一、知识概要

二、要点总结
 
（一）微生物的类群
 
1、概念：形体微小结构简单，通常用光学或电子显微镜才能看清楚的生物，统称为微生物。
 
2、类群：病毒、原核生物、真菌、原生生物。
 
（1）细菌（单细胞原核生物）
 
①结构：细胞壁、细胞膜、细胞质和核区
 
②繁殖方式：主要是二分裂
 
③菌落：单个或少数细菌在固体培养基上大量繁殖后形成的肉眼可见，具有一定形态结构的子细胞群体。具有大小、形状、光泽度、颜色、硬度、透明度等特点，可用于菌种鉴定。
 
（2）放线菌（单细胞原核生物）
 
①结构：由菌丝体构成，分为基内菌丝和气生菌丝两部分。
 
②繁殖方式：孢子生殖
 
③营养方式：大多为腐生（异养需氧型）
 
④应用：多数抗生素是由放线菌产生的
 
（3）病毒
 
①结构：由衣壳和核酸组成，少数还有囊膜和刺突
 
②繁殖方式：特称增殖，具体过程为吸附→注入→合成→装配→释放
 
（二）微生物的营养
 
1、所需的营养物质及功能
 
（1）碳源：能为微生物提供所需碳元素的营养物质；用于构成细胞和一些代谢产物，同时
 
也是异养型生物的能源；糖类是常用的碳源。
 
（2）氮源：能为微生物提供所需氮元素的营养物质；用于合成蛋白质、核酸、含氮的代谢产物；
 
铵盐、硝酸盐最常用；有些含C．H、O、N的有机物既可作氮源，也可作碳源。
 
（3）生长因子：微生物生长不可缺少的微量有机物，包括维生素、氨基酸、碱基等，一般是酶和核酸的组成成分；微生物缺乏合成这些物质所需的酶或合成能力有限，所以补充生长因子；酵母膏、蛋白胨、动植物组织提取液等是常用的生长因子。
 
（4）水和无机盐
 
2、培养基配制的原则
 
（1）目的要明确：培养微生物的代谢类型
 
（2）营养要协调：注意各种营养成分的浓度和比例。最重要的是碳源和氮源的比例。如C∶N=4∶1时，菌体大量繁殖，产谷氨酸很少；而C∶N=3∶1时，菌体繁殖受抑制，但谷氨酸产量大增。
 
（3）pH要适宜：细菌6．5～7．5、放线菌7．5～8．5
 
3、培养基的种类
 
（1）根据物理性质划分：液体（工业生产）、半固体（观察运动）、固体培养基（分离鉴定）
 
（2）根据培养基的化学成分划分：天然培养基（成分不明，用于工业生产）、合成培养基（成分明确，用于分类、鉴定）
 
（3）根据用途划分
 
①选择培养基：加入某种化学物质，以抑制不需要的微生物生长，促进所需要的微生物的生长。如青霉素抑制细菌、放线菌的生长，不抑制酵母菌和霉菌；高浓度食盐可抑制多种微生物生长，但不影响金黄色葡萄球菌。
 
②鉴别培养基：加入某种指示剂或化学药品配制而成，用于鉴别不同种类的微生物。如加入伊红-美蓝，可鉴别是否有大肠杆菌，有则菌落呈深紫色。
 
（三）微生物的代谢：微生物细胞内所发生的全部化学反应。（由于微生物的表面积和体积的比很大，能够迅速与外界环境进行物质交换，所以微生物的代谢异常旺盛）
 
1、微生物的代谢产物：分为初级代谢产物和次级代谢产物
 
（1）初级代谢产物
 
①概念：指微生物通过代谢活动所产生的、自身生长和繁殖所必需的物质。
 
②特点：不同种类的微生物细胞中，初级代谢产物的种类基本相同；它的合成是始终不停的，任何一种产物合成发生障碍都会影响微生物正常的生命活动。
 
③种类：氨基酸、核苷酸、多糖、脂类、维生素等
 
（2）次级代谢产物
 
①概念：指微生物生长到一定阶段才产生的化学结构十分复杂、对该微生物无明显生理功能、或并非是微生物生长和繁殖所必需的物质。
 
②特点：不同种类的微生物所产生的次级代谢产物不相同；它们可能积累在细胞内，也可能排到外环境中。
 
③种类：抗生素、激素、色素、毒素等（其中的抗生素是一类具有特异性抑菌和杀菌作用的有机化合物。
 
2、微生物代谢的调节：包括酶合成的调节和酶活性的调节
 
（1）酶合成的调节
 
①组成酶：微生物的细胞中一直存在的酶，合成只受遗传物质的控制
 
②诱导酶：在环境中存在某种物质的情况下才能合成的酶
 
③举例：大肠杆菌分解葡萄糖的酶是组成酶。分解乳溏的酶是诱导酶，是在乳糖的诱导下合成的。
 
④意义：这种调节既保证了代谢的需要，又避免了细胞内物质和能量的浪费，增强了微生物对环境的适应能力。
 
（2）酶活性的调节
 
①活性改变的原因：代谢过程中产生的物质与酶结合使酶结构发生改变。这种改变是可逆的，当代谢产物与酶脱离时，酶的结构和活性都能恢复
 
②举例：谷氨酸生产过程中，最终产物谷氨酸过量时，就会抑制谷氨酸脱氢酶的活性，从而导致合成途径中断。而当谷氨酸浓度下降时，抑制就会解除，合成重新开始。
 
③特点：快速、精细的调节方式
 
（3）两种调节的关系：同时存在，密切配合，协调作用
 
3、微生物代谢的人工控制（措施和举例）
 
4、发酵（概念和种类）
 
（四）微生物的生长（常以微生物群体为单位来研究微生物的生长）
 
1、微生物群体生长的规律
 
（1）微生物群体生长的测定：人工培养、定期取样、测定群体生长情况
 
①测定方法：测细菌细胞数目、测重量
 
②绘制生长曲线
 
（2）规律：
 
①调整期：一般不分裂，代谢活跃，大量合成细胞分裂所需的酶类、ATP及其他细胞成分。
 
②对数期：快速分裂，代谢旺盛，形态及生理特性比较稳定，常作为生产菌种和科研的材料。
 
③稳定期：繁殖速率与死亡速率相等（营养消耗、有害代谢产物积累、PH变化）活菌数目最多，代谢产物尤其是次级代谢产物积累，某些细菌开始形成芽孢。
 
④衰亡期：死亡速率大于繁殖速率，细胞会出现多种形态，有些细菌开始解体，释放出代谢产物等。
 
（3）在实践中的应用：
 
①获取菌种：对数期
 
②连续培养法：进入稳定期后，补充营养物质，不使进入衰亡期，从而提高代谢产物的产量。
 
2、影响微生物生长的环境因素
 
（1）温度：最适生长温度（25～37 ℃）
 
（2）pH：最适pH  真菌：5．0～6．0，多数细菌：6．5～7．5，放线菌：7．5～8．5
 
（3）氧：好氧型微生物（只能生活在有氧环境中）；厌氧型微生物（在低氧、有些是无氧环境中才能生活）；兼性厌氧型微生物（在有氧和无氧条件下，能以不同的代谢方式生长繁殖）。
 
（五）实验  学习细菌培养的基本技术
 
1、教学目的
 
（1）通过对牛肉膏蛋白胨培养基的配制，理解配制培养基的一般步骤和方法。
 
（2）理解灭菌的基本原理以及实验室中常用的灭菌方法。
 
（3）初步掌握细菌培养的基本技术。
 
2、实验原理
 
（1）配制培养基时要注意原料的选择和调节适宜的PH
 
（2）配制好的培养基必须经过灭菌，灭菌是指杀死一定环境中的所有微生物细胞、芽孢和孢子。
 
（3）对不同的材料，应当采取不同的灭菌方法：培养基一般采用高压蒸汽灭菌法，而接种环则用火焰灼烧法
 
3、方法步骤
 
（1）培养基的配制：①称量②溶化③调PH④分装⑤加棉塞⑥包扎
 
（2）灭菌：开锅加水→放入待灭菌的材料→加盖→排出锅内冷空气→维持98 KPa→排气。
 
（3）搁置斜面：将锅内试管等取出，在冷却至50 ℃时，搁置斜面，斜面长度不能超过试管总长度的1/2。
 
（4）接种：先洗净双手，用酒精擦拭，等手上酒精挥发以后，点燃酒精灯，然后进行接种，熄灭酒精灯，最后填写标签。附接种注意点如下：
 
①左手夹住菌种试管和接种斜面试管，拧松棉塞
 
②接种环灼烧灭菌
 
③右手无名指和小指夹住棉塞（不能放下），灼烧管口一周
 
④接种环伸入试管内，在末长菌的部位冷却，后挑取少量菌体，立即抽出
 
⑤在火焰旁迅速将接种环由斜面底部向外轻轻画蛇形细线
 
⑥抽出接种环，再用火焰灼烧管口，并在火焰上方将棉塞塞上
 
（5）培养：25 ℃下5-7d，37 ℃下24 h。