最新微生物生理学讲义

微生物生理学讲义

绪论

1.微生物生理学的研究对象与范围有哪些？

研究对象：微生物生理学是研究微生物的正常功能和现象的科学，也就是研究微生物细胞的结构功能、生长繁殖、营养代谢、形态发生、遗传变异等活动中的生理规律。

研究范围：1.研究微生物细胞的重建方式与一般规律

2.研究微生物与周围环境之间的关系

3.研究微生物生理活动与人类的关系

2.试叙微生物生理学研究中常用的技术与方法。

培养技术染色技术显微观察技术生化技术生物物理技术生物合成技术

3. 您对21世纪微生物生理学的展望有哪些认识？

1.微生物生理学的基础研究继续得到加强

2.继续从微生物代谢产物中发现新的化合物、新的具有特殊功能的生物催化剂

3.与其他学科实现更广泛的交叉

4.在解决人类所面临的许多重大问题中，微生物生理学将发挥重要作用

第一章微生物的显微结构和亚显微结构

1.试叙原核细胞和真核细胞的区别。

原核生物真核生物

核拟核真核

核膜— +

核仁— +

染色体数 1 》1

染色体组成ＤＮＡＤＮＡ＋组蛋白

细胞分裂二分分裂有丝分裂减数分裂

细胞器间体线粒体叶绿体

细胞壁组成肽聚糖纤维素几丁质

核糖体７０Ｓ８０Ｓ

基因重组接合转化转导有性准性过程

2.试叙鞭毛的结构与功能。

?鞭毛发源于细胞膜内侧的基粒上细胞壁为鞭毛的运动提供了支撑点。G+和G-菌中，鞭毛结构有区别。鞭毛：运动、具有抗原性

?细菌的三种运动方式：

细菌鞭毛的自由运动

粘细菌的滑行运动

螺旋体的伸缩运动

3.试叙菌毛的结构与功能。

结构：菌毛是由菌毛蛋白组成的，菌毛至少十根以上，一般周生。功能：粘附，与致病性有关

4.试叙细胞壁的结构与功能。

G+ 比G- 细胞壁结构简单，G+细胞壁只有厚厚的一层肽聚糖物质，而G-除有一层薄薄的肽聚糖物质外，在外层还有一层脂质物质合并一起构成细胞壁。

G+G-

功能： 1、机械保护作用，抗渗透压，保持菌体形态；

2、内外物质交换的屏障；

3、与抗原性、致病性、对噬菌体的敏感性有关。5.试叙细胞膜的结构与功能。

2. Cell membrane (细胞膜)

功能：1、作为细胞内外物质交换的屏障和介质，有选择性；

2、能量交换的场所，与呼吸、光合作用

3、有关的酶类、电子传递链位于膜上；

4、传递信息；

5、参与细胞壁的合成。

6.试叙间体的作用。

间体是由细胞膜内陷折叠性成的袋状结构。其功能：与横隔壁和壁的形成、DNA的复制、细胞分裂、氧化酸化、细胞内物质和能量的传递、芽胞的形成等有关。

7.试叙核糖体的作用及组成。

核糖体由65%RNA和蛋白质组成，每个细胞可有10000个，是蛋白质合成的场所

原核细胞与真核细胞比较

原核细胞真核细胞

核糖体 70S 80S

亚基 50S 30S 60S 40S

蛋白质 30-35 20 30-50 45-75

RNA 23S 5S 16S 28S 5.8S 5S 18S

8.线粒体从细菌进化而来的理由及例证。

?大多数真核微生物都有线粒体，但一些能厌氧生长的微生物处在厌氧条件或者有过量葡萄糖存在时线粒体被阻遏。

?有一种理论认为线粒体或叶绿体都是从细菌进化而来的。在有核细胞早期历史中细菌也许是作为寄生菌或共生菌而进入细胞直到后来才被捕获的细胞器。

?线粒体从细菌进化而来的理由：基因物质蛋白质脂肪酸呼吸链

?线粒体从细菌进化而来的例证：巨大变形虫草履虫

第二章微生物的营养

1.微生物的营养物质有哪些？

碳源、氮源、矿质养料、生长因子、水分

2.试述水对微生物生长的意义？

水是细胞重要组分，保持细胞正常的胶体状态；是代谢反应的重要介质，营养物质必须先溶于水，才能被吸收进细胞内；水的比热高，可有效地吸收代谢中所放出的热；水又是热的良导体，有利于散热、调节细胞温度

3.常用的微生物碳源有哪些？

常用的碳源物质主要有葡萄糖、果糖、蔗糖、淀粉、甘露醇、甘油和有机酸。

4.常用的微生物氮源有哪些？

微生物利用氮源可分为以下3种不同类型：

固氮微生物：可利用分子氮为唯一氮源，合成全部含氮有机物。

氨基酸自养型：可利用无机氮或尿素为唯一氮源，合成全部含氮有机物，是数量最多的类群。

氨基酸异养型：不能合成某些必须氨基酸而必须从环境中吸收。

实验室：微生物培养基中常用氮源有铵盐、硝酸盐、尿素、蛋白胨，多肽、氨基酸、蛋白质；工业上：常用鱼粉、豆饼粉、蚕蛹、玉米浆、酵母粉作为有机氮源

5.简述P、S、Mg、K、Ca、Fe、Cu、Mo、Mn等元素在微生物体中的生理功能。

分别参与细胞结构物质的组成、能量转移、代谢反应、调节胶体状态及细胞透性。

P：核酸、磷脂、ATP、CoA、NAD、NADP、FAD，TPP（羧化辅酶）和FMN （黄素辅酶）是细胞中主要含磷化合物，磷酸盐还可调节pH。

S：含S氨基酸、CoA、B1、硫辛酸的组成元素，包含在蛋白质、辅酶和辅基中，在细胞化学组成和代谢活性等方面有重要作用。S、H2S是硫细菌的能源物质。

Mg：参与组成叶绿素、菌绿素等光合色素，是一些酶的激活剂和调节剂，是核糖体和膜结

构的稳定剂，对某些重金属的毒害作用有一

K：虽不参与细胞结构，但它是许多酶作用的激活剂，调控细胞原生质的胶体状态和细胞膜的透性，细胞内K+浓度远大于胞内定拮抗作用。

Ca：参与调节细胞生理状态，如维持细胞胶体状态，降低膜的通透性，调节pH，拮抗金

属离子毒性，蛋白酶的激活剂，芽胞的组分，与抗热性有关。

Fe：细胞色素、细胞色素氧化酶、过氧化氢酶、过氧化物酶的活性基成分、Cu：多酚氧化酶的活性中心

Mo：参与构成固氮酶和硝酸还原酶。

Mn：多种酶的激活剂。

W、Ni：与甲酸脱氢酶、尿酶的活性有关。

6.微生物生长因子包括哪几类？

主要有维生素、氨基酸、核苷类(碱基)

7.试述各种维生素在微生物体中的作用？

一般需要浓度：1~50ng/mL维生素B1（硫胺素）、维生素B2（核黄素）、维生素B3（泛酸）、维生素B5（烟酸）、维生素B6（吡哆素）、维生素B11