微生物教学资料-周德庆（学生用）

第一章：

1．革兰阳性菌和阴性菌的细胞壁有何区别？其结构对细菌的致病性、药物敏感性、革兰氏染色性有什么影响？

答：革兰阳性菌：强度较坚韧，厚度约20~80nm，肽聚糖层多，可达50层，呈三维结构，肽聚糖量多磷壁酸+，外膜-，脂多糖-，脂蛋白-，致病性菌多产生外毒素，对青霉素敏感，革兰染色+，呈紫色。革兰阴性菌：强度较疏松，较薄，5~10nm,肽聚糖层数少，1~3层，呈二维结构肽聚糖含量少，磷壁酸—，外膜+，脂蛋白+，脂多糖+，致病性多产生内毒素，药敏对链霉素等敏感，革兰染色性－，呈红色。 2、试述革兰氏染色的机制并说明此法的重要性。

答：通过结晶紫液初染和碘液媒染后，在细菌的细胞膜内可形成不溶与水的结晶紫与碘的复合物。G+菌由于其细胞壁较厚，肽聚糖网层次多和交联致密，故遇脱色剂乙醇处理时，因失水而使网孔缩小，再加上它不含类脂，故乙醇的处理不会溶出缝隙，因此能把结晶紫和碘的复合物牢牢留在壁内，使其保持紫色。而G-菌因其细胞壁薄，外膜层类脂含量高，肽聚糖层薄和较联度差，遇脱色剂乙醇后，以类脂为主的外膜迅速溶解，这时薄而松散的肽聚糖网不能阻挡结晶紫与碘的复合物的溶出，因此细胞退成无色，这时，再经沙黄等红色染料复染，就使G-菌呈红色，而G+菌仍为紫色。

意义：证明了G+和G-主要由于其细胞壁化学成分的差异而引起了物理特性（脱色能力）的不同，正由于这一物理特性的不同才决定了最终染色反应的不同。

3、什么是缺壁细胞?试简述4类缺壁细胞的形成,特点,实践意义。P17

答：缺壁细菌是指在自然界长期进化中或在实验室菌种的自发突变中发生缺细胞壁的细菌。分为4类：1）L型细菌—专指那些实验室或宿主内通过自发突变而形成的遗传新稳定的细胞壁缺损菌株，细胞膨大，成油煎蛋壮菌落。2）原生质体—彻底人工除尽。3）球状体—残留部分细胞壁的原生质体。4）支原体—长期进化中形成的，也是油煎蛋壮。

4、何谓“栓菌试验”，它何以证明鞭毛的运动机制？

答：把单毛菌的游离端用相应抗体“栓”在载玻片上，然后在光镜下观察该细胞的行为，发现该菌只能不断的打转而未作伸缩挥动，因而证明了旋转论的正确性。 5渗透调节皮层膨胀学说

答：芽孢的耐热性在于芽孢衣对多价阳离子和水分的透性很差以及皮层的离子强度很高，使皮层产生了极高的渗透压去夺取核心中的水分,造成皮层的充分膨胀和核心的高度失水，失水的核心赋予芽孢极强的耐热性。

6、菌落：由一个或少数几个细胞在固体培养基表面上繁殖而形成的肉眼可见的子细胞的群体。菌落形态包括大小、形状、光泽、颜色、透明度、 硬度等。P28

7、试图示肽聚糖的模式构造，并指出G+和G-细菌肽聚糖结构差别。

答：模式构造：由肽和聚糖组成，肽包括四肽尾和肽桥；而聚糖由N-乙酰葡糖胺和N-乙酰胞壁酸两种单糖。 每一肽聚糖单体由3部分组成：1）双糖单位：N-乙酰葡糖胺通过B-1,4-糖苷键与N-乙酰胞壁酸相连。2）四肽尾：由4个氨基酸分子按L型与D型交替方式连接而成。3）肽桥：连接前后2个四肽尾的“桥梁”作用。 结构差别：革兰阳性菌：肽聚糖层多，可达50层，呈三维结构，肽聚糖量多磷壁酸+，外膜-，脂多糖-，脂蛋白-

革兰阴性菌：肽聚糖层数少，1~3层，呈二维结构肽聚糖含量少，磷壁酸—，外膜+，脂蛋白+，脂多糖+。 8、磷壁酸：9、LPS：10、假肽聚糖：11、PHB：19、羧酶体：20、胞囊：21、磁小体：

12、伴胞晶体：少数芽孢杆菌在其形成芽孢的同时，会在芽孢旁形成一颗菱形或双锥形的碱溶性蛋白晶体称为伴孢晶体。13、基内菌丝：14、孢囊链霉菌：15、横割分裂：16、异形胞：17、原体与始体：18、类支原体： 第二章：

1、真核生物和原核生物的比较：P40 2、真菌：具有真核和细胞壁的异养生物。

真菌的特点：1）无叶绿素，不能进行光合作用；2）一般具有发达的菌丝体。3）细胞壁多数含几丁质；4）营养方式为异氧吸收型；5）以产生大量无性和有性孢子的方式进行繁殖；6）陆生性强。 3、菌物：4、酵母菌：一般泛指能发酵糖类的各种单细胞真菌。

5、酵母菌特点：1）个体以单细胞状态存在。2）多数营出芽生殖。3）能发酵糖类产能。4）细胞壁常含甘露聚糖。5）常生活在含糖量较高、酸度较大的水生环境中。

6、酵母菌的细胞壁：主要成分为“酵母纤维素”，呈三明治状—外层为甘露聚糖，内层为葡聚糖。中间夹着一层蛋白质。细胞膜：由3层，蛋白质、类脂和少量糖类。

酵母菌的繁殖方式：无性包括芽殖，裂殖和产无性孢子。 有性：产生子囊孢子。 7、2um质粒：是一个闭合环状的超螺旋DNA分子，长约2um。

8、酵母菌的菌落:与细菌菌落类似，但一般较细菌菌落大且厚，表面湿润，粘稠，易被挑起，多为乳白色，少数呈红色。此外，酵母菌的菌落，由于存在酒精发酵，一般还会散发出一股悦人的酒香味。

9、9+2型鞭毛：中心有一对包在中央鞘中相互平行的中央微管，外被9个微管二联体围绕一圈，整个微管由细胞质膜包围。每条微管二联体由AB两条中空的亚纤维组成。A亚纤维上伸出内外两条动力臂，是种ATP酶，能水解为鞭毛运动提供能量。10、霉菌：指那些菌丝体发达又不产生大型肉质子实体结构的真菌。 11、假根：是低等真菌匍匐菌丝与固体基质接触处分化出来的根状结构，具有固着和汲取养料等功能。 12、真核生物和原核生物的比较？P40 13、四大微生物的细胞形态和菌落比较。P59

14、蕈菌的“锁状联合”：一级菌丝形成二级菌丝的方式，即形成掾状突起而联合两个细胞的方式不断使双核细胞分裂，从而使菌丝尖端不断向前延伸。 第三章：

1、病毒(virus)：是一类由核酸和蛋白质等少数几种成分组成的病原体。

2、亚病毒：仅具有某种核酸不具有蛋白质，或仅具有蛋白质而不具有核酸，能够侵染动植物的微小病原体。 3、类病毒(viroid)：是寄生于高等生物细胞中一类最小的新病原体，有类似病毒的一面。在结构组成上仅是一个没有蛋白质外壳的游离的环状环状单链RNA分子。

4、拟病毒：是一种类似于类病毒的病毒，其核酸组成，大小，二级结构（分子内部的碱基配对形成的二级结构）均与类病毒相似，故又称之为类似类病毒。 5、朊病毒（prion）：只含蛋白质外壳不含核酸的病毒。 6、病毒的一般大小，图示病毒的一般构造？

答：大多数能通过细菌滤器的微笑颗粒，直径多在100nm(20—200nm)。 典型病毒粒的构造：

核衣壳（基本结构）--核心：DNA或RNA --衣壳：由若干衣壳粒构成 囊膜（非基本结构）--由类脂或脂蛋白和糖蛋白组成。 7、病毒粒的几种对称形式？

答：螺旋对称---烟草花叶病毒 二十面体对称---腺病毒 复合对称---T偶数噬菌体

8、包涵体 ：始体通过二分裂可在细胞内繁殖成一个微菌落即“包涵体”。 噬菌斑：由噬菌体在菌苔上形成的“负菌落”。空斑：动物病毒在宿主单层细胞培养物上的形成的。枯斑：植物病毒在植物叶片上形成的。意义：有助于对病毒的分离、醇化、鉴别和计数。 9、什么叫烈性噬菌体？简述其裂解性生活史；

答：在短时间内能连续完成以上5个阶段而实现其繁殖的噬菌体。 噬菌体的繁殖5个阶段： 吸附：

侵入：通过尾部刺突固着于细胞；尾部的酶水解细胞壁的肽聚糖，使细胞壁产生小孔；尾鞘收缩，核酸通过中空的尾管压入胞内，蛋白质外壳留在胞外； 增殖（核酸的复制和蛋白质生物合成） 成熟（装配）

裂解（释放）

10、效价：表示每ml试样中所含有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。常用的测定效价的方法：双层平板法(p72)。 底层平板—~2%琼脂培养基7-8ml

上层平板—上层培养基(~1.0%琼脂培养基3ml);宿主菌悬液（对数期菌液0.2ml）;噬菌体试样（合适稀释液0.1ml） 混匀 再在37度培养10h左右—最后计数

11、定量描述烈性噬菌体生长规律的实验曲线，称为一步生长曲线或一级生长曲线。因它可反映每种噬菌体（或病毒）的3个最重要的特征参数—— 潜伏期：1）隐晦期；2）胞内累积期

裂解期：宿主细胞迅速裂解，噬菌体粒子急剧增多。

裂解量：在平稳期中，每一宿主细胞释放的平均噬菌体粒子数。 12、溶源性：温和性的噬菌体的侵入并不引起宿主细胞的裂解。

温和性噬菌体：噬菌体侵染宿主后，并不增殖，裂解，而与宿主DNA结合，随宿主DNA复制而复制，此时细胞中找不到形态上可见的噬菌体，这种噬菌体称为温和性噬菌体。含有温和性噬菌体的细菌称为溶源性细菌

溶源菌：能引起溶源性的噬菌体的宿主。 13、原核生物的病毒——噬菌体

1）种类：噬细菌体、噬放线菌体和噬篮细菌体等

2）6种主要形态：A型，dsDNA，蝌蚪状，收缩性尾；B型，dsDNA，蝌蚪状，非收缩性长尾；C型，dsDNA，非收缩性短尾； D型，ssDNA，球状，无尾，大顶衣壳粒；E型，ssRNA，球状，无尾，小顶衣壳粒； F型，ssDNA，丝状，无头尾。 第四章 微生物的营养和培养基

营养：指生物体从外部环境中摄取对其生命活动必需的能量和物质，以满足正常生长和繁殖需要的一种最基本的生理功能。

营养物：指具有营养功能的物质，在微生物学中，它还包括非常规物质形式的光辐射能在内。 微生物的6类营养要素：碳源、氮源、能源、生长因子、无机盐、水 碳源：一切能满足微生物生长繁殖所需碳元素的营养物。 氮源：凡能提供微生物生长繁殖所需氮元素的营养源。

生长因子：指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。 对一切异养微生物来说，其碳源同时又兼作能源，因此，这种碳源又称双功能营养物。

光辐射能是单功能营养“物”（能源），还原态的无机物NH4是双功能营养物（能源、氮源），而氨基酸类则是三功能营养物（碳源、氮源、能源）

营养缺陷型：某些菌株发生突变后，失去合成某种对该菌株生长必不可少的物质的能力，必须从外界环境获得该物质才能繁殖。

营养物质进入细胞的方式：单纯扩散、促进扩散、主动运送、基团移位。 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料。 在设计或选用培养基，应努力遵循目的明确、营养协调、理化适宜和经济节约4个原则。 碳氮比：培养基中，碳源与氮源含量之比称为碳氮比。在微生物培养基的营养协调方面影响最大。 水活度（aw）：表示在天然或人为环境中，微生物可实际利用的自由水或游离水的含量。其定量涵义为：在同温同压下，某溶液的蒸气压（P）与纯水蒸气压（Po）之比。aw也等于该溶液的百分相对湿度值（ERH）

aw=P/Po=ERH/100

各种微生物生长繁殖范围的aw值在0.998~0.60之间

微生物的营养类型

营养类型 能源 氢供体 基本碳源 实例

光能无机营养型（光能自养型） 光 无机物 CO2 蓝细菌、紫硫细菌、藻类 光能有机营养型（光能异养型） 光 有机物 CO2及简单有机物 红螺菌科的细菌 化能无机营养型（化能自养型） 无机物 无机物 CO2 硝化细菌、硫化细菌、铁细菌、 化能有机营养型（化能异养型） 有机物 有机物 有机物 绝大多数细菌和全部真菌 第五章 微生物的新陈代谢 1．底物脱氢的四条途径

1）EMP途径（糖酵解途径） 以一分子葡萄糖为底物，约经10步反应分为两个阶段（耗能和产能），产生2分子的丙酮酸，2分子NADH+H+和2分子ATP（3种产物）的过程。 生理功能：

￥1 供应ATP形式的能量和NADH2形式的还原力

￥2 是连接其他几个重要代谢途径的桥梁，包括TCA，HMP和ED途径等 ￥3 为生物合成提供了多种中间代谢物 ￥4 通过逆反应和进行多糖合成 2）HMP途径（戊糖磷酸途径）

特点：葡萄糖不EMP途径TCA循环而的到彻底氧化，并能产生大量NADPH+H+形式的还原力以及多种重要中间代谢产物

直接产物：NADPH+H+ C6 CO2 HMP途径的三个阶段：

￥1 葡萄糖分子通过几步氧化反应产生核酮糖-5-磷酸和CO2 ￥2核酮糖-5-磷酸发生结构变化形成核糖-5-磷酸和木酮糖-5-磷酸

￥3 几种戊糖磷酸在无氧参与的条件下发生碳架重排，产生己糖磷酸和戊糖磷酸，后者可EMP途径转化为丙酮酸而进入TCA循环进行氧化，也可以通过果糖二磷酸醛缩酶的作用而转化为己糖磷酸 意义

￥1 供应合成原料 ￥2产还原力 ￥3作为固定CO2的中介 ￥4扩大碳源利用范围 ￥连接EMP途径 3）ED途径（2-酮-3-脱氧-6-磷酸葡糖途径） 特点：

￥1 具有一定特性反应：KDPG裂解为丙酮酸和3-磷酸甘油醛 ￥2 存在一特性酶：KDPG醛缩酶

￥3 终产物2分子丙酮酸来历不同，其一由KDPG直接裂解形成，其一由3-磷酸甘油醛经EMP途径转化而来

￥4 产能效率低

4）TCA循环（三羧酸循环） 特点

￥1 氧虽然不直接参与反应，但必须在有氧的条件下进行（因NAD+和FAD再生时须氧）

￥2 每分子丙酮酸可产4个NADH+H+，1个FADH2和1个GTP总共相当于15个ATP，因此产能效率高 ￥3 TCA 位于一切分解代谢和合成代谢中的枢纽地位，不仅可为微生物的合成提供各种碳架原料，而且还与人类的发酵生产紧密相关

好氧呼吸：是一种最普遍又最中要的生物氧化或产能方式，特点是底物按常规方式脱氢（常以还原[H]形式存在）经完整的呼吸链又称电子传递链，最终被外源分子氧接受，产水水并释放ATP的能量

无氧呼吸：指一类呼吸链末端的氢受体为外源无机氧化物（少数为有机）的生物氧化。特点是底物按常规途径脱氢后，经部分呼吸链递氢，最终由氧化太的无机物或有机物手氢并完成氧化磷酸化产能反应。 发酵：广义的发酵：指任何利用好氧或厌氧性微生物来生产有用代谢产物或食品、饮料的一类方式。