微生物：是对所有形体微小的单细胞，或细胞结构较为简单的多细胞，或没有细胞结构的低等生物的通称。
微生物的类群：
不具细胞结构：病毒、类病毒、朊病毒
单细胞原核生物：细菌、放线菌、立克次氏体、支原体、衣原体、蓝细菌等；
真菌：酵母菌、霉菌、担子菌等；
单细胞原生生物：藻类、原生动物等
微生物的特点：比表面积大；吸收多，转化快；生长旺，繁殖快；适应强，变异快；分布广，种类多
微生物主要分类单位：界，门，纲，目，科，属，种
菌株：菌株表示任何由一个独立分离的单细胞繁殖而成的纯遗传型群体及其一切后代。因此，一种微生物的每一不同来源的纯培养物均可称为该菌种的一个菌株。
种的命名原则：双名法，属名 种名。属名规定了微生物的主要特征，如形态特征、生理特征等；种名补充说明微生物的次要特征，如颜色、形状、用途等
微生物奠基人：列文虎克、巴斯德、科赫；青霉素发现者：弗莱明
生命三域：古菌域、细菌域、真核生物域。根据16s或18s rRNA分类。
微生物在生物界中的地位：
原核生物界：细菌 、放线菌、蓝细菌、古细菌
原生生物界：藻类、原生动物
真菌界：酵母菌、霉菌、mushroom
植物界；动物界；病毒界
细菌的细胞形态：球状、杆状、螺旋状
细菌的异常形态：
①畸形：化学或物理因素的刺激，阻碍了细胞的发育而引起的异常形态。
②衰颓形：由于培养时间过长、营养缺乏、代谢抑制物浓度积累过高，使细胞衰老而引起的异常形态。
细菌细胞结构：
一般构造：细胞壁、细胞膜、间体、细胞质、核质、核糖体、颗粒状内含物
特殊构造：鞭毛、伞毛、荚膜、芽孢
细胞壁：化学组成：肽聚糖；磷壁酸：G 细胞壁特有的一种酸性多糖；脂多糖：G- 细菌细胞壁特有的类脂多糖物质
革兰氏染色：结晶紫初染、碘液煤染、乙醇脱色（关键步骤）、蕃红复染。染色后G 为蓝紫色，
间体：多见于G 细菌
鞭毛：与细菌的运动密切相关。其一端着生于细胞质内的基粒上，另一端穿过细胞膜细胞壁伸到外部，成为游离端。
伞毛：着生于细胞膜上，穿过细胞壁后伸展于体表。常出现在G- 细菌上，是遗传特性。性伞毛（F- 伞毛）仅雄性细菌具有，它在接合时能转移DNA。
吡啶二羟酸（DPA）：为芽孢所特有，可能主要存在于芽孢的核中心（芽孢壁、芽孢膜、芽孢质、核区/核质体）
伴孢晶体：少数芽孢杆菌芽孢囊内与芽孢相伴而形成的一颗菱形、方形或不规则形的碱溶性蛋白晶体。
产芽孢的菌属：芽孢杆菌属（Bacillus）、梭状芽孢杆菌属（C lostridium）
细菌繁殖方式：一般进行无性繁殖，即裂殖。也存在有性接合。
菌落：由一个或少数几个细胞在固体培养基表面上繁殖而形成的肉眼可见的子细胞的群体。
菌苔：在斜面培养基上划线接种细菌后经培养而形成的肉眼可见的子细胞群体。
放线菌：多数呈丝状成长，菌落呈放射状。是产生抗生素的主要微生物。大部分放线菌菌体由菌丝体构成，但它仍属单细胞，革兰氏染色阳性。菌丝体分为基内菌丝（吸收营养物）、气生菌丝、孢子丝。以无性方式繁殖，主要是形成孢子，如分生孢子（链霉菌）、孢囊孢子，也可通过菌丝断片繁殖（液体培养时）
酵母菌的繁殖：无性繁殖：芽殖（酿酒酵母）、裂殖、芽裂有性繁殖：子囊孢子（单倍体）
霉菌：菌丝细胞壁主要是几丁质
霉菌的繁殖：无性繁殖：孢囊孢子、游动孢子、节孢子、分生孢子、厚垣孢子有性繁殖：卵孢子（二）、接合孢子（二）、子囊孢子（单）
子囊果类型：闭囊壳、子囊壳、子囊盘
担子菌：是真菌中进化最高级的。具有双核菌丝体；双核菌丝体是通过锁状联合的方式进行生长；能形成外生的有性孢子----担孢子；许多担子菌能形成肉眼可见的子实体。
担子菌的繁殖：无性繁殖：芽殖、裂殖，分生孢子、粉孢子有性繁殖：担孢子（单）
蓝细菌：原核细菌藻类，能进行光合作用，不具鞭毛
噬菌体生长繁殖过程：吸附、侵入、增殖、成熟（装配）、释放
烈性噬菌体：侵入寄主细胞后，改变寄主细胞的性质，大量产生新的噬菌体，最后导致菌体裂解死亡。
温和性噬菌体：可因生长条件的不同，即可引起寄主细胞的裂解死亡，又可将其核酸整合到细菌的染色体上，使细菌细胞继续生长繁殖，并被溶源化。
原噬菌体：附着或整合在寄主细胞DNA分子上的温和噬菌体的核酸。
溶源化：温和性噬菌体侵入寄主细胞后，把基因整合到寄主的染色体上，并随寄主细胞的复制而进行同步复制，不引起寄主细胞裂解的现象。
噬菌斑：在细菌菌苔平板上，由于噬菌体感染，使寄主细胞不断裂解而形成的肉眼可见的空斑。
微生物生长所需营养物质：水、碳源、氮源、无机盐、生长因子、能源
水：细胞的重要组分；微生物进行代谢活动的介质；参与部分生化反应；调节和控制细胞温度
碳源：提供C元素；提供能量
氮源：构成细胞中核酸和蛋白质的重要元素，只为少数细菌提供能量
无机盐：参与细胞结构物质的组成；参与酶的组成及调节酶的活性；参与能量转移；调节并维持细胞渗透压的平衡；作为某些微生物的能源物质
生长因子：生长必需且需要量很少
能源：为微生物生命活动提供最初的能量
营养物质的跨膜运输：被动吸收——简单扩散和促进扩散；主动吸收——主动运输和基团移位
简单扩散：无载体蛋白参与下，单纯依靠物理扩散方式输送营养物质。顺浓度梯度，不消耗能量。输送物质如：水、气体、脂溶性物质、极性小的分子
促进扩散：在特异性载体蛋白的协助下，不消耗能量的一类扩散性运输方式。顺浓度梯度。输送物质：极性大的分子， 真核微生物对糖的吸收。
主动运输：在消耗能量的同时，实现溶质在细胞内的浓缩，而没有任何化学变化发生的输送机制。逆浓度梯度，需要载体蛋白。输送物质如：氨基酸、某些糖、Na、K 等。
基团移位：被输送的基质分子在膜内经受了共价的改变， 以被修饰的形式进入细胞质的输送机制。逆浓度梯度，需要能量和载体。输送物质如：一些糖类、碱基、核苷和短链脂肪酸等。
天然培养基：利用化学成分还不清楚 或不恒定的天然有机物质制成的培养基。如：麦汁培养基
合成培养基：利用化学成分完全了解的高纯化学试剂制成的培养基。如：培养霉菌用的察氏培养基
半合成培养基：由部分天然有机物和部分化学试剂制成的培养基。如：LB培养基
加富培养基：为分离某种微生物而专门设计， 加入了助长该类微生物的营养物质的培养基。
选择培养基：加入了某种化学物质以抑制不需要的菌的生长，或添加助长目的菌的营养物质，从而促进目的菌生长的培养基。
鉴别培养基：添加了某种试剂或化学药品而对特定的微生物起鉴别作用的培养基。
细菌生长曲线：在微生物分批培养过程中，将少量细菌接种到一恒定容积的新鲜液体培养基中，在适宜条件下培养，定时取样测定细胞密度，以活细胞数的对数对培养时间所作出的曲线。可分为延迟期、对数期、平衡期、衰亡期
延迟期：活细胞数基本不变。分裂迟缓、代谢活跃。选用合适菌龄的种子、培养基及培养条件可以缩短延迟期
对数期：活细胞数呈几何级数增加。细胞生长速率最大；细胞进行平衡生长；酶系活跃，代谢旺盛
平衡期：活菌数基本保持稳定。分裂速度降低；活细胞数达到最大值；开始积累储藏物质；积累发酵产物；芽孢细菌产生芽孢。及时补充营养物质和排出有生理毒性的代谢产物，恒定适宜的生长环境可以延长平衡期
衰亡期：活细胞数逐渐下降。细胞内颗粒更加明显，出现液泡；细胞出现异常形态；细胞死亡伴随自溶
分批培养：将微生物置于一定容积的培养基中，经过培养生长，最后一次收获的培养方法。
连续培养：当微生物以分批培养的方式培养到对数期后，向培养器中不断补充新鲜营养物质，并以同样速度排出培养物，使微生物的增殖速度及培养基中的总菌量保持不变的培养方法。
同步培养物：在同一时刻，所有的细胞都处于细胞周期中的同一阶段的培养物。获得同步培养物的方法有机械法、诱导法等。
微生物代谢的特点：多样性、适应性、可控性
初级代谢：微生物从外界吸收各种营养物质，通过分解代谢和合成代谢，生成维持生命活动的物质和能量的过程。产物：包括所有与细胞合成有关的物质，如：氨基酸、核苷酸、乙醇、有机酸、酶
次级代谢：微生物在一定的生长时期，以初级代谢产物为前体，合成一些对微生物的生命活动无明显确切功能的物质的过程。产物：抗生素、激素、生物碱、色素、维生素等
酵母发酵：酸性条件下主要产物为乙醇，弱碱性条件下主要产物为甘油，碱性条件下主要产物为甘油、乙醇、乙酸
微生物酶的调节：
粗调节：酶合成量的调节，是发生在基因水平上的调节。诱导：促进酶生物合成；阻遏：阻止酶生物合成
精细调节：酶活性的调节，调节细胞内已有酶分子的活性，是发生在酶化学水平上的调节。特点：作用直接、响应快、可逆
组成酶：是一类对环境不敏感的酶，这类酶在细胞内的合成量相对比较稳定。
适应酶：是一类对环境敏感的酶，它们响应环境条件而开始合成或终止合成。如：诱导酶、阻遏酶
乳糖操纵子：是由启动基因、操纵基因和z、y、a三个结构基因组成的与乳糖降解利用相关的DNA片段。
代谢调控育种：P267-271
营养缺陷型突变：控制培养条件解除反馈调节
渗漏营养缺陷突变：解除反馈调节
营养缺陷回复突变：从遗传上根本解除反馈调节
结构类似物抗性突变：从遗传上根本解除反馈调节
环境因子对微生物的影响：
适宜环境：微生物能正常地进行生命活动
不适宜环境：微生物的正常生命活动受到抑制或被迫暂时改变原有的一些特征。
恶劣环境：微生物死亡或发生遗传变易。
温度对微生物的影响：
温度通过影响膜的液晶结构、酶和蛋白质的合成及活性、RNA的结构、转录等 影响微生物的生命活动。
生长温度范围：最低生长温度；最适生长温度；最高生长温度
极端温度：极端低温：代谢减缓，生长停止，用来保藏菌种、物品；冷冻：造成微生物细胞脱水及冰晶的机械损伤而引起微生物死亡；极端高温：蛋白质受热变性，*死细胞，用来灭菌
嗜冷微生物：细胞膜含有大量的不饱和脂肪酸，使膜在低温下也能保持半流动状态；细胞的酶在低温下能有效地起催化作用，而在30~40℃的情况下，这些酶很快失活。
嗜热微生物：酶和其他蛋白质中的更具有耐热性；核酸中含有较多的GC对，对热更加稳定；细胞膜中饱和脂肪酸含量高，使膜具有热稳定性；细胞生长速率快，能迅速合成生物大分子，以弥补由于高温造成的破坏。
干燥对微生物的影响：使代谢停止，使微生物处于休眠状态，严重时细胞脱水，蛋白质变性，进而导致死亡。应用：保存物品，保藏菌种
渗透压对微生物的影响：
等渗溶液：微生物正常生长
低渗溶液：细胞吸水膨胀，甚至胀破。
高渗溶液：细胞脱水，影响代谢活动，引起质壁分离，甚至死亡。
表面张力对微生物的影响：
低表面张力, 微生物在液体中均匀生长。
高表面张力, 微生物在液体表面形成菌膜。
改变表面张力的方法：
升高表面张力：添加无机盐
降低表面张力：添加表面活性剂
紫外线（UV）对微生物的影响：
诱发DNA形成T=T、阻碍DNA复制而使微生物发生变易或死亡。
使空气中的O2变为O3，后者分解放出的[O]具有*菌作用。
应用：消毒和诱变
光复活作用：细胞中的光复活酶吸收可见光的能量而被激活后，将T=T中的共价键解开，使DNA分子恢复正常状态。
暗修复作用：细胞中的一些修复酶在无光的情况下，也能进行有效的DNA修复作用。作用的酶：DNA内切酶、DNA外切酶、DNA聚合酶和DNA连接酶。
pH对微生物的影响：
改变细胞膜所带电荷状态，从而影响细胞对营养物质的吸收；
影响代谢过程中酶的活性；
改变环境中营养物质的可给性；
改变环境中有害物质的毒性。
专性好氧菌：必须在高浓度分子氧的条件下才能生长的微生物，细胞含有超氧化物歧化酶（SOD酶）和过氧化氢酶
兼性厌氧菌：以在有氧的条件下生长为主，也可兼在厌氧条件下生长的微生物，细胞含有SOD酶和过氧化氢酶
微好(嗜)氧菌：只能在较低的氧分压下才能正常生长；也是通过有氧呼吸获取能量。
耐氧厌氧菌：可在分子氧存在条件下进行厌氧生活的厌氧菌。生长不需要氧，但分子氧对他们也无害。细胞内有SOD酶和过氧化物酶，但无过氧化氢酶
专性厌氧菌：只能在无氧或低Eh值时, 才能生长。分子氧对细胞有毒害作用，细胞内缺乏SOD酶、大多数还缺乏过氧化氢酶
最适生长温度：是微生物生长速率最高或世代时间最短所对应的培养温度。但最适生长温度并非一切生理过程的最适温度，也就是说，最适温度并不等于生长速率最高时的培养温度，也不等于发酵速率或积累产物最高时的温度。
灭菌：采用强烈的理化因素使物体内外部的一切微生物永远丧失其生长繁殖能力的措施。彻底灭菌的标志是嗜热脂肪芽孢杆菌的芽孢被全部*死
消毒：采用较温和的理化因素，仅*死物体表面或内部一部分对人体或动、植物有害的病原菌，而对被消毒的对象基本无害的措施。
干热灭菌法：①灼烧灭菌法，适用：接种工具，污染物品②干热灭菌法，适用：玻璃、陶瓷器皿，金属用具等耐高温的物品。处理：150~170℃ 1~2小时
湿热灭菌法：同样温度和相同作用时间下，湿热灭菌比干热灭菌效果好① 热蒸汽穿透力强；② 细胞物质在含水量高时容易变性凝固；③ 蒸汽凝固时释放的大量蒸汽潜热可迅速提高灭菌物品的温度。
巴斯德消毒法：是一种专用于牛奶、啤酒、果酒或酱油等不宜进行高温灭菌的液态风味食品或调料的低温消毒方法。处理：63~65℃保持30min后迅速冷却
间歇灭菌法：适用于不耐热培养基的灭菌。原理：常压蒸汽（100℃）处理*死营养细胞，残留的芽孢等耐热的孢子体经过夜培养即可萌发，再加热处理*死之，如此反复处理三次，可达到无菌状态。
高压蒸汽灭菌法：利用高压条件下，对应的水蒸气的高温来*死所有的微生物。处理：0.1MPa蒸汽压 15~30min。适用对象：耐高温物品，一般培养基，生理盐水，缓冲溶液，玻璃、陶瓷器皿等
过滤除菌法：原理：将微生物过滤去除，适用对象：空气，热敏物质，蛋白质，酶，血清，纤维素，氨基酸等
辐射灭菌：适用对象：不耐热或受热易变质、变味的物品。
消毒剂：能*死微生物的化学制剂，可能在低浓度时仅起防腐作用。消毒的结果不一定是无菌状态
防腐剂：能抑制微生物生命活动的化学制剂
石炭酸系数（PC）：在一定的时间内，被试药剂能*死全部供试菌的最高稀释度与达到同样效果的石炭酸的最高稀释度之比。是衡量化学消毒剂相对*菌强度的常数
影响高压蒸汽灭菌的因素：灭菌物体的含菌量；灭菌锅内空气的排除程度；灭菌对象的pH；培养基中蛋白质的含量；灭菌对象的体积；加热与散热速度
从自然界分离筛选菌种：P296-309
菌种退化：
表现：
菌落及细胞形态变的不典型了
生长速度缓慢
代谢产物生产能力下降，即负突变
致病菌对宿主侵染力下降
抗不良环境条件（抗噬菌体，抗低温）能力减弱
原因：基因自发突变，因素：传代次数过多；不适宜的培养条件
防止措施：控制传代次数；创造良好的培养条件；利用不易衰退的细胞传代；采用有效的菌种保藏方法
菌种的保藏：
目的：使微生物菌种保持原来的性状和活力不退化、不死亡、不被污染，便于研究、交换和使用 。
原理：挑选典型培养物的优良纯种，并创造最有利于休眠的环境条件，使微生物处于代谢不活泼、生长受抑制的休眠状态
斜面保藏法：接种适宜斜面培养基 → 培养 → 4℃保藏。适用：各大类。保藏期：1~6个月
冷冻干燥保藏法：菌种培养→用保护剂悬浮→加入安醅管中→低温冻结→抽真空 → 真空封口 → 检查真空度→保藏
措施：低温、干燥，缺氧，有保护剂；保藏期：5~15年或更长
甘油悬液低温冷冻保藏法：菌种培养 → 15~30%甘油缓冲液悬浮 → 加入保藏管中 → 置 -70℃冰箱保藏
措施：低温（-70℃）、保护剂（15~50%甘油）；适用：细菌、酵母菌；保藏期：约10年
液氮保藏法：菌种培养 → 保护剂悬浮 → 加入保藏管中 → 置液氮瓶中；措施：超低温（-196℃）、保护剂
适用：各大类；保藏期：>15年
土壤微生物的数量：一般以细菌最多，放线菌次之，真菌再次之，藻类和原生动物很少
土壤的生态条件：
水分：较为充足
营养状态：有机物、无机盐、微量元素等。
pH：3.5~8.5，多数在5.5~8.5。
氧气：
渗透压：0.3~0.6MPa，适合于微生物生长
温度：
保护层：几毫米厚的表层土
水中微生物的来源：水中“土著”微生物；来自土壤的微生物；来自污水、有机物垃圾、死的动植物和粪便等中的微生物；来自空气中的微生物
作为卫生指标的指示细菌必须符合：
生理习性与肠道病原菌类似，即在外界的生存时间基本一致；（代表性）
在粪便中的数量比病原菌多，不会漏检；（灵敏性）
检验技术较简单;（操作方便）
大肠菌群：是一群好氧和兼性厌氧的，能在37℃24h内发酵乳糖产酸产气的革兰氏阴性无芽胞杆菌的总称。水中大肠菌群数量超过一定的数量，则说明水源可能被粪便污染，有存在肠道病原菌的可能性。大肠菌群的测定方法通常采用发酵法（MPN法）。
空气中的微生物的来源：飞扬的尘土；溅起的小水滴；人和动物体表面的干燥脱落物；呼吸道的微生物；敞口的污水生物处理系统。
互生关系：两种可单独生活的微生物共同生活在一起时，通过各自的代谢活动而有利于对方，或偏利于一方的生活方式。特点：可分可合，合比分好；“和睦相处”。例1：产甲烷细菌和甲烷氧化菌例2：土壤中的好氧性自生固氮菌与纤维素分解菌
共生关系：两种微生物共同生活在一起时，相互依赖，彼此有利，甚至形成特殊的共生体，它们在生理上表现出一定的分工， 在组织和形态上产生了新的结构。特点：难分难解，合二为一；“相依为命”。例：地衣为丝状真菌和藻类的共生体
竞争关系：生活在同一环境中的两种微生物，对营养物质、溶解氧、生活空间等共同要求的环境因子的相互争夺、相互受到不利的影响。特点：“明争暗斗” 例：啤酒发酵过程中培养酵母与野生酵母之间的关系
拮抗关系：两种微生物生活在一起，其中一种能产生某种特殊的代谢产物或改变环境条件，从而抑制甚至*死另一种微生物的现象。特点：“排除异己” 例：①泡菜制作过程中乳酸菌与腐败菌：乳酸细菌产生乳酸，抑制其它腐败菌的生长。②青霉菌和金黄色葡萄球菌
寄生关系：一种微生物生活在另一种微生物的体内或体表，依靠摄取后者细胞的营养进行生长繁殖，并使之遭受损害甚至被*死的一种相互关系。特点：“损人利己” 例：噬菌体与宿主细菌
COD（化学需氧量）：水中有机物被强氧化剂氧化时所消耗的氧量，单位mg/L。
BOD（生化需氧量）：在特定的时间及温度条件下，微生物氧化水中有机物所消耗的氧量，单位mg/L。一般采用20℃培养5天，用BOD5表示。一般TOD ≥ COD ≥ BOD
DO（溶解氧）：溶于水体中分子态氧的含量，单位mg/L。是评价水体污染程度和自净程度的指标。
P/H指数和BIP指数：评价水体污染程度和自净程度的指标。P/H指数：水体中光合自养微生物与异养微生物数量之比；BIP指数：水体中不含叶绿素的微生物和全部微生物数量之比。
过高COD的废水不宜用好氧法处理：有机物浓度过高，好氧生物代谢迅速，水中溶解氧难以即时供应，好氧生物生长受限，很难保证处理质量。
活性污泥：由活性细菌、原生动物和其它微生物与污废水中有机和无机固形物混凝交织在一起形成的絮状体。在污水处理过程中具有很强的吸附和分解有机物和毒物的能力。
好氧活性污泥法：又叫曝气法，是利用含有好氧微生物的活性污泥，在通气条件下，使污水净化的微生物处理法。
由英国人于1914年创建，已成为处理有机废水最主要的方法。一般可使污水的BOD5减少90~95%。
好氧活性污泥的特性：活性污泥有沉降性能；有生物活性，具有吸附氧化有机物的能力；有自我繁殖的能力。好氧活性污泥的结构和功能中心是能起絮凝作用的细菌形成的菌胶团
生物膜：生长在固体表面上的一层由多种微生物构成的具有分解有机物和毒物能力的薄膜。
好氧生物膜法：是模拟土壤废水净化时依靠颗粒表面附着的生物薄膜进行污染物降解的生物处理法。如生物滤池法
厌氧生物处理法：在厌氧条件或缺氧条件下，利用厌氧或兼性厌氧微生物分解污水中的有机物的方法，也称厌氧消化或厌氧发酵法。其中沼气发酵（或称甲烷发酵）最为常用。
氧化塘法：氧化塘是人工的、接近自然的生态系统，与自然水体基本相同。
