微生物學(xué)思考題

1、緒論1、 微生物包括哪些類群？非細(xì)胞類：病毒 亞病毒原核類：細(xì)菌 古細(xì)菌真核類：真菌 原生生物 藻類2、 微生物有哪些特殊的屬性？ 體積小、面積大；吸收多、轉(zhuǎn)換快；生長旺，繁殖快；適應(yīng)強(qiáng)；變異易；分布廣，數(shù)量多。3、 巴斯德的什么著名實(shí)驗(yàn)是如何擊敗了自然發(fā)生理論的？ 曲頸瓶實(shí)驗(yàn)4、 柯赫原則是如何證明疾病的因果關(guān)系？ （1） 病原微生物一定存在于一切患病個(gè)體中；（2）能從患病個(gè)體中分離出這種微生物，并能純培養(yǎng)；（3） 將分離出的純培養(yǎng)微生物接種健康的個(gè)體時(shí)，同樣導(dǎo)致相同的疾??；（4）從試驗(yàn)發(fā)病的個(gè)體中能重新分離培養(yǎng)出這種病原微生物。5、 誰是第一人在微生物學(xué)中使用固體培養(yǎng)基的？ 柯赫6、 舉例

2、說明微生物在生命科學(xué)發(fā)展中的重大貢獻(xiàn)動(dòng)植物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù);基因工程技術(shù)、細(xì)胞工程技術(shù)、酶工程技術(shù)、發(fā)酵工程技術(shù)、抗體工程技術(shù)的建立和實(shí)施做出了巨大貢獻(xiàn)微生物形態(tài)結(jié)構(gòu)細(xì)胞壁G+、G-菌細(xì)胞壁化學(xué)組成的主要區(qū)別是什么？都由肽聚糖組成，但肽聚糖G-交聯(lián)低，無肽橋，DAP取代L-Lys，G+有磷壁酸，G-有脂多糖G+、G-菌細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)的主要區(qū)別是什么？G+：肽聚糖分子組成的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu) 磷壁酸分子包埋在其中 周質(zhì)（膜壁間）G-：內(nèi)壁層：肽聚糖 外壁層：外膜（含脂多糖層）周質(zhì)（外膜與膜間隙） 從G+、G-菌細(xì)胞壁化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)的區(qū)別闡明革蘭氏染色的基本原理。1、用堿性染料結(jié)晶紫對菌液涂片進(jìn)行初染2、用碘溶

3、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。3、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（溶解掉了脂多糖），細(xì)胞呈無色。4、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G-外壁層含有脂多糖層 有機(jī)溶劑可以溶解脂多糖 洗去染色(7 8 9 10 11-)12周質(zhì)位置 膜壁間 外膜與壁之間13肽聚糖交聯(lián)度 高 低14肽聚糖有無肽橋 有 無1. 試根據(jù)細(xì)菌細(xì)胞結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，分析并舉例說明為什么它們能在自然界中分布

4、廣泛。細(xì)菌體積小，面積大，且具有芽孢結(jié)構(gòu)2. 簡述細(xì)菌與古生菌在細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成、細(xì)胞質(zhì)膜脂類結(jié)構(gòu)等方面的區(qū)別。細(xì)胞壁與細(xì)菌的區(qū)別（4）假肽聚糖與肽聚糖（甲烷桿菌屬） 熱原體屬?zèng)]有細(xì)胞壁（1） 肽聚糖雙糖單位為N-乙酰葡萄糖胺（NAG）和N-乙酰胞壁酸（NAM） 假肽聚糖為N-乙酰葡萄糖胺（NAG）和N-乙酰塔羅糖苷糖醛酸（NAT）（2） 連接雙糖的是-1,3-糖苷鍵而不是-1,4糖苷鍵，不能被溶菌酶水解（3） 肽尾有三個(gè)L型氨基酸組成 肽聚糖由兩個(gè)L型氨基酸和兩個(gè)D型氨基酸組成 （4） 肽橋?yàn)橐粋€(gè)氨基酸組成，肽聚糖的肽橋由五個(gè)氨基酸或無肽橋細(xì)胞膜的區(qū)別（3）（1） 磷脂疏水部位不是長鏈脂

5、肪酸 而是異戊二烯重復(fù)單位（2） 烴鏈和甘油成醚鍵而非酯鍵（3） 古細(xì)菌存在單分子層，是二甘油四醚二植烷單層膜3. 青霉素與溶菌酶破壞細(xì)菌細(xì)胞壁的機(jī)制有何不同？ 溶菌酶破壞細(xì)胞壁，青霉素組織細(xì)胞壁再生4. 簡述細(xì)菌芽胞和營養(yǎng)細(xì)胞在結(jié)構(gòu)，化學(xué)組成和抵抗極端環(huán)境條件的能力有何不同。芽胞的耐熱機(jī)制是什么？芽孢結(jié)構(gòu)：胞外壁 芽孢衣 皮層 核心（芽孢壁 芽孢膜 芽孢質(zhì) 核區(qū)）最外兩層由蛋白質(zhì)組成 皮層是芽孢肽聚糖 核心含吡啶二磷酸抵御極端環(huán)境能力強(qiáng)耐熱機(jī)制：（1）吡啶二磷酸與鈣結(jié)合形成吡啶二磷酸鹽 可降低核心含水量 （2）皮層的肽聚糖交聯(lián)松弛，滲透壓高，吸水性強(qiáng)，可進(jìn)一步降低芽孢核心含水量 核心脫水，核

6、心細(xì)胞質(zhì)呈膠體狀，大大提高了抗熱性和抗輻射能力。5. 請描述細(xì)菌鞭毛的結(jié)構(gòu)與功能。鞭毛運(yùn)動(dòng)的能量來源是什么? 鞭毛結(jié)構(gòu)：鞭毛絲 鉤形鞘 基體（G-含P環(huán) L環(huán) MS環(huán)和C環(huán) Mot蛋白和Fli蛋白 G+不含P環(huán)和L環(huán)）功能 運(yùn)動(dòng)器官 實(shí)現(xiàn)其趨性運(yùn)動(dòng)能量來源：質(zhì)子動(dòng)勢微生物形態(tài)結(jié)構(gòu)真菌1. 請給真菌下個(gè)定義具有真正細(xì)胞核;分枝繁茂的絲狀體菌絲頂端生長；有堅(jiān)硬細(xì)胞壁，成分為幾丁質(zhì)與葡聚糖為主，少數(shù)為纖維素；營養(yǎng)方式為化能有機(jī)異養(yǎng)型 好氧；以產(chǎn)生有性孢子和無性孢子兩種方式繁殖2. 絲狀真菌的隔膜類型有哪些？封閉型 單孔型 多孔型 桶孔型3. 菌絲的變態(tài)類型、特殊結(jié)構(gòu)有哪些？變態(tài)類型：厚垣孢子 吸器

7、附著胞 粘球、菌環(huán)和菌網(wǎng) 匍匐菌絲和假根 特殊結(jié)構(gòu)：菌索 菌核 子座4. 簡述真菌細(xì)胞壁的組成和結(jié)構(gòu)。組成：（1）多糖：幾丁質(zhì) 纖維素 葡聚糖 （2）蛋白質(zhì) （3）脂質(zhì) 黑色素 無機(jī)離子結(jié)構(gòu)：（1）最內(nèi)層幾丁質(zhì)微纖維緊連質(zhì)膜，起支撐作用。（2）中層是-1，3-葡聚糖鏈借助氫鍵聯(lián)接形成內(nèi)部的網(wǎng)絡(luò)骨架結(jié)構(gòu)，與幾丁質(zhì)緊密相連；（3）外層-1，6-葡聚糖可以直接與幾丁質(zhì)相連，也可以聯(lián)接于-1，3-葡聚糖鏈網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)上；一些聯(lián)接到細(xì)胞壁上的GPICWPs蛋白經(jīng)由糖基磷脂酰肌醇錨定在-1，6-葡聚糖上而位于壁的外部；Pir-CWP蛋白以共價(jià)鍵連接于-1，3-葡聚糖上。5.真核微生物（低等水生真菌）的游動(dòng)孢子

8、的鞭毛結(jié)構(gòu)與功能。由9根微管二聯(lián)體包圍一對鑲嵌在中央鞘的微管形成的9+2型結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)有質(zhì)膜包裹。功能：運(yùn)動(dòng)6 請?jiān)囀鼋湍傅募?xì)胞循環(huán)。lG1期是DNA合成的準(zhǔn)備時(shí)期，染色體解螺旋成伸展的染色質(zhì)狀態(tài)，同時(shí)各種酶類開始合成；lS期是DNA合成期，DNA進(jìn)行復(fù)制期間細(xì)胞核發(fā)生分裂，核的分裂與開始形成芽體是相關(guān)的；lG2期是有絲分裂準(zhǔn)備期，DNA合成停止，核延伸成細(xì)長的葫蘆狀，一部分進(jìn)入新芽，此刻紡錘極體位于核的長軸兩端，微管連于其間；lM期是有絲分裂期，復(fù)制好的染色單體在此期間向兩個(gè)子核分配，最后形成兩個(gè)子細(xì)胞，在出芽基部形成隔膜，最后芽體從母細(xì)胞上脫落。五1. 以紫色非硫細(xì)菌為例，解釋微生物的營養(yǎng)

9、類型可變性及對環(huán)境條件變化適應(yīng)能力的靈活性。例如紫色非硫細(xì)菌(purple nonsulphur bacteria)：沒有有機(jī)物時(shí)，同化CO2， 為自養(yǎng)型微生物；有機(jī)物存在時(shí)，利用有機(jī)物進(jìn)行生長，為異養(yǎng)型微生物；光照和厭氧條件下，利用光能生長，為光能自養(yǎng)型微生物；黑暗與好氧條件下，依靠有機(jī)物氧化產(chǎn)生的化學(xué)能生長，為化能異養(yǎng)型微生物；2. 試比較營養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)入微生物細(xì)胞的幾種方式的特點(diǎn)。1不通過膜上載體蛋白被動(dòng)擴(kuò)散：擴(kuò)散過程不消耗能量、無載體蛋白參與、不能逆濃度梯度擴(kuò)散。不是主要方式2通過膜上載體蛋白 （1）不耗能量：促進(jìn)擴(kuò)散 （2）耗能：主動(dòng)運(yùn)輸：需要消耗能量，可以進(jìn)行逆濃度運(yùn)輸；物質(zhì)運(yùn)送須借助

10、細(xì)胞膜上的底物特異載體蛋白的協(xié)助初級(jí)主動(dòng)運(yùn)輸：H 的膜外運(yùn)輸：消耗呼吸能、化學(xué)能、光能能化膜：膜外表面高能 次級(jí)主動(dòng)運(yùn)輸：由初級(jí)主動(dòng)運(yùn)輸在細(xì)胞質(zhì)膜（能化膜）上所建立起來的H+質(zhì)子濃度差（電勢差），在其消失過程中所偶聯(lián)的營養(yǎng)物質(zhì)運(yùn)輸，稱為次級(jí)主動(dòng)運(yùn)輸 Na+ K+-ATP酶系統(tǒng)：Na+,K+-ATP酶利用ATP的能量將Na+由細(xì)胞內(nèi)泵出胞外,并將K+泵入胞內(nèi)。 ATP結(jié)合性盒式轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白系統(tǒng)：ABC轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白由兩個(gè)疏水性跨膜域和兩個(gè)核苷酸結(jié)合結(jié)構(gòu)域組成，核苷酸結(jié)合結(jié)構(gòu)域可與ATP結(jié)合。ABC轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白可與專一性的溶質(zhì)結(jié)合蛋白結(jié)合 基因轉(zhuǎn)座：物質(zhì)運(yùn)送須借助細(xì)胞膜上的底物特異載體蛋白的協(xié)助，需要消耗能量；

11、溶質(zhì)在運(yùn)送前后發(fā)生分子結(jié)構(gòu)的變化； 鐵載體運(yùn)輸吸收：微生物細(xì)胞通過向胞外分泌鐵載體（siderophore）來運(yùn)輸鐵離子。鐵載體是一類能與Fe3+形成復(fù)合物并將其運(yùn)輸?shù)桨麅?nèi)的小分子物質(zhì) 蛋白質(zhì)輸出：Sec（Secretory）移位酶在蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)中起重要作用。Sec YEG是一種膜介導(dǎo)的移位酶，廣泛地分布在原核生物中，特異性地將某些蛋白質(zhì)或酶插入膜中，然后向膜外分泌。3膜泡運(yùn)輸六 微生物的代謝1. 微生物營養(yǎng)與動(dòng)、植物相比，碳源和氮源譜非常廣泛，為什么說微生物的能源譜也非常廣泛？微生物可以利用光能,有機(jī)物,無機(jī)物2. 不同營養(yǎng)類型的微生物在不同條件下產(chǎn)生ATP和還原力的方式與特點(diǎn)。光能自養(yǎng)型

12、 環(huán)式光合磷酸化 H2 H2S作為氫供體 CO2為氫受體 非環(huán)式光合磷酸化 H2O作為氫供體（有氧）H2S作為氫供體（綠色細(xì)菌厭氧） 嗜鹽菌紫膜光合作用 在無氧有光下，光介導(dǎo)視紫紅質(zhì)蛋白輔基視黃醛分子順、反式結(jié)構(gòu)變化形成質(zhì)子跨膜動(dòng)勢，經(jīng)ATP酶產(chǎn)生ATP?；墚愷B(yǎng)型 發(fā)酵 將有機(jī)物氧化釋放的電子直接交給底物本身未完全氧化的某種中間產(chǎn)物 無氧呼吸 一類呼吸鏈末端的氫受體為外源無機(jī)氧化物（少數(shù)為有機(jī)氧化物）的生物氧化有氧呼吸 有機(jī)物是氫供體 O2為氫受體化能自養(yǎng)型 化能自養(yǎng)微生物從無機(jī)底物，例如，NH4+、NO2-、H2S、S0、H2和Fe2+的氧化中得到能量ATP和還原力H，同化CO2合成細(xì)胞物

13、質(zhì)。CO2是氫受體3. 酵母酒精發(fā)酵的三種類型。三型:堿性條件 細(xì)菌生長:1. 細(xì)菌的生長繁殖與高等動(dòng)植物的有哪些異同？在高等生物里生長和繁殖可以明顯分開，但在低等特別是在單細(xì)胞的生物里，由于細(xì)胞小，這兩個(gè)過程是緊密聯(lián)系又很難劃分的過程。1.細(xì)菌是無性繁殖，方法有二分法和產(chǎn)生芽孢，染色體為自我復(fù)制，高等動(dòng)植物有性繁殖，染色體在繁殖過程中有拆分。2.什么樣微生物在什么條件下可作出典型生長曲線？ 單細(xì)胞 二分裂法 液體培養(yǎng) 營養(yǎng)物質(zhì)恒定 培養(yǎng)條件適宜3.利用細(xì)菌作科學(xué)研究或發(fā)酵生產(chǎn)為什么要首先繪制其生長曲線？細(xì)菌在生長曲線的對數(shù)期生長旺盛，菌株個(gè)體穩(wěn)定，特征明顯，適合用作科研以及生產(chǎn)，而在遲緩期、穩(wěn)定期、以及衰退期都不適合，所以需要利用生長曲線指導(dǎo)。4.真菌的無性孢子和有性孢子的類型。5.