1.微生物小知識
20
世紀以來,生物化學(xué)和生物物理學(xué)向微生物學(xué)滲透,再加上電子顯微鏡的發(fā)明和同
位素示蹤原子的應(yīng)用,推動了微生物學(xué)向生物化學(xué)階段的發(fā)展。
1897
年德國學(xué)者畢希納發(fā)
現(xiàn)酵母菌的無細胞提取液能與酵母一樣具有發(fā)酵糖液產(chǎn)生乙醇的作用,
從而認識了酵母菌酒
精發(fā)酵的酶促過程,將微生物生命活動與酶化學(xué)結(jié)合起來。
諾伊貝格等人對酵母菌生理的研究和對酒精發(fā)酵中間產(chǎn)物的分析,
克勒伊沃對微生物代
謝的研究以及他所開拓的比較生物化學(xué)的研究方向,
其他許多人以大腸桿菌為材料所進行的
一系列基本生理和代謝途徑的研究,都闡明了生物體的代謝規(guī)律和控制其代謝的基本原理,
并且在控制微生物代謝的基礎(chǔ)上擴大利用微生物,發(fā)展酶學(xué),推動了生物化學(xué)的發(fā)展。從
20
世紀
30
年代起,人們利用微生物進行乙醇、丙酮、丁醇、甘油、各種有機酸、氨基酸、
蛋白質(zhì)、油脂等的工業(yè)化生產(chǎn)。
1929
年,弗萊明發(fā)現(xiàn)青霉菌能抑制葡萄球菌的生長,揭示了微生物間的拮抗關(guān)系,并
發(fā)現(xiàn)了青霉素。
1949
年,瓦克斯曼在他多年研究土壤微生物所積累資料的基礎(chǔ)上,發(fā)現(xiàn)了
鏈霉素。
此后陸續(xù)發(fā)現(xiàn)的新抗生素越來越多。
這些抗生素除醫(yī)用外,
也應(yīng)用于防治動植物的
病害和食品保藏。
1941
年,比德爾和塔特姆用
X
射線和紫外線照射鏈孢霉,使其產(chǎn)生變異,獲得營養(yǎng)缺
陷型。
他們對營養(yǎng)缺陷型的研究不僅可以進一步了解基因的作用和本質(zhì),
而且為分子遺傳學(xué)
打下了基礎(chǔ)。
1944
年,埃弗里第一次證實了引起肺炎球菌形成莢膜遺傳性狀轉(zhuǎn)化的物質(zhì)是
脫氧核糖核酸
(DNA)
1953
年,沃森和克里克提出了
DNA
分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型和核酸半
保留復(fù)制學(xué)說。
富蘭克爾
-
康拉特等通過煙草花葉病毒重組試驗,證明核糖核酸
(RNA)
是遺傳信息的載
體,為奠定分子生物學(xué)基礎(chǔ)起了重要作用。其后,又相繼發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)運核糖核酸
(tRNA)
的作用機
制、
基因三聯(lián)密碼的論說、
病毒的細微結(jié)構(gòu)和感染增殖過程、
生物固氮機制等微生物學(xué)中的
重要理論,展示了微生物學(xué)廣闊的應(yīng)用前景。
1957
年,科恩伯格等成功地進行了
DNA
的體外組合和操縱。近年來,原核微生物基因
重組的研究不斷獲得進展,
胰島素已用基因轉(zhuǎn)移的大腸桿菌發(fā)酵生產(chǎn),
干擾素也已開始用細
菌生產(chǎn)?,F(xiàn)代微生物學(xué)的研究將繼續(xù)向分子水平深入,向生產(chǎn)的深度和廣度發(fā)展。
在微生物學(xué)的發(fā)展過程中,
按照研究內(nèi)容和目的的不同,
相繼建立了許多分支學(xué)科:
研
究微生物基本性狀的有關(guān)基礎(chǔ)理論的有微生物形態(tài)學(xué)、
微生物分類學(xué)、
微生物生理學(xué)、
微生
物遺傳學(xué)和微生物生態(tài)學(xué);
研究微生物各個類群的有細菌學(xué)、
真菌學(xué)、
藻類學(xué)、
原生動物學(xué)、
病毒學(xué)等;
研究在實踐中應(yīng)用微生物的有醫(yī)學(xué)微生物學(xué)、
工業(yè)微生物學(xué)、
農(nóng)業(yè)微生物學(xué)、
食
品微生物學(xué)、乳品微生物學(xué)、石油微生物學(xué)、土壤微生物學(xué)、水的微生物學(xué)飼料微生物學(xué)、
環(huán)境微生物學(xué)、免疫學(xué)等。
由于微生物學(xué)各分支學(xué)科的相互配合、
互相促進,
以及與生物化學(xué)、
生物物理學(xué)、
分子
生物學(xué)等學(xué)科的相互滲透,使其在基礎(chǔ)理論研究和實際應(yīng)用兩方面都有了迅速的發(fā)展
2.微生物小知識
20
世紀以來,生物化學(xué)和生物物理學(xué)向微生物學(xué)滲透,再加上電子顯微鏡的發(fā)明和同
位素示蹤原子的應(yīng)用,推動了微生物學(xué)向生物化學(xué)階段的發(fā)展。
1897
年德國學(xué)者畢希納發(fā)
現(xiàn)酵母菌的無細胞提取液能與酵母一樣具有發(fā)酵糖液產(chǎn)生乙醇的作用,
從而認識了酵母菌酒
精發(fā)酵的酶促過程,將微生物生命活動與酶化學(xué)結(jié)合起來。
諾伊貝格等人對酵母菌生理的研究和對酒精發(fā)酵中間產(chǎn)物的分析,
克勒伊沃對微生物代
謝的研究以及他所開拓的比較生物化學(xué)的研究方向,
其他許多人以大腸桿菌為材料所進行的
一系列基本生理和代謝途徑的研究,都闡明了生物體的代謝規(guī)律和控制其代謝的基本原理,
并且在控制微生物代謝的基礎(chǔ)上擴大利用微生物,發(fā)展酶學(xué),推動了生物化學(xué)的發(fā)展。從
20
世紀
30
年代起,人們利用微生物進行乙醇、丙酮、丁醇、甘油、各種有機酸、氨基酸、
蛋白質(zhì)、油脂等的工業(yè)化生產(chǎn)。
1929
年,弗萊明發(fā)現(xiàn)青霉菌能抑制葡萄球菌的生長,揭示了微生物間的拮抗關(guān)系,并
發(fā)現(xiàn)了青霉素。
1949
年,瓦克斯曼在他多年研究土壤微生物所積累資料的基礎(chǔ)上,發(fā)現(xiàn)了
鏈霉素。
此后陸續(xù)發(fā)現(xiàn)的新抗生素越來越多。
這些抗生素除醫(yī)用外,
也應(yīng)用于防治動植物的
病害和食品保藏。
1941
年,比德爾和塔特姆用
X
射線和紫外線照射鏈孢霉,使其產(chǎn)生變異,獲得營養(yǎng)缺
陷型。
他們對營養(yǎng)缺陷型的研究不僅可以進一步了解基因的作用和本質(zhì),
而且為分子遺傳學(xué)
打下了基礎(chǔ)。
1944
年,埃弗里第一次證實了引起肺炎球菌形成莢膜遺傳性狀轉(zhuǎn)化的物質(zhì)是
脫氧核糖核酸
(DNA)
1953
年,沃森和克里克提出了
DNA
分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型和核酸半
保留復(fù)制學(xué)說。
富蘭克爾
-
康拉特等通過煙草花葉病毒重組試驗,證明核糖核酸
(RNA)
是遺傳信息的載
體,為奠定分子生物學(xué)基礎(chǔ)起了重要作用。其后,又相繼發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)運核糖核酸
(tRNA)
的作用機
制、
基因三聯(lián)密碼的論說、
病毒的細微結(jié)構(gòu)和感染增殖過程、
生物固氮機制等微生物學(xué)中的
重要理論,展示了微生物學(xué)廣闊的應(yīng)用前景。
1957
年,科恩伯格等成功地進行了
DNA
的體外組合和操縱。近年來,原核微生物基因
重組的研究不斷獲得進展,
胰島素已用基因轉(zhuǎn)移的大腸桿菌發(fā)酵生產(chǎn),
干擾素也已開始用細
菌生產(chǎn)?,F(xiàn)代微生物學(xué)的研究將繼續(xù)向分子水平深入,向生產(chǎn)的深度和廣度發(fā)展。
在微生物學(xué)的發(fā)展過程中,
按照研究內(nèi)容和目的的不同,
相繼建立了許多分支學(xué)科:
研
究微生物基本性狀的有關(guān)基礎(chǔ)理論的有微生物形態(tài)學(xué)、
微生物分類學(xué)、
微生物生理學(xué)、
微生
物遺傳學(xué)和微生物生態(tài)學(xué);
研究微生物各個類群的有細菌學(xué)、
真菌學(xué)、
藻類學(xué)、
原生動物學(xué)、
病毒學(xué)等;
研究在實踐中應(yīng)用微生物的有醫(yī)學(xué)微生物學(xué)、
工業(yè)微生物學(xué)、
農(nóng)業(yè)微生物學(xué)、
食
品微生物學(xué)、乳品微生物學(xué)、石油微生物學(xué)、土壤微生物學(xué)、水的微生物學(xué)飼料微生物學(xué)、
環(huán)境微生物學(xué)、免疫學(xué)等。
由于微生物學(xué)各分支學(xué)科的相互配合、
互相促進,
以及與生物化學(xué)、
生物物理學(xué)、
分子
生物學(xué)等學(xué)科的相互滲透,使其在基礎(chǔ)理論研究和實際應(yīng)用兩方面都有了迅速的發(fā)展
3.微生物知識
微生物是指一切肉眼看不到或看不清楚,因而需要借助顯微鏡觀察的微小生物。
微生物包括原核微生物(如細菌)、真核微生物(如真菌、藻類和原蟲)和無細胞生物(如病毒)三類。主要特性 微生物最大的特點,不但在於體積微小,而且在結(jié)構(gòu)上亦相當簡單。
由於微生物體積極之微小,故相對面積較大,物質(zhì)吸收快,轉(zhuǎn)化快。微生物在生長與繁殖上亦是很迅速的,而且適應(yīng)性強。
從寒冷的冰川到極酷熱的溫泉,從極高的山頂?shù)綐O深的海底,微生物都能夠生存。由於微生物適應(yīng)性強,又容易在較短時間內(nèi)積聚非常多的個體(例如10^10個/毫升的數(shù)量級),因此容易篩選并分離到突變株。
容易得到微生物突變株的性質(zhì),給人類利用與開發(fā)微生物帶來廣闊契機,但也是導(dǎo)致抗藥性的內(nèi)在原因。微生物的代謝 微生物的代謝指微生物(細胞)內(nèi)發(fā)生的全部化學(xué)反應(yīng)。
微生物的代謝異常旺盛,這是由於微生物的表面積與體積比很大(約是同等重量的成年人的30萬倍),使它們能夠迅速與外界環(huán)境進行物質(zhì)交換。代謝產(chǎn)物 微生物在代謝過程中,會產(chǎn)生多種代謝產(chǎn)物。
根據(jù)代謝產(chǎn)物與微生物生長繁殖的關(guān)系,可以分為初級代謝產(chǎn)物和次級代謝產(chǎn)物兩類。 初級代謝產(chǎn)物是指微生物通過代謝活動產(chǎn)生的、自身生長和繁殖所必須的物質(zhì),如胺基酸、核苷酸、多糖、脂質(zhì)、維生素等。
在不同種類的微生物細胞中,初級代謝產(chǎn)物的種類基本相同。 次級代謝產(chǎn)物是指微生物生長到一定階段才產(chǎn)生的化學(xué)結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜,對該微生物無明顯生理功能,或并非是微生物生長和繁殖所必須的物質(zhì),如抗生素、毒素、激素、色素等。
不同種類的微生物所產(chǎn)生的次級代謝產(chǎn)物不相同,它們可能積累在細胞內(nèi),也可能排到外環(huán)境中。代謝的調(diào)節(jié) 微生物在長期的進化過程中,形成了一整套完善的代謝調(diào)節(jié)系統(tǒng),以保證證代謝活動經(jīng)濟而高效地進行。
微生物的代謝調(diào)節(jié)主要有兩種方式:酶合成的調(diào)節(jié)和酶活性的調(diào)節(jié)。 另外人工控制微生物代謝的措施包括改變微生物遺傳特徵,控制生產(chǎn)過程中的各種條件等。
主要分類 微生物主要分為以下幾類:(參見生物分類總表) 原核微生物 細菌(Bacteria) 古菌(Archaea) 真核微生物 真菌(Fungi) 原生生物(protozoan) 藻類(algae) 無細胞生物 病毒(virus) 類病毒(virusoid) 擬病毒(viroid) 朊毒體(亦稱普里昂蛋白、蛋白質(zhì)質(zhì)感染性顆粒)(prion) [編輯] 微生物在自然界的存在 微生物在自然界中廣泛存在,數(shù)目巨大。下表為一些生態(tài)環(huán)境中微生物細胞數(shù)目的估計: 密度 全球總數(shù) 海水 108~109 L-1 約1029 海洋沉積物 109 g-1 約3*1029 動物消化道 1011 g-1 約1025 地表或海底下深處 102~108 約1030 原核生物共構(gòu)成全球生物量的25~50%。
[編輯] 微生物的作用 微生物與人類的生產(chǎn)、生活和生存息息相關(guān)。有很多食品(如醬油、醋、味精、酒、酸奶、乳酪、蘑菇)、工業(yè)品(如皮革、紡織、石化)、藥品(如抗生素、疫苗、維生素、生態(tài)農(nóng)藥)是依賴於微生物制造的;微生物在礦產(chǎn)探測與開采、廢物處理(如水凈化、沼氣發(fā)酵)等各種領(lǐng)域中也發(fā)揮重要作用。
微生物是自然界唯一認知的固氮者(如大豆根瘤菌)與動植物殘體降解者(如纖維素的降解),同時位於常見生物鏈的首末兩端,從而完成碳、氮、硫、磷等生物質(zhì)在大循環(huán)中的銜接。若沒有微生物,眾多生物就失去必需的營養(yǎng)來源、植物的纖維質(zhì)殘體就無法分解而無限堆積,就沒有自然界當前的繁榮與秩序或人類的產(chǎn)生與維續(xù)。
此外,微生物對地球上氣候的變化也起著重要作用。許多微生物直接參與了溫室氣體的排放或者吸收,而也有很多微生物可以成為未來的生物燃料[1]。
[編輯] 微生物與人類健康 微生物與人類健康密切相關(guān)。多數(shù)微生物對人體是無害的。
實際上,人體的外表面(如皮膚)和內(nèi)表面(如腸道)生活著很多正常、有益的菌群。它們占據(jù)這些表面并產(chǎn)生天然的抗生素,抑制有害菌的著落與生長;它們也協(xié)助吸收或親自制造一些人體必需的營養(yǎng)物質(zhì),如維生素和胺基酸。
這些菌群的失調(diào)(如抗生素濫用)可以導(dǎo)致感染發(fā)生或營養(yǎng)缺失。然而另一方面,人類與動植物的疾病也有很多是由微生物引起,這些微生物叫做病原微生物(pathogenic microorganism)或病原(pathogen)。
重要的人類致病微生物列于下表中。主要的人類致病微生物 疾病名稱 致病原 全球感染(攜帶者)人數(shù) 每年新發(fā)病例數(shù) 每年死亡人數(shù) 結(jié)核 結(jié)核分枝桿菌 ~20億人(全球三分之一人口) 881萬例 (2003 [1]) 175萬人 (2003 [2]) 愛滋病 人類免疫缺陷病毒 4200萬人 550萬例 310萬人 痢疾 志賀氏菌、痢疾桿菌、大腸埃希氏桿菌等 27億例 190萬人 瘧疾 瘧原蟲 3-5億例 100萬人 B型肝炎 B型肝炎病毒 1000-3000萬例 100萬人 麻疹 麻疹病毒 3000萬例 90萬人 登革熱 登革病毒 2000萬例 2萬4千人 流感 流感病毒 幾乎全部人口 300-500萬例 25萬人 黃熱病 黃熱病毒 20萬例 3萬人 其他經(jīng)常聽說的致病微生物還有:流行已經(jīng)完全得到控制或消滅的天花病毒(引起天花)和脊髓灰質(zhì)炎病毒(導(dǎo)致小兒麻痹癥);引起炭疽病的炭疽桿菌;以及近年來顯現(xiàn)的薩斯冠狀病毒(引起嚴重急性呼吸道癥候群,又名薩斯、也俗稱非典型肺炎。
4.微生物常識
微生物的定義 形體微小,結(jié)構(gòu)簡單,通常要用光學(xué)顯微鏡和電子顯微鏡才能看清楚的生物,統(tǒng)稱為微生物。
(但有些微生物是可以看見的,像屬于真菌的蘑菇、靈芝等。) 1 特點: 個體微小,一般<0.1mm。
構(gòu)造簡單,有單細胞的,簡單多細胞的,非細胞的。進化地位低。
2 分類: 原核類: 三菌,三體。 真核類: 真菌,原生動物,顯微藻類。
非細胞類: 病毒,亞病毒 ( 類病毒,擬病毒,朊病毒)。 3 五大共性: 體積小,面積大; 吸收多,轉(zhuǎn)化快微生物; 生長旺,繁殖快; 適應(yīng)強,易變異; 分布廣,種類多。
[編輯本段]微生物的類群 種類 原核:細菌、放線菌、螺旋體、支原體、立克次氏體、衣原體。 真核:真菌、藻類、原生動物。
非細胞類:病毒和亞病毒。 一般地,在中國大陸地區(qū)的教科書中,均將微生物劃分為以下8大類: 細菌、病毒、真菌、放線菌、立克次體、支原體、衣原體、螺旋體。
1 細菌: (1)定義:一類細胞細短,結(jié)構(gòu)簡單,胞壁堅韌,多以二分裂方式繁殖和水生性強的原核生物 (2)分布:溫暖,潮濕和富含有機質(zhì)的地方 (3)結(jié)構(gòu):主要是單細胞的原核生物,有球形,桿形,螺旋形 基本結(jié)構(gòu):細胞膜 細胞壁 細胞質(zhì) 核質(zhì) 特殊結(jié)構(gòu):莢膜、鞭毛、菌毛、芽胞 (4)繁殖: 主要以二分裂方式進行繁殖的 (5)菌落: 單個細菌用肉眼是看不見的,當單個或少數(shù)細菌在固體培養(yǎng)基啊行大量繁殖時,便會形成一個肉眼可見的,具有一定形態(tài)結(jié)構(gòu)的子細胞群落. 菌落是菌種鑒定的重要依據(jù).不同種類的細菌菌落的大小,形狀光澤度顏色硬度透明度都不同. 2 放線菌 (1)定義:一類主要成菌絲狀生長和以孢子繁殖的陸生性較強的原核生物 (2)分布:含水量較低,有機物較豐富的,呈微堿性的土壤中 (3)形態(tài)構(gòu)造:主要由菌絲組成,包括基內(nèi)菌絲和氣生菌絲(部分氣生菌絲可以成熟分化為孢子絲,產(chǎn)生孢子) (4)繁殖:通過形成無性孢子的形式進行無性繁殖 無性繁殖 有性繁殖 (5)菌落:在固體培養(yǎng)基上:干燥,不透明,表面呈致密的絲絨狀,彩色干粉 3 病毒 (1) 定義:一類由核酸和蛋白質(zhì)等少數(shù)幾種成分組成的“非細胞生物”,但是它的生存必須依賴于活細胞. (2)結(jié)構(gòu):蛋白質(zhì)衣殼以及核酸(核酸為DNA或RNA) (3)大?。阂话阒睆皆?00nm左右,最大的病毒直徑為200nm的牛痘病毒,最小的病毒直徑為28nm的脊髓灰質(zhì)炎病毒 (4)增殖:病毒的生命活動中一個顯著的特點為寄生性。病毒只能寄生在某種特定的活細胞內(nèi)才能生活。
并利用會宿主細胞內(nèi)的環(huán)境及原料快速復(fù)制增值。在非寄生狀態(tài)時呈結(jié)晶狀,不能進行獨立的代謝活動。
以 噬菌體為例: 吸附→DNA注入→復(fù)制、合成→組裝→釋放[編輯本段]微生物的特點 一、微生物的化學(xué)組成 C,H,O,N,P,S以及其他元素 二、微生物的營養(yǎng)物質(zhì) 1 水和無機鹽 2 碳源:凡能為微生物提供生長繁殖所需碳元素的營養(yǎng)物質(zhì) 來源 作用 3氮源:凡能為微生物提供所必需氮元素的營養(yǎng)物質(zhì) 來源 作用:主要用于合成蛋白質(zhì),核酸以及含氮的代謝產(chǎn)物 4 能源:能為微生物生命活動提供最初能源來源的營養(yǎng)物質(zhì)或輻射能 根據(jù)碳源和能源分類: 5生長因子:微生物生長不可缺少的微量有機物 能引起人和動物致病的微生物叫病源微生物,有八大類: 1.真菌:引起皮膚病。深部組織上感染。
2放線菌:皮膚,傷口感染。 3螺旋體:皮膚病,血液感染 如梅毒,鉤端螺旋體病。
4細菌:皮膚病化膿,上呼吸道感染 ,泌尿道感染,食物中毒,敗血壓癥,急性傳染病等。 5立克次氏體:斑疹傷寒等。
6衣原體:沙眼,泌尿生殖道感染。 7病毒:肝炎,乙型腦炎,麻疹,艾滋病等。
8支原體:肺炎,尿路感染。 生物界的微生物達幾萬種,大多數(shù)對人類有益,只有一少部份能致病。
有些微生物通常不致病,在特定環(huán)境下能引起感染稱條件致病菌。 能引起食品變質(zhì),腐敗,正因為它們分解自然界的物體,才能完成大自然的物質(zhì)循環(huán)。
微生物的作用 微生物對人類最重要的影響之一是導(dǎo)致傳染病的流行。在人類疾病中有50%是由病毒引起。
世界衛(wèi)生組織公布資料顯示:傳染病的發(fā)病率和病死率在所有疾病中占據(jù)第一位。微生物導(dǎo)致人類疾病的歷史,也就是人類與之不斷斗爭的歷史。
在疾病的預(yù)防和治療方面,人類取得了長足的進展,但是新現(xiàn)和再現(xiàn)的微生物感染還是不斷發(fā)生,像大量的病毒性疾病一直缺乏有效的治療藥物。一些疾病的致病機制并不清楚。
大量的廣譜抗生素的濫用造成了強大的選擇壓力,使許多菌株發(fā)生變異,導(dǎo)致耐藥性的產(chǎn)生,人類健康受到新的威脅。一些分節(jié)段的病毒之間可以通過重組或重配發(fā)生變異,最典型的例子就是流行性感冒病毒。
每次流感大流行流感病毒都與前次導(dǎo)致感染的株型發(fā)生了變異,這種快速的變異給疫苗的設(shè)計和治療造成了很大的障礙。而耐藥性結(jié)核桿菌的出現(xiàn)使原本已近控制住的結(jié)核感染又在世界范圍內(nèi)猖獗起來。
微生物千姿百態(tài),有些是腐敗性的,即引起食品氣味和組織結(jié)構(gòu)發(fā)生不良變化。當然有些微生物是有益的,它們可用來生產(chǎn)如奶酪,面包,泡菜,啤酒和葡萄酒。
微生物非常小,必須通過顯微鏡放大約1000 倍才能看到。比如中等大小的細菌,1000個疊加在一起只有。
5.微生物常識
微生物的定義 形體微小,結(jié)構(gòu)簡單,通常要用光學(xué)顯微鏡和電子顯微鏡才能看清楚的生物,統(tǒng)稱為微生物。
(但有些微生物是可以看見的,像屬于真菌的蘑菇、靈芝等。) 1 特點: 個體微小,一般<0.1mm。
構(gòu)造簡單,有單細胞的,簡單多細胞的,非細胞的。進化地位低。
2 分類: 原核類: 三菌,三體。 真核類: 真菌,原生動物,顯微藻類。
非細胞類: 病毒,亞病毒 ( 類病毒,擬病毒,朊病毒)。 3 五大共性: 體積小,面積大; 吸收多,轉(zhuǎn)化快微生物; 生長旺,繁殖快; 適應(yīng)強,易變異; 分布廣,種類多。
[編輯本段]微生物的類群 種類 原核:細菌、放線菌、螺旋體、支原體、立克次氏體、衣原體。 真核:真菌、藻類、原生動物。
非細胞類:病毒和亞病毒。 一般地,在中國大陸地區(qū)的教科書中,均將微生物劃分為以下8大類: 細菌、病毒、真菌、放線菌、立克次體、支原體、衣原體、螺旋體。
1 細菌: (1)定義:一類細胞細短,結(jié)構(gòu)簡單,胞壁堅韌,多以二分裂方式繁殖和水生性強的原核生物 (2)分布:溫暖,潮濕和富含有機質(zhì)的地方 (3)結(jié)構(gòu):主要是單細胞的原核生物,有球形,桿形,螺旋形 基本結(jié)構(gòu):細胞膜 細胞壁 細胞質(zhì) 核質(zhì) 特殊結(jié)構(gòu):莢膜、鞭毛、菌毛、芽胞 (4)繁殖: 主要以二分裂方式進行繁殖的 (5)菌落: 單個細菌用肉眼是看不見的,當單個或少數(shù)細菌在固體培養(yǎng)基啊行大量繁殖時,便會形成一個肉眼可見的,具有一定形態(tài)結(jié)構(gòu)的子細胞群落. 菌落是菌種鑒定的重要依據(jù).不同種類的細菌菌落的大小,形狀光澤度顏色硬度透明度都不同. 2 放線菌 (1)定義:一類主要成菌絲狀生長和以孢子繁殖的陸生性較強的原核生物 (2)分布:含水量較低,有機物較豐富的,呈微堿性的土壤中 (3)形態(tài)構(gòu)造:主要由菌絲組成,包括基內(nèi)菌絲和氣生菌絲(部分氣生菌絲可以成熟分化為孢子絲,產(chǎn)生孢子) (4)繁殖:通過形成無性孢子的形式進行無性繁殖 無性繁殖 有性繁殖 (5)菌落:在固體培養(yǎng)基上:干燥,不透明,表面呈致密的絲絨狀,彩色干粉 3 病毒 (1) 定義:一類由核酸和蛋白質(zhì)等少數(shù)幾種成分組成的“非細胞生物”,但是它的生存必須依賴于活細胞. (2)結(jié)構(gòu):蛋白質(zhì)衣殼以及核酸(核酸為DNA或RNA) (3)大?。阂话阒睆皆?00nm左右,最大的病毒直徑為200nm的牛痘病毒,最小的病毒直徑為28nm的脊髓灰質(zhì)炎病毒 (4)增殖:病毒的生命活動中一個顯著的特點為寄生性。病毒只能寄生在某種特定的活細胞內(nèi)才能生活。
并利用會宿主細胞內(nèi)的環(huán)境及原料快速復(fù)制增值。在非寄生狀態(tài)時呈結(jié)晶狀,不能進行獨立的代謝活動。
以 噬菌體為例: 吸附→DNA注入→復(fù)制、合成→組裝→釋放[編輯本段]微生物的特點 一、微生物的化學(xué)組成 C,H,O,N,P,S以及其他元素 二、微生物的營養(yǎng)物質(zhì) 1 水和無機鹽 2 碳源:凡能為微生物提供生長繁殖所需碳元素的營養(yǎng)物質(zhì) 來源 作用 3氮源:凡能為微生物提供所必需氮元素的營養(yǎng)物質(zhì) 來源 作用:主要用于合成蛋白質(zhì),核酸以及含氮的代謝產(chǎn)物 4 能源:能為微生物生命活動提供最初能源來源的營養(yǎng)物質(zhì)或輻射能 根據(jù)碳源和能源分類: 5生長因子:微生物生長不可缺少的微量有機物 能引起人和動物致病的微生物叫病源微生物,有八大類: 1.真菌:引起皮膚病。深部組織上感染。
2放線菌:皮膚,傷口感染。 3螺旋體:皮膚病,血液感染 如梅毒,鉤端螺旋體病。
4細菌:皮膚病化膿,上呼吸道感染 ,泌尿道感染,食物中毒,敗血壓癥,急性傳染病等。 5立克次氏體:斑疹傷寒等。
6衣原體:沙眼,泌尿生殖道感染。 7病毒:肝炎,乙型腦炎,麻疹,艾滋病等。
8支原體:肺炎,尿路感染。 生物界的微生物達幾萬種,大多數(shù)對人類有益,只有一少部份能致病。
有些微生物通常不致病,在特定環(huán)境下能引起感染稱條件致病菌。 能引起食品變質(zhì),腐敗,正因為它們分解自然界的物體,才能完成大自然的物質(zhì)循環(huán)。
微生物的作用 微生物對人類最重要的影響之一是導(dǎo)致傳染病的流行。在人類疾病中有50%是由病毒引起。
世界衛(wèi)生組織公布資料顯示:傳染病的發(fā)病率和病死率在所有疾病中占據(jù)第一位。微生物導(dǎo)致人類疾病的歷史,也就是人類與之不斷斗爭的歷史。
在疾病的預(yù)防和治療方面,人類取得了長足的進展,但是新現(xiàn)和再現(xiàn)的微生物感染還是不斷發(fā)生,像大量的病毒性疾病一直缺乏有效的治療藥物。一些疾病的致病機制并不清楚。
大量的廣譜抗生素的濫用造成了強大的選擇壓力,使許多菌株發(fā)生變異,導(dǎo)致耐藥性的產(chǎn)生,人類健康受到新的威脅。一些分節(jié)段的病毒之間可以通過重組或重配發(fā)生變異,最典型的例子就是流行性感冒病毒。
每次流感大流行流感病毒都與前次導(dǎo)致感染的株型發(fā)生了變異,這種快速的變異給疫苗的設(shè)計和治療造成了很大的障礙。而耐藥性結(jié)核桿菌的出現(xiàn)使原本已近控制住的結(jié)核感染又在世界范圍內(nèi)猖獗起來。
微生物千姿百態(tài),有些是腐敗性的,即引起食品氣味和組織結(jié)構(gòu)發(fā)生不良變化。當然有些微生物是有益的,它們可用來生產(chǎn)如奶酪,面包,泡菜,啤酒和葡萄酒。
微生物非常小,必須通過顯微鏡放大約1000 倍才能看到。比如中等大小的細菌,1000個疊加在一起只有句。
6.微生物知識
美國藥典(USP)中規(guī)定:“將微生物接種至一新鮮培養(yǎng)基上/內(nèi),每萌發(fā)一次即稱為一代,因此,當原始菌種復(fù)溶并轉(zhuǎn)至一培養(yǎng)基內(nèi)生長,即認為已傳代一次,” 并規(guī)定“菌種的傳代次數(shù)(自原始菌種凍干粉起)不得超過5代”。我國的GMP認證中也如此要求,并且中國藥典2005年版藥典也已做出“菌種的傳代次數(shù)(自原始菌種凍干粉起)不得超過5代”這個明確的規(guī)定。
實驗室菌種的傳代保藏過程
1. 按菌種說明書要求復(fù)溶菌粉,轉(zhuǎn)種于適當?shù)脑鼍囵B(yǎng)基內(nèi)(G1),復(fù)壯后轉(zhuǎn)接至平板上,并于適當溫度下培養(yǎng)適當時間,分離出單個純種菌落,此為第2代(G2)。
2. 菌種鑒定完成后,挑取純菌落制成濃菌懸液用于制備甘油冷凍管,同時挑取純菌落轉(zhuǎn)接斜面菌種作為工作用菌種。此時,保藏菌種為第2代,但工作用菌種則為第三代。
3. 將第2代菌種管冷凍保存,將工作用菌種于適當溫度下培養(yǎng)適當時間后可用于試驗。
4. 取一支冷凍保存的G2代菌種轉(zhuǎn)種于平板和斜面培養(yǎng)基上,平板上的菌種制成冷凍保藏管第三代(G3),斜面培養(yǎng)基經(jīng)適當溫度下培養(yǎng)適當時間后用作工作用菌種(W3)。
5. 將第三代菌種(G3)冷凍或低溫保存,將生長、轉(zhuǎn)種后的G2菌種經(jīng)滅菌處理后丟棄。
6. 當工作用菌種代數(shù)小于5時,可直接用上一代工作用菌種轉(zhuǎn)接下一代工作用菌種,如W3可直接轉(zhuǎn)接為W4。
7. 按上述程序操作,直至G4轉(zhuǎn)為W5為止,需重新開啟安瓿,再重復(fù)上述操作程序、保藏和使用菌種。
以上方法中,菌種被分為兩類。傳代用菌種和工作用菌種,傳代用菌種用于甘油冷凍管法保藏,工作用菌種用斜面低溫保藏法保藏。
實驗證明,甘油冷凍管的有效期至少為2年,但其主要適用于細菌(需氧)、酵母菌的傳代、保藏、對厭氧菌、真菌和芽孢類細菌則需應(yīng)用其它方法。