10 华东理工大学《微生物学教程》上课讲义HIV 病毒为球形。有两种：HIV-1 危害人体（9 型，A B C D E F G H O）。致病原理： 正常的免疫系统：抗原传递给T 细胞.B 细胞.产生抗体。HIV 病毒与T 细胞相似，从而破坏了正常的免疫系统，由于没有了抗体，故表现出抵抗力差。原先寄生于中非猴类上的小小病毒1981 年首先在中美洲发现1983 年从病原体上分离到了该病毒1987 年定名为HIV 治疗：疫苗：灭活疫苗，重组疫苗。药物：AZT(叠氮脱氧胸腺嘧啶核苷)。传播途径：不正常性行为，血液，注射器，母婴传给幼儿。防止策略：抑制病毒HIV 的增殖，增强机体的免疫力，杜绝传播途径。病毒在基因工程中的应用只有一半左右的基因参与其生命活动，因此可插入分子量较大的DNA 片段。λ噬菌体：科斯质粒（cosmid）: λ噬菌体的粘性末端和质粒构建而成。特点：感染力强；cos 位点连接形成环状，似质粒；可克隆大片段。用途：理论研究；包涵体：昆虫病毒的多角体用于生物防治；吞噬绿脓杆菌。危害：工业发酵的污染；人类的疾病。光能碳源\能源光能异养型有机物光能自养型无机物第五章微生物的营养和培养基营养(nutrition)：生物体从外部环境中摄取对其生命活动必须的能量和物质，以满足正常生长和繁殖需要的一种最基本的生理功能。营养物(nutrient)：具有营养功能的物质。第一节微生物的六种营养要素细胞的化学组成：元素：C、H、O、N、矿物元素；存在形式：有机物、无机物。微生物是杂食性的：一般生物能利用的，微生物能利用；一般生物不能利用的，微生物也能利用；一般生物有害的，微生物还能利用。微生物的营养要素：碳源、氮源、能源、生长因子、无机盐、水。碳源(carbon source)：有机碳源：淀粉、葡萄糖等；无机碳源：Na2CO3 等。葡萄糖、乳糖的二次生长。氮源(nitrogen source)：有机氮源：蛋白胨、黄豆粉、玉米浆；无机氮源：NH4NO3、(NH4)2SO4； 速效氮源，迟效氮源。能源(energy source)：化学物质，辐射能。生长因子(growth factor)：有三类：氨基酸，维生素，核苷酸。无机盐：提供矿物元素和微量元素。水：水是良好的溶剂；生化反应在水中进行；水的比热大。第二节微生物的营养类型划分依据：碳源和能源。化学能化能异养型化能自养型

12 华东理工大学《微生物学教程》上课讲义
第四节培养基培养基(medium，culture medium)：是一种人工配制的、适合微生物生长繁殖或产生代谢产物用的混合养料。选用和设计培养基的原则和方法四个原则：目的明确（根据不同微生物的营养需要配制不同的培养基）；营养协调（注意营养物的浓度和配比，特别是碳氮比（ C/N ））；物理化学条件适宜（PH、渗透压、水活度）； 经济节约。四种方法：生态模拟，查阅文献，精心设计，试验比较。培养基的种类及其应用按对培养基的了解来分天然培养基(complex medium, undefined medium)，较经济，一般用于大规模生产组合培养基(defined medium)或称合成培养基(synthetic medium)，较昂贵，一般用于研究工作（代谢、遗传分析），特点：组份精确，重复性好。按培养基外观的物理状态来分固体培养基(solid medium)，一般加有凝固剂，凝固剂含量一般为1～2％ 作为凝固剂的条件：不被微生物分解利用，生长温度范围内保持固体状态，凝固点温度对微生物无害，不因灭菌而破坏，透明度好、配制方便、价格低。用途：由于固体培养基能提供表面，形成单菌落，因此可用于：菌种分离、鉴定、保藏等半固体培养基(semi-solid medium)，凝固剂含量一般约为0.5% 用途：观察细菌的运动，测定噬菌体效价等。液体培养基(liquid medium)，培养基中没有凝固剂。用途：大量培养微生物，研究生理代谢等。按培养基的功能来分选择培养基(selected medium) 用途：将混合军中所需的目的微生物分离出来加富培养基(enriched medium) 鉴别培养基(differential medium) 用途：细菌学检验遗传研究第六章微生物的代谢和发酵新陈代谢(metabolism)简称代谢，是指发生在活细胞中的各种分解代谢(catabolism)和合成代谢(anabolism)的总和。即新陈代谢＝分解代谢＋台成代谢分解代谢又称异化作用，是指复杂的有机物分子通过分解代谢酶系的催化产生简单分子、能量(一般以腺苷三磷酸即ATP 形式存在)和还原力(或称还原当量，一般用[H]来表示)的作用。合成代谢又称同化作用，与分解代谢正好相反，是指在合成代谢酶系的催化下，由简单小分子、ATP 形式的能13 初级代谢： 次级代谢： 第一节微生物的能量代谢华东理工大学《微生物学教程》上课讲义量和[H]形式的还原力一起，共同合成复杂的生物大分子的过程。最初的能源（primary energy sources）： 有机物，还原态无机物，日光辐射能。通用能源（universal energy source）： ATP。生物氧化：脱氢、递氢、受氢。发酵：基质为有机物，最终电子受体为有机物。葡萄糖→ 丙酮酸（EMP 途径） 产生2 个ATP（ 底物水平磷酸化） 由于基质氧化不彻底，发酵的结果仍积累有机物，所以产生的能量较少。例：葡萄糖→ 丙酮酸→乳酸，产生54 kcal 的能量不同的微生物发酵可产生不同的产物，例：葡萄糖→ 丙酮酸→乳酸or 乙醇or 丙酮丁醇有氧呼吸：彻底的氧化过程。基质为有机物，最终电子受体为分子氧。葡萄糖→CO 产生38 个ATP，其中底物水平磷酸化产生2 个ATP，氧化磷酸化产生36 个ATP EMP 途迳：葡萄糖→丙酮酸；丙酮酸→乙酰CoA（氧化脱羧体系）；TCA 循环。电子传递链无氧呼吸： 基质为有机物，最终电子受体为无机物。C6H12O6+12KNO3→6CO2+12KNO2+6H2O ＋ 429kcal 三种生物氧化方式的产能水平比较2 + H2O

14 华东理工大学《微生物学教程》上课讲义最高：有氧呼吸，第二：无氧呼吸， 最低：发酵。“鬼火”的生物学解释： 在无氧条件下，某些微生物在没有氧、氮或硫作为呼吸作用的最终电子受体时，可以磷酸盐代替，其结果是生成磷化氢(PH３)，一种易燃气体。当有机物腐败变质时，经常会发生这种情况。若埋葬尸体的坟墓封口不严时．这种气体就很易逸出。农村的墓地通常位于山坡上，埋葬着大量尸体。在夜晚， 气体燃烧会发出绿幽幽的光，长期以来人们无法正确地解释这种现象，将其称之为“鬼火”。烃类化合物的分解烃类化合物主要是被氧化，是一个绝对需氧的过程，在缺氧条件下，烃类完全不受微生物影响。（所以地下沉积的石油会长期不变） 能分解烃类的微生物：细菌（假单胞菌，分枝杆菌，棒状杆菌）；放线菌（链霉菌，诺卡氏菌）；酵母菌。一般在油田及炼油厂附近都能分离到。应用：萘被假单胞菌利用生成水杨酸；丙烯氰生成丙烯酰胺；石油脱蜡；石油代替粮食发酵； 石油探测。绝对好氧：优点：石油不被破坏；缺点：发酵过程需通入大量氧气，消耗动力；发酵培养基中需要加乳化剂（因为烃类石油类物质，与水不相容）。第二节生物固氮固氮生物：能使氮分子还原成氨的生物。一般均为原核生物，于1888 年分离到。能固氮的微生物：自生固氮菌，共生固氮菌，联合固氮菌。固氮的生化机制：固氮反应的必要条件：固氮酶(nitrogenase)，能量（ATP），还原力，严格的厌氧微环境。固氮的生化途径：N2+8[H]+18~24ATP→2NH3+H2+18~24ADP+18~24Pi

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