第1章绪论 1、微生物概念 一群需要借助显微镜才能看到，个体微小(<0.1m)、结构简单的低等生物的总称。 概念所涵盖的内容包括： 微小 1级（细胞器、病赤），需要借助光学显微镜或电子显微镜来观察 钻《得每直冠分低状等人商痒多细直一华经欢真菌，非绳胞国 简单 分子生物，如病毒) 低级生物一原核类（如细南、放线菌、蓝细南、支原体等）、真核类（如酵母南、霉南、辈菌、原 生动物等)、非细胞类（如病特、亚病特等） 各类生物尽管低级，但都具有生命的特征。研究方法，应用方面也有相似之处。 2、微生物的五大共性 微生物山于个体微小、比表面积大，因此产尘一系列不同于高等动植物的特性，主要有： ()个体微小，比表面积大十分有利于营养物质的吸收，代谢废物的排出及环境信息的交换，并山 此产生其他的特性。 2)种类繁多、分布广污 地球上除极少特殊不墙外，几平到处都有微生物的分布。微生物种类多， (3)吸收多，转化快为微生物的生命活动和高速生长、繁结提供充足的物质基础，也是人类利用微 生物生产有益产物的基本理论依据。 (4)生长肝、繁殖快有益的发整生产时，可提高生产效率，缩短发酵周期，并可使烈研周期大大馆 短、经费减少、效率提高。但对于病原菌，需腐微生物来说这个特性会给动植物疫病的防治，食品的防腐 保鲜等带来了巨大的因难，因此应加以控制 ()适应性强、如变异 微生物对环境条件尤其是恶劣的极端环境具有惊人的适应力：如抗热、抗寒、抗干燥、抗酸、抗碱、 抗高盐、抗缺0、抗高压、抗辐射、抗有寿物质寿害等均有极强能力
第2章微生物主要类群的形态与结构 第1节原核微生物的形态与结构 1、细菌的一般结构与特殊结构表解 细胞蝶 细胞膜 一般结构 何体 核粉体 细胞质 内含物 储瘦物 细菌结构 「英膜 微芝胭 被 液 特殊结构 菌胶团 液毛、毛、性毛 2、G菌细胞壁和外膜脂多糖的构浩 脂多糖(LPS)是位于革兰氏阴性菌细胞壁最外层的一种较厚的类脂多猫类物质，山类脂A,核心多 和O-特异侧链二部分组成。其中的类脂A是草兰氏阴性细致病物质内寿素的物质基础。 脂多船(LPS)层 磷脂公 外膜 外膜蛋白、孔蛋白 后蛋的 内膜（肚聚糖尽） 周质空向
类脂A:2个N乙酰葡船胺和5个不同的长链饱和脂肪酸 LPS 心多称内性e个之流接氧o 3个L甘油-D一甘庚糖(Hep) 外核心区：5个己糖(Hx。包括筒糖胶、半乳糖、陶萄船 O特异侧链：多个4ex单位，内含简荷糖、半乳贴、鼠今糖、甘糖，以及比可糖(A 人肠杆菌糖(colito)、制竹；寒菌糖(paratose)减泰成(Lyvelose)等 3、G菌、G蘭肽聚糖单体构造的比较 肽聚糖单体是构成细菌细胞壁中特有成分一肚聚糖树套的物质基础。G菌、G菌肽聚糖单体的构 造基本相同，仪在肽尾的第3个氨基酸残基和肤桥的有无有明显差别 4、革兰氏染色机制 山于G菌、G菌细胞壁化学成分的差异，引起了两者对染料（紫色结品紫-碘复合物）物理阻留能力 的不同，最终因G菌的细胞壁阻留了紫色染料，故呈紫色，而G菌则退成无色，再经沙黄（番红）复染 后呈红色。两类细菌在节兰氏染色中的差异见下表： 表2-1G曲、G曲与革兰氏染色有关的差别 比较项目 G闲 G茵 细胞堆厚度 厚 肽聚船尽 厚，交联度高 薄，交联应低 类脂 不含 含量高 乙醇处理后的结界 肽聚网孔收，把结品紫复合物阻密在细胞内 细匙上类脂溶出，结品紫碘复合物油 落至细外 5、细菌芽孢的构造和功能 表2-2芽孢的构造和各部分功能 名称 主要成分 生现功能 孢外 脂蛋白 阻止内外物质渗透 球孔心衣 疏水性角蛋白 抗解，抗药物，阻止多价阳离了泰透 皮层 苏形f聚船，DPA-Ca 参透压高，可使苏孢核心保持干燥 苏假蜂 肚聚 可发世正新细削的细的培 核心 磷后、蛋白厨 可发展成新细泡的细胞质 但顶 DPA-Ca,核相体，RNA,爵类 可发及及新细型的细胞质 控反 I DNA 遗传信总的载体 6、原核生物鞭毛的构造
装毛：着牛于形萄上，一端游离，由人量散毛蛋白亚基经缧成状排列血成，中空 钩形鞘：位于基体马鞭毛丝之间，使二者连成一体 鞭毛杆：足基体的轴心，可把4个环穿在同一轴上 L环：与细胞华外膜的LPS层相连 P环：与细地华内华的聚左相连 基体 S-M环：两环合在一起，似马达的转了 M0蛋白：一对马达定了状的蛋白质，国在SM环外 F蛋白：位于SM环基部，可操纵酸毛正旋或逆起 7、缺壁细蘭 细胞壁是保持细菌正常形态和保护它们免遭不利环境条件损伤的基本构造但在自然和人为培养条件 下，也可因自然进化、自发突变或人为去除等方法而形成缺壁细房 表2-34类缺壁细胞的比较表 而目 支原体 L细菌 原牛质体 球状体 形成原因 门然进化 实验室中门发突变 人工险堆 人工除壁 制各方法 菌酵去或青行素 溶茵去雌或青霉素 神怯聚糖合成 抑制肽聚糖合成 缺毕程度 完全无样 无哦 基太无雌 部分缺 繁殖能力 于 例 各种支原体 念珠状链杆菌等 多数G细菌 多数G细闲 *待细型峨再牛后恢复其繁殖能力
第2节真核微生物的形态与结构 1、酵母菌的繁殖方式表解 并随：各屈硅村菌都存在 无性繁殖 袋殖：在裂殖酵母茵中行有 酵付茵的 「节孢了：地属产件 繁殖方式 产无性地了 掷泡了：掷胞摩持属产牛 厚拉形了：白仪丝暗母产牛 (有性繁殖（了麦形了）：如酵付属、接合脖持属等 酿酒酵母 ()营养体只能以单倍体形式存在：如八孢裂殖酵母 (③)营养体只能以二倍体形式存在：如路德类酵母 3、毒菌菌丝休及其分化形式表解 「假根 吸收营养 附者 「阳若贻 C明着枝 特化的营养菌纠 休根（或休眠和蔓延） 了南核 茵索 延仲：制甸枝 菌丝体了 简单 分华了头 孢了爱 有性：担了 特化的气牛茵丝（了实体） { 夏杂 树囊壳 有性（了要果） 了我壳 了盘 4、真菌孢子的类型、特点和代表种属 表2-4真菌孢子的类型、特点和代表种属 孢了名称 染色体倍数 外形 数量外或内牛 其他特点 实例 无游动形了 n 圆梨肾形 多 内 有筋毛，能常动 市荣 性 根我利了 近圆形 内 水牛型有鞭毛 根侣，毛盆 分牛孢 极多样 极多 少数为多细 血得，肯 节 柱形 一外 各孢了同时形成 白地温 厚插地了 近词度 少 在菌线顶或中间形及 总状毛福 苏了 近圆形 在棒细胞上出苏形成 成热时从村细胞射山 有 卵了 近圆形 1至儿 厚喉，休 德氏腐 接合地了 近词形 内多 厚，休眼，人，深色 根石。毛 形 多样 -般8 长在各种了囊内 近国 长在持有的担了上 赠菇香菇 *根琳近代超显微结构的研究，发现接合孢了是在接合孢了中形成的，应于内生了
5、四大类微生物细胞和菌落特征比较 表2-5四大类微生物细胞形态和菌落特征比较 微牛物类别 单细微牛物 茵丝状微牛物 细胞/落特 细茵 放线菌 含水状益 很湿或粒湿 较湿 干燥或较干燥 干燥 菌落 外戏医 小而凸起成人血平组人而凸起 小血紧密 人市硫松或人向致密 相互关系 单个分或有 定排 单个分散或假络 特 列方式 状 丝状交织 丝状交织 细胞 小向均匀。个别有芽 形态特补 人而分化 细向均匀 知南分化 透或猪透 稍透 不透时 不诱 南落与培养基结合程度 不结合 不结 牢固结合 较固结合 单调， 一般早乳脂 芮落颜色 多样 成烛色，少数创 十分多样 十分多样 色或黑色 南落正反颜色 相同 相 般不 般不同 i 菌洛边缘产 一般看不到细胞 可见球状、卵园状 有时可见细丝状 可见和状细胞 或假丝状细胞 细电 细胞牛长速度 一般拥 较快 一般较快 气味 股有味 多带酒香味 常有腥味 ①“均匀”指在高倍镜下石到的细胞只是均匀一团。 “分化”指可石到细胞内部的一些模结制 ②用低倍镜戏察 6、直黄生物的“9+2型”预毛 某些点核微生物细胞表面牛长有毛发状、有运动功能的细胞器即为瓶毛，真菌生物的顿毛属于“9+2 型”，其构造复杂，整个鞭毛山鞭杆、过渡区和基体3部分构成，与原核生物鞭毛相比， 不仪结构不同， 而在运动方式和机制上都有显著的差别 表2-6原核生物与真核生物鞭毛的比较 球目 原核生制 点核生物 人小 细K:0.010.02m×15-20um 知长：0.120.17um×150-200m 游离端的 杆：“9-2”结,即中央有中央鞘包袅的2 称与构造 兼毛丝：由大量鞭毛蛋白亚基以螺藏状排列们出 平行的微管蛋白，外国有9条微管联体国饶，每条 成，中空，仲长部位在顶端 微斧联休上各长出多个动力蛋白臂，微斧连坐蛋白 和放时拼条 法 过波 琴部 基体：由L,P、S、M4个圆环《G)或5、M 基体：为“9+0”结构，即外围有一圈共9条微管 个园环(G)构成，环的中央有®毛杆串若 三联体出绕，而中央无微管蛋白 运动方式 借基体中的圆环（转带动鞭毛作旋转运动 借腹杆中微管二联体等的收缩带动鞭毛作拆！运动
第3章微生物的营养与培养基 1、速效氨源和迟效氨源 表31速效氨源和迟效氨源的区别 迟效氯源 举例 玉米浆、蛋白陈、饺盐等 黄豆饼粉、花牛饼粉等 成分 蛋白质降鲜产物（肤、氨基酸）、NH等 人豆蛋白质 微牛物利用速府 快 慢 微牛物收能 生产应用 菌体牛长 代谢产物形成 2、影响背养物质进入细胞的因素 3-2营养物质进入细胞的影响因素 响内素 影明方 营养物质本身性质 相对分了厦量、溶解性、电负性、极性 微牛物所处环境 温度、pH、离了碰度、运翰系统形成诱导物、代谢过程抑制剂、样侗联剂和被运输物质结 教器似物 微牛物细胞透过障 细胞、细胞华、英膜、黏液 第5章微生物生长 1。分离扶得某特定的微生物纯培养，是研究和利用微生物的基础。扶得纯培养的方法有固体培养基 分离、液体培养基分离和单细胞挑取3大类，其中用固体培养基获得单独的微生物菌落是最常用、最基本 的方法。此外还有活细胞或活体分离法，如噬菌体和动植物病毒纯培养的分离等。 表5-1微生物分离方法比较 方法 特点 应用 稀释倒平 苗落分离较为均匀，进行微生物计数结果相对准确，仙 板法 操作和对嘛短。热敏性南有时易被烫死，而严格好氧菌 这3种方法可用于所有在固体培养基表间 也可能被固定在培养基中生长受到彬响 涂布平板 操作相对简单，是较常使用的常方法，有时会内涂 形成茵洛的微牛物的纯培养分离，并且通 周体培 布不均匀使某些部位的菌落不能分开，进行微牛物计到 过选用适当的选择平板机培养条件可宵 时需对稀释和涂布过程的操作特别注意，否则不易得到 接分离各种具有特定牛理特征的微牛物， 茶基分 和厌氧端或厌氧手套箱技术结合，这3种 离 准确结哭 方法也可用于扶得各种厌氧菌的纯培养 平板划线 操作简单，多用于对已有纯培养的确认和再次分离 稀样摇 稀释倒平板的一种变通形式，仙由于茵落形成在琼脂住在缺乏专业的厌氧操作设备的情说，对 法 的中间，戏察和挑取都相对闲垂 严格厌氧菌进行分离和戏条 稀释注 不能或不易在固体培养基上生长的微生 工作量人，足否扶得纯培养需依靠统计学的推测 物进行纯启养分离或数统计 富集培养 般不能有接得微牛物的纯培养，在通过富集培养使 根琳某种微牛物的特殊长要求，按蝇忘 原本在然环境中占少数的微牛物的数量人人提高后 噶从白然界中对这种微牛物进行有针对 需再通过平板法进行相应高集启养微牛物纯培养的分性的有效分离：
离和检测 分高培养山由科学家设计的持定环境申 能生长的微牛物。尽管我们并不知道什么 微牛物能在这种特定环境中牛长 微操 单细跑（形分离过积直观、可靠，仙对仪器和操作技术要求较高 从样品中直接分离所震的微牛物细胞或 作 了)挑取 多限于高度专业化的研究，血挑取是微牛物单细胞或尼 予需经固体或液体培养基培养后，才能狄得其纯培养物 孢了，秩得其纯培养（细胞纯） 2、封闭系统中微生物的生长期及特点 表52封闭系统中微生物的生长期及特点 生长期 特点 ①细呢态变人或增长，例如后人芽形杆茵，在出缓期末，细胞的平均K度比刚接种时长6停。一般水说处 齿缓明 细胞内RNA,尤其是RNA含量增高，合成代谢活跃，核精体、酶类和ATP的合成加快，易产牛诱导 )对外界不良条件反应敏感 ④以上特征说明细胞处于活跃牛长中，只是分袋迟缓。在此阶段后期，少数细胞开始分袋，曲线略有上升 对数生长期 ①开始储打糖原等内含物 修成利或建立白然受态费杆 期的转变 发过界积崇代谢产物的重要阶段，某些放线菌抗牛素的人量衫成也在此时期 ①细茵代谢活性降低 衰亡捌 ②细茵衰老并出现门溶 ③产生或释放山一些产物，如氨基酸、转化酶、外收酶或抗牛素等 ④菌体细胞罕现多种形态，有时产生畸形，细形人小悬殊：有些革兰氏染色反应阳性菌此时会变成阴性反应 3生长的计算 u=2.303x (IgN.-IgNo)/(t-to) G=0.693/u =(t-ton N=(lgN,-IgNo)/0.301 4:比生长速率：G:代时：n:世代数：o:培养起始时间：t:培养终了时向间：No:起始细胞数量： N:t时的细朐数量 4、微生物与氧气的关系 53微生物与氧气的关系 微牛物种类 氧气的关 SOD 过氧化氢酶 专好氧菌 个依输人气中的氢生长 右 兼性厌氧菌 不需要氧，仙有氧时能更好的生长 微好氧菌 牛长需要的氧浓度低于2-10%，人气氧含量(20%)对北有害 有（低水平） 耐氢茵 生长并不需要氧气，但仍能在有氢条件卜牛长 有 无 专性厌氧南 不带要氧，有氧处亡 无 5、微生物与温度的关系 表54微生物与温度的关系 微牛物种类 嘴冷性微生物 ,且最适牛长温度为15℃的微华物 隋温微 为20 的微 最适生长温度为5565℃的微牛物 极州热微生物 最适生长品度为80113℃的微生物 6、微生物与盐浓度及pH的关系 表5-5微生物与盐浓度及pH的关系 微生物仲类 生长盐浓度或pH范出 嗜盐微牛物) 高盐环境下(NaC0.2molL以上)才能牛长的微牛物 嗒坡微牛物 最适pH为0-5.5的微牛物 嗜碱微牛物) 最适pH为8511.5的微牛物
嗜中州微生物》 最活H为5.58.0的微生物 7、灭黄除南方法 利用加热和辐射的物理方法可以对固体进行灭菌，液体和气体可用加热、辐射和过滤进行消毒和灭菌。 大多数化学试剂难以杀死芽孢， 不能用于灭菌 可作为消青剂、防腐剂。某一物理或化学因子对微生物的 作用效果不是固定不变的，而是受到多环境因的影 5-6常用灭带方法 灭岗方法 且体方法 求岗效里 适用对象 湿热法：比或 高压然汽灭菌 彻底灭：杀纶细南的苏孢和营养细地 耐热物品，如培养Ⅲ等 易传递热 煮沸清毒 杀姚细南或其他无所谓的营养细胞和少 注则器、金属用具等 量：史易玻 部分和或形了 保特蛋白质 山氏消志 杀死多数细菌和真菌的营养细胞 什邮。竹料丝 定性的氢饿等 超高温灭菌(135-1500 杀姚多数细菌和真菌的营养细胞 牛奶或其他液态食品 结构 26s 干热法 160-170℃，2-3h 彻底灭菊 耐热物品 过波除茵 聪滤器除菌 物底灭菌 热敏感的液态物质 紫外辐 致先，学透力为 物体表、空气 电离福射 穿透力出，能破坏芳孢和营养细胞 抗体，食品、一次性熟料 容器 超声波 超声波处弹 杀贸 茵悬液 化学方法 8、抗菌药物的作用机制 表57抗菌药物的作用机制 药物 作用机制 抑制细胞烨合成：片霉素B一内酰胶环结构与一丙氨酸末端结树相似，从内能占琳一内氨酸的位置 与转肚酶结合，并将酶灭活，肽之间无法被此连接，抑0心了细的合成 链写素 抑制蛋白质合成：马与细菌核糖体的30S亚基结合，抑制蛋白质合成，引起mNA销读： 抗 叫环素 抑制蛋白质合成：与细菌核糖体的30S亚基结合，干扰氨雅tRA的结合： 素 抑制蛋白质合成：与细菌核贴体的50S亚基结合，通过物制收基转移麻阻断质键形成 红得素 抑制蛋白质合成：与细南核糖核蛋白体的50S亚单位相结合，抑制戰基转移醇，老响韬核蛋白体 移位过程，妨饲肽链增长，抑制细菌蛋白质的合成 利福平 抑制核酸合成：通过结合和抑制NA依赖的NA聚合酶阻断NA合成 代谢顺抗作用；由士很彩细黄器要白己合成叶酸血生长，黄就是叶变组成部分对氨基装甲酸的结制类 磺类 ,因向按能阳止细叶酸的合成。磺較对人体细胞无毒性，因为人缺乏从对氨基苯甲酸合成叶 药物 酸的相关两 叶酸合成酯 不能用外界提供的对氨基苯甲酸白行合成叶酸，向必须育接利用叶酸 为生长因了进行生长 9、各类显微镜特点的比较 5-8各类显微镜特点的比较 显微镜类羽 原现及特点 应用 光号 明视野显微 光线投9照明，物象处十亮背景中。为光学显微各种情况下染色样品或祈细胞个体形态的观 镜 最基木配冒，价格使省，易使用 餐 陪视野显微 通特殊的聚光器现斜射照明.亮物象形成于暗明视皆显微镜卜不易看清的活细胞戏经：不 背景中 易被染色或易被染色过程破坏的细胞观茶： 观活细胞的运动州 相差显微锁 通过特殊的聚光器和物钪提高样品不同部位间的 活细胞及其内部结构的就察 反差（明暗差异）
显微镜类和 其木原理及特点 应用 荧光量微 经荧光染料垫色成荧是抗体处理的样品有紫外线环培微生物的直接测家，病灶或医学样品中 微发出各种被长的可见光，在黑陪背景中尼 特定病原微牛物的接检测（使用特定的类 我功亮的彩色物象 光抗体 共聚估显微 滋光作为光源，每次照明样品的一个点，连续扫描 对完整细胞的细微立体结杉进行烈梨和分析 后，经计算机处理获得样品的“维或三维图像。价 格品带 透射电 用电了束作为“光源 聚焦成像，分辨率牧光学 对病毒颗粒或超薄切片处理后对细胞的内部 镜人人提高。仪器庞人，昂贵、对工作环境和探 结构进行观端 电了 作技术有拉高的要求 显资 扫描电 电了束在样品表闻料描，收华形及的次电了形成 一般用于戏条样品的表向立体结粉 物象。分辨率远高于光学显微镜。仪器庞人、品贵 对工作环境和操作技术有较高的要水 躂道描站 用细小的探针在样品表前进行描，通过检测什尖 探针 与电了显微镜相比，这类业微镜能提供更岛 微镀 和样品间学消效应电流的变化形)成物像 相 的分辨率，可在牛理状态下对牛物人分了或 原了力显溢 用细小的探针对样品表讲行恒定高府的播同 显微 时通过一个微光装置米监测深针随样品表的) 细胞结构进行残察。同时仪器体积较小，价 降变化米取样品表向形貌的信， 格也粗对便立