《微生物的生理》PPT课件
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食品微生物学 第三章微生物的生理 第二节微生物的生长
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微生物的生理
(1)微生物的生长曲线 将少量单细胞微生物纯菌种接 种到新鲜的液体培养基中,在最适条件下培养,在培养过程 中定时测定细胞数量,以细胞数的对数为纵坐标,时间为横 坐标,可以画出一条有规律的曲线,这就是微生物的生长曲 线(growth curve)。生长曲线严格说应称为繁殖曲线,因 为单细胞微生物,如细菌等都以细菌数增加作为生长指标。 这条曲线代表了细菌在新的适宜环境中生长繁殖至衰老死亡 的动态变化。根据细菌生长繁殖速度的不同可将其分为四个 时期(见图3-1)。
微生物的生理
第三章
微生物的生理
3.1 微生物的营养 3.2 微生物的生长 3.3 微生物生长的控制 3.4 微生物的代谢
微生物的生理
3.2 微生物的生长
3.2.1 微生物生长与繁殖
微生物在适宜的条件下,不断从周围环境中吸收营养物 质,并转化为细胞物质的组分和结构。同化作用的速度超过 了异化作用,使个体细胞质量和体积增加,称为生长。单细 胞微生物,如细菌个体细胞增大是有限的,体积增大到一定 程度就会分裂,分裂成两个大小相似的子细胞,子细胞又重 复上述过程,使细胞数目增加,称为繁殖。单细胞微生物的 生长实际是以群体细胞数目的增加为标志的。霉菌和放线菌 等丝状微生物的生长主要表现为菌丝的伸长和分枝,其细胞 数目的增加并不伴随着个体数目的增多而增加。
微生物的生理
(4)比浊法 在细菌培养生长过程中,由于细胞数量的 增加,会引起培养物混浊度的增高,使光线透过量降低。在 一定浓度范围内,悬液中细胞的数量与透光量成反比,与光 密度成正比。比浊管是用不同浓度的BaCl2与稀H2SO4配制成 的10支试管,其中形成的BaSO4有10个梯度,分别代表10个 相对的细菌浓度(预先用相应的细菌测定)。某一未知浓度 的菌液只要在透射光下用肉眼与某一比浊管进行比较,如果 两者透光度相当,即可目测出该菌液的大致浓度。 如果要 作精确测定,则可用分光光度计进行。在可见光的450~ 650nm波段内均可测定。
微生物生理学(王海洪)9细菌的群体感应调节PPT课件
![微生物生理学(王海洪)9细菌的群体感应调节PPT课件](https://img.taocdn.com/s3/m/1301df5c54270722192e453610661ed9ad51551e.png)
抑制信号转导蛋白
通过药物或其他小分子抑制与信号转 导相关的蛋白活性,可以阻断信号转 导途径,从而干扰群体感应的调控。
05 群体感应的研究前景与展 望
群体感应与其他微生物的相互作用
群体感应细菌与病原菌的相互作用
群体感应细菌通过群体感应系统调节其行为,与病原菌相互作用,影响病原菌的感染和 传播。
群体感应细菌与益生菌的相互作用
群体感应的信号转导
信号转导
群体感应的信号转导是指信号分子与受体结合后,通过一系列生化反应,将信号传递至细胞内,影响细菌的生理和行 为。
信号转导途径
群体感应的信号转导途径通常涉及多个蛋白和反应,如激酶、磷酸酶、转录因子等。这些蛋白和反应共同作用,将信 号分子传递的信息转化为细菌可识别的信号,进而影响其行为。
益生菌通过与群体感应细菌的相互作用,可以调节肠道微生物群落的结构和功能,维护 肠道健康。
群体感应与环境因素的关系
要点一
温度、湿度等环境因素对群体感 应细菌的影响
环境因素可以影响群体感应细菌的生理和行为,进而影响 其在生态系统中的作用。
要点二
抗生素对群体感应的影响
抗生素的使用可以影响群体感应细菌的耐药性和致病性, 因此需要深入研究抗生素对群体感应的影响。
AI-2
又称作LuxS代谢产物,是一种由多种革兰氏阴性菌和阳性菌分泌的信号分子。AI-2通过 与 LuxP 受体结合,影响细菌的群体行为。
群体感应的受体
LuxQ
是一种膜蛋白,作为AI-1的受体,能够识别并响应AI-1信号 分子。LuxQ受体的活化可以影响细菌的群体行为。
LuxP
是一种膜蛋白,作为AI-2的受体,能够识别并响应AI-2信号 分子。LuxP受体的活化可以影响细菌的群体行为。
通过药物或其他小分子抑制与信号转 导相关的蛋白活性,可以阻断信号转 导途径,从而干扰群体感应的调控。
05 群体感应的研究前景与展 望
群体感应与其他微生物的相互作用
群体感应细菌与病原菌的相互作用
群体感应细菌通过群体感应系统调节其行为,与病原菌相互作用,影响病原菌的感染和 传播。
群体感应细菌与益生菌的相互作用
群体感应的信号转导
信号转导
群体感应的信号转导是指信号分子与受体结合后,通过一系列生化反应,将信号传递至细胞内,影响细菌的生理和行 为。
信号转导途径
群体感应的信号转导途径通常涉及多个蛋白和反应,如激酶、磷酸酶、转录因子等。这些蛋白和反应共同作用,将信 号分子传递的信息转化为细菌可识别的信号,进而影响其行为。
益生菌通过与群体感应细菌的相互作用,可以调节肠道微生物群落的结构和功能,维护 肠道健康。
群体感应与环境因素的关系
要点一
温度、湿度等环境因素对群体感 应细菌的影响
环境因素可以影响群体感应细菌的生理和行为,进而影响 其在生态系统中的作用。
要点二
抗生素对群体感应的影响
抗生素的使用可以影响群体感应细菌的耐药性和致病性, 因此需要深入研究抗生素对群体感应的影响。
AI-2
又称作LuxS代谢产物,是一种由多种革兰氏阴性菌和阳性菌分泌的信号分子。AI-2通过 与 LuxP 受体结合,影响细菌的群体行为。
群体感应的受体
LuxQ
是一种膜蛋白,作为AI-1的受体,能够识别并响应AI-1信号 分子。LuxQ受体的活化可以影响细菌的群体行为。
LuxP
是一种膜蛋白,作为AI-2的受体,能够识别并响应AI-2信号 分子。LuxP受体的活化可以影响细菌的群体行为。
环境课件第四章微生物的生理
![环境课件第四章微生物的生理](https://img.taocdn.com/s3/m/cad866bff71fb7360b4c2e3f5727a5e9856a2738.png)
以光为能源,以有机物为碳源和氮源的微生 物。
化能自养型
化能异养型
以无机物氧化释放的化学能为能源,以二氧 化碳为碳源合成细胞物质的微生物。
以有机物氧化释放的化学能为能源,以有机 物为碳源合成细胞物质的微生物。
微生物的能量代谢
发酵
光合作用
有机物在厌氧条件下被微生物分解为 不彻底的氧化产物,同时释放能量的 过程。
3
发酵在工业生产中的应用
利用微生物的发酵作用,可以生产酒精、啤酒、 面包、酸奶等食品,以及抗生素、酶制剂、有机 酸等化工产品。
呼吸作用
呼吸作用定义
01
呼吸作用是微生物在有氧条件下,通过分解有机物产生能量的
过程,同时产生二氧化碳和水。
呼吸类型
02
根据微生物对氧的需求不同,呼吸作用可分为好氧呼吸、微好
环境课件第四章微生物的生理
contents
目录
• 微生物生理概述 • 微生物的营养物质代谢 • 微生物的能量转换与利用 • 微生物的生长规律与调控 • 微生物的代谢调控与基因表达 • 微生物生理在环境保护中的应用
01 微生物生理概述
微生物的营养类型
光能自养型
光能异养型
以光为能源,以二氧化碳或碳酸盐为碳源, 以铵盐、硝酸盐或硫化氢为氮源或硫源,合 成细胞物质的微生物。
响其生长速率和代谢活动。
pH值
环境pH值的变化会影响微生物 细胞膜的通透性和酶的活性,
从而影响其生长。
氧气
好氧微生物需要氧气进行呼吸 作用,而厌氧微生物则在无氧
条件下生长。
营养物质
微生物生长需要碳源、氮源、 无机盐等营养物质,缺乏或过
量都会影响其生长。
微生物生长的调控机制
《医学微生物学》ppt课件-2024鲜版
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2024/3/27
11
03
细菌学
2024/3/27
12
细菌的形态与结构
细菌的基本形态
球菌、杆菌、螺旋菌
细菌的细胞壁与细胞膜
组成成分、功能特点
2024/3/27
细菌的特殊结构
荚膜、鞭毛、菌毛、芽孢
细菌的细胞质与核质
遗传物质、核糖体
13
细菌的生理与代谢
01
细菌的生长繁殖
生长曲线、繁殖方式
2024/3/27
微生物的分类
微生物包括细菌、病毒、真菌、放 线菌、立克次体、支原体、衣原体、 螺旋体等八大类。
4
微生物的形态与结构
细菌的形态与结构
细菌按形态可分为球菌、杆菌和螺形 菌三类。细菌的基本结构包括细胞壁、 细胞膜、细胞质和核质等。
病毒的形态与结构
病毒是一种非细胞形态的生物,其形态 多样,有球形、杆形、砖形、弹状、丝 状等。病毒的结构包括核酸和蛋白质外 壳两部分。
定义
医学微生物学是研究微生物与人体之间相互关系及其致病机理、 免疫机制、诊断与防治的科学。
2024/3/27
任务
揭示微生物的生物学特性、致病性、免疫性及其与宿主相互作 用规律,为疾病的预防、诊断、治疗提供科学依据。
9
医学微生物学的研究对象与内容
2024/3/27
研究对象
包括细菌、病毒、真菌、寄生虫等微 生物及其与人体之间的相互关系。
15
细菌与人类的关系
正常菌群与微生态平衡
菌群种类、数量、分布及作用
条件致病菌与机会性感染
感染条件、致病机制及预防措施
病原菌与感染性疾病
病原菌种类、致病物质及所致疾病举例
细菌在医学领域的应用
医学微生物学ppt课件完整版
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病毒缺乏独立的代谢和能量系统 ,必须利用宿主细胞的酶系统、 原料和能量进行复制。
形态多样 结构简单 寄生生活
严格细胞内寄生
病毒粒子形态各异,有球形、杆 状、砖形、蝌蚪形等。
病毒必须寄生在活细胞内才能复 制和增殖。
病毒的复制与变异
复制周期
包括吸附、注入、脱壳、生物合 成、组装与释放等步骤。
变异机制
病毒的变异机制包括错误复制、 基因重组和基因重配等。
通过接种疫苗可以预防某些由微生物引起的疾病,如麻疹、流感等 。
微生物与药物的关系
微生物是药物的重要来源
许多抗生素、抗真菌药物等都来源于微生物或其代谢产物。
微生物在药物生产中的应用
利用微生物发酵技术可以生产多种药物,如青霉素、维生素等。
微生物与药物相互作用
某些药物可以影响微生物的生长和代谢,同时微生物也可以影响药 物的吸收、分布和代谢。
06
实验诊断与防治原则
Chapter
实验诊断方法与技术
细菌学诊断方法
包括细菌培养、生化反应、血 清学试验等,用于鉴定细菌种
类和检测细菌感染。
病毒学诊断方法
包括病毒分离、病毒抗原检测 、病毒核酸检测等,用于鉴定 病毒种类和检测病毒感染。
免疫学诊断方法
包括抗原抗体反应、免疫荧光 技术、酶联免疫吸附试验等, 用于检测病原体特异性抗原或 抗体。
03
人类通过培养有益微生物和消灭有害微生物来维护自身健康,
如疫苗接种、消毒灭菌等。
02
细菌学
Chapter
细菌的形态与结构
细菌的基本形态
球菌、杆菌、螺形菌
细菌的结构
细胞壁、细胞膜、细胞质、核质
特殊结构
荚膜、鞭毛、菌毛、芽孢
形态多样 结构简单 寄生生活
严格细胞内寄生
病毒粒子形态各异,有球形、杆 状、砖形、蝌蚪形等。
病毒必须寄生在活细胞内才能复 制和增殖。
病毒的复制与变异
复制周期
包括吸附、注入、脱壳、生物合 成、组装与释放等步骤。
变异机制
病毒的变异机制包括错误复制、 基因重组和基因重配等。
通过接种疫苗可以预防某些由微生物引起的疾病,如麻疹、流感等 。
微生物与药物的关系
微生物是药物的重要来源
许多抗生素、抗真菌药物等都来源于微生物或其代谢产物。
微生物在药物生产中的应用
利用微生物发酵技术可以生产多种药物,如青霉素、维生素等。
微生物与药物相互作用
某些药物可以影响微生物的生长和代谢,同时微生物也可以影响药 物的吸收、分布和代谢。
06
实验诊断与防治原则
Chapter
实验诊断方法与技术
细菌学诊断方法
包括细菌培养、生化反应、血 清学试验等,用于鉴定细菌种
类和检测细菌感染。
病毒学诊断方法
包括病毒分离、病毒抗原检测 、病毒核酸检测等,用于鉴定 病毒种类和检测病毒感染。
免疫学诊断方法
包括抗原抗体反应、免疫荧光 技术、酶联免疫吸附试验等, 用于检测病原体特异性抗原或 抗体。
03
人类通过培养有益微生物和消灭有害微生物来维护自身健康,
如疫苗接种、消毒灭菌等。
02
细菌学
Chapter
细菌的形态与结构
细菌的基本形态
球菌、杆菌、螺形菌
细菌的结构
细胞壁、细胞膜、细胞质、核质
特殊结构
荚膜、鞭毛、菌毛、芽孢
微生物学课件ppt完整版
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医院感染
分为内源性感染(由体内正常菌 群引起的感染)和外源性感染( 由外界环境中的微生物引起的感
染)。
感染类型
局部感染局限于某一部位,而全 身感染则涉及多个器官和系统。
局部感染与全身感染
在医院等医疗机构内获得的感染 ,多由耐药菌引起,治疗难度较 大。
微生物感染的预防与治疗
预防措施
包括个人卫生、环境卫生、疫苗接种等,以 降低感染风险。
无菌操作
进行微生物实验时,要保 持无菌操作环境,避免杂 菌污染。
实验记录
详细记录实验过程和结果 ,包括培养基的配制、接 种方法、培养条件、观察 结果等。
实验后处理
实验结束后,要对实验器 材进行清洗和消毒处理, 保持实验室的整洁和卫生 。
2023
REPORTING
THANKS
感谢观看
食品工业
利用微生物发酵技术生产酒类、面 包、酸奶等食品。
03
02
农业应用
利用微生物制剂防治植物病害、促 进作物生长等。
生物能源
利用微生物发酵产生沼气、生物柴 油等可再生能源。
04
2023
PART 05
微生物的免疫与感染
REPORTING
微生物的免疫机制与特点
先天性免疫
通过遗传获得的非特异性免疫,包括皮肤、黏膜 屏障、吞噬细胞等。
病原学检查
通过直接涂片镜检、分离培养等方法确定病 原微生物种类。
免疫学检查
利用抗原抗体反应等免疫学原理检测病原微 生物及其产物。
2023
PART 06
微生物学实验技术与方法
REPORTING
微生物学实验室常用设备与器材
培养箱
提供适宜的温度和湿度条件, 用于培养微生物。
分为内源性感染(由体内正常菌 群引起的感染)和外源性感染( 由外界环境中的微生物引起的感
染)。
感染类型
局部感染局限于某一部位,而全 身感染则涉及多个器官和系统。
局部感染与全身感染
在医院等医疗机构内获得的感染 ,多由耐药菌引起,治疗难度较 大。
微生物感染的预防与治疗
预防措施
包括个人卫生、环境卫生、疫苗接种等,以 降低感染风险。
无菌操作
进行微生物实验时,要保 持无菌操作环境,避免杂 菌污染。
实验记录
详细记录实验过程和结果 ,包括培养基的配制、接 种方法、培养条件、观察 结果等。
实验后处理
实验结束后,要对实验器 材进行清洗和消毒处理, 保持实验室的整洁和卫生 。
2023
REPORTING
THANKS
感谢观看
食品工业
利用微生物发酵技术生产酒类、面 包、酸奶等食品。
03
02
农业应用
利用微生物制剂防治植物病害、促 进作物生长等。
生物能源
利用微生物发酵产生沼气、生物柴 油等可再生能源。
04
2023
PART 05
微生物的免疫与感染
REPORTING
微生物的免疫机制与特点
先天性免疫
通过遗传获得的非特异性免疫,包括皮肤、黏膜 屏障、吞噬细胞等。
病原学检查
通过直接涂片镜检、分离培养等方法确定病 原微生物种类。
免疫学检查
利用抗原抗体反应等免疫学原理检测病原微 生物及其产物。
2023
PART 06
微生物学实验技术与方法
REPORTING
微生物学实验室常用设备与器材
培养箱
提供适宜的温度和湿度条件, 用于培养微生物。
第04章环境工程微生物学课件
![第04章环境工程微生物学课件](https://img.taocdn.com/s3/m/82d7e73c0912a216147929b0.png)
6.抑制剂对酶促反应的影响 抑制剂对酶促反应的影响 有些物质可减弱、抑制、破坏酶活性,称为抑制剂。 有些物质可减弱、抑制、破坏酶活性,称为抑制剂。 重金属离子( )、CO CO、 如:重金属离子(Ag+、Hg2+)、CO、H2S等。 抑制剂作用机理: 抑制剂作用机理: a.竞争性抑制 a.竞争性抑制 b.非竞争性抑制 b.非竞争性抑制
k 3 [ E ][ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱS ] v= K m + [S ]
从米-门公式可知,酶促反应速度与[E]和[S]有关。 从米-门公式可知,酶促反应速度与[E]和[S]有关。实 [E] 有关 际上,也要受到温度、pH、激活剂、抑制剂的影响。 际上,也要受到温度、pH、激活剂、抑制剂的影响。 1.[E]对酶促反应的影响 1.[E]对酶促反应的影响 理论: 理论:当底物分子浓度足够时 酶促反应速度与[E]成正比, [E]成正比 ,酶促反应速度与[E]成正比, 即当[S]足够大时,[E]越大 [S]足够大时 越大, 即当[S]足够大时,[E]越大, 酶促反应速度越快。 酶促反应速度越快。 实际: [E]达到一定浓度时, 实际:当[E]达到一定浓度时, 达到一定浓度时 酶促反应速度就趋于平缓。 酶促反应速度就趋于平缓。
第二节 微生物的营养
营养:微生物获得和利用营养物质的过程。 营养 微生物获得和利用营养物质的过程。 微生物获得和利用营养物质的过程 营养物质:能够满足机体生长、 营养物质 能够满足机体生长、繁殖和完成各种生理 能够满足机体生长 活动所需要的物质。 活动所需要的物质。 营养物质是微生物生存的物质基础, 营养物质是微生物生存的物质基础,而营养是微生物 维持和延续其生命形式的一种生理过程。 维持和延续其生命形式的一种生理过程。 微生物不断获得营养物质,将其变成细胞组分, 微生物不断获得营养物质,将其变成细胞组分,并将 废弃物排出体外的过程称为新陈代谢。 废弃物排出体外的过程称为新陈代谢。
微生物课件ppt
![微生物课件ppt](https://img.taocdn.com/s3/m/558be79527fff705cc1755270722192e453658bc.png)
病毒的防治与利用
防治
预防病毒传播的措施包括个人卫生、环境卫生、接种疫苗等 。对于已经感染的患者,医生通常会使用抗病毒药物、对症 治疗等方法进行治疗。
利用
虽然病毒对人类健康有一定威胁,但它们也可以被用于研究 和治疗。例如,病毒载体可以用于基因治疗和疫苗研发。此 外,病毒还可以被用于检测和鉴定细菌、病毒等病原体。
微生物的分类
根据微生物的生物学特性和系统发育关系,可以将微 生物分为细菌、病毒、真菌、原生动物、小型藻类等 几大类。其中,细菌是微生物中最常见的一类,包括 革兰阳性菌、革兰阴性菌等;病毒则是一类非细胞型 微生物,需要寄生在宿主细胞内才能增殖;真菌则是 一类具有细胞壁和细胞核的微生物,包括霉菌和酵母 等;原生动物和藻类则是单细胞生物中的两大类。
02
CATALOGUE
原核微生物
细菌
细菌的基本特征
细菌是一类具有细胞壁、细胞膜、细 胞质和核区的微生物,具有多种形态 、大小和颜色,如球菌、杆菌、螺旋 菌等。
细菌的繁殖方式
细菌的分类
根据革兰染色法的不同,可将细菌分 为革兰阳性菌和革兰阴性菌两类。
细菌通过二分裂方式进行繁殖,繁殖 周期短,数量增长快。
微生物的繁殖方式
微生物主要通过二分裂、裂殖、芽殖和孢子生殖等方式进行繁殖 。
遗传变异与进化
微生物在繁殖过程中会发生基因突变、基因重组和染色体变异等遗 传变异,这些变异为微生物的进化提供了基础。
微生物的遗传工程
通过遗传工程手段对微生物进行改造和优化,提高其生产效率或改 良其性状,为人类生产和生活服务。
06
CATALOGUE
微生物的应用
在工业上的应用
微生物发酵
利用微生物发酵生产各种工业原料,如酒精、酵母、柠檬酸等。
微生物的生理.
![微生物的生理.](https://img.taocdn.com/s3/m/87769c940066f5335b81216c.png)
5.2.2光能异养型
以光为能源,具有光合色素,需要有机 物作为碳源和供氢体。
5.2.3化能自养型
利用无机物氧化放出的化学能作为能 源,常见的微生物有:硫化细菌、硝化 细菌等。
5.2.4化能异养型 这类微生物能源来自有机物氧化所产
生的化学能。分为:腐生微生物和寄生微 生物。
集团位移是指被运输物质在膜内受到 化学修饰,以被修饰的形式进入细胞的物 质运输方式。
• 确定微生物对营养物质的需求从两方面考虑,一方面,分 析微生物的化学成分;另一方面,测定微生物对外源物质 的需要。
• 微生物的成分分析表明,微生物细胞由碳、氢、氧、氮等 化学元素组成。其中碳、氢、氧、氮、硫、磷六种元素占 细胞干重的97%。
• 这些元素主要以水、有机物、无机物和无机盐的形式存在 于细胞中。水是主要成分,占细胞含量的80%左右。水、 有机质、无机质等物质共同赋予细胞遗传性、通透性和生 化活性。
对于少数微生物来说,既可利用无机 含氮化合物作为氮源,也可利用有机含 氮化合物作为氮源。
4.无机盐: 无机盐或矿物元素在微生物的生命活
动中起着十分重要的作用。 主要功能是:①构成细胞的组成成分;
②作为酶的组成成分; ③维持酶的活性; ④调节细胞渗透压; ⑤作为某些自养菌的能源。
(1)磷:细胞中矿质元素中磷含量最高, 是合成核酸、磷脂及高能磷酸化合物的 重要原料。
(5)钙:是某些酶的激活剂,参与细胞 膜通透性的调节。
(6)微量元素:除上述元素外,微生物 生长还需要其他微量元素,这些元素往 往参与酶的组成或作为酶的调节因子。
5.水:
水是微生物细胞的主要组成成分,占细胞 干重的70%-80%,水在代谢过程中起着重要作 用。
主要生理作用有:①重要组成成分;
2024年度《微生物学》PPT课件
![2024年度《微生物学》PPT课件](https://img.taocdn.com/s3/m/cbae8d889fc3d5bbfd0a79563c1ec5da50e2d6a8.png)
命名规则
采用双名法,即属名和种名,用斜体拉丁文表示,属名在前,种名在后。例如:Escherichia coli(大肠埃希氏菌 )。
2024/3/23
24
微生物的鉴定方法与步骤
鉴定方法
表型鉴定(形态学、生理生化特征)、遗传学鉴定(基因型、DNA序列分析)、血清学鉴定(抗原抗 体反应)等。
鉴定步骤
采集样品、分离纯化、形态观察、生理生化试验、血清学试验、分子生物学试验等。
呼吸作用类型
分为好氧呼吸、厌氧呼吸和兼性厌氧 呼吸,不同类型的微生物在不同环境 条件下进行不同的呼吸作用。
2024/3/23
16
微生物的物质代谢与合成作用
01
碳源利用与分解代 谢
微生物利用不同碳源进行分解代 谢,包括单糖、多糖、脂肪和蛋 白质等。
02
氮源利用与合成代 谢
微生物利用不同氮源进行合成代 谢,合成自身所需的氨基酸、核 苷酸等含氮物质。
营养类型
根据微生物对营养需求的不同,可分为自养型、 异养型和兼性营养型。
2024/3/23
12
微生物的生长曲线与测定方法
生长曲线
描述微生物在适宜条件下 生长繁殖的四个阶段,即 延迟期、对数期、稳定期 和衰亡期。
2024/3/23
测定方法
包括直接计数法(如显微 镜计数法、平板菌落计数 法)和间接测定法(如比 浊法、生理指标法等)。
01
球菌、杆菌、螺旋菌
细菌的结构
02
细胞壁、细胞膜、细胞质、核质
特殊结构
03
荚膜、鞭毛、菌毛、芽孢
8
真核微生物的形态与结构
真菌的形态
酵母菌、霉菌、大型真菌
真菌的结构
菌丝、孢子、细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核
第四章 微生物的生理
![第四章 微生物的生理](https://img.taocdn.com/s3/m/a084454dfad6195f312ba6c6.png)
微生物学与第一次世界大战
甘油
第一次世界打战期间德国主要用这种方法生产甘油 产量:1000吨/月
目前的甘油生产方法: 使用的微生物:
Dunaliella aslina(一种嗜盐藻类)
生活在盐湖及海边的岩池等盐浓度很高环境
胞内积累高浓度的甘油从而使细胞的渗透压保持平衡
2020/6/9
不同微生物发酵产物的不同,也是细菌分类鉴定的重要依据。 (参见“微生物学实验”P119-123)
生物氧化与燃烧的比较
比 较 项 目
燃 烧
生 物 氧 化
反 应 步 骤 一 步 式 快 速 反 应 顺 序 严 格 的 系 列 反 应
条 件
激 烈 由 酶 催 化 , 条 件 温 和
产 能 形 式 热 、 光 大 部 分 为 A T P
能 量 利 用 率 低
高
2020/6/9
生物氧化的形式包括某物质与氧结合、脱氢或脱电子三种
2020/6/9
1、 氨的氧化
NH3、亚硝酸(NO2-)等无机氮化物可以被某些化能自养细菌用作能源
亚硝化细菌: 将氨氧化为亚硝酸并获得能量
硝化细菌:
将亚硝氧化为硝酸并获得能量
这两类细菌往往伴生在一起,在它们的共同作用下将铵盐氧化 成硝酸盐,避免亚硝酸积累所产生的毒害作用。
这类细202菌0/6/在9 自然界的氮素循环中也起者重要的作用,在自然界中分布非常广泛。
(1)环式光合磷酸化
光合细菌主要通过环式光合磷酸化作用产生ATP 不是利用H2O,而是利用还原态的H2 、 H2S等作 为还原CO2的氢供体,进行不产氧的光合作用;
电子传递的过程中造成了质子的跨膜 移动,为ATP的合成提供了能量。
通过电子的逆向传递产生还原力;
微生物的生理3精品PPT课件
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微生物能量的转化
(1) 变为热,散失; (2) 供合成反应和生命的其他活动; (3) 贮存在ATP(三磷酸腺苷)中。
能量转移中心
环境工程微生物学
4. 能量的转移中心——ATP
最初 能源
太阳光 有机物 还原态无机物
化能异养菌 化能自养菌
通用 能源
ATP
能量代谢的主要内容:研究微生物如何利用这三类最初 能源,转化并释放出ATP的。
脱氢(电子)
辅酶-H2
传递氢(电子)
受氢体
受氢(电子)
根据电子最终受体,可将微生物的呼吸类型分为:
发酵 好氧呼吸 无氧呼吸
环境工程微生物学
1. 发酵
工业中的发酵
廉价的原料 有O2、无O2 有用的代谢产物
有益微生物
发酵-呼吸产生ATP
氧化
有机物
有机物
氧化的基质
最终受氢体
有机物
环境工程微生物学
★广义: 利用微生物代谢生产有用代谢物等的一类生产方式。
微生物的酶(组成,结构,分类,催 化特征,影响酶活的因素)
营养(微生物的化学组成,营养物及 营养类型,营养物进入微生物的方式)
产能代谢(呼吸类型,产能代谢与呼 吸作用的关系,发光现象)
环境工程微生物学
代谢是细胞内发生的各种化学反应的总称,它主要由分解代 谢和合成代谢两个过程组成。
分解代谢是指细胞将大分子物质降解成小分子物质,并在这 个过程中产生能量。
环境工程微生物学
2. 呼吸
呼吸(生物氧化):生物体内的物质经过一系列连续的 氧化还原反应分解并释放能量的过程。产能代谢的总称 。 呼吸作用的本质: 氧化与还原反应的统一过程。
呼吸本质: 化能营养型——分解产能 光能营养型——光合产能
(1) 变为热,散失; (2) 供合成反应和生命的其他活动; (3) 贮存在ATP(三磷酸腺苷)中。
能量转移中心
环境工程微生物学
4. 能量的转移中心——ATP
最初 能源
太阳光 有机物 还原态无机物
化能异养菌 化能自养菌
通用 能源
ATP
能量代谢的主要内容:研究微生物如何利用这三类最初 能源,转化并释放出ATP的。
脱氢(电子)
辅酶-H2
传递氢(电子)
受氢体
受氢(电子)
根据电子最终受体,可将微生物的呼吸类型分为:
发酵 好氧呼吸 无氧呼吸
环境工程微生物学
1. 发酵
工业中的发酵
廉价的原料 有O2、无O2 有用的代谢产物
有益微生物
发酵-呼吸产生ATP
氧化
有机物
有机物
氧化的基质
最终受氢体
有机物
环境工程微生物学
★广义: 利用微生物代谢生产有用代谢物等的一类生产方式。
微生物的酶(组成,结构,分类,催 化特征,影响酶活的因素)
营养(微生物的化学组成,营养物及 营养类型,营养物进入微生物的方式)
产能代谢(呼吸类型,产能代谢与呼 吸作用的关系,发光现象)
环境工程微生物学
代谢是细胞内发生的各种化学反应的总称,它主要由分解代 谢和合成代谢两个过程组成。
分解代谢是指细胞将大分子物质降解成小分子物质,并在这 个过程中产生能量。
环境工程微生物学
2. 呼吸
呼吸(生物氧化):生物体内的物质经过一系列连续的 氧化还原反应分解并释放能量的过程。产能代谢的总称 。 呼吸作用的本质: 氧化与还原反应的统一过程。
呼吸本质: 化能营养型——分解产能 光能营养型——光合产能
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C. albicans菌 ຫໍສະໝຸດ (类酵母型)青 霉 菌 落
曲霉属
第三节 病毒的生理特性
一、复制周期 replication cycle
吸附
穿入 脱壳 生物合成
?
装配成熟与释放
病毒复制周期
吸附 adsorption
病毒复制周期
穿入 penetration
直
接
穿
融
入
合
脱壳 uncoating
二 细菌的新陈代谢
(一)细菌的能量代谢 多数细菌通过需氧呼吸和发酵获取能量。
(二)细菌的分解代谢产物 和生化反应
1.糖分解产物及检验
➢ 糖发酵试验
➢ VP试验
➢ 甲基红试验
糖发酵试验
阴甲基红试阳验 性性
VP试验
2.蛋白质分解产物及检验
吲哚试验(靛基质实验)
色氨酸 吲色哚氨酸酶玫瑰靛基靛质基质试剂
第四节 细菌遗传与变异
基本概念
遗传(heredity):
使细菌的性状保持相对稳定,且代代相传,使其菌种得以保存。
变异(variation):
在一定条件下,子代与亲代之间以及子代与子代之间的生物学性状出现的差 异。
细菌的变异分类:
遗传性变异:是细菌的基因结构发生了改变,
故又称基因型变异。常发生于个别的细菌,不受环 境因素的影响,变异发生后是不可逆的,产生的新 性状可稳定地遗传给后代。
阳 性
硫化氢试验
细菌分解 含硫氨基酸
H2S 醋酸黑铅 色沉淀
(三)合成代谢产物及医学意义
1.热原质:
是细菌合成的一种注入人体或动 物体内能引起发热反应物质。产生热 原质的细菌大多是G-菌,热原质即其 细胞壁的脂多糖组分。热原质耐高温, 不被高压灭菌法所破坏。
2.毒素与侵袭性酶:
细菌产生外毒素和内毒素两类毒素。 侵袭性酶如产气荚膜梭菌的卵磷脂酶,
用途
氧化作用 蛋白质变性 核酸烷化
含氯消毒剂 过氧化物消毒剂 醛类消毒剂 环氧乙烷
地面、器具表面 消 毒; 皮肤消毒
术前洗手
2、中效消 毒剂
作用机制 常用消毒剂
氧化作用 蛋白质变性 损伤细胞膜
含碘消毒剂 醇类消毒剂
用途
皮肤消毒 体温计消毒
3、低效消毒剂
作用机制 常用消毒剂
用途
氧化作用
季铵类消毒剂
思考题
把干热、湿热灭菌法做个比较?
在同一温度下湿热的杀菌效果比
干热好,因为:
①温热灭菌时菌体蛋白质易变性 ②湿热穿透力大 ③湿热蒸汽有潜热存在
巴氏消毒法(pasteurization)
-61.1~62.8℃ 30min -71.7℃ 15~30秒
杀死液体中的病原菌或 某些特定微生物。
消毒牛奶、酒类等食品。
6.维生素:
细菌能合成某些维生素除供自身需要 外,还能分泌至周围环境中。如B族 维生素和维生素K。
四、物理因素对细菌的影响
基本概念
消毒(disinfection):杀死物体上病原微生物的方
法,并不一定能杀死含芽胞的细菌或非病原微生物。用
以消毒的药品称为消毒剂(disinfectant)。 灭菌(sterilization):杀灭物体上所有微生物的
煮沸法
煮沸100℃经5min可杀死一切细菌的 繁殖体,一般消毒以煮沸10min为宜。
芽胞需1~2小时才能杀死。 用于一般外科器械、胶管和注射器、 饮水和食具的消毒。
高压蒸汽灭菌法(Autoclaving)
压力:1.05kg/cm2 温度:121.3℃ 时间:15~30min 效果
杀死一切微生物,包括芽胞
链球菌的透明质酸酶等。
3.色素:细菌的色素有两类 水溶性色素:如绿脓杆菌色素。 脂溶性色素:如金黄色葡萄球菌色素。
不同的细菌可产生不同的色素,有助于鉴 别细菌。
4.抗生素:
多由放线菌和真菌产生。细菌产生的 少,只有多粘菌素、杆菌肽等数种。
5.细菌素:
与抗生素不同的是其作用范围窄,细 菌素的这种狭谱作用特性,可被用来进 行某些细菌的分型。
如霍乱弧菌:为8.0~9.2 。 结核分枝杆菌:6.5~6.8
3、温度
绝大多数细菌的最适生长温度为37℃。
4、气 体
根据细菌代谢对O2的需要与否,可分为 四类:
专性需氧菌: 如结核杆菌。 微需氧菌: 如空肠弯曲菌、幽门螺杆菌。 兼性厌氧菌:大多数病原菌属于此类。 专性厌氧菌:如破伤风梭菌、脆弱类杆菌。
蛋白质变性 氯乙定
改变细胞壁通 0.1% 高锰酸钾 透性
皮肤、粘膜、物品表面、地 面消毒
皮肤、粘膜冲洗、水果消毒
本章练习
1.细菌的群体繁殖分为几期? 2.什么是热原质? 3.在同一温度下,为什么湿热灭菌法比干热灭菌效果
好? 4.巴氏消毒法、间歇蒸汽灭菌法、高压蒸汽灭菌法适 用于那些物品消毒?消毒、灭菌的所需的条件各是怎 样? 5.紫外线杀菌的波长、机理以及适用于那些物品消毒? 6.何谓滤过除菌法?适用于那些物品消毒?
非遗传性变异:细菌在一定的环境条件影响
下产生的变异,其基因结构未改变,称为表型变异。 凡在此环境因素作用下的所有细菌都出现变异,而 且当环境中的影响因素去除后,变异的性状又可复 原,表型变异不能遗传。
一、与遗传变异有关的物质
细菌染色体 质粒 转位因子
(一)细菌染色体
细菌的染色体 即核质,为一 条双股环状DNA 分子,缺乏组 蛋白。
双链DNA病毒的复制周期
Release
Viral genome
Early mRNA
Semiconservative transcription
Transcription
Translation Early proteins (enzymes)
Late mRNA
Transcription
Late proteins (structural proteins)
Translation
病毒复制周期
装配与释放
assembly and release
Viral Life Cycle
二、与病毒增殖有关的异常增殖现象
顿挫感染 abortive infection
病毒在其中不能合成本身的成分 能合成部分或全部病毒成分,但不能装配和
释放
缺陷病毒 defective virus 因病毒基因组不完整或基因发生改变而不能进行正常增殖所产生的子代病毒称为缺陷
人体或物体的操作技术。
物理消毒灭菌法
▪ 热力灭菌法 ▪ 辐射杀菌法 ▪ 滤过除菌 ▪ 超声波消毒法 ▪ 干燥与低温抑菌法
(一) 热力灭菌法
干热灭菌法
焚烧 烧灼 干烤 红外线灭菌
湿热灭菌法
巴氏消毒法 煮沸法 流通蒸气消毒法 高压蒸汽灭菌法 间歇蒸气灭菌法
干烤
应用烤箱高温灭菌,可杀死一切微生物。 160℃2小时。适用于玻璃器皿等灭菌,并 可破坏内毒素(热原质)。
主要用于一些不耐热的血清、毒素、抗生素、 药液以及空气等除菌。
不能除去病毒、支原体和L型细菌。
常用的除菌滤器:
蔡氏(Seitz)滤器 玻璃滤器 薄膜滤器
超声波杀菌
每秒钟超过20,000次振动的声波不被 人耳感受,称为超声波。
可裂解多数细菌,尤其是革兰阴性菌更 为敏感,但不彻底,常有残留。
干燥与低温抑菌法
第三章 微生物的生理特性
第一节 细菌的生理特性
一 细菌的生长繁殖
(一)影响细菌生长的环境因素 细菌的生长繁殖条件
➢营养物质 ➢氢离子浓度(pH) ➢温度 ➢气体
1、营养物质
细菌的营养物质:水、碳源、氮源、无 机盐、生长因子。
2、pH
大多数细菌的最适pH为中性7.2-7.4; 有些个别细菌的最适pH为碱性或酸性
低温可使细菌的新陈代谢减慢,常 用作保存细菌菌种。
冷冻真空干燥法是目前保存菌种的 最好方法。
五、化学因素对细菌的影响 化学消毒灭菌法
(一)常用消毒剂的杀菌机制
1、使菌体蛋白变性或凝固 2、干扰微生物酶系统和影响其代谢 3、损伤细胞膜,提高其通透性
(二)消毒剂的主要种类
1、高效消毒剂
作用机制 常用消毒剂
2、对数期 研究细菌的性状(形态染色、生化反应、药物敏感试验等),均应选用该期的细 菌。细菌对数期在培养后8-18小时。
3、稳定期 该期的出现是由于培养基中的营养物质消耗,有害代谢产物积聚,以及培养基PH
下降、需氧菌数过密通气不良等因素影响所致。
4、衰亡期
死菌数>活菌数。该期细菌形态显著 改变,出现多形态的衰退型,如菌体 变长、肿胀或扭曲等。细菌的生理活 动也趋于停滞。因此,由陈旧培养基 培养的细菌难以鉴定。
编码细菌产生细菌素 。
质粒的特征
质粒具有自我复制的能力; 质粒赋予细菌某些性状特征; 质粒可自行丢失与消除; 质粒的转移性; 质粒可分为相容性与不相容性两种。
(三)转位因子
是存在于细菌染色体或质粒DNA分子上的一段 特异性核苷酸序列片段,它能在DNA分子中移 动,不断改变它们在基因组中的位置,能从一 个基因组转移到另一基因组中。
基因的转移和重组
基因转移(gene transfer):
外源性的遗传物质由供体菌进入某受体菌细胞内的过程。
方法。灭菌比消毒要求高,包括杀灭细菌芽胞在内的全 部病原微生物和非病原微生物。
抑菌(bacteriostasis):抑制体内或体外细菌的生
长繁殖。常用的抑菌剂为各种抗生素。
防腐(antisepsis):防止或抑制体外细菌生长繁殖
的方法。细菌一般不死亡。
无菌(asepsis):不存在活菌,多是灭菌的结果。 无菌操作(antiseptic technique)防止微生物进入
病毒。
干扰现象(interference) 当两种病毒感染同一细胞时,可发生一 种病毒抑制另一种病毒增殖的现象,称 为病毒的干扰现象。