微生物復習資料(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 子狀態，不具任何生命特征。沒有細胞結構，化學組成簡單，大多數病毒由蛋白質與核酸組成大分子，核酸只含單一類型DNA或RNA。繁殖方式特異，不具備繁殖所需機構，依賴宿主細胞進行復制而繁殖。寄主遍及整個生物界，包括動植物、微生物，常引起病害，但并非所有病毒均引起病害 依寄主范圍分為：微生物病毒（噬菌體，真菌病毒）；植物病毒；動物病毒植物病毒：大多數種子植物均能發生病毒病，禾本科、豆科、十字花科、葫蘆科、薔薇科植物受害較重，引起花葉、黃化、矮化、叢生、斑點、壞死等癥狀 如煙草花葉病、甘薯皺葉病、水稻黃矮病、香蕉束頂病、龍眼鬼帚病等 主要通過接觸、昆蟲傳播而感染，一些植物病毒可在昆蟲體內繁殖，但不引起昆蟲病癥動物病毒：脊椎動物病毒：脊椎灰質炎病毒、流感、狂犬病、獲得性免疫缺損綜合癥、肝炎、天花等；人類80%以上的傳染病由病毒引起；家畜、雞疫、鴨疫等。無脊椎動物病毒（昆蟲病毒為主）：松毛蟲病毒，棉鈴蟲病毒等。 形狀：噬菌體：蝌蚪形、微球形、絲狀。植物病毒：桿狀、絲狀、球狀。動物病毒：球形、卵園形、磚形 化學組成：多數病毒——蛋白質，核酸；少數較大病毒——蛋白質、核酸、脂類、多糖 核酸：每種病毒只含單一類型核酸（DNA or RNA） 功能：繁殖，遺傳變異、感染性的物質基礎 蛋白質作用：保護核酸，構成病毒粒子外殼，決定病毒感染的特異性，與受體特異吸附刺激機體產生抗體菌苗：用細菌菌體、如鼠疫菌苗、卡介苗疫苗：用病毒和立克次氏體，如牛痘、麻疹疫苗 結構：病毒個體稱為病毒粒子，完整的具感染性的病毒顆粒 分二種類型：有封套病毒粒子，無封套病毒粒子衣殼粒：病毒的最小形態單位，由一種或幾種多肽鏈折疊而成的蛋白質亞單位衣殼：衣殼粒以對稱形式有規律地排列形成的蛋白質外殼 核衣殼：衣殼+核酸 構型：依衣殼粒的排列組合方式不同，構成不同的病毒粒子構型 廿面體：腺病毒（252衣殼粒）、皰疹病毒（162衣殼粒）、脊髓灰質炎病毒（32衣殼粒）螺旋體有封套病毒粒子（外呈桿狀或絲狀）其它構型 二十面體對稱病毒的代表是腺病毒。痘病毒是病毒中體積最大，結構復雜的脊椎動物病毒，多數呈磚形。水泡性口膜炎病毒、狂犬病毒呈子彈狀，稱為彈狀病毒。 T4噬菌體繁殖：以復制形式繁殖后代 ，是專性細胞內寄生生物，只能在活細胞內繁殖，一般培養基中不能繁殖，目前培養病毒用敏感動物（小白鼠、家兔、猴、雞胚、活組織或細胞）復制：病毒感染細胞后，控制宿主細胞的生物合成機構，使之按照病毒的遺傳特性，合成病毒的核酸與蛋白質，然后聚集成新的病毒粒子。 過程：動物、植物、微生物病毒繁殖過程基本相似 吸附→侵入→復制→裝配→釋放 吸附：具高度特異性，對宿主細胞特異，對宿主細胞吸附位置特異；敏感寄主發生突變，病毒則不能吸附；傳染病不能消滅某一種物種 侵入：噬菌體：分泌酶，水解細胞壁，產生一小孔，壓入核酸，留下蛋白質 動物病毒：籍細胞吞噬或胞飲作用 植物病毒：表面傷口，昆蟲口器，通過篩、導管等組織傳導至整個植株 復制：支配寄主細胞，根據病毒攜帶的遺傳信息合成病毒核酸、病毒蛋白質核殼體：將殼體降解或留在寄主細胞體外，核酸進入細胞 裝配：形成病毒粒子真核細胞中，核酸可在核中或質中合成，蛋白質封套在細胞質中合成 釋放：成熟病毒粒子，從細胞中釋放 方式：無封套病毒粒子——溶解細胞、裂解釋放； 有封套病毒粒子——出芽方式逐個釋放抑病毒藥：對復制過程任一環節的抑制。 如：金剛胺——防侵入（防流感）、皰疹凈——混淆復制（防角膜炎）類病毒：獨立存在于寄主細胞內，具侵染性的小分子核酸（RNA），僅含RNA，不含蛋白質，在宿主體內外，任何情況下不與蛋白質結合大部分為病原菌：馬鈴薯紡綞塊莖病、柑桔裂皮病、菊花矮化病、黃瓜白果病、椰子死亡病、羊類癢疹病、菊花褪綠斑駁病朊蛋白（骯病毒）：美國普魯西內爾97諾貝爾獎，瘋牛病，阿爾茨海默氏病發酵工業菌種常用細菌、真菌，常受到細菌噬菌體、真菌病毒的損害，是發酵工業的一大公害。溶原性噬菌體：噬菌體感染菌體細胞后，并不馬上引起細胞裂解，而是以原噬菌體方式整合于寄主DNA中，隨寄主繁殖而延續傳代。溫和性噬菌體：隨寄主繁殖而延續傳代的噬菌體稱為溫和性噬菌體或溶原性噬菌體。溶原性細菌：帶有溶原性噬菌體的細菌 芽孢桿菌、大腸桿菌、假單胞菌、棒狀桿菌、沙門氏菌、葡萄球菌、弧菌、鏈球菌、變形桿菌、乳桿菌等均有可能。原噬菌體無感染性，對寄主一般無不良影響 特征：有產生噬菌體的潛在能力：溶原性細菌培養時，原噬菌體進行營養繁殖，導致細菌裂解的頻率較低；在物化因素(紫外線、X射線)刺激下，原噬菌體會脫離染色體，開始復制，導致溶原性細菌裂解產生大量噬菌體。對同源噬菌體免疫：對本身產生的噬菌體或外來的同源噬菌體不敏感。這些噬菌體雖然可以進人溶原性細菌，但不能增殖，也不能導致溶原性細菌裂解。如含有λ原噬菌體的溶原性細菌，對λ噬菌體的毒性有“免疫性”。復愈能力：溶原性細菌有時會丟失原噬菌體，成為非溶原性細菌，此過程稱為溶原性細菌非溶原化，此時溶原性細菌并未發生裂解。生理突變：溶原性細菌發生自我性裂解或誘發裂解，將會為害發酵菌株。 檢測：一般用敏感的非溶原性菌株作為指示菌。 方法：待測菌樣培養，在生長的對數期進行紫外線誘導原噬菌體復制。進一步培養，將培養物過濾，去除活菌體。將濾液與指示菌混合后倒平皿，觀察是否有噬菌斑的出現。將濾液加到指示菌的液體培養物中，觀察菌液能否變清噬菌體污染原因：發酵菌種，幾乎所有的菌種都可能是溶原性的，都有感染噬菌體的可能，菌種不純可攜帶或混有噬菌體；自然界，凡有細菌的地方幾乎都有噬菌體。 污染現象：碳源和氮源的消耗減慢，發酵周期延長；pH值異常變化；泡沫驟增；發酵液色澤和稠度改變；出現異常臭味；光密度降低（菌體裂解和減少）；產物銳減；污染嚴重時，無法繼續發酵，發酵液廢棄乳品發酵劑受噬菌體污染，嗜溫型發酵劑更易遭到噬菌體的污染，有烈性噬菌體，也有溫和噬菌體。噬菌體侵染，導致菌體生長遲緩，產酸率下降或其他生物學特征的改變，成品品質低下。酵母也發現有類似噬菌體的殺傷因子。導致酵母的迅速死亡或部分死亡，發酵時間大大延長，pH增高，出現異香，啤酒中乙醛、3羥基丁酮及雙乙酰的含量增加。這類酵母含有雙股RNA類病毒VLP，是蛋白質或糖蛋白。 危害機理：VLP誘使寄主細胞分泌一種毒素，引起對其敏感的酵母株、種和屬死傷，這種殺傷作用無須細胞直接接觸。含有VLP的菌株對毒素具有免疫力。這種殺傷因子類似于某些大腸桿菌所分泌的細菌素。毒素的產生與這種粒子有關。因酵母中存在VLP而引起寄主細胞分泌毒素的現象，證明了這種特性是細胞質的遺傳所致，但具有VLP的菌株不為其本身的VLP所傷害，處于中性菌和敏感菌之間VLP的分子性質是由兩種dsRNA所組成。每個粒子分別為蛋白質外殼所包圍，這種核蛋白粒子分別定名為V1和V2。具有VLP的菌株與中性和敏感菌株之間存在著差異。VLP的菌株和中性菌株的細胞均含有V1和V2；而敏感菌株或只含有V1，或完全缺少VLP。在葡萄酒及啤酒發酵中使用的酵母中也有可能具有VLP。在發醇工業中，可以選育那些既具有殺傷因子，又能正常發酵的酵母菌株。若以這類酵母類進行酒類釀造，敏感型的野生酵母就難以污染，有助于發酵的正常進行。噬菌體的防治措施：一、杜絕各種噬菌體的來源：定期監測發酵罐、管道及周圍環境中噬菌體的數量變化。噬菌體在干燥環境中比較穩定，容易以活性狀態飄浮于空氣中，但對熱、氧化物、化學藥品等敏感，％福爾馬林溶液、1％新潔爾滅。 控制活菌體的排放：活菌體是噬菌體生長繁殖的首要條件，控制活菌體的排放，在一定程度上能控制噬菌體的數量；發酵液應滅菌后再排放，如發酵液已被污染，應以80℃處理2～5min；嚴禁活菌體排放；倒罐所排出的廢液應滅菌處理后才放出，下次空消加福爾馬林溶液熏蒸等方法；提取后廢棄的含有菌體的母液不能亂灑，應經密閉的陰溝向遠離空壓機房和發酵車間的地方排放。三、凈化環境：發酵工廠凈化環境是消滅或減少噬菌體和雜菌污染的基本措施之一。①建立環境衛生制度，定期清掃，定期消毒，定期檢查。②定期用滅菌藥劑在廠區噴霧，消滅空氣中的雜菌和噬菌體。③車間四周不要亂堆東西，要清潔整齊，經常清掃、沖刷、灑漂白粉等。④車間地面與廠內道路盡量修成水泥路面或柏油路面，以利沖洗和消毒。四、使用抗噬菌體菌株和定期輪換生產菌種：定期輪換菌種是有效預防噬菌體的手段。如果在大量發酵過程中發現有噬菌體污染，為避免更大經濟損失，可以接種另一種菌，繼續發酵。在發酵早期發現有噬菌體污染，且殘糖較高時，先85℃維持10～15min，再重新接種繼續發酵。使用抗噬菌體菌株和定期輪換生產用菌。選育和使用抗噬菌體的生產菌株五、基因防治噬菌體侵染：利用質粒編碼的基因防治噬菌體侵染。干擾噬菌體對細胞的吸附。如質粒產生含半乳糖的脂壁酸質、產生抗原等引起噬菌體不能吸附細胞附著點。限制和修飾。質粒產生限制酶和修飾酶，破壞外來DNA的復制和行使正常功能。流產侵染：流產侵染機理比較復雜，有R/M的作用，也有熱敏感噬菌體抗性(Hsp+)的作用和其他的因素。利用反義RNA防治噬菌體侵染。六、乳品噬菌體的控制系統：噬菌體對乳品發酵劑的侵染依賴于發酵劑培養基中的游離鈣離子的存在。如果乳中缺少了游離鈣，則噬菌體對多種屬于N組的乳酸鏈球菌的侵染受到抑制。現在已有比較成功的抗噬菌體培養基，如PRM或稱為PIM。采用磷酸鹽將脫脂乳中的鈣螯合后，可用于PRM/PIM的商業化生產。七、菌種被噬菌體污染后的補救措施：利用草酸、檸檬酸