zhì)粒的菌株,稱為初生F’菌株,其遺傳性狀介于F+與Hfr菌株之間;通過F’菌株與F-菌株接合可使后者也成為F’菌株,這就是次生F’菌株。

      (四)原生質(zhì)體融合:通過人為的方法,使遺傳性狀不同的兩個細(xì)胞的原生質(zhì)體進(jìn)行融合,借以獲得兼有雙親遺傳性狀的穩(wěn)定重組子的過程。由此法獲得的重組子,稱為融合子。原生質(zhì)體融合的主要操作步驟是:先選擇兩株特有價值,并帶有選擇性遺傳性遺傳標(biāo)記的細(xì)胞作為親本菌株,置于等滲溶液中,用適當(dāng)?shù)拿摫诿溉コ?xì)胞壁,再將形成的原生質(zhì)體進(jìn)行離心聚集,加入促融合劑PEG(聚乙二醇)或借電脈沖等因素促進(jìn)融合,然后用等滲溶液稀釋,再涂在能促使它再生細(xì)胞壁和進(jìn)行細(xì)胞分裂的基本培養(yǎng)基平板上。待形成菌落后,再通過影音平板法,把它接種到各種選擇性培養(yǎng)基平板上,檢驗(yàn)它們是否為穩(wěn)定的融合子,最后再測定其有關(guān)生物學(xué)性狀或生產(chǎn)性能。二,真核微生物的基因重組

      (一)有性雜交:一般指不同遺傳型的兩性細(xì)胞間發(fā)生的結(jié)合和隨之進(jìn)行的染色體重組,進(jìn)而產(chǎn)生新遺傳型后代的一種育種技術(shù)。

      (二)準(zhǔn)性雜交:是一種類似于有性生殖,但比它更為原始的兩性生殖方式,這是一種在同種而不同株的體細(xì)胞間發(fā)生融合,它可不借減數(shù)分裂而導(dǎo)致低頻率基因重組并產(chǎn)生重組子。1.準(zhǔn)性生殖過程:(1)菌絲聯(lián)結(jié)(2)形成異核體(3)核融合:或稱核配,指在異核體中的兩個細(xì)胞核在某條件下,低頻率地產(chǎn)生雙倍體雜合子核的現(xiàn)象(4)體細(xì)胞交換和單倍體化:體細(xì)胞交換即體細(xì)胞中染色體間的交換,也稱有絲分裂交換 2.準(zhǔn)性雜交育種:原理:(1)選擇親本(2)強(qiáng)制異合:即用人為的方法強(qiáng)制兩個營養(yǎng)缺陷型的親本菌株形成互補(bǔ)的異核體。(3)移單菌落:將平板上長出的單菌落移種到基本培養(yǎng)基的斜面上。(4)驗(yàn)穩(wěn)定性(5)促進(jìn)變異 第四節(jié) 基因工程 一,基因工程定義 基因工程:又稱遺傳工程,是指人們利用分子微生物的理論和技術(shù),自覺設(shè)計,操縱,改造和重建細(xì)胞的遺傳核心——基因組,從而使生物的遺傳性狀發(fā)生定向變異,以最大限度地滿足人類活動的需要。

      二,基因工程的基本操縱

      (一)目的基因的取得:三條途徑(1)從適當(dāng)?shù)墓w生物包括微生物,動物或植物中取得(2)通過逆轉(zhuǎn)錄酶的作用,由mRNA合成cDNA(3)由化學(xué)合成方法合成特定功能的目的基因。

      (二)優(yōu)良載體的選擇:優(yōu)良的載體具備幾個條件:(1)是一個具自我復(fù)制能力的復(fù)制子(2)能在受體細(xì)胞內(nèi)大量增殖(3)載體上最好只有一個限制性內(nèi)切酶的切口,使目的基因能固定地整合到載體DNA的一定位置上(4)其上必須有一種選擇性遺傳標(biāo)記,以便及時高效地選擇出工程菌或工程細(xì)胞。

      (三)目的基因與載體DNA的體外重組:目的基因與載體DNA進(jìn)行共價結(jié)合,形成完整的,有復(fù)制能力的環(huán)狀重組載體或稱嵌合體。

      (四)重組載體導(dǎo)入受體細(xì)胞

      (五)重組受體細(xì)胞的篩選和鑒定

      (六)工程菌或工程細(xì)胞的大規(guī)模培養(yǎng)

      三,基因工程的應(yīng)用

      (一)在生產(chǎn)多肽類藥物,疫苗中的應(yīng)用:如抗腫瘤,抗病毒功能的干擾素,白細(xì)胞介素等;用于治療心血管系統(tǒng)疾病的有尿激酶原,組織型溶纖蛋白酶原激活因子,鏈激酶以及抗凝血因子等。

      (二)改造傳統(tǒng)工業(yè)發(fā)酵菌種:如我國已完成利用遺傳工程菌生產(chǎn)L-甲硫氨酸的中型試驗(yàn)

      (三)動,植物特性的基因工程改良

      (四)基因工程在環(huán)保中的應(yīng)用:例如:將降解芳烴,萜烴和多環(huán)芳烴的質(zhì)粒轉(zhuǎn)移到能降解烴的Pseudomonas sp細(xì)菌中,獲得了能同時降解4種烴類的超級菌,它能把原油中的2/3的烴分解掉。第五節(jié) 菌種的衰退,復(fù)壯和保藏 一,菌種的衰退與復(fù)壯

      衰退:是指由于自發(fā)突變的結(jié)果,而使某物種原有一系列生物性狀發(fā)生量變或質(zhì)變的現(xiàn)象。具體表現(xiàn)有:(1)原有形態(tài)性狀變得不典型了(2)生長速度變慢,產(chǎn)生的孢子變少(3)代謝產(chǎn)物生產(chǎn)能力下降(4)致病菌對宿主侵染力的下降(5)對外界不良條件包括低溫,高溫或噬菌體侵染等抵抗能力的下降,等等。狹義的復(fù)壯僅是一種消極的措施,指的是在菌種已發(fā)生衰退的情況下,通過純種分離和測定典型性狀,生產(chǎn)性能等指標(biāo),從已衰退的群體中篩選出少數(shù)尚未退化的個體,以達(dá)到恢復(fù)原菌株固有性狀的相應(yīng)措施,廣義的復(fù)壯則是一項(xiàng)積極的措施,即在菌種的典型特征或生產(chǎn)性狀尚未衰退前,就經(jīng)常有意識地采取純種分離和生產(chǎn)性狀的測定工作,以期從中選擇到自發(fā)的正突變個體。

      (一)衰退的防止:1.控制傳代次數(shù)2.創(chuàng)造良好的培養(yǎng)條件3.利用不易衰退的細(xì)胞傳代4.采用有效的菌種保藏方法。

      (二)菌種的復(fù)壯

      1.純種分離法:主要有兩類方法:一種較粗放,可達(dá)到“菌落純”水平;另一類較精細(xì),可達(dá)到“菌株純”的水平。

      2.通過宿主體復(fù)壯3.淘汰已衰退的個體 二,菌種的保藏

      1.保藏機(jī)構(gòu):如中國微生物菌種保藏委員會(CCCCM),中國典型培養(yǎng)物保藏中心(CCTCC),美國典型菌種保藏中心(ATCC)等。

      2.原種:用于長期保藏的原始菌種稱保藏菌種或原種。3.保藏方法:冷凍干燥保藏法,液氮保藏法和斜面?zhèn)鞔ā?/p>

      第八章 微生物的生態(tài)

      1.生態(tài)學(xué)是一門研究生命系統(tǒng)與其環(huán)境系統(tǒng)見相互作用規(guī)律的科學(xué),微生物生態(tài)學(xué)是生態(tài)學(xué)的一個分支,它的研究對象是微生物群體與其周圍生物和非生物環(huán)境條件間相互作用的規(guī)律。

      2.在生命科學(xué)研究領(lǐng)域中,從宏觀到微觀一般可分為10個層次:生物圈,生態(tài)系統(tǒng),群落,種群,個體,器官,組織,細(xì)胞,細(xì)胞器和分子,前四個客觀層次都是生態(tài)學(xué)的研究范疇。第一節(jié) 微生物在自然界中分布與菌種資源的開發(fā) 一,微生物在自然界中的分布

      (一)土壤中的微生物:是微生物的“天然培養(yǎng)基”。一般來說,在每克耕作層土壤中,各種微生物含量之比大體有一個10倍系列的遞減規(guī)律:細(xì)菌(108)>放線菌(107)>霉菌(106)>酵母菌(105)>藻類(104)>原生動物(103).(二)水體中的微生物

      1.不同水體中的微生物種類:(1)淡水型水體的微生物<1>清水型水生微生物——存在于有機(jī)物含量低的水體中,以化能自養(yǎng)微生物和光能自養(yǎng)微生物為主如硫細(xì)菌,鐵細(xì)菌,衣細(xì)菌,藍(lán)細(xì)菌和光合細(xì)菌等。<2>腐敗型水生微生物——在含有大量外來有機(jī)物的水體中生長,主要有各種腸道桿菌,芽孢桿菌,弧菌和螺菌。在較深的湖泊或水庫等淡水生境中,微生物呈明顯的垂直分布帶:<1>沿岸帶:噬纖維菌屬<2>深水區(qū),一些厭氧光合細(xì)菌和若干兼性厭氧菌可以生長<3>湖底區(qū),有一些厭氧菌,如產(chǎn)甲烷菌類和梭菌等。

      (2)海水型水體微生物:主要是一些藻類以及細(xì)菌中的芽孢桿菌屬,假單胞菌屬,弧菌屬和一些發(fā)光細(xì)菌等,2.飲用水的微生物學(xué)標(biāo)準(zhǔn):飲用水的微生物種類主要采用E.coli為代表的大腸菌群數(shù)為指標(biāo)。良好的飲用水,其細(xì)菌總數(shù)應(yīng)<100個/ml,當(dāng)>500個/ml時就不宜作飲用水了。

      (三)空氣中的微生物:了解,見P249

      (四)工農(nóng)業(yè)產(chǎn)品上的微生物

      1.工業(yè)產(chǎn)品的霉腐:霉腐微生物學(xué):研究各種工農(nóng)業(yè)產(chǎn)品上有害微生物分布,種類,霉腐機(jī)制以及防治方法的微生物學(xué)分支。

      材料劣化:各種材料和工農(nóng)業(yè)產(chǎn)品因受氣候,物理,化學(xué)或生物因素的作用而發(fā)生變質(zhì),破壞現(xiàn)象。其中以微生物引起的材料劣化最為嚴(yán)重,包括:<1>霉變:由霉菌引起的劣化。<2>腐朽<3>腐爛<4>腐蝕

      2.食品上的微生物:為防止食品的霉腐,除在加工,包裝過程中嚴(yán)格消滅其中的有害微生物外,還可以在食品中添加少量無害的防腐劑如,苯甲酸,山梨酸,脫氫醋酸,維生素K3等 3.農(nóng)產(chǎn)品上的微生物:由A.flavus(黃曲霉)部分菌株產(chǎn)生的黃曲霉毒素(AFT)和Fusarium spp產(chǎn)生的單端胞烯族毒素T2更是強(qiáng)烈的致癌劑。ATF從火雞中發(fā)現(xiàn)。至少有18種衍生物,毒性以B1,B2和G1,G2最強(qiáng)。ATF并不直接致癌,它要在人或動物體內(nèi)經(jīng)代謝活化后才引起致癌作用。AFT先與肝臟內(nèi)的細(xì)胞色素P450酶系作用,產(chǎn)生ATF-8,9-環(huán)氧化物,可與肝臟DNA和血清蛋白共價結(jié)合形成加合物,但主要與DNA分子的鳥嘌呤N-7位結(jié)合,形成AFB1-N7-鳥嘌呤,由此引起致癌基因p53的突變,最終導(dǎo)致肝癌發(fā)生。

      (五)極端環(huán)境下的微生物:1.嗜熱微生物,廣泛分布在草堆,廄肥,煤堆,溫泉,火山地,地?zé)釁^(qū)土壤以及海底火山口附近。細(xì)分為5類:詳見表P252。2.嗜冷微生物:指一類最適生長在溫度低于15攝氏度,最高生長溫度低于20攝氏度和最低生長溫度在0攝氏度以下的細(xì)菌,真菌及藻類等微生物。3.嗜酸微生物:只能生活在低pH(<4)條件下,在中性pH下即死亡的微生物。4.嗜堿微生物:能專性生活在pH10-11的堿性條件下而不能生活在中性條件下的微生物。5.嗜鹽微生物:必須在高鹽濃度下才能生長的微生物。包括許多細(xì)菌和少數(shù)藻類。6.嗜壓微生物:必須生長在高靜水壓環(huán)境中的微生物。7.抗輻射微生物:抗輻射微生物對不良環(huán)境因素僅有抗性或耐受性,而不能有“嗜好”。微生物的抗輻射能力明顯高于高等動,植物。

      (六)生物體內(nèi)外的正常菌群 1.人體的正常菌群

      (1)正常菌群:生活在健康動物各部位,數(shù)量大,種類較穩(wěn)定,一般能發(fā)揮有益作用的微生物種群。人體共有五大微生物系統(tǒng),包括消化道,呼吸道,泌尿生殖道,口腔和皮膚。微生態(tài)平衡:在一般情況下,正常菌群與人體保持著一個十分和諧的平衡狀態(tài),在群體內(nèi)部各微生物間也互相制約,維持穩(wěn)定,有序的相互關(guān)系。

      (2)腸道正常菌群對宿主具有很多有益作用,包括排阻,抑制外來致病菌,提供維生素等營養(yǎng),產(chǎn)生淀粉酶,蛋白酶等有助消化的酶類,分解有毒或致癌物質(zhì)等。

      (3)正常菌群失調(diào):正常菌群的微生物生態(tài)平衡是相對的,可變的和有條件的,一旦宿主的防御功能減弱,正常菌群生長部位改變或長期服用抗生素等制菌藥物后,就會引起正常菌群失調(diào)。原先某些不致病的正常菌群就乘機(jī)大量繁殖,成了致病菌,這類特殊的致病菌即稱條件致病菌。由它們引起的感染,稱為內(nèi)源感染。

      (4)微生態(tài)制劑:是依據(jù)微生態(tài)學(xué)理論而制成的含有有益菌的活菌制劑,其功能在于維持宿主微生態(tài)平衡,調(diào)整宿主的微生態(tài)失調(diào)并兼有其他保健功能。益生菌劑:通常是指一類分離自正常菌群,以高含量活菌為主體,一般以口服或粘膜途徑投入,有助于改善宿主特定部位微生物生態(tài)平衡并兼有若干其他有益生理活性的生物制劑。2.無菌動物與悉生生物

      無菌動物:凡在其體內(nèi)外不存在任何正常菌種的動物。悉生生物:凡已人為地接種上某種或某些已知純種微生物的無菌動物或植物。3.根際微生物和附生微生物

      根際微生物:又稱根圈微生物,生活在根系鄰近土壤,依賴根系的分泌物,外滲物和脫落細(xì)胞而生長,一般對植物發(fā)揮有益作用的正常菌群。

      附生微生物:生活在植物地上部分表面,主要借植物外滲物質(zhì)或分泌物質(zhì)為營養(yǎng)的微生物。第二節(jié) 微生物與生物環(huán)境間的關(guān)系

      一,互生:兩種可單獨(dú)生活的生物,當(dāng)它們在一起時,通過各自的代謝活動而有利于對方,或偏利于一方的生活方式。

      1.互生現(xiàn)象與發(fā)酵工業(yè)中的混菌培養(yǎng)?;炀囵B(yǎng)又稱混合培養(yǎng),有時也稱混合發(fā)酵,這是在深入研究微生物純培養(yǎng)基礎(chǔ)上的人工微生物生態(tài)工程。

      二,共生:是指兩種生物共居在一起,相互分工合作,相依為命,甚至達(dá)到難分難解,合二為一的極其緊密的一種相互關(guān)系。

      (一)微生物間的共生:最典型的例子是由菌藻共生或菌菌共生的地衣。

      (二)微生物與植物間的共生:1.根瘤菌與植物間的共生2.菌根菌與植物

      (三)微生物與動物間的共生:1.微生物與昆蟲的共生:僅生活在宿主細(xì)胞外的共生生物,稱外共生生物,生活在宿主細(xì)胞內(nèi),叫內(nèi)共生生物。2.瘤胃微生物與反芻動物的共生

      三,寄生:一般指一種小型生物生活在另一種較大型生物的體內(nèi)或體表,從中奪取營養(yǎng)并進(jìn)行生長繁殖,同時使后者蒙受損害甚至被殺死的一種相互關(guān)系。前者稱寄生物,后者稱宿主或寄主。

      (一)微生物間的寄生:蛭弧菌寄生在G-細(xì)菌內(nèi)。

      (二)微生物與植物間的寄生:凡必須從活得植物細(xì)胞或組織中獲取其所需營養(yǎng)物才能生存者,稱為專性寄生物,另一類是除寄生生活外,還可以生活在死植物上或人工配制的培養(yǎng)基中,這就是兼性寄生物。

      (三)微生物與動物間的寄生:見書P263不重要。

      四,拮抗:又稱抗生,指由某種生物所產(chǎn)生的特定代謝產(chǎn)物可抑制他種生物的生長發(fā)育甚至殺死它們的一種相互關(guān)系。

      五,捕食:又稱獵食,一般指一種大型的生物直接捕捉,吞食另一種小型生物以滿足其營養(yǎng)需要的相互關(guān)系。

      第三節(jié) 微生物與自然界物質(zhì)循環(huán) 一,碳素循環(huán):圖見書P265 二,氮素循環(huán):1.生物固氮2.硝化作用:氨態(tài)氮經(jīng)硝化細(xì)菌的氧化,轉(zhuǎn)變?yōu)橄跛釕B(tài)氮的過程,稱硝化作用。3.同化性硝酸鹽還原作用:指硝酸鹽被生物體還原成銨鹽并進(jìn)一步合成各種含氮有機(jī)物的過程。4.氨化作用:指含氮有機(jī)物經(jīng)微生物的分解而產(chǎn)生氨的作用。5.銨鹽同化作用:以銨鹽作營養(yǎng),合成氨基酸,蛋白質(zhì)和核酸等有機(jī)含氮物的作用。6.異化性硝酸鹽還原作用:指硝酸離子充作呼吸鏈末端的電子受體而被還原為亞硝酸的作用。7.反硝化作用:又稱脫氮作用,指硝酸鹽轉(zhuǎn)化為氣態(tài)氮化物(N2和N2O)的作用。(8)亞硝酸氨化作用:指亞硝酸通過異化性還原經(jīng)羥氨轉(zhuǎn)變成氨的作用。三,硫素循環(huán)與細(xì)菌瀝濾

      (一)硫素循環(huán):1.同化性硫酸鹽還原作用:指硫酸鹽經(jīng)還原后,最終以疏基形式固定在蛋白質(zhì)等成分中。2.脫硫作用:指在無氧條件下,通過一些腐敗微生物的作用,把生物體中蛋白質(zhì)等含硫有機(jī)物中的硫分解成H2S等含硫氣體的作用。3.硫化作用:即硫的氧化作用,指H2S或S被微生物氧化成硫或硫酸的作用。4.異化性硫酸鹽還原作用:是指硫酸作為厭氧菌呼吸鏈的某端電子受體而被還原為亞硫酸或H2S的作用。5.異化性硫還原作用:指硫還原成H2S的作用。

      (二)細(xì)菌瀝濾:又稱細(xì)菌浸出或細(xì)菌冶金。詳見書P268 四,磷素循環(huán):1.不溶性無機(jī)磷的克溶化2.可溶性無機(jī)磷的有機(jī)化3.有機(jī)磷的礦化 第四節(jié) 微生物與環(huán)境保護(hù) 一,水體的污染——富營養(yǎng)化 富營養(yǎng)化:是指水體中因氮,磷等元素含量過高而引起水體表層的藍(lán)細(xì)菌和藻類過度生長繁殖的現(xiàn)象。

      水華:指發(fā)生在淡水水體中的富營養(yǎng)化現(xiàn)象。二,用微生物治理污染

      (一)污水的微生物處理

      (1)BOD:即“生化需氧量”或“生化耗氧量”,又稱生物需氧量,是水中有機(jī)物含量的一個間接指標(biāo)。BOD的測定條件一般規(guī)定在20攝氏度下5晝夜,故常用BOD5符合表示。我國對地面水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定為:一級水BOD5值<1mg/L,二級水<3mg/L,三級水<4mg/L,若>10mg/L時,表示該水已嚴(yán)重污染,魚類無法生存。

      (2)COD:即化學(xué)需氧量,是表示水體中有機(jī)物含量的一個簡便的間接指標(biāo),指1L污水中所含的有機(jī)物在用強(qiáng)氧化劑將它氧化后,所消耗氧的毫克數(shù)。

      (3)TOD:即總需氧量,指污水中能被氧化的物質(zhì)在高溫下燃燒變成穩(wěn)定氧化物時所需的氧量。

      (4)DO:即溶解氧量,指溶于水體中的分子態(tài)氧,是評價水質(zhì)優(yōu)劣的重要指標(biāo)。我國規(guī)定地面水質(zhì)的合格標(biāo)準(zhǔn)為:DO>4mg/L。

      (5)SS:即懸浮物含量,指污水中不溶性固態(tài)物質(zhì)的含量。(6)TOC:即總有機(jī)碳含量,指水體內(nèi)所含有機(jī)物中的全部有機(jī)碳的量。2.用于污水處理的特種微生物:(1)分解氰:有能產(chǎn)生氰水解酶的Nocardia spp,Pseudomonas spp等菌株(2)分解丙烯晴:有N.corallina等菌種(3)分解多氯聯(lián)苯(PCB):有Rhodotorula spp等菌種(4)分解多環(huán)芳烴類物質(zhì):有ALchromobacter spp等菌種(5)分解炸藥成分:可分解三硝基甲苯(TNT)者有Citrobacter spp等(6)分解芳香族磺酸鹽:有Ps。Putida等菌種(7)分解1-苯基-十一烷磺酸鹽(ABS):有Bacillus spp等菌種(8)分解聚乙烯醇(PVA):有Pseudomonas sp等菌種。外生物質(zhì):又稱異生物質(zhì),是指一些條件下并不存在的有人工合成的化學(xué)物質(zhì),例如殺蟲劑,殺菌劑。共代謝:許多外生物質(zhì)易被各種細(xì)菌或真菌降解,有些則須添加一些有機(jī)物作為初級能源后才能降解,這一現(xiàn)象成為共代謝。3.污水處理的方法和裝置

      (1)完全混合曝氣法:又稱表面加速曝氣法,是一種利用活性污泥處理污水的方法?;钚晕勰啵菏侵敢环N由或細(xì)菌,原生動物和其他微生物群聚集在一起組成的凝絮團(tuán),在污水處理中具有有很強(qiáng)的吸附,分解有機(jī)物或毒物的能力。

      (2)生物轉(zhuǎn)盤法:這是一種適合土地面積緊張的大城市內(nèi)利用生物膜處理污水的方法。生物轉(zhuǎn)盤一般是由一組質(zhì)輕,耐腐蝕的塑料圓板以一定間隔串接在同一橫軸上而成。三,沼氣發(fā)酵與環(huán)境保護(hù)

      (一)沼氣發(fā)酵的3個階段

      沼氣:又稱生物氣,是一種混合可燃?xì)怏w,主要成分為甲烷,另有少量H2,N2和CO2。沼氣發(fā)酵又稱甲烷形成,其生物化學(xué)本質(zhì)是:產(chǎn)甲烷菌在厭氧條件下,利用H2還原CO2等碳源營養(yǎng)物以產(chǎn)生細(xì)胞物質(zhì),能量和代謝廢物——CH4的過程。

      (1)水解階段:有多種厭氧或兼性厭氧的水解性或發(fā)酵性細(xì)菌把纖維素,淀粉等糖類水解成單糖,并進(jìn)而形成丙酮酸;把蛋白質(zhì)水解氨基酸,并進(jìn)而形成有機(jī)酸和氨;把脂類水解成甘油和脂肪酸。

      (2)產(chǎn)酸階段:有厭氧的產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸細(xì)菌群把第一階段產(chǎn)生的各種有機(jī)酸分解成乙酸,H2和CO2的過程。

      (3)產(chǎn)氣階段:有嚴(yán)格厭氧的產(chǎn)甲烷菌群利用一碳化合物,二碳化合物和H2產(chǎn)生甲烷的過程。

      (二)甲烷形成的生化機(jī)制 1.產(chǎn)甲烷菌簡介

      產(chǎn)甲烷菌:是一類必須生活在嚴(yán)格厭氧生境下并伴有甲烷產(chǎn)生的古生菌,其形態(tài)和生理,生化特性呈現(xiàn)明顯的多樣性。2.參與甲烷形成反應(yīng)的獨(dú)特輔酶

      (1)作C1載體的輔酶:<1>甲烷呋喃:又稱CO2還原因子,是一種低相對分子質(zhì)量輔酶,有酚,谷氨酸,二羧基脂肪酸和呋喃環(huán)4種分子結(jié)合而成。<2>甲烷蝶呤:又稱F342因子,是一種含蝶呤環(huán)的產(chǎn)甲烷菌輔酶,在342nm處呈現(xiàn)一淺藍(lán)色熒光。<3>輔酶M:即2-疏基乙烷磺酸,是已知輔酶中相對分子質(zhì)量最小者,酸性強(qiáng),在260nm處有吸收峰,但不發(fā)熒光。<4>輔酶F430:一種黃色,可溶性,含四吡咯結(jié)構(gòu)的化合物,作用與CoM相似,以甲基還原酶復(fù)合物的一部分而參與產(chǎn)甲烷作用的最終反應(yīng)。(2)參與氧化還原反應(yīng)的輔酶

      <1>輔酶F420:是一種黃素衍生物,其化學(xué)結(jié)構(gòu)類似于一般黃素輔酶FMN。氧化型F420的吸收光譜為420nm,可產(chǎn)生藍(lán)綠色熒光,當(dāng)呈還原態(tài)時,則熒光消失。

      <2>輔酶HS-HTP:即7-疏基庚酰基絲氨酸磷酸,與維生素中泛酸的結(jié)構(gòu)相似,在甲烷形成的最終反應(yīng)步驟中作為甲基還原酶的電子供體。3.甲烷形成中的主要反應(yīng):(1)CO2的甲酰化:CO2被MF激活并隨之還原成甲?;?)從甲?;羴喖谆图谆杭柞;鶑腗F轉(zhuǎn)移到MP,接著通過脫水和還原步驟后,分別達(dá)到亞甲基和甲基水平(3)甲基從MP轉(zhuǎn)移到CoM上(4)甲基還原為甲烷(5)產(chǎn)能反應(yīng) 4.甲烷形成作用以細(xì)胞質(zhì)的生物合成:見書P280 三,用微生物監(jiān)測環(huán)境污染

      1.用腸道菌群的數(shù)量作為水體質(zhì)量的指標(biāo)。

      2.用Salmonella typhimurium的組氨酸缺陷突變株的回復(fù)突變即“艾姆氏試驗(yàn)法”檢測水體的污染狀況和食品,飲水,藥物中是否含有三致毒物(致癌變,致畸變,致突變)。3.用生物發(fā)光檢測試樣的污染程度或毒性強(qiáng)弱。

      4.發(fā)光細(xì)菌:是一類G-,長有極生鞭毛的桿菌或弧菌,兼性厭氧,在有氧條件下能發(fā)出波長為475-505nm的熒光。

      5.生物發(fā)光的反應(yīng)為:FMNH2+O2+RCHO——(熒光酶)——→FMH+RCOOH+H2O+光

      因此,除初級電子供體NADH外,發(fā)光反應(yīng)還須提供FMN,長鏈脂族醛,O2和熒光酶4個條件。

      第九章 傳染與免疫

      第一節(jié) 傳染

      一,傳染與傳染病 疾?。荷矬w在一定條件下,由體內(nèi)或體外致病因素引起的一系列復(fù)雜且有特征性的病理狀態(tài)。

      病原體:凡能引起傳染病的各種微生物和其他生物。

      傳染:又稱感染或侵染,是指外源或內(nèi)源性病原體突破其宿主的三道免疫防線后,在宿主的特點(diǎn)部位定值,生長繁殖或產(chǎn)生酶及毒素,從而引起一系列病理生理的過程。傳染?。菏且活愑苫虿≡w的大量繁殖所引起,可從某一宿主個體直接或間接傳播到同種或異種宿主另一些個體的疾病。

      人畜共患?。褐高@種傳染病能在人類與其他脊椎動物間發(fā)生自然轉(zhuǎn)移,較重要的包括鼠疫,狂犬病,鸚鵡熱,瘋牛病等。二,決定傳染結(jié)局的三大因素

      (一)病原體:病原體的數(shù)量,致病特性和侵入方式是決定傳染結(jié)局中的最主要因素。1.毒力:又稱致病力,表示病原體致病能力的強(qiáng)弱。

      (1)侵襲力:指病原體所有具有的突破宿主防御功能,并在其中生長繁殖和現(xiàn)實(shí)蔓延擴(kuò)散的能力,包括以下3種能力:<1>吸附和侵入能力 <2>繁殖與擴(kuò)散能力 透明質(zhì)酸酶:舊稱“擴(kuò)散因子”??伤鈾C(jī)體結(jié)締組織中的透明質(zhì)酸,引起組織松散,通透性增加,有利于病原體迅速擴(kuò)散,因而可發(fā)展成全身性感染。膠原酶:能水解膠原蛋白以利于病原體在組織中擴(kuò)散。血漿凝固酶:能使血漿加速凝固成纖維蛋白屏障,借以保護(hù)病原體免受宿主吞噬細(xì)胞和抗體的作用。鏈激酶:又稱血纖維蛋白溶酶,能激活血纖維蛋白溶酶原,使之變成血纖維蛋白溶酶,再由后者把血漿中的纖維蛋白凝塊水解,從而有利于病原體在組織中擴(kuò)散。卵磷脂酶:又稱a毒素,可水解各種組織的細(xì)胞,尤其是紅細(xì)胞。

      <3>抵抗宿主防御功能的能力:如一些Streptpcpccus spp可產(chǎn)生溶血素去抑制白細(xì)胞的趨化性。

      (2)毒素:細(xì)菌毒素可分為外毒素和內(nèi)毒素兩大類。<1>外毒素:指在病原體細(xì)菌生長過程中不斷向外界環(huán)境分泌的一類毒性蛋白質(zhì),有的屬于酶,有的屬于酶原,有的屬于毒蛋白。

      類毒素:用0.3%-0.4%甲醛溶液對外毒素進(jìn)行脫毒處理,可獲得失去毒性但仍保留其原有免疫原性的生物制品。將其注射機(jī)體后,可使機(jī)體產(chǎn)生對相應(yīng)外毒素具有免疫性的抗體(抗毒素)。常用的類毒素有白喉類毒素,破傷風(fēng)類毒素和肉毒類毒素。

      <2>內(nèi)毒素:是G-細(xì)菌細(xì)胞壁外層的組分之一,其化學(xué)成分是脂多糖(LPS)。2.入侵病原體的數(shù)量:詳見書P288 3.侵入門徑:(1)消化道(2)呼吸道(3)皮膚創(chuàng)口(4)泌尿生殖道(5)其他途徑

      (二)宿主的免疫力 免疫或稱免疫力,免疫性:是機(jī)體識別和排除抗原性異物的一種保護(hù)性功能,在正常條件下,它對機(jī)體有利;在異常條件下,也可損害機(jī)體。免疫功能包括:<1>免疫防御<2>免疫穩(wěn)定<3>免疫監(jiān)視。

      (三)環(huán)境因素:詳見書P290 三,傳染的3種可能結(jié)局

      (一)隱性傳染:如果宿主的免疫力很強(qiáng),而病原菌的毒力相對較弱,數(shù)量又較少,傳染后只引起宿主真的輕微損害,且很快就將病原體徹底消滅,因而基本上不出現(xiàn)臨床癥狀者。

      (二)帶菌狀態(tài):如果病原菌與宿主雙方都有一定的優(yōu)勢,但病原體僅被限制于某一局部且無法大量繁殖,兩者長期處于相持的狀態(tài)。

      (三)顯性傳染:如果宿主的免疫力較低,或入侵病原菌的毒力較強(qiáng),數(shù)量較多,病原菌很快在體內(nèi)繁殖并產(chǎn)生大量有毒產(chǎn)物,是宿主的細(xì)胞和組織蒙受嚴(yán)重?fù)p害,生理功能異常,于是就出現(xiàn)了一系列臨床癥狀。按發(fā)病時間的長短可把顯性傳染分為急性傳染和慢性傳染。按發(fā)病的部位的不同,顯性傳染又可分為局部感染和全身感染兩種,按性質(zhì)和程度的不同,可把它們分成4類:(1)毒血癥:病原體被限制在局部病灶,只有其所產(chǎn)毒毒才進(jìn)入血流而引起全身性癥狀者。如白喉,破傷風(fēng)等。(2)菌血癥:病原體由局部的原發(fā)病灶侵入血流后傳播至遠(yuǎn)處組織,但未在血流中大量繁殖的傳染病。如傷寒癥的早期。(3)敗血癥:病原體侵入血流并在其中大量繁殖,造成宿主嚴(yán)重?fù)p傷和全身性中毒癥狀,如銅綠假單胞菌引起敗血癥。(4)膿毒血癥:一些化膿性細(xì)菌在引起宿主的敗血癥的同時,又在其許多臟器中引起化膿性病灶者。如金黃色葡萄球菌可引起濃度血癥。第二節(jié) 非特異性免疫

      非特異性免疫:凡在生物長期進(jìn)化過程中形成,屬于先天即有,無特殊針對性的對付病原體的天然抵抗能力。也稱先天免疫或自然免疫。一,表皮和屏障結(jié)構(gòu)

      (一)皮膚與粘膜:這是宿主對病原體的“第一道防線”或“機(jī)械防線”,其作用有3種:(1)機(jī)械性阻擋和排除作用(2)化學(xué)物質(zhì)的抗菌作用(3)正常菌群的拮抗作用

      (二)屏障結(jié)構(gòu):1.血腦屏障:一種可阻擋抗病原體及其有毒產(chǎn)物或某些藥物從血液透入大腦組織或腦脊液的非專有解剖構(gòu)造,具有保護(hù)中樞神經(jīng)系統(tǒng)的功能。2.血胎屏障:由母體子宮內(nèi)膜的底蛻膜和胎兒的毛絨膜共同組成。二,吞噬細(xì)胞及其吞噬作用

      吞噬細(xì)胞:是一類存在于血液,體液或組織中,能進(jìn)行變形蟲運(yùn)動,并能吞噬,殺死和消化病原體微生物等異??乖陌准?xì)胞,最主要的吞噬細(xì)胞有兩類,其一為多行核白細(xì)胞中的嗜中性粒細(xì)胞;其二為以巨噬細(xì)胞。

      (一)多形核白細(xì)胞(PMN):又稱粒細(xì)胞,一類有分節(jié)狀細(xì)胞核,細(xì)胞質(zhì)內(nèi)含大量溶酶體顆粒的白細(xì)胞。形狀較小,運(yùn)動力強(qiáng),在骨髓中形成,壽命短,存在于血流和骨髓中。有三類:嗜中性粒細(xì)胞,嗜堿性粒細(xì)胞,嗜酸性粒細(xì)胞。

      (二)巨噬細(xì)胞:是一類存在于血液,淋巴和多種組織中的大型單核細(xì)胞,壽命長,可作變形蟲狀運(yùn)動,并有吞噬和胞飲功能。在體外培養(yǎng),具有粘附于玻璃,塑料表面和吸收錐蟲藍(lán)等特性。功能有:(1)吞噬和殺菌作用(2)抗原遞呈作用(3)免疫調(diào)節(jié)作用(4)抗癌作用

      三,炎癥反應(yīng)

      炎癥:是機(jī)體對病原體的侵入或其他損傷的一種保護(hù)性反應(yīng),在相應(yīng)部位出現(xiàn)紅,腫,熱,痛和功能障礙,是炎癥的五大特征。炎癥的免疫反應(yīng)機(jī)理:(1)動員大量吞噬細(xì)胞聚集在炎癥部位(2)血流的加速使血液中抗菌因子和抗體發(fā)生局部濃縮(3)死亡的宿主細(xì)胞堆集可釋放一部分抗菌物質(zhì)(4)炎癥中心部位氧濃度的下降和乳酸濃度的提高,可抑制多種病原體的生長(5)炎癥部位體溫可降低某些病原體的繁殖速度

      四,正常體液或組織中的抗菌物質(zhì)

      (一)補(bǔ)體:為一補(bǔ)體系統(tǒng),是指存在于正常人體或高等動物血清中的一組非特異性血清蛋白。補(bǔ)體的本質(zhì)是一類酶原,能被任何抗原—抗體的復(fù)合物激活,激活后的補(bǔ)體能參與破壞或清除已被抗體結(jié)合的抗原或細(xì)胞,發(fā)揮溶胞作用。

      (二)干擾素:是高等動物細(xì)胞在病毒或dsRNA等誘生劑的刺激下,所產(chǎn)生的一種具有高活性,廣譜抗病毒等功能的特異性糖蛋白。功能是能抑制病毒在細(xì)胞中增殖和免疫調(diào)節(jié)作用以及對癌細(xì)胞的殺傷作用等。

      目前所知干擾素有4類:即IFN-a,IFN-β,IFN-γ,IFN-w 第三節(jié) 特異性免疫

      特異性免疫:也稱獲得性免疫或適應(yīng)性免疫,是相對于上述非特異性免疫而言的,其主要功能是識別非自身和自身的抗原物質(zhì),并對它產(chǎn)生免疫應(yīng)答,從而保證機(jī)體內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定狀態(tài),特點(diǎn)是:(1)是生物個體在其后天活動中接觸了相應(yīng)的抗原而獲得的(2)其產(chǎn)物與相應(yīng)的刺激物之間是特異性免疫(3)包括體液免疫系統(tǒng)和細(xì)胞免疫系統(tǒng)(4)特異性免疫力在同種生物的不同個體間或同一個體在不同條件下有著明顯的差別。

      免疫應(yīng)答:是指一類發(fā)生在活生物體內(nèi)的特異性免疫的系列反應(yīng)過程??煞?階段:即感應(yīng)階段,增殖和分化階段,以及效應(yīng)階段。根據(jù)參與的免疫活性細(xì)胞的種類和功能的不同,免疫應(yīng)答又可分為細(xì)胞免疫和體液免疫兩類。

      細(xì)胞免疫:指機(jī)體在抗原刺激下,一類小淋巴細(xì)胞發(fā)生增殖,分化,進(jìn)而直接攻擊靶細(xì)胞或間接地釋放一些淋巴因子的免疫作用。體液免疫:指機(jī)體受抗原刺激后,來源于骨髓的一類小淋巴細(xì)胞進(jìn)行增殖并分化為漿細(xì)胞,由它合成抗體并釋放到體液中以發(fā)揮其免疫作用。TD抗原:即胸腺依賴性抗原,包括血細(xì)胞,血清成分和細(xì)菌細(xì)胞等在內(nèi)多數(shù)抗原,它需要抗原遞呈細(xì)胞遞呈抗原,促使成熟的TH轉(zhuǎn)化成活化的YH后才能刺激TC和TD產(chǎn)生淋巴因子,以及刺激成熟的B細(xì)胞轉(zhuǎn)變成漿細(xì)胞后產(chǎn)生抗體。

      TI抗原:即非胸腺依賴性抗原,指它在刺激機(jī)體產(chǎn)生抗體時,不需要T細(xì)胞輔助的抗原或是對T細(xì)胞依賴程度很低的抗原,包括一些多糖類,脂類和核酸類抗原。一,免疫器官

      (一)中樞免疫器官:又稱一級淋巴器官,是免疫細(xì)胞發(fā)生,分化和成熟的部位。

      1.骨髓:是形成各類淋巴細(xì)胞,巨噬細(xì)胞和血細(xì)胞的部位。骨髓中的多能干細(xì)胞具有很大的分化能力。可分化出:(1)髓樣干細(xì)胞(2)淋巴干細(xì)胞 2.胸腺:T細(xì)胞的成熟主要通過胸腺中的網(wǎng)狀上皮細(xì)胞所分泌的胸腺素和胸腺生成素等多種胸腺因子和胸腺微環(huán)境的共同作用完成。

      3.法氏囊:為鳥類特有,形如囊狀,是一個促使鳥類B細(xì)胞分化,發(fā)育以及發(fā)揮其體液免疫功能中樞淋巴器官,相當(dāng)于人和哺乳動物骨髓功能。

      (二)外周免疫器官:主要是脾臟和淋巴結(jié)。二,免疫細(xì)胞及其在細(xì)胞免疫中的作用

      免疫細(xì)胞:泛指一切具有免疫功能的細(xì)胞,包括各類淋巴細(xì)胞,粒細(xì)胞,單核細(xì)胞核各種類型的巨噬細(xì)胞。

      免疫活性細(xì)胞:僅指能特異地識別抗原,即能接受抗原的刺激,并隨后進(jìn)行分化,增殖和產(chǎn)生抗體或淋巴因子,以發(fā)揮特異性免疫應(yīng)答的一群細(xì)胞,主要指T細(xì)胞和B細(xì)胞。

      (一)T細(xì)胞:即T淋巴細(xì)胞,是一種參與特異性免疫應(yīng)答的小淋巴細(xì)胞。主要執(zhí)行細(xì)胞免疫功能。

      1.T細(xì)胞起源于骨髓,轉(zhuǎn)移到胸腺中分化,成熟后,再分布到外周淋巴器官和外周血液中。因此T細(xì)胞又稱胸腺依賴型淋巴細(xì)胞。2.T細(xì)胞表面有其獨(dú)特的表面標(biāo)志。包括表面受體和表面抗原兩類。E受體指T細(xì)胞上能與綿羊紅細(xì)胞相結(jié)合的受體,可是周圍的綿羊紅細(xì)胞結(jié)合在其周圍而形成一玫瑰花狀物。3.按T細(xì)胞的功能來介紹幾個亞群:

      (1)調(diào)節(jié)性T細(xì)胞:<1>輔助性T細(xì)胞:在體液免疫中發(fā)揮作用,主要功能是輔助B細(xì)胞,促使其活化和產(chǎn)生抗體。<2>抑制性T細(xì)胞:可抑制TH,TC和B細(xì)胞的功能,由它控制淋巴細(xì)胞的增殖。

      (2)效應(yīng)性T細(xì)胞:<1>遲發(fā)型超敏T細(xì)胞(TDTH):又稱遲發(fā)型T細(xì)胞,在細(xì)胞介導(dǎo)的免疫中發(fā)揮作用。TDTH在抗原的刺激下,可被活化,增殖并釋放多種淋巴因子。它們可在機(jī)體的局部引起以單核細(xì)胞浸潤為主的炎癥,這就是遲發(fā)性超感反應(yīng)(DTH)。<2>細(xì)胞毒T細(xì)胞:又稱殺傷性T細(xì)胞,在細(xì)胞介導(dǎo)免疫中發(fā)揮作用。

      (二)B細(xì)胞:即B淋巴細(xì)胞,一種在細(xì)胞膜表面帶有自己合成的免疫球蛋白的淋巴細(xì)胞。因此B細(xì)胞又稱骨髓依賴性淋巴細(xì)胞或囊依賴性淋巴細(xì)胞。又稱骨髓依賴性淋巴細(xì)胞或囊狀依賴性淋巴細(xì)胞。

      1.B細(xì)胞和表面受體:為膜表面免疫球蛋白,其主要成分是單體的IgM和IgD。2.B細(xì)胞的表面抗原:為B細(xì)胞抗原受體SmIg。3.B細(xì)胞的亞群:B-1和B-2詳見書P303

      (三)第三淋巴細(xì)胞

      1.NK細(xì)胞:即自然殺傷細(xì)胞,因其細(xì)胞質(zhì)中有嗜天青顆粒,且細(xì)胞較大,故也稱大顆粒淋巴細(xì)胞。

      2.K細(xì)胞:即殺傷細(xì)胞,是一類與NK細(xì)胞相似的大顆粒淋巴細(xì)胞。通過IgG分子中的Fc片段與K細(xì)胞表面的Fc受體結(jié)合,可觸發(fā)K細(xì)胞的殺傷活性,故它能專一地但非特異地殺傷被IgG所覆蓋的靶細(xì)胞。

      (四)第四淋巴細(xì)胞:有事會對自身組織產(chǎn)生攻擊性,并導(dǎo)致自身免疫病,如全身性紅斑狼瘡。

      三,免疫分子及其在體液免疫中的作用 免疫分子:主要指抗原及抗體。

      (一)抗原:是一類能誘導(dǎo)機(jī)體發(fā)生免疫應(yīng)答并能與相應(yīng)抗體或T淋巴細(xì)胞受體發(fā)生特異性免疫反應(yīng)的大分子物質(zhì)??乖址Q免疫原??乖邆鋬蓚€特性:(1)免疫原性:又稱抗原性,指能刺激機(jī)體產(chǎn)生免疫應(yīng)答能力的特性(2)免疫反應(yīng)性:或稱反應(yīng)原性,指能與免疫應(yīng)答的產(chǎn)物發(fā)生特異反應(yīng)的特性。

      完全抗原:凡同時具有免疫原性和免疫反應(yīng)性的抗原。半抗原:又稱不完全抗原,凡缺乏免疫原性而有免疫反應(yīng)性的物質(zhì)。1.免疫原性的物質(zhì)基礎(chǔ):(1)相對分子量大(2)結(jié)構(gòu)復(fù)雜(3)異物性:指某抗原的理化性質(zhì)與其所刺激的機(jī)體的自身物質(zhì)理化性質(zhì)間的差異程度。2.抗原決定簇:又稱抗原表面,指位于抗原表面可決定抗原特異性的特定化學(xué)基團(tuán)。3.兩類半抗原:(1)復(fù)合半抗原(2)簡單半抗原 4.細(xì)菌的抗原:(1)表面抗原:指包圍子細(xì)菌細(xì)胞壁外層的抗原,主要是莢膜或微莢膜抗原。(2)菌體抗原:存在于細(xì)胞壁,細(xì)胞膜與細(xì)胞質(zhì)上的抗原。(3)鞭毛抗原:又稱H抗原。

      (4)菌毛抗原(5)外毒素和類毒素 5.共同抗原與交叉反應(yīng)

      共同抗原:為多種復(fù)雜抗原系統(tǒng)所共有的抗原,又稱類屬抗原,或交叉反應(yīng)抗原。交叉反應(yīng):甲,乙兩菌存在共同抗原而引起甲菌抗原與乙菌抗體間發(fā)生較弱的免疫反應(yīng)的現(xiàn)象。

      (二)抗體:是高等動物體在抗原物質(zhì)的刺激下,由漿細(xì)胞產(chǎn)生的一類能與相應(yīng)抗原在體內(nèi)外發(fā)生特異性結(jié)合的免疫球蛋白??贵w的5個特點(diǎn):(1)僅由魚類以上脊椎動物的漿細(xì)胞所產(chǎn)生(2)必須有相應(yīng)抗原物質(zhì)刺激免疫細(xì)胞后才能產(chǎn)生(3)能與相應(yīng)的抗原發(fā)生特異性,非共價和可逆的結(jié)合(4)其化學(xué)性質(zhì)是一類具有體液免疫功能的球蛋白(5)因抗體是蛋白質(zhì),故既具抗體功能也可作抗原去刺激異種生物產(chǎn)生相應(yīng)的抗體,這就是抗原體。免疫球蛋白(Ig):凡具有抗體活性以及與抗體有關(guān)的各種球蛋白。純化后的Ig分5類:IgG, IgA, IgM, IgD, IgE。

      1.Ig的化學(xué)結(jié)構(gòu):是由一長一短的兩對多肽鏈對稱排列而成的一個Y形分子。近對稱軸的一對較長的肽鏈,稱為重鏈或H鏈,外側(cè)一對較短的肽鏈,稱為輕鏈或L鏈。占重鏈1/4或輕鏈1/2長度的一段區(qū)域,稱可變區(qū)或V區(qū),這一區(qū)域的氨基酸序列是可變的;占重鏈3/4或輕鏈1/2長度的一段區(qū)域,則稱恒定區(qū)或C區(qū),這一區(qū)域內(nèi)氨基酸序列是恒定的。在重鏈的居中處約有30個氨基酸殘基組成了一個能使Ig分子自由曲折的區(qū)段,稱為鉸鏈區(qū)。(1)Ig肽鏈的氨基酸數(shù):一般輕鍵的氨基酸殘基數(shù)在220個左右。重鏈則是輕鏈的氨基酸殘基數(shù)的加倍,約440.(2)IgG的酶解和化學(xué)分解片段:用疏基試劑和兩種蛋白酶對其作化學(xué)分解和酶解,可產(chǎn)生10余種不同大小,構(gòu)造,性質(zhì)和免疫功能的小片段。見圖P331 <1>木瓜蛋白酶(Pap)的酶解片段:通過Pap水解,IgG1可產(chǎn)生兩個相同的抗原結(jié)合片段和一個可結(jié)晶片段。

      <2>胃蛋白酶(Pep)的酶解片段:Pep可將IgG1水解大小不同的片段。<3>疏基試劑的分解產(chǎn)物:當(dāng)IgG1在pH2.5的酸性條件下用疏基乙醇處理后,可使兩條重鏈間的二硫鍵還原,于是IgG1就分解成兩個對稱的半分子。(3)Ig的體 有單體,雙體和五體等。

      (4)Ig的抗原結(jié)合價:指每個Ig分子上能與抗原決定簇相結(jié)合部位的數(shù)目。(5)Ig的功能區(qū):又稱轄區(qū),是指Ig的結(jié)構(gòu)單元,一般呈對狀排列。(6)Ig的構(gòu)象:從T型改變成了Y型 4.產(chǎn)抗體細(xì)胞的激活和抗體的形成

      胸腺依賴型抗體(TD)的產(chǎn)生一般必須同時有3種細(xì)胞的參與:(1)抗原遞呈細(xì)胞(2)B細(xì)胞(3)T細(xì)胞

      漿細(xì)胞:形態(tài)較大,壽命較短,是分泌抗體的細(xì)胞。

      記憶細(xì)胞:是一種形態(tài)較小,壽命較長的細(xì)胞,它在遇到原初抗原的再次刺激時,會迅速轉(zhuǎn)變漿細(xì)胞并分泌抗體。

      5.機(jī)體產(chǎn)抗體的兩次應(yīng)答規(guī)律:(1)初次免疫應(yīng)答:指首次用適量抗原注射動物后,須經(jīng)一段較長的潛伏期(2)再次免疫應(yīng)答:指在初次應(yīng)答的抗體下降期再次注射同種抗原進(jìn)行免疫時,會出現(xiàn)一個潛伏期明顯縮短,抗體以IgG為主,滴度高,維持時間長的階段。6.抗體的形成機(jī)制:(1)抗體形成的克隆選擇學(xué)說(2)抗體多樣性的分子生物學(xué)機(jī)制。詳見書P318 7.單克隆抗體與淋巴細(xì)胞雜交瘤技術(shù)

      (1)單克隆抗體:指由一純系B淋巴細(xì)胞克隆經(jīng)分化,增殖后的漿細(xì)胞所產(chǎn)生的單一成分,單一特異性的免疫球蛋白分子。

      (2)淋巴細(xì)胞雜交瘤:簡稱雜交瘤,是由B淋巴細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞兩者融合而成的一種既能在體外大量增殖,又能產(chǎn)生大量McAb的雜種細(xì)胞。淋巴細(xì)胞雜交瘤的制備方法:(1)選擇親本細(xì)胞株(2)混合雙親細(xì)胞(3)促進(jìn)細(xì)胞融合(4)淘汰未融合的親本(5)雜交瘤的擴(kuò)大培養(yǎng)(6)單克隆抗體的改造 第四節(jié) 免疫學(xué)方法及其應(yīng)用 一,抗原,抗體反應(yīng)的一般規(guī)律

      (1)特異性(2)可逆性(3)定比性(4)階段性(5)條件依賴性 二,抗原,抗體間的主要反應(yīng)

      (一)凝聚反應(yīng):顆粒性抗原與相應(yīng)的抗體在合適的條件下反應(yīng)并出現(xiàn)肉眼可見的凝聚集團(tuán)現(xiàn)象。用于此反應(yīng)中的抗原又稱凝集原,抗體則稱凝集素。凝集反應(yīng)試驗(yàn)時具體方法有:(1)直接法,包括玻片法和試管法(2)間接法,典型的間接凝集試驗(yàn)又稱被動凝集反應(yīng)。

      (二)沉淀反應(yīng):可溶性抗原與其相應(yīng)的抗體在合適條件下反應(yīng),并出現(xiàn)肉眼可見的沉淀現(xiàn)象。用于此反應(yīng)中的抗原稱沉淀原,抗體稱沉淀素。1.測沉淀反應(yīng)的經(jīng)典方法:(1)環(huán)狀沉淀反應(yīng):又稱環(huán)狀試驗(yàn)。(2)絮狀沉淀反應(yīng):又稱絮狀反應(yīng)。

      2.測沉淀反應(yīng)的現(xiàn)代方法:(1)單向瓊脂擴(kuò)散法:又稱單向免疫擴(kuò)散法(2)雙向瓊脂擴(kuò)散法:又稱Ouchterlony法或雙向免疫擴(kuò)散法(3)對流免疫電泳法(4)火箭電泳法(5)雙向免疫電泳法

      (三)補(bǔ)體結(jié)合試驗(yàn):是一種有補(bǔ)體參與,并以綿羊紅細(xì)胞和溶血素是否發(fā)生溶血反應(yīng)作指標(biāo)的一種高靈敏度的抗原結(jié)合反應(yīng)。原理:(1)補(bǔ)體可以與任何抗原和抗體的復(fù)合物相結(jié)合(2)指示系統(tǒng)如遇還未被抗原和抗體復(fù)合物所結(jié)合的游離補(bǔ)體,就會出現(xiàn)肉眼易見得溶血反應(yīng)。

      (四)中和試驗(yàn):由特異性抗體抑制相應(yīng)抗原的生物活性的反應(yīng)。測定風(fēng)濕患者體內(nèi)是否存在抗鏈球菌O抗體的反應(yīng),就是利用中和試驗(yàn)來進(jìn)行的。三,免疫標(biāo)記標(biāo)本

      免疫標(biāo)記標(biāo)本技術(shù):又稱螢光抗體法,一種將結(jié)合有螢光素的螢光抗體與抗原進(jìn)行反應(yīng),借以提高免疫反應(yīng)靈敏度和適合顯微鏡觀察。常用的螢光素有:異硫氰酸熒光素,羅丹明,二氯三嗪基氨基熒光素等。

      (一)免疫酶技術(shù):又稱酶免疫測定法,一種利用酶作標(biāo)記的抗體或抗抗體以進(jìn)行抗原,抗體反應(yīng)的高靈敏的免疫標(biāo)記技術(shù)。優(yōu)點(diǎn)是:(1)由于是產(chǎn)色反應(yīng),故可用普通顯微鏡觀察結(jié)果(2)標(biāo)本經(jīng)酶標(biāo)記的抗體染色后,還可用其他染料復(fù)染,以顯示細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)(3)標(biāo)本可長久保存,隨時查看(4)特異性強(qiáng)(5)靈敏度高

      1.酶聯(lián)免疫吸附法:簡稱酶標(biāo)法。被廣泛用于檢測各種抗原或抗體。

      (1)雙抗體夾心法:這是一種測定待測標(biāo)本中是否含抗原的方法,步驟為:(1)將含已知抗體的抗血清吸附在微量滴定板上的小孔內(nèi),洗滌一次(2)加待測抗原(3)加入與待測抗原呈特異的酶聯(lián)抗體,使形成夾心(4)加入該酶的底物后,若見到有色酶解產(chǎn)物產(chǎn)生,則說明在孔壁上存在相應(yīng)的抗原。

      (2)間接免疫吸附測定法:一種檢測血清中是否含特定抗體的方法。步驟為:(1)將已知抗原吸附在微量滴定板的小孔內(nèi),用緩沖溶液洗滌3次(2)加待檢抗血清(3)加入酶聯(lián)抗抗體(4)加入該酶底物,使底物分解并產(chǎn)生顏色,待終止反應(yīng)后,依底物顏色深淺,即可知樣品中的抗體含量。

      (3)斑點(diǎn)酶免疫吸附法:以上的ELISA都是在液相中進(jìn)行酶底物的顯色反應(yīng)的,其產(chǎn)物均為可溶性有色化合物,故也可用分光光度法測其含量。本法在原理上與以上兩種相同,方法上的不同處是:(1)用硝酸纖維薄膜取代上述微量滴定板(2)最終顯色反應(yīng)是用不溶于水的有色沉淀物

      2.酶標(biāo)記免疫定位

      (1)免疫組織化學(xué):又稱酶標(biāo)免疫組織化學(xué),其原理與上述dot—ELISA相同,不同處僅用組織切片或細(xì)胞樣品代替固相抗原。(2)免疫印跡:幾種相對分子質(zhì)量不同的蛋白質(zhì)先經(jīng)SDS-PAGE凝膠電泳分離出不同的條帶,再轉(zhuǎn)印至硝酸纖維膜上,然后用酶標(biāo)記的抗體對條帶進(jìn)行顯色和鑒定。

      (三)放射免疫測定法:是一類利用放射性同位素標(biāo)記的抗原或抗體來檢測相應(yīng)抗體或抗原的高靈敏度免疫分析法。

      (四)免疫電鏡技術(shù):是一類采用電子致密物質(zhì)標(biāo)記的抗體與其相應(yīng)抗原發(fā)生特異性結(jié)合后,借電鏡檢出這一標(biāo)記復(fù)合物的技術(shù)。

      (五)發(fā)光免疫測定法:是一種把化學(xué)發(fā)光或生物發(fā)光反應(yīng)與免疫測定結(jié)合后的高靈敏度分析方法。化學(xué)發(fā)光劑有:螢光醇,異螢光醇等。優(yōu)點(diǎn)是:(1)可定量檢測抗原或抗體(2)靈敏度高(3)試劑穩(wěn)定,無毒(4)檢測操作簡便,快速。第五節(jié) 生物制品及其應(yīng)用

      一,人工自動免疫類生物制品:是一類專用于預(yù)防傳染病的生物制品。

      (一)常規(guī)疫苗

      1.疫苗:用于預(yù)防傳染病的抗原制劑稱為疫苗。廣義的疫苗包括菌苗和疫苗兩類生物制品;狹義的疫苗僅指用病毒,立克次氏體或螺旋體等微生物制成的生物制品,而菌苗則僅指用細(xì)菌制成的生物制品。疫苗又可分活疫苗和死疫苗兩類。

      (1)活疫苗:指用人工的方法使病原體減毒或從自然界篩選某病原體的無毒株或微毒株所制成的活微生物劑,有時稱減毒活疫苗。

      (2)死疫苗:用理化因子殺死病原體,但仍保留原有免疫原性的疫苗。2.類毒素:細(xì)菌的外毒素經(jīng)甲醛脫毒后仍保留原有免疫原性的預(yù)防用生物制品。常用的類毒素有:破傷風(fēng)類毒素和白喉類毒素等。

      3.自身疫苗:又稱自體疫苗,指用從病人自身病灶中分離出來的病原體所制成的死疫苗。

      (二)新型疫苗 1.亞單位疫苗:一種保留病原體中有效免疫原成分,而去除其無效或有害成分的化學(xué)純品疫苗。

      2.化學(xué)疫苗:用化學(xué)方法提取病原體中有效免疫成分制成的化學(xué)純品疫苗,其成分一般比亞單位疫苗更為簡單。

      3.多肽疫苗:又稱化學(xué)合成疫苗,指用人工合成的高免疫原性多肽片段制成的疫苗。

      4.基因工程疫苗:又稱DNA重組疫苗。一種利用基因工程構(gòu)建重組基因序列,并用它表達(dá)的免疫原性較強(qiáng),無毒性的多肽制成的疫苗。

      5.DNA疫苗:又稱核酸疫苗或基因疫苗,指一種用編碼抗原的基因制成的疫苗。6.抗獨(dú)特型抗體疫苗:位于抗體分子可變區(qū)中高變區(qū)的抗原決定簇,稱為獨(dú)特型決定簇或簡稱獨(dú)特型,它代表一個抗體分子獨(dú)特的遺傳型。優(yōu)點(diǎn)有:(1)克服抗原物質(zhì)難以獲得的困難(2)解決目標(biāo)分子或病原體自身免疫原性較弱的不利條件(3)避免使用有害或危險的病原體抗原(4)取代蛋白質(zhì)以外的抗原等等。二,人工被動免疫生物制品

      (一)特異性免疫治療劑

      1.抗毒素:一類用類毒素多次注射馬等大型動物,待其產(chǎn)生大量特異性抗體后,經(jīng)采血,分離血清并經(jīng)濃縮,純化后制成的生物制品。如:破傷風(fēng)抗毒素,白喉抗毒素,肉毒抗毒素等。2.抗病毒血清:一類用病毒作抗原去免疫動物后,取其含抗體的血清制成的精制治療用生物制品。3.抗菌血清

      4.免疫球蛋白制劑:(1)血漿丙種球蛋白(2)胎盤球蛋白(3)單克隆抗體 5.免疫核糖核酸:是一類特異性的免疫觸發(fā)劑,可使機(jī)體的正常淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化為致敏淋巴細(xì)胞以發(fā)揮其免疫作用。

      (二)非特異性免疫治療劑——免疫調(diào)節(jié)劑

      免疫調(diào)節(jié)劑:是一類能增強(qiáng),促進(jìn)和調(diào)節(jié)免疫功能的非特異性生物制品。

      1.轉(zhuǎn)移因子:一種由淋巴細(xì)胞產(chǎn)生的低分子核苷酸和多肽的復(fù)合物,無免疫原性,有種屬特異性。制劑有兩類:(1)特異性TF(2)非特異性TF 2.白細(xì)胞介素-2:舊名胸腺細(xì)胞刺激因子(TST)或T細(xì)胞生長因子,是一種由活化T細(xì)胞產(chǎn)生的多效能淋巴因子,具有促進(jìn)T細(xì)胞和NK細(xì)胞的增生,分化,增強(qiáng)效應(yīng)細(xì)胞的活性等功能。

      3.胸腺素:一種從小牛,羊或豬的胸腺中提取的可溶性多肽,具有促進(jìn)T細(xì)胞分化,成熟以及增強(qiáng)T細(xì)胞免疫功能的作用。4.細(xì)胞毒T細(xì)胞:又稱殺傷性T淋巴細(xì)胞:一種在病毒性感染和腫瘤性疾病中能殺傷帶抗原的靶細(xì)胞的效應(yīng)性淋巴細(xì)胞,是宿主清除病原因子的主要力量。5.卡介苗:一種歷史悠久,預(yù)防肺結(jié)核病得優(yōu)良減毒活菌苗。6.小棒桿菌:小棒桿菌經(jīng)加熱或用甲醛處理后的死細(xì)胞具有激活巨噬細(xì)胞,增強(qiáng)其吞噬細(xì)胞毒性作用。7.干擾素

      第十章 微生物的分類和鑒定

      第一節(jié) 通用分類單元

      一,種以上的系統(tǒng)分類單元

      (一)7級分類單元

      分類單元:又稱分類單位,分類階元或分類群。依次分為7級:界,門,綱,目,科,屬,種

      (二)種的概念:我們認(rèn)為微生物的種是一個基本分類單元,它是一大群表型特征高度相似,親緣關(guān)系及其接近,與同屬內(nèi)的其他物種有著明顯差異的一大群菌株的總稱。二,學(xué)名

      (一)雙名法:指一個物種的學(xué)名由前一個屬名和后面一個種名加詞兩部分組成。

      (二)三名法:當(dāng)某種微生物是一個亞種或變種時,學(xué)名就應(yīng)該按三名法拼寫即:學(xué)名=屬名+種名加詞+符號+亞種或變種的加詞。

      (三)有關(guān)學(xué)名的其他知識

      1.屬名:是一個表示該微生物主要特征的名詞或用作名詞的形容詞,單數(shù),第一個字母應(yīng)大寫。

      2.種名加詞:又稱種加詞,它代表一個物種的次要特征。與屬名一樣,種名加詞也由拉丁詞,希臘詞或拉丁化的外來詞所組成。3.學(xué)名的發(fā)音:均應(yīng)按拉丁字母發(fā)音規(guī)則發(fā)音。三,亞種以下的幾個分類名詞

      (一)亞種:是進(jìn)一步細(xì)分種時所用的單元,一般指除某一明顯而穩(wěn)定的特征外,其余鑒定特征都與模式種相同的種。

      (二)變種:是亞種的同義詞。

      (三)型:見書P343

      (四)菌株:又稱品系,它表示任何由一個獨(dú)立分離的單細(xì)胞繁殖而成的純遺傳型群體及其一切后代。

      第二節(jié) 微生物在生物界的地位 一,生物的界級分類學(xué)說

      (一)兩界系統(tǒng):植物和動物。

      (二)三界系統(tǒng):動物,植物,原生生物界

      (三)四界系統(tǒng):植物界,動物界,原始生物界,菌界。

      (四)五界系統(tǒng):動物界,植物界,原生生物界,真菌界和原核生物界

      (五)六界系統(tǒng):后生動物界,后生植物界,真菌界,原生生物界,原核生物界和病毒界。

      (六)三總界五界系統(tǒng):I非細(xì)胞總界II原核總界:1.細(xì)菌界2.藍(lán)細(xì)菌界III真核總界:1.植物界2.真菌界3.動物界 二,三域?qū)W說及其發(fā)展 三域?qū)W說:“域”是一個比界更高的界級分類單元,過去曾稱原界。三個域指是細(xì)菌域,以前稱“真細(xì)菌域”,古生菌域和真核生物域。

      第三節(jié) 各大類微生物的分類系統(tǒng)綱要:詳見書P349-355 第四節(jié) 微生物分類鑒定的方法

      通常可把微生物的分類鑒定方法分成4個不同水平:(1)細(xì)胞形態(tài)和習(xí)性水平(2)細(xì)胞組分水平(3)蛋白質(zhì)水平(4)核酸水平一,微生物分類鑒定中的經(jīng)典方法

      (一)經(jīng)典的鑒定指標(biāo):1.形態(tài):包括個體和群體。2.生理生化反應(yīng):包括營養(yǎng)要求;酶;代謝產(chǎn)物;對藥物的敏感性。3.生態(tài)特性:生長溫度,與氧,ph,滲透壓的關(guān)系,宿主種類等4.生活史,有性生殖情況5.血清學(xué)反應(yīng)6.對噬菌體的敏感性

      (二)微生物的微型,簡便,快速或自動化鑒定技術(shù):API細(xì)菌數(shù)值鑒定系統(tǒng);Enterotube系統(tǒng);Biolog全自動和手動細(xì)菌鑒定系統(tǒng) 二,微生物分類鑒定中的現(xiàn)代方法

      (一)通過核酸分析鑒定微生物遺傳型

      1.DNA堿基比例的測定:DNA堿基比例是指(G+C)mol%值,簡稱“GC比”它表示DNA分子中鳥嘌呤(G)和胞嘧啶(C)所占的摩爾百分比,即(G+C)mol%=(G+C/A+T+G+C)*100% 2.核酸分子雜交法:按堿基的互補(bǔ)配對原理,用人工方法對兩條不同來源的單鏈核酸進(jìn)行復(fù)性,以構(gòu)建新的雜合雙鏈核酸的技術(shù)。3.rRNA寡核苷酸編目分析 4.微生物全基因組序列的測定(二)細(xì)胞化學(xué)成分用作鑒定指標(biāo) 1.細(xì)胞壁的化學(xué)成分 2.全細(xì)胞水解液的糖型 3.磷酸類脂成分的分析 4.枝菌酸的分析 5.醌類的分析 6.氣相色譜技術(shù)用于微生物鑒定

      (三)數(shù)值分類法:又稱統(tǒng)計法,是一種依據(jù)數(shù)值分析的原理,借助現(xiàn)代計算機(jī)技術(shù)對擬分類的微生物對象按大量表型性狀程度進(jìn)行統(tǒng)計,歸類的方法。分離工作的基本步驟:(1)計算兩菌株間的相關(guān)系數(shù):有以下兩種計算方式: <1>SSM=a+d/a+b+c+d <2>SJ=a/a+b+c a為兩菌株均為呈正反應(yīng)的性狀數(shù) b為菌株甲成正反應(yīng)而乙呈負(fù)反應(yīng)

      c為菌株甲呈負(fù)反應(yīng)而乙呈正反應(yīng)的性狀數(shù) d為兩菌株均呈負(fù)反應(yīng)的性狀數(shù) SSM值既包含正反應(yīng),也包含負(fù)反應(yīng) SJ僅包含正反應(yīng)性狀(2)列出相似度矩陣

      (3)將矩陣圖轉(zhuǎn)化為樹狀譜。

      第三篇:微生物培訓(xùn)總結(jié)一

      微生物培訓(xùn)總結(jié)一

      2011年12月19-20日,我去杭州參加了關(guān)于微生物檢驗(yàn)的繼續(xù)培訓(xùn)。這次培訓(xùn)主要講了微生物的概念、重要性、以及微生物的一些相關(guān)專業(yè)基礎(chǔ)知識。

      藥品微生物檢驗(yàn)作為一門應(yīng)用微生物技術(shù)、是對藥品研制、生產(chǎn)、銷售和使用過程中進(jìn)行質(zhì)量檢測和安全評價的基礎(chǔ)專業(yè)技術(shù)。隨著制藥工業(yè)的迅速發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,藥品微生物檢驗(yàn)經(jīng)多年時間的不斷積累,在理論上不斷充實(shí),逐步發(fā)展形成藥品領(lǐng)域的一門重要分支學(xué)科,專業(yè)技術(shù)檢驗(yàn)已廣泛應(yīng)用藥品領(lǐng)域的各項(xiàng)專業(yè)和部門。國家藥典收藏的微生物學(xué)檢測項(xiàng)目逐版增加,藥品微生物檢驗(yàn)已成為執(zhí)行國家藥典、藥品標(biāo)準(zhǔn)和對藥品進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)督的法定依據(jù)。

      本次培訓(xùn)是為了隨著醫(yī)藥工業(yè)的發(fā)展,藥品生產(chǎn)企業(yè),廣泛推行GMP認(rèn)證,微生物學(xué)檢測手段是基本內(nèi)容。這讓我更加適應(yīng)當(dāng)前藥品的微生物檢驗(yàn)技術(shù)工作,將理論與實(shí)踐的想結(jié)合,為成為長期從事藥品微生物檢驗(yàn)的專業(yè)人員做準(zhǔn)備。

      2011年12月21日

      第四篇:微生物檢測培訓(xùn)問題總結(jié)范文

      微生物檢測培訓(xùn)問題總結(jié)

      1.“菌株的傳代次數(shù)不得超過5代”表示菌株傳代只能傳遞到第四代,使用第四代時意味著菌株已經(jīng)是第五代,因此,傳代記錄中不能顯示傳5代。

      2.標(biāo)準(zhǔn)菌株確認(rèn)工作是否齊全:存活性確認(rèn),純度確認(rèn),菌落形態(tài)、染色鏡檢及生化反應(yīng)進(jìn)行確認(rèn)。3.菌種保藏所用的冰箱是否經(jīng)過確認(rèn),是否容易結(jié)霜,且保存菌種(尤其是特異菌株)是否采用兩種以上的方式,防止意外流失。4.培養(yǎng)基的適用性檢查:

      微生物限度檢查中培養(yǎng)基適用性檢查:在注重回收率達(dá)到70%時,是否確保檢查用培養(yǎng)基上的菌落形態(tài)同對照培養(yǎng)基上一致。

      控制菌檢查中培養(yǎng)基適用性檢查:促生長能力----最短培養(yǎng)時間內(nèi)長出相應(yīng)的菌落;抑制能力-----最長培養(yǎng)時間下不得有菌生長;細(xì)菌培養(yǎng)時間:18-24-48小時;真菌培養(yǎng)時間:24-48-72小時,促生長取最短時間,抑制取最長時間。因此供試品在檢查時,培養(yǎng)時間應(yīng)取最長時間。

      環(huán)境監(jiān)測的培養(yǎng)基適用性檢查:“中國藥典附錄:藥品微生物實(shí)驗(yàn)室規(guī)范指導(dǎo)原則”中規(guī)定:用于環(huán)境監(jiān)測的培養(yǎng)基須特別防護(hù),最好是雙層包裝和終端滅菌。如果不能采用終端滅菌的培養(yǎng)基,在使用前應(yīng)進(jìn)行100%的預(yù)培養(yǎng)避免假陽性出現(xiàn)。同時做促生長試驗(yàn),防止假陰性出現(xiàn)。

      沉降菌監(jiān)測所用培養(yǎng)基的適用性檢查:①培養(yǎng)基回收率確認(rèn)(同微生物限度檢查的培養(yǎng)基適用性檢查);②確認(rèn)培養(yǎng)基放置最長時間,在標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)速下,一般不宜超過2小時;③同時確認(rèn)溫度、濕度及風(fēng)速對培養(yǎng)基放置的影響。

      5.潔凈區(qū)微生物監(jiān)控標(biāo)準(zhǔn)的理解是否到位?如何計算平均值。

      6.生產(chǎn)抗生素的潔凈區(qū)進(jìn)行環(huán)境監(jiān)測,其培養(yǎng)基是否添加有中和劑,如亞硫酸氫鈉、聚山梨酯等。7.潔凈室是否使用消毒劑與殺孢子輪滑使用,殺孢子劑一般半月1次(建議)8.無菌檢查:

      在結(jié)果進(jìn)行觀察時,最好將集菌器置于黑白背景下觀察,確保不能因燈檢原因而出現(xiàn)假陰性。無菌檢查結(jié)果判斷:

      集菌器出現(xiàn)渾濁,但證明不是微生物,判供試品符合規(guī)定;

      以下情況可證明無菌檢查結(jié)果無效:設(shè)備及環(huán)境微生物監(jiān)控結(jié)果不符合規(guī)定;回顧無菌試驗(yàn)過程,發(fā)現(xiàn)有可能引起微生物污染的因素(陰性對照失敗、培養(yǎng)基的靈敏度試驗(yàn)失敗等);供試管中生長的微生物經(jīng)鑒定后確認(rèn)是物品或無菌操作技術(shù)所引起。此時可以提出復(fù)驗(yàn)申請,復(fù)驗(yàn)取樣條件:

      ①盡可能使用原樣品(全檢量的2-3倍)

      ②盡可能使用與第一份來源相同的另一份樣品(如理化檢驗(yàn)樣品)③盡可能在同一處重新取樣

      9.超凈工作臺及生物安全柜中不能使用酒精燈:酒精燈的使用會導(dǎo)致局部溫度對流,在生物安全柜中則會造成潔凈氣流紊亂,從而將臺面污染的灰塵或者周圍污染的空氣帶入到無菌操作區(qū),從而污染樣品;另外超凈工作臺中放置酒精燈,潔凈風(fēng)是超外吹的,對流空氣中污染的菌可能對操作人員造成傷害。10.實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行調(diào)查:一般將重分析、重檢驗(yàn)、重取樣同時進(jìn)行,可以節(jié)省調(diào)查時間,延緩車間庫存時間。11.制藥用水中生物膜(生物膜形成微生物生長的物理和化學(xué)屏障。不僅增加了微生物對熱、各種藥物、殺菌刺、去污劑和清潔劑的抗性;而且,有利于微生物捕獲營養(yǎng)物質(zhì)。加速生長繁殖。)出現(xiàn)的可能現(xiàn)象:①在同一或同幾個監(jiān)測點(diǎn)多次檢測均出現(xiàn)菌落;②菌落的種類多樣,形態(tài)多樣;

      措施:采用大量沖洗、化學(xué)消毒如次氯酸鈉、二氧化氯等其他辦法

      第五篇:微生物總結(jié)

      微生物:一類分布廣泛、體積微小、結(jié)構(gòu)簡單、肉眼直接看不到,微小生物的總稱。

      細(xì)菌L型:細(xì)菌細(xì)胞壁的肽聚糖結(jié)構(gòu)受理化或生物因素直接破壞或合成被抑制,這種細(xì)胞壁受損的細(xì)菌在高滲環(huán)境下仍可存活,稱細(xì)菌細(xì)胞壁缺陷型或L型。

      質(zhì)粒:是染色體外的遺傳物質(zhì),控制某些特定的生物學(xué)性狀,不是細(xì)菌生長所必需。

      莢膜:是細(xì)菌合成分泌的包繞于細(xì)胞壁外的一層粘液性物質(zhì)。界限清晰性質(zhì)穩(wěn)定結(jié)合牢固。培養(yǎng)基:由人工方法經(jīng)滅菌后制成,專供微生物生長使用的混合營養(yǎng)制品。一般pH為7.2-7.6。

      兼性厭氧菌:兼有需氧呼吸和無氧發(fā)酵兩種功能,無論在有氧或無氧環(huán)境中都能生長,但以有氧時生長較好,大多數(shù)病原菌屬于此。菌落:在固體培養(yǎng)基中,經(jīng)過十八到24小時培養(yǎng)后,單個細(xì)菌分裂繁殖成一堆肉眼可見的細(xì)紅細(xì)胞吸附:流感病毒等感染細(xì)胞后,由于細(xì)胞膜上出現(xiàn)了血凝素(HA),具有吸附脊椎動物紅細(xì)胞的能力,這一現(xiàn)象稱為紅細(xì)胞吸附??苟舅兀和ǔJ怯眉?xì)菌類毒素給馬多次注射后,取其免疫血清提取免疫球蛋白精制而成抗生素:微生物來源的抗菌藥物,以及人工化學(xué)修飾或半合成的衍生物

      無菌:就是指沒有活菌的意思。

      1:細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)、化學(xué)組成及功能?答:化學(xué)組成:G+①肽聚糖:聚糖骨架、四肽側(cè)鏈、五肽交聯(lián)橋②磷壁酸:粘附功能,與致病性有關(guān);抗原性很強(qiáng)③其他成分:如A群鏈球菌的M蛋白G-①肽聚糖:聚糖骨架;四肽側(cè)鏈②外膜:脂蛋白;脂質(zhì)雙層;脂多糖:脂類A(毒性成分,無種屬特異性);核心多糖;特異多糖。功能:①維持細(xì)菌固有形態(tài)②保護(hù)細(xì)菌抵抗低滲環(huán)境③物質(zhì)交換④決定菌體的抗原性。2:G-菌與G+菌細(xì)胞壁的異同點(diǎn)及其意義?答:兼性厭氧菌、專性厭氧菌。

      11:與醫(yī)學(xué)有關(guān)的合成代謝產(chǎn)物?答:① 毒素與侵襲性酶:外毒素和內(nèi)毒素②熱原質(zhì):G-菌細(xì)胞壁的脂多糖,耐高溫,250℃干烤破壞。③抗生素:某些微生物代謝中產(chǎn)生的一類能抑制或殺死其他微生物或腫瘤細(xì)胞的物質(zhì)。④維生素:如VitK、B族維生素。⑤色素:脂溶性和水溶性色素。⑥細(xì)菌素:無治療應(yīng)用價值。13:病毒的形態(tài)、結(jié)構(gòu)與化學(xué)組成。答:多數(shù)病毒呈球形或近似球形,少數(shù)呈桿狀(植物病毒)、絲狀(初分離的流感病毒)、彈狀(狂犬病毒)、磚塊狀(如痘類病毒)和蝌蚪狀(噬菌體)。病毒的核心和衣殼,二者構(gòu)成核衣殼,病毒包膜和其他輔助結(jié)構(gòu)。化學(xué)組成:核心:主要為核酸,化學(xué)組成為DNA或RNA。衣殼:包繞在核心外面的一層蛋白質(zhì),由許多蛋白質(zhì)亞單位(殼粒)組成。包膜:化學(xué)組成: 脂質(zhì)蛋白質(zhì)糖類。

      答:單細(xì)胞真菌呈圓形或卵圓形。多細(xì)胞真菌

      結(jié)構(gòu):菌絲和孢子,菌絲:分為營養(yǎng)菌絲、氣中菌絲、生殖菌絲;孢子:是真菌的繁殖體。結(jié)構(gòu):細(xì)胞壁外成分;細(xì)胞壁;隔膜;其他結(jié)構(gòu)。

      25:真菌培養(yǎng)特性。答:最常用的培養(yǎng):沙保弱培養(yǎng)基。溫度:多數(shù)都在22 ~ 28oC,但深部感染真菌最適溫度為37oC,pH4.0 ~ 6.0病原菌通常生長緩慢,1~4周。

      26:真菌繁殖方式。答:①無性生殖:①由菌絲斷裂形成新個體②細(xì)胞直接分裂產(chǎn)生子細(xì)胞③產(chǎn)生芽生孢子④產(chǎn)生孢子囊孢子和分生孢子②有性生殖:指經(jīng)過兩性細(xì)胞配合產(chǎn)生新個體的繁殖方式。

      27:真菌抵抗力答:①對干燥、陽光、紫外線及常用消毒劑有強(qiáng)抵抗力②不耐熱,菌絲與孢子60℃ 1小時均可殺死③2﹪石炭酸、10%甲醛、0.1%升汞、2.5%碘酊敏感④抗真菌藥物:菌集團(tuán)。

      純培養(yǎng)基:挑取一個菌落,移種到另一培養(yǎng)基中,生長出來的細(xì)菌均為純種。

      毒性噬菌體:在宿主菌細(xì)胞內(nèi)噬菌體增殖產(chǎn)生子代噬菌體,宿主菌被裂解,形成溶菌性周期。溫和噬菌體:噬菌體基因與宿主菌染色體整合,成為前噬菌體,噬菌體DNA能隨細(xì)菌DNA復(fù)制而復(fù)制,并隨細(xì)菌的分裂而傳到子代細(xì)菌的基因組中,變成溶原性細(xì)菌,形成溶原性周期。前噬菌體:整合在細(xì)菌染色體上的噬菌體基因。轉(zhuǎn)座子:細(xì)菌基因組中的一段DNA序列,可以在染色體、質(zhì)粒或噬菌體之間自行移動的遺傳成分,伴隨轉(zhuǎn)座子的移動,會出現(xiàn)插入突變。基因轉(zhuǎn)移:遺傳物質(zhì)由供體菌轉(zhuǎn)入受體菌的過程為基因轉(zhuǎn)移。

      重組:轉(zhuǎn)移的基因與受體菌DNA整合在一起稱為重組,重組使受體菌獲得供體菌的某些性狀。轉(zhuǎn)化:細(xì)菌通過性菌毛相互連接溝通,將質(zhì)粒或染色體等遺傳物質(zhì)從供體菌轉(zhuǎn)移給受體菌的過程。

      接合:是受體菌直接攝取供體菌DNA片段,從而獲得新的遺傳性狀的過程。

      轉(zhuǎn)導(dǎo):以噬菌體為載體將供菌的DNA片段轉(zhuǎn)移到受菌體內(nèi)使受菌獲得供菌的部分遺傳性狀。溶原性轉(zhuǎn)換:某些前噬菌體可導(dǎo)致細(xì)菌基因型和性狀發(fā)生改變,例如白喉棒狀桿菌產(chǎn)生白喉毒素的機(jī)理,溫和噬菌體感染細(xì)菌時,其基因可整合于宿主菌染色體中,使宿主菌獲得噬菌體基因賦予的新的性狀,稱溶原性轉(zhuǎn)換。原生質(zhì)體融合:將兩種不同的細(xì)菌經(jīng)溶菌酶或青霉素等處理,失去細(xì)胞壁成為原生質(zhì)體后進(jìn)行融合的過程。融合后的染色體之間發(fā)生重組。病毒的自我復(fù)制:以病毒核酸為模板,經(jīng)過復(fù)雜的生化過程,復(fù)制子代病毒的核酸并通過轉(zhuǎn)錄翻譯產(chǎn)生病毒蛋白質(zhì),裝配成熟后釋放到細(xì)胞外,這種增殖方式稱為病毒的自我復(fù)制。頓挫感染:被病毒侵入的細(xì)胞如不能為病毒增殖提供必需成分,則病毒不能合成本身成分,或能合成但不能組裝和釋出有感染性的病毒顆粒。非容納細(xì)胞與容納細(xì)胞

      缺陷病毒:病毒基因組不完整或某一基因位點(diǎn)改變,不能正常增殖,不能復(fù)制出完整有感染性的病毒顆粒,此病毒即缺陷病毒。缺陷病毒+輔助病毒?完成復(fù)制

      干擾現(xiàn)象:當(dāng)兩種病毒感染同一宿主細(xì)胞時,發(fā)生一種病毒的增殖抑制另一種病毒增殖的現(xiàn)象。某些病毒感染細(xì)胞時不出現(xiàn)CPE或其他易于測出的變化(如HAd),但能干擾其后感染的另一病毒的增殖,從而阻抑后者所特有的CPE 芽孢:某些細(xì)菌在一定環(huán)境條件下,胞質(zhì)脫水濃縮,在菌體內(nèi)部形成的一個圓形或卵圓形小體。

      正常菌群:正常人的體表和與外界相通的眼結(jié)膜,口腔、鼻腔、腸道、泌尿生殖道等腔道粘膜中的不同種類和數(shù)量及對人體無害而有益的微生物。正常微生物群通稱為正常菌群

      細(xì)菌群體:細(xì)菌附著在有生命或無生命的材料表面后,由細(xì)菌及其所分泌的胞外多聚物共同組成的呈膜狀的細(xì)菌群體。機(jī)會性感染:由正常菌群在機(jī)體免疫功能低下、寄居部位改變、菌群失調(diào)等特定條件下引起的感染。

      毒力:致病性的強(qiáng)弱程度。

      侵襲素:某些細(xì)菌的基因編碼一些具有侵襲功能的蛋白多肽,促進(jìn)該病原菌向鄰近組織擴(kuò)散甚至介導(dǎo)進(jìn)入鄰近黏膜上皮細(xì)胞內(nèi)。

      包涵體:細(xì)胞漿或細(xì)胞核內(nèi)出現(xiàn)光鏡下可見的斑塊狀結(jié)構(gòu)

      G+ 菌:①肽聚糖:聚糖骨架,四肽側(cè)鏈,五肽交聯(lián)橋,三維立體②磷壁酸:重要表面抗原,與粘附致病有關(guān),加強(qiáng)穩(wěn)定細(xì)胞壁G-菌:①肽聚糖:聚糖骨架,四肽側(cè)鏈組成二維結(jié)構(gòu), ②外膜(脂蛋白、脂質(zhì)雙層、脂多糖組成)功能:屏障結(jié)構(gòu)LPS是G-菌的內(nèi)毒素。細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)異同:G+菌/G-菌--強(qiáng)度:較堅韌/較疏松--厚度:厚20-80nm/薄10-15nm--肽聚糖層數(shù):多可達(dá)50層/少,1-2層--肽聚糖結(jié)構(gòu):聚糖骨架,四肽側(cè)鏈,五肽交聯(lián)橋,三維立體/聚糖骨架,四肽側(cè)鏈,二維平面--脂類含量/少/多--磷壁酸:有/無--外膜:無/有,由脂蛋白、脂質(zhì)雙層、脂多糖組成3:細(xì)菌L型,特殊結(jié)構(gòu)種類、化學(xué)組成、抗原性及意義?答:定義:細(xì)菌細(xì)胞壁的肽聚糖結(jié)構(gòu)受理化或生物因素直接破壞或合成被抑制,這種細(xì)胞壁受損的細(xì)菌在高滲環(huán)境下仍可存活,稱細(xì)菌細(xì)胞壁缺陷型或L型。種類:G+菌細(xì)胞壁缺失后,僅有胞膜,稱原生質(zhì)體,G--菌肽聚糖層受損,尚有外膜,稱原生質(zhì)球??乖约耙饬x:高度多形性,大小不一;大多染成G-;高滲低瓊脂含血清培養(yǎng)基—油煎蛋樣菌落;去除誘因后,有些可回復(fù)為原菌;某些L型仍有致病性,引起慢性感染。作用于胞壁的抗菌性藥對L型感染治療無效

      4:細(xì)菌的特殊結(jié)構(gòu)?答:①莢膜:多糖或多肽的多聚體。功能a抗吞噬b黏附作用c抗有害物質(zhì)的損傷d有抗原性,用于細(xì)菌的鑒定和分型②鞭毛:蛋白質(zhì),由基礎(chǔ)小體絲狀體鉤狀體組成,高度抗原性。功能a是細(xì)菌的運(yùn)動器官b某些細(xì)菌的鞭毛與致病性有關(guān)c根據(jù)鞭毛的動力和鞭毛的抗原性可用以細(xì)菌的鑒別和分類③菌毛:由亞單位菌毛蛋白構(gòu)成。功能a黏附作用b傳遞遺傳物質(zhì)④芽孢:生產(chǎn)芽孢的細(xì)菌都是革陽菌。功能:a增強(qiáng)抵抗力b不直接致病c鑒定。

      5:細(xì)菌的遺傳物質(zhì)?答:細(xì)菌染色體,質(zhì)粒,噬菌體:

      6:基因轉(zhuǎn)移與重組方式的種類及定義?答:定義:基因轉(zhuǎn)移:遺傳物質(zhì)由供體菌轉(zhuǎn)入受體菌的過程為基因轉(zhuǎn)移。重組:轉(zhuǎn)移的基因與受體菌DNA整合在一起稱為重組,重組使受體菌獲得供體菌的某些性狀。分類:轉(zhuǎn)化,接合,轉(zhuǎn)導(dǎo),融合,轉(zhuǎn)換.【表格】類型:基因來源/轉(zhuǎn)移方式--轉(zhuǎn)化:供菌游離的DNA片段/直接攝入--接合:供菌質(zhì)粒DNA/ 性菌毛--轉(zhuǎn)導(dǎo):供菌任意DNA或噬菌體與供菌特定DNA/噬菌體--融合:兩菌原生質(zhì)體的DNA/融合--轉(zhuǎn)換:溫和噬菌體/吸附穿入

      7:噬菌體及其相關(guān)概念。答:1)毒性噬菌體:在宿主菌細(xì)胞內(nèi)噬菌體增殖產(chǎn)生子代噬菌體,宿主菌被裂解,形成溶菌性周期。2)溫和噬菌體:噬菌體基因與宿主菌染色體整合,成為前噬菌體,噬菌體DNA能隨細(xì)菌DNA復(fù)制而復(fù)制,并隨細(xì)菌的分裂而傳到子代細(xì)菌的基因組中,變成溶原性細(xì)菌,形成溶原性周期。

      8:細(xì)菌生長繁殖的條件?答:營養(yǎng)物質(zhì)/酸堿度 多數(shù)病原菌最適pH為7.2~7.6/溫度 多數(shù)病原菌生長最適溫度為37℃/氣體 據(jù)代謝時對分子氧的需要與否,專性需氧菌、微需氧菌、兼性厭氧菌、專性厭氧菌/滲透壓。

      9:細(xì)菌群體的生長繁殖?答:生長曲線:一定數(shù)量的細(xì)菌接種到定量的液體培養(yǎng)基中,連續(xù)定時取樣測定活菌數(shù)量,以培養(yǎng)時間為橫坐標(biāo),以活菌數(shù)的對數(shù)為縱坐標(biāo)作圖,得到的一條曲線。遲緩期:適應(yīng)階段。對數(shù)期:對抗生素敏感,細(xì)菌鑒定選此期。穩(wěn)定期:代謝產(chǎn)物形成(如外毒素、抗生素、芽胞等)。衰亡期:菌體細(xì)胞呈現(xiàn)多種形態(tài)。

      10:按細(xì)菌對氧需要的分類?答:據(jù)代謝時對分子氧的需要與否,專性需氧菌、微需氧菌、14:雙鏈DNA病毒的復(fù)制周期?答:vDNA(RNA聚合酶)→早期mRNA(翻譯)→早期蛋白(酶)→ vDNA(酶)子代DNA →? mRNA?→結(jié)構(gòu)蛋白.→子代DNA+結(jié)構(gòu)蛋白→子代病毒。簡要過程:吸附,穿入,脫殼,生物合成,組裝、成熟與釋放。

      15:頓挫病毒,缺陷病毒的概念?答:頓挫病毒:被病毒侵入的細(xì)胞如不能為病毒增殖提供必需成分,則病毒不能合成本身成分,或能合成但不能組裝和釋出有感染性的病毒顆粒。非容納細(xì)胞與容納細(xì)胞。缺陷病毒:病毒基因組不完整或某一基因位點(diǎn)改變,不能正常增殖,不能復(fù)制出完整有感染性的病毒顆粒,此病毒即缺陷病毒。缺陷病毒+輔助病毒=完成復(fù)制 16:細(xì)菌的感染與致病。答:感染:在一定條件下,微生物與機(jī)體相互作用并導(dǎo)致機(jī)體產(chǎn)生不同程度的病理過程?!?/p>

      17:細(xì)菌的毒力比較,外毒素與內(nèi)毒素生物學(xué)特性。答:【表格】種類:內(nèi)毒素★外毒素。來源:G-菌★G+菌部分G-菌。編碼基因:染色體基因★質(zhì)?;蚯笆删w或染色體基因。存在部位:細(xì)胞壁成分、細(xì)菌裂解后釋出★活菌分泌或細(xì)菌溶解后散出?;瘜W(xué)成分:脂多糖★蛋白質(zhì)。穩(wěn)定性:好(160℃2~4h才破壞)★差(60~80 ℃30m可破壞)。毒性作用:弱、各種內(nèi)毒素作用大致相同★強(qiáng)、對機(jī)體組織器官有選擇性。抗原性:弱,甲醛處理后不能形成類毒素★強(qiáng),能刺激機(jī)體形成抗毒素,經(jīng)甲醛脫毒后能形成類毒素。

      18:細(xì)菌感染的類型答:①不感染②隱性感染③潛伏感染④顯性感染:急慢性感染;局部、全身感染⑤帶菌狀態(tài)。

      19:病毒感染類型。答:①隱性感染②顯性感染:急性病毒感染:潛伏期短,發(fā)病急,數(shù)日或數(shù)周回復(fù),病原消滅型感染。持續(xù)性病毒感染:慢性病毒感染;潛伏性病毒感染;慢發(fā)病毒感染。

      20:細(xì)菌的致病機(jī)制。答:細(xì)菌的致病性強(qiáng)弱取決于毒力,細(xì)菌的毒力因子:①侵襲力:致病菌突破宿主生理屏障,進(jìn)入機(jī)體并在體內(nèi)定植、繁殖和擴(kuò)散的能力包括黏附素、莢膜和微莢膜、侵襲性物質(zhì)②毒素:細(xì)菌產(chǎn)生的損傷宿主引起生理功能紊亂的毒性物質(zhì),包括內(nèi)毒素和外毒素。

      21:正常菌群的生理作用。答:①生物拮抗:競爭粘附(占位性保護(hù))作用;產(chǎn)生有害代謝物質(zhì);營養(yǎng)競爭②營養(yǎng)作用③免疫作用④抑癌作用⑤抗衰老作用。

      22:病毒分離鑒定方法及病毒在培養(yǎng)細(xì)胞中的增殖的指標(biāo)。答:病毒的分離:①動物接種②雞胚培養(yǎng);流感病毒初次分離接種于羊膜腔;流感病毒的再培養(yǎng)接種于尿囊腔③組織培養(yǎng)④細(xì)胞培養(yǎng) — 病毒分離鑒定中最常用的方法單層細(xì)胞培養(yǎng);原代細(xì)胞培養(yǎng);二倍體細(xì)胞培養(yǎng);傳代細(xì)胞培養(yǎng)。指標(biāo):1)細(xì)胞的變化①細(xì)胞病變效應(yīng):有些病毒在細(xì)胞內(nèi)增殖時引起的特有的細(xì)胞病變,如細(xì)胞變圓、聚集、壞死、溶解或脫落②多核巨細(xì)胞形成:有些病毒如麻疹病毒、巨細(xì)胞病毒等作用于細(xì)胞膜,使鄰近的細(xì)胞融合,形成多核巨細(xì)胞③胞質(zhì)或核內(nèi)包涵體的形成狂犬病病毒、巨細(xì)胞病毒。2)紅細(xì)胞吸附流感病毒等感染細(xì)胞后,由于細(xì)胞膜上出現(xiàn)了血凝素,具有吸附脊椎動物紅細(xì)胞的能力,這一現(xiàn)象稱為紅細(xì)胞吸附。常用來鑒定具有血凝素的黏病毒或副黏病毒的增殖3).紅細(xì)胞凝集檢測含血凝素病毒的方法4)干擾現(xiàn)象5)空斑形成試驗(yàn)。

      23:病毒成份的檢測(抗原、核酸檢測)答:1.病毒抗原的檢測2.病毒核酸的檢測

      24:真菌的形態(tài)結(jié)構(gòu)(單細(xì)胞和多細(xì)胞真菌)。

      灰黃霉素、制霉菌素B、二性霉素B、氟康唑和酮康唑;對抗生素不敏感。

      28:抗菌藥物的種類與作用機(jī)制。答:殺菌藥和抑菌藥。機(jī)制:①抑制細(xì)菌細(xì)胞壁的合成②抑制細(xì)菌

      細(xì)胞膜功③抑制細(xì)菌蛋白質(zhì)合成④抑制細(xì)菌核酸合成。29:細(xì)菌耐藥的機(jī)制。答:產(chǎn)生鈍化酶;細(xì)胞通透性的改變;靶位結(jié)構(gòu)的改變;建立代謝旁路;代謝酶分子的改變

      30:醫(yī)院感染的定義。答:由醫(yī)院的病原生物或其毒素導(dǎo)致的局部或全身感染性疾病。

      31:細(xì)菌分離培養(yǎng)和鑒定、生化試驗(yàn)、血清學(xué)試驗(yàn)?答:細(xì)菌分離培養(yǎng)和鑒定:原則上應(yīng)對所有送檢標(biāo)本做分離培養(yǎng),以便獲得單個菌落后進(jìn)行純培養(yǎng),從而對細(xì)菌做進(jìn)一步的生物學(xué)、免疫學(xué)、致病性或細(xì)菌的藥物敏感性等方面的檢查,最終獲得確切的報告。生化試驗(yàn):得到細(xì)菌的純培養(yǎng)物后,用糖發(fā)酵試驗(yàn),吲哚試驗(yàn),硝酸鹽還原實(shí)驗(yàn)等對細(xì)菌的酶系統(tǒng)和其代謝產(chǎn)物的檢查,是鑒別細(xì)菌的重要方法之一。血清學(xué)實(shí)驗(yàn):利用含已知的特異性抗體的免疫血清,對細(xì)菌進(jìn)行群和型的鑒別。

      微生物種類名稱★生物學(xué)性狀★致病物質(zhì)、致病機(jī)理及所致疾病

      破傷風(fēng)梭菌:菌體細(xì)長,芽胞正圓比菌體粗,位于菌體頂端菌體鼓槌狀★不發(fā)酵糖類,不分解蛋白質(zhì)。條件:局部傷口需形成厭氧微環(huán)境,傷口窄而深,有泥土或異物污染,大面積創(chuàng)傷,壞死組織多,局部組織缺血,同時有需氧菌或兼性厭氧菌混合感染的傷口。防治原則:特異性預(yù)防:注射破傷風(fēng)類毒素主動免疫;迅速對傷口清創(chuàng)擴(kuò)創(chuàng),防止形成厭氧微環(huán)境;緊急預(yù)防:TAT(精制破傷風(fēng)抗毒素);治療: 早期足量使用TAT,抗生素。產(chǎn)氣莢膜梭菌:G+粗大桿菌,芽胞位于次極端,橢圓形,直徑小于菌體形成明顯莢膜★血平板:雙層溶血環(huán),代謝十分活躍,牛奶培養(yǎng)基:“洶涌發(fā)酵”現(xiàn)象。增加血管通透性,組織壞死,氣性壞疽,食物中毒,壞死性腸炎。

      肉毒梭菌:G+粗短桿菌,芽胞位于次極端,橢圓形,菌體呈網(wǎng)球拍狀,嚴(yán)格厭氧,分型多,生化反應(yīng)復(fù)雜★肉毒毒素,抑制乙酰膽堿釋放,引起運(yùn)動神經(jīng)末梢失調(diào)→肌肉麻痹;食物中毒,嬰兒肉毒中毒。

      支原體:菌落油煎蛋型,高度多形態(tài)型,細(xì)胞膜含高度固醇,無細(xì)胞壁,對青霉素有抵抗作用★支原體肺炎,病變?yōu)殚g質(zhì)性肺炎,可合并支氣管肺炎。稱為原發(fā)性非典型性肺炎。不規(guī)則發(fā)熱,刺激性咳嗽,頭痛。嬰幼兒病情嚴(yán)重,發(fā)病急,病程長,以呼吸困難為主。有些合并其他系統(tǒng)病變,如循環(huán)系統(tǒng)等。飛沫傳播。立克次體:是一類體積微小,絕大多數(shù)為自身代謝不完善,嚴(yán)格細(xì)胞內(nèi)寄生的原核細(xì)胞型微生物★流行性斑疹傷寒、地方性斑疹傷寒、恙蟲病、Q熱

      衣原體:嚴(yán)格細(xì)胞內(nèi)寄生,有獨(dú)特發(fā)育周期,能通過細(xì)菌濾器,原核細(xì)胞型微生物★ 沙眼:感染眼結(jié)膜上皮細(xì)胞→增殖,包涵體→局部炎癥→早期流淚、有粘液膿性分泌物、結(jié)膜充血及濾泡增生→后期結(jié)膜瘢痕、眼瞼內(nèi)翻、倒睫以及角膜血管翳引起的角膜損害→影響視力或致盲包涵體結(jié)膜炎、泌尿生殖道感染、沙眼衣原體肺炎、性病淋巴肉芽腫

      螺旋體:是一類細(xì)長、柔軟、彎曲、運(yùn)動活潑的原核細(xì)胞型微生物基本結(jié)構(gòu)及生物學(xué)形狀與細(xì)菌相似★梅毒,人是唯一傳染源,致病物質(zhì)為莢膜樣物質(zhì),透明質(zhì)酸酶;后天通過性接觸傳播或者先天經(jīng)過母體傳播。

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