芽孢与渗透调节皮层膨胀学说
生物界最强的生命体--芽孢，是如何被彻底杀灭的？
⽣物界最强的⽣命体--芽孢，是如何被彻底杀灭的？简介芽孢(endospore)⼜称内⽣孢⼦，是细菌休眠体。
被誉为整个⽣物界中抗逆性最强的⽣命体，在抗热，抗化学药物和抗辐射等⽅⾯，⼗分突出。
常见的产芽孢细菌主要为芽孢杆菌属、梭状芽孢杆菌属、芽孢乳酸菌属等。
芽孢含⽔量极低，抗逆性强，能经受⾼温、紫外线，电离辐射以及多种化学物质灭杀等。
例如，⾁毒梭菌的芽胞在沸⽔中要经过5⾄9.5h才被杀死；巨⼤芽胞杆菌的抗辐射能⼒⽐E.coli细胞要强36倍。
据⽂献记载，有的芽胞可以休眠数百⾄数千年，最极端的例⼦是在美国的⼀块有2500万~4000万年历史的琥珀，⾄今从其中蜜蜂肠道内还可以分离到有⽣命的芽胞。
是否能消灭芽孢是衡量各种消毒灭菌⼿段的最重要的指标。
芽胞特点1、⾃由存在的芽孢没有明显的代谢作⽤，只保持潜在的萌发⼒，称为隐藏的⽣命。
⼀旦环境条件合适，芽孢便可以萌发成营养细胞。
2、芽孢是细菌的休眠体，在适宜的条件下可以重新转变成为营养态细胞。
3、产芽孢细菌的保藏多⽤其芽孢。
产芽孢的细菌多为杆菌，也有⼀些球菌。
4、芽孢的有⽆、形态、⼤⼩和着⽣位置是细菌分类和鉴定中的重要指标。
5、芽孢与营养细胞相⽐化学组成存在较⼤差异，容易在光学显微镜下观察。
（相差显微镜直接观察；芽孢染⾊）芽孢为什么难以杀灭由于芽孢在结构和化学成分上均有别于其它营养细胞，所以芽孢也就具有了许多不同于营养细胞的特性。
芽孢最主要的特点就是可度过不良环境，对⼲旱和⾼、低温都有极强的抵抗⼒。
条件转好时，1个芽孢可形成1个细菌细胞。
有些细菌的芽孢，在⼲燥条件下，可保持10多年或更长的时间仍能萌发，有的能忍耐-253的低温，有的在沸⽔中煮30⼩时后仍有⽣活⼒。
同时，芽孢还有很强的折光性。
在显微镜下观察染⾊的芽孢细菌涂⽚时，可以很容易地将芽孢与营养细胞区别开，因为营养细胞染上了颜⾊，⽽芽孢因抗染料且折光性强，表现出透明⽽⽆⾊的外观。
研究表明芽孢对不良环境因⼦的抗性主要由于其含⽔量低（40%）。
微生物学XXX名词解释及简答论述题
微生物学XXX名词解释及简答论述题微生物是指一切肉眼看不见或看不清的微小生物，它们是个体微小（小于10mm）且构造简单的低等生物。
微生物学是一门研究微生物在分子、细胞或群体水平上的形态构造、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的学科。
原核生物是指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，包括真细菌和古生菌两大类群。
而真核生物则是一大类细胞核具有核膜，能进行有丝分裂，细胞质中存在线粒体或同时存在叶绿体等多种细胞器的生物。
细菌是一类细胞细短（直径约0.5微米，长度0.5~5微米）、结构简单、胞壁坚韧、多以二分裂方式繁殖和水生性较强的原核生物。
广义的细菌则是指所有的原核生物。
缺壁细菌指的是细胞壁缺乏或缺损的细菌，包括原生质体、球状体、L 型细菌和支原体。
原生质体是指人工条件下用溶菌酶除去细胞壁或用青霉素抑制细胞壁合成后，所留下的仅由一层细胞膜包裹的圆球状细胞，一般由G+形成。
噬菌斑是由于噬菌体粒子对敏感菌宿主细胞的侵染和裂解，而在菌苔上形成具有一定大小、形状、边缘的透明圈。
菌落是在适宜的培养条件下，微生物在固体培养基表面（有时为内部）生长繁殖，形成以母细胞为中心的一堆肉眼可见的、有一定形态构造的子细胞集团。
而菌苔则是如果将某一纯种的大量细胞密集地接种到固体培养基表面，结果长成的各“菌落”互相连成一片。
革兰氏染色法是一种用来区分不同细菌的染色方法。
各种细菌经革兰氏染色法染色后，能区分为两大类。
一类最终染成紫色，称革兰氏阳性细菌G+，另一类被染成红色，称革兰氏阴性菌G。
而细菌细胞壁则是位于细胞最外的一层厚实、坚韧的外被，主要成分为肽聚糖，具有固定细胞外形和保护细胞不受损伤等多种生理功能。
肽聚糖是真细菌细胞壁中的特有成分，又称黏肽、胞壁质或黏质复合物。
磷壁酸则是结合在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。
间体是一种由细胞膜内褶而形成的囊状构造，其内充满着层状或管状的泡囊，多见于G+细菌，每个细胞含一至数个。
食品微生物
名词解释考10个食品微生物的消长：食品中微生物的种类和数量是复杂的，往往随食品所处环境以及食品性状的变化而产生变化。
这种变化所表现的主要特征就是食品中微生物出现的数量增多或减少，即称为微生物的消长原核微生物：指一大类不具有细胞核膜，只有核区的裸露DNA的原始单细胞生物，核区内一般只有闭合环状的DNA，通常包括：细菌，放线菌，蓝细菌，衣原体，支原体，立克次氏体，以及古细菌等细菌：是一类个体极其微小，具有细胞壁的单细胞原核微生物，在自然界中分布广，种类多，而且数量很大真菌：单细胞或多细胞异养真核微生物，无光合色素糖被：指某些细菌在一定条件下，在菌体细胞壁表面形成的一层厚度不定的松散透明的黏液物质半饱晶体：某些芽孢杆菌，如苏云金芽孢杆菌在形成芽孢的同时，还可以在细胞内形成一个呈菱形，方形或不规则形的碱溶性蛋白晶体菌落：将单个活的细菌细胞接种到适宜的固体培养基忠，在适宜的条件下细菌便迅速生长繁殖，经过一定时间后，可在培养基表面或里面聚集形成一个肉眼可见的，具有一定形态的子细胞群营养体：真菌在营养生长阶段中，用于吸收水分的养料并进行营繁殖的菌体称为营养体单细胞：营养体简单，仅为一个有细胞壁和原生质膜的单细胞，或者单细胞上类似假根，通常圆形，卵形或椭圆形假菌丝：某些酵母经出芽繁殖后，子细胞结成长链，并有分支，称为假菌丝两型菌丝：菌体在寄主体内和培养基上表现出两种不同的菌丝类型，称为两型菌丝菌丝体：真菌的典型营养体是丝状体，叫菌丝，组成真菌菌体的一团菌丝，叫菌丝体真菌细胞：由坚固的细胞壁包围着，细胞核由双层的核膜包裹，核膜哈桑有特殊的核膜孔，核内有核仁和染色体细胞壁：真菌细胞最外层的结构单位，占细胞干物质的30%左右，具有固定细胞外形，保护细胞免受外界不良因子的损伤，调节营养物质的吸收和代谢产物的分泌等功能病毒：是一类由核酸和蛋白质等少数几种成分组成的超显微“非细胞生物”，其本质是一种只含DNA或RNA的遗传因子，他们能以感染态和非感染态两种状态存在发酵：在发酵工业中指任何利用好氧或厌氧微生物来生产有用代谢产物的一类生产方式而在生物氧化或能量代谢中，发酵是指微生物细胞在无氧条件下，将有机物氧化释放的电子直接交给底物本身未完全氧化的某种中间产物，同时释放能量，并产生各种不同的代谢产物生物氧化：发生在活细胞内的一系列产能性的氧化反应的总和，即物质在细胞内经过一系列连续的氧化还原反应，逐步分解并释放能量的过程呼吸作用：微生物在降解底物的过程中，将释放出的电子交给NAD（P）正离子，FAD或FMA等电子载体，再经电子传递系统传给外源电子受体，从而生产水或其他还原型产物并释放出能量的过程环式光合磷酸化：光系统I产生的电子经过Fd和Cytb563等传递后，只引起ATP的形成，不伴随其他反应，在这个过程中，电子经过一系列传递后降低了位能，最后经过PC再返回到带正电荷的P700，电子的传递是一个闭合的回路非环式光合磷酸化：光系统II所产生的电子，经过一系列的传递，在细胞色素链上引起ATP 的形成，并把电子传递到光系统I上，进一步提高位能，使NADP正离子还原成NADPH2（2为下脚标），在这个过程中，传递不回到原来的起点，是一个开放的道路底物水平磷酸化：物质在生物氧化过程中，常生成一些含有高能键的化合物，而这些化合物可直接偶联ATP或GTP的合成，这种产生A TP等高能分子的方式称为底物水平磷酸化氧化磷酸化：物质在生物氧化过程中形成的NADH2(2为下脚标)和FADH2(2为下脚标)，可通过位于线粒体内膜和细菌质膜和细菌质膜上的电子传递系统，将电子传递给氧或其他氧化型物质，在这个过程中偶联着ATP得合成，这种产生A TP的方式叫氧式磷酸化光合磷酸化：在光能转变为化学能的过程中，当一个叶绿素分子吸收光量子时，叶绿素即被激活，导致叶绿素释放一个电子而被氧化，释放出的电子在电子传递系统的传递过程中偶联着ATP的合成，称为光合磷酸化氨化作用：有机含氨化何物经微生物作用后，释放出氨的生物学过程初级代谢：微生物从外界吸收各种营养物质，通过分解代谢和合成代谢，生成维持生命活动所需要的物质和能量的过程酶活性的调节：是指一定数量的酶，通过其分子构象或分子结构的改变来调节其催化反应的速率变构酶：有些酶除了活性中心外，还有一个或几个部位当异性分子非共价地结合到这些部位时，可改变酶的构象，进而改变酶的活性酶的这种调节作用，称为变构调节，受变构调节的酶称为变构酶生长因子：是一类微生物正常代谢必不可少的且不能用简单的碳源或氮源自己合成的有机物C/N比：是指微生物培养基忠所含的碳源中的碳原子的摩尔数与氮源中氮原子的摩尔数之比微生物代谢与调控：指主要通过改变微生物的细胞膜通透性和遗传特性来控制微生物的代谢产物培养基：是人工配制的适合于不同微生物生长繁殖或积累代谢产物的混合营养物质'天然培养基：指利用动植物或微生物或其提取物质制成的培养基，不明确其中的成分异常形态：通常各种细菌在幼龄时和适宜的环境条件下，表现出正常形态，当培养条件改变或菌体变老时，细胞常出现不正常形态，尤其是杆菌，有的细胞膨大或出现梨形，有的菌体显著伸长呈丝状，或分支状等，这些不规则的形态统称为异常形态。
简要说明渗透调节皮层膨胀学说如何解释芽孢耐热机制
简要说明渗透调节皮层膨胀学说如何解释芽孢耐热机制渗透调节皮层膨胀学说是一种解释芽孢耐热机制的理论框架。
在本篇文章中，我将深入探讨渗透调节皮层膨胀学说的基本原理以及其在解释芽孢耐热机制中的应用。
我将分享自己对这一主题的理解和观点。
1. 渗透调节皮层膨胀学说的基本原理渗透调节皮层膨胀学说是由植物生理学家Dennis W. Gray提出的一种理论，用于解释植物细胞对胁迫条件（如热、干旱等）的适应机制。
该学说认为，植物细胞通过调节细胞内外水分和溶质浓度的平衡，实现对胁迫条件的适应。
2. 渗透调节皮层膨胀学说与芽孢耐热机制的关系芽孢是一种由细菌形成的休眠细胞，它能够在极端环境条件下存活并保持耐热性。
渗透调节皮层膨胀学说认为，细菌通过调节细胞内外水分和溶质浓度的平衡，实现对高温胁迫的适应，从而保持芽孢的耐热性。
3. 渗透调节皮层膨胀学说对芽孢耐热机制的解释根据渗透调节皮层膨胀学说，芽孢在面临高温胁迫时，会迅速调整细胞内外水分和溶质浓度的平衡，以维持细胞内的渗透调节。
具体而言，芽孢通过积累内源性溶质（如脯氨酸、蛋白质等）和调节细胞内外的水分流动，保持细胞内的渗透压稳定，从而降低温度对芽孢结构和功能的影响。
4. 个人观点和理解渗透调节皮层膨胀学说为我们理解芽孢耐热机制提供了重要的理论支持。
通过深入研究芽孢在高温环境中的适应机制，我们可以更好地了解和应对细菌的耐热性，从而在生物工程和工业生产中应用这一机制。
另外，渗透调节皮层膨胀学说也为我们理解其他生物在极端环境中的适应机制提供了参考，具有重要的理论和应用价值。
总结回顾：渗透调节皮层膨胀学说是一种解释植物和细菌对胁迫环境的适应机制的理论框架。
在芽孢耐热机制中，渗透调节皮层膨胀学说提供了重要的解释，指出细菌通过调节细胞内外水分和溶质浓度的平衡，实现对高温环境的适应。
个人观点认为，渗透调节皮层膨胀学说为我们理解和应用细菌的耐热性提供了有价值的理论支持，并且在其他生物的适应机制研究中也具有重要的指导作用。
微生物学名词解释
微生物：微生物是一切肉眼看不见或看不清微小生物的总称。
微生物化：利用小体积大面积系统的微生物在体制和培养方面的优越性，促进高等动植物的组织培养和培养技术发展的方法，称为微生物化。
比面值：某一物体单位体积所占有的表面积称为比面值。
微生物五大共性：体积小，面积大；吸收多，转化块；生长旺，繁殖快；适应强，易变异，分布广，种类多。
微生物多样性：物种多样性，生理代谢类型多样性，代谢产物多样性，遗传基因多样性，生态类型多样性。
革兰氏染色法：是细菌学中广泛使用的一种鉴别染色法，1884年由丹麦医师Gram创立。
未经染色之细菌，由于其与周围环境折光率差别甚小，故在显微镜下极难观察。
染色后细菌与环境形成鲜明对比，可以清楚地观察到细菌的形态、排列及某些结构特征，而用以分类鉴定。
肽聚糖：是真细胞细胞壁中的特有成分。
分为肽和聚糖磷壁酸：是结合在G+细菌细胞壁上的一种酸性多糖，主要成分为甘油磷酸或糖醇磷酸外膜：是G-细菌细胞壁所以特有的结构，位于壁的最外层，化学成分为脂多糖、磷脂和若干种外膜蛋白脂多糖：是位于G-细菌细胞壁最外层的一层较厚的类脂多糖类物质，由类脂A、核心多糖和O-特异侧链3部分组成抗酸细菌：是一类细胞壁中含有大量分枝菌酸等蜡质的特殊G+细菌缺壁细菌：由于人工方法，或自然发生的缺少细胞壁的细菌，主要有L型细菌，原生质体，球状体和支原体等L型细菌：由英国李斯特研究所的学者于1935年发现，故称L型细菌原生质体：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，他们只能用等渗或高渗培养液保存或维持生长球状体：又称原生质球，指还残留了部分细胞壁的圆球形原生质体聚—β—羟丁酸PHB：是一种存在于许多细菌细胞质内属于脂质的碳源贮藏物，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荚膜：有些细菌在一定的营养条件下，向细胞壁外分泌出一种粘性胶状物质，相对稳定的附着在细胞壁外，具有一定形态，称为荚膜芽孢：某些细菌在其生长发育后期，在细胞内形成一个圆形或椭圆形、厚壁、含水量低、抗逆性强的休眠构造，称为芽孢渗透调节皮层膨胀学说：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，这就使皮层产生了极高的渗透压去夺取芽孢核心中的水分，其结果造成皮层的充分膨胀和核心的高度失水，正是这种失水的核心才赋予了芽孢极强的耐热性伴孢晶体：又称δ内毒素。
普通微生物学课后习题及答案2第一章
第一章原核生物：一大类细胞核无核膜包裹，只存在称作核区的原始单细胞生物，包括细菌域与古菌域。
细菌：是一类细胞小、种类繁多、结构简单、细胞壁坚韧、以典型的二分裂方式繁殖、水生性较强的单细胞原核微生物。
细菌形态：主要有球状、杆状、和螺旋状。
在多数情况下，细胞的形状和排列方式是各种微生物的特征，他们与环境因素有关。
球菌：球状的细菌，根据分裂方向及随后的排列方式分为：单球菌、双球菌、四联球菌、八叠球菌、葡萄球菌和链球菌等。
杆状：杆状的细菌，细胞外形较球菌复杂，常有短杆状、棒杆状、梭状、梭杆状、分枝状、螺杆状和弯月状等。
螺旋菌：螺旋状的细菌，螺旋不足一环为弧菌，满2~6环为螺菌，超过6环为螺旋体。
细胞大小:细菌细胞大小常用的度量单位是微米。
一般用显微测微尺来测量，并以多个菌体的平均值或变化范围来表示，球菌大小用直径表示，杆菌和螺旋菌用宽X长表示。
一般球菌大小0.2~1um，杆菌为（0.5~1.0）umX(1.0X3.0)um。
一般构造：一般细菌都具有的构造，包括细胞壁、细胞膜、细胞质、核糖体、核区、间体、内含物。
特殊构造：仅在部分细菌中才有的或在特殊环境条件下才形成的构造，包括鞭毛、菌毛、性菌毛、芽孢、微荚膜、荚膜、黏液层。
终被染成蓝紫色的称革兰氏阳性菌，被染成红色的为革兰氏阴性细菌。
G+菌细胞壁：G+细胞壁较厚，化学成分比较单一，只含有90%的肽聚糖和10%的磷壁酸。
肽聚糖：是组成G+和G-菌细胞壁的主要成分，也是真菌细胞壁特有成分。
G+肽聚糖结构：1、双糖单位由两种糖衍生物N-乙酰葡萄糖胺(简写G)、N-乙酰胞壁酸(简写M)组成，G与M通过β-1，4-糖苷键重复交替连接成聚糖骨架。
2、肽尾：由4个氨基酸分子按L型和D型交替方式连接而成的短肽，短肽借助肽键连接在M的乳酰基上。
3、肽桥：相邻肽尾相互交联形成高强度的网状结构。
磷壁酸：是G+细菌细胞壁上的一种酸性多糖，为大多数G+细菌特有。
由多个核糖醇或甘油以磷酸二酯键连接而成。
微生物学试题库
4、答：1)Ames试验是一种利用细菌营养缺陷型的回复突变株来检测环境或食品中是否存在化学致癌剂的方法。其原理是：鼠伤寒沙门氏菌的组氨酸营养缺陷型菌株在基本培养基的平板上不能生长，如发生回复突变变成原养型后则能生长。
2)方法大致是在含有可疑化学致癌剂的试样中加入鼠肝匀浆液，经一段时间保温后，吸入滤纸片中，然后将滤纸片放置于基本培养基平板中央。经培养后，出现3种情况：1)在平板上无大量菌落产生，说明试样中不含致癌剂；2)在纸片周围有一抑制圈，其外周有大量菌落，说明试样中有较高浓度致癌剂存在；3)在纸片周围有大量菌落，说明试样中有适量致癌剂存在。
5、答：1)查资料，找出检测苯酚的标准测定方法。2)采样，在被苯酚污染的土壤中取土。3)富集培养，将采到的土样进行驯化，不断提高苯酚的浓度，使苯酚降解菌在数量上占优势。4)取适量富集后的菌液在以苯酚为唯一碳源和能源的无机盐培养基中培养，设对照，生长后测富集液中苯酚的浓度，观察降解效果。5)纯种分离和性能测定，将富集后的菌液稀释涂布，挑取单菌落，在以苯酚为唯一碳源和能源的无机盐培养基中培养，测定降解效果，从中选出高效降解菌。
3、原生型(prototroph)：一般指营养缺陷型突变株经回复突变或重组后产生的菌株，其营养要求在表型上与野生型相同。
4、深层液体培养：将菌种培养在发酵罐或圆锥瓶内，通过不断通气搅拌或振荡，使菌体在液体深层处繁育的方法。
5、类毒素(toxoid)：用0.3-0.4%甲醛溶液对外毒素进行脱毒处理，获得的失去毒性但仍保留其原有免疫性(抗原性)的生物制品。
5、试设计一个从土壤中分离能分解并利用苯酚的细菌纯培养物的实验方案。
6、某同学在实验室因操作不慎，所保藏的Bacillus subitis和Lentinus edodes菌种被E.coli污染了，请问他应该如何将这两种菌种纯化？
微生物名词解释
名词解释1.微生物 :是一切肉眼看不见或者看不清的微小生物的总称2. 菌落：就是在培养基上（内）以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3. 芽孢：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、抗逆性强的休眠构造4.革兰氏染色 :通过结晶紫液初染和碘液媒染后，在细菌的细胞壁以内可形成不溶于水的结晶紫与碘的复合物G+细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，因此把结晶紫和碘的复合物牢牢留在壁内，使其保持紫色，反之G-细菌因其细胞壁薄、外膜层类脂含量高、肽聚糖层薄和交联度差，与脱色剂乙醇后，以类脂为主的外膜迅速溶解，这时薄而松散的的肽聚糖网不能阻挡结晶紫与碘复合物的溶出，因此细胞退成无色。
这时，再经沙黄等红色染料复染，就使G-细菌呈现红色，而G+细菌则保持最初的紫色。
5.原生质体：脱去细胞壁的细胞叫原生质体，是一生物工程学的概念。
动物细胞也可算做原生质体6.放线菌：是一类主要呈菌丝状生长和以孢子繁殖的陆生性较强的原核生物7.子实体：是指在其里面或上面可产无性或有性孢子，有一定形状和构造的任何菌丝体组织。
8.前噬菌体整合在宿主基因组上的温和噬菌体的核酸称之为前噬菌体9. 噬菌斑：由噬菌体在菌苔上形成的可用肉眼观察到负菌落。
10. 溶源性细菌：具有前噬菌体的细菌称为溶原性细菌11..自外裂解：指大量噬菌体吸附在同一宿主细胞表面而释放众多的溶菌酶，最终因外在的原因而导致细胞裂解。
12. 氨基酸异养型微生物：凡需要从外界吸收现成的氨基酸作为氮源的微生物 13. 生长因子：是指一类对调节微生物的正常代谢所必须，但不能用简单的碳、氮源自行合成的微量有机物14.化能自养型微生物以二氧化碳为碳源，利用无机化合物如铵、亚硝酸盐、硫化氢、铁离子等氧化过程中释放出的能量进行生长的微生物15.化能异养型微生物化能异养型微生物的能源和碳源都来自于有机物，能源来自有机物的氧化分解，ATP通过氧化磷酸化产生，碳源直接取自于有机碳化合物。
细菌的芽孢
细菌的芽孢概念：某些细菌生长到一定阶段或在一定环境条件下，细胞的正常生长和分裂停止，细胞内细胞质浓缩，逐步行成一个圆形、椭圆形或圆柱形的，对不良环境有较强抵抗力的特殊结构，称为芽胞。
芽胞成熟后可自行从芽胞囊中释放出来。
因芽胞的形成都是在细胞内，故又称内生孢子。
﹙十﹚芽胞(endospore，spore)芽胞芽胞囊◆电镜下芽胞图及概念(3) 芽孢（endospore，spore）某些细菌在生长发育后期，细胞内形成一个圆形或椭圆形的抗逆休眠体，称为芽孢。
（看书P34表及芽孢类型图，幻灯片060）芽孢的特点抗逆性：抗热、抗辐射、抗化学药物、抗静水压的能力。
表——一些芽孢菌的抗热性（引自食品微生物学）——打印休眠能力：休眠期间不能检查出任何代谢活力，又称为隐生态。
在普通条件下芽孢可保存几年~几十年生活力，在一些考古活动中分离出的芽孢甚至已保存了数百年到上千年。
产孢种类：杆菌中只有Bacillus（芽孢杆菌属）和Clostridium（梭状芽孢杆菌属）能产生芽孢，球菌中Sporosacina（芽孢八叠球菌属）能产生芽孢。
弧菌和螺菌属中有一些种能形成芽孢。
（幻灯片059）芽孢的构造：（幻灯片065.061.062.063.064）芽孢囊（sporangium），母细胞的空壳；孢外壁（exsosporium），母细胞残留物，主要由脂蛋白组成，含少量氨基糖，透性差；芽孢衣（spore coat），约3nm，层次多（3~15层），主要由疏水性角蛋白和少量磷脂蛋白组成，芽孢衣对溶菌酶、蛋白酶、表面活性剂有很强的抗性，对多价阳离子渗透性很差；皮层（cortex），占芽孢体积的36~60%，含有大量芽孢皮层特有的芽孢肽聚糖，特点是呈纤维束状、交联度小、负电荷强、可被溶菌酶水解，皮层中还含有占芽孢干重7~10%的DPA-Ca （吡啶二羧酸钙盐），不含磷壁酸。
皮层的渗透压可高达20个大气压左右，含水量约70%，略低于营养细胞（约80%），而比芽孢的平均含水量（约40%）高出许多；核心（core ，包括芽孢壁、芽孢膜、芽孢质、核区）等结构，又称芽孢原生质体，含水量极低，与一般细胞的区别仅为芽孢壁中不含磷壁酸，芽孢质中含有DPA-Ca。
微生物学名词解释一
绪论微生物：（microbe）是一切肉眼看不见的或看不清的微小生物的总称。
都是一些个体微小（一般小于0.1mm）、构造简单的低等生物，包括属于原核类的细菌（真细菌和古生菌）、放线菌、蓝细菌（蓝藻）、支原体、立克次氏体和衣原体；属于真核类的真菌（酵母菌、霉菌和蕈菌）、原生动物和藻类，以及属于非细胞类的病毒和亚病毒(类病毒、拟病毒和朊病毒)。
模式微生物：微生物由于其五大共性加上培养条件简便，因此是生命科学工作者在研究基础理论问题时最乐于选用的研究对象比面值：把某一物体单位体积所占有的面积成为比面值。
微生物五大共性：体积小面积大、吸收多转化快、生长旺繁殖快、适应强易变异、分布广种类多微生物多样性（microbiodiversity）：物种的多样性、生理代谢类型的多样性、代谢产物的多样性、遗传基因的多样性、生态类型的多样性。
微生物学：是一门在分子、细胞或群体水平上研究微生物的形态构造、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，并将其应用于工业发酵、医药卫生、生物工程和环境保护等实践领域的科学，其根本任务是发掘、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。
普通微生物学：按研究微生物的基本生命活动规律为目的来分，总学科为普通微生物学，分学科如微生物分类学、微生物生理学、微生物遗传学、微生物生态学和分子微生物学等。
应用微生物学：按微生物应用领域来分，总学科是应用微生物学，分科如工业微生物学、农业微生物学、医学微生物学、药用微生物学、诊断微生物学、抗生素学和食品微生物学。
第一章原核生物（prokaryote）：广义的细菌，指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，包括真细菌和古生菌两大类群。
细菌：狭义的细菌是指一类细胞较短（直径约0.5微米，长度0.5到5微米），结构简单，胞壁坚韧，多以二分裂方式繁殖和水生性较强的原核生物，广义的细菌则是指所有原核生物。
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.ppt
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。
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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。
芽孢的图片
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芽孢的构造和功能的关系
芽孢的结构相当复 杂，最里面为核芯 （core），含原生质体， 被芽孢膜（spore membrane）所包裹。 核芯外面为皮层 （cortex），成分为肽 聚糖，再往外是一层或 数层蛋白质组成的芽孢 壳（spore coat），最 表面为芽孢壁（spore wall），也称芽孢外壁 （exosporium）。
微生物解答
第一章1.试述革兰氏染色机制：结晶紫液初染和碘液媒染：在细菌的细胞膜内可形成不溶于水的结晶紫与碘的复合物。
乙醇脱色：G＋细胞壁较厚、肽聚糖网层次多和交联致密且不含类脂，把结晶紫与碘的复合物牢牢留在壁内，使其保持紫色；G-细胞壁薄、外膜层类脂含量高、肽聚糖层薄和文联度差，结晶紫与碘复合物的溶出，细胞退成无色。
复染: G-细菌呈现红色，而G+细菌则仍保留最初的紫色。
2.渗透调节皮层膨胀学说是如何解释芽孢的耐热机制的？芽孢的耐热在于芽孢衣对多价阳离子和水分的渗透很差以及皮层的离子强度很高，这就使皮层产生了极高的渗透压去夺取芽孢核欣中的水分，其结果造成皮层的充分膨胀和核心的高度失水，正是这种失水的核心才赋予了芽孢极强的耐热性。
3.何为“栓菌”试验？即设法把单毛菌鞭毛的游离端用相应抗体牢固地“栓”在载玻片上，然后在光镜下观察该菌细胞的行为，结果发现，该菌只能在载玻片上不断打转而未作伸缩“挥动”，因而肯定了“旋转论”的正确性4.对细菌细胞一般构造和特殊构造设计表解。
一般构造：包括细胞壁、细胞质膜、拟核、细胞质。
特殊构造:糖被、鞭毛芽孢第二章2.试对酵母菌的方式作一表解酵母菌的繁殖方式：（一）无性：①芽殖②裂殖③产无性孢子（节孢子、掷孢子、后垣孢子）（二）有性（产子囊孢子）3.试图示酿酒酵母的生活史，并对其中各主要过程作一简述1．子囊孢子在合适的条件下发芽产生的单倍体营养细胞2．单倍体营养细胞，不断地进行出芽繁殖3．两个性别不同的营养细胞彼此接合，在质配后即发生核配，形成二倍体营养细胞4．二倍体营养细胞不进行核分裂，而是不断进行出芽繁殖5在以醋酸盐为唯一或主要碳源，同时又缺乏氮源等特定条件下6子囊经自然或人为破壁后，可释放出其中的子囊孢子4.试以表解法介绍霉菌的营养菌丝和气生菌丝各可分化成哪些特化构造，并简要说明它们的功能吸取养料假根吸器附着：附着胞、附着枝菌核特化的营养菌丝休眠（或休眠及蔓延）菌索延伸：匍匐枝菌环捕食线虫菌网菌丝体无性分生孢子头孢子囊简单有性：担子特化的气生菌丝（子实体）无性：分生孢子器、分生孢子座复杂有性（子囊果）：闭囊壳、子囊壳、子囊盘简述功能：假根：具有固着和吸取养料等功能吸器：吸取宿主细胞内的养料附着胞：用以牢固的黏附在宿主表面附着枝：将菌丝附着于宿主体上菌核：休眠菌丝组织菌索：促进菌体蔓延和抵御不良环境菌环或菌网：捕捉线虫或其他微小动物5.试列表比较细菌、放线菌、酵母菌和霉菌细胞壁成分的异同，并提出制备相应原生质体的酶或试剂细胞壁成分的异同：细菌分为G+和G-，G+肽聚糖含量高，G-含量低；G+磷壁酸含量较高，而G-不含磷壁酸；G+类脂质一般无，而G-含量较高；G+不含蛋白质，G-含量较高。
微生物名词解释
微生物名词解释work Information Technology Company.2020YEAR微生物名词解释第一章原核生物1.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，包括真细菌和古生菌两大类群。
2.细菌：细胞细短、结构简单、胞壁坚韧、多以二分裂方式繁殖和水生性较强的原核生物。
3.菌落：在固体培养基上，肉眼可见的，有一定形态的子细胞集团。
4.菌苔：多个纯种菌落连成一片即形成菌苔。
5.细胞壁：质膜外的刚性结构，主要成分为肽聚糖。
功能：①维持细胞特有形态，为细胞的生长、分裂和鞭毛运动提供支持②具有分子筛的功能，阻拦大分子物质进入细胞，防止细胞渗透裂解③赋予细菌特定的抗原性和对噬菌体的敏感性6.磷壁酸：是结合在G+细胞壁上的一种酸性多糖，可分为脂磷壁酸（与细胞膜相交联）和壁磷壁酸（与肽聚糖分子共价结合）两类，有甘油磷壁酸和核糖醇磷壁酸2类。
功能：1）浓缩细胞周围的Mg2+，2）作为噬菌体的特异吸附位点，3）赋予G+细菌特异的表面抗原，4）增强某些致病菌对宿主细胞的粘连。
7.外膜：革兰氏阴性菌的细胞壁特有结构，由磷脂、脂多糖和多种外膜蛋白组成。
8.脂多糖(LPS)：O –侧链(O 抗原)、核心多糖、类脂A组成。
功能：作为一种毒素(类脂A)结构多变，保护细菌免受宿主防御(O 抗原)使细胞表面带负电荷(核心多糖)，吸附镁钙等2价离子，稳定细胞外膜结构(类脂A)噬菌体的吸附受体选择性吸收功能9.周质空间：质膜与细胞壁(G+)或外膜(G-)的空隙。
10.缺壁细菌：包括在实验室中自发缺壁突变形成的L型细菌，人工方法去壁得到的原生质体和球状体，和自然界长期进化中形成的支原体。
11.聚β-羟丁酸（PHB）：是细胞内贮藏颗粒中的碳源，具有贮藏碳源、能源和降低细胞内渗透压的作用，存在于固氮菌，芽胞杆菌中。
12.异染颗粒：是无机偏磷酸的聚合物，是迂回螺菌，白喉杆菌的磷源。
具有贮藏磷、能量和降低渗透压的作用。
微生物学周德庆版重点课后习题答案
6.什么是烈性噬菌体？试述其裂解性增殖周期。
2.试以表解法介绍霉菌的营养菌丝和气生菌丝各分化成哪些特化构造，并简要说明它们的功能。 答：特化的营养菌丝：吸取养料： 假根：具有固着和吸取养料的功能 吸器：专性寄生的真菌所产生。只在宿主细胞间隙间蔓延的营养菌丝上分化出来的短枝。吸取宿主细胞内的养料而不使其致死。附着： 附着胞：借附着胞牢固的粘附在宿主的表面 附着枝：休眠（或休眠及延伸）： 菌核：休眠菌丝组织，表面颜色黑或暗，颗粒状。贮藏养料，抵抗逆境 菌索：具有延伸和生长能力，能够吸收营养。延伸：匍匐枝：具有延伸功能，如有菌丝，就不会形成像在其它真菌中常见的那样有固定大小和形态的菌落。如：根霉捕食线虫：菌环、菌网。特化的气生菌丝：（各种子实体）简单： 无性：分生孢子头、孢子囊 有性：担子。复杂： 无性：分生孢子器、分生孢子座 有性（子囊果）：闭囊壳、子囊壳、子囊盘
3.溶源菌：一类被温和噬菌体感染后能相互长期共存，一般不会出现迅速裂解的宿主细胞。
4.病毒粒有哪些对称体制？各种对称体制又有几种特殊外形？试各举一例。
答：对称体制：①螺旋对称:烟草花叶病毒 ②二十面体对称：腺病毒 ③复合对称：T 偶数噬菌体。
5.试以E.coli T偶数噬菌体为例，图示并简述复合对称型病毒的典型构造，并指出其各部分的构造的特点和功能。
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这就使皮层产生了极高的渗透压去夺取芽孢核心中的水分其结果造成皮层的充分膨胀和核心的高度失水正是这种失水的核心才赋予了芽孢极强的耐热性
原核微生物习题与答案
第二章《原核微生物》习题一、名词解释1．细菌：2．聚-β-羟丁酸(poly-β-hydroxybutyric acid，PHB )3．异染粒(metachromatic granules)4．羧酶体(carboxysome)5．芽孢(spore)6．渗透调节皮层膨胀学说7．伴孢晶体（parasporal crystal）8．荚膜（capsule）9．原核生物：10．古生菌(archaea)11．L型细菌12．鞭毛(flagella)13．富营养化(eutrophication)：14．假肽聚糖15．蓝细菌：16．支原体。
17．立克次氏体18．衣原体二、填空题1．证明细菌存在细胞壁的主要方法有，，和。
2．细菌细胞壁的主要功能为，，和等。
3．革兰氏阳性细菌细胞壁的主要成分为和，而革兰氏阳性细菌细胞壁的主要成分则是，，和。
4．肽聚糖单体是由和以糖苷键结合的，以及和3种成分组成的，其中的糖苷键可被水解。
5．G+细菌细胞壁上磷壁酸的主要生理功能为，，和等几种。
6．G-细菌细胞外膜的构成成分为，，和。
7．脂多糖（LPS）是由3种成分组成的，即，和。
8．在LPS的分子中，存在有3种独特糖，它们是，和。
9．用人为方法除尽细胞壁的细菌称为，未除尽细胞壁的细菌称为，因在实验室中发生缺壁突变的细菌称为，而在自然界长期进化中形成的稳定性缺壁细菌则称为。
10．细胞质膜的主要功能有，，，和。
三、选择题1．G-细菌细胞壁的最层成分是（）。
（1）磷脂；（2）肽聚糖；（3）脂蛋白；（4）LPS2．G+细菌细胞壁中不含有的成分是（）。
（1）类脂；（2）磷壁酸；（3）肽聚糖；（4）蛋白蛋3．肽聚糖种类的多样性主要反映在（）结构的多样性上。
（1）肽桥；（2）黏肽；（3）双糖单位；（4）四肽尾4．磷壁酸是（）细菌细胞壁上的主要成分。
（1）分枝杆菌；（2）古生菌；（3）G+；（4）G-5．在G-细菌肽聚糖的四肽尾上，有一个与G+细菌不同的称作（）的氨基酸。
微生物考试名词解释和简答题
微生物考试名词解释和简答题名词解释：1、放线菌：是一类具有丝状分枝细胞和无性孢子的G+原核微生物。
(PPT上的答案)。
2、温和噬菌体（或溶源性噬菌体）：噬菌体感染细胞后，将其核酸整合（附着）到宿主的核DNA上，并且可以随宿主DNA的复制而进行同步复制，在一般情况下，不引起寄主细胞裂解的噬菌体。
（PPT上的答案）3、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。
（118）4、灭菌：采用强烈的理化因素使任何物体内外部的一切微生物永远丧失其生长繁殖能力的措施，称为灭菌，例如高温灭菌，辐射灭菌。
（172）5、营养缺陷型：某一野生型菌株因发生基因突变而丧失合成一种或几种生长因子、碱基或氨基酸等能力，因而不能再在基本培养基上正常生长繁殖的变异类型，称为营养缺陷型。
（198）简答题：（都是PPT上的答案）1、芽孢的耐热机制渗透调节皮层膨胀学说认为：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，这就使皮层产生了极高的渗透压去夺取芽孢核心中的水分，其结果造成皮层的充分膨胀和核心的高度失水，正是这种失水的核心才赋予了芽孢极强的耐热性。
另一种学说则认为，芽孢皮层中含有营养细胞所没有的DPA-Ca，它能稳定芽孢中的生物大分子，从而增强了芽孢的耐热性。
2、病毒的特性（1）个体极小（以nm计），能通过滤菌器，形态多样，有球状、杆状、复合型。
（2）无细胞结构，主要由蛋白质、核酸构成，一个病毒体内仅含一种核酸，核酸以单链或双链形式存在。
（3）生活方式为专性活细胞内寄生，病毒酶系不全，离开活体后无生命特征。
（4）病毒以复制的方式增殖,包括核酸复制、核酸蛋白质装配，是在分子水平上进行的。
（5）对抗生素不敏感，对干扰素敏感3、微生物营养类型（1）根据生长所需要的营养物质的性质，可将生物分成两种基本的营养类型异养型生物：在生长时需要以复杂的有机物质作为营养物质自养型生物：在生长时能以简单的无机物质作为营养物质动物属于异养型生物，植物，而微生物既有异养型的也有自养型的，大多数微生物属于异养型生物，少数微生物属于自养型生物。
微生物思考题
思考题1拴菌实验：把单毛菌鞭毛的游离端用相应抗体牢牢“拴”在载玻片上，然后在光学显微镜下观察细胞的行为。
如何证明运动机制?答：鞭毛的功能是运动，这是原核生物实现其趋性即趋向性的最有效方式。
鞭毛运动的机制曾有过“旋转论”和“挥鞭论”的争议。
1974年，美国学者西佛曼和西蒙曾设计了一个“拴菌”试验，设法把单毛菌鞭毛的游离端用相应抗体牢牢“拴”在载玻片上，然后在光学显微镜下观察细胞的行为。
结果发现，该菌是在载玻片上不断打转（而非伸缩挥动），从而肯定了“旋转论”是正确的。
（取自百度百科）鞭毛的运动：答：1、轴纤丝蛋白磷酸化和去磷酸化与纤毛、鞭毛运动的关系。
最近的研究认为, 纤毛和鞭毛的运动还与Ca2+ 、cAMP 及cGMP 依赖性的轴纤丝蛋白磷酸化和去磷酸化密切相关, 一般认为由Ca2+ 、cAMP 及cGMP 控制的轴纤丝蛋白磷酸化和去磷酸化是纤毛和鞭毛运动的根本原因。
2、膜电位变化与纤毛和鞭毛运动的关系。
纤毛和鞭毛的运动或多或少地直接反映了膜电位的变化, 如去极化会增加纤毛反向拍击频率, 超极化则增加正向拍击频率。
膜电位去极化激活纤毛膜或鞭毛膜上的对电压敏感的Ca2+ 通道, 使Ca2+ 内流, 细胞内Ca2+ 浓度升高。
细胞内Ca2+ 浓度升高会改变纤毛击水方向, 增加反向击水频率, 使虫体后退。
细胞内Ca2+ 浓度升高还可以激活Ca2+ 依赖性的蛋白激酶( CaPK) ,CaM 依赖性的蛋白激酶( CaMPK) 以及cGMP 依赖性的蛋白激酶( cGPK) , 这些酶都可使dynein 及其他一些轴纤丝蛋白发生磷酸化, 从而改变纤毛和鞭毛的运动方式。
细胞内Ca2+ 浓度升高还可以激活鸟苷酸环化酶并抑制腺苷酸环化酶的活性, 因为cGMP 浓度升高可增加纤毛反向击水频率, 使虫体后退; 而cAMP 浓度较高时正向击水频率增加, 使虫体快速前游。
（作者：杜宝剑张莉李俊纲文献单位：华东师范大学生命科学学院）思考题2芽孢的耐热机制：芽孢对不良环境因子的抗性主要由于其含水量低且含有耐热的小分子酶类，富含大量特殊的蛋白质，以及具有多层次厚而致密的芽孢壁等原因。
完整版原核微生物习题及答案
第二章 《原核微生物》习题、名词解释1．细菌： 2.聚-B -羟丁酸(poly- B -hydroxybutyric acid , PHB )3．异染粒 (metachromatic granules) 4. 羧酶体 (carboxysome) 5. 芽孢 (spore)6. 渗透调节皮层膨胀学说7. 伴孢晶体 (parasporal crystal )8.荚膜( capsule )9.原核生物：10. 古生菌 (archaea) 11. L 型细菌 12. 鞭毛 (flagella) 13.富营养化 (eutrophication) ：14. 假肽聚糖 15. 蓝细菌： 16. 支原体 。
17. 立克次氏体 18. 衣原体 、填空题 的 ，以及 和 3 种成分组成的， 其中的糖苷键可被5. G +细菌细胞壁上磷壁酸的主要生理功能为 ，等几种。
6.G -细菌细胞外膜的构成成分为 ， ， 和7. 脂多糖(LPS )是由3种成分组成的，即，和8. 在 LPS 的分子中，存在有 3 种独特糖，它们是，和，未除尽细胞壁的细菌称为 ，因 ，而在自然界长期进化中形成的稳定性缺壁细 菌则称为10.细胞质膜的主要功能有 三、选择题1. 证明细菌存在细胞壁的主要方法有2. 细菌细胞壁的主要功能为3.革兰氏阳性细菌细胞壁的主要成分为 壁的主要成分则是 ， ，4 .肽聚糖单体是由，和， 和 等。
和 ，而革兰氏阳性细菌细胞 和。
以 糖苷键结合水解。
和9.用人为方法除尽细胞壁的细菌称为 在实验室中发生缺壁突变的细菌称为I . G-细菌细胞壁的最内层成分是（）。
（ 1 ）磷脂；（2）肽聚糖；（3）脂蛋白；（4）LPS2. G+细菌细胞壁中不含有的成分是（）。
（ 1 ）类脂；（2）磷壁酸；（3）肽聚糖；（4）蛋白蛋3. 肽聚糖种类的多样性主要反映在（）结构的多样性上。
（1 ）肽桥；（2）黏肽；（3）双糖单位；（4）四肽尾4. 磷壁酸是（）细菌细胞壁上的主要成分。
原核微生物习题及答案
第二章《原核微生物》习题一、名词解释1．细菌：2．聚-β-羟丁酸(poly-β-hydroxybutyric acid，PHB )3．异染粒(metachromatic granules)4．羧酶体(carboxysome)5．芽孢(spore)6．渗透调节皮层膨胀学说7．伴孢晶体（parasporal crystal）8．荚膜（capsule）9．原核生物：10．古生菌(archaea)11．L型细菌12．鞭毛(flagella)13．富营养化(eutrophication)：14．假肽聚糖15．蓝细菌：16．支原体。
17．立克次氏体18．衣原体二、填空题1．证明细菌存在细胞壁的主要方法有，，和。
2．细菌细胞壁的主要功能为，，和等。
3．革兰氏阳性细菌细胞壁的主要成分为和，而革兰氏阳性细菌细胞壁的主要成分则是，，和。
4．肽聚糖单体是由和以糖苷键结合的，以及和 3种成分组成的，其中的糖苷键可被水解。
5．G+细菌细胞壁上磷壁酸的主要生理功能为，，和等几种。
6．G-细菌细胞外膜的构成成分为，，和。
7．脂多糖（LPS）是由3种成分组成的，即，和。
8．在LPS的分子中，存在有3种独特糖，它们是，和。
9．用人为方法除尽细胞壁的细菌称为，未除尽细胞壁的细菌称为，因在实验室中发生缺壁突变的细菌称为，而在自然界长期进化中形成的稳定性缺壁细菌则称为。
10．细胞质膜的主要功能有，，，和。
三、选择题1．G-细菌细胞壁的最层成分是（）。
（1）磷脂；（2）肽聚糖；（3）脂蛋白；（4）LPS2．G+细菌细胞壁中不含有的成分是（）。
（1）类脂；（2）磷壁酸；（3）肽聚糖；（4）蛋白蛋3．肽聚糖种类的多样性主要反映在（）结构的多样性上。
（1）肽桥；（2）黏肽；（3）双糖单位；（4）四肽尾4．磷壁酸是（）细菌细胞壁上的主要成分。
（1）分枝杆菌；（2）古生菌；（3）G+；（4）G-5．在G-细菌肽聚糖的四肽尾上，有一个与G+细菌不同的称作（）的氨基酸。
芽孢与渗透调节皮层膨胀学说讲解
芽孢的特殊生命特性
芽孢的形成
形成机理主要是基于细胞信号传导原理基因在时空上的交叉 调控。
芽孢的生理结构
无论是与营养细胞相比还是与固氮菌产生的胞囊相比，芽孢 都有其独特的生理结构 ，并且由这些细胞有生理学构造成就 了芽孢超强的抗热性。如表：
特点 形成方式 外壁层次
外壁成分
抗性
贮藏物
代表菌 外形 折光率 含水量 染色性能 含 Ca量 含 DPA 含SASPs 含 mRNA量 细胞质 Ph 酶活性 代谢活力
随着异常蛋白增多 ，位于芽孢核区的
DPA-Ca解离酶操纵子的阻遏蛋白结合 到这些折叠的异常蛋白上， 从而改变
了阻遏蛋白的构型 ，将操纵基因释放
出来 ，进而借助芽孢质中的 rRNA及酶 引起DPA-Ca 解离酶的生物合成, 并分 泌到芽孢质中催化D解离螯合态的 DPA-Ca.当持续热激时 ,芽孢质中的 DPA-Ca 解离酶持续活化 ,持续离解 ,产 生大量的Ca+ 和DPA, 当解离所得的 Ca+ 和DPA,达到一定浓度时 就会反馈
Ca+通过离子通道进入皮层后 ,会因为同离子效应 迅速诱导 DPA-Ca沉淀而脱离反应体系, 所以 , DPACa就不断自发地解离出钙离子 ,使反应向着生成沉 淀的方向进行 ,直至完成 .这是热动力学性质 所决 定的 ,也是化合物稳定性竞争的结果。 得到的 Ca+再发生一连串热激反应, 以增强核心中生命物 质的热稳定性。
皮层中的特殊结构
DPA-Ca的生理功能
皮层中的特殊结构
皮层的膨胀充水是一个极为重要的因素。皮层中含 有大量负电荷强的芽孢肽聚糖，与低价阳离子一起 引起皮层的高渗透压 ， 皮层的含水量增加，皮层 的含水量增加。 随之体积也增大 一方面水的比热 最大（ 除了液态氨 ），水的这种特性使皮层在外 界温度变化时使自身温度变幅变小 ，具有了一定 “缓冲” 能力 ，有利于减缓芽孢体的热刺激 。此 处皮层发挥了热激缓冲区的作用。 另一方面， 由 于低交联度的肽聚糖 ，聚合态， DPA-Ca及蛋白质 胶体等此类不溶且亲水的大分子化合物的存在会在 皮层中形成大量的束缚水，致使自由水/束缚水比大 幅减小 ,酶活性降低 。蛋白质及其它生命物质的抗 逆性加强 。只有这样 才能保持芽孢持续正常的生 理微环境。
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皮层中的特殊结构 DPA-Ca的生理功能
皮层中的特殊结构
皮层的膨胀充水是一个极为重要的因素。皮层中含 有大量负电荷强的芽孢肽聚糖，与低价阳离子一起 引起皮层的高渗透压 ， 皮层的含水量增加，皮层 的含水量增加。 随之体积也增大 一方面水的比热 最大（ 除了液态氨 ），水的这种特性使皮层在外 界温度变化时使自身温度变幅变小 ，具有了一定 “缓冲” 能力 ，有利于减缓芽孢体的热刺激 。此 处皮层发挥了热激缓冲区的作用。 另一方面， 由 于低交联度的肽聚糖 ，聚合态， DPA-Ca及蛋白质 胶体等此类不溶且亲水的大分子化合物的存在会在 皮层中形成大量的束缚水，致使自由水/束缚水比大 幅减小 ,酶活性降低 。蛋白质及其它生命物质的抗 逆性加强 。只有这样 才能保持芽孢持续正常的生 理微环境。
芽孢的特殊生命特性
芽孢的形成
形成机理主要是基于细胞信号传导原理基因在时空上的交叉 调控。
芽孢的生理结构
无论是与营养细胞相比还是与固氮菌产生的胞囊相比，芽孢 都有其独特的生理结构 ，并且由这些细胞有生理学构造成就 了芽孢超强的抗热性。如表：
芽孢的生理结构
特点 形成方式 外壁层次 外壁成分 抗性 贮藏物 代表菌 外形 折光率 含水量 染色性能 含 Ca量 含 DPA 含SASPs 含 mRNA量 细胞质 Ph 酶活性 代谢活力 芽孢 在细胞内浓缩后再外包 4层以上 蛋白质 、肽聚糖 强 、抗热 、辐射及药物等 无特殊贮藏物 芽孢杆菌属 梭菌属 球状或椭圆状 强 低 极差 高 有 有 低或无 5.5-6.0(核心) 低 接近0
0.07 0.018
22 0 16.5
过氧化氢酶
二氨基庚二酸
Bacillus anthracis
1.2-1.87
0.25-0.52
决定芽孢强抗热性的机制
SASPs的抗热功能
SASPs酸溶性芽孢蛋白 (碱性蛋白) 于前孢子期合成, 它以较高的含在于芽孢核心 (芽孢原生质体),而且很有可 能与孢子 DNA结合在一起,有防止 DNA损伤的功能,因 此，它的稳定性的强弱直接控制着芽孢 DNA的存亡.
渗透调节皮层膨胀学说与芽孢耐 热性
芽孢是某些细菌于其对数生长期末或稳定期 初 ，在环境因素的触发或其自身的有害代谢 产物积累过多时 ，菌体内所产生的一种结构 特殊的内生孢子。 产生芽孢的细菌包括芽孢 杆菌属 、梭状芽孢杆菌属、 芽孢乳酸菌属 和芽孢八叠球菌属、 脱硫肠状菌属等。 应该 说 凡是其染色体上有控制芽孢形成的芽孢基 因的细菌都可产出芽孢。
丙氨酸消旋酶
细菌
Bacillus anthracis Bacillus anthracis Bacillus megaterium
营养细胞 0.021 0 1-4
芽孢 0.00930 0.146 10-84
焦磷酸酶
可溶性 NADH 氧化酶 谷氨酸转氨酶 谷氨酸脱羧酶
Bacillus
Bacillus anthracis Bacillus anthracis Bacillus anthracis Bacillus anthracis
此外 ，环境温度的突然升高还将激发细 菌的复杂的调节系统作出反应 ，即合成热 休克蛋白， 热休克蛋白在正常生长时， 特 别是在应激条件下的基本功能是帮助蛋白质 进行正确的折叠 ，组装转运和降解。 所有这些将在芽孢的抗热机制中扮演极 其关键的角色。
皮层中的DPA-Ca解离
由于皮层体积很大 ， DPA-Ca 含量也很大， 而且后于核心受热， 因此当芽孢质中 DPACa解离 ，并达到一定量时 ，在芽孢膜两侧 即会产生钙离子浓度梯度， 随即得到电化学 势梯度 ，进一步造成钙离子的跨膜转运。 电化学势的产生会导致芽孢膜的去极化， 进 而激活广泛存在于生物质膜上的电压依赖性 阳离子通道。该通道受业已生成的, 或其衍生 物DPA 的调控, 而且 ,由于芽孢形成的低能荷 状态,cGMP 的含量较高,会有效保证Ca+ 信 号的持续作用.
再加上芽孢所具有的结构特殊的孢外壁 、 芽孢衣及芽孢膜已能使芽孢产生一定的抗 热性 ,但仅凭这些是远远不够的 ,它们的能 力是十分有限的, 不可能保证将热激温度 降到生命物质灭活温度以下 ,因此DPA-Ca 就该发挥巨大作用了
DPA-Ca的生理功能
核心中DPA-Ca 的解离 由于芽孢体积很小, 皮层即使在膨胀充水 后 ,它的厚度也不过几个微米, 因此 ,当芽孢衣 遇热后, 整个皮层要达到热平衡只需瞬间而已, 即瞬间芽孢壁及芽孢膜就会遭受外界的强热, 进而使得芽孢核心受热 。此时 ，因为皮层中 存在一个高效的热激缓冲区， 而芽孢核心没 有。 芽孢核心含水量极少， 不可能像皮层中 那样有良好的保温性， 虽然在如此缺水的条 件下 ，生命物质的抗逆性会大大加强 ，但毕 竟它将先于皮层遭遇高温，从而使得芽孢中 的某些热敏感蛋白变性。
随着异常蛋白增多 ，位于芽孢核区的 DPA-Ca解离酶操纵子的阻遏蛋白结合 到这些折叠的异常蛋白上， 从而改变 了阻遏蛋白的构型 ，将操纵基因释放 出来 ，进而借助芽孢质中的 rRNA及酶 引起DPA-Ca 解离酶的生物合成, 并分 泌到芽孢质中催化D解离螯合态的 DPA-Ca.当持续热激时 ,芽孢质中的 DPA-Ca 解离酶持续活化 ,持续离解 ,产 生大量的Ca+ 和DPA, 当解离所得的 Ca+ 和DPA,达到一定浓度时 就会反馈 阻遏操纵基因的表达并使之返回钝化状 态。
芽孢的生理活动 与其营养细胞相比,不难发现它的氧化还原酶 活性极低酶活性低（如下表）,仅有一些 NADH氧化酶呈现活性,因此其呼吸作用甚微, 新陈代谢极弱。 这就决定芽孢体内不可能发 生剧烈的生化反应来抗御逆境，但同时也证 明了会发生某些低耗能的生化反应。
酶活性单位 酶 腺苷脱氨酶 核苷酶
Ca+通过离子通道进入皮层后 ,会因为同离子效应 迅速诱导 DPA-Ca沉淀而脱离反应体系, 所以 , DPACa就不断自发地解离出钙离子 ,使反应向着生成沉 淀的方向进行 ,直至完成 .这是热动力学性质 所决 定的 ,也是化合物稳定性竞争的结果。 得到的 Ca+再发生一连串热激反应, 以增强核心中生命物 质的热稳定性。