讨论细菌芽孢的构造和功能的关系并说明研究细菌芽孢有何理论和实际意义-科三第一组教学案例
微生物学教程(第二版) 复习思考题答案+微生物学练习题
微生物学复习思考题绪论1、什么叫微生物？微生物包括哪些类群？微生物是一切肉眼看不见或者看不清的微小生物的总称。
包括属于原核类的细菌（真细菌和古生菌）、放线菌、蓝细菌（旧称蓝绿藻或蓝藻）、支原体、立克次氏体、衣原体；属于真核类的真菌（酵母菌、霉菌和蕈菌）、原生动物和显微藻类；以及属于非细胞类的病毒和亚病毒（类病毒、拟病毒和阮病毒）。
2、了解五界系统、六界系统、三域学说及其发展，说明微生物在生物界中的地位。
五界系统：动物界、植物界、原生生物界（包括原生动物、单细胞藻类和粘菌等）、真菌界和原核生物界（包括细菌蓝细菌等）。
六界系统：1949年Jahn提出包括后生动物界、后生植物界、真菌界、原生生物界、原核生物界和病毒界；1977年我国学者王大耜提出动物界、植物界、原生生物界（包括原生动物、单细胞藻类和粘菌等）、真菌界和原核生物界（包括细菌蓝细菌等）、病毒界；1996年美国的P.H.Raven提出包括动物界、植物界、原生生物界、真菌界、真细菌界和古细菌界。
三域学说：细菌域、古细菌域、真核生物域。
3、了解微生物学的发展史，明确微生物学研究的对象和任务。
整个微生物学发展史是一部逐步克服认识微生物的重要障碍，不断探究它们生命活动规律，并开发利用有益微生物和控制、消灭有害微生物的历史。
它分为：史前期、初创期、奠基期、发展期、成熟期。
对象：在细胞、分子或群体水平上研究微生物的形态结构、生理代谢、遗传变异、生态分布和分类进化等生命活动基本规律。
任务：发掘、利用、改善和保护有益微生物，控制、消灭或改造有害微生物，为人类社会的进步服务。
4、微生物的五大共性（特点）是什么？表示微生物细胞大小的单位是什么？一、体积小，面积大；二、吸收多，转化快；三、生长旺，繁殖快；四、适应强，易变异；五、分布广，种类多。
表示微生物细胞大小的单位是nm或μm。
5、微生物有哪些重要性？①微生物是占地球面积70%以上的海洋和其他水体中光合生产力的基础；②是一切食物链的重要环节；③是污水处理中的重要角色；④是生态农业中的重要环节；⑤是自然界重要元素循环的重要推动着；⑥是环境污染和检测的重要指示生物。
芽孢杆菌概况及其作用机理
芽孢杆菌概况及其作用机理引言：也许您已加入微生态制剂行业数年，对该行业的发展和现状如数家珍；也许您刚刚踏入这个行业，对此行业还感到有些不甚明了，但是，只要您选择了宝来利来公司，选择了宝来利来公司的微生态产品，您就不难发现，公司的几款拳头产品，如产酶益生素系列、肽菌素系列、固本康系列等等，都有一个共同的菌株——芽孢杆菌，有的产品含枯草芽孢杆菌、有的产品含地衣芽孢杆菌、有的产品是二者的组合。
我们再来看宝来利来公司发展的历程：1996年宝来利来公司第一份产品枯草芽孢杆菌问世，这是中国第一家取得生产批准文号的动物微生态产品，从此开端了一个产业的萌芽。
2001年产酶益生素问世，枯草芽孢杆菌产酶菌株N9正式选育成功，并在引进消化国家948项目的基础上突破乳酸菌的真空冷冻干燥技术，从此将益生素引入营养微生态、免疫微生态新纪元。
产酶益生素也被国家科技部、国家经贸委评为国家重点新产品。
2006年，宝来利来产酶益生素进一步完成了产品的升级换代，在N9的基础上选育出N9-1-35，产酶能力再次提高300%，达到国际领先水平；抗感染菌株枯草芽孢杆菌B7348和乳酸菌LP-11的选育成功，使产酶益生素真正进入到营养微生态、免疫微生态、抗感染微生态的时代。
截至目前，公司承担6项“国家863计划”课题，拥有6项国家重点新产品。
在中国整个动保行业取得如此殊荣的，目前仅宝来利来一家企业。
宝来利来公司所取得的成就，产品得到的广泛认可，除了与公司强大的研发实力外，更与公司准确定位、成功选育的菌株有直接关系。
现在我们重点学习一下芽孢杆菌的相关特性。
1 芽孢杆菌的概况芽孢杆菌属于芽孢杆菌科、芽孢杆菌属，能形成内生孢子——芽孢的革兰氏阳性杆菌，需氧或兼性需氧，具有鞭毛。
芽孢杆菌广泛分布于土壤、空气、水和动物肠道中，其稳定性强，芽孢一旦形成，便能耐受各种不利条件，如干热(150℃干热1h仍有芽孢存活)、湿热、紫外线、强酸、强碱、有机溶剂、极度干燥、真空干燥、氧化剂的氧化作用等。
简述芽孢的结构、功能及对外界环境抵抗力强的原因。
简述芽孢的结构、功能及对外界环境抵抗力
强的原因。
芽孢（spore）是一种具有高度抵抗力的微生物形态。
它的结构
相对简单，由一个单个细胞形成，包括一个细胞膜、细胞壁和核。
芽
孢的主要功能是能够在恶劣环境下存活和繁殖，相比其他生物体更加
耐受高温、低温、高压、低压、辐射和干旱等外界压力。
芽孢的抗压能力与其特殊的结构密切相关。
芽孢的细胞壁含有水
解酶和糖化酶等酶类物质，而且在芽孢形成时被发掘出来的原有细胞
壁会分解，新的细胞壁由极为耐受的化合物组成，如二聚糖和孢子壳
蛋白等。
这些化合物使得芽孢极难被外界环境物质侵蚀，耐热、耐干、耐辐射。
此外，芽孢的形成还是一种自我保护机制。
有些细菌，在环境不
适宜的时候会通过芽孢形成的方式进入到休眠状态，等待环境变得适
宜后再次进入繁殖状态，这种方法被认为是一种极为有效的自我保护
机制。
因此，芽孢作为一种生物形态在医学、食品加工和环境污染等
领域得到了广泛的关注和应用。
细菌芽孢的形成及功能
抗逆性
细菌芽孢的抗逆性是指其在不利环境条件下仍能生存和繁殖的特性。由于其具有 多层厚膜结构，细菌芽孢能够抵抗干燥、辐射、化学消毒剂等不利环境条件的影 响。
这一特性使得细菌芽孢成为一些环境污染和物品表面生物污染的主要来源，如食 品、医疗器械、表面材料等。因此，对于这些物品表面的清洁和消毒处理需要特 别注意。
芽孢可以改善土壤结构，提高土壤肥 力。
生物防治
某些芽孢可以产生抗菌或杀虫物质， 用于防治农作物病虫害。
在医学上的应用
药物生产
利用芽孢产生的酶，可以生产某些药物，如抗生素和维生素等。
诊断试剂
某些芽孢产生的酶可用于医学诊断，如检测疾病标志物。
生物治疗
利用芽孢产生的抗菌或抗肿瘤物质，可用于治疗某些疾病。
探索芽孢在环境中的存活和传播 方式
了解芽孢在环境中的存活和传播方式对于 预防和控制其引起的环境问题和食品安全 问题具有重要意义，需要进一步研究。
开发利用芽孢的生物技术应用
随着对芽孢形成机制的深入了解，未来可 能开发出基于芽孢的生物技术应用，例如 利用芽孢作为生物农药或生物肥料等。
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形成过程
在不利环境条件下，细菌 会积累特殊的代谢产物， 同时细胞壁加厚，形成芽 孢。
抗逆性
芽孢具有极强的抗热、抗 干燥、抗化学药剂等不良 环境的能力。
02 细菌芽孢的形成
形成条件
高渗环境
在低渗环境中，细菌会吸水膨胀， 当细胞壁承受压力超过其弹性极 限时，细胞壁会破裂并释放出内 容物，形成内生孢子。
。
形成外壳
细胞壁继续增厚，形成 一个坚硬的外壳，保护
内部的芽孢核心。
形成的影响因素
基因表达
【2017年整理】微生物复习简答题及答案
绪论习题问答题：1．用具体事例说明人类与微生物的关系。
1．微生物与人类关系的重要性，可以从它们在给人类带来巨大利益的同时也可能带来极大的危害两方面进行分析。
能够例举：面包、奶酪、啤酒、抗生素、疫苗、维生素及酶等重要产品的生产；微生物使得地球上的物质进行循环，是人类生存环境中必不可少的成员；过去瘟疫的流行，现在一些病原体正在全球蔓延，许多已被征服的传染病也有“卷土重来”之势；食品的腐败等等具体事例说明。
2．为什么说巴斯德和柯赫是微生物学的奠基人?2．这是由于巴斯德和柯赫为微生物学的建立和发展做出了卓越的贡献，使微生物学作为一门独立的学科开始形成。
巴斯德彻底否定了“自然发生”学说；发现将病原菌减毒可诱发免疫性，首次制成狂犬疫苗，进行预防接种；证实发酵是由微生物引起的；创立巴斯德消毒法等。
柯赫对病原细菌的研究做出了突出的成就：证实了炭疽病菌是炭疽病的病原菌，发现了肺结核病的病原菌，提出了证明某种微生物是否为某种疾病病原体的基本原则——柯赫原则，创建了分离、纯化微生物的技术等。
3．为什么微生物学比动、植物学起步晚，但却发展非常迅速?3．其原因从下列几方面分析：微生物具有其他生物不具备的生物学特性；微生物具有其他生物共有的基本生物学特性；微生物个体小、结构简单、生长周期短，易大量培养，易变异，重复性强等优势，十分易于操作。
动、植物由于结构的复杂性及技术方法的限制而相对发展缓慢。
微生物的广泛的应用性，能迅速地符合现代学科、社会和经济发展的需求。
4．简述微生物学在生命科学发展中的地位。
4．20世纪40年代，随着生物学的发展，许多生物学难以解决的理论和技术问题十分突出，特别是遗传学上的争论问题，使得微生物这样一种简单而又具完整生命活动的小生物成了生物学研究的“明星”。
微生物学很快与生物学主流汇合，并被推到了整个生命科学发展的前沿，获得了迅速的发展，为整个生命科学的发展做出了巨大的贡献(可举例说明)，在生命科学的发展中占有重要的地位。
研究芽孢的意义
研究芽孢的意义芽孢是一种极其微小的细胞，它们具有很高的耐久性和抗逆能力，可以在极端环境下生存数十年甚至更久。
在科学研究中，芽孢已经成为一个备受关注的研究对象。
本文将从芽孢的发现历史、芽孢的生物学特性、芽孢在生物科技中的应用等方面来探讨研究芽孢的意义。
一、芽孢的发现历史芽孢的发现可以追溯到19世纪初，当时法国的一位微生物学家发现，将一种微生物培养在热水中可以杀死其它微生物，但是它自身却能存活下来。
这种微生物就是芽孢。
此后，人们逐渐了解到芽孢的生物学特性，认识到芽孢是一种非常稳定的细胞，可以在不利环境下存活，并且能够在合适的时候再次生长繁殖。
二、芽孢的生物学特性1. 芽孢的结构芽孢是一种具有壳层的细胞，其外层壳层可以保护其内部的DNA 和其他细胞器，使得芽孢可以在不利环境下存活。
芽孢的壳层是由多种不同的蛋白质组成的，这些蛋白质可以使得壳层具有很高的抗逆性和稳定性。
2. 芽孢的生长和分裂芽孢的生长和分裂过程与普通细胞有所不同。
普通细胞在生长和分裂过程中会不断地进行DNA复制和细胞分裂，而芽孢的生长和分裂过程则是先进行DNA复制，然后将复制后的DNA包裹在壳层中形成孢子，最后孢子释放出来成为新的芽孢。
3. 芽孢的耐受性芽孢具有很高的耐受性和抗逆能力，可以在极端环境下存活。
芽孢可以耐受高温、强酸、强碱、辐射等多种不利因素，甚至可以在宇宙空间中存活。
这种耐受性和抗逆能力使得芽孢成为了一种非常重要的研究对象。
三、芽孢在生物科技中的应用1. 食品安全芽孢是一种常见的食品污染源，可以导致食品变质和腐败。
因此，研究芽孢的抗逆能力和生长机制对于保障食品安全具有重要意义。
目前，已经有研究人员利用芽孢的生长机制和特性来开发新型的食品保鲜技术，可以有效地延长食品的保质期。
2. 环境保护芽孢可以在极端环境下存活，因此可以被用于环境污染治理。
比如，芽孢可以被用于处理有机废弃物和有害化学物质，可以将其分解为无害的物质，并且可以减少对环境的污染。
芽孢的名词解释病原
芽孢的名词解释病原芽孢的名词解释及其作为病原的影响芽孢（spore）是一种微生物的生命形式，它是细菌、真菌和其他一些微生物在无利条件下生存的一种适应策略。
芽孢的名词解释通常与其结构和功能有关，本文将探讨芽孢作为一种病原体的影响。
1. 芽孢的结构和形成过程芽孢是一种具有高度耐久性的生物结构，其外壳由多层堆积的蛋白质组成，保护内部的细胞结构免受环境的伤害。
芽孢是通过一系列复杂的生物化学过程形成的，其中包括细胞增殖、生物膜形成和DNA复制。
在适宜的条件下，细菌或真菌细胞会分裂成两个芽孢，每个芽孢都具有自己的蛋白质和核酸，以确保生物信息的完整性。
2. 芽孢的存活能力芽孢具有极高的存活能力，可以在极端的环境条件下生存数年甚至数十年。
芽孢对于温度、湿度、酸碱度和氧气水平的变化都具有高度的适应能力。
这使得芽孢在自然环境中广泛分布，并且能够在适宜条件下重新发育成原始的细菌或真菌。
3. 芽孢的传播途径芽孢的传播途径多种多样，包括空气、水、土壤和生物介体等。
由于芽孢的耐久性，它们可以通过空气传播到较远的地方，并通过接触、摄入或吸入进入宿主体内。
此外，芽孢还可以通过污染的食物和饮水进入人体，引发感染。
4. 芽孢作为病原体的影响芽孢作为一种病原体，对人类和动物的健康造成了重大威胁。
许多严重的传染病都是由芽孢引起的，例如炭疽病和危害作物的真菌病害。
芽孢可以通过直接接触或进入人体内部引发感染，并在宿主体内生长和复制。
由于芽孢的耐受性，它们可以存活在宿主体内较长时间，并对宿主的免疫系统具有挑战性。
5. 预防和控制措施鉴于芽孢作为病原体的危害，预防和控制措施变得尤为重要。
以下是几种常见的预防和控制措施：- 规范卫生习惯，保持良好的个人和环境卫生；- 食品安全，注意饮食卫生，避免摄入受污染的食物和饮水；- 消毒和灭菌，对于容易受到芽孢寄生的环境和物体，进行适当的消毒和灭菌处理；- 接种疫苗，针对某些具有高风险感染的病原体，接种相关疫苗以增强免疫力。
芽孢杆菌的生物学与应用研究
芽孢杆菌的生物学与应用研究芽孢杆菌是一种常见的细菌，广泛存在于大自然中，具有很强的适应能力和生存能力。
它不仅可以利用多种不同的有机物质作为能源，还能耐受高温、高压、低温、低氧等多种不良环境条件，是一个非常有趣的研究对象。
本文将就芽孢杆菌的生物学特性和应用研究进行探讨。
一、芽孢杆菌的形态和生长特性芽孢杆菌是一种革兰氏阳性杆菌，因其生长时会形成孢子而得名。
学术上还常简称为芽孢菌。
芽孢杆菌的形态是直杆状或弯曲杆状，大小在0.5-1.3微米之间，属于微型细菌。
菌体一般为单株生长，也可形成链状或菌落聚集体。
芽孢杆菌在各种基质上都可生长，包括有机物、无机物、气体等，且常常表现出平滑生长曲线和常温发酵的特点。
二、芽孢杆菌的生物活性物质芽孢杆菌可产生多种生物活性物质，具有多种应用价值。
其中最有代表性的是杀菌活性物质，包括β-内酰胺类、青霉素、四环素等多种抗生素。
与动物和植物生理活性物质相似的还有种类繁多的酶、代谢产物和抗生物质等。
芽孢杆菌还可以在产生活性物质的同时，形成稳定的孢子，可存活于环境中并长期保存其活力和活性物质。
因此，芽孢杆菌不仅是一种重要的工业微生物，还是一种非常有潜力的生物资源。
三、芽孢杆菌在农业和环境治理上的应用芽孢杆菌在农业上有很广泛的应用，不仅可以作为生物除草剂、生物农药、生物肥料等方面使用，还可以作为饲料添加剂、动物消化道微生物代谢产物等其他方面使用，有着非常广阔的市场前景。
生物除草剂是芽孢杆菌在农业上应用的重要领域之一，具有环保、安全等优势。
芽孢杆菌的孢子可以在土壤中保持长期稳定性，且没有抗药性和毒性，被广泛应用于草坪、果园、菜地等环境中。
另外，芽孢杆菌也被广泛用于减轻环境污染、治理土壤污染和水体污染。
四、芽孢杆菌在医学和食品工业中的应用芽孢杆菌在医学和食品工业上的应用也很广泛。
细菌素和胰岛素等重要生物制品已经被生产出来。
医学上，芽孢杆菌主要应用于消化系统、泌尿系统等疾病的治疗，尤其在老年人消化系统的疾病（如慢性胃炎、胃溃疡等）等领域具有非常突出的应用前景，可以有效地改善患者的生活质量。
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芽孢的图片
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构造与功能的关系：
芽孢壁厚而致密，分三层：外层是芽孢外壳，为蛋白质性质。 中层为皮层，由肽聚糖构成，含大量2，6-吡啶二羧酸。内层 为孢子壁，由肽聚糖构成，包围芽孢细胞质和核质。芽孢萌发 后孢子壁变为营养细胞的细胞壁。
芽孢形成过程中，2，6-吡啶二羧酸随即合成，芽孢就具有耐 热性，芽孢萌发形成营养细胞时，2，6-吡啶二羧酸就消失， 耐热性就丧失。
其他资料
芽孢的抗性机制和形成机制的研究对食品业、农业、医药业 都具有极为重要的意义。随着分子生物学技术和现代发酵调 控技术的发展，对芽孢的抗性形成机制和分子机制的研究将 会更深入的、更清析。数学的发展也为我们研究多因素问题 提供了的方法上的指导。单细胞生物的代谢调节主要是酶的 调节，酶的催化作用具有高效性、专一性和需要适宜条件的 特点。微生物在生长过程中，机体的复杂代谢过程是互相协 调和高度有序，又能对外界环境的改变迅速作出反应。因此， 芽孢菌活菌制剂的生产也必将会更加全面地考虑影响芽孢形 成的诸多因素，优化芽孢菌的培养和芽孢形成条件，逐步达 到芽孢率高、稳定性好、生产成本低、生产可控化、贮存期 较长的目标。芽孢益生菌剂将以其独特的保健和治疗功能为 人类的健康事业作出贡献。
由于芽孢具有高度的耐热性和其它抗性，因此，是否能 消灭一些代表菌的芽孢就成了衡量各种消毒手段的最重 要的指标．如对肉类原料上的肉毒梭菌灭菌不彻底，就 会在成品罐头上生长繁殖并产生极毒的肉毒毒素，危害 人体健康已知它的芽孢在pH>7．0时在10012下要煮沸 5．0～9．5 h才能杀灭，如果提高到115~3下进行加压 蒸汽灭菌时，需要lO- 40 min才能杀灭，而在121℃下 则仅需10 mln．这就要求食品加工厂在对肉类罐头灭菌 时应掌握在121℃下维持20 min以上．此外，对医疗外 科器具、实验室和发酵工业上的灭菌都具有极高的指导 意义
芽孢的含水率低，38%～40%。 含耐热性酶
以上三点使芽孢对不良环境如：高温、低温、干燥、光 线和化学药物有很强的抵抗力。 返回
研究细菌芽孢的理论意义和实际意义
芽孢抗热的机制：——渗透调节皮层膨胀学说 芽孢的抗热性在于芽孢衣对多价阳离子和水分透性
差及皮层的离子强度高，从而使皮层有极高的渗透 压去夺取核心部分的水分，其结果造成皮层的充分 膨胀，而核心部分的生命物质却形成高度失水状态， 因而产生极强的耐热性。皮层含有大量的交联度低 （约6%）、负电荷强的芽孢肽聚糖，与低价阳离 子一起引起了皮层的高渗透压，这时，皮层的含水 量增加，随之体积也增大。这对芽孢的深入研究有 着重要的理论与实践意义。
什么是芽孢？
是为数不多的产芽孢细菌生长发育后期，在 其菌体内形成的一个圆形或椭圆形，厚壁， 折光性强，具有抗逆性的休眠体。对多数细 菌来说1个菌体细胞只形成1个芽孢，但有些 菌体会生成两个芽孢，如坚强芽孢杆菌，有 的在细胞一端生成，有的在细胞中部生成。 由于芽孢是在细胞内形成的，所以也常称之 为内生孢子，亦称芽孢。每一细胞仅形成一 个芽孢，所以其没有繁殖功能。
其他资料
近有报道，利用枯草芽孢杆菌芽孢上的芽孢 衣蛋白C0tB和CotC成功地表达了破伤风毒素的C末 端(1r]rFC)和大肠杆菌的热不稳定毒素(LTB)，被 用作口服疫苗饲喂小鼠后，得到了相应的抗血 清．与其它疫苗相比，用芽孢制作的口服抗原具 有热稳定、安全、制作简单、成本低廉等优 点．相信有一天，芽孢口服疫苗将为我们的健康 带来福音． 来源：周耘冰， 何志学《细菌芽孢：自然界抗性 最强的生命体》陕西师范大学学报（自然科学版） 文章编号：1672—4291(2006}Sup．一0261．03
研究细菌芽孢的理论意义实际意义
1、芽孢的有无、形态、大小和着生位置等是细菌分类和鉴定 中的重要形态学指标；
2、菌种芽孢的存在，有利于提高菌种的筛选效率，有利于菌 种的长期保藏；
3、是否能杀灭一些代表菌的芽孢是衡量和制定各种消毒灭菌 标准的主要依据；
4、许多产芽孢细菌是强致病菌。例如，炭疽芽孢杆菌、肉毒 梭菌和破伤风梭菌等；
讨论细菌芽孢的构造和功能的关系， 并说明研究细菌芽孢有何理论和实际 意义？
科三 第一组 组长:冼丽华（20122501043） 组员:闫红博（20122501108）
易芝琳（20122501103） 梁舒婷（20122501068） 周宸晨（20122501073）
什么是芽孢？ 芽孢的构造和功能的关系 研究细菌芽孢的理论和实际意义
来源：徐世荣， 陈骧，吴云鹏《食品与生物技术学报》
5、有些产芽孢细菌可伴随产生有用的产物，如抗生素短杆菌 肽、杆菌肽等.
6、有利于对各种消毒、杀菌措施的优劣的判断等等，当然芽
孢的存在也增加了医疗器械使用上以及食品生产、传染病防治
和发酵生产中的各种困难。
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其他资料
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各种芽孢形态结构的特异性，可以被用做细菌分类、鉴 定中的重要形态学指标．根据芽孢的耐热性，可采用高 温处理含菌试样的方法来提高芽孢产生菌的筛选率．芽 孢的保藏期极长，为我们保存芽孢菌带来了方便．