聚糖骨架： N-乙酰葡糖胺+ N-乙酰塔罗糖胺糖醛酸 （β-1,3 糖苷键） 三肽侧链： L-Glu、 L-Ala、L-Lys 肽桥：L-Glu
2. 独特多糖细胞壁3. 硫酸化多糖细胞壁4. 糖蛋白细胞壁5. 蛋白质细胞壁 二. 细胞壁以内的构造 (原生质体)
一）细胞质膜：位于细胞壁内侧，包围着细胞质，柔软、脆弱、富有弹性的半透膜。 质壁分离、鉴别染色或原生质体破裂 超薄切片电子显微镜观察 化学组成和结构
1）磷脂 磷酸甘油脂的双分子层、磷酸端——亲水的头部、烃端——疏水的尾部 磷酸上的R基团因物种而异；脂肪酸的链长和饱和度也因物种和生长温度而异 2）蛋白质
周边蛋白：在膜的表面，亲水性（改变pH，离子强度等可分离）
跨膜蛋白:镶嵌于磷脂双层中，疏水性（需用表面活性剂或有机溶剂等剧烈条件才能分离）
2. 功能1）选择性运送物质；2）维持细胞内正常渗透压；3）含磷酸化酶系，是原核细胞产能场所；4）合成细胞壁和糖被组分的基地；5）着生鞭毛基体的部位。
古菌的细胞膜结构特点：1）聚异戊二烯甘油醚类脂2）醚键 双分子层膜3）单分子层膜（更牢固） 单双分子层膜 4）甘油3C上有独特的R基团，如磷酸酯基5）膜上含有独特脂类，如菌红素 二）细胞质及其内含物
细胞质 ：细胞质膜包围的除核区以外的一切半透明、胶状及小颗粒状物质的总称。 内含物：细胞质内形状较大的颗粒状结构。
细胞质组分：核糖体、酶、中间代谢物、营养物、质粒等。 核糖体：核糖核酸+蛋白质
内含物组分1. 颗粒性贮藏物 聚β-羟基丁酸 糖原和淀粉 异染粒 （磷源、能源） 藻青素 （氮源、能源） 硫滴和硫粒
3. 磁小体：某些趋磁细菌中存在的多面体结构，成分为Fe3O4 ，有膜包裹。 功能： 趋磁导向 4. 气泡 某些水生细菌含有 蛋白质组成的圆形或梭形结构 贮存气体 功能：运动工具 三）核区：指原核生物所特有的无核膜包裹、无固定形态的原始细胞核。 环状双螺旋DNA 一个细胞正常只含一个核区，有时多个
功能：携带细菌的绝大多数遗传信息，是生长发育、新陈代谢、遗传变异的控制中心。
质粒：细菌染色体以外的遗传物质，能独立复制，为共价闭合环状的双螺旋DNA。在细胞内的拷贝数多少不一 分子量小：1×106 ～100×106Da 基因少：几个到上百个 genes
功能：携带细菌的部分非必需遗传信息，执行某些特殊的功能，常可转移到其他细菌并具有重组性。 四）特殊的休眠构造
1. 芽孢：某些细菌在生长发育后期，能在细胞内部形成一个圆形、椭圆形或圆柱形的壁厚、含水量低、抗逆性强的高度折光的休眠体，称为芽孢。 抵抗热、紫外线、电离辐射、干燥、化学药品，
存活时间长，产生芽胞的大都是革兰阳性菌：如芽孢杆菌属、梭菌属、生孢八叠球菌属等 1）芽孢的形态：芽胞的形状、大小、位置和表面特征等具有重要的分类鉴别意义。 2）芽孢的结构五部分：（1）孢外壁：脂蛋白 （2） 芽孢衣：蛋白（30％-60％干重）
（3）皮层：特殊肽聚糖、DPA-Ca （4） 核心壁：类似细胞质膜 (5) 核心：含芽孢壁、芽孢质膜、芽孢质和核区等
4）芽孢的萌发： 活化 出芽 生长 芽孢出芽时，壁薄或不完整，出现很强的感受态
7）伴孢晶体： 少数芽孢杆菌在形成芽孢时，芽孢旁产生菱形或双锥形的碱溶性蛋白晶体，称为伴孢晶体。 （1）可毒杀200多种昆虫（生物农药）（2细菌分类鉴定的重要指标（3）有助于细菌长期保藏（4）有助于芽孢菌的筛选（5）衡量消毒灭菌手段的重要指标 ： 肉毒梭菌（肉品灭菌的指标）破伤风梭菌、产气荚膜梭菌（外科手术灭菌指标） 嗜热脂肪芽孢杆菌（工业发酵灭菌的指标） 特点：不溶于水，对蛋
白酶类不敏感； 易溶于碱性溶剂。 2. 细菌的其他休眠构造
孢囊：某些固氮菌等在缺乏营养的条件下，由细胞外壁加厚、细胞失水而形成一种抗干旱但不抗热的球形休眠体。 抵抗：干旱、机械损伤、紫外线 如：棕色固氮菌 三. 细胞壁以外的构造
一）糖被： 包被于某些细菌细胞壁外的一层厚度不定的胶状物质。 成分：多糖、多肽、蛋白质 2. 糖被的类型：1）荚膜、微荚膜 。有外缘，附着稳定2）粘液层。无明显外缘，结构松散并能向环境基质扩散3）菌胶团。 包裹在细胞群上。
3. 糖被的作用：1）保护作用2）贮藏养料3）透性屏障4）表面附着5）信息识别6）堆积代谢废物 4. 价值：（1） 制备生化试剂 ： 肠膜明串珠菌 ：蔗糖→葡聚糖荚膜→右旋糖苷（代血浆） （2） 污水处理： 动胶菌 ： 吸附、分解、沉降有害物质
1. 鞭毛： 生长在某些细菌体表的长丝状、波形弯曲的蛋白质附属物，具有运动功能。 球菌：一般无 杆菌：有/无 弧菌和螺旋菌：大多有 趋避运动
化学趋避运动或趋化作用:细菌对某化学物质敏感,通过运动聚集于该物质的高浓度区域或低浓度区域. 菌毛长在细菌体表的纤细、中空、短直、数量较多的蛋白质类附属物,具有使菌体附着于物体表面的功能 .性毛构造和成分与菌毛相同，但比菌毛长而粗，数量仅一至少数几根。其功能是向受体菌传递遗传物质。 一. 蓝细菌：光合细菌 分布广泛：各种水环境，土壤，岩石，树干 “垫状体”、“水华”、“地衣”、“红萍” 作用：岩石风化、土壤形成、固氮。结构特征：含色素：叶绿素a，β-胡萝卜素，藻胆色素 糖原 异形胞：丝状体蓝细菌中，有的细胞稍大，色浅，厚壁，含大量糖脂，氧气透入缓慢，缺乏光系统II，这样的细胞称为异形孢，是蓝细菌的固氮场所 。
静息孢子：丝状体细胞链中间或末端的形大、色深、壁厚的休眠细胞，胞内有贮藏性物质，具有抗干旱或冷冻的能力。
繁殖方式：二分裂、复分裂、连锁体断裂；芽殖 粘细菌
能产生子实体的滑行细菌，具有复杂的行为模式和生活周期 1. 生活周期两个阶段：营养细胞和子实体
2. 专性好氧、化能有机营养：微生物尸体、土壤表层、树皮、堆肥；有些能分解纤维素、几丁质、脂类 黄色粘球菌生活周期： 营养细胞（生长、聚集、细胞堆）→子实体（含粘孢子 ）发芽，生长 →营养细胞 三. 支原体 1）细胞小，能通过细菌过滤器2）无细胞壁，细胞形态多变3）可人工培养，但条件要求苛刻4）在固体培养基上生长缓慢，形成“煎鸡蛋”样菌落5）分布于土壤、污水、温泉等环境及动物体内 6）腐生、共生、寄生，少数致病
立克次氏体 1）球状、杆状，随寄主和发育阶段表现出多形态2）大多为专性活细胞寄生3）可用鸡胚 or 动物细胞来培养 寄生过程有2个阶段：
初生宿主（节肢动物）→终末宿主（人畜）
五. 衣原体 ：个体微小，球形、椭圆 专性寄生菌：仅在脊椎动物细胞内生活 独特生活周期：有2种细胞类型
真核微生物：凡是细胞核具有核膜；能进行有丝分裂；细胞质中存在线粒体或同时存在叶绿体等细胞器的微小生物。
真核生物与原核生物的区别* 比较项目 细胞大小 细胞壁（若有） 真核生物 较大 纤维素，几丁质等 原核生物 较小 肽聚糖等
细胞膜 细胞质 细胞核 有甾醇 有功能特化的细胞器 无甾醇（除支原体） 无细胞器，但有核糖体 有核膜、核仁，染色体数常>1，无核膜、核仁，染色体数常为1，进行有丝分裂和减数分裂 不进行有丝分裂和减数分裂 无性 转化、转导、接合等 常见 有些有 繁殖方式 遗传重组方式 厌氧生活 化能自养 一. 细胞壁
有性、无性 有性生殖、准性生殖等 罕见 无 含多糖、蛋白质、脂类等成分。纤维素 （低等真菌）多糖 、几丁质 （高等真菌） 葡聚糖（酵母菌） 1. 酿酒酵母： 3层： 表面：甘露聚糖 中间：蛋白质 里面：葡聚糖
二. 鞭毛 1）尾鞭式鞭毛： 细丝状，尖端越细2）茸鞭式鞭毛： 羽毛状，侧生细毛 着生于中央或一端 三. 细胞质膜 结构和功能与原核生物的类似，有少数差异 五. 细胞基质和细胞器
1. 细胞基质：在真核细胞质中，除细胞器以外的胶状溶液。它含有细胞骨架和酶等蛋白质、各种内含物和中间代谢物。细胞骨架：由微管、肌动蛋白丝和中间丝构成的细胞支架。
2. 内质网和核糖体：功能：合成和运送蛋白质3. 高尔基体功能：对蛋白质原进行酶切加工 合成、分泌糖蛋白、脂蛋白4. 溶酶体：含酸性水解酶，消化功能5. 微体：过氧化物酶体：分解过氧化物，氧化脂肪酸6. 线粒体：功能：氧化磷酸化，产ATP （动力车间）有单独的线粒体基因组7. 叶绿体功能：光合作用 （食品车间）有单独的叶绿体基因组
第四章
营养物质:能够满足机体生长、繁殖和完成各种生理活动所需要的物质 营养:微生物获得和利用营养物质的过程
微生物的营养要素：六要素：碳源、氮源、能源、生长因子、无机盐和水 1. 碳源 在微生物生长过程中能为微生物提供碳素来源的物质
微生物利用的碳源物质主要有:糖类、有机酸、醇、脂类、烃、CO2及碳酸盐等。 工业发酵常用碳源：单糖、淀粉、麸皮、米糠等。
2. 氮源 ：在微生物生长过程中能为微生物提供氮素来源的物质
按氮源的不同，生物可分为：1）氨基酸自养型：能利用尿素、铵盐、硝酸盐甚至氮气的微生物。2）氨基酸异养型：只能利用有机氮源的微生物。
常用的蛋白质类氮源包括蛋白胨、鱼粉、蚕蛹、黄豆饼粉、玉米浆、牛肉浸膏、酵母浸膏等 3. 能源：能为微生物的生命活动提供最初能量来源的营养物或辐射能。
4. 生长因子：微生物生长所必需而且需要量很小，但微生物自身不能合成的或合成量不足以满足机体生长需要，必修从外界加入的有机化合物。
5. 无机盐 作用：参与微生物中氨基酸和酶的组成； 调节微生物的原生质胶体状态，维持细胞的渗透与平衡； 酶的激活剂
6. 水生理功能主要有：①起到溶剂与运输介质的作用；②参与细胞内一系列化学反应；
③维持蛋白质、核酸等生物大分子稳定的天然构象④良好的热导体⑤控制 多亚基细胞结构的组装与解离。 微生物的营养类型：
生长所需要的营养物质 ：自养型生物 异养型生物 生物生长过程中能量的来源：光能营养型 化能营养型
根据碳源、能源及电子供体性质的不同，可将微生物分为：
光能无机自养型：利用光能进行光合作用获取生长所需要的能量；能以CO2为主要唯一或主要碳源；以无机物如H2、H2S、S等作为供氢体或电子供体，使CO2还原为细胞物质；
光能
CO2+ 2H2S光合色素 [ CH2O] + 2S+ H2O 光能有机异养型：不能以CO2为主要或唯一的碳源； 以有机物作为供氢体，利用光能将CO2还原为细胞物质 在生长时大多数需要外源的生长因子；
化能无机自养型：生长所需要的能量来自无机物氧化过程中放出的化学能
以CO2或碳酸盐作为唯一或主要碳源进行生长时，利用H2、H2S、Fe2+、NH3或NO2-等作为电子供体使CO2还原成细胞物质。
化能无机自养型只存在于微生物中，可在完全无机及无光的环境中生长。它们广泛分布于土壤及水环境中,参与地球物质循环。
化能有机异养型：生长所需要的能量均来自有机物氧化过程中放出的化学能 生长所需要的碳源主要是一些有机化合物，如淀粉、糖类、纤维素、有机酸等。 有机物通常既是碳源也是能源
大多数细菌、真菌、原生动物都是化能有机异养型微生物 所有致病微生物均为化能有机异养型微生物；
微生物的四种营养类型各有何特点？
培养基是人工配制的,适合微生物生长繁殖或产生代谢产物的营养基质。
任何培养基都应该具备微生物生长所需要六大营养要素：碳、氮、能源 无机盐 生长因子 水
选用和设计培养基的原则和方法1、选择适宜的营养物质2、营养物的浓度及配比合适3、物理、化学条件适宜：pH 水活度 氧化还原电位4、经济节约 ：以粗代精、以“野”代“家”、以废代好、以简代繁、以烃代粮、以纤代糖、以无机氮代蛋白 5、灭菌处理：常规高压蒸汽灭菌：121.3℃15-30分钟 112.6℃15-30分钟6、精心设计、试验比较
培养基的类型：1．按成份不同划分（1）天然培养基（2）合成培养基
2．根据物理状态划分（1）固体培养基：固体培养基常用来进行微生物的分离、鉴定、活菌计数及菌种保藏 琼脂含量一般为1.5%-2.0%（2）半固体培养基：观察微生物的运动特征、分类鉴定及噬菌体效价滴定 琼脂含量一般为0.2%-0.7% （3）液体培养基：大规模工业生产及实验室内微生物基础理论和应用方面的研究 不加任何凝固剂
3、按用途划分1）基础培养基：在一定条件下含有某种微生物生长繁殖所需的基本营养物质的培养基,也称为基本培养基 2）完全培养基： 在一定条件下含有某种微生物生长繁殖所需的所有营养物质的培养基. 3)加富培养基： 在普通培养基中加入某些特殊营养物质制成的一类营养丰富的培养基。 这些特殊营养物质包括血液、血清、酵母浸膏、动植物组织液、特殊碳源等4）鉴别培养基：用于鉴别不同类型微生物的培养基特定的化学反应,产生明显的特征性变化， 根据这种特征性变化,可将该种微生物与其他微生物区分开来。5）选择培养基：用于将某种或某类微生物从混杂的微生物群体中分离出来的培养基.
根据不同种类微生物的特殊营养需求或对某种化学物质的敏感性不同,在培养基中加入相应的特殊营养物质或化学物质,抑制不需要的微生物的生长,有利于所需微生物的生长。 营养物质进入细胞：扩散、促进扩散、主动运输、膜泡运输
扩散：物质跨膜扩散的能力和速率与该物质的性质有关,分子量小、脂溶性强、极性小的物
质易通过扩散进出细胞。 水、脂肪酸、乙醇、甘油、苯、气体分子(O2、CO2)及某些氨基酸.主动运输：初级 次级主动运输：逆向、同向、单向运输
基团转位主要存在于厌氧型和兼性厌氧型细菌中，主要用于糖的运输，脂肪酸、核苷、碱基等也可通过这
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