●定义：成熟、结构完整、单个病毒。
    ●病毒粒子结构与组成
    病毒粒子 核衣壳（基本构造）核心：由DNA或RNA构成
    衣壳：由许多衣壳粒蛋白构成
    包膜（非基本构造）：由类脂或脂蛋白构成
    ●病毒粒子对称体制：螺旋对称（TMV）、二十面体对称（腺病毒）、复合对称（T偶数噬菌体）。
    ●病毒核酸
    类型：ds DNA/SS DNA, ds RNA/SS RNA;
    链状/环状，闭环/缺口环
    基因组：单组分/双组分/三组分/多组分（RNA病毒特有）
    三、病毒的群体形态
    1、包涵体（inclusion body）●定义与实践应用
    2、噬菌斑（plaque）●定义与实践应用
    3、空斑和病斑：定义4、枯斑：定义
    四、噬菌体（bacteriophage, phage）
    1、噬菌体的模式结构2、噬菌体的繁殖
    ●吸附（感染复数，m.o.i）侵入，增殖，装配（成熟）、释放（裂解）、增殖、装配
    增殖、装配：
    3、噬菌体侵染的结局
    ●烈性噬菌体（Virulent phage）：一步生长曲线（One-step growth curve）
    ●温和噬菌体（temperate phage）：定义、特点、存在形成（游离点、整合态和营养态）
    ●溶源菌（hysogen）：定义、特性、检查方法。
    五、真核生物的病毒
    1、植物病毒
    ●种类、形态、核酸（SSRNA）。●增殖过程与T偶数噬菌体不同点：吸附（被 动）、扩散（胞饮或包膜融入细胞膜或特异性受体转移）、衣壳（侵入后）。
    2、人类和脊椎动物病毒
    ●种类、引起疾病
    ●增殖过程与T偶数噬菌体不同点：吸附（被 动）、扩散（胞饮或包膜融入细胞膜或特异性受体转移）、脱衣壳（侵入后）。
    ●人类免疫缺陷病毒（human immunodeficiency virus，HIV
    3、昆虫病毒
    ●病毒多角体（polyhedron）●昆虫病毒种类
    §.2亚病毒
    ●亚病毒是一类与传统的病毒有显著区别的分子生物，仅含有侵染性 RNA/侵染性蛋白质一种成分。
    1、类病毒：是至今所知道的最小的、只含有侵染性RNA一种成分，专性细胞内寄生的分子生物。
    2、拟病毒：类病毒、植物病毒粒子中的病毒、侵染性 RNA 分子，复制需要辅助病毒。
    3、朊病毒：侵染动物细胞、胞内复制、 小分子无免疫性疏水Pro。●病例：羊搔痒病、疯牛病、Kuru病，中心法则的挑战。
    §3 病毒与实践
    一、噬菌体与发酵工业●危害与预防措施，噬菌体污染出现的现象与杂菌不同。
    二、人类和脊椎动物病毒的防治●预防（侵染预防、感受预防），治疗（被动免疫、干扰素、抗生素等）
    三、植物病毒病的防治●指导思想（防重于治、综合防治），主要措施。
    四、昆虫病毒用于生物防治●主要优点和缺点，病毒多角体的实际意义。
    五、病毒在基因工程中的应用●克隆载体（charon）、科斯质粒；
    ● SV40（Simian Virus 40,即猴病毒40）。
    Chap 4 微生物的营养与物质运输
    §1 微生物的营养与培养基
    §2 营养物质进入细胞的方式
    ●概述
    ●营养（nutrition）：生理功能、能量和物质、生长和繁殖。
    ●营养物（nutrient）：营养功能，提供结构物质,能量、代谢调节物质和 生理环境。
    §1 微生物的营养与培养基
    一、微生物的营养要素与营养类型
    ●六种营养要素：碳源、氮源、能源、生长因子、无机盐和水。
    1、碳源（Carbon source）
    ●定义：碳元素（碳架）、营养源。
    ●碳源谱：碳源范围--有机碳源、无机碳源。
    ●依据利用碳源情况，微生物营养类型有：
    --自养型（autotroph）:CO2（唯一碳源）。不依赖有机营养物。
    --异养型（heterotroph）：至少需要一种大量有机物、正常营养。
    --混合型（mixotroph）：碳同化混合类型。
    ●异养微生物的适宜碳源：糖类、醇类、有机酸类、脂类。
    2、能源（energy source）
    ●定义：提供最初能量来源的营养物或辐射能。异养微生物的能源就是其碳源。
    ●以能源分类，微生物的营养型有：
    --光能营养型（phototrohp）直接利用太阳光辐射能。
    --化能营养型（chemotroph）：从脂合物化学反应中获得能量，又分无机营养型有机营养型。
    ●微生物的营养类型
    3、氮源（nifrogen source）
    ●定义：氮元素、营养源●氮源谱： ●氨基酸自养型与氨基酸异养型
    ●微生物利用各种氮源的特点：N2（固N）蛋白质及水解物。
    4、生长因子（growth factor）
    ●定义：正常代谢必需，不能自身合成，有机化合物，需要量少。
    ●微生物与生长因子的关系：
    5、无机盐
    ●定义：C、N以外的各种重要元素，大量元素、微量元素及配制细菌培养基时对无机盐的选择。
    ●无机元素的来源和功能
    6、水：营养要素之一，在微生物生命活动过程的重要作用。
    二、微生物的培养基
    ●培养基（medium）：人工配制，适合微生物生长繁殖或产生代谢产物、混合养料，具备六大营养要素，
    比例合适，配制后立即灭菌。
    （一）选用和设计培养基的原则
    1、目的明确：菌种与目的产物类型、实验室研究或工业生产、种子培养或发酵，C/N比（种子培养基比发酵培养茎低）。
    2、营养协调
    ●确定各种营养要素的数量和比例的依据：细胞成分或元素含量（P92，表4-7）、异养微生物碳源兼作能源、需要量大。
    ●培养基中各营养要素的含量顺序：水>碳源>氮源> P.S>K.Mg>生长因子。
    3、培养基PH应适宜：4、经济节约：
    （二）培养基配方设计方法
    1、生态模拟：天然基质、“初级”培养基（肉汤、 水果汁、麸皮米糠、米饭面包、肥土、玉米芯。
    2、查阅文献：直接或间接相关信息。
    3、精心设计：C源、N源的影响、无机盐的影响，
    正交试验设计、培养条件（PH、温度、通气量）试验、综合试验、扩大规模试验。
    （三）培养基的种类
    1、按对培养基成分的了解程度划分：天然培养基、组合培养基、半组合培养基。
    2、按培养基外观的物理状态划分：固体培养基（琼脂 1.8—2.0%），半固体培养基（琼脂0.5%）、液体培养基。
    3、接培养基的功能划分：
    ●选择性培养基（selected medium）：特殊营养要求或对
    某一理化因素、抗性、提高筛选效率功能。加富培养基（enriched medium）
    ●鉴别性培养基（differential medium）：指示剂
    （与无色代谢物发生显色反应）、菌落易区别，
    伊红美蓝乳糖培养基（Eosin Methylene Blue, EMB）鉴别各种肠道杆菌。
    §2 .营养物质进入细胞的方式
    ●概述：
    物质运送（material　transport）
    一、研究营养物质运送的意义
    ●与微生物营养、代谢密切相关；
    ●促进生物膜的结构与功能的研究；细胞膜是物质运输的主要屏障；
    ●微生物发酵生产实践中有着重要意义。
    二、物质运送的方式及分子机制
    1、单纯扩散（simple diffusion）/被动运送（passive transport）.
    ●特点：顺浓度梯度或电位梯度、物理扩散，无特异性，扩散能量　来自分子热运动。
    ●存在：H2O、气体（O2、CO2、N2等）、乙醇和某些氨基酸。
    2、促进扩散（facilitated diffusion）
    ●机理：底物特异性载体蛋白（carrier
    protein）膜内外侧结合底物　亲和力不同（结合底物在膜上位移中载体蛋白构型变化引起）。
    ●·特点：顺浓度梯度或电位梯度。扩散能量来自分子热运动， 有特异性，运送速度快载体蛋白）。
    ●存在：真核细胞（糖类）、原核（厌气微生物）细胞（等）
    3、主动运送（active transport）
    ●特点：特异性载体，提供能量（ATP、质子 势）、载体构型变化，逆浓度梯度运送、底物分子结构无变化。
    ●存在：各种微生物吸收营养物质的主要机制，无　
    机离子（ 　、 　 、 　 ）有机离子（氨基
    酸）和一些糖类（ 乳糖、蜜二糖、葡萄糖）。
    4、基团移位（group translocation）
    ●机制：依靠磷酸烯醇式丙酮酸一已糖磷酸转移酶系统。
    ●过程：热稳定载体蛋白（HPr, heat stable carrier protein）的激治（PEP+HP
    丙酮酸+P-HPr）。糖被磷酸化后运入膜内（P-HPr+ 糖 糖-P+HPr）
    ●特点：需PEP-已糖磷酸转移酶系统●酶对底物有特异性选择●消耗高能磷酸化合物PEP ●底物分子结物变化●逆浓度梯度运送。
    ●存在：兼性和严格厌氧菌●需氧菌（巨大芽孢杆菌、枯草杆菌） ●糖类（葡、果、甘）以及脂肪酸、核苷、 碱基。
    三、四种运送方式的比较
    Chap 5 微生物的代谢和发酵
    1、新陈代谢（metabolism） 2、分解代谢与合成代谢的联系与调节
    3、大分子营养物质的降解
    §1 微生物的产能代谢§2 微生物的合成代谢§3 微生物的代谢调控与发酵生产
    Chap 6 微生物的代谢和发酵
    1、新陈代谢（metabolism）
    ●概念：新陈代谢简称代谢，包括分解代谢和合成代谢。
    分解代谢(catabolism)/异化作用（dissimilation）/产能代谢(energy-yielding
    metabolism);
    合成代谢(anabolism)/同化作用(assimilation)/耗能代谢 (energy-expended
    metabolism)。
    2、分解代谢与合成代谢的联系与调节
    ●联系：十分不同、紧密联系、伴同发生的两个过程。
    ●调节：最基本方式为调节代谢流（酶活性调节和酶合成调节）。
    此外，营养物质运送、酶的定位等调节。
    3、大分子营养物质的降解
    ●淀粉：α-淀粉酶（芽孢杆菌属、曲霉属），β-淀粉酶（多粘芽孢杆菌，根霉），淀粉葡萄糖酶（黑曲霉、米曲霉），异淀粉酶（黑曲霉、米曲霉）。
    ●纤维素：纤维素酶（木霉、纤维单孢菌、纤维素放线菌）。
    天然纤维素（c1酶）-水合非结晶纤维素（CX1、CX2 酶）-纤维二糖+葡萄糖（纤维二糖酶）——葡萄糖
    ●果胶质：细菌（芽孢杆菌、假单胞菌）、真菌（青霉、曲霉、 根霉）。
    天然果胶质（原果胶酶）-水可溶性果胶（果胶甲酯水解酶）-果胶酸（果胶酸酶）-半乳糖醛——糖代谢途径
    ●几丁质：细菌（梭菌病、芽孢杆菌病）、放线菌。
    甲壳素（甲壳素酶）甲壳=糖（甲壳=糖酶）N-乙酰氨基葡萄糖
    ●脂肪(脂酶)：微生物种类较少，真菌以及霉菌
    脂肪——甘油（糖酵解、TCA循环）各种中间产物、能量
    ——脂肪酸（β-氧化）乙酰COA——TCA循环/乙醛酸循环
    ●蛋白质：霉菌、细菌。
    蛋白质（蛋白质）——肽（肽酶）——氨基酸
    ●内源代谢：贮存物质耗尽之后，利用细胞蛋白质和RNA作为能源。
    §1. 微生物的产能代谢
    I 、能量来自有机物--化能异养微生物的生物氧化与产能
    ●微生物生命活动所需的能量来源：氧化有机物（化能异养菌）、氧化还原态的无机物 （化能自养菌）、来自日光辐射能（光能营养菌）。
    ●生物氧化：定义、形式（氧结合、脱氢、失电子）、阶段。
    ●通用能源：ATP，跨膜质子电化学梯度
    (△H)/质子动势。
    一、单糖的分解代谢（以葡萄糖为例）
    ●葡萄糖分解代谢（氧化脱氢）途径。
    1、EMP途径（Embdem-Meyerhof-Parnas Pathway）
    ● EMP途径的简图
    ● EMP途径的主要产物
    ● ATP和NADH的生成：位置、数量，底物水平磷酸化。
    ●总反应式：葡萄糖+2ADP+2NADT+2PI--2丙酮酸+2ATP+2NADH+2H+
    ●EMP途径的生理功能
    2、HMP途径（hexose monophosphate pathway）
    （1）特点：
    ●HMP途径又称已糖单磷酸途径,是在单磷酸已糖基础上开始降解。
    ●三种 戊糖相互转化。
    ● C4、C7（芳香族氨基酸前体）和C5（核酸前体）的生成。
    ●产生大量NADPH2形式的还原剂。
    （2）总反应式：6葡-6-磷酸+12NADP+6H2O →5葡糖- 6磷酸+12NADPH+12H+12CO2+pi
    （3）HMP途径的生理功能
    3、ED途径（Enter-Doudoroff pathway）
    ●反应细节
    ●关键酶及关键反应
    ●主要产物（ATP、NADH、NADPH的生成数量）
    4、三种途径比较（见下图）
    ●存在 ：
    EMP、HMP是微生物降解葡萄糖的主要途径，二者在同一种微生物中往往同时存在，但在代谢的作用中的比例不同，ED途径存在嗜糖假单胞菌和运动发酵单胞菌等细菌。
    ●关键酶
    产能效率：EMP（2ATP/葡糖）、ED （1ATP/葡糖）
    ●还原力的产生：EMP
    （2NADH2）,ED（1NADH2+1NADPH2）、HMP （12NADPH2）
    二、丙酮酸代谢
    1、概述
    ●单糖经不同途径降解，产生丙酮酸和同化力[NAD（P）H2、ATP]，产物的去向取决不同微生物及不同培养条件。
    ●大多数好气和兼性好气性微生物，在有氧情况下：TCA循环，电子传递磷酸化、呼吸作用（respiration）。
    ●一些厌气菌和兼性好气菌，在无氧条件下，无氧呼吸。（anaerobic respiration）
    ●大多数厌气和兼性厌气有机化能营养微生物，在无氧条件下：发酵作用（fermentation）
    2、三羧酸循环（tricarboxylic acid cycle）
    ●反应部位：真核微生物（线粒体基质）、原核微生物（细胞质）
    ●反应历程：能量的产生（15个ATP/丙酮酸）。
    ●TCA循环的意义：枢纽地位，有机酸、谷氨酸 发酵。
    三、生物氧化中递氢和受氢
    ●依据受氢体性质不同，生物氧化分：有氧呼吸、无氧呼吸和发酵三种类型。
    1、有氧呼吸（respiration）
    ●定义：呼吸链、最终受氢体（O2）。
    ●呼吸链（respiratorychain,RC）/电子传递链（electrontransport chain,ETC）
    ●氧化磷酸化机理与效率：化学渗透学说（chemiosmotic hypothesis）、
    P/O比（molTAP/mol氧原子）。
    2、无氧呼吸（anaerobic respiration）
    ●定义：最终受氢体为外源无机氧化物（个别是延胡索酸）
    ●类型：硝酸 盐 呼 吸（nitrate respiration）/反 硝 化 作 用（denitrification）
    硫酸盐呼吸（sulfate respiration）、延胡索酸呼吸（fumarate respiration）
    碳酸盐呼吸（carbanate respiration）、硫呼吸（sulphur respiration）
    3、发酵（fermentation）
    ●定义：发酵工业、微生物生理（代谢）
    ●主要类型：由EMP途径中丙酮酸出发的发酵（6种类型）
    通过HMP途径的发酵（异型乳酸发酵，肠膜状明患珠菌）
    通过ED途径的发酵（细菌酒精发酵）
    氨基酸发酵产能（Stickland反应）
    ● 发酵中的产能反应：底物水平磷酸化，高能磷酸化
    合物，乙酰磷酸产能是厌氧微生物产能的主要方式。
    II、能量来自无机物--化能自养菌的生物氧化与产物
    1、概述
    ●两类自养菌还原CO2所需能量和还原力的来源不同。
    ●化能自养菌还原CO2时ATP和[H]的来源。
    ●微生物生理特性及种类：多数好氧性、少数兼性厌
    氧、种类有硝化细菌、硫细菌、氢细菌、铁细菌等。
    2、化能自养菌氧化产能的特点：
    ●还原性无机物氧化直接与
    呼吸链相联。其过程比异养菌（经EMP/TCA等）简单。
    ●呼吸链的组分多样化。
    ●主要通过电子传递磷酸化产能、少数硫杆菌（氧
    化亚铁硫杆菌）也能部分地进行底物水平磷酸
    化产能。产能效率（P/O）比异养菌低。
    3、列举：硝化细菌的能量代谢。
    III、能量来自光能--光能自养菌的产能代谢
    1、循环式光合磷酸化（cyclic photophosphorylation）
    特点 过程：
    ●存在：光合细菌[着色菌属 （chromatium）、
    红螺菌属 （Rhodospirillum）、绿菌属 （Chlorobium） 等18属]
    2、非循环式光合磷酸化（noncyclic photophosphorylation）
    ●过程：●特点：
    ●存在：绿色植物、藻类、蓝细菌。
    3、嗜盐菌紫膜的光合作用
    ●过程： ●机理（细菌视紫红质、质子泵、△P、化学渗透学说）
    ●存在：盐生盐杆菌（Halobacterium halobium），红皮盐杆菌（H.cutirubrum）
    §2、微生物的合成代谢
    ●合成代谢（anabolism）/同化作用（assimilaton）耗能代谢（energy-expended
    metabelism）
    一、微生和的合成代谢的特点
    ●微生物合成能力很强、但有种属差异。
    ●合成途径多样化比分解途径少、主要物质的合成途径比较一致。
    ●合成代谢条件：能量、还原力、无机物或简单有机物
    二、自养微生物的CO2固定
    1、Calvin循环（Calvin cycle）
    ●反应历程：
    特征酶及其所催化的反应
    ●存在：化能自养菌、光能自养菌中蓝细菌和绝大部分光合细菌、藻类、绝色植物。
    2、厌氧乙酰-辅酶A途径
    ●反应历程 ：
    ●存在：一些能利用氢的严格厌氧菌（产甲烷菌， 硫酸盐还原菌）。
    3、还原性TCA循环途径
    ●关键酶及催化反应：a -酮戊二酸合成酶，催化琥珀酰-CoA+CO2→ a-酮戊二酸
    ●存在：少数光合细菌（例，嗜硫代硫酸盐绿菌Chlorobium thiosulfatophilum）。
    4、三条途径比较：厌氧CO2、固定CO2比好氧更为有效。
    三、生物固氮（fixation of molecular nitrogen）
    1、定义及其作用：N2还原成NH3的过程，生态平衡、土壤肥力、节约能源避免污染。
    2、固氮微生物种类
    ●自生固氮菌：独立进行固氮的微生物,种类繁多 （生理营养类型）
    ●共生固氮菌：与它种生物共生才能固氮。
    ●联合固氮菌：必须生活在水稻、甘蔗、玉米等植 物的根际、叶面或动物肠道等处才能固氮。