第11章——微生物

1.教材三级目录（旧教材，添加了新教材的内容）2.基础知识梳理3.适合：考前知识点复习、查漏补缺、知识体系建立

微生物

• 1.微生物的探究历程
  • 微生物学的建立
    • 列文虎克-第一个看见细菌
      • 巴斯德
        • 曲颈瓶实验：证明了只有在有活细菌存在的条件下才能繁殖出新的细菌
          • 彻底否定了“自然发生说”
        • 发酵是由微生物活动引起的
          • 制酒制醋等是微生物参与的发酵过程
          • 葡萄酒变质是有害微生物的作用
            • 巴氏消毒法：62℃保持30min
              • 优点：既杀死有害微生物又保存了营养物质
              • 缺点：仍保有小部分耐热细菌
        • 疾病是由病原微生物引起的
          • 有些疾病与发酵具有相同之处→科赫等分离出炭疽芽孢杆菌等→微生物致病论被证实
            • 巴斯德-免疫法：发明炭疽病疫苗和狂犬病疫苗
    • 微生物研究 形态描述→生理学研究
      • 建立微生物技术：纯种分离、培养和无菌操作等
  • 微生物学与生物学发展主流的汇合
    • “一个基因一个酶”学说→将微生物与遗传学和生物化学紧密结合→微生物学逐渐与生物学发展的主流汇合
• 2.显微镜下的微生物
  • 真细菌和古细菌∈单细胞原核生物
    • 真细菌（通常环境条件）
      • 结构
        • 基本结构：细胞壁、细胞膜、拟核、细胞质
        • 特殊结构：荚膜、鞭毛、菌毛、质粒
      • 繁殖方式：分裂繁殖
      • 生长条件恶劣时一个细菌形成一个芽孢（休眠体）→条件适宜时一个芽孢萌发形成一个细菌
        • 芽孢在高压灭菌条件下才能杀灭
    • 古细菌（极端环境条件）
      • 青霉素不能抑制其细胞壁的合成且对利福平（抑制真细菌RNA的合成）不敏感
  • 真菌∈真核生物
    • 异养型微生物∈分解者
      • 酵母菌
        • 单细胞
          • 以出芽或孢子的方式繁殖
      • 霉菌
        • 营养体基本结构：菌丝
          • 通过无性（孢囊孢子、分生孢子）孢子或有性孢子（接合孢子）繁殖
            • 应用
              • 某些青霉用于发酵生产青霉素或酶制剂
              • 某些曲霉和根霉时发酵工业的重要菌种
      • 蕈（俗称：菌菇）
        • 地上部分
          • 子实体：菌盖+菌柄
        • 地下部分
          • 丝状，与菌柄相连
  • 原生生物
    • 原生生物的祖先很可能时真菌、植物和动物的祖先
      • 单细胞藻类∈真核生物
        • 有含有光合色素的细胞器 【书例】衣藻的杯状的叶绿体
        • 衣藻、小球藻、硅藻
        • 影响
          • 水域生态系统的生产者：光合产物增加水体溶解氧，维护水域生态系统稳定
          • 赤潮→其他水生生物窒息死亡；通过食物链危害水生动物和人类
      • 原生动物∈单细胞真核生物
        • 有一个或多个细胞核，时水域中的主要浮游生物
      • 黏菌
  • 共同特性
    • 个体微小
    • 结构简单
    • 分布广
    • 营养方式多样
    • 生长繁殖快
• 3.微生物的营养
  • 微生物所需要的营养物质
    • 营养物质：满足生物生命轰动所需要的物质
      • 碳源
        • 成为微生物结构物质和代谢产物，通常也是能源物质
          • 有机碳源→异养型微生物
          • 无机碳源：CO₂→自养型微生物
      • 氮源
        • 主要用于合成细胞中的蛋白质、核酸等含氮物质
          • 有机氮源
          • 无机氮源
            • N₂→固氮菌
              • 不是能源物质
            • 硝酸盐、铵盐→硝化细菌
              • 也是能源物质，用于同化CO₂
      • 无机盐
        • 往往混合在天然物质、自来水等物质中→一般不需要特别加入
      • 生长因子
        • 维生素、氨基酸、碱基（嘌呤和嘧啶）
          • 培养大肠杆菌和能进行光合作用的微生物不需要添加
            • 已加入天然物质的不需要添加
              • 酵母浸膏、牛肉浸膏、植物组织提取液等
      • 水
    • 营养：生物获得和利用营养物质的过程
  • 培养基
    • 配置的基本原则
      • 根据微生物生长需要
        • 自养型微生物：不加有机碳源，加无机氮源
          • 异养型微生物：必须加有机碳源，氮源均可
            • 自生固氮菌：不加氮源，必须加有机碳源
    • 类型
      • 作用：通用培养基&选择培养基
        • 大肠杆菌中加入伊红、美蓝染料→菌落呈有金属光泽的紫黑色
      • 物理性质：液体培养基&固体培养基（加琼脂等凝固剂）
        • 大规模培养→液体通用培养基/分离纯化→固体选择培养基
  • 【实验】培养基的配置
    • 过程：计算→称量→溶解→定容→调pH→高压灭菌→（无菌条件：开启的超净工作台）倒平板
      • 高压灭菌：1.05kg/cm²、121℃保持15-30min
      • 灭菌后待培养基冷却至50℃左右再倒平板
        • 培养皿倒置防止泠凝水污染
  • 【实验】微生物的接种和抗生素抑菌现象的观察
    • 接种和菌落观察
      • 无菌操作：开启的超净工作台+酒精灯火焰旁
        • 接种环划线法接种
          • 每次划线前后都要用酒精灯火焰灼烧接种环且冷却后再划线
            • 划线首尾相连→稀释接种物→单个菌落
              • 接种完倒置培养
    • 抗生素对微生物的抑制作用
      • 无菌操作：开启的超净工作台
        • 无菌玻璃刮产涂布法接种
          • 事先在培养基底部做好记号
            • 透明圈问题
              • 抗生素版（培养基本身透明）
                • 培养基浑浊原因：细菌繁殖引起培养基表面浑浊
                • 透明圈成因：滤纸片周围细菌不能繁殖，形成无菌透明圈
              • 物质降解版（培养基本身不透明）
                • 培养基浑浊原因：培养基中含有某种不透明的物质
                • 透明圈成因：培养基种的某营养物质被消耗，在菌落旁形成透明圈
• 4.微生物传染病的传播和预防
  • 微生物传染病的传播
    • 传染链
      • 传染源
        • 将病原微生物直接传播给宿主的生物
          • 随人类传染病来说，最主要的传染源时染病的额生物
      • 传播途径
        • 空气传播
          • 飞沫核、尘埃等
        • 接触传播
          • 触碰、接吻、性接触（艾滋病）、口腔分泌物、伤口接触、胎盘、直接接触动物或动物制品
        • 媒介物传播
          • 被污染的无生命媒介物
        • 病媒传播
          • 带有病原微生物的生物
      • 易感人群
        • 对特定的传染病缺乏特异性免疫力
          • 病例数量的规律
            • 先缓慢增长：易感人群多
            • 再快速增长：易感人群多且随感染人数增加，传染力增强
            • 后下降：随感染人员和控制和对易感人群的保护，群体免疫力增强
      • 3各基本环节同时存在才会引起传染病传播
  • 病原菌和病毒的治病过程
    • 病原菌的治病过程
      • 病原菌进入人体后定居再人体的特定组织（高度的专一性）→激活人体免疫系统
        • 感染结局取决于病原菌毒力和人体免疫力的相互作用
          • 毒力＞免疫力：显性感染（有明显症状）-“确证”
          • 毒力≈免疫力：潜伏感染（有病灶但不表现出感病症状）
          • 毒力＜免疫力：隐性感染（无症状，一段时间后病原菌被杀死）-“无症状”
        • 治病方式
          • 细菌毒素：人体中毒，严重损伤人体，并引起内环境失调
          • 寄生细胞→细胞大量死亡→组织功能受损
    • 病毒的治病过程
      • 病毒的分类
        • 包膜病毒→包膜与宿主细胞膜融合进入细胞
        • 裸露病毒→胞吞进入细胞
      • 治病过程
        • 病毒进入病寄生在宿主细胞中（高度的专一性）
          • 严格的细胞内寄生性
          • 大量繁殖→细胞大量死亡→组织功能受损
          • 寄生再免疫细胞内→免疫力下降→引起并发症
          • 引起细胞癌变
      • 病毒的类型
        • DNA病毒
        • RNA病毒
          • 逆转录病毒
          • 非逆转录病毒
          • 新型冠状病毒
  • 微生物传染病的预防
    • 切断传染链中的至少一环
      • 控制传染源
      • 切断传播途径
      • 保护易感人群
        • 接种疫苗是预防微生物传染病最有效的措施
          • 疫苗
            • 制备：利用病原微生物机构或组成上的抗原
              • 病毒的衣壳蛋白，细菌的荚膜、外膜、细胞壁等
            • 有效性很大程度依赖与病原微生物抗原的稳定性