周德庆微生物复习资料

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2.噬菌体销假的测定

噬菌斑:在徒步有敏感宿主细胞的固体培养基表面,若接种上相应噬菌体的稀释液,其中每一噬菌体粒子由于先侵染和裂解一个细胞,然后以此为中心,再反复侵染和裂解周围大量的细胞,结果就会在菌苔上形成一个具有一定形状大小边缘和透明度的噬菌斑。

效价:表示每毫升试样中的具侵染性的噬菌体粒子数,又称噬菌斑形成单位数或感染中心数。测量方法:双层平板法。

成斑率:同一样品根据噬菌斑计算出来的效价与用电镜计算出来的效价之比。

3.一步生长曲线:定量描述烈性噬菌体生长规律的实验曲线。分为潜伏期(隐晦期、胞内累积期)、裂解期、平稳期

4.溶源性

温和噬菌体侵入相应宿主细胞后,由于前者的基因组整合到后者的基因组上,并随后者的复制而进行同步复制,因此这种温和噬菌体的侵入并不引起宿主细胞裂解,此即称溶源性。其宿主为溶源菌。

存在的形式:游离态、整合态、营养态

第四章 微生物的营养和培养基

营养物:指具有营养功能的物质,在微生物学中,还包括非常规物质形式的光辐射能在内。

第一节 微生物的6类营养要素

一、 碳源:一切能满足微生物生长繁殖所需碳元素的营养物。大量营养物。碳源谱分为有机碳和无机碳,反必须利用有机碳源的微生物就是为数众多的异养微生物;反之,凡以无机碳源作主要碳源的微生物,则是种类较少的自养微生物。异养微生物在元素水平上最适碳源是“C.H.O”型,碳源同时又兼作能源,因此,这中碳源又称双功能营养物。

二、氮源:凡能提供微生物生长繁殖所需氮元素的营养源。能把尿素、铵盐、硝酸盐甚至氮气等简单氮源自行合成所需要的一切氨基酸的微生物为氨基酸自养型生物(所有的绿色植物和不少微生物);凡需要从外界吸收现场的氨基酸作为氮源的微生物就是氨基酸异养型生物(所有的动物和大量的异养微生物)。

三、能源:能为微生物生命活动提供最初能量来源的营养物或辐射能。

光能自养型和光能异养型的能源都为光能而氢供体一个是无机物一个是有机物。

化能自养的能源和氢供体都为还原态的无机物(如NH4+、NO2-、S、H2S、H2、Fe2+等)而基本碳源是CO2;化能异养的能源和氢供体都为有机物而基本碳源是有机物。 见P85关系图

四、生长因子:是一类调节微生物正常代谢所必需,但不能用简单的碳、氮源自行合成的有机物。狭义:维生素。

五、无机盐:主要为微生物提供除碳、氮源以外的各种重要元素。分为大量元素和为量元素。K2HPO4和MgSO4可同时提供4种需要量最大的元素。 六、水

第二节 营养物质进入细胞的方式 一、 单纯扩散:被动运输 特点有: 1) 无载体蛋白参与运输;

2) 单纯依靠物理扩散方式,方向由浓至稀,从而达到平衡时细胞内外浓度相等; 3) 运送的对象为O2、CO2、乙醇和某些氨基酸分子,多为亲水性分子; 4) 不需要消耗能量; 5) 运送的速度较慢。 二、主动运送:

1) 有载体蛋白参与运输;

2) 扩散方向由稀至浓,平衡的时候内浓度比外浓度大得多; 3) 运送对象为氨基酸、乳糖、Na+和Ca2+等无机离子; 4) 需要消耗能量; 5) 运送的速度快。 三、促进扩散:

1) 有载体蛋白参与运输; 2) 扩散方向由浓至稀;

3) 运送对象为SO42-、PO43-,糖类。 4) 不需要消耗能量; 5) 运送的速度较快。 四、集团移位:

1) 有载体蛋白的参与运输; 2) 扩散方向由稀至浓;

3) 主要是用语运送各种糖类、核苷酸、丁酸、先嘌呤等物质; 4) 需要消耗能量;

5) 速度快且溶质在运送前后会发生分子结构的变化。

第三节 培养基

培养基:指由人工配制的、适合微生物生长繁殖或产生代谢产物用的混合营养养料。 一、 选用和设计培养基的原则和方法 4个原则:1)目的明确; 2)营养协调:

3)理化适宜;(PH值;渗透压和水活度;氧化还原势) 4)经济节约。 培养基的种类:

(一)按对培养基成分的了解作分类

1) 天然培养基:指一类利用动、植物或微生物体包括用其提取物制成的培养基,营养成分复杂又丰富、难以说出其确切化学组成的培养基;

2) 组合培养基:按微生物的营养要求精确设计后用多种高纯化学试剂配制成的培养基; 3) 半组合培养基:主要以化学试剂配制,同时还加有某种或某些天然成分的培养基。 (二)按培养基外观的物理状态分: 1)液体培养基;

2)固体培养基:固化培养基(琼脂具营养性,优良的凝固剂、明胶不具营养性) 非可逆性固化培养基 天然固态培养基 滤膜

3)半固体体培养基(稀琼脂) 4) 脱水培养基

(四) 按培养基对微生物的功能分: 1) 选择性培养基;

2) 鉴别性培养基(加有能与目的菌的无色代谢产物发生显色反应的指示剂 如EMB培养基)

第五章 微生物的新陈代谢

新陈代谢:简称代谢,是推动生物一切生命活动的动力源,通常泛指发生在活细胞中的各种分解代谢(异化作用)和合成代谢(同化作用)的总和。 分解代谢酶系

复杂分子 简单分子+ATP+H(还原力) (有机物)合成代谢酶系

第一节 微生物的能量代谢

化能异养菌

有机物—————————— 光能自养菌

最初能源 日光——————————— 通用能源(ATP) 化能自养菌

还原态无机物———————

一、化能异氧微生物的生物氧化和产能

生物氧化的形式包括某物质与氧结合、脱氢和失去电子3种;

生物氧化的过程可分脱氢(或电子)、递氢(或电子)和受氢(或电子)3个阶段; 生物氧化的功能有产能(ATP)、产还原力H和产小分子中间代谢物3种; 生物氧化的类型则包括了呼吸、无氧呼吸和发酵3种。

(一)底物(基质)脱氢的四条主要途径 以葡萄糖作为典型底物 1、EMP途径(糖酵解途径)

有氧时,与TCA连接,将丙酮酸彻底氧化成二氧化碳和水。 无氧时,丙酮酸进一步代谢成有关产物。 2、HMP途径(己糖-磷酸途径)

产生大量NADPH2和多种重要中间代谢物。

3、ED途径 2-酮-3-脱氧-6-磷酸葡萄糖酸裂解途径 KDPG

是少数缺乏完整EMP的微生物具有的一种替代途径,细菌酒精发酵经ED进行。 4、TCA循环(三羧酸循环) 真核在线粒体中,原核在细胞质中。 TCA在代谢中占有重要枢纽地位 二、递氢和受氢

根据递氢特别是最终氢受体不同划分 1、发酵(分子内呼吸)

无氧条件下,底物脱氢后产生的还原力不经呼吸链而直接传递给某一中间代谢物的低效产能反应。 在此过程中,有机物是氧化基质,又是最终氢受体,且是未彻底氧化产物,结果仍积累有机物,产能少。

在发酵过程中,借底物水平磷酸化合成ATP,是合成ATP唯一方式。 X?P + ADP?ATP + X

高能化合物:1 ,3- 二磷酸甘油酸、乙酰磷酸、氨甲酰磷酸、PEP、 酰基辅酶A。 2、有氧呼吸(呼吸作用)

底物脱氢后,经完整的呼吸链(电子传递链)递氢,以分子氧作为最终氢受体,产生水和放出能量。

在电子传递过程中,通过与氧化磷酸化反应偶联,产生ATP,称氧化磷酸化。 1)呼吸链组成与顺序:

2)真核与原核生物呼吸链比较: 位置、组成

3、无氧呼吸(厌氧呼吸)

以无机氧化物代替分子氧作为最终氢受体的生物氧化。

氧化磷酸化合成ATP,但有些能量转移到最终受体,产能不多。 依据最终氢受体不同,分成多种类型。 1)硝酸盐还原作用(反硝化作用)

由硝酸盐逐步还原成分子氮的过程。使土壤N损失,肥力下降。属异化性硝酸盐还原。 2)硫酸盐还原作用(异化性)

通常以乳酸为基质,积累乙酸,以SO42-为最终氢受体。脱硫弧菌 Desulfovibrio sp. 3)甲烷发酵作用

产甲烷菌以二氧化碳为最终氢受体。如甲烷杆菌 Methanobacterium

生物固氮:大气中的分子氮通过微生物固氮酶的催化而还原成氨的过程,生物界中只有原核才具有固氮能力。生物固氮反应是一种极其温和的生化反应。 固氮微生物分为:

1. 自生固氮菌:指一类不依赖与他种生物共生而能独立进行固氮的微生物。 2. 共生固氮菌:指必须与它种生物共生在一起时才能进行固氮的微生物。

3. 联合固氮菌:指必须生活在植物根际、叶面或动物肠道等处才能进行固氮的微生物。

生物固氮应具备的条件:

(1) ATP的供应:N三N分子中存在3个共价键,要把这种极端稳固的分子打开就得花费巨大的能量。能量为呼吸、厌氧呼吸、发酵或光合磷酸化作用提供的。

(2) 还原力H及其传递载体:固氮反应中所需大量还原力必须以NAD(P)H+H+的形式提供。 (3) 固氮酶

(4) 还原底物——N2 (5) 镁离子

(6) 严格的厌氧微环境

为什么厌氧条件下的微生物常常为好氧菌?

固氮酶的两个蛋白组分对氧是极其敏感的,它们一旦遇到氧就很快导致不可逆的失活,因此固氮菌需要极其严格的厌氧微环境。但是由于固氮微生物的生命活动包括生物固氮所需大量能量都是来自好氧呼吸和非循环光合磷酸化。因此,它们必须是好氧微生物。这样两个矛盾的过程就需要固氮菌在长期进化过程中,演变出适合在不同条件下保护固氮酶免受氧害的机制。

三、微生物结构大分子——肽聚糖的生物合成

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