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文檔簡介
1、2011級微生物學(xué)復(fù)習(xí)題一、名詞解釋柯赫法則: 又稱證病律,通常是用來確定侵染性病害病原物的操作程序。純培養(yǎng): 微生物學(xué)中把從一個細(xì)胞或一群相同的細(xì)胞經(jīng)過培養(yǎng)繁殖而得到的后代,稱純培養(yǎng)。富集培養(yǎng): 指從微生物混合群開始,對特定種的數(shù)量比例不斷增高而引向純培養(yǎng)的一種培養(yǎng)方法。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、厚壁、含水量極低、抗逆性極強的休眠體,稱為芽孢。偶譯“內(nèi)生孢子”。伴孢晶體(parasporal crystal): 少數(shù)芽孢桿菌,例如蘇云金芽孢桿菌(Bacillus thuringiensis)在其形成芽孢的同時,會在芽孢旁形成一顆菱形或雙錐形的堿溶性蛋白晶
2、體內(nèi)毒素,稱為伴孢晶體。接合孢子: 是由菌絲生出的結(jié)構(gòu)大小相似、形態(tài)相同或略有不同兩個配子囊接合后發(fā)育而成。鎖狀聯(lián)合: 為兩核細(xì)胞形成分裂產(chǎn)生雙核菌絲體的一種特有形式。常發(fā)生在菌絲頂端,開始時在細(xì)胞上產(chǎn)生突起,并向下彎曲,與下部細(xì)胞連接,形如鎖狀。溶源性細(xì)菌: 細(xì)胞中含有以原噬菌體狀態(tài)存在的溫和噬菌體基因組的細(xì)菌稱做溶源性細(xì)菌。蝕斑(plaque):若標(biāo)本經(jīng)過適當(dāng)稀釋進(jìn)行接種并輔以染色處理,病毒可在培養(yǎng)的細(xì)胞單層上形成肉眼可見的局部病損區(qū)域,即蝕斑(plaque)或稱空斑。一步生長曲線:定量描述毒性噬菌體生長規(guī)律的實驗曲線稱為一步生長曲線。鑒別培養(yǎng)基:用于鑒別不同類型微生物的培養(yǎng)基,特定的化學(xué)
3、反應(yīng),產(chǎn)生明顯的特征性變化,根據(jù)這種特征性變化,可將該種微生物與其他微生物區(qū)分開來?;鶊F(tuán)轉(zhuǎn)位:是一種特殊的主動運輸,與普通的主動運輸相比,營養(yǎng)物質(zhì)在運輸?shù)倪^程中發(fā)生了化學(xué)變化(糖在運輸?shù)倪^程中發(fā)生了磷酸化)。初級主動運輸:質(zhì)子泵執(zhí)行的主動運輸。次級主動運輸:又稱為繼發(fā)性主動轉(zhuǎn)運、聯(lián)合轉(zhuǎn)運。某種物質(zhì)能夠逆濃度差進(jìn)行跨膜運輸,但是其能量不是來自于ATP分解,而是由主動轉(zhuǎn)運其他物質(zhì)時造成的高勢能提供,這種轉(zhuǎn)運方式稱為繼發(fā)性主動轉(zhuǎn)運。分批培養(yǎng):將微生物置于一定容積的定量的培養(yǎng)基中培養(yǎng),培養(yǎng)基一次性加入,不再補充和更換,最后一次性收獲。連續(xù)培養(yǎng):在微生物培養(yǎng)的過程中,不斷地供給新鮮的營養(yǎng)物質(zhì),同時排除含
4、菌體及代謝產(chǎn)物的發(fā)酵液,讓培養(yǎng)的微生物長時間地處于對數(shù)生長期,以利于微生物的增殖速度和代謝活性處于某種穩(wěn)定狀態(tài)。二次生長:兩種營養(yǎng)同時存在時,微生物首先利用其中較易利用的營養(yǎng),進(jìn)入穩(wěn)定期后,經(jīng)過短暫的適應(yīng),開始利用第二種營養(yǎng)物二次生長。恒濁培養(yǎng):通過調(diào)節(jié)培養(yǎng)物流出的速度使培養(yǎng)物的濁度保持恒定的連續(xù)培養(yǎng)方式。恒化培養(yǎng):通過流加方式,及時補充微生物所消耗的營養(yǎng)物質(zhì),使培養(yǎng)室中的營養(yǎng)物濃度基本恒定。有氧呼吸:是以分子氧作為最終電子(或氫)受體的氧化過程;是最普遍、最重要的生物氧化方式。無氧呼吸:以無機氧化物中的氧作為最終電子(和氫)受體的氧化作用。發(fā)酵(作用):在生物氧化中發(fā)酵是指無氧條件下,底物脫
5、氫后所產(chǎn)生的還原力不經(jīng)過呼吸鏈傳遞而直接交給一內(nèi)源氧化性中間代謝產(chǎn)物的一類低效產(chǎn)能反應(yīng)。在發(fā)酵工業(yè)上發(fā)酵是指任何利用厭氧或好氧,微生物來生產(chǎn)有用代謝產(chǎn)物的一類生產(chǎn)方式。硝酸鹽呼吸:以硝酸鹽作為最終電子受體的生物學(xué)過程,也稱為硝酸鹽的異化作用。反硝化作用:有些菌可將NO2進(jìn)一步將其還原成N2,這個過程稱為反硝化作用。亞硝化細(xì)菌:將氨氧化為亞硝酸并獲得能量。誘導(dǎo):是酶促分解底物或產(chǎn)物誘使微生物細(xì)胞合成分解代謝途徑中有關(guān)酶的過程。阻遏: 是阻礙代謝過程中包括關(guān)鍵酶在內(nèi)的一系列酶的合成的現(xiàn)象,從而更徹底地控制和減少末端產(chǎn)物的合成。操縱子: 是基因表達(dá)和控制的一個完整單元,其中包括結(jié)構(gòu)基因,調(diào)節(jié)基因,操
6、作子和啟動子。反饋抑制:是指代謝的末端產(chǎn)物對酶(往往是代謝途徑中的第一個酶)活性的抑制。代謝互鎖: 表面完全不相關(guān)的兩條途徑之間的調(diào)節(jié)。這種作用一般在高濃度下才顯示,且為部分抑制。優(yōu)先合成: 在分支合成途徑中,分支點后的兩種酶競爭同一種底物,如AMP與GMP,Thr與Lys、Met,由于兩種酶對底物的Km值(即對底物的親和力)不同,故兩條支路的一條優(yōu)先合成。條件致死突變型: 突變后的菌體在某些條件下,可以生存,但在另一些條件下則發(fā)生死亡。質(zhì)粒: 細(xì)菌染色體外的共價閉合環(huán)狀雙鏈DNA分子分子量約為2100 106 D.攜帶1100個基因, 一個菌細(xì)胞可有一至數(shù)十個質(zhì)粒。F因子: 致育因子,又稱F
7、質(zhì)粒,其大小約100kb,這是最早發(fā)現(xiàn)的一種與大腸桿菌的有性生殖現(xiàn)象(接合作用)有關(guān)的質(zhì)粒。基因突變: 一個基因內(nèi)部遺傳結(jié)構(gòu)或DNA序列的任何改變。局限性轉(zhuǎn)導(dǎo):溫和噬菌體裂解時的不正常切割:包含gal或bio基因。流產(chǎn)轉(zhuǎn)導(dǎo):轉(zhuǎn)導(dǎo)DNA不能進(jìn)行重組和復(fù)制,但其攜帶的基因可經(jīng)過轉(zhuǎn)錄而得到表達(dá)。溶源轉(zhuǎn)變(lysogenic conversion):溫和噬菌體感染細(xì)胞后使之發(fā)生溶源化,因噬菌體的基因整合到宿主染色體上,而使后者獲得了新性狀的現(xiàn)象。Ames試驗:用細(xì)菌突變來檢測環(huán)境中存在的致癌物質(zhì)的一種快速、簡便的方法。共生:兩種微生物共同生活在一起時,相互依賴,彼此有利,甚至形成特殊的共生體,它們在生
8、理上表現(xiàn)出一定的分工,在組織和形態(tài)上產(chǎn)生了新的結(jié)構(gòu)。拮抗:兩種微生物生活在一起,其中一種能產(chǎn)生某種特殊的代謝產(chǎn)物或改變環(huán)境條件,從而抑制甚至殺死另一種微生物的現(xiàn)象?;钚晕勰啵河苫钚约?xì)菌、原生動物和其它微生物與污廢水中有機和無機固形物混凝交織在一起形成的絮狀體。在污水處理過程中具有很強的吸附和分解有機物和毒物的能力。三域(原界)學(xué)說:20世紀(jì)70年代末由于美國伊利諾斯大學(xué)的C.R.Woese(伍斯)等人對大量微生物和其他生物進(jìn)行16s和18srRNA的寡核苷酸測序,并比較其同源性水平后,提出了一個與以往各種界級分類不同的新系統(tǒng),稱為三域?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
9、域指的是細(xì)菌域(以前稱“真細(xì)菌域”)、古生菌域(以前稱古細(xì)菌域)、和真核生物域。雙名法:由二個拉丁字或希臘字或拉丁化了的其它文字組成,一般用斜體表示:學(xué)名=屬名+種名+(首次定名人)+現(xiàn)定名人+定名年份。二、微生物的拉丁文菌名,并了解該菌種的一種工業(yè)用途。大腸埃希氏菌(Escherichia coli):大腸桿菌能作為宿主供大量的細(xì)菌病毒生長繁殖。醋酸桿菌(Acetobacter):醋是由醋酸桿菌發(fā)酵產(chǎn)生的。產(chǎn)氨短桿菌(Brevibacterium ammoniagenes):發(fā)酵生產(chǎn)核苷酸類產(chǎn)物(ATP、IMP、NAD、輔酶、FAD等)。北京棒桿菌(Corynebacterum pekine
10、se):味精生產(chǎn)中使用的主要菌種。丙酮丁醇梭菌(Clostridium acetobutylcum):在玉米粉培養(yǎng)液中生長旺盛,可產(chǎn)生大量的丙酮、丁醇和乙醇(3:6:1,W/W)等溶劑,故是重要的工業(yè)發(fā)酵菌種。黃色短桿菌(Brevibacterium flavum): 發(fā)酵生產(chǎn)各種氨基酸。德氏乳桿菌(Lactobacillus delbrukii):酸奶、干酪??莶菅挎邨U菌(Bacillus subtilis):生產(chǎn)淀粉酶、蛋白酶、5-核苷酸酶、某些氨基酸及核苷。運動發(fā)酵單孢菌(Zymomonas mobilis):通過ED途徑產(chǎn)生乙醇。地衣芽孢桿菌(Bacillus licheniformi
11、s):產(chǎn)生的蛋白酶能夠承受高pH值的環(huán)境(如洗衣粉)。雙歧桿菌(Bifidobacterium spp.):乳制品或微生態(tài)制劑。鏈霉菌屬(Streptomyces):抗生素主要由放線菌產(chǎn)生,而其中90%由鏈霉菌屬產(chǎn)生。諾卡氏菌屬(Nocardia):能生產(chǎn)的抗生素。釀酒酵母(Saccharomyces cerevisiae):釀造飲料酒和制作面包、酒精發(fā)酵。根霉(Rhizopus):能產(chǎn)生一些酶類,如淀粉酶、果膠酶、脂肪酶等,是生產(chǎn)這些酶類的菌種。毛霉(Mucar) :能產(chǎn)生蛋白酶,具有很強的蛋白質(zhì)分解能力,多用于制作腐乳、豆豉。黑曲霉(Aspergillus niger):制淀粉酶(-淀粉酶
12、和糖化型淀粉酶)。米曲霉(Aspergillus oryzae):大豆發(fā)酵食品(醬油、豆醬等)。產(chǎn)黃青霉(Penicillium chrysogenum) :產(chǎn)黃青霉。三、復(fù)習(xí)重點問題緒論 1. 十九世紀(jì)哪兩個焦點問題的爭論促使了微生物學(xué)的誕生?巴斯德的貢獻(xiàn)?柯赫的貢獻(xiàn)? 問題之一:微生物能不能自發(fā)產(chǎn)生;問題之二:傳染病的性質(zhì)是什么。1 發(fā)現(xiàn)并證實發(fā)酵是由微生物引起的;2 徹底否定了“自然發(fā)生”學(xué)說:著名的曲頸瓶試驗。1.證實了炭疽病菌是炭疽病的病原菌2.發(fā)現(xiàn)了肺結(jié)核病的病原菌;3.科赫原則。2. 什么是微生物?工業(yè)微生物的種類? 微生物是一切肉眼看不見或看不清的微小生物,個體微小,結(jié)構(gòu)簡單,
13、通常要用光學(xué)顯微鏡和電子顯微鏡才能看清楚的生物,統(tǒng)稱為微生物。主要包括五大類: (1)病毒一非細(xì)胞型生物;(2)細(xì)菌一單細(xì)胞(原核);(3)放線菌一單細(xì)胞(原核):(4)酵母菌一單細(xì)胞真菌(真核): (5)霉菌一單或多細(xì)胞真菌(真核)。此外還有: (1)藍(lán)細(xì)菌(藍(lán)綠藻)原核微生物,單細(xì)胞或細(xì)胞聚合物 (2)支原體、立克次氏體、衣原體單細(xì)胞,介于病毒與細(xì)菌之間(原核): (3)單細(xì)胞藻類可歸于植物界(微細(xì)藻類) (4)原生動物單細(xì)胞,可歸于動物界。3. 微生物特點有哪些? 體積小,面積大;吸收多,轉(zhuǎn)化快;生長旺,繁殖快;適應(yīng)強,易變異;分布廣,種類多。4. 1977年, 美國Carl Woese
14、 利用16SrRNA建立分子進(jìn)化樹,提出三原界(或三總界)系統(tǒng)(古細(xì)菌原界Archaebacteria、真細(xì)菌原界Eubacteria、真核生物原界Eucaryotes),并提出古生菌是不同于細(xì)菌和真核生物的特殊類群。微生物的純培養(yǎng)和顯微技術(shù)1. 純培養(yǎng)技術(shù)是進(jìn)行微生物學(xué)研究的基礎(chǔ)! 2. 高壓蒸汽滅菌鍋的注意事項。在滅菌過程中,應(yīng)注意排凈鍋內(nèi)冷空氣,鍋內(nèi)冷空氣如排放不凈,會影響滅菌效果,達(dá)不到徹底滅菌的目的。由于高壓蒸汽滅菌時,要使用溫度高達(dá)120、兩個大氣壓的過熱蒸汽,操作時,必須嚴(yán)格按照操作規(guī)程操作,否則容易發(fā)生意外事故。3. 接種操作需要在火焰附近(酒精燈、煤氣燈)進(jìn)行。4.微生物純種
15、分離的原理和方法原理:把特定微生物從混雜的微生物群體中分離出來,獲得只含有某種或某一株微生物純培養(yǎng)的過程稱為微生物的純種分離。要獲得某微生物的純培養(yǎng)物,可根據(jù)該微生物的特性,設(shè)計出只利于此菌生長而不利于他菌生長的條件(含培養(yǎng)基組分和培養(yǎng)條件),大量淘汰其他雜菌。再通過各種稀釋法,使它們在固體培養(yǎng)基上單獨長成菌落。從微生物群體中經(jīng)分離而生長在平板上的單個菌落并不能保證一定是純培養(yǎng),還要經(jīng)過一系列的分離、純化和堅定方能確定。(1)用固體培養(yǎng)獲得純培養(yǎng):平板涂布分離法(Spread Plate)、稀釋倒平板法、平板劃線分離法(Streak Plate)、稀釋搖管法(厭氧培養(yǎng)法)(2)用液體培養(yǎng)獲得純
16、培養(yǎng):將待分離的樣品進(jìn)行連續(xù)稀釋得到高度稀釋的效果,如果經(jīng)過稀釋后的大多數(shù)試管中沒有微生物生長,那么有微生物生長的試管得到的培養(yǎng)物可能就是由一個微生物個體繁殖而來的純培養(yǎng)物. 這種方法適合于細(xì)胞較大的微生物.(3)單細(xì)胞(單孢子)分離法:毛細(xì)管法:用毛細(xì)管提取微生物個體,適合于較大微生物。顯微操作儀:用顯微針、鉤、環(huán)等挑取單個細(xì)胞或孢子以獲得純培養(yǎng)。小液滴法:將經(jīng)過適當(dāng)稀釋后的樣品制成小液滴,在顯微鏡下選取只含一個細(xì)胞的液滴來進(jìn)行純培養(yǎng)物的分離。(4)選擇性培養(yǎng)分離法:1、利用選擇培養(yǎng)基進(jìn)行直接分離2、富集培養(yǎng) 5提高顯微鏡分辨率的措施。顯微鏡的分辨率是由所用光波長短和物鏡數(shù)值口徑?jīng)Q定,縮短使
17、用的光波波長或增加數(shù)值口徑可以提高分辨率。但是可見光光波幅值較窄,紫外光波較長,可是不能用肉眼觀察。所以利用減小光波長是有限的。而要增加數(shù)值口徑,可以提高介質(zhì)折射率。顯微鏡總的放大倍數(shù)是目鏡和物鏡放大倍數(shù)的乘積,也可以通過增加物鏡的放大倍數(shù)使分辨率增高。6. 活體觀察:可采用壓滴法、懸滴法及菌絲埋片法等在明視野、暗視野或相差顯微鏡下對微生物活體進(jìn)行直接觀察。7. 一般說來,嚴(yán)格的無菌操作是一切微生物工作的基本要求,但在分離與培養(yǎng)極端嗜鹽菌時常在沒有點酒精燈的普通實驗臺上傾倒培養(yǎng)平板、在日常環(huán)境中直接打開皿蓋觀察和挑取菌落,而其研究結(jié)果并沒有因此受到影響,你知道這是為什么嗎? 首先,極端嗜鹽菌在
18、日??諝猸h(huán)境中小存在,它一般只存在于高鹽度的環(huán)境;其次,培養(yǎng)極端 嗜鹽菌的培養(yǎng)基含無機鹽量大,離子強度大,小適合其它種微生物的生長。故在日常環(huán)境中直接打 開皿蓋觀察和挑取菌落,對研究結(jié)果并沒有影響。微生物形態(tài)與細(xì)胞結(jié)構(gòu)1、 細(xì)菌的主要特征和繁殖方式? 細(xì)菌:是一類細(xì)胞細(xì)而短(細(xì)胞直徑約0.5um,長度約0.55um)、結(jié)構(gòu)簡單、細(xì)胞壁堅韌、以二等分裂方式繁殖和水生性較強的原核微生物。 特征細(xì)菌直徑(um)0.2-0.5可見性光學(xué)顯微鏡過濾性不能革蘭氏染色陽性或陰性細(xì)胞壁有堅韌的細(xì)胞壁繁殖方式二均分裂培養(yǎng)方法人工培養(yǎng)核酸種類DNA和RNA核糖體有大分子合成有產(chǎn)生ATP系統(tǒng)有增殖過程中結(jié)構(gòu)的完整性
19、保持入侵方式多樣對抗生素敏感對干擾素某些菌敏感2、 比較革蘭氏陽性菌、革蘭氏陰性菌的細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)及組成異同。gram染色的原理和步驟。G+細(xì)菌與G-細(xì)菌的細(xì)胞壁都含肽聚糖和磷壁酸;不同的是含量的區(qū)別:如下表 成分占細(xì)胞壁干重的%G+細(xì)菌G-細(xì)菌肽聚糖含量很高(5090)含量很低(10)磷壁酸含量較高(50)無類脂質(zhì)一般無(2)含量較高(20)蛋白質(zhì)無含量較高革蘭氏陽性和陰性細(xì)菌細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)比較肽聚糖細(xì)胞膜磷壁酸革蘭氏陽性革蘭氏陰性外膜層多糖孔蛋白膜蛋白肽聚糖周質(zhì)空間革蘭氏染色原理:通過結(jié)晶紫初染和碘液媒染后,在細(xì)胞壁內(nèi)形成了不溶于水的結(jié)晶紫與碘的復(fù)合物,革蘭氏陽性菌由于其細(xì)胞壁較厚、肽聚糖網(wǎng)層次較
20、多且交聯(lián)致密,故遇乙醇或丙酮脫色處理時,因失水反而使網(wǎng)孔縮小,再加上它不含類脂,故乙醇處理不會出現(xiàn)縫隙,因此能把結(jié)晶紫與碘復(fù)合物牢牢留在壁內(nèi),使其仍呈紫色;而革蘭氏陰性菌因其細(xì)胞壁薄、外膜層類脂含量高、肽聚糖層薄且交聯(lián)度差,在遇脫色劑后,以類脂為主的外膜迅速溶解,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,因此通過乙醇脫色后仍呈無色,再經(jīng)沙黃等紅色染料復(fù)染,就使革蘭氏陰性菌呈紅色。革蘭氏染色法(1、涂片固定(2、用堿性染料結(jié)晶紫對菌液涂片進(jìn)行初染(初染1分鐘后水洗)(3、用碘溶液進(jìn)行媒染,其作用是提高染料和細(xì)胞間的相互作用從而使二者結(jié)合得更牢固。(媒染1分鐘后水洗,用吸水紙吸去水分)(4
21、、用乙醇或丙酮沖洗進(jìn)行脫色。在經(jīng)歷脫色后 仍將結(jié)晶紫保留在細(xì)胞內(nèi)的為革蘭氏陽性細(xì) 菌,而革蘭氏陰性細(xì)菌的結(jié)晶紫被洗掉,細(xì)胞呈無色。(20秒后水洗,吸去水分)(5、用一種與結(jié)晶紫具有不同顏色的堿性染料對涂片進(jìn)行復(fù)染。例如沙黃,它使原來無色的革蘭氏陰性細(xì)菌最后呈現(xiàn)桃紅到紅色,而革蘭氏陽性細(xì)菌繼續(xù)保持深紫色。(2分鐘后,自來水沖洗。干燥,鏡檢。)3、 3.溶菌酶和青霉素作用細(xì)菌細(xì)胞壁的機制。溶菌酶又稱胞壁質(zhì)酶或N-乙酰胞壁質(zhì)聚糖水解酶,是一種能水解致病菌中黏多糖的堿性酶。主要通過破壞細(xì)胞壁中的N-乙酰胞壁酸和N-乙酰氨基葡糖之間的-1,4糖苷鍵,使細(xì)胞壁不溶性黏多糖分解成可溶性糖肽,導(dǎo)致細(xì)胞壁破裂內(nèi)
22、容物逸出而使細(xì)菌溶解。溶菌酶還可與帶負(fù)電荷的病毒蛋白直接結(jié)合,與DNA、RNA、脫輔基蛋白形成復(fù)鹽,使病毒失活。因此,該酶具有抗菌、消炎、抗病毒等作用。(來源百度)青霉素對細(xì)菌細(xì)胞壁的作用:Penicillium與轉(zhuǎn)肽酶結(jié)合,而使該酶失活,抑制了側(cè)鏈末端的丙氨酸與五肽橋的連接,破壞了細(xì)菌細(xì)胞壁的完整性(即抑制肽聚糖的合成),因此, Penicillium僅對正在生長著的細(xì)菌,且主要是對G+菌有效。4、 、細(xì)菌芽孢的組成與結(jié)構(gòu)及其耐熱機制。細(xì)菌的特殊構(gòu)造芽孢有多層結(jié)構(gòu),主要包括孢外壁、芽孢衣、皮層和核心。 芽孢的外壁層厚而致密,主要成分為脂蛋白,通透性差,不易著色。 核心含有大量的DNA、RNA
23、、蛋白質(zhì)酶等物質(zhì),還含有2,6吡啶二羧酸(DPA),DPA是芽孢特有的成分。一般以 DPACa的形式存在。 皮層主要含芽孢肽聚糖、 DPACa,皮層體積大,比較致密。(書第26)5、 、酵母的形態(tài)與結(jié)構(gòu)、繁殖方式?以啤酒酵母為例說明酵母的單雙倍體型生活史。形態(tài)結(jié)構(gòu):1、個體形態(tài):卵圓、圓、圓柱、梨形等單細(xì)胞,其細(xì)胞直徑一般比細(xì)菌粗10倍左右。有的酵母菌子代細(xì)胞連在一起成為鏈狀,稱為假絲酵母。2菌落形態(tài)特征:大而厚,圓形,光滑濕潤,粘性,顏色單調(diào)。常見白色、土黃色、紅色。細(xì)胞結(jié)構(gòu):酵母菌的細(xì)胞 結(jié)構(gòu)與其他真核生物基本相同。(1) 酵母細(xì)胞的細(xì)胞壁:酵母細(xì)胞壁呈“三明治”結(jié)構(gòu)。外層:甘露聚糖(約占
24、30%,以-糖苷鍵聯(lián)結(jié)(并非所有酵母菌都有) 內(nèi)層:葡聚糖(約占30-40%,由D-葡萄糖以-糖苷鍵聯(lián)結(jié)) 中間層:蛋白質(zhì)(含6-8%,多為酶類) (2) 細(xì)胞膜:酵母菌的細(xì)胞膜與原核生物的基本相同。但有的酵母菌如釀酒酵母中含有固醇類(甾醇)、VitD的前體-麥角固醇,這在原核生物是罕見的。(3) 細(xì)胞核:酵母細(xì)胞核是有雙層膜結(jié)構(gòu)的細(xì)胞器(核膜包裹,輪廓分明)(4) 細(xì)胞質(zhì):細(xì)胞質(zhì)主要是溶膠狀物質(zhì),在細(xì)胞質(zhì)中含有各種功能不同的結(jié)構(gòu)細(xì)胞器:核糖體、線粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體等。1、 無性繁殖1) 芽殖:主要的無性繁殖方式,成熟細(xì)胞長出一個小芽,到一定程度后脫離母體繼續(xù)長成新個體。2) 裂殖:少數(shù)酵
25、母菌可以象細(xì)菌一樣借細(xì)胞橫割分裂而繁殖,例如裂殖酵母。3) 產(chǎn)生無性孢子2、 有性繁殖:酵母菌以形成子囊和子囊孢子的形式進(jìn)行有性繁殖1)兩個性別不同的單倍體細(xì)胞靠近,相互接觸;2)接觸處細(xì)胞壁消失,質(zhì)配;3)核配,形成二倍體核的接合子4)接合子進(jìn)行減數(shù)分裂,形成4個或8個子核,每一個子核和周圍的細(xì)胞質(zhì)一起,在其表面形成孢子壁后就形成子囊孢子,形成子囊孢子的細(xì)胞稱為子囊。單雙倍體型:以啤酒酵母為代表特點:單倍體營養(yǎng)細(xì)胞和雙倍體營養(yǎng)細(xì)胞均可進(jìn)行芽殖。營養(yǎng)體既可以單倍體形式也可以雙倍體形式存在;在特定條件下進(jìn)行有性生殖。單倍體和雙倍體兩個階段同等重要,形成世代交替。其過程是:單倍體營養(yǎng)細(xì)胞借芽殖繁殖
26、;兩個性別不同 的營養(yǎng)細(xì)胞結(jié)合,質(zhì)配后發(fā)生核配,形成雙倍體;雙倍體細(xì)胞并不立即進(jìn)行核分裂,而以芽殖方式繁殖。成為雙倍體營養(yǎng)細(xì)胞;在特定條件下(在含醋酸鈉的Mcclary培養(yǎng)基、石膏 塊、胡羅卜條、Gorodkowa培養(yǎng)基或Kleyn培養(yǎng)基上)雙倍體營養(yǎng)細(xì)胞轉(zhuǎn)變?yōu)樽幽?,核減數(shù)分裂形成4個子囊孢 ;單倍體子囊孢子作為營養(yǎng)細(xì)胞芽殖繁殖。該類型的生活史特征為:單倍體和雙倍體營 養(yǎng)細(xì)胞都可以進(jìn)行芽殖繁殖。通常雙倍體營養(yǎng)細(xì)胞大,生活力強,發(fā)酵工業(yè)上多利用雙倍體細(xì)胞進(jìn)行生產(chǎn)。、霉菌的形態(tài)與結(jié)構(gòu)、繁殖方式?有性孢子和無性孢子? 形態(tài)結(jié)構(gòu):霉菌的菌體由分枝或不分枝的菌絲構(gòu)成。菌絲是真菌營養(yǎng)體的基本單位。菌絲是中
27、空管狀結(jié)構(gòu),直徑一般310m,有分枝,有隔膜或無隔膜。根據(jù)菌絲有無隔膜,可以將真菌分成低等真菌(鞭毛菌亞門和接合菌亞門)和高等真菌(子囊菌亞門、擔(dān)子菌亞門和半知菌亞門)兩大類。許多菌絲分枝連接,相互交織在一起所構(gòu)成的形態(tài)稱菌絲體。無隔菌絲:為長管狀單細(xì)胞,細(xì)胞質(zhì)內(nèi)含多個核。其生長表現(xiàn)為菌絲的延長和細(xì)胞核的增多。這是低等真菌所具有的菌絲類型。 有隔菌絲:菌絲中有隔膜,被隔膜隔開的一段菌絲就是一個細(xì)胞,菌絲由多個細(xì)胞組成,每個細(xì)胞內(nèi)有一至多個核。隔膜上有單孔或多孔,細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核可自由流通,每個細(xì)胞功能相同。這是高等真菌所具有的類型。繁殖方式:1)無性孢子繁殖 :不經(jīng)兩性細(xì)胞配合,只是營養(yǎng)細(xì)胞的分
28、裂或營養(yǎng)菌絲的分化(切割)而形成新個體的過程。無性孢子有:厚垣孢子、節(jié)孢子、分生孢子、孢囊孢子等。2)有性孢子繁殖:兩個性細(xì)胞結(jié)合產(chǎn)生新個體的過程。霉菌的有性繁殖不如無性繁殖那么經(jīng)常與普遍,多發(fā)生在特定條件下,往往在自然條件下較多,在一般培養(yǎng)基上不常見。有性繁殖方式因菌種不同而異,有的兩條營養(yǎng)菌絲就可以直接結(jié)合,有的則由特殊的性細(xì)胞-配子囊或由配子囊產(chǎn)生的配子來相互交配,形成有性孢子。核配后一般立即進(jìn)行減數(shù)分裂,因此菌體染色體數(shù)目為單倍,雙倍體只限于接合子。霉菌的有性繁殖存在同宗配合和異宗配合兩種情況。霉菌的有性孢子包括接合孢子、卵孢子、子囊孢子等。3)菌絲斷片、如何進(jìn)行噬菌體培養(yǎng)純化? 以大
29、腸桿菌T4噬菌體為例說明噬菌體的構(gòu)造及繁殖過程。一步生長曲線及其特征參數(shù)? 以大腸桿菌T4噬菌體為例說明噬菌體的構(gòu)造:書本第66頁最后一段。繁殖過程:(百度)(一) 吸附:吸附是噬菌體的吸附器官(尾絲、基板和刺突)與敏感寄主細(xì)胞的特殊位點的接觸。尾絲首先觸及寄主細(xì)胞表面,然后基板和刺突固定。T4噬菌體的特殊位點是脂多糖層.(二) 侵入:吸附后,尾絲收縮,感染過程開始,對T類噬菌體就開始收縮尾鞘,結(jié)果不僅尾髓插入細(xì)胞壁,而且會像注射一樣將DNA打入細(xì)胞內(nèi)。蛋白質(zhì)的外殼仍在壁外。從吸附到侵入時間很短,如T4僅需15s。(三) 增殖:噬菌體一侵入,增殖即開始,即核酸的復(fù)制和蛋白質(zhì)的合成。先利用寄主的
30、RNA聚合酶轉(zhuǎn)錄,噬菌體的mRNA被寄主的蛋白質(zhì)合成體系翻譯,形成一系列新的早期蛋白質(zhì)。然后開始噬菌體核酸的復(fù)制。最后是晚期蛋白質(zhì)的出現(xiàn)。在T類噬菌體中,合成的晚期蛋白質(zhì)是噬菌體頭和尾成分的亞單位,還有噬菌體的溶菌酶。(四) 成熟:當(dāng)所有噬菌體結(jié)構(gòu)成分都已合成時,成熟過程(即“裝配”)便開始。在T4中,裝配一個成熟噬菌體約需30種不同的蛋白質(zhì),而且至少具有47種基因功能。其過程先是DNA的凝聚,頭的亞單位被組裝成頭部,尾和尾絲也各自組成。然后按從頭至尾的順序自我裝配,最后將尾絲裝上,形成一個完整的噬菌體。(五) 釋放:噬菌體繁殖的最后階段是裂解釋放出子代噬菌體。裂解T類噬菌體感染的細(xì)胞要涉及兩
31、個或更多基因的作用,至少一個作用于細(xì)胞膜,另一個具有溶菌酶的作用將分解壁的肽聚糖。一步生長曲線:1、用噬菌體的稀釋液感染高濃度的宿主細(xì)胞;2、數(shù)分鐘后,加入抗噬菌體的抗血清(中和未吸附的噬菌體);3、將上述混合物大量稀釋,終止抗血清的作用和防止新釋放的噬菌體感染其它細(xì)胞;4、保溫培養(yǎng)并定期檢測培養(yǎng)物中的噬菌體效價(對噬菌體含量進(jìn)行計數(shù));5、以感染時間為橫坐標(biāo),病毒的感染效價為縱坐標(biāo),繪制出病毒特征性的繁殖曲線;3個重要的特征參數(shù):潛伏期、裂解期、裂解量。潛伏期:從噬菌體吸附到細(xì)胞到釋放出新噬菌體的最短時期 。裂解期:隨著菌體不斷破裂,新噬菌體數(shù)目增加,直到最高值。裂解量:在平穩(wěn)期中,每一宿主
32、細(xì)胞釋放的平均噬菌體粒子數(shù)。10、噬菌體對發(fā)酵工業(yè)的危害?如何防治? 噬菌體對發(fā)酵工業(yè)的影響:溫和性噬菌體感染細(xì)胞后,不引起同源菌株細(xì)胞裂解,故不易被人察覺。 一旦溶源性細(xì)菌發(fā)生自發(fā)裂解或誘發(fā)裂解,將會危害發(fā)酵菌株。因此必需采取有效的手段檢測出溶源性細(xì)菌。防治措施1)杜絕噬菌體的各種來源。應(yīng)定期監(jiān)測發(fā)酵罐、管道及周圍環(huán)境中噬菌體的數(shù)量變化。2)控制活菌體的排放?;罹w是噬菌體生長繁殖的首要條件,控制其排放能消除環(huán)境中出現(xiàn)特定的噬菌體。 3)使用抗噬菌體菌株和定期輪換生產(chǎn)用菌 。選育和使用抗噬菌體的生產(chǎn)菌株是一種較經(jīng)濟(jì)有效的手段。定期輪換生產(chǎn)菌種,可以防止某種噬菌體污染擴(kuò)大,并能使生產(chǎn)不會應(yīng)噬菌
33、體污染而中斷。4)噬菌體污染后的補救措施 。發(fā)酵早期:升溫殺滅噬菌體,減少培養(yǎng)基中營養(yǎng)成分被破壞,再補充一些促進(jìn)細(xì)胞生長的玉米漿等,重新接入大量種子,就可以繼續(xù)進(jìn)行發(fā)酵。發(fā)酵中期:噬菌體污染早期大量接入另一菌種的種子液或發(fā)酵液,繼續(xù)進(jìn)行發(fā)酵,以達(dá)到減少損失、避免倒罐的目的。11.知識點磷壁酸:G+菌所特有肽聚糖單體:NAG、NAM、4肽側(cè)鏈、5肽橋雙糖單位中的-1,4-糖苷鍵很容易被溶菌酶所水解,從而引起細(xì)菌因肽聚糖細(xì)胞壁的“散架”而死亡。Penicillium與轉(zhuǎn)肽酶結(jié)合,而使該酶失活,抑制了側(cè)鏈末端的丙氨酸與五肽橋的連接,破壞了細(xì)菌細(xì)胞壁的完整性(即抑制肽聚糖的合成),因此, Penici
34、llium僅對正在生長著的細(xì)菌,且主要是對G+菌有效。脂多糖(LPS):細(xì)胞壁最外層(8-10nm)的類脂多糖類物質(zhì),由類脂A、核心多糖和O-特異側(cè)鏈(O-多糖或O-抗原)三部分組成,G-菌所特有。液體培養(yǎng)時的特征:如果是靜止培養(yǎng),菌絲往往在液體表面生長,液面上形成菌膜。如果是震蕩培養(yǎng),菌絲可相互纏繞在一起形成菌絲球,亦可形成絮片狀,與震蕩震蕩速度有關(guān)。工業(yè)上重要的微生物及產(chǎn)品1、 工業(yè)應(yīng)用的主要細(xì)菌及其產(chǎn)品? (一)革蘭氏陰性無芽孢桿菌1.大腸埃斯氏菌產(chǎn)品:工業(yè)上生產(chǎn)谷氨酸脫羧酶、天冬酰胺酶和制備天冬氨酸、蘇氨酸及纈氨酸2.醋酸桿菌產(chǎn)品:有機酸(食醋等)、葡萄糖異構(gòu)酶(高果糖漿 )、山梨糖
35、(維C中間體) 3.假單胞菌產(chǎn)品:維C 、抗生素 、酶及酶抑制劑、有機酸(二)革蘭氏陽性無芽孢桿菌1.短桿菌產(chǎn)品:發(fā)酵生產(chǎn)各種氨基酸,發(fā)酵生產(chǎn)核苷酸類產(chǎn)物(ATP、IMP、NAD、輔酶、FAD等) 2.棒狀桿菌產(chǎn)品:高產(chǎn)谷氨酸,5-核苷酸,水楊酸,棒狀桿菌素3.乳酸桿菌產(chǎn)品:同型發(fā)酵 乳酸 ,異型發(fā)酵 乳酸、乙醇 ,工業(yè)乳酸,酸奶干酪 4.雙歧桿菌產(chǎn)品: 乳酸,乙醇, 乳制品,微生態(tài)制劑5.丙酸桿菌產(chǎn)品:丙酸 ,維生素B12 (三)革蘭氏陽性芽孢桿菌1.枯草芽孢桿菌產(chǎn)品:生產(chǎn)淀粉酶、蛋白酶、5-核苷酸酶、某些氨基酸及核苷2.芽孢梭菌產(chǎn)品:丙酮丁醇,丁酸或己酸 (四)革蘭氏陽性球菌1.鏈球菌產(chǎn)品
36、:天然食品防腐劑 ,酸牛乳和干酪生產(chǎn)的發(fā)酵劑2、 產(chǎn)抗生素的主要生產(chǎn)菌?抗生素主要由放線菌產(chǎn)生,而其中90%由鏈霉菌屬產(chǎn)生。3、 釀酒酵母的形態(tài)特點與繁殖及其生產(chǎn)上的用途? 細(xì)胞的長與寬的比例可將其分為三組: 12 、2 、 大于2 12 釀造飲料酒和制作面包、酒精發(fā)酵2釀造葡萄酒和果酒,也可用于釀造啤酒、蒸餾酒和酵母生產(chǎn) 大于2臺灣396號酵母為代表。我國南方常將其用于以糖蜜原料生產(chǎn)酒精。其特點是耐高滲透壓,可忍受高濃度的鹽 繁殖方式:釀酒酵母是以產(chǎn)生子囊孢子的方式進(jìn)行有性繁殖的。兩個性別不同的具有單倍體核的酵母營養(yǎng)細(xì)胞相互接近時,各自伸出一個小突起而接觸。接觸處的細(xì)胞壁局部溶解形成通道,兩
37、個細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)由通道進(jìn)行質(zhì)配,兩個單倍體核也進(jìn)行核配,從而形成具有二倍體核的接養(yǎng)細(xì)胞進(jìn)行多代的生長繁殖。4、 淀粉酶、蛋白酶、檸檬酸、谷氨酸的主要生產(chǎn)菌? 淀粉酶:黑曲霉 蛋白酶:魯氏毛霉檸檬酸:黑曲霉 谷氨酸:谷氨酸棒狀桿菌6. 鎖狀聯(lián)合的機制兩個核同時分裂,由“鎖狀聯(lián)合機制”控制形成兩個子細(xì)胞。 菌絲的雙核細(xì)胞開始分裂之前,兩核之間生出一鉤狀分枝。 細(xì)胞內(nèi)一個核進(jìn)入鉤中。 兩核同時分裂成4個核。 新分裂的兩個核移入到細(xì)胞的一端,一個核仍留在鉤中。 鉤向下彎曲與原細(xì)胞壁接觸,接觸處的壁溶解而溝通,同時鉤的基部產(chǎn)生隔膜。 鉤中的核向下移,在鉤的垂直方向產(chǎn)生一隔膜,一個細(xì)胞分成二個細(xì)胞,每個細(xì)胞
38、具兩個不同的子核。鎖狀聯(lián)合完成。微生物營養(yǎng)1、 微生物的營養(yǎng)類型的分類及代表物種? 主要分為四種類型:光能無機營養(yǎng)型(光能自養(yǎng)型): 著色細(xì)菌、藍(lán)細(xì)菌、藻類。光能有機營養(yǎng)型(光能異養(yǎng)型):紅螺細(xì)菌?;軣o機營養(yǎng)型(化能自養(yǎng)型):氫細(xì)菌、硫桿菌、亞硝化單、胞菌屬、甲烷桿菌屬、醋桿菌屬?;苡袡C營養(yǎng)型(化能自養(yǎng)型):假單胞菌屬、芽孢桿菌屬、乳酸菌屬、真菌、原生動物2、 培養(yǎng)基應(yīng)該具備微生物生長所需要六大營養(yǎng)要素及其功能?實驗室中常用細(xì)菌、放線菌、酵母、霉菌的培養(yǎng)基? 1) 碳源 :滿足微生物生長繁殖所需的碳元素2) 氮源 :提供微生物生長繁殖所需的氮元素3) 無機鹽 :主要可為微生物提供除碳、氮源
39、以外的各種重要元素4) 能源 :為微生物生命活動提供最初能量來源5) 生長因子 :調(diào)節(jié)微生物正常代謝6) 水 :在微生物代謝活動中不可或缺,首先它是一種最優(yōu)良的溶劑,可保證幾乎一切生物化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行;其次它可維持各種生物大分子結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,并參與某些重要的生物化學(xué)反應(yīng);此外還有許多優(yōu)良的物理性質(zhì)等。細(xì)菌:牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基(普通肉湯培養(yǎng)基)放線菌:高氏1號培養(yǎng)基酵母:麥芽汁培養(yǎng)基霉菌:察氏培養(yǎng)基3、 選用和設(shè)計培養(yǎng)基的原理和方法? 原理:1)目的明確2)營養(yǎng)協(xié)調(diào)3)理化適宜4)經(jīng)濟(jì)節(jié)約方法:1)生態(tài)模擬2)參閱文獻(xiàn)3)精心設(shè)計4)試驗比較、伊紅和美藍(lán)鑒別大腸桿菌的原理? 伊紅和美藍(lán)二種苯胺染料
40、可抑制G+細(xì)菌和一些難培養(yǎng)的G細(xì)菌。在低酸度時,這二種染料結(jié)合形成沉淀,起著產(chǎn)酸指示劑的作用。試樣中的多種腸道菌會在EMB培養(yǎng)基上產(chǎn)生相互易區(qū)分的特征菌落,因而易于辨。大腸桿菌強烈分解乳糖而產(chǎn)生大量的混合酸,菌體呈酸性,菌落被染成深紫色,從菌落表面的反射光中還可看到綠色金屬閃光。、試比較營養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)入微生物細(xì)胞的四種方式。四種方式:單純擴(kuò)散、促進(jìn)擴(kuò)散、主動運輸、基因移位單純擴(kuò)散:不通過膜上載體蛋白,速度慢,由濃度高擴(kuò)散到濃度低,對運輸分子無特異性,與溶劑類似物無競爭性,平衡時內(nèi)外濃度相等促進(jìn)擴(kuò)散:通過膜上載體蛋白,速度快,不耗能,由濃度高擴(kuò)散到濃度低,對運輸分子有特異性,與溶劑類似物有競爭性,平
41、衡時內(nèi)外濃度相等主動運送:通過膜上載體蛋白,速度快,耗能,運送前后溶質(zhì)分子不變,對運輸分子有特異性,與溶劑類似物有競爭性,平衡時胞內(nèi)濃度高基團(tuán)移位:通過膜上載體蛋白,速度快,耗能,運送前后溶質(zhì)分子改變,對運輸分子有特異性,與溶劑類似物有競爭性,平衡時胞內(nèi)濃度高、Na+,K+-ATP酶系統(tǒng)? Na+-K+-ATPase是存在于原生質(zhì)膜上的一種重要離子通道蛋白 功能: 利用ATP能量將Na+由細(xì)胞內(nèi)“泵”出胞外,并將K+“泵”入胞內(nèi)。該酶由大小兩個亞基組成(MW: 12萬, 5.5萬)作用步驟:1. ATP酶(E)在細(xì)胞內(nèi)側(cè)與3個Na+結(jié)合,同時消耗能量;2. 磷酸化ATP酶(E+)構(gòu)象變化將Na
42、+排除胞外,并與2個K+ 結(jié)合;3. K+激發(fā)E+脫磷酸化恢復(fù)為E, 同時將K+運入細(xì)胞.9. 什么叫鑒別性培養(yǎng)基?試以EMB培養(yǎng)基為例,分析鑒別作用的原理。鑒別性培養(yǎng)基是在培養(yǎng)基中加入能與某菌的無色代謝產(chǎn)物發(fā)生顯色反應(yīng)的指示劑,從而用肉眼就能將其與其他外形相似的菌落區(qū)分。EMB培養(yǎng)基中大腸桿菌,因其強烈分解乳糖而產(chǎn)生大量的混合酸,菌體帶H+,故可染上酸性染料伊紅,又因伊紅與美藍(lán)結(jié)合,使菌落呈深紫色。從菌落表面反光還可看到綠色金屬閃光。而產(chǎn)酸弱的菌株的菌落呈棕色。不發(fā)酵乳酸的菌落無色透明。微生物生長與控制1、 微生物生長的測定方法。微生物生長:單位時間里微生物數(shù)量或生物量的變化。(一)以數(shù)量變
43、化對微生物生長情況進(jìn)行測定:培養(yǎng)平板計數(shù)法、膜過濾培養(yǎng)法、液體稀釋法、顯微鏡直接計數(shù)法、(二)以生物量為指標(biāo)測定微生物的生長:比濁法:方法:用分光光度計測定一系列已知濃度菌液的透光度,繪出標(biāo)準(zhǔn)曲線,測定未知菌液的透光度,從標(biāo)準(zhǔn)曲線上即可查出該菌液的濃度。特點:快速、簡便;但易受干擾。干重法:將一定量的菌液中的菌體通過離心或過濾分離出來,然后烘干(干燥溫度可采用105、100或80)、稱重。一般干重為濕重的10%20%,而一個細(xì)菌細(xì)胞一般重約10-1210-13g。生理指標(biāo)法:測含氮量;其他方法:含碳、磷、DNA、RNA、耗氧量、消耗底物量、產(chǎn)二氧化碳、產(chǎn)酸、產(chǎn)熱、粘度等,都可用于生長量的測定。
44、5. 血球計數(shù)板的使用方法1視待測菌懸液濃度,加無菌水適當(dāng)稀釋(斜面一般稀釋100倍),以每小格的菌數(shù)可數(shù)為度。2取潔凈的血球計數(shù)板一塊,在計數(shù)區(qū)上蓋上一塊蓋玻片。3將菌懸液搖勻,用滴管吸取少許,從計數(shù)板中間平臺兩側(cè)的溝槽內(nèi)沿蓋玻片的下邊緣摘入一小滴(不宜過多),讓菌懸液利用液體的表面張力充滿計數(shù)區(qū),勿使氣泡產(chǎn)生,并用吸水紙吸去溝槽中流出的多余菌懸液。也可以將菌懸液直接滴加在計數(shù)區(qū)上(不要使計數(shù)區(qū)兩邊平臺沾上菌懸液,以免加蓋蓋玻片后,造成計數(shù)區(qū)深度的升高),然后加蓋蓋玻片(勿使產(chǎn)生氣泡)。4靜置片刻,使細(xì)胞沉降到計數(shù)板上,不再隨液體漂移。將血球計數(shù)板放置于顯微鏡的載物臺上夾穩(wěn),先在低倍鏡下找到
45、計數(shù)區(qū)后,再轉(zhuǎn)換高倍鏡觀察并計數(shù)。由于生活細(xì)胞的折光率和水的折光率相近,觀察時應(yīng)減弱光照的強度。5計數(shù)時若計數(shù)區(qū)是由16個中方格組成,按對角線方位,數(shù)左上、左下、右上、右下的4個中方格(即100小格)的菌數(shù)。如果是25個中方格組成的計數(shù)區(qū),除數(shù)上述四個中方格外,還需數(shù)中央1個中方格的菌數(shù)(即80個小格)。為了保證計數(shù)的準(zhǔn)確性,避免重復(fù)計數(shù)和漏記,在計數(shù)時,對沉降在格線上的細(xì)胞的統(tǒng)計應(yīng)有統(tǒng)一的規(guī)定。如菌體位于大方格的雙線上,計數(shù)時則數(shù)上線不數(shù)下線,數(shù)左線不數(shù)右線,以減少誤差。即位于本格上線和左線上的細(xì)胞計入本格,本格的下線和右線上的細(xì)胞按規(guī)定計入相應(yīng)的格中。見右圖:即本格中計數(shù)細(xì)胞為3個。6對于
46、出芽的酵母菌,芽體達(dá)到母細(xì)胞大小一半時,即可作為兩個菌體計算。每個樣品重復(fù)計數(shù)2-3次(每次數(shù)值不應(yīng)相差過大,否則應(yīng)重新操作),按公式計算出每mL(g)菌懸液所含細(xì)胞數(shù)量。7測數(shù)完畢,取下蓋玻片,用水將血球計數(shù)板沖洗干凈,切勿用硬物洗刷或抹擦,以免損壞網(wǎng)格刻度。洗凈后自行晾干或用吹風(fēng)機吹干,放入盒內(nèi)保存。3、微生物生長曲線?各階段的特點是什么?各階段名稱的英文一條典型的生長曲線至少可以分為延遲期,對數(shù)期,穩(wěn)定期和衰亡期等四個生長時期 。特點:延遲期(Lag phase):分裂遲緩、代謝活躍 。細(xì)胞形態(tài)變大或增長;細(xì)胞內(nèi)RNA,尤其是rRNA含量增高,合成代謝活躍,核糖體、 酶類和ATP的合成加
47、快,易產(chǎn)生誘導(dǎo)酶;對外界不良條件反應(yīng)敏感。對數(shù)期(Log phase):又稱指數(shù)生長期(Exponential phase)。以最大的速率生長和分裂,細(xì)菌數(shù)量呈對數(shù)增加,細(xì)菌內(nèi)各成分按比例有規(guī)律地增加,表現(xiàn)為平衡生長。對數(shù)生長期的細(xì)菌個體形態(tài)、化學(xué)組成和生理特性等均較一致,代謝旺盛、生長迅速、代時穩(wěn)定。穩(wěn)定生長期(Stationary phase):又稱恒定期或最高生長期,此時培養(yǎng)液中活細(xì)菌數(shù)最高并維持穩(wěn)定衰亡期(Decline或Death phase):營養(yǎng)物質(zhì)耗盡和有毒代謝產(chǎn)物的大量積累,細(xì)菌死亡速率超過新生速率,整個群體呈現(xiàn)出負(fù)增長。該時期死亡的細(xì)菌以對數(shù)方式增加,但在衰亡期的后期,由于
48、部分細(xì)菌產(chǎn)生抗性也會使細(xì)菌死亡的速率降低,仍有部分活菌存在。6. 絲狀微生物的群體生長絲狀微生物的純培養(yǎng)采用孢子接種,在液體培養(yǎng)基中震蕩培養(yǎng)或深層通氣加攪拌培養(yǎng),菌絲體通過斷裂繁殖不形成產(chǎn)孢結(jié)構(gòu)??梢杂镁z干重作為衡量生長的指標(biāo),即以時間為橫坐標(biāo),以菌絲干重為縱坐標(biāo),繪制生長曲線??煞譃槿齻€階段:1、生長停滯期2、迅速生長期3、衰退期5、微生物生長動力學(xué)monod方程?連續(xù)培養(yǎng)的條件? 微生物生長動力學(xué)monod方程:m = mmaxS/(KS + S) 式中mmax為最大比生長速率;S是培養(yǎng)基中限制性營養(yǎng)物質(zhì)的濃度; KS為飽和常數(shù)。KS為微生物以最大速度的一半的速度生長時,所要求的營養(yǎng)物質(zhì)
49、濃度,即m = mmax/2時,KS = S。連續(xù)培養(yǎng):在微生物培養(yǎng)的過程中,不斷地供給新鮮的營養(yǎng)物質(zhì),同時排除含菌體及代謝產(chǎn)物的發(fā)酵液,讓培養(yǎng)的微生物長時間地處于對數(shù)生長期,以利于微生物的增殖速度和代謝活性處于某種穩(wěn)定狀態(tài)。方法:恒濁連續(xù)培養(yǎng):不斷調(diào)節(jié)流速而使細(xì)菌培養(yǎng)液濁度保持恒定恒化連續(xù)培養(yǎng):保持恒定的流速7、各種滅菌、消毒的條件。原理:一、通過控制防腐劑消毒劑,抗代謝物,抗生素這些化學(xué)物質(zhì);二、通過控制溫度、輻射作用、過濾、滲透壓、干燥、超聲波等物理因素來達(dá)到目的。8.濕熱滅菌: 多數(shù)細(xì)菌和真菌的營養(yǎng)細(xì)胞:在60左右處理5-10分鐘; 酵母菌和真菌的孢子:用80以上溫度處理; 細(xì)菌的芽孢
50、:121處理15分鐘以上; 9. 磺胺抑菌的作用機理磺胺是葉酸對抗物,抑菌作用是因為很多細(xì)菌需要自己合成葉酸而生長。11、厭氧菌的氧毒害機制 SOD學(xué)說? 嚴(yán)格厭氧微生物并不是被氣態(tài)的氧所殺死,而是由于不能解除某些氧代謝產(chǎn)物的毒性而死亡。在氧還原為水的過程中,可形成某些有毒的中間產(chǎn)物,例如,過氧化氫(H2O2)、超氧陰離子( O2 )等。超氧陰離子為活性氧,兼有分子和離子的性質(zhì),反應(yīng)力極強,極不穩(wěn)定,可破壞膜和重要生物大分子,對微生物造成毒害或致死。好氧微生物具有降解這些產(chǎn)物的酶,如過氧化氫酶、過氧化物酶、超氧化物歧化酶等,而嚴(yán)格厭氧菌缺乏SOD,故易被生物體內(nèi)極易產(chǎn)生的超氧陰離子自由基毒害致
51、死。微生物代謝與調(diào)節(jié)、 化學(xué)滲透學(xué)說解釋ATP產(chǎn)生機理。在氧化磷酸化過程中,通過呼吸鏈酶系的作用,將底物分子上的質(zhì)子從膜的內(nèi)側(cè)傳遞至外側(cè),從而造成了質(zhì)子在膜兩側(cè)分布的不均衡,即形成了質(zhì)子梯度差(又稱質(zhì)子動勢、pH梯度等)。這個梯度差就是產(chǎn)生ATP的能量來源,因為它可通過ATP酶的逆反應(yīng),把質(zhì)子從膜的外側(cè)再輸回到內(nèi)側(cè),結(jié)果一方面消除了質(zhì)子梯度差,同時就合成了ATP。、 試比較發(fā)酵和呼吸過程ATP的產(chǎn)生方式。為什么無氧呼吸產(chǎn)生的能量不如有氧呼吸的多? 發(fā)酵過程中往往伴隨著一些高能化合物的生成(如EMP途徑中的1,3-二磷酸甘油酸和磷酸烯醇式丙酮酸)。這些高能化合物可以直接偶聯(lián)ATP或GTP的生成,
52、底物水平磷酸化。底物水平磷酸化可以存在于發(fā)酵過程中,也可以存在于呼吸過程中,但產(chǎn)生能量相對較少。呼吸是在糖酵解和三羧酸循環(huán)過程中,形成的NAD(P)H和FADH2,通過電子傳遞系統(tǒng)將電子傳遞給電子受體(氧或其他氧化型化合物),同時偶聯(lián)ATP合成的生物過程。無氧呼吸是微生物在降解底物的過程中,將釋放出的電子交給電子傳遞系統(tǒng)傳給氧化性化合物作為的最終電子受體,從而生成還原型產(chǎn)物并釋放出能量的過程。無氧呼吸的最終電子受體不是氧,而是NO3-、 NO2-、SO42-、S2O32-等,氧化還原電位差都小于氧氣,所以生成的能量不如有氧呼吸產(chǎn)生的多。、 解釋巴斯德效應(yīng)。在厭氧條件下,向高速發(fā)酵的培養(yǎng)基中通入
53、氧氣,則葡萄糖消耗減少,抑制發(fā)酵產(chǎn)物積累的現(xiàn)象稱為巴斯德效應(yīng)。即呼吸抑制發(fā)酵的作用。相比起足氧的情況,酵母在缺氧的情況下消耗更多的葡萄糖,生物細(xì)胞和組織中的糖發(fā)酵為氧所抑制,這種現(xiàn)象是巴斯德1861年在研究酵母的酒精發(fā)酵量和氧分壓之間的關(guān)系中發(fā)現(xiàn)的,故稱巴斯德效應(yīng)。由于從呼吸(完全氧化)所得的能量,遠(yuǎn)大于等量糖發(fā)酵所得的能量,因此為了獲得對維持生命活動所需的能量,在有氧情況下與無氧下相比,只消耗少量的糖即足。生物體根據(jù)氧的有無,來調(diào)節(jié)糖的分解量,而使能量得到節(jié)制。、 用操縱子學(xué)說解釋酶的誘導(dǎo)、酶的阻遏、分解代謝產(chǎn)物阻遏?并解釋二次生長現(xiàn)象或葡萄糖效應(yīng)。酶的誘導(dǎo):由起始酶誘導(dǎo)合成的誘導(dǎo)物,與調(diào)節(jié)
54、蛋白結(jié)合,抑制其與操縱基因 的結(jié)合促進(jìn)轉(zhuǎn)錄進(jìn)行。酶的阻遏:阻遏物與和阻遏物蛋白二者都是由調(diào)節(jié)基因編碼產(chǎn)生特異性調(diào)節(jié)蛋白;它倆是一類低分子量變構(gòu)蛋白,有兩個結(jié)合位點,一個與操縱基因結(jié)合,另一位點可與效應(yīng)物結(jié)合;當(dāng)調(diào)節(jié)蛋白與效應(yīng)物結(jié)合后,就發(fā)生變構(gòu)作用,變構(gòu)后與操縱基因的結(jié)合能力可提高或下降。分解代謝產(chǎn)物阻遏:現(xiàn)象:當(dāng)細(xì)胞內(nèi)同時存在兩種可利用底物(碳源或氮源)時,利用快的底物會阻遏與利用慢的底物有關(guān)的酶合成。 原因:阻遏并不是由于快速利用底物直接作用的結(jié)果,而是由這種底物分解過程中產(chǎn)生的中間代謝物引起的,所以稱為分解代謝物阻遏。 二次生長現(xiàn)象:大腸桿菌在含乳糖和葡萄糖的培養(yǎng)基中,優(yōu)先利用葡萄糖,并
55、只有當(dāng)葡萄糖耗盡后才開始利用乳糖,這就形成了在兩個對數(shù)生長期中間的第二個生長停滯期 葡萄糖效應(yīng):大腸桿菌利用混合碳源生長時時,發(fā)現(xiàn)葡萄糖會抑制其它糖的利用、 微生物酶活性調(diào)節(jié)的方式有哪些?舉例并說明1、激活已有酶的活性(酶活性的激活:在代謝途徑中后面的反應(yīng)可被較前面的反應(yīng)產(chǎn)物所促進(jìn)的現(xiàn)象;常見于分解代謝途徑,主要是指代謝物對酶的激活)例1:糖代謝途徑中丙酮酸積累激活丙酮酸羧化酶例2:乙酰CoA的積累激活PEP羧化酶、抑制已有酶的活性(酶活性的抑制:包括:競爭性抑制和反饋抑制)反饋:指反應(yīng)鏈中某些中間代謝產(chǎn)物或終產(chǎn)物對該途徑關(guān)鍵酶活性的影響。 凡使反應(yīng)速度加快的稱正反饋; 凡使反應(yīng)速度減慢的稱負(fù)
56、反饋(反饋抑制); 反饋抑制主要表現(xiàn)在某代謝途徑的末端產(chǎn)物過量時可反過來直接抑制該途徑中第一個酶的活性。主要表現(xiàn)在氨基酸、核苷酸合成途徑中。抑制:由于某些物質(zhì)的存在, 降低酶活性的現(xiàn)象。反饋抑制:反饋抑制是指代謝的末端產(chǎn)物對酶(往往是代謝途徑中的第一個酶)活性的抑制。無分支代謝途徑的調(diào)節(jié)有分支代謝途徑的調(diào)節(jié)直線式代謝途徑中的反饋抑制(例:谷氨酸棒桿菌的精氨酸合成)分支代謝途徑中的反饋抑制:順序反饋抑制(例:枯草芽孢桿菌芳香族氨基酸合成的調(diào)節(jié));同工酶的反饋抑制;協(xié)同反饋抑制;累積反饋抑制;超相加反饋抑制、 乙醇、乳酸、檸檬酸、谷氨酸的發(fā)酵調(diào)控機制? 乙醇的發(fā)酵調(diào)控機制:酵母菌(在pH3.5-4.5時)的乙醇發(fā)酵 脫羧酶 脫氫酶 丙酮酸 乙醛 乙醇 通過EMP途徑產(chǎn)生乙醇,總反應(yīng)式為:C6H12O6
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