第五章 微生物的分化与发育
厦门大学进化生物学第5章生物表型的进化
Fig：Whale “missing links”
（三）功能进化的实例
1 代谢途径的进化
自然选择是代谢途径进化的动力。 在生命起源的化学进化阶段，对于一个靠聚合大分子化合物进行生 长并从小分子化合物汲取能量的这一类“细胞”来说，如只能依赖缓慢 低效的前生命活动方式来支撑自己，就有可能把自身耗尽，因此，必须 演化出新的代谢机制满足生命需要。 以精氨酸代谢为例，当精氨酸的前生命供给枯竭时，由于细胞对精 氨酸的需要而产生一种选择压力，从而有利于哪些能演化以某种新的方 式获取精氨酸的细胞生存。为了减小细胞的能量消耗，在分子结构和化 学性质上与精氨酸相似的某些分子较有可能被优先转化成精氨酸。 精氨琥珀酸 类西瓜氨酸 精氨酸 精氨琥珀酸 精氨酸
（3）真正的免疫系统仅出现在脊椎动物中，并有进 化次序上的差别： a 圆口类已经出现小淋巴细胞 b 软骨鱼具有B细胞和由此产生的IgM c 硬骨鱼具有T细胞，淋巴细胞有大、中、小型 的分化。 d 两栖动物的无尾类已产生IgM和IgG e 鸟类和哺乳类的免疫系统最完善，可消灭病原 微生物及中和毒素，清除机体内衰老和破损的细胞 器，识别并清除已发生突变的异常细胞（如肿瘤细 胞）。
2 学习行为：
学习行为由简单到复杂依次包括习惯化、经典条件反射、 操作式条件反射、印记、游戏、模仿、情绪感应、悟性 学习以及判断和推理。 印记行为出现于鸟类；游戏行为出现于哺乳类；模仿和 情绪感应出现于鸟类和哺乳类。
Fig: 学习行为 经典实验—— 狗对进食声音 的反应
悟 性 学 习
悟性行为是学习行为发展的高级形式，是纯粹运用经验来解决问题的 能力，只有少数高等动物才具有。绕道问题是最简单的悟性学Байду номын сангаас形式。 原则学习也是悟性学习的一种，它是把过去的许多经验综合起来，形 成原则，再按这个原则去行动。 符号化过程是一类最高级的学习行为，其特征是动物不再对具体刺激 的物理性质产生反应，而是通过多次的经验综合，把它们抽象为符号。 这种行为仅仅出现在灵长类，人类的语言文字是最发达的符号化过程。
第五章 动植物细胞培养
◆ 动物克隆技术的建立
1962年，英国学者Grudon 把非洲爪蟾小肠上皮细胞的 核注入同种或异种非洲爪蟾 未受精卵中，约有1%的重组 卵发育成为成熟蛙。 1997年，哺乳动物克隆 羊多利的诞生。 动物器官克隆为生物医 药材料开辟新。
（三） 动物细胞培养的特性 ◆动物细胞无细胞壁，机械强度低，适应环境能差； ◆生长速度缓慢，易受微生物污染，培养时需要抗生
第二节 动植物细胞的培养
5.2.1 动物细胞的培养 （一） 培养方法
非贴壁依赖性细胞的培养：来源于血液、淋巴组 织的细胞，许多肿瘤细胞（包括杂交瘤细胞）和某些 转化细胞属于这一类型，其可采用类似微生物培养的 方法进行悬浮培养。 贴壁依赖性细胞的培养：大多数动物细胞，包括 非淋巴组织的细胞和许多异倍体体系的细胞属于这一 类型，它们需要附着于适量正电荷的固体或半固体的 表面上生长。
表51动植物微生物细胞的培养特征种类比较项目微生物动物细胞植物细胞大悬浮生长小营养要求生长速率代谢调节环境敏感细胞分化剪切应力敏感传统变异筛选技术细胞或产物浓度110m可以简单快倍增时055小时内部不敏感无低广泛使用较高10100m多数细胞需附着表面才能生长非常复杂慢倍增时间15100小时内部激素非常敏感有非常高不常使用低10100m可以但易结团无单个细胞较复杂慢倍增时间2474小时内部激素能忍受广泛范围有高有时使用低5
（二） ◇
培养方式
分批培养
分批式培养是指先将细胞和培养液一次性装入反应器内进行培养细胞不断 生长，同时产物也不断形成，经过一段时间的培养后，终止培养。分批 培养 过程特征如图5-1。
pH、温度、DO 废产物 条件
营养物 时间 图5-1 动物细胞分批式培养过程的特征
◇ 分批补料式培养
分批补料式培养是指先将一定量的培养液装入反应器，在适宜的条件 下接种细胞，进行培养，而在此过程中随着营养物质的不断消耗，不断地向 系统中补充新的营养成分，直到整个培养结束后取出产物。分批补料式培养 过程的特征如图5-2所示。
第五章 微生物的生长及其影响因素ppt课件
微生物生长曲线
稳定期（ ( 一 )适应期（ stationary adaptive phase phase ）） 把一定微生物接种到一定量的 在此时期内主要表现为： （二）对数增长期 (logarithmic 衰亡期 （decline phase 或deathphase) phase） 影响适应期长短的因素很多，除 稳定期到来的原因主要是： 适应期的出现，可能是因为在接种 液体培养基中，在一定条件下 菌种外，主要有三。 （ 1 ）细胞内开始积累贮藏物，如 又称为指数增长期（ exponential 到新鲜培养液的细胞中，一时还缺 在衰亡期中，个体死亡的速度超 ①营养物尤其是生长限制因子的 进行一次性培养，定时取样测 phase ），是指在生长曲线中，紧接着适 肝糖颗粒、异染颗粒、脂肪颗粒 乏分解或催化有关底物的酶，或是 1．菌种的菌龄 菌龄即“种 过新生的速度，因此，整个群体就 耗尽； 应期的一个细胞以几何级数速度分裂的 定活菌数，以活菌数的对数值 等 缺乏充足的中间代谢物。 子” 呈现出负生长 (inoculum) (R 的群体生长年龄， 为负值)。 C/N 一段时期。 ②营养物的比例失调，例如 为纵坐标，以培养时间为横坐 亦即它处在生长曲线上的哪一个 在这个时期内，细胞形态出现不正 （ 2 ）大多数能形成芽孢的细菌在 该时期有几个特点： 比值不合适等； 对数增长期有以下几个特点：①生长 标，就可以画出一条有规律的 阶段。 常，呈多样性，细胞种的特征典型 此时期内形成芽孢； 繁殖的速度很快，世代时间均匀一致； ①生长繁殖的速度几乎等于零。 ③酸、醇、毒素或H2O2等有害代 生理生化出现异常现象，例如会产 曲线，这就是微生物的典型生 ②酶系活跃，代谢旺盛。 2 ．接种量 接种量的大小明显 ②细胞形态增大； 谢产物的累积； （ 3 ）在此时期内，细胞的次级代 生很多膨大、不规则的退化形态； 长曲线（ growth curve ）。 影响适应期的长短。 谢产物大量积累，菌细胞的总数 ③细胞内 ④ pH 、氧化还原势等物化条件越 RNA 尤其是 rRNA 含量增 ③菌细胞的形态特征均匀一致，最代表 有的微生物因蛋白水解酶活力的增 种的特征； 也达到最高峰。 高，原生质呈嗜碱性。 来越不适宜等等。 一般把典型生长曲线划分为适 强就发生自溶 3 ．培养基成分 (autolysis) ，芽孢释 ④此时期内的微生物的生化特性均匀一 在稳定期时，细胞开始贮存糖 ④合成代谢活跃，核糖体、酶类和 应期、对数增长期（指数期）、 放往往也发生在这一时期。在衰亡 如何延长稳定期，促进代谢产 致，并且典型。 ATP 的合成加快，易产生诱导酶。 原、异染颗粒和脂肪等贮藏物； 期，菌细胞很容易发生变异 物的积累，对稳定期到来的原因 稳定期和衰亡期等四个时期。 多数芽孢杆菌在这时开始形成芽 ⑤对外界不良条件反应敏感。 进行研究，还促进了连续培养技 适应期 该生长曲线只适用于单细胞微 孢；有的微生物在稳定期时还开 术的设计和研究。 生物，包括细菌和酵母菌。 始合成抗生素等次生代谢产物。
Chapter 8 微生物的分化和发育【微生物生理学】
一、细菌芽孢的形成
某些细菌在其生活史的一定阶段， 于营养细胞内形成一个圆形、椭 圆形或圆柱形的结构，称为芽孢。 因为细菌芽孢都形成在菌体内， 故亦称内生孢子(endospore) 。含 有芽孢的菌体细菌称为孢子囊 (sporangium) 。芽孢成熟后可脱 落出来。
生成芽孢的细菌多为杆菌，球菌和螺旋菌仅少数种能 生芽孢。
核心
芽孢的构造比较复杂，主要有孢外壁、 芽孢衣、皮层、芽孢壁、芽孢膜、芽孢 质和芽孢核区，其中由后四部分构成芽
芽孢的主要结构
孢的核心又称为芽孢原生质体。
孢外壁是母细胞的残留物，主要成分是脂蛋白，也含有一定量的 氨基糖。
芽孢衣主要由蛋白质组成，包括由大量疏水性氨基酸构成的疏水 性角蛋白和少量的磷脂蛋白。其中蛋白质含量占芽孢总蛋白含量
营养细胞无固氮能力，但能进行光合作用。
当生长环境中缺乏氮源时，特定的营养细胞就分化 发育为具有固氮能力的异形胞。与营养细胞相比， 异形胞的细胞结构发生了较大的变化。
异形胞
异形胞结构及其与营养细胞的关系
在异形胞细胞壁的外面明显增厚的包被，由外而内 依次为纤维层、均（同）质层和薄片层；
这种复杂的胞外结构对异形胞的包围是不完整的， 在与营养细胞的连接处留下缺口，被称为小孔通道；
的50%~80%，芽孢衣对大多数的蛋白酶、溶菌酶和表面活性剂 都有很强的抗性，对多价阳离子透性很差。
皮层主要含芽孢肽聚糖和吡啶二羧酸钙盐（DPA-Ca），含水量 70%，低于营养细胞的含水量，但比芽孢的平均含水量40%要高 很多。
2.芽孢的耐热机制
关于芽孢耐热的本质至今尚无公认的解释，较新的是 渗透调节皮层膨胀学说。
渗透调节皮层膨胀学说：芽孢衣对多价阳离子和水分 的透性很差，皮层的离子强度很高，产生极高的渗透 压夺取芽孢核心的水分，结果造成皮层的充分膨胀。 核心部分的细胞质却变得高度失水，因此，具极强的 耐热性。
第四版环境工程微生物学课后习题答案(周群英)
环境工程微生物学课后习题答案（周群英第四版）目录环境工程微生物学................................................................................... 错误!未定义书签。
绪论 (2)1、何谓原核微生物？它包括哪些微生物？ (2)2、何谓真核微生物？它包括哪些微生物？ (2)3、微生物是如何分类的？ (2)6、写出大肠埃希氏杆菌和桔草芽孢杆菌的拉丁文全称。
(2)7、微生物有哪些特点？ (2)第一章病毒 (2)第二章原核微生物 (7)1、细菌有哪几种形态？各举一种细菌为代表。
(7)2、细菌有哪些一般结构和特殊结构？它们各有哪些生理功能？ (7)3、荚膜、粘液层、菌胶团和衣鞘 (7)第三章真核微生物 (12)第四章微生物的生理 (15)第五章微生物的生长繁殖与生存因子 (20)第六章微生物的遗传与变异 (28)第七章微生物的生态 (35)第八章微生物在环境物质循环中的作用 (40)第九章水环境污染控制与治理的生态工程及微生物学原理 (44)第十章有机固体废物与废弃的微生物处理及微生物群落 (48)第十一章有机固体废物与废气的微生物处理及其微生物群落 (54)1，何谓堆肥法，堆肥化和堆肥？ (54)2，叙述好氧堆肥的机理。
参与堆肥发酵的微生物有哪些？ (54)3，好氧堆肥的运行条件有哪些？ (55)4，好氧堆肥法有几种工艺？简述各个工艺的过程。
(55)第十二章微生物学新技术在环境工程中的应用 (60)1. 酶制剂剂型有几种？ (60)2. 何谓固定化酶和固定化微生物？ (60)3. 酶和酶菌体固定化方法有哪几种？各用什么载体？ (60)4. 固定化酶和固定化微生物有什么优点？存在什么问题？ (60)5. 生物膜是固定化微生物吗？为什么？ (60)6. 何谓表面活性剂？生物表面活性剂有哪几类？ (60)7. 絮凝剂有几类？微生物絮凝剂在污水生物处理中起什么作用？ (60)8. 叙述污水处理中微生物絮凝剂的作用原理？ (60)9. 微生物制剂有哪些用途？ (60)10. 有几种产氢微生物？它们是如何产氢的？ (61)11. 请叙述微生物产氢电池的工作原理。
微生物的生长发育
1
2
3.微生物分批培养生长曲线:停滞期、指数期、静止期和衰亡期
6个时期？
细菌的数量很大，纵轴0-10代表100-1010
3
Ⅰ停滞期（lag phase)
（1）特征：数量不变甚至减少；但代谢活跃，体积、重量增加。 （2）原因：适应环境(合成相应的酶)，进行营养储备。 （3）影响因素：接种量、菌龄、营养。如蓝细菌的培养。 (4) 应用：在实际工作中，停滞期的出现会增加操作时间，降 低工作效率。应对措施：接种对数期的菌种、增大接种量、 保持接种前后的培养介质和条件一致等。
第一节 微生物的生长繁殖
1. 微生物生长繁殖的概念：略 2. 研究微生物生长的方法：分批培养与连续培养 分批培养：在一个密闭系统内投入一定的营养物质，接入 少量菌种进行培养，在特定条件下完成一个生长周期。 连续培养：以一定的速度向培养系统内添加和流出培养液
体，以维持培养基成分的恒定或菌体浓度的恒定，使微生
的处理。
12
13
细菌生长曲线在废水生物处理中的应用
常规活性污泥法：静止期 生物吸附法：静止期
高负荷活性污泥法：对数期
延时曝气法：衰亡期
14
5.微生物生长量的测定方法
（1）测定细菌总数：血球计数板、染色涂片、电子计
数器、比浊法测定。
（2）测定活细菌数：稀释培养、过滤计数、菌落计数。
（3）应用： 静止期是菌体或代谢产物（如单细胞蛋白、
8
Ⅳ衰亡期（decline phase或 death phase）
（1）特点：繁殖数<死亡数，细胞自溶或形成芽胞。 （2）影响因素：环境不利，分解代谢>>合成代谢。
如果将分批培养的系统看作是 一个生态系统的话……
第五章 微生物的新陈代谢习题及答案
第五章微生物的新陈代谢习题及答案一、名词解释1.生物氧化：发生在活细胞内的一系列产能性氧化反应的总称。
2.P/O比：每消耗1mol氧原子所产生的ATPmol数，用来定量表示呼吸链氧化磷酸化效率的高低。
3.无氧呼吸：又称厌氧呼吸，指一类呼吸链末端的氢受体为外源无机氧化物（少数为有机氧化物）的生物氧化。
4.延胡索酸呼吸：以延胡索酸作为末端的氢受体还原产生琥珀酸的无氧呼吸。
5.发酵：指在无氧等外源氢受体的条件下，底物脱氢后所产生的还原力[H]未经呼吸链传递而直接交某一内源中间代谢物接受，以实现底物水平磷酸化产能的一类生物氧化反应。
6.异型乳酸发酵：凡葡萄糖经发酵后除主要产生乳酸外，还产生乙醇、乙酸和CO2等多种产物的发酵，称异型乳酸发酵。
7.Stickland 反应：以一种氨基酸作底物脱氢（即氢供体），另一种氨基酸作氢受体而实现生物氧化产能的发酵类型，称为Stickland 反应。
8.循环式光合磷酸化：可在光能驱动下通过电子的循环式传递而完成磷酸化产能的反应，是一种存在于光合细菌中的原始光合作用机制。
9.非循环式光合磷酸化：电子循环途径属非循环式的光合磷酸化反应，是各种绿色植物、藻类和蓝细菌所共有的利用光能产生ATP的磷酸化反应。
10.生物固氮：是指大气中的分子氮通过微生物固氮酶的催化而还原成氨的过程。
生物界中只有原核生物才具有固氮能力。
12.反硝化作用：又称硝酸盐呼吸。
是指在无氧条件下，某些兼性厌氧微生物利用硝酸盐作为呼吸链的最终氢受体，把它还原成亚硝酸、NO、N2O直至N2的过程，称为异化性硝酸盐还原作用，又称硝酸盐呼吸或反硝化作用。
13.同型酒精发酵：丙酮酸经过脱羧生成乙醛，以乙醛为氢受体生成乙醇，若发酵产物中只有乙醇一种有机物分子称为同型酒精发酵。
14.次生代谢物：指某些微生物生长到稳定期前后，以结构简单、代谢途径明确、产量较大的初生代谢物作前体，通过复杂的次生代谢途径所合成的各种结构复杂的化合物。
第五章植物的生长和运动介绍
• 种子成熟期间的物质变化，大体上和种子萌发时的变化相反，植株营养器官的 养料，以可溶性的低分子化合物状态（如葡萄糖、蔗糖、氨基酸等形式）运往 种子，在种子中逐渐转化为不溶性的高分子化合物（如淀粉、蛋白质和脂肪 等），并且积累起来。
种子成熟时的生理生化变化
• 三、外界条件对种子成熟和化学成分的影响 • 1.干燥与热风 • （1）造成籽粒瘦小，产量大减。 • （2）干旱也可使籽粒的化学成分发生变化。风旱不实的种子中蛋白质的相对含
量较高。 • 2.温度 • 种子成熟期间，适当的低温有利于油脂的累积。在油脂品质上，种子成熟时温
度较低而昼夜温差大时，利于不饱和脂肪酸的形成；在相反的情形下，利于饱 和脂肪酸的形成。 • 3.营养条件 • 氮肥、钾肥、磷肥
• （二）种子未完成后熟 • 1.种子的后熟作用：有些种子的胚已经发育完全，但在适宜条件下也不能萌发
它们一定要经过休眠，在胚内部发生某些生理生化变化，才能萌发。这些种子 在休眠期内发生的生理生化过程，称为后熟作用（after ripening）。
种子和延存器官的休眠
• 在后熟过程中，种子内的淀粉、蛋白质、脂肪等有机物的合成作用加强，呼吸 减弱，酸度降低。经过后熟作用后，种皮透性增加，呼吸增强，有机物开始水 解。
四、营养生长和生殖生长的相关
• 生殖器官生长所需的养料，大部分是由营养器官供应的。营养器官生长不好， 生殖器官的生长自然也不会好。
• 营养器官和生殖器官生长之间也是有矛盾的，它表现在营养器官生长对生殖器 官生长的抑制，和生殖器官生长对营养器官生长的抑制两个方面。 当营养器官 生长过旺，消耗较多养分，便会影响到生殖器官的生长。反过来，生殖器官生 长同样也影响营养器官生长。
7-微生物的生长繁殖与控制及细胞分化
（三）连续培养
分批培养（batch culture）or封闭培养（closed culture） 培养基一次加入，不予补充，不再更换。
连续培养(continous culture ）
如果采用不断补充营养物质并以同样速 率移出培养物的开放系统培养，可保持 细菌以恒定的比生长速率持续对数生 长，这样的培养方式称连续培养
第七章
微生物的生长繁殖 与控制及细胞分化
微生物的生长与繁殖
细菌、真菌的生长和繁殖
环境对生长的影响及生长的 测定
微生物生长繁殖的控制
微生物细胞的分化
生长： 繁殖：
生物个体物质有规律地、不可逆增加，导致个体 体积逐渐增大的生物学过程。
生物个体生长到一定时期，以特定方式产生新个 体，而引起个体数量增加的生物学过程。
第二节 细菌的群体生长繁殖
一、细菌的群体生长规律——生长曲线（growth curve）
单细胞、二分裂（binary fission）繁殖的细菌群体细胞，接 种到营养物质与体积恒定的液体培养基中，在适宜的条件下 进行分批培养（batch culture）。在培养过程中，定时取培 养液检测细菌数量。以培养时间为横坐标，以细菌数量为纵 坐标，可绘制一条在不同培养时间反映细菌数量变化规律的 曲线，称为生长曲线。
dN/dt=μN 或 dM/dt=μM 即在对数生长期单位时间内细菌增加数量＝每个细菌单位时间 内增加的数量×细菌数
N：细菌数／ml； M：细胞物质数量／ml； t：培养时间 μ：比生长速率，每单位数量的细菌或物质在单位时间内增加的数量
lnNt- lnN0=μ(t1-t0)
lgNt - lgN0 =
（四）衰亡期(Decline或Death phase) 营养物质耗尽和有毒代谢产物的大量积累，细菌死亡速率超过
5第五章微生物的生长发育
细胞数
/
mL
＝
1cm2 视野面积
一个视野的细菌数
100
菌液稀释倍数
20
稀释培养计数
MPN法：most probable number，即最大可能数目。 适宜于对生长较慢的细菌计数。稀释培养后根据阳性 管的数目查表获得MPN.
过滤培养计数
适宜于含菌较少的水样，用0.45µm滤膜过滤后将 滤膜平板培养基上，得到菌落后计数。
pH、氧化还原电位等条件恶化。 （3）应）的最佳收获期。
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Ⅳ衰亡期（decline phase或 death phase）
（1）特点：繁殖数<死亡数，细胞自溶或形成芽胞。 （2）影响因素：环境不利，分解代谢>>合成代谢。
如果将分批培养的系统看作是 一个生态系统的话……
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人类群体有类似规律吗？
如果把地球看作是封闭的培养系统（海洋是液体培养基，陆 地是固体培养基、沼泽是半固体培养基），人类看作是细菌， 人口增长和环境污染若不加控制，必将经历类似的四个阶段， 最后，由于资源枯竭，污染物遍地而引发大灭绝！！
自救措施： ——节约、节育(防止营养物消耗过快)； ——环保(防止有害代谢物的抑制)
少量菌种进行培养，在特定条件下完成一个生长周期。 连续培养：以一定的速度向培养系统内添加和流出培养液
体，以维持培养基成分的恒定或菌体浓度的恒定，使微生 物能连续不断地生长繁殖。
2
3
3.微生物分批培养生长曲线:停滞期、指数期、静止期和衰亡期
6个时期？
细菌的数量很大，纵轴0-10代表100-1010
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细菌生长曲线在废水生物处理中的应用
常规活性污泥法：静止期 生物吸附法：静止期 高负荷活性污泥法：对数期 延时曝气法：衰亡期
微生物的知识习题
第五章微生物的新陈代谢[习题]一、填空题1．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。
2．分解代谢是指通过有关酶系把分解成、和的作用。
3．在微生物的新陈代谢中，[H]是指或称。
4．合成代谢的功能与分解代谢相反，是指在有关酶系的催化下，由、- 和起合成的过程。
5．微生物可利用的最初能源有、和三类，它们经生物氧化后，可产生一种通用能源，称为。
6．生物氧化的形式有、和三种；其过程包括、和三种；其生理功能有、和三种；而其类型则有、和三种。
7．在生物氧化中，以葡萄糖为代表的四条脱氢途径是、、和。
8．EMP途径又称途径或途径。
9．在EMP途径中，有一个三碳中间代谢物在酶的催化下形成，其间产生本途径中第一个ATP，它是通过磷酸化而实现的。
10．在有氧条件下，EMP途径可与循环途径相连接，于是一个葡萄糖分子可彻底氧化，生成分子的和分子的，最终可产生个ATP分子。
儿HMP途径是一条葡萄糖不必经过途径和途径而得到彻底氧化的途径，通过该途径可使细胞获得大量的和。
12．ED途径因最初由和两位学者在中发现而得名：13。
一个葡萄糖分子经E MP途径后，可获得2分子、2分子和2分子中间代谢物(其分子式是)。
14。
在无氧条件下，葡萄糖经EMP途径后形成的终产物可被进一步还原成，也可先通过脱羧作用形成，然后再被还原成。
‘15。
HMP途径即，又称途径、途径或途径。
16。
6分子葡萄糖经HMP途径进行直接氧化和一系列复杂反应后，最终产物为——个分子，个分子和6个C02。
17．ED途径又称径，它只存在于少数EMP途径不完整的细菌，例如和等细菌中。
18．在ED途径中，有一个关键的、称作的六碳化合物，它经酶分解后，可产生和两种中间代谢物。
”。
ED途径的四个主要特点是、、和。
20。
一个葡萄糖分子经ED途径后，可产生1分子、1分子、1分子和2分子。
21。
TCA循环即循环，又称循环或循环。
22。
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。
第五章_微生物的生长繁殖与生存因子(答案)
第五章微生物的生长繁殖与生存因子一、名词解释1、生长曲线：将一定量的单细胞的纯培养接种到一恒定容积的新鲜液体培养基中，在适宜条件下培养，微生物的数量由少变多，达到高峰后又由多变少，甚至死亡的变化规律。
每隔一定时间取样，测细胞数目，以培养时间为横坐标，以细菌增长数目的对数为纵坐标，绘制所得的曲线。
2、分批培养：将一定量的微生物接种在一个封闭的、盛有一定体积液体培养基的容器内，保持一定的稳定、pH和溶解氧量，微生物在其中生长繁殖，最后一次收获的培养方式。
3、连续培养：在微生物培养的过程中，不断地供给新鲜的营养物质，同时排除含菌体及代谢产物的发酵液，让培养的微生物长时间地处于对数生长期，以利于微生物的增殖速度和代谢活性处于某种稳定状态。
连续培养有恒浊连续培养和恒化连续培养。
4、代时：细菌两次细胞分裂之间的时间。
5、恒浊连续培养：使细菌培养液的浓度恒定，以浊度为控制指标的一种连续培养方式。
6、恒化连续培养：维持进水中的营养成分恒定（其中对细菌生长有限制作用的成分要保持低浓度水平），以恒定流速进水，以相同流速流出代谢产物，使微生物处于最高生长效率状态下生长的一种连续培养方式。
7、好氧微生物：在有氧存在的条件下才能生长的微生物。
8、兼性厌氧微生物：是一类既能在无氧条件下，又可以在有氧条件下生存的微生物。
特点是在有氧条件下借呼吸产能，而在无氧条件下课借发酵或无氧呼吸产能；细胞内含有超氧化物歧化酶和过氧化氢酶。
例如一些酵母菌和许多细菌等。
9、厌氧微生物：在无氧条件下才能生存的微生物。
10、消毒：用物理、化学方法杀死治病菌，或者杀死所有微生物的营养细胞和一部分芽孢。
11、灭菌：是通过超高温或其他的物理、化学方法将所有微生物的营养细胞和所有的芽孢或孢子全部杀死的过程。
12、互生关系：指两种可以单独生活的生物共存于同一环境中，相互提供营养及其他生活条件，双方互为有利，相互受益。
13、共生关系：指两种不能单独生活的微生物共同生活于同一环境中，各自执行优势的生理功能，在营养上互为有利而所形成的共生体，这两者之间的关系就叫共生关系。
微生物的分化和发育讲课文档
皮层形成 由于前孢子迅速进行合成作用，新形成的物质沉积于前孢
子的两层极性相反的细胞膜之间，逐渐发育形成皮层 (corter) 。与此同时，随着 2,6- 吡啶二羧酸 (dipicolinic acid ， 简称 DPA) 的合成， Ca 2+ 的吸收，出现 DPA-Ca 复合物； 而且在前孢子的外面也开始形成外壳层。此时的皮层，似乎 变成了一种呈现出条纹的多层结构。
1.2 节杆菌的细胞壁成分与结构
通常认为，细胞形态是由细胞壁所决定的。节杆菌细胞形 态的转变必然涉及到细胞壁成分和结构的改变。
Conn（1928）对节杆菌不同形态的细胞作过革兰染色，发 现球形细胞为革兰染色阳性，而杆状细胞为革兰阴性。后 来的研究发现，球形细胞与杆状细胞的细胞壁厚度明显不 同。
第十四页，共112页。
3、丝状蓝细菌的形态分化 丝状蓝细菌是一类碳源、氮源均能自养的多细胞原核生物。
它的丝状体实际上是以一定方式串生而成的细胞链。 在细胞链中，营养细胞为主体细胞，但在一定的环境条件
下可以分化出一些特殊形态、特殊功能的分化细胞，如异 型胞、静止细胞、分枝细胞和细长细胞等。 这些分化细胞与营养细胞的协调配合，构成了丝状蓝细菌 整体代谢的统一性，使之成为既能进行光合作用又能进行 固氮作用，还能抵御不良环境的多功能自养生物。
第十七页，共112页。
异形胞结构及其与营养细胞的关系
第十八页，共112页。
4、酵母菌的二型态 所谓二型态（dimorphism），是指在不
同的生长条件下，一些真菌的营养体呈现 出两种不同的细胞形态，即丝状形态 （mycelial form, M型）和酵母状形态 （yeast form, Y型）。 这两种形态在一定条件下可以相互转变， 转变之后，它们的细胞结构，代谢途径、 生长方式及其他生物学特性都会发生一定 的变化。
微生物成长历程3篇
微生物成长历程第一篇：微生物的成长与发展微生物是一类单细胞或多细胞生物，包括细菌、真菌、病毒等。
它们广泛存在于自然界的各个角落，具有很强的适应性和繁殖能力。
微生物的成长与发展是其生物学特性之一，也是研究微生物生态、代谢、遗传变异等方面的重要基础。
微生物的成长过程可以分为四个阶段：潜伏期、指数期、平稳期和死亡期。
其中，潜伏期是微生物的生长极慢或暂时停滞期，细胞数量几乎不变；指数期是微生物生长最快的时期，细胞数量呈指数增长；平稳期是细胞增殖和死亡速度相等的时期，细胞数量达到最大值；死亡期是微生物死亡速度远远大于增殖速度的时期，细胞数量迅速下降。
微生物的生长与发展受多种因素的影响，包括营养物质、温度、pH值、氧气含量、水分等。
其中最关键的是营养物质，因为微生物需要合适的碳、氮、磷等元素和能量才能完成其生命活动，并根据不同菌种的需求，选择不同的培养基，如普通营养琼脂培养基、富营养琼脂培养基、选择性琼脂培养基等。
微生物在实验室中可以通过液体培养和固体培养两种方式进行培养。
液体培养又称为液体菌种，指微生物在液体中自由生长和繁殖；固体培养则是将微生物接种在固体富营养物质的平面培养基上，形成微生物落，用于观察和分离单个微生物。
总之，微生物的成长和发展是生命活动的基础之一，对于人类的生产和生活具有非常重要的作用。
掌握微生物的生长规律，有助于开发和应用微生物资源，推动生物技术、医学和农业科技的发展。
第二篇：微生物在实验室中的培养微生物是自然界广泛存在的生物群体，包括细菌、真菌、病毒等。
它们有很强的适应性和繁殖能力，在实验室中进行培养和研究，是了解其生命活动和应用价值的必要手段。
微生物在实验室中的培养基本上分为两类：液体培养和固体培养。
液体培养是将微生物接种在含有适当营养物质的液体培养基上，然后通过振荡或离心等方法使微生物自由生长和繁殖。
这种方式的优点是操作简单，适用于规模较大的培养和纯化。
不足之处是微生物生长的速度和代谢产物积累的速率都会受到培养液中氧气和营养物质的限制，且难以观察微生物的特征。
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对于微生物分化与发育的研究，尽管 已经广泛开展并在某些种类的微生物中取 得了很大的成就，但仍有不少问题不太清 楚或根本就一无所知。根据现有资料可以 将微生物的分化与发育分为三种类型：营 养体分化，孢子形成和多细胞结构的发育 与分化。
第一节 营养体分化
一、节杆菌细胞形态的转变 二、根瘤菌的形态分化 三、丝状蓝细菌的形态分化 四、毛霉和酵母菌的形态分化
研究微生物的分化与发育过程不仅有着重要 的理论意义，有助于全面系统地揭示微生物生命 活动的规律，而且也有着重要的应用价值。倘若 我们了解和掌握了微生物分化与发育的规律，就 可以人为地控制它们的分化与发育行为，造福人 类。例如，白假丝酵母菌在寄生与非寄生条件下 表现出二形态分化，了解这种分化的规律就能够 提供防止它们致病的手段与方法。又如，只要掌 握了食用菌子实体发育的条件与规律就可以更加 自觉地指导生产加强管理，不断增加栽培品种和 提高单位产量，生产出更多更好的食用菌以改善 人们的生活。
从生态的角度来看，所有的孢子都是 机体对不良环境条件反应的结果。因为被 称之为孢子的细胞都具有厚厚的外壳（或 胞壁）浓缩（部分脱水）的细胞质和极低 的代谢活性，这就使得孢子具有更大的抗 性，能长时间在自然界存活，以待环境条 件改善后再生。
• 但从生理学角度来讲，除少数内生孢子（如芽 孢、静止孢子等）有些勉强之外，其他的孢子 都是繁殖体（如分生孢子、节孢子等），而另 一些是有性繁殖体（如卵孢子、接合孢子、子 囊孢子、担孢子等）。它们会使种族繁衍，数 目增多。 • 孢子的结构与形成方式随微生物的种类不同而 异。但是形成孢子的过程都受环境因子的启动 和分化基因的调控。
第五章 微生物的分化与发育
第一节 营养体分化 第二节 孢子形成 第三节 多细胞结构与分化
• 分化与发育是极为普遍的生命活动现 象。它们不仅存在于高等动、植物中， 同样也存在于各类微生物中。然而，微 生物的分化与发育比高等动物，植物的 分化与发育简单的多，原始的多。
所谓分化是指细胞在一定条件下，朝不同方 向发展，使其形态结构，生理功能发生一系列的 变化，最终导致一种细胞转变为另一种细胞的过 程。微生物的分化一般只发生在细胞水平，只有 少数种类的微生物会由分化细胞形成分化“组 织”，但决不像动物，植物那样形成由多种分化 组织组成的器官及由多个分化器官形成的系统。
• 在一些微生物中，我们常可以看到一种形态 的营养细胞转变为另一种或几种形态的营养 细胞。这一转变过程被称为营养体分化。 • 营养体分化常与环境条件的变化密切相关， 是机体对环境条件的一种应答。当环境条件 改变后，一种形态的营养细胞就启动与营养 体分化有关的基因，于是细胞的代谢方式和 细胞结构发生变化，随即转变为另一种形态 的营养细胞。当环境条件恢复后，这种营养 体分化还可以向逆方向进行，从而使细胞形 态与生理功能复原。
第三节 多细胞结构与分化
一、粘细菌的分化 二、粘菌的分化
本章复习思考题
1.何谓分化与发育？ 2.微生物的分化与发育有何特点？ 3.研究微生物的分化与发育有何意义？ 4.举例说明营养体的分化。 5.举例说明孢子的形成过程及调节控制。
微生物的分化与发育现象虽然已被观察到了 很多年，但是有关微生物分化与发育的研究一直 停留在形态变化的描述和环境条件的影响方面。 最近十多年来，由于引进了细胞学、生物化学、 遗传学的研究成果和采用了先进的仪器设备与分 析手段，使得微生物分化与发育的生理学研究日 趋深入，逐步进行分子水平。到目前为止，已对 多种微生物的分化与发育进行过深入研究，包括 分化与发育同环境因素的关系，分化与发育的生 化基础，分化与发育基因调控以及分化细胞的分 子结构等。我们已经了解到微生物分化与发育的 一般规律，即二者均受环境条件启动，由指定基 因控制，在一系列有序的生理生化反应的基础上 表现出了形态上的变化。
所谓发育是指生物体经过生长和分化使机体 由小到大，由简单到复杂，由性不成熟到性成熟 的过程。微生物的发育阶段远不像动植物那样清 晰可辨，因此可以把微生物的发育定义为使机体 进一步复杂化的过程。对于单细胞的微生物来说， 个体生长的过程或个体生长与发育的过程都可以 被认为是发育；而对于多细胞的微生物来讲，发 育则包括了生长，分化，性成熟，甚至多细胞结 构（如子实体）形成的全部过程。
一、节杆菌细胞பைடு நூலகம்态的转变
1.节杆菌细胞形态转变的过程 诱导阶段→杆状阶段→回复阶段 2.节杆菌的细胞壁成分与结构 3 节杆菌形态转变的调控
二、根瘤菌的形态分化
1.根瘤菌细胞形态的转变 2.根瘤菌形态转变的细胞学基础
三、丝状蓝细菌的形态分化
1.异形胞的分化 2.静止细胞的分化 3.其他细胞形态的形成
一、细菌的芽孢
1. 芽孢的结构 2. 芽孢的形成与萌发 芽孢的形成：营养细胞期→轴线形成期 →横隔形成期→前孢子形成期→皮层形 成期→孢子外壳形成期→孢子成熟期→ 孢子释放期 芽孢的萌发：活化期→启动期→长出期 3. 芽孢形成的调节控制
二、酵母菌的子囊孢子
1. 二倍体的形成 2. 子囊孢子的形成 子囊孢子的形成过程 子囊孢子形成的遗传学控制 3. 子囊孢子的萌发
四、毛霉和酵母菌的形态分化
1.毛霉的二型态 2.酵母菌的二型态
第二节 孢子形成
一、细菌的芽孢 二、酵母菌的子囊孢子
许多微生物在不太适宜营养生长的条 件下可以产生一种特化的细胞形态，即孢 子。如芽孢杆菌的芽孢，蓝细菌的静止孢 子，放线菌的分生孢子，毛霉的孢囊孢子， 白地霉的节孢子，白假丝酵母菌的厚垣孢 子，粘细菌的粘孢子，腐霉的卵孢子，根 霉的接合孢子，子囊菌的子囊孢子，担子 菌的担孢子等等。从低等的原核生物到较 为高等的真核生物都有产生孢子的物种。 孢子的种类繁多，形态各异。