原核生物鞭毛
2022年西南大学生物科学专业《微生物学》期末试卷B(有答案)
2022年西南大学生物科学专业《微生物学》期末试卷B(有答案)一、填空题1、芽孢的形成须经过7个阶段,它们是______、______、______、______、______、______和______。
2、典型的类病毒是由美国学者______于1971年发现的______,它的成分是一种______分子。
3、新陈代谢是生物体内发生的一切有序化学变化的总称,它包括______和______两部分。
4、化能自养型和化能异养型微生物,生长所需的能量前者来自于______的氧化放能,而后者则来自于______的氧化放能;生长所需的碳源前者以______为主,后者则以______为主要来源。
5、真核微生物包括______、______、______和______等几个大类。
6、微生物在其体制等方面具有一系列的优势,如______、______、______、______和______等。
7、微生物的细胞分裂有两种模式:______和______。
8、有机污染物生物降解过程中经历的主要反应包括______,______, ______和______。
9、目前国际上有代表性的菌种保藏机构美国的ATCC仅使用两种保藏方法,即______和______。
10、免疫细胞主要包括______、______、______和______等,它们均来自骨髓多能______。
二、判断题11、菌毛是一部分G-细菌特有的、具有运动功能的蛋白质附属物。
()12、用稀释摇管法分离获得的微生物均为厌氧微生物。
()13、化能自养菌还原力的产生是在消耗ATP的情况下通过反向电子传递产生的。
()14、E.coli的P1噬菌体和P2噬菌体都是温和噬菌体。
()15、所有子囊菌的子囊孢子都是由两个大小不同的异型配子囊雄器和藏卵器相结合后发育而成的。
()16、微生物的种是一个抽象的概念,只有它的某一菌株才可作为具体的“模式种”。
()17、真菌菌丝体的生长一般不需要光线。
2022年上海海洋大学微生物学专业《微生物学》期末试卷B(有答案)
2022年上海海洋大学微生物学专业《微生物学》期末试卷B(有答案)一、填空题1、立克次氏体是一类______、______的原核生物,它与支原体的区别是______和______,与衣原体的区别是______、______和______。
专性寄生于植物韧皮部的立克次氏体,称作______。
2、T4噬菌体由______、______和______三部分组成。
3、TCA循环是指丙酮酸经过一系列的循环式反应而彻底氧化、脱羧、形成______、______和______的过程。
4、无氮培养基是用来分离______、按用途它属于______培养基、按成分属于______培养基。
5、酵母菌中,有性生殖可以产生的孢子有______孢子或______孢子。
6、微生物从发现到现在的短短的300年间,特别是20世纪中期以后,已在人类的生活和生产实践中得到广泛的应用,并形成了继动、植物两大生物产业后的______。
7、进行稀释测数使用的主要器材有______、______、______、______。
8、根瘤菌的三种特性是指______、______和______。
9、限制性酶的命名是根据分离出此酶的______而定的,即取______的第一个字母和______的头两个字母组成3个斜体字母加以表示,遇有株名,再加在后面。
如果同一菌株先后发现几个不同的酶,则用罗马数字加以表示。
10、抗体是由______合成并分泌的免疫球蛋白。
二、判断题11、在芽孢萌发前,可用加热等物理或化学处理使其活化,这种活化过程是可逆的。
()12、在EMB培养基中,伊红美蓝的作用是促进大肠杆菌的生长。
()13、大量服用抗生素的患者同时要服用维生素,这是因为肠道微生物受到了抑制,减少了维生素的合成。
()14、病毒具有感染性,且核酸是病毒的遗传物质,故所有病毒的基因组核酸都是感染性核酸。
()15、菌物的概念相当于狭义的真菌。
()16、支原体是没有细胞壁的革兰氏阴性细菌,故在《系统手册》中归属于缺壁型门中。
微生物总复习思考题第1-6章答案
微生物总复习思考题0章-绪论1.什么是微生物?它包括哪些类群?答:微生物是一切肉眼看不见或看不清的微小生物的总称,包括属于原核类的细菌、放线菌、蓝细菌、支原体、立克次氏体和衣原体。
属于真核类的真菌、原生动物和显微藻类。
以及属于非细胞类的病毒和亚病毒。
2.试述列文虎克、巴斯德和柯赫对微生物学的贡献。
列文虎克:自制间式显微镜,观察到细菌等微生物的个体巴斯德的贡献(微生物学奠基人):微生物作为一门科学的诞生—-彻底驳斥了自然发生说.发现了厌氧生命(生活)的存在—发酵。
疫苗.巴斯德灭菌。
科赫(细菌学奠基人)的贡献:1、微生物的纯培养技术,及培养基的改进。
2、分离出了多种病原菌,包括炭疽芽孢子杆菌、结核分支杆菌、链球菌等。
3、创立了细菌鞭毛染色、悬滴培养法和显微摄影等多种显微镜技术。
4、提出了证明特定病害的病原菌的科赫法则3.微生物学发展的各个时期有哪些主要成就?4.简述微生物与人类的关系。
5.在生物科学中微生物学占有什么样的地位?6.微生物学的主要任务是什么?7.微生物先辈们成功的原因何在?8.微生物学与现代生物产业的关系如何?1章-原核生物的形态、结构和功能细胞的一般结构与特殊结构、鞭毛、芽孢、糖被、放线菌、质粒、肽键桥一般结构:1、细胞壁:位于细胞最外的一层厚实、坚韧的外被,主要成分为肽聚糖。
2、细胞膜:是一层紧贴在细胞壁内侧,包围着细胞质的柔软、脆弱、富有弹性的半透性薄膜,如磷脂双分子层和蛋白质、多糖构成。
3、细胞质:是指被细胞膜包围的核区以外的一切半透明、胶体状、颗粒状物质的总称。
4、核区:指原核生物所特有的无核膜包裹、无固定形态的原始细胞核。
特殊结构:1、鞭毛:生长在某些细菌表面的长丝状、波曲的蛋白质附属物2菌毛:是一种长在细菌体表的纤细、中空、短直且数量较多的蛋白质类附属物,具有使菌体附着于物体表面上的功能。
3性毛:构造与成分与菌毛相同,但比菌毛长。
一般见于G-细菌的雄性菌株中,具有向雌性菌株传递遗传物质的作用。
2021年云南师范大学微生物学专业《微生物学》期末试卷B(有答案)
2021年云南师范大学微生物学专业《微生物学》期末试卷B(有答案)一、填空题1、在没有显微镜的条件下,通过观察生长在______上的______形状或生长在______上的______现象,可推测某细菌可能长有鞭毛。
2、噬菌体的成斑率一般均大于______。
3、1966年,M.J.Dilworth和R.Scholhorn等人分别发表了既灵敏又简便的测定固氮酶活性的______,大大推动了固氮生化的研究。
4、作为微生物营养要素之一的水,它的主要功能有______、______、 ______以及许多优良的物理性质,如______、______、______和______ 等。
5、真核微生物执行运动功能的细胞器主要是______型鞭毛,它由______、______和______三部分组成。
6、微生物在其体制等方面具有一系列的优势,如______、______、______、______和______等。
7、常用的活菌计数法有______、______和______等。
8、肠道中的正常菌群主要是厌氧菌,如______、______和______等都是其中的优势菌群。
9、目前国际上有代表性的菌种保藏机构美国的ATCC仅使用两种保藏方法,即______和______。
10、特异性免疫具有的特点为______、______和______。
二、判断题11、血球计数板计数区每小格的体积是1/4000cm3。
()12、在EMB培养基中,伊红美蓝的作用是促进大肠杆菌的生长。
()13、在微生物细胞中,其诱导酶的种类要大大超过组成酶。
()14、真病毒是一大类只含有核酸和蛋白质两种成分的病毒。
()15、Mucor和Rhizopus所形成的孢囊孢子无鞭毛,不能游动,通常为圆形。
()16、国际微生物分类学界的权威著作《伯杰氏系统细菌学手册》(第1 版)于1923年问世。
()17、多数消毒剂可兼作防腐剂。
()18、嗜冷微生物适应环境的生化机制之一是在其细胞膜组成中含有大量不饱和、低熔点脂肪酸。
山西大学微生物名词解释(考试专用)
原核生物:一大类细胞核无核膜包裹,只存在称作核区的裸露DNA 的原始单细胞生物。
脂多糖(LPS):位于G-细菌细胞壁最外层的一层较厚的类脂多糖类物质,包括类脂A、核心多糖、O-特异侧链。
原生质体:指在人为条件下,用溶菌酶除尽原有细胞壁或用青霉素抑制新生细胞壁合成后,所得到的仅有一层细胞膜包裹的圆球状渗透敏感细胞。
球状体:又称原生质球。
指还残留部分细胞壁(尤指G-细菌外膜层)的原生质体。
芽孢及其抗热性:某些细菌在其生长发育后期,在细胞内形成的一个圆形或椭圆形,厚壁,含水量低,抗逆性强的休眠结构。
其耐热机制较新的是渗透调节皮层膨胀学说。
荚膜:包被于某些细菌细胞壁外的一层厚度不定的透明胶状物质被称为糖被,有固定层次且较厚的就是荚膜。
鞭毛和趋性:生长在某些细菌表面的长丝状,波曲的蛋白质附属物称为鞭毛,其数目为一至数十条,具有运动功能。
生物体对其环境中的不同物理、化学或生物因子作有方向性的应答运动,称为趋性。
鞭毛的生理功能是运动,是原核生物实现其趋性最有效的方式。
异染粒:又称迂回体或捩转菌素,可用美蓝或甲苯胺蓝染成红紫色,是无机偏磷酸的聚合物,分子呈线状。
一般在含磷丰富的环境中形成,具有贮藏磷元素和能量以及降低细胞渗透压等作用。
菌落:在固体培养基上(内)以及母细胞为中心的一堆肉眼可见的,有一定形态构造等特征的子细胞集团。
磷壁酸:结合在G+细菌细胞壁上的一种酸性多糖,主要成分为甘油磷酸或核糖醇磷酸。
分为壁磷壁酸和膜磷壁酸。
假肽聚糖:古生菌细胞壁上结构与肽聚糖相似,但其多糖骨架是由N-乙酰葡糖胺和N-乙酰塔罗糖胺糖醛酸以β-1,3-糖苷键交替连接而成的结构。
PHB:即聚-β-羟丁酸,存在于许多细菌细胞质内属于类脂性质的碳源类贮藏物,不溶于水,而溶于氯仿,可用尼罗蓝或苏丹黑染色,具有贮藏能量、碳源和降低细胞内渗透压等作用。
伴胞晶体:少数芽孢杆菌在形成芽孢的同时,会在芽孢旁边形成一颗菱形、方形或不规则的碱溶性蛋白质晶体。
原核生物的结构和功能
原核生物的结构和功能原核生物是地球上最古老的生命形式之一,其结构和功能在生物进化中起着重要的作用。
本文将就原核生物的结构和功能展开论述。
一、细胞结构原核生物的细胞结构相对简单,通常由一个单细胞组成,没有真正的细胞核。
原核生物的细胞主要由两个重要的部分组成:细胞质和核区。
1. 细胞质细胞质是原核生物细胞的主要部分,包含许多细胞器和细胞溶液。
细胞质内含有原核生物进行各种生命活动所需的物质和能量。
此外,细胞质还具有细胞质基质和细胞质骨架,提供细胞结构的支持和维持细胞形态。
2. 核区原核生物的核区类似于真核生物的细胞核,但没有真正的核膜将其与细胞质分开。
核区主要包含原核生物的遗传物质——DNA(脱氧核糖核酸)。
DNA是原核生物的遗传信息的储存库,控制细胞的生命活动和传递遗传信息。
二、细胞功能原核生物的细胞拥有一系列重要的功能,下面将重点介绍其呼吸作用、光合作用和运动功能。
1. 呼吸作用原核生物的呼吸作用通常是通过无氧呼吸或厌氧呼吸完成的。
无氧呼吸是指细胞在氧气缺乏的情况下进行代谢作用,产生能量和废物(通常为乳酸或酒精)。
厌氧呼吸则是指细胞在完全缺乏氧气的情况下进行能量代谢,产生废物(通常为硫化氢、甲烷等)。
呼吸作用为原核生物提供所需的能量。
2. 光合作用某些原核生物如蓝藻和细菌等通过光合作用来获取能量。
光合作用是指原核生物利用阳光能将水和二氧化碳转化为有机物和氧气的过程。
这种能量转化对地球生态系统的平衡起着重要作用,同时释放的氧气也为其他生物提供了呼吸所需的氧气。
3. 运动功能原核生物的运动功能通常是通过鞭毛或纤毛来实现的。
鞭毛和纤毛是一种细长的细胞器,能够帮助细胞在液体介质中移动。
它们通过周期性的摆动或扭曲运动来推动细胞的移动,使原核生物能够在不同的环境中寻找适宜的生存条件。
结论原核生物的结构和功能在生物界起着重要的作用。
虽然其细胞结构相对简单,但原核生物通过呼吸作用、光合作用和运动功能等,能够适应不同的环境并进行各种重要的生命活动。
原核生物的形态构造及功能
原核生物的形态构造及功能原核生物是一类单细胞生物,其形态构造相对简单,但在其细胞结构和功能上有许多独特之处。
首先,原核生物的细胞结构较为简单,由细胞质、细胞壁和细胞核组成。
细胞质是细胞内的胞质基质,包含有机分子、无机盐和许多细胞器。
细胞壁是位于细胞质外侧的一层坚硬的壁,为细胞提供保护和稳定的支持。
相对于真核生物,原核生物的细胞壁构造较为简单,一般分为两类:细菌的细胞壁主要由肽聚糖和肽聚肽构成,而蓝藻细菌的细胞壁则由多糖构成。
细胞核是原核生物的遗传物质DNA的储存和复制中心,通常位于细胞质的一侧,并未有膜包围,称为核区。
其次,原核生物的功能和真核生物有很大的差异。
原核生物的细胞呼吸和糖酵解等能力相对较弱,因此它们通常采取靠周围环境中的有机物或无机盐进行代谢的方式。
另外,原核生物的光合作用也存在一定差异。
光合作用在许多细菌中存在,但与植物细胞的光合作用相比较,原核生物的光合作用通常较为简单,仅具备基本的光合色素和单位的光合酶等。
这些特性导致原核生物的菌落、数量和代谢多样性较低。
此外,原核生物的染色体结构也不同于真核生物。
原核生物的染色体通常为环状,不与蛋白质进行关联,而真核生物的染色体为线性,与蛋白质形成染色质复合物。
最后,原核生物还通过一些特殊的结构来完成其他的功能需求。
例如,一些细菌利用纤毛或鞭毛来进行运动,这些结构由蛋白质组成并通过细胞膜延伸到细胞外。
纤毛和鞭毛能够有效地推动细菌前进或使其趋向化学物质。
此外,一些原核生物如细菌通过草酰乙酸、草酸盐或氮酸盐等在环境中获取能量和碳源,并通过化学过程进行代谢。
综上所述,原核生物在细胞结构和功能上与真核生物有很大的差异。
虽然形态构造相对简单,但原核生物通过其特殊的细胞结构和功能适应了各种环境并完成了多样的生物功能。
细菌鞭毛的运动机理及其应用
细菌鞭毛的运动机理及其应用牛毓龙孙群(四川大学生命科学学院)摘要自然界中的许多细菌都长有鞭毛(flagellum),通过鞭毛马达(BFM)的顺时针旋转(CW)和逆时针旋转(CCW)来实现细菌趋性(taxis)。
鞭毛马达的结构已基本清楚, 主要由Mot A、Mot B、Fli G、Fli M和Fli N5种蛋白组成定子(stator) 和转子(rotor) ,其驱动力来自于跨膜的H+或Na +。
进一步对鞭毛马达的认识,将有助于病源菌、分子马达的研究。
关键词细菌、鞭毛马达、运动性细菌的鞭毛是生长在某些细菌表面的长丝状、波形蛋白质附属物,其数目为1至数十条,具有运动功能。
鞭毛的长约15~20μm,直径为0.01μm。
鞭毛在细胞表面的着生方式多样,主要有单鞭毛菌(monotricha)、端生从毛菌(lophotricha)、两端鞭毛菌(amphitricha)和周生菌(peritricha)[1]。
1974年,美国学者M.Silverman和M.Slimon曾通过“逆向思维”的方式创造性的设计了一个巧妙的“拴菌”试验,证明了鞭毛是通过旋转推动细菌运动的。
鞭毛的生理功能是运动,这是原核生物生物实现趋性的最有效方法。
趋性是鞭毛细菌在物理、化学或者生物等因子的梯度差中做有方向的运动,可分为趋化性、趋光性、趋氧性和趋磁性[2]。
1. 鞭毛的结构细菌鞭毛(或称细菌的推进系统)是由 3 部分组成:鞭毛马达,鞭毛钩,鞭毛丝。
如图1所示,鞭毛马达是由嵌入细胞壁内的基体部分构成;鞭毛钩作为分子万向铰链,连接马达的主轴和鞭毛丝,起传递扭矩的作用;鞭毛丝作为执行部件由马达驱动旋转,产生推进力驱动细菌运动,其形状类似弹簧,功能类似螺旋桨[3]。
各种遗传学、生物化学和形态学分析表明, 在大肠杆菌或伤寒沙门氏菌的鞭毛组装和运行所需的50 余种蛋白质中, 只有5 种蛋白质与鞭毛的力矩产生密切相关, 即FliG、FliM、FliN、Mot A和Mot B , 它们共同组成鞭毛马达。
2022年河北工程大学食品科学与工程专业《微生物学》期末试卷B(有答案)
2022年河北工程大学食品科学与工程专业《微生物学》期末试卷B(有答案)一、填空题1、蓝细菌和黏细菌不能在液体中自由活动,但可以在固体表面上______,这是由于______而进行的。
2、由一步生长曲线可获得病毒繁殖的两个特征性数据,即潜伏期和裂解量。
前者为______所需的最短的时间,后者为______的平均数目。
3、在真核生物中,TCA循环的酶反应在______内进行,在原核生物中,则在______内进行,但______酶是一例外,它在真核生物的线粒体或原核生物细胞中都是结合在______上的。
4、半固体培养基可用于______、______、______、______、______、______和______。
5、细胞骨架是由______、______和______三种蛋白质纤维构成的细胞支架,具有支持、运输和运动等功能。
6、著名的微生物学家Roger Stanier提出,确定微生物学领域不应只是根据微生物的大小,而且也应该根据有别于动、植物的______。
7、测微生物大小使用的主要工具是______、______和______。
8、有机污染物生物降解过程中经历的主要反应包括______,______, ______和______。
9、原核生物中的转座因子有3种类型:______、______和______。
10、常用的特异性免疫治疗剂有______、______、______和______等。
二、判断题11、所有原核生物细胞内都没有核膜和各种被膜的细胞器。
()12、实验室做固体培养基时,常加1.8%的琼脂作凝固剂,做半固体培养基时,琼脂加入量通常是0.5%。
()13、凡能进行硝酸盐呼吸的细菌,都存在着一条完整的呼吸链。
()14、植物病毒一般均无包膜。
()15、足细胞可在曲霉和青霉的分生孢子梗的基部找到。
()16、在微生物的形态特征十分丰富的条件下,菌种鉴定就可完全依据这些特征来进行,例如真菌、放线菌和酵母菌等。
某理工大学《微生物学教程》考试试卷(714)
某理工大学《微生物学教程》课程试卷(含答案)__________学年第___学期考试类型:(闭卷)考试考试时间:90 分钟年级专业_____________学号_____________ 姓名_____________1、判断题(230分,每题5分)1. 真核生物的细胞膜上都有甾醇,而原核生物的细胞膜上不含有甾醇。
()[扬州大学2019研]答案:错误解析:原核生物的细胞膜上一般不含胆固醇等甾醇类物质,但缺乏细胞壁的支原体含有甾醇,而使细胞膜具有较坚韧的物理强度。
2. 放线菌具有菌丝,并以孢子进行繁殖,它属于真核微生物。
()答案:错误解析:放线菌属于原核生物。
3. 青霉素是肽聚糖单体五肽尾末端的D丙氨酰D丙氨酸的结构类似物,故可与后者相互竞争转肽酶的活性中心。
()[华中农业大学2017研;南开大学2012研]答案:正确解析:4. 细胞大小相同的同种微生物可用来进行同步培养。
()答案:正确解析:细胞分裂不同时期大小不同,可以通过细胞的大小来判断细胞所处时期。
5. 无氧呼吸是一类在无氧条件下进行的、产能效率较低的特殊呼吸。
()答案:正确解析:无氧呼吸需要在无氧条件下进行,产能效率较低。
6. 临床上用的链霉素是由真菌中的链孢霉产生的。
()答案:错误解析:抗生素90由链霉菌产生,属于放线菌。
7. 儿子通常能接受母亲的皮肤移植。
()答案:错误解析:皮肤移植中,若创伤较小,一般从自己身体的其他部位取皮移植到皮肤缺损处。
异体皮肤移植后会产生移植后排斥反应,它是异体或异种皮肤能否长期成活的主要问题。
8. 支原体是一类无细胞壁,也是整个生物界中发现的能独立营养的最小原核生物。
()答案:正确解析:9. 组成肽聚糖的前体物N乙酰胞壁酸UDP是在细胞膜上合成的。
()答案:错误解析:Park核苷酸即N乙酰胞壁酸UDP,是在细胞质内合成的。
10. 应用大型发酵罐进行深层液体通气搅拌培养,是现代好氧菌发酵工业最典型的培养技术。
原核生物的形态、构造和功能知识点整理
原核生物的形态、构造和功能知识点整理一、原核生物:无真正的细胞核结构,细胞核被称作拟核。
不进行有丝分裂二、细菌1.基本特征:二分裂、水生性强(偏碱)2.形态大小1)群体形态●在固体培养基上●观察形态特征:大小、形态、隆起情况、边缘情况、颜色和透明度等●影响菌落形态特征因素:临近菌落、组成菌落的细胞结构和生长行为、培养条件和培养时间●细菌的菌落特征:湿润、粘稠、较光滑、较透明、易挑取、质地均匀、菌落各部分颜色一致、菌落较小等●在半固体培养基上的群体形态●半固体琼脂培养基:判断细胞的呼吸类型和运动能力●明胶半固体培养基:细菌是否产蛋白酶●在液体培养基上的群体形态2)细胞的个体形态●球菌:球状(单个)或近似球状(几个连在一起,稍扁),●杆菌:单杆、双杆、链状、栅状、八字状●工业常用:●致病杆菌:●螺旋菌●弧菌:螺旋不满一圈●螺菌:螺旋2~6环,菌体坚硬●螺旋体:旋转6环以上,菌体柔软●异常形态:处于幼龄或生长条件适宜时为正常整齐形态,处于较老或异常条件下,细胞出现异常形态●畸形●衰退形3)大小●表达方法●球状:直径表示●杆状和螺旋菌:宽度×长度●细菌大小测量结果差异规律:干燥的比活菌短、液体培养的大于固体培养的、幼龄比老龄和成熟的大、培养基渗透压变大细胞变小3.细菌的细胞构造1)一般结构●细胞壁●主要成分:肽聚糖●主要功能:固定外形和提高机械强度、细胞生长分裂和鞭毛运动所必须、阻止大分子有害物质、赋予细菌特定抗原性以及抗生素噬菌体敏感性。
●青霉素●作用于G+菌抑制细胞壁肽聚糖合成●应用:配合溶菌酶制备原生质体、制备细胞壁缺失细胞有利于代谢产物和合成酶渗漏、制备青霉素抗性标记、检验营养缺陷型菌株淘汰野生菌株●溶菌酶:破坏β-1,4-糖苷键●缺壁细胞●人工去壁●原生质体:人为条件下溶菌酶除去细胞壁,青霉素抑制新壁合成所得到的渗透状态敏感细胞,一般为革兰氏阳性菌●球状体:原生质体处理后还剩下部分残余细胞壁的圆球型原生质体,多为革兰氏阴性菌●共同点:无完整细胞壁、细胞呈圆球状、对渗透压极其敏感、革兰氏染色为阴性、不能运动、细胞不分裂、对噬菌体不敏感●自生进化或突变●L型菌:自发突变使细胞壁缺损●支原体:细胞膜具有较高机械强度●细胞膜●概念:包围着细胞质的半透性薄膜,由磷脂和蛋白质构成●生理功能:维持细胞渗透压稳定、选择性控制细胞的物质进出、合成细胞壁的场所、鞭毛着生和供能部位、产能场所●间体:细胞膜内褶形成的囊状结构●表层间体与某些酶分泌有关●深层间体与DNA复制、分配及细胞分裂有关●细胞质和包含体●定义:①、被细胞膜包围除核区外的部位②、细胞质内显微镜下可见的大分子物质●质粒:游离于原核生物核基因以外的具有独立复制能力的小型共价闭环DNA分子●典型质粒:F质粒(性别和转移)、R质粒(抗药性)、Col质粒(抑制杀死近源细菌)、Ti质粒和Ri质粒(诱癌)、Mega质粒(巨大质粒,共生固氮)、降解性质粒●特点:可自我复制能稳定遗传、基因工程载体、可自行消失但不能自发产生、存在与否不影响细菌生存●贮藏物:一类由不同化学物质积累的不溶性颗粒,用于贮藏营养物,以多聚物存在●聚-β-羟丁酸:脂质碳源贮藏物,生产生物降解塑料的良好原料●多糖类贮藏物:包括糖原和淀粉粒●异染粒:贮藏磷元素和能量,降低细胞渗透压2)特殊结构●鞭毛:细菌体表的丝状蛋白质附属物、具有运动功能(但非生物所必须)●着生方式:●糖被:包被于细胞壁外厚度不定的胶状物质。
2022年安徽医科大学微生物学专业《微生物学》期末试卷B(有答案)
2022年安徽医科大学微生物学专业《微生物学》期末试卷B(有答案)一、填空题1、根据鞭毛的数目和着生位置,可将有鞭毛的细菌分为五类,即______,______,______,______和______。
2、当宿主细胞内的大量子代噬菌体成熟后,由于水解细胞膜的______ 和水解细胞壁的______等的作用,促进了细胞的裂解。
3、新陈代谢是生物体内发生的一切有序化学变化的总称,它包括______和______两部分。
4、放线菌印片染色的操作程序是______,______,______,______, ______,______。
5、丝状真菌的无隔菌丝是由______细胞组成,有隔菌丝是由______细胞组成。
6、微生物与人类关系的重要性,你怎么强调都不过分,微生物是一把十分锋利的双刃剑,它们在给人类带来______的同时也带来______。
7、评价化学杀菌剂或治疗剂的药效和毒性的关系时,最重要的三个指标是______、______和______。
8、微生物生态学是生态学的一个分支,它的研究对象是______与其周围的______和______环境条件间的相互作用规律。
9、微生物菌种保藏的原理是在______、______、______、______和______等环境条件下,使其处于代谢不活泼状态。
10、当前已开发的新型疫苗有______、______、______、______、______和______等。
二、判断题11、各种细菌细胞外的糖被,其化学成分都是由多糖类组成。
()12、只有能利用无机氮化物合成氨基酸的微生物,才属于氨基酸自养微生物。
()13、酿酒酵母只进行同型酒精发酵,而绝不存在异型酒精发酵。
()14、噬菌体核酸既有单链DNA、双链DNA,又有单链RNA、双链RNA。
()15、卵孢子是鞭毛菌亚门的有性孢子,着生在藏卵器内。
()16、蛋白质氨基酸顺序的进化速率大体上是恒定的,但功能不同的蛋白质常以不同的速率进化。
原核生物
原核生物原核生物原核生物,是由原核细胞构成的生物。
细胞中无膜围的核和其他细胞器。
包括古核生物和细菌。
染色体分散在细胞质中,不具有完全的细胞器官并主要通过二分分裂繁殖。
如细菌、蓝藻、支原体和衣原体。
与古核生物、真核生物并列构成现今生物三大进化谱系。
1鞭毛(Flagellum)鞭毛是很多单细胞生物和一些多细胞生物细胞表面像鞭子一样的细胞器,用于运动及其它一些功能。
在三个域中,鞭毛的结构各不相同。
细菌的鞭毛是螺旋状的纤维,像螺钉一样旋转。
古生菌的鞭毛表面上和细菌的类似,但很多细节不同,和细菌的鞭毛可能也不是同源的。
真核生物,比如动物、植物、原生生物细胞的鞭毛是细胞表面结构复杂的突出物,像鞭子一样来回抽打。
鞭毛结构2细胞膜(Cell membrane)细胞膜又称原生质膜,为细胞结构中分隔细胞内、外不同介质和组成成份的界面。
原生质膜普遍认为由磷脂质双层分子作为基本单位重复而成,其上镶嵌有各种类型的膜蛋白以及与膜蛋白结合的糖和糖脂。
细胞膜3细胞质(Cytoplasm)细胞质是一种使细胞充满的凝胶状物质。
细胞质包含有胞质溶胶及除细胞核外的细胞器。
原生质是由水、盐、有机分子及各种催化反应的酶所组成。
4核糖体(Ribosome)核糖体无膜结构,主要由蛋白质(40%)和RNA(60%)构成。
核糖体按沉降系数分为两类,一类(70S)存在于线粒体、叶绿体以及细菌中,另一类(80S)存在于真核细胞的细胞质中。
他们有的漂浮在细胞质中,有的结集在一起,主要在粗糙内质网内。
核糖体5糖萼(Glycocalyx)糖萼是对由细菌、上皮细胞,或其他细胞分泌的,覆盖在细胞表层的粘稠物的统称。
6原核体(Prokaryon)7夹杂物(Inclusions)原核生物(Procaryotic organism)是由原核细胞组成的生物,包括蓝细菌、细菌、古细菌、放线菌、立克次氏体、螺原核生物旋体、支原体和衣原体等。
原核生物具有以下的特点:①核质与细胞质之间无核膜因而无成形的细胞核;②遗传物质是一条不与组蛋白结合的环状双螺旋脱氧核糖核酸(DNA)丝,不构成染色体(有的原核生物在其主基因组外还有更小的能进出细胞的质粒DNA);③以简单二分裂方式繁殖,无有丝分裂或减数分裂;④没有性行为,有的种类有时有通过接合、转化或转导,将部分基因组从一个细胞传递到另一个细胞的准性行为);⑤没有由肌球、肌动蛋白构成的微纤维系统,故细胞质不能流动,也没有形成伪足、吞噬作用等现象;⑥鞭毛并非由微管构成,更无“9+2”的结构,仅由几条螺旋或平行的蛋白质丝构成;⑦细胞质内仅有核糖体而没有线粒体、高尔基器、内质网、溶酶体、液泡和质体(植物)、中心粒(低等植物和动物)等细胞器;⑧细胞内的单位膜系统除蓝细菌另有类囊体外一般都由细胞膜内褶而成,其中有氧化磷酸化的电子传递链(蓝细菌在类囊体内进行光合作用,其他光合细菌在细胞膜内褶的膜系统上进行光合作用;化能营养细菌则在细胞膜系统上进行能量代谢);⑨在蛋白质合成过程中起重要作用的核糖体散在于细胞质内,核糖体的沉降系数为 70S;⑩大部分原核生物有成分和结构独特的细胞壁等等。
原核生物和真核生物的细胞生物学特征及其进化关系
原核生物和真核生物的细胞生物学特征及其进化关系细胞是所有生物的基本单位,而原核生物和真核生物是生命演化历程中的两个重要类群。
它们在不同的时间和环境中出现,并逐步分化演化成具有不同特征的生物群体。
本文将重点讨论原核生物和真核生物的细胞生物学特征及其进化关系。
一、原核生物的细胞生物学特征原核生物是指没有真核细胞核和线粒体等内膜系统的生物。
它们的细胞都相对较小,呈球形、杆状或螺旋形。
原核生物主要包括细菌和蓝细菌两大类。
其主要特征如下:1.细胞结构简单原核生物的细胞结构非常简单,细胞核和细胞器均没有内膜包裹。
细胞内只有脆弱的细胞壁和染色体等简单细胞结构。
2.无鞭毛和纤毛原核生物没有鞭毛和纤毛,它们是靠运动酶的作用通过胞浆流动来实现。
3.单向转录和翻译原核生物的转录和翻译都是在同一时间进行的,没有核糖体分离的环境,故叫做单向转录和翻译。
4.细胞分裂方式不同原核生物的分裂方式都是二分裂,即先复制DNA,随后在快速增长的细胞内,直接分为两个个体。
二、真核生物的细胞生物学特征真核生物与原核生物不同,其细胞拥有多个内膜包裹的细胞器,如核糖体、线粒体等。
真核生物主要包括植物、动物和真菌,细胞具有许多高度特化的细胞结构和功能。
其主要特征如下:1.细胞结构复杂真核生物细胞内部存在多个内膜系统,在外层膜的包裹下有许多不同的细胞器,如高度发达的内质网、线粒体等。
2.形态多样真核生物形态多样,细胞形状和大小各不相同,如植物细胞的盘状、动物细胞的球形、长条形或分枝形。
3.有核和线粒体真核生物有细胞核和线粒体,细胞核与其他细胞器通过内膜的连接通道互相联系,在生命活动中扮演重要角色。
4.物质运输更加复杂真核生物中的物质运输更加复杂,由于细胞器间的距离增大和细胞膜的不断分化,真核生物的运输机制更加精细和耗能。
三、原核生物和真核生物的进化关系原核生物和真核生物在细胞结构、代谢功能和生殖方式等方面的差异,反映了它们在生物演化的不同阶段所适应的不同环境需求。
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图22 FliI及其六聚体的结构示意图
4.2、FliH、FliJ
FliH二聚体结合于一分 子的FliI上;
FliH是FliI ATP酶活性 的负调节蛋白,它与 FliI结合,不但可以使 没有与底物结合的FliI 保持ATPase的低活 性,而且,它还是将 携带底物的FliI定位于 FlhA和FlhB 所必需 的。
FliJ是胞质中的分子伴 侣,它和底物(即未 成熟的鞭毛蛋白)结 合,可以防止底物在 胞质中聚集。
4.3、蛋白输出过程
近期的遗传分析表明FliI水解ATP产生 的能量并不是直接被用于鞭毛蛋白的 转移过程的。而是用于诱导FliHx/FliI6 复合物解聚释放的。真正驱动蛋白转 移的是跨膜质子动力。
图23 鞭毛蛋白输出过程
2.2、FliM、FliN
FliM和FliN形成一个稳 定的复合物,其中包括 1个FliM拷贝和4个FliN 拷贝,这个复合物占据 了C环的大部分;
FliM既和FliG结合,又 和FliN结合,所以FliM 位于FliG和FliN之间。
图10 C环中FliG, FliM和FliN的假定位置
FliN
FliN是一个环状四聚体;
鞭毛合成涉及到众多微小部件,这些微小部件可以穿过鞭毛 中的空心通道从细胞胞体到达鞭毛的顶端。鞭毛顶端被一个 蛋白复合物“帽子”所覆盖,当微小部件吸附在鞭毛上时,不 知什么原因蛋白复合物总会使其通过。利用电子显微镜观察 这个过程,Koji Yonekura和同事们确定这个“帽子”有5条朝 下指向鞭毛生长区域的“腿”。当“帽子”旋转时,这些“腿”灵活 地调整它们形态,只为鞭毛留出一个小狭缝用于通行。 Robert M. Macnab在一篇相关的研究评述中写到,如果这种 解释是正确的话,这个远离细菌细胞的结构的装配过程“是一 个比我们任何人以前所想象的都要更复杂的过程”。
三. 鞭毛运动的机理
原核鞭毛的工作原理不同于真核鞭毛,其鞭毛丝的形状像一个刚性的螺旋,当 螺旋转动时,细菌运动。大量的证据表明,鞭毛的作用与小船的螺旋桨相似,而具 有直鞭毛或异常的长钩形鞘区域的细菌突变株不能游动。
鞭毛旋转的方向决定了细菌运动的性质。在进 行正常的向前运动时,极生单鞭毛逆时针(CCW) 转动,而细胞本身进行缓慢的顺时针(CW)旋 转。随着拖曳在后面的鞭毛的运动,旋转的螺旋状 鞭毛丝推动着细胞前进。同时,单鞭毛细菌还可通 过改变鞭毛旋转方向而随机停止并翻滚。
G-菌鞭毛的超微结构 左:箭头所指是弯曲的钩形鞘和基体的位置 右:鞭毛基体
一、鞭毛的结构
从Sslmonella(沙门氏菌)野生型细胞 中分离得到的鞭毛的电子显微镜照片
鞭毛的示意图
1
鞭毛由三部分组成:
基体:嵌入在细胞壁内的部分,即分子马达; 鞭毛钩:作为分子万向铰链,连接马达的主轴 和鞭毛丝,起传递扭矩的作用; 鞭毛丝:作为执行部件由马达驱动旋转,产生 推进力,驱动细菌运动,功能类似螺旋桨。
周生鞭毛细菌,其鞭毛CCW旋转时向前运动, 这时鞭毛的钩形鞘区域弯曲,形成一个旋转簇,推 动它们前进,而鞭毛CW旋转则使该簇解开,细胞 发生翻滚。
6
运动机制 鞭毛的运动机制是通过“栓菌”试验验证的。
鞭毛逆时针旋转推动细菌向前运动; 鞭毛顺时针旋转,菌体停止并翻滚(周 生鞭毛菌)或改变运动方向(极生鞭毛 菌,拉细胞代替了推细胞),然后回到 逆时针旋转推动细菌向前运动。
鞭毛不是直的而是螺旋形,平展时,在两个相邻弯曲间表 现出恒定的长度,叫做波长,这种波长对各种生物体来说是恒 定的。
鞭毛的形状和波长一部分由鞭毛蛋白质的结构决定,在 某种程度上还由鞭毛旋转方向决定。这里讨论的基本鞭毛结构 在原核生物机制中是基本不变的,在细菌和古细菌的各种种类 中鞭毛基本结构与运动是非常相似的。鞭毛的结构在相关各群 细菌中是高度保守的,这进一步说明鞭毛运动性有很深进化根 源。
图17 转子与定子上的一些重 要功能性残基示意图
3.2、PomA/PomB复合物
PomA/PomB定子复合物与基体 的连接需要MotX和MotY; MotY的晶体结构包括两个明显的 区域,MotYN和MotYC; MotYN的作用是与MotX协同,将 PomA/PomB复合物连接在转子 周围; MotYC具有一个假定的肽聚糖结 合基序,通过结合于肽聚糖层来 稳定定子和转子之间的连接; 图18 MotY的晶体结构示意图
图7 FliF环的三维结构
2
Crystal structures of FliGMC, FliM, and FliN, and a model for subunit organization in the C ring
FliM,FliN和FliG 自装配成C环,并 位于MS环的胞质 侧,它们不但负责 产生扭矩,而且还 可以切换方向,使 得马达可以逆时针 (CCW)或顺时 针(CW)旋转, 因此C环又被称为 切换蛋白(复合 体)。
MotA/MotB复合物作为跨细胞质膜 的质子通路,将质子流和扭矩的产 生偶联起来;
M处o,tB具在有它一的个C肽端聚周糖质结域合(mMoottiBf,C) 用于与肽聚糖层非共价连接,进而 将MotA/MotB复合物锚定于转子周 围。但定子与转子之间的相互作用 并不总是紧密结合的,而是高度动 态的。
鞭毛(flagella)
引言——细菌的鞭毛
极生单毛 铜绿假单胞菌
Pseudomonas aeruginosa on Mica Imaged in Air; AC mode, 5µm scan.
端生丛毛
幽门螺杆菌 Helicobacter pylori
周生鞭毛 破伤风梭菌 Clostridium tetani
图15 切换蛋白复合体中 亚单位的组织形式
3
3.定子在基体上的定位和结合
定子分为两类: 1、MotA/MotB复合物—由质子流驱动(如:
大肠杆菌和沙门氏菌);
2、PomA/PomB复合物 —由钠离子流驱动 (如:溶藻弧菌);
3.1、MotA/MotB复合物
MotA和MotB是整合膜蛋白,其 中,MotA有4个穿膜α螺旋结构 域,而MotB只有1个。它们形成的 复合物是由4个MotA和2个MotB组 成的;
细菌的鞭毛可被去除,因此可对鞭毛丝的再生进行研究。认为鞭 毛蛋白是一种呈球状或卵圆状蛋白,在细胞质内合成,通过鞭毛丝的 中央髓孔进行运输的。当它们到达顶端时,鞭毛蛋白亚基在特定丝状 体帽的指引下自发聚合,所以鞭毛丝是在其顶端而非基部生长的。由 鞭毛蛋白分子来合成鞭毛的过程称为自我组装:鞭毛丝组装所必需的 所有信息都存在于蛋白亚单位本身的结构中,虽然在鞭毛丝延长期, 生长速率很慢,但鞭毛的生长或多或少是不间断的,如果尖端部分折 断,它是可再生。
革兰氏阴性和阳性细菌的鞭毛
G-
G+
三部分:
(1)鞭毛丝:为中空、坚硬的圆柱体,由分子量为3~6×104的单一蛋白构成,称为鞭 毛蛋白,其顶端是封盖蛋白; (2)钩形鞘:连结鞭毛丝和基体的一段短小、弯曲的部分,相当于一个弹性联轴节, 比鞭毛丝略宽,由不同的蛋白亚基组成; (3)基体:包埋于细胞中,固定在细胞质膜与细胞壁上,是鞭毛中最复杂的部分。
细菌也可不通过鞭毛旋转来运动。蓝 藻类细菌、粘细菌和一些支原体存在滑 动的运动方式,这些细菌可以3μm/s的 速率沿着固体表面滑动。
从图中可以看出:马达的转子部分看起来主要由杆,以及在 基体的胞质侧与其相连的M环和C环组成。M环和C环由多种蛋 白构成,其中FliG对鞭毛旋转的形成尤其重要。而马达定子部分 的两个最重要蛋白则是MotA和MotB,它们形成一个穿越质膜的 质子通道。
1、基体(鞭毛马达)的结构
马达是由以下部分组成:
LP环:作为马达轴承, 其中L环固定于细胞壁外 层,P环固定于细胞壁内 层;
转子:也就是MS-C环, 它是穿膜蛋白复合物, 也是带动鞭毛运动的关 键部分;
图5 鞭毛钩—基体的示意图
中心杆:位于轴承中 央,相当于转杆,它 穿过L、P和M S环, 可以自由转动;
FliG
F具li有GME和HFPlQiGRC的,保分守别 表面补丁和保守的疏 水补丁,并由一个а螺旋和一个短的延伸
连接子连接起来,该
连接中具有两个保守 的Gly残基,使连接更 加灵活;
图14 FliGMC的保守表面特征示意图
FliG
FliGM和FliGC所具有 EHPQR的保守表面区 和保守的疏水区均与 FliM存在相互作用, 在FliM的调节下,二 者通过它们之间的铰 链连接相对运动,进 而调节马达顺时针或 逆时针旋转。
5
二. 鞭毛的合成
鞭毛的合成是一个复杂的过程,涉及至少40多个 基因,除鞭毛蛋白基因外,还有10个或更多基因用 于编码钩形鞘蛋白和基体蛋白。fla、fli和flg基因是运 动所必需的,这些基因具有几种功能,包括编码鞭 毛器官的结构蛋白,将鞭毛组分从膜运到细胞外 部,还有在新的鞭毛合成中调控其周围的一些生化 变化。细胞中,从细胞分裂周期中发出的代谢因子 信号紧密地调节着鞭毛合成。
图16 细菌鞭毛马达结构示意图
MotA/MotB复合物
MotB的穿膜区域具有一个 保守的关键氨基酸—Asp, 它是质子的结合位点;
质子的转移会导致MotA胞 质区(MotAC)的构象改 变,这一改变可能会使 MotAC的关键带电残基 (Arg90和Glu98)与FliGC 上的保守带电残基相互作 用,进而驱动鞭毛马达的 旋转。
鞭毛丝的生长。鞭毛蛋白亚基通过鞭毛髓孔运输并加到正在生长的端部
鞭 毛 的 生 长 方 式 是 在 其 顶 部 延 伸
鞭毛的合成是自我装配(self-assembly)的一个极好例子。其过 程“是一个比我们任何人以前所想象的都要更复杂的过程”。鞭毛 丝组装所需要的信息就存在于鞭毛蛋白亚基结构中。
“帽子”在合成鞭毛中的作用
鞭毛蛋白输出设备: 位于转子胞质面,该 设备可以识别、展开 鞭毛组分,并可以使 这些组分移位进入鞭 毛的中央通道和生长 末端,进而在细胞膜 外构建鞭毛;