生物奥赛培训教程微生物学部分[可修改版ppt]

电子供体 无机营养型
以还原性无机物为电子供体
有机营养型
以有机物为电子供体
四、微生物的营养
• 微生物的营养类型——典型类型
营养类型 光能无机自养型
能源 光能
光能有机异养型 光能
电子供体 H2、H2S S、H2O 有机物
碳源 CO2 有机物
举例
蓝藻、藻类 紫（绿）硫细菌
红螺细菌
化能无机自养型 化学能 (无机)
– 物理控制：
• 高温灭菌：灼烧、煮沸、干热、湿热灭菌 • 过滤除菌 • 高渗作用抑菌 • 辐射和超声波处理 • 干燥
– 细胞膜：控制运输、维持渗透压、合成细胞壁、着生鞭毛等 – 贮藏物：硫粒、藻胆蛋白、异染颗粒等 – 核区（拟核） – 特殊的休眠结构——芽孢（内生孢子） – 其它：气泡、伴孢晶体、孢囊等
三、微生物细胞的结构与功能
• 原核微生物的结构与功能——细胞壁外结构
– 糖被：保护、屏障、储存、吸附、信号识别 – 鞭毛：运动 – 菌毛（纤毛）：吸附 – 性毛：参与传递遗传物质
五、微生物的生长繁殖
• 真菌的生长繁殖
– 裂殖和芽殖：菌丝延长和酵母繁殖的主要方式
– 无性孢子繁殖：营养细胞分化出新个体（孢子）
– 有性孢子繁殖：不同的性细胞结合而产生新个体
五、微生物的生长繁殖
• 丝状真菌的生活史
五、微生物的生长繁殖
• 微生物生长繁殖的控制
– 化学控制：
• 抗微生物剂：杀死或抑制微生物生长的物质 • 抗代谢物：用与生长因子结构类似的物质干扰微生物 • 抗生素：一类次级代谢产物，具有抑菌或杀菌能力
分类
遗传 微生物学 发酵工业
生态与多样性 感染与免疫
食品 药物 生物制品 环保
三、微生物细胞的结构与功能
• 微生物的类型
细菌 蓝藻
G+ G-
原核微生物 细胞型微生物
(真)细菌
古生菌
酵母菌
原绿藻
放线菌 衣原体 支原体
立克次氏体 等
真核微生物
霉菌Biblioteka Baidu真核藻类（绿藻、硅藻等）
蘑菇
非细胞型微生物——病毒
原生动物
厚薄
G+
G-
– 功能：
1. 保护：屏障、机械保护 2. 是细胞生长、分裂和运动所必须的 3. 赋予细胞抗原性、致病性和对噬菌体的敏感性等
三、微生物细胞的结构与功能
• 原核微生物的结构与功能——细胞壁——革兰氏染色 结晶紫初染 碘液媒染 乙醇脱色
番红复染
三、微生物细胞的结构与功能
• 原核微生物的结构与功能——原生质体
• 培养基的配置——培养基的类型
– 成分：天然培养基与合成培养基
– 形式：液体、固体和半固体培养基
– 功能：基础培养基、加富培养基、 鉴别培养基、选择培养基
四、微生物的营养
• 微生物代谢的特殊方面——生物固氮
– 自生固氮菌：巴氏梭菌（好氧） – 共生固氮菌：根瘤菌（与豆科植物共生）
弗兰克氏菌（与非豆科植物共生） 鱼腥藻（与满江红共生）等 – 联合固氮菌：雀稗固氮菌（生活在植物根际）
念珠藻
原绿藻
衣藻
四、微生物的营养
• 微生物的营养要求
1. 碳源【糖类、脂肪、有机酸】： 能源物质，构成菌体和代谢产物
2. 氮源【无机氮源：氨水、硫酸铵、尿素、硝酸钠； 有机氮源：发酵菌丝体、酒糟】： 构成菌体和代谢产物，硝化细菌的能源物质
3. 无机盐类【Pb 、 Mg 、 S 、 P 、 Fe、Co、Zn等】： 维持酶活力，调节渗透压、pH值、电位等
– 固氮条件：固氮酶、ATP、电子传递体
五、微生物的生长繁殖
• 细菌的个体生长
1. 染色体DNA的复制与分离
2. 细胞壁扩增
3. 细胞分裂
五、微生物的生长繁殖
• 细菌的群体生长
1. 迟缓期 2. 对数生长期 3. 稳定生长期 4. 衰亡期
五、微生物的生长繁殖
• 细菌的连续培养
– 恒化连续培养 – 恒浊连续培养
化能有机异养型 化学能 (有机)
H2、H2S Fe2+、NO2-
有机物
CO2 有机物
氢细菌、硫杆菌 硝化细菌
大肠杆菌、真菌
四、微生物的营养
• 培养基的配置——基本原则
1. 选择适宜的营养物质 2. 营养物质的浓度及其比例合适 3. 控制pH条件 4. 灭菌处理 5. 原料来源的选择
四、微生物的营养
真核生物 有 有
80S 无 不敏感
三、微生物细胞的结构与功能
• 蓝藻、原绿藻和绿藻（真核）的比较
特征
蓝藻
有核膜的细胞核 无
细胞器
无
光合色素类型 叶绿素a、 藻胆素
光合作用位点 细胞大小
类囊体 0.5—5um
原绿藻
绿藻
无
有
无
有
叶绿素a、 叶绿素b 类囊体
叶绿素a、 叶绿素b 叶绿体
0.45*0.75um >2um
4. 特殊生长因子【生物素、硫胺素、肌醇等】： 构成辅酶的组成部分，促进生命活动
5. 水：溶解营养物质和代谢产物
四、微生物的营养
• 微生物的营养类型——划分依据
划分依据 营养类型
特点
碳源
自养型 异养型
以CO2为唯一或主要碳源 以有机物为碳源
能源 光能营养型
以光为能源
化能营养型
通过氧化释放的化学能为能源
生物奥赛培训教程 微生物学部分
一、全国及国际奥赛纲要对微 生物学理论部分的要求
• 分类：
原核生物 细菌门
真核生物 绿藻门 子囊菌门
病毒
• 原核细胞的组成：形态学
• 光养和化养
• 生物技术：发酵
• 免疫
蓝藻门 原绿藻门
结合菌门 担子菌门
二、微生物学的知识体系
形态结构 营养代谢 生长繁殖 系统发育
基因表达调控 基因工程
真病毒 亚病毒因子
三、微生物细胞的结构与功能
• 细菌的形态学分类
球菌
杆菌
螺旋菌（包括弧菌）
淋病球菌
大肠杆菌
弧形霍乱菌
三、微生物细胞的结构与功能
• 原核微生物的典型结构
细胞壁 细胞壁外结构 原生质体
三、微生物细胞的结构与功能
• 原核微生物的结构与功能——细胞壁
真细菌
古生菌
– 结构：肽聚糖层 与 假肽聚糖层
三、微生物细胞的结构与功能
• 放线菌的菌丝分化
三、微生物细胞的结构与功能
支原体
衣原体
立克次氏体
三、微生物细胞的结构与功能
特征 细菌
支原体 立克次氏体 衣原体
直径 0.5-2.0um 0.2-0.25um 0.3-0.8um 0.2-0.3um
过滤性 不能过滤 能过滤 不能过滤 能过滤
G染色 G+或G-
G-
G-
G-
培养法 人工培养基 人工培养基 宿主细胞 宿主细胞
产ATP
有
有
有
无
三、微生物细胞的结构与功能
• 真细菌、古生菌与真核生物的比较
特征 有核仁、核膜的细胞核 有复杂内膜的细胞器 核糖体大小 细胞壁含肽聚糖（胞壁酸） 对链霉素等抗生素的敏感性
真细菌 无 无
70S 有 敏感
古生菌 无 无
70S 无 不敏感