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食品微生物
第1章
1. 微生物是指需借助显微镜才能观察到的一群微小生物的总称，它是一大群种类各异独立生活的生物体。
2. 微生物的类群：无细胞结构不能独立生活的病毒、亚病毒，原核细胞结构的真细菌、古细菌和有真核细胞结构的真菌。
3. 微生物的特点（共性）：
（1）体积小、面积大（最重要）
（2）吸收多、转化快
（3）生长旺，繁殖快
（4）适应强、易变异
（5） 分布广，种类多。
4.荷兰的列文虎克是第一个真正看见并描述微生物的人。
5.巴斯德的突出贡献：
（1）彻底否定自然发生说
（2） 证明发酵是由微生物引起的
（3）创立巴氏消毒法
（4）预防接种提高机体免疫功能
6.曲颈瓶实验（怎么推翻了自然学说）：把营养物质经过煮沸在曲颈瓶内可一直保持无菌状态，机制不腐败，因为弯曲的曲颈瓶阻挡了外面空气的微生物直达营养基质内，一旦把瓶颈打断或斜放，煮沸的基质则发生腐败。证明了空气中含有微生物，从而彻底否定了自然学说。
7.柯赫的功绩：（1）第一个发明了微生物的纯培养（2）对病原菌的研究
柯赫法则（名词解释）：病原微生物必须来自患病机体；从患者身上必须分离到该病原体，并且可培养出来；人工接种这种病原微生物，必须引发相同的疾病。
8.食品微生物学及其未来：
（1） 微生物基因组和后基因组研究将全面展开，推动食品微生物学发展
（2） 微生物生态学研究更加重视和深入
（3） 强化和继续深入微生物相关的食品安全性研究
第2章
1.微生物根据有无细胞结构可分为细胞型微生物与非细胞型微生物；
根据细胞核类型，细胞型微生物还可分为原核微生物和真核微生物。
2.原核微生物是指一大类不具有细胞核膜、只有核区的裸露DNA的原始单细胞，通常包括：细菌、放线菌、蓝细菌、衣原体、支原体、立克次氏体以及古细菌等。
3.细菌有球状、杆状、螺旋状；分为球菌、杆菌和螺旋菌、
4. 自然界中杆菌最常见。
5. 细菌的形态受环境条件的影响，如培养温度，培养时间，培养基的成分与浓度等发生改变，均可能引起细菌形态的改变。
6. 细菌的个体大小常以微米表示。
7. 细菌大小的测定：干燥法（偏小），染色法（偏大）
细菌细胞的结构可分为基本结构和特殊结构两部分。
基本结构是指任何一种细菌都具有的细胞结构，包括细胞壁、细胞膜、细胞质和核区（核质体）等。
特殊结构是指某些种类的细菌所特有的或在特殊环境条件下才形成的细胞结构，如鞭毛、菌毛、荚膜、芽孢等，它们是细菌分类鉴定的重要依据。
8.胞壁的主要功能：
固定细胞外形和提高机械强度
‚为细胞的生长，分裂和鞭毛运动所必需
ƒ阻拦有害物质进入细胞
„细菌特定的抗原性，致病性以及抗生素和噬菌体的敏感性的物质基础
9.细胞壁的组成：肽聚糖和少量脂类。
肽聚糖是由N-乙酰葡萄糖胺（NAG和N-乙酰胞壁酸（NAM）、肽桥和肽尾组成。
脂多糖：位于格兰氏阴性细菌（特有的）细胞外壁层中的一类脂多糖类物质。
10.格兰氏阳性细菌还特别含有磷壁酸（即垣酸）。
11.格兰氏阴性细菌的肽聚糖结构单糖单体与格兰氏阳性菌的不同之处，在于没有特殊的肽桥。
12.格兰氏染色机制：

格兰氏阴性细菌
格兰氏阳性细菌
细胞壁
较薄
较厚
肽聚糖层
薄
层次多
交联度
低
高
结构
疏松
较紧密
细胞壁脂类含量
较高
基本不含
乙醇脱色后
肽聚糖网孔不易收缩，细胞壁上就会出现较大的缝隙而使其透性增大，所以结晶紫-碘的复合物就会被溶出细胞壁。
肽聚糖网孔因脱水明显收缩，不能在璧上溶出缝隙。
格兰氏染色关键步骤：涂片固定、初染、媒染、脱色、复染。
革兰氏阳性细菌由于细胞壁较厚、肽聚糖网层次多、交联度高、结构较紧密，故用95%乙醇脱色时，肽聚糖网孔会因脱水而明显收缩，加上革兰氏阳性细菌的细胞壁基本上不含脂类，乙醇处理时不能在壁上溶出缝隙。
革兰氏阴性细菌的细胞壁较薄、肽聚糖层薄、交联度低、结构疏松，用乙醇处理时，肽聚糖网孔不易收缩。同时，由于革兰氏阴性细菌的外壁层脂类含量较高，当乙醇脂类溶解后，细胞壁上就会出现较大缝隙而使其透性增大，所以结晶紫-碘的复合物就会被溶出细胞壁。
13.原生质体：指在人工条件下用溶菌酶除尽原有细胞壁或用青霉素等抑制细胞壁的合成后，所得到的仅由细胞膜包裹着的脆弱细胞。
14.低温型微生物的膜中含有较多的不饱和脂肪酸，而高温型微生物的膜则富含饱和脂肪酸。
15.细胞膜液态镶嵌模式
16.细胞膜的生理功能：
作为细胞内外物质交换的主要屏障和介质
‚产生能量的主要场所
ƒ合成脂类分子细胞壁
„传递信息
†是鞭毛基体的着生部位，并可提供鞭毛旋转运动的能量。
17.间体的主要功能：间体是细胞内的动力工厂，产生ATP
（1）常位于分裂部位，在横膈膜和壁的形成及细胞分裂中有一定的作用
（2）以细菌DNA复制时的结合位点参与DNA的复制和分离及细胞分裂
（3）作为细胞呼吸作用的中心而相当于高等生物的线粒体
（4）参与细胞内物质和能量的传递及芽孢的形成
细胞质膜内陷折叠形成的不规则层状、管状或囊状结构。
18.原核生物核糖体沉降系数为70S；真核生物细胞器核糖体亦为70S，而细胞质中的核糖体却为80S。原核生物的核糖体在Mg 浓度低于0.1mmol/L时可解离为30S和50S两个亚基。
19.细菌细胞的特殊结构：（1）鞭毛（少）（2）菌毛（最短、多）（3）性毛 （4）糖被（5）芽孢 （6）伴孢晶体
鞭毛
细菌的运动器官
菌毛
使菌体附着于物体表面
性毛
向磁性菌株传递遗传物质

鞭毛由三部分组成：鞭毛丝 ‚鞭毛钩 ƒ基体
20.鞭毛的三种着生方式：单生‚丛生ƒ周生
21.糖被（哪几类）：糖被可分为荚膜、粘液层和微荚膜
厚度小于0.2μm的荚膜称为微荚膜（界限）
22.产生荚膜的细菌通常是每个细胞外包围一个荚膜，但也有多个细菌的荚膜相互融合，形成多个细胞被包围在一个共同的荚膜之中，称为菌胶团。
23.芽孢（包括哪几个部位？）：
① 芽孢囊：产芽孢菌的营养细胞外壳
② 孢外壁：位于芽孢的最外层，是母细胞的残留物，有的芽孢无此层，主要成分是脂蛋白和少量氨基糖，透性差
③ 芽孢衣：层次很多，主要含疏水性的角蛋白，芽孢衣对溶菌酶、蛋白酶和表面活性剂具有很强的抗性，对多价阳离子的透性很差
④ 皮层：在芽孢中占有很大体积，含有大量的芽孢肽聚糖，还含有占芽孢干重7%~10%的2，6-吡啶二羧酸钙盐
⑤ 核心：由芽孢壁、芽孢膜、芽孢质和核区四部分构成
24.芽孢抗热性极强的机理主要有两种解释：
芽孢中含有独特的DPA-Ca。Ca 与DPA的螯合作用使芽孢中的生物大分子形成以稳定的耐热凝胶。
‚渗透调节皮层膨胀学说
25.伴孢晶体（知道怎么回事，作用）：某些芽孢杆菌，如苏云金芽孢杆菌在形成芽孢的同时，还可在细胞内形成一个呈菱形、方形或不规则形的碱溶性蛋白晶体，称为伴胞晶体。
作用：该晶体对鳞翅目、双翅目和鞘翅目等200多种昆虫和动植物线虫有毒杀作用。同时，这种毒素对人畜安全，对害虫的天敌和植物无害故已大量生产作为生物杀虫剂。
26.菌苔：由两个以上菌落相连在一起的群体，称为菌苔。
27.细胞壁多数含几丁质。
28.真菌主要包括单细胞真菌（酵母菌），丝状真菌（霉菌）和大型子实体真菌等。
29.泥土的土腥味来自放线菌的土腥味素。
30.菌丝体（概念）：真菌的典型营养体是丝状体，叫菌丝。组成真菌菌体的一团菌丝，叫菌丝体。
31.真菌细胞是由坚固的细胞壁包围着，细胞核由双层的核膜包裹，核膜上有特殊的核膜孔，核内有核仁和染色体。
32.所有真菌的细胞壁都具有无定形的和纤维状的组分。纤维状的组分包括几丁质和纤维素
33.甾醇：脂肪酸主要为不饱和脂肪酸，其次还含有甾醇和糖脂。（真核生物比原核多）
34.鞭杆的横切呈“9+2”型结构。
35.内质网：粗面内质网（rER），是合成蛋白质的场所。光面内质网（sER）是脂类的合成场所。
36.高尔基体（功能）：细胞合成的大分子物质，如蛋白质，脂类等被运送至高尔基体，在高尔基体内进行化学修饰、包装而形成囊泡，以便进行运输。
37.伏鲁宁体（作用）：具有塞子的功能，当菌丝受伤后，它可以堵塞隔膜孔而防止原生质流失。 堵上隔膜的小洞，破损时
38. 菌丝根据隔膜的有无而分为无隔菌丝和有隔菌丝。
39.菌丝的变态及其类型：
（1）匍匐菌丝和假根：固着和吸收营养
（2）吸器：主要侵入宿主细胞内吸收养料
（3）附着胞：分泌粘液，把菌丝固定在寄主表面，同时产生细的穿透菌丝侵入植物细胞壁。
40.菌组织体：
菌索和菌丝束：营养运输和吸收的组织结构，为菌体生长提供基本的营养来源
‚菌核 ：休眠的菌丝组织，是糖类和脂类等营养物质的储藏体
ƒ子座：在它的上部或内部发育出各种无性繁殖和有性繁殖的结构

菌丝的变态类型
功能
匍匐菌丝和假根
固着和吸收营养
吸器
主要侵入宿主细胞内吸收养料
附着胞
分泌粘液，把菌丝固定在寄主表面，同时产生细的穿透菌丝侵入植物细胞壁。
菌索
营养运输和吸收的组织结构
菌丝束
为菌体生长提供基本的营养来源
菌核
休眠的菌丝组织，是糖类和脂类等营养物质的储藏体
子座
在它的上部或内部发育出各种无性繁殖和有性繁殖的结构

41.病毒的基本特点：
个体极其微小
‚无细胞结构
ƒ每一种病毒只含有一种核酸，即DNA或RNA
„专性活细胞寄生…对一般抗生素不敏感，但对干扰素敏感
†没有酶或酶系统不完全，不能进行独立的代谢作用。
42.病毒的基本形态：杆状（螺旋对称）、球状（二十面体对称）、蝌蚪状（复合对称）。
病毒大小的测量单位是纳米。
基本结构 核心
病毒结构 （核衣壳） 衣壳（壳粒 à 衣壳）
辅助结构——包膜
43.病毒粒子的结构：病毒体主要有核酸和蛋白质组成。
核心外由蛋白质包围，形成了衣壳。 核酸和衣壳组成核衣壳。
病毒的衣壳是由许多衣壳粒组成。 有些病毒在壳外还有一层外套，称包膜。
44.病毒颗粒的形状：
（1）螺旋对称（2）二十面体对称（3）复合对称
45.病毒的化学组成：
病毒的基本化学组成是核酸和蛋白质。
（1）病毒核酸：一种病毒的病毒颗粒只含有一种核酸，DNA或者RNA。
（2）病毒蛋白包括结构蛋白和非结构蛋白。结构蛋白包括壳体蛋白（一定有）、包膜蛋白（可有可无）和酶等。非结构蛋白不结合于病毒颗粒中的蛋白质。如溶菌酶、逆转入酶。
（3）病毒的包涵体：包涵体是寄主细胞被病毒感染后形成的蛋白质结晶体，内含1个到多个病毒粒子。
46.噬菌体（概念）：即原核生物的病毒，包括嗜细菌体、嗜放线菌体和嗜蓝细菌体等。 噬菌体都是由蛋白质和核酸组成。
47.凡导致寄主细胞裂解者，称烈性噬菌体。不使寄主细胞发生裂解，并与寄主细胞同步复制的噬菌体，称温和噬菌体。这种寄主细胞称为溶原菌。
48.烈性细菌的生长周期（简单描述）：
（1）吸附：噬菌体侵染寄主细胞的第一步为吸附
（2）侵入：即注入核酸
（3）增殖：包括核酸的复制和蛋白质的合成
（4）粒子成熟（装配）
（5）寄主细胞的裂解（释放）
49. 温和噬菌体：有些噬菌体侵染宿主细胞后，其DNA可以整合到宿主细胞的DNA上，并与宿主细胞染色体DNA同步复制，但不合成自己的蛋白质壳体，因此宿主细胞不裂解而能继续生长繁殖，这类噬菌体称为温和噬菌体。
原噬菌体：整合在宿主细胞染色体DNA上的温和噬菌体的基因称为原噬菌体。
溶原性细胞：含有原噬菌体的细菌细胞称为溶原性细胞。
溶原性细菌的自发裂解：在自发状态下，原噬菌体可离开染色体进入增殖周期，并引起宿主细胞裂解，这种现象称为溶原性细菌的自发裂解。
第3章
1.微生物的六大营养要素：碳源、氮源、能源、生长因子、无机盐和水。
2.从碳源谱的大类来看，分为有机碳源和无机碳源两大类。
3.凡必须利用有机碳源的微生物，称为异养微生物。凡能利用无机碳源的微生物，则称为自养微生物。（区别）
4.从微生物所能利用的氮源种类来看，分为3个类型：
空气中分子态的氮 ‚无机氮化合物 ƒ有机氮化合物

有机物：化能异养微生物的能源（同碳源）
化学物质 无机物：化能自养微生物的能源（不同于碳源）
能源谱
辐射能：光能自养和光能异养微生物的能源
还原态的无机物质：NH、NO、S、HS、H和Fe等
5.生长因子(概念)：是一类对微生物正常代谢必不可少其不能用简单的碳源或氮源自己合成的有机物。 广义的生长因子除了维生素外，还包括碱基、卟啉及其衍生物、甾醇、胺类、C4~C6 的分支或直链脂肪酸，以及需要量较大的氨基酸；狭义的生长因子一般仅指维生素。
6.常量元素与微量元素的区别：
常量元素P、S、K、Mg、Ca、Na和Fe等 无机盐浓度在10-3~10-4 mol/L
微量元素：Cu、Zn、Mn、Mo和Co等 无机盐浓度在10-6~10-8 mol/L
7.微生物的营养类型：
1.以能源分：光能营养型、化能营养型
2.以供氢体分：无机营养型、有机营养型
3.以碳源分：自养型、异养型
① 光能无机营养型（光能自养型）
② 光能有机营养型（光能异养型）
③ 化能无机营养型（化能自养型）
④ 化能有机营养型（化能异养型）

细胞膜上无载体蛋白：单纯扩散

物质运送类型
不消耗能量：促进扩散
细胞膜上有载体蛋白 运送前后溶质分子不变：主动运送
消耗能量 运送前后溶质分子改变：基团移位

8.营养物质进入菌细胞的方式：
（1）单纯扩散：无载体 分子越小，极性越小，越容易进入细胞膜
（2）促进扩散：有载体
（3）主动运送（最主要方式）：载体和能量 逆浓度梯度
（4）基团移位：载体和能量
9.培养基配制的原则和方法：
（1）培养基配制的原则：
根据微生物的营养需要配制培养基
‚营养协调：碳源于氮源间比例即碳氮比（C/N比），C/N比是指微生物培养基中所含的碳源中碳原子的摩尔数与氮源中氮原子的摩尔数之比。
ƒ最适的物理化学条件：（一般细菌的最适pH在7.0~8.0，酵母菌在4.8~6.0，霉菌则在5.0~5.8，放线菌在7.5~8.5；这种通过培养基内添加成分发挥的调节作用，就叫做pH的内在调节。常常添加的物质是K HPO 、KH PO 、CaCO ）
„经济原则
…科学方法
10.培养基的种类：
（1）根据培养基成分来源不同分类
天然培养基
‚组合培养基（合成培养基）（常见的有哪几种）：高氏一号培养基、 察氏培养基
ƒ半组合培养基
（2）按培养基外观的物理状态分类
固体培养基 ：a.凝固培养基b.非可逆性凝固培养基c.天然固体培养基d.滤膜
②半固体培养基：在凝固性固体培养基中，如凝固剂含量低于正常量，培养基呈现在容器倒放时不致流下、但剧烈振荡后能破散的状态
③液体培养基：培养基呈液体状态
④脱水培养基：含有除水以外的一切成分的商品培养基，使用时只要加入适量水分并加以灭菌即可，使用方便
（3）按培养基的功能分类
选择性培养基 ‚鉴别性培养基
（4）按用途分
基础培养基 ‚完全培养基 ƒ限制培养基
11.微生物的生长
个体生长à个体繁殖à群体生长
群体生长=个体生长+个体繁殖
12.微生物生长量的测定方法（总结）可能考大题
直接法（测体积、称干重）
②间接法（生理指标法：测定细胞总含氮量来确定细菌浓度、含碳量的测定等；比浊法）
③计数法（直接法：比例计数法、血细胞计数板法；间接法：平板菌落计数法、液体稀释法）
13.微生物的群体生长规律
典型的生长曲线（概念）：
生长曲线：定量描述液体培养基中微生物群体生长规律的实验曲线
以培养时间为横坐标，以单细胞增长数目的对数值作纵坐标，就可以做出一条生长曲线。
分为延滞期、对数期、稳定期和衰亡期4个时期（特点）
延滞期（特点）：
生长的速率常数为零 ‚细胞的体积增大 ƒ细胞内的RNA含量增加 „合成代谢旺盛 …对不良环境敏感
为了提高生产效率，可以缩短延滞期
方法：以对数期的菌体作种子菌 ‚适当增大接种量 ƒ培养基的成分：种子培养基尽量接近发酵培养基
对数期（特点）：
细胞进行平衡生长，菌体内酶系活跃，代谢旺盛，菌体数目以几何级数增加。
稳定期（特点）：
此时生长速度逐渐趋向于零
衰亡期（特点）：
出现了“负生长”，有的微生物在这时产生抗生素等次生代谢产物。
生长四个时期的特点（以课件为主）：
（1）迟缓期的特点：
细胞形态变大或增长
‚细胞内RNA，尤其是rRNA含量增高，合成代谢活跃。
ƒ对外界不良条件反应敏感。
（2）对数生长期特点：
平衡生长，合成分解代谢平衡；
‚酶系活跃、代谢旺盛；
ƒ生长速率常数R最大、代时最短。
（4） 稳定生长期特点：
稳定生长期又称恒定期或最高生长期，此时培养液中活细菌数最高并维持稳定。
稳定生长期到来原因：营养物质消耗，代谢产物积累和pH等环境变化，逐步不适宜于细菌生长，导致生长速率降低直至零。
（5） 衰亡期特点：（次生代谢产物达到高产期）
营养物质耗尽和有毒代谢产物的大量积累，细菌死亡速率超过新生速率，整个群体呈现出负增长。
细菌代谢活性降低，细菌衰老并出现自溶；次生代谢开始活跃，产生抗生素等次生代谢产物。
次生代谢产物哪个时期开始，哪个时期结束？ 稳定期à衰亡期
14.连续培养（概念）：连续培养是在研究典型生长曲线的基础上，认识到了稳定期到来的原因，采取在培养器中不断补充新鲜营养物质并搅拌均匀的措施；另一方面，及时不断地以同样速度排出培养物（包括菌体和代谢产物）。
连续培养的方法主要有两类：
（1）恒浊法(概念)：在恒浊器内，调节培养基流速，使细菌培养液浊度(菌液浓度)保持恒定的连续培养的方法。
特点：菌以最高速率生长
（2）恒化法（概念）：恒化法是使培养液流速保持不变，即控制在恒定的流速，使微生物始终在低于最高生长速率条件下进行生长繁殖的一种连续培养方法。

特点：维持营养成分的低浓度，控制微生物的生长速度。
15.同步生长：（定义、方法、特性、用途）
定义：运用同步培养技术，控制微生物生长，使培养中所有微生物处于相同生长阶段的培养状态。
方法：一是调整生理条件诱导同步性；二是机械法（又称选择法）
最经典的方法：硝酸纤维素薄膜法
特性：由于细胞的个体差异，同步生长往往只能维持2-3个世代，随后又逐渐转变为随机生长。
用途：被用来研究在单个细胞上难以研究的生理与遗传特性的理想材料。
16.影响微生物生长的因素：温度、干燥、渗透压、pH、氧气。
（1）温度：温度是影响微生物生长繁殖的和生存最重要因素之一。
生长温度三基点：最低生长温度、最适生长温度、最高生长温度
致死温度（定义）：细菌在10min被完全杀死的最低温度称为致死温度。测定微生物的致死温度一般在生理盐水中进行，以减少有机物质的干扰。
（2）干燥：不同的微生物对干燥的抵抗力是不一样的，以细菌的芽孢抵抗力最强，霉菌和酵母菌的孢子也具较强的抵抗力。
（3）渗透压 : 若置于高渗溶液中，水将通过细胞膜进入细胞周围的溶液中，造成细胞脱水而引起质壁分离，使细胞不能生长甚至死亡。若将细胞置于低渗溶液或水中，外环境中的水从溶液进入细胞内引起细胞膨胀，甚至破裂致死。
（4）pH：一般在pH 2-8之间 霉菌和酵母菌生长最适pH都在5-6，而细菌的生长最适pH在7左右。
（5）氧气：
专性好氧菌 必须在有分子氧的条件下 超氧化物歧化酶（SOD）
‚兼性厌氧菌
ƒ微好氧菌
„耐氧菌 分子氧对它无毒害 细胞内存在SOD和过氧化物酶
…专性厌氧菌 细胞内缺乏SOD和细胞色素氧化酶，大多数还缺乏过氧化氢酶。
17.最适生长所用的pH只代表了外环境的pH，而内环境pH必须接近中性。
18.怎么治本？怎么治标？
加适当氮源：如尿素、硝酸钠、NH4OH或蛋白质
过酸时
“治本” 提高通气量
过碱时 加适当碳源：糖、乳酸、油脂等
降低通气量
pH调节措施
过酸时：加氢氧化钠、碳酸钠等碱中和
“治标”
过碱时：加硫酸、盐酸等酸中和

19.有害微生物的控制：
商业灭菌：在食品保藏的过程中，不能进行生长繁殖。
D值：在一定温度下加热，活菌数减少一个对数周期（即90%的活菌被杀死）时，所需要的时间（min），即为D值。
20.影响微生物对热抵抗力的因素：5点
菌种 ‚菌龄 ƒ菌体数量 „基质的因素 …加热的温度和时间
21.间歇灭菌法（什么意思，可以杀死什么菌）：利用反复多次的流通蒸汽加热，杀灭所有微生物，包括芽胞。方法同流通蒸汽灭菌法，但要重复3次以上，每次间歇是将要灭菌的物体放到37℃孵箱过夜，目的是使芽胞发育成繁殖体。若被灭菌物不耐100℃高温，可将温度降至75℃～80℃，加热延长为30～60分钟，并增加次数。促使芽孢发育成为繁殖体，以便在连续灭菌中将其杀死。
第4章
1.分解代谢的三个阶段：
第一个阶段是将蛋白质、多糖及脂类等大分子营养物质降解成氨基酸、单糖及脂肪酸等小分子物质，在此阶段释放少量能量；
第二阶段是将第一阶段产物进一步降解成更为简单的乙酰辅酶A、丙酮酸以及能进入三羧酸循环的某些中间产物；
第三阶段是通过三羧酸循环将第二阶段产物完全降解生成CO2，并产生ATP、NADH和FADH2.
2.微生物的能量代谢：
对微生物而言，它们可利用的能源不外乎是有机物（化能异养微生物）、还原态无机物（化能自养微生物）、日光辐射（光能营养微生物）三大类。
3.生物氧化（概念）：生物氧化就是发生在活细胞内的一系列产能性的氧化反应的总和。
化能异养型微生物进行能量代谢的最基本途径就是葡萄糖降解的途径，其能量代谢方式又根据氧化还原反应中电子受体的不同可分为发酵和呼吸两种类型
发酵是指任何利用好痒或者厌氧微生物来生产有用代谢产物的一类生产方式；而在生物氧化或能量代谢中，发酵是指微生物细胞在无氧条件下，将有机物氧化释放的电子直接交给底物本身未完全氧化的某种中间产物，同时释放能量，并产生各种不同的代谢产物。
生物体内葡萄糖被降解主要分为4种途径：EMP途径、HMP途径、ED途径和磷酸接酮酶途径。P89
发酵的前提：葡萄糖酵解
4.HMP途径的意义：（三个葡萄糖参与最后剩两个）
供应生物合成所需材料
‚产生大量具有还原能力的NADPH2
ƒ扩大碳源的利用范围
„为固定二氧化碳提供受体
…可与EMP途径连接
5.ED途径：又称2-酮-3-脱氧-6-磷酸葡萄糖酸（KDPG）裂解途径
特征产物：丙酮酸、3-磷酸甘油醛
6.磷酸解酮酶途径：
（1）PK途径：具有磷酸戊糖解酮酶，生成乙酰磷酸和
（2）HK途径：磷酸己糖解酮酶，生成乙酰磷酸和4-磷酸赤藓糖
7.发酵类型：乙醇发酵、乳酸发酵
乳酸发酵有三种类型：同型乳酸发酵、异型乳酸发酵和双歧发酵。
8.呼吸：
（1）有氧呼吸：以分子氧作为最终电子受体的称为有氧呼吸。 丙酮酸三羧酸循环与电子传递链氧化成CO2 ，并伴随有ATP生成。同时生成4分子NADPH 和1分子 FADH ，1分子GTP。无氧呼吸：以氧化型化合物作为最终电子受体的称为无氧呼吸。
（2）无氧呼吸（差别，原因）：由于无机氧化物被还原时的氧化还原电位要比分子氧被还原时的氧化还原电位低，因此微生物营无氧呼吸时，电子传递链要比呼吸链（即以分子氧为终端的电子传递链）短，传送过程中放出的能量也没有营有氧呼吸时多。根据用作末端氢（电子）受体的化合物种类不同而区分为多种类型的无氧呼吸。
电子传递链要比呼吸链（即以分子氧为终端的电子传递链）短
9.自养微生物中最重要的反应就是把CO2先还原成[CH2O]n水平的简单有机物。这是一个大量耗能和耗还原力的过程。
10.化能自养菌的生物氧化与产能：
（1）氢的氧化（ 2）硫的氧化 (3)氨的氧化 （4）铁的氧化
11.光能自养菌利用光合色素即叶绿素或细菌叶绿素、类胡萝卜素和藻胆素，吸收光能。
叶绿素可分离出两个光系统，即光系统l（简称PSl）、光系统II（简称PSII）
12.光合磷酸化可分为环式光合磷酸化和非环式光合磷酸化两种。
13.微生物在其能量代谢过程中，可通过3种方式获得ATP。
（1）底物水平磷酸化（2）氧化磷酸化（3）光合磷酸化
14.微生物特有的合成代谢——肽聚糖的合成
15.多糖的分解：
（1）淀粉的分解 ： 淀粉有直链淀粉和支链淀粉两种。直链淀粉中的葡萄糖单位以a-1,4-糖苷键连接而成，在直链与支链交接处以a-1,6-糖苷键连接。
（2）纤维素的分解：它是葡萄糖通过β-1.4-糖苷键连接而成 纤维素酶
16. 肽酶：肽酶是一类作用于肽的酶，它使肽水解成氨基酸。
一种是氨肽酶，一种是羧肽酶。
17.氨基酸的分解：脱羧作用（产物 胺类）、脱氨作用（产物 α-酮酸）
18.脂肪：脂肪在微生物细胞合成的脂肪酶的作用下水解成甘油和脂肪酸。
脂肪酸:脂肪酸的β氧化最终得乙酰CoA
19.能量、还原力与小分子前体物质是细胞合成代谢的三要素。
20.CO2的固定：3×1.5-二磷酸核酮糖+3 CO2à6×3-磷酸甘油酸（固定是在它上面）
21.氮还原成氨是由固态酶所催化
N2+6e-+6H++12ATP à2NH2+12ADP+12Pi
22.糖异生途径是由非糖物质合成新的葡萄糖分子的过程。
葡萄糖活化即UDP-葡萄糖
23.肽聚糖的合成
第一阶段：合成肽聚糖的前体物质——“park”核苷酸
‚第二阶段：由“park”核苷酸合成肽聚糖单体。
ƒ第三阶段：合成完整的新的肽聚糖。
24.一些抗生素能抑制细菌细胞壁的合成，但是它们的作用位点和作用机制是不同的。
a.衣霉素：底物的一部分 类脂结构 park和UDP连的N-乙酰葡糖胺
β-1,4 阻止N-乙酰葡萄糖转移到N-乙酰胞壁酰-五肽上。 抑制十一异戊烯二糖-五肽的形成。
b.环丝氨酸：环丝氨酸与D-丙氨酸结构相似，影响“park”核苷酸的合成。
c.万古霉素：可抑制肽聚糖分子的延长。 单体从上面掉下来
d.杆菌肽：抑制焦磷酸酶的作用阻止磷酸载体的再生，从而使肽聚糖的合成受阻。
e.β-内酰胺类抗生素：青霉素是肽聚糖单体五肽尾末端的D-丙氨酰-D-丙氨酸的结构类似物 抑制转肽酶 竞争转肽酶的活力中心，使前后两肽聚糖的肽桥无法交联，只能合成缺乏正常机械强度的缺损“肽聚糖”。
25.核苷酸主要用于合成核酸和参与某些酶的组成，它由碱基、核糖和磷酸3部分组成。
26.脂肪酸的合成：原料：乙酰CoA与CO2 通过羧化反应生成丙酰CoA，每一个周期增加两个碳原子。
27.微生物的初级代谢：其中调节代谢流的方式最为重要，一是调节酶的活性，二是调节酶的合成。
28.酶活性调节的方式主要有激活和抑制两种。
（1）酶活性的激活：最常见的是前体激活
（2）酶活性的抑制：主要是反馈抑制
直线代谢途径中的反馈抑制
‚分支代谢途径中的反馈抑制
a. 同工酶反馈抑制
b. 协同反馈抑制
c. 累积反馈抑制
d. 顺序反馈抑制
（3）调节机制：变构调节：酶分子空间构想的变化影响酶的活力‚共价修饰：磷酸化修饰、乙酰化修饰、腺苷化修饰
29.酶合成的调节:
（1）诱导（概念）：凡能促进酶生物合成的现象，称为诱导。 组成酶、诱导酶
（2）阻遏：凡能阻碍酶生物合成的现象称为阻遏。
反馈阻遏包括2种类型：
末端产物阻遏
‚分解代谢物阻遏（考点）：细胞内同时存在两种碳源 如大肠杆菌在含有乳糖和葡萄糖的培养基上生长时，优先利用葡萄糖，并在葡萄糖耗尽后才开始利用乳糖，这就产生了在两个对数生长期中间隔开一个生长延滞期的“二次生长现象”。其原因是，葡萄糖分解的中间代谢产物阻遏了分解乳糖酶系的合成，这一现象又称葡萄糖效应。
（3）酶合成诱导和阻遏的机制
30.微生物的次级代谢
次级代谢（概念）：是指微生物在一定的生长时期，以初级代谢产物为前体物质，合成一些对微生物的生命活动无明确功能的物质的过程。
31.微生物次级代谢产物
抗生素 ‚毒素 ƒ激素 „色素
32.微生物的代谢调控（例子）：
（1）改变细胞膜的通透性（方式、）
影响细胞膜的完整性，增大细胞膜的渗透性
（2）改变微生物的遗传特性（方法）
利用营养缺陷菌株
‚选育抗反馈调节的突变株
第5章
1.证明DNA（或RNA）是遗传物质的三个经典实验（大题）：
（1）细菌转化实验：肺炎链球菌转化实验 ——证明细菌的遗传物质是DNA
（2）噬菌体侵染实验——证明DNA是遗传物质
（3）病毒重建实验——证明RNA是遗传物质 烟草花叶病毒
2.环状DNA的复制方式（3种）：Θ型复制 ‚滚环复制 ƒD环复制
3.真核生物的染色质和染色体
组蛋白和非组蛋白占60％以上。
4.真核生物染色体的基本组成单位是核小体。核小体是由DNA和组蛋白所组成的颗粒，核小体是由DNA和组蛋白所组成的颗粒，核小体的核心颗粒是由4种组蛋白组成的八聚体与DNA组成。（哪8个分子？）
组蛋白的八聚体包括H2A、H2B、H3和H4各2个分子。
5.朊病毒：既无免疫原性，也无免疫反应性。
6. 操纵子（概念）：在一个转录单元中，如果有若干功能相关的结构基因前后相连，共用一个启动子和一个终止子，这种转录单元称为操纵子。操纵子通常是先被转录成一条mRNA，再由这条mRNA翻译出几个结构蛋白，如乳糖操纵子、色氨酸操纵子等。
7.许多真核微生物的结构基因序列（DNA序列）是不连续的，被一种不编码蛋白质的称为内含子。
8.真核微生物基因组特点：
基因组的分子质量大
‚真核生物往往有多条染色体，一般成线性。
ƒ核基因组DNA存在于细胞核内，由核膜将细胞分隔成细胞核和细胞质，在基因表达中转录和翻译的空间位置是分隔、不偶联的。
„真核生物基因组有大量不编码蛋白质的序列
…真核生物的蛋白质编码基因往往以单拷贝形式存在，功能相关的基因一般不以操纵子的形式存在。
9.质粒（概念）：通常是指共价、闭合、环状双链DNA。简称cccDNA，以小写p代表质粒。
一类小型共价闭合环状核外DNA。 cccDNA 指共价、闭合、环状双链DNA。
复制受到严格控制的质粒称为严紧型质粒，复制不受到严格控制的质粒称为松弛型质粒。
质粒的命名：以小写p代表质粒
10. 质粒DNA的三种分子构型：线性L构型、开环OC构型、超螺旋SC构型
电泳最快 超螺旋scDNA，最慢 ocDNA
11.质粒的主要类型（简答题）：
（1）致育质粒（F质粒） 作用：它决定了大肠杆菌的性别分化。
（2）抗药性质粒（R质粒）能使宿主微生物对抗生素、化学药物或重金属离子等杀菌剂表现出抗性。（R100质粒由两部分组成：抗性决定子和转移区）
③ 产生抗生素的质粒和产生细菌素的质粒
④ 产生毒素的质粒
⑤ 降解质粒
⑤ 致病性质粒
12.突变包括基因突变和染色体畸形。
13.基因突变的类型：
（1）从突变的效应来看：
同义突变：被改变的序列其密码子与原密码子是简并的。
‚错义突变：被改变的密码子编码另一种氨基酸，因而所合成的多肽链的相应位置上的氨基酸发生置换，造成一个不同氨基酸的置换。
ƒ无义突变：被改变的密码子为终止符号，它不能编码任何一种氨基酸，使蛋白质合成提前终止。
（2）按突变体表型特征的不同：
形态突变型：指发生细胞形态变化或引起菌落形态改变的那些突变型。
‚生化突变型：指没有形态效应的突变型。
ƒ致死突变型：由于基因突变而造成个体死亡或生活力下降的突变型。
„条件致死突变型：在某些条件下能成活，而在某些条件下是致死的突变型。
14.遗传学上常用的几种突变株（概念）：
（1）营养缺陷突变株：指由于代谢障碍而必须在培养基中添加某种物质才能生长的突变株。
（2）温度敏感突变株：指可在某一温度下生长而在另一温度下不生长的突变株。
（3）抗性突变株：指对某种药物具有一定抵抗能力的突变株。
15.自发突变的特点（简答）：
突变的不对应性：即突变的性状与引起突变的原因间无直接的对应关系
‚突变的自发性：基因可自发地发生突变，诱发突变只是增加了突变的频率。
ƒ突变的稀有性：突变产生的几率较低，但特定微生物的某一特定性状的突变率是一定的。
„突变的可诱变性：某些物理化学因素可显著提高突变率，这种作用称为诱变。诱变的作用在于提高突变的频率。
…突变的独立性：某种基因的突变率不受其他基因突变率的影响，各种形状突变的发生彼此独立无关。
†突变的稳定性：突变是DNA某一特定位置上结构发生改变的结果，变化后的基因是稳定的，可遗传的。
‡突变的可逆性性状的正向突变和回复突变都可发生，几率相同，即具有可逆性。
16.诱发突变：是指人为地用物理、化学、生物的方法处理微生物，使其遗传物质发生变异，从而达到改变其表型的目的。
17.常用的诱变剂：物理诱变剂、化学诱变剂和生物诱变剂。
18.诱变处理的基本方法：
诱变剂量的选择：采用致死率达70％~80％或更低（30％~70％）的剂量。
增效（变）剂：有一些因素本身并不是诱变剂，但他们与诱变剂配合使用起到协同作用，可提高诱变率。 例如氯化锂
19.艾姆氏实验（原理）：营养缺陷型菌株在基本培养基平板上不能生长，如果这一菌株接触化学试剂后接种到基本培养基平板能生长，则表明在基本培养基上得到了该菌株的突变株，进而推断所接触的化学试剂具有诱变作用，因而表明该化学试剂为“三致”试剂。
20.突变型的分离和优良突变菌种的筛选：
营养缺陷型筛选法（大题） 过程、原理、步骤
步骤：诱变——中间培养——淘汰野生型——检出营养缺陷型——确定生长谱
当诱变后的缺陷型数量较大时，也可省略中间培养