三、噬菌體與宿主關系

三、噬菌體與宿主關系

1、烈性噬菌體：凡能引起宿主細胞迅速裂解的噬菌體。敏感細菌。

2、溫和性噬菌體：噬菌體侵染宿主后，并不增殖，裂解，而與宿主DNA結合，隨宿主DNA復制而復制，此時細胞中找不到形態(tài)上可見的噬菌體，這種噬菌體稱為溫和性噬菌體。含有溫和性噬菌體的細菌稱為溶源性細菌lysogenic bacteria

溫和性噬菌體存在狀態(tài)

1）游離具感染性的virion；

2）前噬菌體（prophage）：附著或整合在宿主染色體上，一道復制；

3）營養(yǎng)期噬菌體：指導合成。

3、溶源性細菌特性

1）遺傳性

2）自發(fā)裂解

3）誘發(fā)裂解：雙氧水、UV、X、等。

4）免疫性

5）復愈（消失溶源性）

6）溶源轉變

溶源性菌株命名

四、噬菌體分離檢查與防治

（一）分離檢查（效價測定）

怎樣證實有噬菌體存在：宿主特異性；噬菌斑、液體培養(yǎng)變清等。

1、雙層平板法

2、單層平板法

3、玻片快速法

效價（titre），噬菌斑形成單位（pfu）

（二）防治措施

1、消滅phage，杜絕其依賴生存條件。

2、選育和使用抗phage菌株。

3、菌種輪換使用。

4、藥物防治：加入某些金屬螯合劑、表面活性劑。

五、亞病毒

1、類病毒viroid：沒有衣殼包裹的RNA分子。

2、擬病毒virusoids(類類病毒）：一類包括在植物病毒粒子中的類病毒，RNA。

3、朊病毒prion, virino：一類能侵染動物并在宿主細胞內(nèi)復制的小分子無免疫性的疏水性蛋白。

艾滋病

AIDS 獲得性免疫缺陷綜合征

1981年首先在USA發(fā)現(xiàn)，1983年巴斯德研究所宣布分離出一種virus證實為AIDS的病原，1986年WHO定名為人類免疫缺陷病毒（HIV）。

HIV專門侵犯淋巴細胞，造成免疫缺陷。

傳播途徑：血液、母嬰、體液

第二章：微生物營養(yǎng)和培養(yǎng)基

了解不同微生物需要什么營養(yǎng)物，怎樣吸收，起什么作用，如何為其配餐。

營養(yǎng)物：必須得到的細胞結構 成分，必須得到的能量儲存物質(zhì)。

營養(yǎng)：把營養(yǎng)物從外界吸收至細胞內(nèi)，復制出新細胞結構的過程。

1節(jié)：營養(yǎng)物及其功能

一、細胞化學組成

整個生物界大體相同，主要是C、H、O、N（占干重90-97%），C（約50%），此外為各種無機元素，由這些元素再組成化合物。其中C/N一般是5:1。

1、水分和無機元素

含水70-90%（鮮重），無機元素（3-10%干重）依次為P、S、K、Mg、 Ca、Fe、Zn、Mn等。

2、有機物

蛋白質(zhì),核酸,碳水化合物,類脂,維生素等

二、主要營養(yǎng)物及其功能

主要功能：提供合成原生質(zhì)和代謝產(chǎn)物原料；產(chǎn)生合成反應及生命活動所需能量；調(diào)節(jié)新陳代謝。

（一）碳源物質(zhì)

定義：凡能提供微生物營養(yǎng)所需碳元素的營養(yǎng)源。

功能：碳源、能源

微生物碳源譜：

（二）氮源物質(zhì)

定義：凡能提供微生物營養(yǎng)所需氮元素的營養(yǎng)源。

功能：氮源，一般不作能源。

微生物氮源譜：

氨基酸自養(yǎng)型和異養(yǎng)型生物

速效氮源和遲效氮源

生理堿性、酸性、中性鹽

（三）能源

化學能：有機物-化能異養(yǎng)微生物

無機物 -化能自養(yǎng)微生物

光能

（四）生長因子

定義：一類對微生物正常代謝必不可少且又不能從簡單的碳、氮源自行合成的所需極微量的有機物。

種類：維生素、AA、base、FA等。

作用：輔酶或酶活化

來源：酵母膏、玉米漿、麥芽汁等，復合維生素。

濃度：

（五）無機鹽

所需濃度在10-3-10-4M的元素為大量元素

所需濃度在10-6-10-8M為微量元素。

主要功能：構成菌體成分；酶活性基組成或維持酶活性；調(diào)節(jié)滲透壓、pH、Eh；化能自養(yǎng)微生物能源等。

無機元素來源與功能：

一些無機元素加入鹽：

（六）水

存在狀態(tài)：游離態(tài)（溶媒）和結合態(tài)（結構組成）

生理作用：組成成分；反應介質(zhì)；物質(zhì)運輸媒體；熱的良導體。

2節(jié)：微生物營養(yǎng)類型

依碳源不同：

異養(yǎng)型heterotrophs（不能以CO2為主要或唯一碳源。

自養(yǎng)型autotrophs（能以CO2為主要或唯一碳源。

依能源不同：

光能營養(yǎng)型phototrophs（光反應產(chǎn)能）

化能營養(yǎng)型chemotrophs （物質(zhì)氧化產(chǎn)能）

這樣可將微生物分成四種營養(yǎng)類型

（插入）

其中，化能異養(yǎng)型又據(jù)利用有機物特性，分成腐生和寄生。

營養(yǎng)類型劃分不是絕對的，不同生活條件下，可相互轉變。

3節(jié)：營養(yǎng)物吸收與代謝物分泌

營養(yǎng)物吸收至胞內(nèi)被利用，代謝物分泌到胞外以免積累，這就是物質(zhì)運輸過程。

通透性與吸收是不同概念。

一般 大分子：先水解為小分子，再吸收。

脂溶性物質(zhì)：易透過

離子化合物：弱快強慢（極性）

一、營養(yǎng)物吸收

1、單純擴散 simple diffusion

依靠胞內(nèi)外溶液濃度差，順濃度梯度運輸，不消耗代謝能，無特異性。水、二氧化碳、氧氣、甘油、乙醇等。

2、促進擴散 facilitated diffusion

借助載體蛋白順濃度梯度運輸，不耗能，有特異性。載體蛋白（滲透酶）有底物特異性，是誘導產(chǎn)生的。硫酸根、磷酸根、糖（真核）

3、主動運輸 active transport

吸收營養(yǎng)物的主要機制。

逆濃度梯度運輸，耗能，需載體蛋白，有特異性。氨基酸、乳糖等糖類、鈉、鈣等無機離子。

親和力改變←蛋白構象改變→耗能

上述3種方式中，被運輸?shù)娜苜|(zhì)分子都不發(fā)生改變。

4、基團轉位 group translocation

屬主動運輸，但溶質(zhì)分子發(fā)生化學修飾-定向磷酸化。主要依賴磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）和磷酸轉移酶系統(tǒng)（PTS）。

PEP+ HPr<=>丙酮酸+P-HPr (EI)

糖+P-HPr<=>糖-P+HPr (EII)

膜對大多數(shù)磷酸化合物具有高度的不滲透性。葡萄糖、果糖、甘露糖、嘌呤、核苷、脂肪酸等。

二、代謝物分泌

微生物能分泌多種物質(zhì)，如有機酸、糖類、胞外酶、莢膜多糖等，由此可知，分泌與吸收不是同一機制。

4節(jié)：培養(yǎng)基 medium

選用各種營養(yǎng)物質(zhì)，經(jīng)人工配制用來培養(yǎng)微生物的基質(zhì)。

一、培養(yǎng)基類型

1、依來源不同：合成、天然、半合成。

2、依狀態(tài)不同：固體、半固體、液體。

3、依功能不同：選擇、鑒別

二、選擇和配制培養(yǎng)基的原則和方法

（一）四個原則

1、目的明確

培養(yǎng)什么微生物，獲得什么產(chǎn)物，用途

2、營養(yǎng)協(xié)調(diào)

恰當配比，尤其是C/N比（100/0.5-2）

3、物理化學條件適宜

pH，考慮區(qū)別，培養(yǎng)基調(diào)節(jié)能力。采用磷酸緩沖液或假如碳酸鈣，流加酸堿。

滲透壓和水活度 aw : 等滲適宜。 aw表示在天然環(huán)境中，微生物可實際利用的自由水或游離水含量。微生物適宜生長的aw為0.6-0.998之間。氧化還原電位Eh：好氧微生物+0.1v以上；兼性厭氧+0.1v以上行好氧呼吸， +0.1v以下行發(fā)酵；厭氧微生物+0.1v以下生長。

4、經(jīng)濟節(jié)約

以粗代精、以廢代好、以簡代繁等。

（二）四種方法

1、生態(tài)模擬

2、查閱文獻

3、精心設計

4、實驗比較

第三章：微生物代謝

廣義的代謝--生命體進行的一切化學反應。

代謝分為能量代謝和物質(zhì)代謝，分解代謝和合成代謝。

分解代謝：復雜營養(yǎng)物分解為簡單化合物（異化作用）。

合成代謝：簡單小分子合成為復雜大分子（同化作用）

二者關系

初級和次級代謝

依據(jù)代謝產(chǎn)物在微生物中作用不同，又有初級代謝和次級代謝。

初級代謝：能使營養(yǎng)物轉化為結構物質(zhì)、具生理活性物質(zhì)或提供生長能量的一類代謝。產(chǎn)物有小分子前體物、單體、多聚體等生命必需物質(zhì)。

次級代謝：某些微生物中并在一定生長時期出現(xiàn)的一類代謝。產(chǎn)物有抗生素、酶抑制劑、毒素、甾體化合物等，與生命活動無關，不參與細胞結構，也不是酶活性必需，但對人類有用。

二者關系：先初后次，初級形成期也是生長期，只有大量生長，才能積累產(chǎn)物。

1節(jié)：微生物能量代謝

微生物對能量利用：

有機物 化能異養(yǎng)菌

日光 光能營養(yǎng)菌 通用能源

還原態(tài)無機物 化能自養(yǎng)菌 ATP

只有ATP和酰基輔酶A起偶聯(lián)作用，其他高能化合物只作為P供體。

生物氧化過程分為：脫氫、遞氫、受氫三個階段。

生物氧化功能：產(chǎn)能（ATP）、產(chǎn)還原力[H]、產(chǎn)小分子中間代謝物。

以下主要講述化能異養(yǎng)微生物的生物氧化和產(chǎn)能。

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