导图社区 微生物思维导图
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微生物学（Microbiology）
绪论
微生物
概念
微小生物（＜0.1mm）
肉眼难看清
特点
1．形态微小，结构简单
2．代谢旺盛，繁殖快速
3．适应性强，易变异
4．种类繁多，分布广泛
分布
土壤（大本营）
水体
空气（不适合生长繁殖）
地位
三域学说
古菌域（ Archaea ）
细菌域（ Bacteria ）
真核生物域（ Eukarya )
六界系统
病毒界+
原核生物界+
原生生物界+
真菌界+
动物界
植物界
微生物的作用
微生物是自然界物质循环的关键环节（分解者）
体内的健康菌群是人和动物健康的基本保证：帮助消化，提供必须的营养物质，组成生理屏障。
工农业生产（发酵）
生产医药产品（抗生素）
微生物学及其分科
一门研究微生物的形态结构、分类、生理代谢、遗传变异、生态分布和微生物与人类、动植物关系的学科
分科
按研究对象
细菌学
真菌学
病毒学
按研究内容
微生物形态学
微生物生理学
微生物遗传学
微生物生态学
按应用领域
普通微生物学
农业微生物学
工业微生物学
医学微生物学
食品微生物学
发展史
史前期 1676
劳动人民
朦胧
初始期1676-1861
列文虎克
形态
奠基期1861-1897
微生物学之父﹣巴斯德
细菌学之父﹣科赫
发展期1861-1897
成熟期1953以后
工业微生物发展简史
发展
重要地位
微生物-生命科学研究模式生物
中心法则
揭示生命本质
微生物与诺贝尔奖
原核微生物
细菌
无细胞器，透明或半透明的原核单细胞微生物
球菌
杆菌
螺旋菌
弧菌
螺菌
螺旋体
丝状：构成活性污泥骨架
结构
基本结构
细胞壁
功能
保护原生质体
决定革兰氏染色的性质
决定细胞基本形态
分子筛作用，阻挡大分子物质进入细胞
为鞭毛运动提供支点
成分
革兰氏阳性菌
磷脂酸（40％左右）
肽聚糖
革兰氏阴性菌
外壁层
脂多糖
蛋白质层
脂蛋白
基质蛋白
外壁蛋白
磷脂
1-2层肽聚糖分子，无磷酸酯
细胞膜
组成成分
糖类
少量核酸
控制物质进出
维持渗透压
含有多种物质合成所需的酶
鞭毛着生并为鞭毛提供能量
细胞质及其内含物
细胞质
水、蛋白质、 RNA 、脂、糖、盐
幼小菌为无色透明均一胶状物，富含 RNA
衰老菌为不均一、有液泡、颗粒物
含有丰富的酶系，营养物质合成、转化、代谢的场所
内含物
核糖体
60%RNA与40％蛋白质
合成蛋白质的场所
内涵颗粒
核质体一拟核
功能：负载遗传信息，决定主要性状
原核
特殊结构
质粒：细菌染色体外的遗传物质，由共价闭合环状双链 DNA 分子组成
用处
荚膜：某些细菌因新陈代谢而分泌于细 胞壁外的粘液状物质
负染色法
黏液层
菌胶团
衣鞘
芽孢：某些细菌当环境恶劣时，细胞质浓缩凝聚，逐步形成的应该圆形、椭圆或圆柱形的空泡状的休眠体
多层结构：孢外壁、芽孢衣、皮层、孢子壁和核心
特性
应用
鞭毛
着生方式及数目可用于菌种鉴定
运动
趋避性
化学趋避性
氧趋避性
光趋避性
细菌染色法
活菌
用美兰或 TTC 进行活菌染色
死菌
正染色
简单染色法
鉴别染色法
革兰氏染色法
阳性菌 G +（紫色）
阴性菌 G -（红色）
原理：加入染色剂后，因细胞壁成分不同，通透性不同，颜色不同
负染色
荚膜染色法
菌落：单个细胞在固体培养基表面形成 的集团
可用菌落特征判断不同微生物
影响因素
菌种特性
培养基种类
放线菌
放线菌种类繁多，形态多样
生物意义
生产抗菌素，酶类、维生素的生产菌
有机固体废弃物、堆肥发酵、废水生物处理
某些放线菌含有固氮作用
诺卡氏菌的一些工业应用
极少数放线菌有害
形态结构
孢子丝：无性繁殖
气生菌丝：分化孢子丝
基内（营养）菌丝：吸收营养
繁殖方式
无性孢子
菌丝片段：工业生产抗生素
菌落特征
质地紧密、表面常呈粉末状或褶皱状
正反不同
单细胞菌丝结构，不宜用接种环挑起（鉴定细菌和放线菌）
蓝细菌
特征
有光合色素，可光合作用
有些含有异形胞，可用于固氮
极少数含有孢子
分裂方式
无性繁殖
二等分裂
优劣
优：螺旋藻富含蛋白质
劣：”水化“、“赤潮”
广泛分布
古菌
最古老的生命体
生存条件极端：高盐、高温或极端缺氧
自然界中广泛分布
对其它生物无害
常用古菌
产甲烷古菌
已知最严格厌氧、能形成甲烷的化能自养或化能异样的古菌群 还原硫酸盐古菌
嗜热微生物
嗜碱微生物
嗜酸微生物
其他原核微生物
以下三类均为革兰氏阴性菌
立克次氏体
专型寄生在活细胞体内
可透性膜一一比一般细菌细胞膜膜疏松
支原体
无细胞壁
最小的可独立生活的细胞型生物
菌落呈”油煎荷包蛋“形
衣原体
专性寄生在宿主细胞内
同时含有 DNA 和 RNA
二分裂繁殖
原核微生物：是指具有核膜包被的真正细胞核能进行有丝分裂、细胞质中存在线粒体或时存在叶绿体等细胞器的微小生物。
分类
真核微生物主要特征
具有真正的细胞核，细胞核有核膜包被
没有叶绿素，不能进行光合作用
营养方式为异养吸收型
具有发达的菌丝体
细胞壁含几丁质（壳质）
以产生大量有性和（或）无性孢子的方式进行繁殖
陆生性较强
原核微生物与真核微生物的比较真核微生物的细胞构造
酵母菌
概念：一般泛指能够发酵糖类的各种单细胞真菌
特点：
个体一般以单细胞非菌丝状态存在
多数营出芽繁殖
能发酵糖类产能
细胞壁常含甘露聚糖
常生活在含糖量较高、酸度较大的水生环境
酵母菌细胞的形态和构造
主要成分：外层为甘露聚糖，内层为葡聚糖，中间为一层蛋白质
细胞核（双层核膜）
细胞器
线粒体
内质网
微体
液泡
核糖体（80S）
质粒
酵母菌的繁殖方式和生活史
芽殖：各属都存在
裂殖：在裂殖酵母属中存在
产无性孢子
有性繁殖：产子囊孢子（细胞壁融合过程-质配-核配-减数分裂）
酵母菌的生活史
营养体既能以单倍体也能以二倍体形
营养体只能以单倍体形式存在
营养体只能以二倍体的形式存在
霉菌
霉菌菌丝体及其分化形式
无隔膜菌丝
为含多个核的长管状单细胞，生 长表现为菌丝延长，细胞核裂值和细胞质增加
有隔膜菌丝
有横膈膜分隔成多细胞，每个细 胞含有一个或多个核，横膈膜上有小孔可供物质流通，每个细胞功能相同
单孔
多孔
菌丝体
营养菌丝体：在固体培养基上深入基内的菌丝，执行吸取营养物功能的菌丝体
营养菌丝体的特化形态及功能
假根（根霉属等低等真菌匍 匐菌丝与固体基质接触处分化出来的根状结构）
吸器
繁殖体
无性繁殖：不经过两性细胞的结合只是营养细胞的分裂或营养细胞的分化而形成新个体的过程
有性繁殖：需要经过两性细胞的结合而产生新个体的过程
有性孢子
霉菌的菌落
菌落形态较大，外观干燥，霉菌菌落成圆型，绒毛状，絮状或蜘蛛网状
菌丝在表面蔓延，菌落无固定大小。有霉味，孢子有不同的形状和颜色，使菌落表面呈不同结构和色泽
霉菌产生水溶性色素和非水溶性色素
霉菌菌落疏松，易于挑取
霉菌与其他微生物比较
常见霉菌
毛霉 根霉 曲霉 青霉 赤霉菌等
病毒与亚病毒
病毒
病毒的形态、构造和化学成分
病毒的大小：能通过细菌滤器，需借助电镜观察
病毒的形态
典型病毒粒的构造
核心（核酸）
衣壳（蛋白质）
核衣壳
病毒粒的对称体制
螺旋对称（如烟草花叶病毒）
二十面体对称（T偶数噬菌体）
复合对称（痘苗病毒）
病毒的群体形态
动植物细胞中的病毒包含体
噬菌体在菌苔上形成噬菌斑
动物病毒在宿主单层细胞培养物上形成空斑
植物病毒在植物叶片上形成枯斑
病毒的分类：可以依据宿主类型、感染部位、病毒粒的特征、复制释放的方式、免疫学特征，致病类型等多种分类依据来划分
4类病毒及其繁殖方式
原核生物的病毒-噬菌体：吸附→侵 入→增殖→成熟→裂解 植物病毒：被动侵入（借助昆虫等）→增殖→成熟→裂解
对宿主专一性差，其症状为使叶片发生花叶、黄化或红化；植株发生矮化、丛枝或畸形；枯斑或坏死
人类和脊椎动物病毒：根据其核酸类型可分为： dsDNA 、 ssDNA 、dsRNA 、 ssRNA
昆虫病毒
核型多角体病毒：数量最多
质型多角体病毒
颗粒体病毒
亚病毒因子
亚病毒因子：只含核酸、蛋白质其中一种的分子病原体或是由缺陷病毒构成的功能不完整的病原体
类病毒：是一类裸露的、专性寄生在活细胞内的分子病原体，仅含一个单链、环状、低相对分子质量的 RNA 分子，目前只在植物中发现。类病毒 RNA 相对分子量小，但能独立侵染宿主，侵入宿主后能自我复制，不需要辅助病毒。
拟病毒：又称类类病毒或壳内类病毒，是指一类包裹在病毒毒粒中的有缺陷的病毒。极其微小，一般仅由裸露的 DNA 或 RNA 组成。拟病毒的复制必须依赖辅助病毒的协助，故拟病毒也是卫星病毒。同时，拟病毒也可以干扰辅助病毒的复制和减轻其对宿主病毒的病害。因此，可将他们用于生物防治。
脈病毒：又称普利昂或蛋白侵染因子，是一类不含核酸的传染性蛋白质分子，是能侵染动物并在宿主细胞内复制的小分子疏水蛋白质。存在于动物、植物、微生物中。
脈病毒与真病毒的区别：呈淀粉样颗粒状；无核酸成分；无免疫原性；由宿主细胞内的基因编码；抗逆性强、能耐紫外线辐射、杀菌剂、高温
病毒与实践
危害与应用
噬菌体对发酵工业危害很大
用病毒杀虫剂防治作物虫害
利用病毒载体开展转基因动植物的育种
防治措施
杜绝噬菌体的各种来源
控制活菌体的来源
使用抗噬菌体株和定期轮换生产用菌
在基因工程操作中，把外源目的基因导入受体细胞并使之表达的中介体，称为载体。除原核生物的质粒外，病毒是最好的载体。
裸露毒粒：仅由核衣壳构成的病毒毒粒
