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三、噬菌體與宿主關(guān)系
三、噬菌體與宿主關(guān)系
1、烈性噬菌體:凡能引起宿主細(xì)胞迅速裂解的噬菌體。敏感細(xì)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(jié)合,隨宿主DNA復(fù)制而復(fù)制,此時細(xì)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(xì)菌稱為溶源性細(xì)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(fù)制;
3)營養(yǎng)期噬菌體:指導(dǎo)合成。
3、溶源性細(xì)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(fù)愈(消失溶源性)
6)溶源轉(zhuǎn)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(shí)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(xì)胞內(nèi)復(fù)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(shí)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(xì)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(xì)胞結(jié)構(gòu) 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(xì)胞內(nèi),復(fù)制出新細(xì)胞結(jié)構(gòu)的過程。
1節(jié):營養(yǎng)物及其功能
一、細(xì)胞化學(xué)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(jī)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(jī)元素
含水70-90%(鮮重),無機(jī)元素(3-10%干重)依次為P、S、K、Mg、 Ca、Fe、Zn、Mn等。
2、有機(jī)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(yīng)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(xué)能:有機(jī)物-化能異養(yǎng)微生物
無機(jī)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(jī)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(fù)合維生素。
濃度:
(五)無機(jī)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(gòu)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(jī)元素來源與功能:
一些無機(jī)元素加入鹽:
(六)水
存在狀態(tài):游離態(tài)(溶媒)和結(jié)合態(tài)(結(jié)構(gòu)組成)
生理作用:組成成分;反應(yīng)介質(zhì);物質(zhì)運(yùn)輸媒體;熱的良導(dǎo)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(yīng)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(jī)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(zhuǎn)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(yùn)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(qiáng)慢(極性)
一、營養(yǎng)物吸收
1、單純擴(kuò)散 simple diffusion
依靠胞內(nèi)外溶液濃度差,順濃度梯度運(yùn)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(jìn)擴(kuò)散 facilitated diffusion
借助載體蛋白順濃度梯度運(yùn)輸,不耗能,有特異性。載體蛋白(滲透酶)有底物特異性,是誘導(dǎo)產(chǎn)生的。硫酸根、磷酸根、糖(真核)
3、主動運(yùn)輸 active transport
吸收營養(yǎng)物的主要機(jī)制。
逆濃度梯度運(yùn)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(jī)離子。
親和力改變←蛋白構(gòu)象改變→耗能
上述3種方式中,被運(yùn)輸?shù)娜苜|(zhì)分子都不發(fā)生改變。
4、基團(tuán)轉(zhuǎn)位 group translocation
屬主動運(yùn)輸,但溶質(zhì)分子發(fā)生化學(xué)修飾-定向磷酸化。主要依賴磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)和磷酸轉(zhuǎn)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(jī)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(jī)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(dāng)配比,尤其是C/N比(100/0.5-2)
3、物理化學(xué)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(shí)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(jì)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(xiàn)
3、精心設(shè)計
4、實(shí)驗(yàn)比較
第三章:微生物代謝
廣義的代謝--生命體進(jìn)行的一切化學(xué)反應(yīng)。
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(fù)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(fù)雜大分子(同化作用)
二者關(guān)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?fàn)I養(yǎng)物轉(zhuǎn)化為結(jié)構(gòu)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(guān),不參與細(xì)胞結(jié)構(gòu),也不是酶活性必需,但對人類有用。
二者關(guān)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(jī)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(jī)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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