【正文】 桿菌：好氣性芽孢桿菌屬，厭氧性芽孢桿菌屬；球菌：芽孢八疊球菌；螺旋菌：孢螺菌屬芽孢的類型。休眠期間的芽孢不能檢查出任何代謝活力，稱為穩(wěn)生態(tài)。②貯藏養(yǎng)料③作為透性屏障或離子交換系介質(zhì)④附著作用⑤細菌間的信息識別作用⑥堆積代謝廢物芽孢(endospore/spore)某些細菌在其生長發(fā)育后期，在細胞內(nèi)形成一個圓形或橢圓形、厚壁、含水量極低、抗逆性極強的休眠體。糖被的有無、厚薄與菌種遺傳性有關(guān)，還與環(huán)境條件（特別是營養(yǎng)）密切相關(guān)。數(shù)量僅一至少數(shù)幾根。傘毛（Pilus)（菌毛、纖毛、線毛）功能：作為噬菌體的吸附位點；作為附著到哺乳動物細胞或其他物體的工具。鞭毛的結(jié)構(gòu)。：①革蘭氏陽性細菌由于其細胞壁較厚、肽聚糖網(wǎng)層多和 交聯(lián)致密，故遇乙醇或丙酮作脫色劑處理時，因失水反而使網(wǎng)孔縮小，再加上它不含類脂，故乙醇處理不會溶出縫隙，因此能把結(jié)晶紫與碘復(fù)合物牢牢留在壁內(nèi)，使其仍呈紫色。 細菌細胞壁成分的總結(jié)肽聚糖結(jié)構(gòu)只出現(xiàn)在原核生物中，胞壁酸、磷壁酸（垣酸）、D型氨基酸及二氨基庚二酸都是細菌以及與細菌相近的原核生物細胞壁中特有的成分。在金黃色葡萄球菌中，接在N乙酰胞壁酸上的四肽尾為LAla→ DGlu→ LLys→ DAla, 其中兩種D型氨基酸在細菌細胞壁之外很少出現(xiàn)。:也叫粘肽、葡萄糖胺肽、胞壁質(zhì)或粘質(zhì)復(fù)合物。⑧類群（group）:是一個在分類上沒有地位的普通名詞，它可非正式地指定一組具有某些共同性狀的生物。⑤亞種（subspecies,subsp.,ssp.)在一個種內(nèi)，根據(jù)少數(shù)幾個穩(wěn)定的變異特征或根據(jù)遺傳性狀區(qū)分成小群，從而把一個種分成兩個或多個小群，這些小的分類單位稱為亞種。②微生物分類學(xué)：是指根據(jù)微生物的親緣關(guān)系把它們排列成一個有規(guī)律的分類系統(tǒng)的科學(xué)。雙名法：雙名法指一個物種的學(xué)名由前面一個屬名（generic name）和后面一個種名（specific epithet）兩部分組成 。②吸收多，轉(zhuǎn)化快。③生長旺，繁殖快。 屬名的詞首須大寫，種名加詞的字首須小寫（包括由人名或地名等專用名詞衍生的）。③分類單元：是指某一個具體的分類群。⑥型:是同一細菌種內(nèi)顯示很小生物化學(xué)與生物學(xué)差異的菌株，常用于細菌（尤其是致病菌）中緊密相關(guān)菌株的區(qū)分⑦菌株:又稱品系（在病毒中則稱毒株或株）。⑨態(tài)（state）:通常指微生物的菌落變異狀態(tài)，如粗糙、光滑或粘液狀等。少數(shù)細菌不含肽聚糖，如屬于古細菌類的嗜細菌，產(chǎn)甲烷菌和硫化細菌。③肽橋或肽間橋：在金黃色葡萄球菌中，肽橋為甘氨酸五肽，它起著連接前后兩個四肽尾分子的“橋梁”作用。具有兩種D型的氨基酸，即DAla和 DGlu。②革蘭氏陰性細菌因其細胞壁薄、外壁層的類脂含量高、肽聚糖層薄和交聯(lián)度差，以類脂為主的外膜迅速溶解，薄而松散的肽聚糖網(wǎng)不能阻擋結(jié)晶紫與碘復(fù)合物的溶出，因此通過乙醇脫色后細胞退成無色。（課本）G+的鞭毛結(jié)構(gòu)較為簡單，例如枯草芽孢桿菌鞭毛的基體僅有S和M兩個環(huán)，而鞭毛和鉤形鞘與G相同。傘毛是一種長在細菌體表的纖細、中空、短直、數(shù)量較多的蛋白質(zhì)類附屬物，具有使菌體附著于物體表面的功能。性毛一般見于革蘭氏陰性細菌的雄性菌珠中。糖被按其有無固定層次、層次薄厚又可分為莢膜、微莢膜,粘液層,和菌膠團。由于一個營養(yǎng)細胞內(nèi)僅生成一個芽孢，故芽孢無繁殖功能。一般的芽孢在普通的條件下可保持幾年至幾十年的生活力。芽孢的構(gòu)造芽孢特有的化學(xué)物質(zhì)芽孢耐熱機制①是由芽孢化學(xué)組成的特點決定的②含有吡啶－2，6二羧酸（DPA）③含有芽孢特有的芽孢肽聚糖④芽孢平均含40％，皮層70％，多為結(jié)合水⑤芽孢中酶的分子量較營養(yǎng)細胞小滲透調(diào)節(jié)皮層膨脹學(xué)說：芽孢的耐熱性在于芽孢衣對多價陽離子和水分的透性很差和皮層的離子強度很高，從而使皮層產(chǎn)生極高的滲透壓去奪取芽孢核心的水分，其結(jié)果造成皮層的充分膨脹，而核心部分的細胞質(zhì)卻變得高度失水，因此具有極強耐熱性。活化作用是可逆的，故處理后必須及時將芽孢接種到合適的培養(yǎng)基中去。芽孢核心部分開始迅速合成DNA、RNA 和蛋白質(zhì)，于是出現(xiàn)了發(fā)芽并很快變成新營養(yǎng)細胞。結(jié)果會形成以母細胞為中心的一堆肉眼可見、有一定形態(tài)結(jié)構(gòu)的子細胞團，這就是菌落。菌落特征包括菌落大小、形狀、光澤、顏色、硬度、透明度等。菌絲大小為直徑 －600um，可產(chǎn)生不同顏色的色素，水溶性色素可使培養(yǎng)基著色，非水容性色素可使菌落呈現(xiàn)相應(yīng)顏色。放線菌的繁殖放線菌的發(fā)育周期是一個連續(xù)的過程，以鏈霉菌為例：①孢子在適宜條件下萌發(fā)，長出13個芽管；②芽管伸長，長出分枝，分枝越來越多，形成營養(yǎng)菌絲體；③營養(yǎng)菌絲體發(fā)育到一定階段，向培養(yǎng)基外部空間生長成為氣生菌絲體；④氣生菌絲體發(fā)育到一定程度，在它的上面形成孢子絲；⑤孢子絲以一定的方式形成孢子。酵母菌的細胞形態(tài)通常有球狀、卵圓狀、橢圓狀、柱狀和香腸狀等多種，多為單細胞。如果不脫離母細胞，又長出新芽，子細胞就和母細胞連接在一起，形成藕節(jié)狀或竹節(jié)狀的細胞串，稱為假菌絲。首先是在芽基很寬的頸處出芽，然后形成一層橫隔將芽與母細胞分開。 單倍體：細胞中只有一套染色體雙倍體：細胞中含有二套染色體 酵母菌以形成子囊和子囊孢子的形式進行有性繁殖：①兩個性別不同的單倍體細胞靠近，相互接觸；②接觸處細胞壁消失，質(zhì)配③核配，形成二倍體核的接合子 A、以二倍體方式進行營養(yǎng)細胞生長繁殖，獨立生活；下次有性繁殖前進行減數(shù)分裂。酵母生活史按其單倍體生長時間的長短分三類：①營養(yǎng)體既能以單倍體也能以二倍體形式存在（n）形式存在，也能以二倍體（2n形 式存在 ③在液體培養(yǎng)基中生長時可使清亮的培養(yǎng)基變混濁，這點與細菌相似，但酵母菌也表現(xiàn)出一定的特征，如有些種類生長在培養(yǎng)基的底部，并產(chǎn)生沉淀物；有些在液體培養(yǎng)基中均勻生長；有些則生長在液面，產(chǎn)生不同的形態(tài)的菌醭，具有一定的分類意義。②次生菌絲（二級菌絲）不同性別的一級菌絲發(fā)生接合后，通過質(zhì)配形成了由雙核細胞構(gòu)成的～。⑤擔(dān)孢子：子實體成熟后，雙核菌絲的頂端膨大，其中的兩個核融合形成一個新核，此過程稱核配。繁殖過程病毒不存在個體的生長過程，不是以二分裂繁殖，只有核酸和蛋白質(zhì)的合成與裝配。噬菌體的裂解量一般為幾十到上百個，植物病毒和動物病毒可達數(shù)百乃至上萬個。裂解量的數(shù)值相對穩(wěn)定，如T4：100；φ174：1000；f2：10000；谷氨酸生產(chǎn)菌的噬菌體為50150。 溶源菌的顯著特性：① 溶原性是溶源菌的一個極穩(wěn)定的遺傳特性；② 自發(fā)裂解（spontaneous lysis） 10e2~10e5 ③ 誘導(dǎo)（induction）溫和噬菌體的溶源性反應(yīng)： 烈性噬菌體（virulent phage）：感染宿主細胞后能在細胞內(nèi)正常復(fù)制并最終殺死細胞，形成裂解循環(huán)（lytic cycle）。 ⑤復(fù)愈性：溶源性細菌細胞內(nèi)原噬菌體消失 ⑥溶源轉(zhuǎn)變(lysogenicconversion)：原噬菌體引起的溶源性細菌除免疫性外的其他的表形改變，稱為溶源轉(zhuǎn)變?nèi)茉淳淖R別檢驗?zāi)尘晔欠駷槿茉淳姆椒?，是將少量溶源菌與大量的敏感性指示菌相混合，然后與上層瓊脂培養(yǎng)基混勻后倒平板，經(jīng)培養(yǎng)后溶源菌就一一長成菌落。所有的類病毒RNA均無mRNA活性，不能編碼蛋白質(zhì)。 第一節(jié) 微生物的營養(yǎng)營養(yǎng)物（nutrient）：指具有營養(yǎng)功能的物質(zhì)，那些能夠滿足微生物機體生長、繁殖和完成各種生理活動所需的物質(zhì)。αw過低時，微生物生長的遲緩期延長，比生長速率和總生長量減少。 氮源譜：如把微生物作為一個整體來看，其可利用的氮源范圍即氮源譜。在餅粉中，氮主要以大分子蛋白質(zhì)形式存在，微生物需將其降解成小分子的肽和氨基酸后才可利用，故稱遲效性氮源。（四）能源（energy source）能為微生物生命活動提供最初能量來源的營養(yǎng)物質(zhì)或輻射能，稱為能源。（六）無機鹽（mineral salts） 無機鹽（mineral salts）或礦質(zhì)元素主要可為微生物提供除碳、氮源以外的各種重要元素。 三、營養(yǎng)物質(zhì)的跨膜運輸（簡單擴散，simple diffusion） 擴散是非特異性的，不需載體蛋白協(xié)助，（active transport）（1）定義 主動運送指一類須提供能量（包括ATP、質(zhì)子動勢或“離子泵”等）并通過細胞膜上特異性載體蛋白構(gòu)象的變化，而使膜外環(huán)境中低濃度的溶質(zhì)運入膜內(nèi)的一種運送方式。 四種運送營養(yǎng)物質(zhì)方式的比較： 四、微生物培養(yǎng)基培養(yǎng)基是指由人工配制的、專供微生物培養(yǎng)、分離、鑒別、研究和保存用的混合營養(yǎng)物制品。（3）pH值細菌：pH ~：pH ~： pH ~：pH ~ CaCO3（不溶于水又是沉淀性的，在培養(yǎng)基中分布不均勻）、NaHCO3均可用來調(diào)節(jié)培養(yǎng)基的pH。 （3）半組合培養(yǎng)基 指一類主要以化學(xué)試劑配制，同時還加有某種或某些天然成分的培養(yǎng)基。適用于大規(guī)模的培養(yǎng)微生物。 (4)濾膜是一種堅韌且?guī)в袩o數(shù)微孔的醋酸纖維薄膜。 按目的用途基礎(chǔ)培養(yǎng)基：是含有一般微生物生長繁殖所需的基本營養(yǎng)物質(zhì)的培養(yǎng)基。 常用于菌種篩選。①加富性選擇培養(yǎng)基 廣義：選擇培養(yǎng)基包括加富培養(yǎng)基。EMB培養(yǎng)基中伊紅和美藍的作用①伊紅Y是一種紅色酸性染料，美藍是一種藍色堿性染料。第二節(jié) 微生物的生長微生物學(xué)中將在實驗條件下從一個單細胞繁殖得到的后代稱為純培養(yǎng)。 (1)比濁法 用分光光度法對無色的微生物懸浮液進行測定，一般選用600～700nm波段?？捎蒙锇l(fā)光儀測定光照強度，從而換算出ATP的濃度。采用特定的染色技術(shù)進行活菌染色，然后用光學(xué)顯微鏡計數(shù)的方法。 (5)Coulter 電子計數(shù)器 (6)菌絲長度 (2)膜過濾培養(yǎng)菌落計數(shù)法當(dāng)樣品中菌數(shù)很低時，可以將一定體積的湖水、海水或飲用水等樣品通過膜過濾器，然后將將膜轉(zhuǎn)到相應(yīng)的培養(yǎng)基上進行培養(yǎng)，對形成的菌落進行統(tǒng)計。霉菌的生長 當(dāng)菌絲伸長到一定程度后就會出現(xiàn)分枝 三、微生物群體細胞的生長（一）微生物生長的描述微生物生長通常以細胞重量或細胞數(shù)倍增所需要的時間為表征。① 生長速率常數(shù)為零；② 細胞形態(tài)變大或增長 ③原生質(zhì)呈嗜堿性。① 生長速率常數(shù)R最大，因而細胞每分裂一次所需的時間——代時G或原生質(zhì)增加一倍所需的倍增時間最短； ② 細胞進行平衡生長，菌體各部分的成分十分均勻；③ 酶系活躍，代謝旺盛；C、影響微生物增代時間（代時）的因素① 菌種，不同的微生物及微生物的不同菌株代時不同； ② 營養(yǎng)成分，在營養(yǎng)豐富的培養(yǎng)基中生長代時短，反之則長； ③ 營養(yǎng)物濃度，營養(yǎng)物的濃度可影響微生物的生長速率和生長總量 ，在一定范圍內(nèi)，生長速率與營養(yǎng)物濃度呈正比； ④ 培養(yǎng)溫度，在一定范圍，生長速率與培養(yǎng)溫度呈正相關(guān)。 (2)芽孢桿菌在這時開始形成芽孢或建立自然感受態(tài)等； B、穩(wěn)定期到來的原因 ④ pH、氧化還原勢等理化條件越來越不適宜等。 生產(chǎn)上常通過補充營養(yǎng)物質(zhì)（補料）或取走代謝產(chǎn)物、調(diào)節(jié)pH、調(diào)節(jié)溫度、對好氧菌增加通氣、攪拌或振蕩等措施延長穩(wěn)定生長期，以獲得更多的菌體物質(zhì)或積累更多的代謝產(chǎn)物。同步生長：通過同步培養(yǎng)的手段而使細胞群體中各個體處于分裂步調(diào)一致的狀態(tài)，即同時進行分裂的生長方式，稱為同步生長。①離心法將不同步的細胞培養(yǎng)物懸浮在不被這種細菌利用的糖或葡聚糖的不同梯度溶液里，通過密度梯度離心將不同細胞分布成不同的細胞帶，每一細胞帶的細胞大致是處于同一生長期的細胞，分別將它們?nèi)〕鲞M行培養(yǎng)，就可以獲得同步培養(yǎng)。若濾膜足夠大，只要收集剛滴下的子細胞培養(yǎng)液即可獲得滿意的同步培養(yǎng)細胞。 重要特征：使微生物的增殖速度和代謝活性處于某種穩(wěn)定狀態(tài)連續(xù)培養(yǎng)的類型按控制方式分：內(nèi)控制（控制菌體密度）恒濁器 外控制（控制培養(yǎng)液流速及R）：恒化器按培養(yǎng)器串聯(lián)級數(shù)分：單級連續(xù)培養(yǎng)器 多級連續(xù)培養(yǎng)器按細胞狀態(tài)分：一般連續(xù)培養(yǎng)器 固定化連續(xù)培養(yǎng)器按用途分：實驗室科研用：連續(xù)培養(yǎng)器 發(fā)酵生產(chǎn)用：大型連續(xù)發(fā)酵罐在整個培養(yǎng)過程中 ，通過控制培養(yǎng)液的流速保持不變，并使微生物始終在低于最高生長速率的條件下生長繁殖的連續(xù)培養(yǎng)裝置。第四章　微生物的代謝與調(diào)節(jié)及其人工控制生物能的產(chǎn)生1底物水平磷酸化 物質(zhì)在生物氧化過程中，常生成一些含有高能鍵的化合物而這些化合物可直接偶聯(lián)ATP或GTP的合成。因此，在2 [H] 從NADH2傳遞至O2的過程中，只有三處能與磷酸化反應(yīng)（ADP+Pi ATP）相偶聯(lián)，所以產(chǎn)生3分子ATP?；瘜W(xué)滲透偶聯(lián)學(xué)說 由于ATP在生命活動中所起的重要作用，闡明ATP合成的具體機制長期以來一直是人們的研究熱點，至今能被許多學(xué)者認可的是英國學(xué)者米切爾（)1961年提出1978年獲諾貝爾獎的 化學(xué)滲透學(xué)說。構(gòu)象變化偶聯(lián)假說 1970年代，學(xué)者們發(fā)現(xiàn)ATP合成酶有基部、頭部和頸部3部分組成。 光合作用是自然界一個極其重要的生物學(xué)過程，其實質(zhì)是通過光合磷酸化將光能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能，以用于從CO2合成細胞物質(zhì)。電子首先從葉綠素躍遷到一系列電子載體的第一個載體上，在沿著電子傳遞體傳遞過程中，質(zhì)子被泵過膜，利用化學(xué)滲透作用，使ADP轉(zhuǎn)變?yōu)锳TP，存儲在電子傳遞中釋放出的能量，這種產(chǎn)生ATP等高能分子的方式叫做光合磷酸化。循環(huán)式光合磷酸化的特點：①電子傳遞途徑屬于循環(huán)式，即在光能驅(qū)動下，電子從菌綠素分子上逐出，通過類似呼吸鏈的循環(huán)，又回到菌綠素，其間產(chǎn)生了ATP；②產(chǎn)能（ATP）與產(chǎn)還原力［H］分別進行；③還原力來自H2S等無機氫供體；④不產(chǎn)氧。特點：①電子傳遞途徑屬非循環(huán)式的；②在有氧條件下進行；③有兩個光系統(tǒng)，其中的光合系統(tǒng)Ⅰ可利用紅光，光系統(tǒng)Ⅱ可利用藍光；④反應(yīng)中同時有ATP、還原力［H］和O2產(chǎn)生；⑤還原力NADPH2中的［H］來自H2O分子的光解產(chǎn)物H+和電子。主要代表有鹽生鹽桿菌、鹽沼鹽桿菌和紅皮鹽桿菌等。在無氧條件下，整個EMP途徑的產(chǎn)能效率雖很低，但生理功能及其重要：①供應(yīng)ATP形式的能量和NADH2形式的還原力； ②是連接其他幾個重要代謝途徑的橋梁； ③為生物合成提