三、噬菌体与宿主关系 -生物教案

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三、噬菌体与宿主关系
1、烈性噬菌体：凡能引起宿主细胞迅速裂解的噬菌体。敏感细菌。
2、温和性噬菌体：噬菌体侵染宿主后，并不增殖，裂解，而与宿主DNA结合，随宿主DNA复制而复制，此时细胞中找不到形态上可见的噬菌体，这种噬菌体称为温和性噬菌体。含有温和性噬菌体的细菌称为溶源性细菌lysogenic bacteria
温和性噬菌体存在状态
1）游离具感染性的virion；
2）前噬菌体（prophage）：附着或整合在宿主染色体上，一道复制；
3）营养期噬菌体：指导合成。
3、溶源性细菌特性
1）遗传性
2）自发裂解
3）诱发裂解：双氧水、UV、X、等。
4）免疫性
5）复愈（消失溶源性）
6）溶源转变
溶源性菌株命名
四、噬菌体分离检查与防治
（一）分离检查（效价测定）
怎样证实有噬菌体存在：宿主特异性；噬菌斑、液体培养变清等。
1、双层平板法
2、单层平板法
3、玻片快速法
效价（titre），噬菌斑形成单位（pfu）
（二）防治措施
1、消灭phage，杜绝其依赖生存条件。
2、选育和使用抗phage菌株。
3、菌种轮换使用。
4、药物防治：加入某些金属螯合剂、表面活性剂。
五、亚病毒
1、类病毒viroid：没有衣壳包裹的RNA分子。
2、拟病毒virusoids(类类病毒）：一类包括在植物病毒粒子中的类病毒，RNA。
3、朊病毒prion, virino：一类能侵染动物并在宿主细胞内复制的小分子无免疫性的疏水性蛋白。
艾滋病
AIDS 获得性免疫缺陷综合征
1981年首先在USA发现，1983年巴斯德研究所宣布分离出一种virus证实为AIDS的病原，1986年WHO定名为人类免疫缺陷病毒（HIV）。
HIV专门侵犯淋巴细胞，造成免疫缺陷。
传播途径：血液、母婴、体液
第二章：微生物营养和培养基
了解不同微生物需要什么营养物，怎样吸收，起什么作用，如何为其配餐。
营养物：必须得到的细胞结构 成分，必须得到的能量储存物质。
营养：把营养物从外界吸收至细胞内，复制出新细胞结构的过程。
1节：营养物及其功能
一、细胞化学组成
整个生物界大体相同，主要是C、H、O、N（占干重90-97%），C（约50%），此外为各种无机元素，由这些元素再组成化合物。其中C/N一般是5:1。
1、水分和无机元素
含水70-90%（鲜重），无机元素（3-10%干重）依次为P、S、K、Mg、 Ca、Fe、Zn、Mn等。
2、有机物
蛋白质,核酸,碳水化合物,类脂,维生素等
二、主要营养物及其功能
主要功能：提供合成原生质和代谢产物原料；产生合成反应及生命活动所需能量；调节新陈代谢。
（一）碳源物质
定义：凡能提供微生物营养所需碳元素的营养源。
功能：碳源、能源
微生物碳源谱：
（二）氮源物质
定义：凡能提供微生物营养所需氮元素的营养源。
功能：氮源，一般不作能源。
微生物氮源谱：
氨基酸自养型和异养型生物
速效氮源和迟效氮源
生理碱性、酸性、中性盐
（三）能源
化学能：有机物-化能异养微生物
无机物 -化能自养微生物
光能
（四）生长因子
定义：一类对微生物正常代谢必不可少且又不能从简单的碳、氮源自行合成的所需极微量的有机物。
种类：维生素、AA、base、FA等。
作用：辅酶或酶活化
来源：酵母膏、玉米浆、麦芽汁等，复合维生素。
浓度：
（五）无机盐
所需浓度在10-3-10-4M的元素为大量元素
所需浓度在10-6-10-8M为微量元素。
主要功能：构成菌体成分；酶活性基组成或维持酶活性；调节渗透压、pH、Eh；化能自养微生物能源等。
无机元素来源与功能：
一些无机元素加入盐：
（六）水
存在状态：游离态（溶媒）和结合态（结构组成）
生理作用：组成成分；反应介质；物质运输媒体；热的良导体。
2节：微生物营养类型
依碳源不同：
异养型heterotrophs（不能以CO2为主要或唯一碳源。
自养型autotrophs（能以CO2为主要或唯一碳源。
依能源不同：
光能营养型phototrophs（光反应产能）
化能营养型chemotrophs （物质氧化产能）
这样可将微生物分成四种营养类型
（插入）
其中，化能异养型又据利用有机物特性，分成腐生和寄生。
营养类型划分不是绝对的，不同生活条件下，可相互转变。
3节：营养物吸收与代谢物分泌
营养物吸收至胞内被利用，代谢物分泌到胞外以免积累，这就是物质运输过程。
通透性与吸收是不同概念。
一般 大分子：先水解为小分子，再吸收。
脂溶性物质：易透过
离子化合物：弱快强慢（极性）
一、营养物吸收
1、单纯扩散 simple diffusion
依靠胞内外溶液浓度差，顺浓度梯度运输，不消耗代谢能，无特异性。水、二氧化碳、氧气、甘油、乙醇等。
2、促进扩散 facilitated diffusion
借助载体蛋白顺浓度梯度运输，不耗能，有特异性。载体蛋白（渗透酶）有底物特异性，是诱导产生的。硫酸根、磷酸根、糖（真核）
3、主动运输 active transport
吸收营养物的主要机制。
逆浓度梯度运输，耗能，需载体蛋白，有特异性。氨基酸、乳糖等糖类、钠、钙等无机离子。
亲和力改变←蛋白构象改变→耗能
上述3种方式中，被运输的溶质分子都不发生改变。
4、基团转位 group translocation
属主动运输，但溶质分子发生化学修饰-定向磷酸化。主要依赖磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）和磷酸转移酶系统（PTS）。
PEP+ HPr<=>丙酮酸+P-HPr (EI)
糖+P-HPr<=>糖-P+HPr (EII)
膜对大多数磷酸化合物具有高度的不渗透性。葡萄糖、果糖、甘露糖、嘌呤、核苷、脂肪酸等。
二、代谢物分泌
微生物能分泌多种物质，如有机酸、糖类、胞外酶、荚膜多糖等，由此可知，分泌与吸收不是同一机制。
4节：培养基 medium
选用各种营养物质，经人工配制用来培养微生物的基质。
一、培养基类型
1、依来源不同：合成、天然、半合成。
2、依状态不同：固体、半固体、液体。
3、依功能不同：选择、鉴别
二、选择和配制培养基的原则和方法
（一）四个原则
1、目的明确
培养什么微生物，获得什么产物，用途
2、营养协调
恰当配比，尤其是C/N比（100/0.5-2）
3、物理化学条件适宜
pH，考虑区别，培养基调节能力。采用磷酸缓冲液或假如碳酸钙，流加酸碱。
渗透压和水活度 aw : 等渗适宜。 aw表示在天然环境中，微生物可实际利用的自由水或游离水含量。微生物适宜生长的aw为0.6-0.998之间。氧化还原电位Eh：好氧微生物+0.1v以上；兼性厌氧+0.1v以上行好氧呼吸， +0.1v以下行发酵；厌氧微生物+0.1v以下生长。
4、经济节约
以粗代精、以废代好、以简代繁等。

（二）四种方法
1、生态模拟
2、查阅/qt/index.html>文献
3、精心设计
4、实验比较
第三章：微生物代谢
广义的代谢--生命体进行的一切化学反应。
代谢分为能量代谢和物质代谢，分解代谢和合成代谢。
分解代谢：复杂营养物分解为简单化合物（异化作用）。
合成代谢：简单小分子合成为复杂大分子（同化作用）
二者关系
初级和次级代谢
依据代谢产物在微生物中作用不同，又有初级代谢和次级代谢。
初级代谢：能使营养物转化为结构物质、具生理活性物质或提供生长能量的一类代谢。产物有小分子前体物、单体、多聚体等生命必需物质。
次级代谢：某些微生物中并在一定生长时期出现的一类代谢。产物有抗生素、酶抑制剂、毒素、甾体化合物等，与生命活动无关，不参与细胞结构，也不是酶活性必需，但对人类有用。
二者关系：先初后次，初级形成期也是生长期，只有大量生长，才能积累产物。
1节：微生物能量代谢
微生物对能量利用：
有机物 化能异养菌
日光 光能营养菌 通用能源
还原态无机物 化能自养菌 ATP
只有ATP和酰基辅酶A起偶联作用，其他高能化合物只作为〜P供体。
生物氧化过程分为：脱氢、递氢、受氢三个阶段。
生物氧化功能：产能（ATP）、产还原力[H]、产小分子中间代谢物。
以下主要讲述化能异养微生物的生物氧化和产能。


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