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绪 论
第一节 微生物与微生物学 一.微生物
微生物（Microorganism）是对所有个体微小的单细胞和结构极为简单的多细胞、甚至无细胞结构的低等生物的统称。
包括原核微生物、真核微生物和非细胞结构的生物。 单细胞：大肠杆菌、乳酸杆菌 结构简单多细胞：霉菌 无细胞结构：病毒 二.微生物的类群
原核微生物：真细菌（细菌、放线菌、蓝细菌、衣原体、支原体、立克次氏体）、古细菌（嗜盐菌、嗜热菌、产甲烷细菌 ）
真核微生物：真菌、单细胞藻类和原生动物 非细胞生物：病毒、类病毒、拟病毒和朊病毒 三. 微生物学及其任务
1.微生物学：微生物学（Microbiology）是从群体、细胞和分子水平等不同层面上研究微生物的形态结构、生理代谢、遗传变异、生态分布和分类进化等生命活动的基本规律及应用的科学。 2.微生物学的任务
根本任务：开发、利用和改良有益微生物；控制、消灭和改造有害微生物；使微生物能更好地为人类服务。 四.微生物学的分科
1.基础微生物学 ：按微生物种类分---微生物分类学细菌学、病毒学、真菌学、藻类学、原生动物学
按过程或功能分——微生物生理学、微生物遗传学、微生物生态学、分子微生物学、
细胞微生物学、微生物基因组学
按与疾病的关系分——免疫学、医学微生物学、流行病学
2.应用微生物学：按生态环境分——土壤微生物学、海洋微生物学、环境微生物学、水微生物学、宇宙微
生物学
按技术与工艺分、分析微生物学、微生物技术学、发酵微生物学、遗传工程
按应用范围分——工业微生物学、农业微生物学、医学微生物学、药学微生物学、兽医
微生物学、食品微生物学、预防微生物学
第二节 微生物学的发展史 认识微生物的 “四大障碍”：
“个体微小、群体外貌不显、种间杂居混生和因果难联”
科 赫 法 则：a. 在患传染病的动物体中可分离出相应的病原微生物，而该微生物在健康动物体内不存在b. 可将病原微生物从动物体内分离出来，在体外进行纯培养。c. 该病原微生物的纯培养物接种到敏感动物后，可引起相应的典型病症。d. 该微生物可从患病动物体内重新分离出来，并可再次进行纯培养，且与原始的病原微生物相同。 第三节 微生物的特点 一. 细胞生物的共性
1.结构的同一性2.生物化学的同一性3.代谢的同一性4.遗传机制的同一性 二.微生物的特点
个体小、结构简；多数单细胞，少数简单多细胞，病毒无细胞结构 种类多、级界宽；
数量大、分布广；胃口大、食谱广； 易培养、繁殖快；易变异、适应快； 休眠长、抗性强；起源早、发现晚。
第四节 微生物在生物界的地位 一. 三界分类系统 二. 五界分类系统
电镜的应用揭示出细菌与真核生物细胞核的主要区别: 前者的核没有核膜包围，而后者有完整的核膜包围
动物界(Animalia)、植物界(Plantae)、真菌界(Fungi)（酵母菌、丝状真菌及蕈菌）、原生生物界(Protista)（藻类、原生动物）、原核生物界(Monera)（细菌、蓝细菌等） 四.三域学说：提出者Whittaker and Margulis
细菌域： 细菌、放线菌、蓝细菌、衣原体、支原体、立克次氏体 古生菌域： 产甲烷细菌，极端嗜盐菌、嗜酸热细菌 真核生物域：动物、植物、原生生物、真菌 第五节 真原核微生物的区别
真核生物的特点：1.具有明确的细胞核，胞核有核膜包围；2. 有清楚的染色体，染色体由组蛋白和DNA组成，能进行有丝分裂和减数分裂；3.细胞质中存在各种细胞器。
原核生物的特点：1.缺乏真正的有核膜包围的核，只有核质区域，与细胞质之间无明确界限；2.核区由裸露的双链DNA构成的絮状核质体组成，不与组蛋白结合，不进行有丝分裂和减数分裂；3.除有细胞质外，缺乏其它膜系统和含膜细胞器；但有些细菌细胞膜可能内陷形成简单的层状或囊状结构。 比较项目 1.大小 2.形状 3.细胞结构 （1）细胞壁成分 （2）甾醇 （3）间体 （4）细胞器 （5）核糖体大小 （6）细胞核 （7）染色体数目 4.其他 （1）繁殖方式 （2）营养方式 （3）对氧气的要求 （4）最适生长PH值
无性繁殖
异养、自养和兼性
好氧、微好氧、厌氧和兼性 中性偏碱
无性繁殖和有性繁殖 异养
好氧、少数兼性 中性偏酸
肽聚糖 无 有 无
70S（30S和50S） 拟核，无核膜，无组蛋白 1条
几丁质和（或）纤维素 有 无 有
80S（40S和60S） 真核，有核膜，有组蛋白 1—多条
原核生物 小，1—5um
球状、杆状和螺旋状
真核生物 大，10um 丝状，少数球状
第六节 微生物与人类的关系 第二章 原核微生物
第一节 细菌 一.细菌的形态和大小 （一）细菌的形态
1.球菌：（1）单球菌（2）双球菌（3）链球菌（4）四联球菌（5）八叠球菌（6）葡萄球菌 2.杆菌
3.螺旋菌：（1） 弧菌（2）螺旋菌（3）螺旋体 （三）细菌的大小和体积 1.细菌的大小 二.细菌的细胞构造
典型的细菌细胞由细胞壁、细胞膜、原生质、拟核和一些特殊结构组成， （一）细胞壁(Cell wall)
细菌的细胞壁是包围在细胞外表面的一层厚而坚韧、并具有弹性的结构层。主要由肽聚糖构成，具有固定细胞外形和保护细胞等多项功能。 1. 细菌细胞壁的结构及化学组成
（1） G+细菌
革兰氏阳性细菌细胞壁只有一层，厚20~80nm，主要成分是50~90%的肽聚糖和10%的磷壁酸 。
A.肽聚糖（Peptidoglycan）：是真细菌细胞壁特有的成分，是一种由肽聚糖单体纵横交错形成的多层致密网状结构。肽聚糖的单体由三部分组成：双糖单位，四肽尾，肽桥。
B.磷壁酸 (Teichoic acid)：磷壁酸是G+细菌细胞壁特有的一种酸性多糖，分为两种类型：a.壁磷壁酸，与肽聚糖分子间共价结合b.膜磷壁酸，跨越肽聚糖层并与细胞膜相交联的 （2） G－细菌
G－细菌细胞壁的结构和化学组成比较复杂，在结构上分为内壁层和外壁层两层。
A.内壁层：紧贴细胞膜，厚2—3nm，由1-数层肽聚糖构成，肽聚糖含量少，交联度低，故只能形成结构疏松且机械强度较差的网套。
B.外壁层：厚8—10nm，在结构和化学组成上与细胞膜相似，主要由脂类物质构成。 3.革兰氏染色反应
通过革兰氏染色后，被染成蓝色的称为革兰氏阳性细菌（G+），被染成红色的称为革兰氏阴性细菌（G-）。革兰氏染色与细菌细胞壁的结构和化学组成有关。 （2）革兰氏染色反应的原理
G+细菌的细胞壁只有一层，较厚，主要成分是肽聚糖，交联度高。当用乙醇洗脱时，乙醇作为脱水剂，可将肽聚糖网状结构中的水份脱去，造成网孔发生微收缩，在短时间内结晶紫与碘的复合物可保留在细胞内而不被洗脱；如果用沙黄复染，沙黄同样也能进入细胞内使细胞着色，即两种染料同时存在于细胞内，但因紫色掩盖了红色，所以，在显微镜下观察G+细菌呈紫色。
G-细菌的细胞壁分为两层，外壁层较厚，主要成分是脂类物质，内壁层较薄，主要成分是肽聚糖，交联度低，当用乙醇洗脱时，外壁层中的脂类被溶去，这时薄而松散的肽聚糖网不能阻挡结晶紫与碘的溶出，因而细胞退为无色；而被沙黄复染时为红色。因此显微镜下观察G-细菌呈红色。 4.缺乏细胞壁的细菌
原生质体和L-型细菌是无壁的细菌类群，原生质球是壁不完全的类群。
1）L型细菌（L-form of bacteria）：L型细菌是细菌在实验室或寄主体内通过自发突变而形成的遗传性状稳定的细胞壁缺损菌株。
L型细菌的特点：1、没有完整而坚韧的细胞壁，细胞呈多形态。2、有些能通过细菌滤器，故又称“滤过型细菌”。3、对渗透压敏感，在低渗溶液中生长缓慢，在固体培养基上形成“煎蛋型”的小菌落（直径0.1mm左右）。4、在一定的条件下，L-型细菌可以回复突变成有壁的正常细菌。 2）原生质体（Protoplast）和原生质球（Spheroplast）
人工方法：在细菌生长培养基中加入青霉素、甘氨酸或丝裂霉素C可抑制细胞壁的合成；或用溶菌酶分解掉细胞壁
用人工方法处理G+细菌获得的去壁完整的球形体，称为原生质体；用人工方法处理G-细菌获得的去壁常不完整的近球形体，称为原生质球。
在适宜的条件下，原生质体可以恢复形成新的细胞壁，转为正常的细胞生长状态，这一过程称为原生质体再生。
特点：1、对环境条件变化敏感，低渗、振荡、离心甚至通气等都易引起其破裂；2、有的原生质体具有鞭毛，但不能运动，也不被相应噬菌体所感染；3、在适宜条件下（如高渗培养基）可生长繁殖、形成菌落，形成芽孢及恢复成有细胞壁的正常结构。4、比具有正常细胞壁的细菌更易导入外源遗传物质，是研究遗传规律和进行原生质体育种的良好实验材料。 （二）细胞膜与内膜系统
1.细胞膜(Cell membrane)：也叫原生质膜或质膜，是细胞壁以内包围着细胞质的一层柔软而具弹性的脂质双层膜。
2.间体（Mesosome）：间体是电镜下观察到的，由细胞膜内陷、折叠形成的1—数个袋状或颗粒状的不规则结构，是原核生物特有的细胞结构。又称中间体、中介体。常见于G+细菌细胞的中部，在G-细菌中不明显。
3.类囊体（Thylakoid）4.载色体（Chromatophore）5.羧酶体（Carboxysome）6.气泡（Gas vesicle） （三）细胞质及其内含物 1.核糖体（Ribosome） 2.颗粒状内含物
3.质粒（Plasmid）：质粒是一种独立于微生物染色体以外，能进行自主复制的细胞质遗传因子。只控制微