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微生物的生活周期
课程概述微生物定义与种类了解微观世界的多样性生活周期基本概念认识微生物的生长发育规律课程目标和重点
什么是微生物？微生物定义肉眼不可见的微小生物生物界地位构成生物多样性的基础常见类型细菌、真菌、病毒等微小生命体
微生物的基本特征微小个体个体大小通常在0.1-10微米简单结构结构简单但功能完备快速繁殖分裂周期短，数量增长迅速强大适应性能适应各种极端环境
微生物的分类病毒介于生命和非生命之间真核微生物酵母、霉菌等原核生物细菌和古菌
细菌的生活周期概述营养细胞阶段吸收营养、生长发育分裂繁殖阶段二分裂产生新细胞休眠阶段形成芽胞应对不良环境
细菌的营养细胞阶段细胞结构细胞壁、细胞膜、核质区等营养吸收通过运输蛋白吸收外部营养代谢活动能量获取与物质合成
细菌的分裂繁殖DNA复制遗传物质复制产生两份细胞质分裂细胞质均等分配细胞壁形成新的隔膜将细胞分为两个分离形成新细胞两个完全相同的子细胞
细菌的芽胞形成1前芽胞形成DNA复制并偏向细胞一端2包被形成多层保护膜包围DNA3孢壁合成形成坚硬耐热的孢壁4母细胞裂解释放成熟芽胞
细菌生活周期的调控环境因素温度、pH值、营养等影响生长基因调控特定基因启动或抑制群体感应细胞间信号分子交流
真菌的生活周期概述单细胞真菌酵母等通过出芽繁殖丝状真菌霉菌通过菌丝生长大型真菌蘑菇形成子实体产生孢子
酵母的生活周期30分钟分裂周期适宜条件下完成一次出芽2-3天有性生殖应激条件下进行孢子囊形成4个阶段生长曲线延滞期、指数期、稳定期、死亡期
丝状真菌的生活周期菌丝体形成分支菌丝构成菌落无性孢子繁殖产生大量分生孢子有性生殖配子体融合形成合子
大型真菌的生活周期
病毒的生活周期概述吸附和侵入识别并进入宿主细胞基因组复制复制病毒遗传物质蛋白质合成利用宿主机器合成病毒蛋白组装和释放新病毒颗粒形成并释放
病毒的吸附和侵入膜融合内吞作用穿刺注入其他方式
病毒基因组的复制DNA病毒利用宿主DNA聚合酶在细胞核内复制RNA病毒携带RNA依赖的RNA聚合酶在细胞质中复制逆转录病毒RNA先转录为DNA整合到宿主基因组
病毒蛋白的合成1翻译起始病毒mRNA与宿主核糖体结合2多肽链合成按密码子序列合成氨基酸链3蛋白质修饰切割、折叠、糖基化等4功能获得形成具有特定功能的病毒蛋白
病毒粒子的组装和释放衣壳组装蛋白亚基自组装形成衣壳基因组包装遗传物质被装入衣壳病毒释放出芽或裂解宿主细胞
原生动物的生活周期类型代表生物主要特征鞭毛虫锥虫具有鞭毛运动肉足虫变形虫伪足运动纤毛虫草履虫纤毛运动孢子虫疟原虫复杂生活史
变形虫的生活周期营养体阶段主动摄食生长二分裂繁殖核分裂后细胞质分裂包囊形成不良环境下形成保护结构
草履虫的生活周期无性生殖横向二分裂大核直接分裂小核有丝分裂有性生殖共轭过程核置换基因重组调控因素温度影响营养条件种群密度
微生物生活周期的环境适应温度适应耐热蛋白合成膜脂调整pH值适应质子泵调节缓冲系统渗透压适应渗透调节物质合成离子转运系统营养适应代谢途径转换高亲和力转运系统
极端环境中的微生物嗜热菌温泉、热液喷口中生存嗜冷菌极地冰层中缓慢生长嗜盐菌盐湖中形成红色菌落
微生物的群体行为初始黏附细胞黏附到表面微菌落形成细胞增殖形成小聚集体基质分泌产生胞外多糖基质成熟生物膜形成三维结构网络分散部分细胞脱离寻找新环境
微生物的休眠状态细菌芽胞耐热、耐干燥、耐化学物质真菌孢子长期保存遗传物质的结构原生动物包囊外界环境恶劣时形成的保护结构生态意义种群长期生存的重要策略
微生物生活周期中的基因表达调控小RNA调控翻译后精细调节2全局调控因子响应环境信号的主调控因子3操纵子调控一组基因的协同表达
微生物生活周期与进化快速繁殖与基因突变高频率突变产生新性状水平基因转移接合、转导、转化三种方式适应性进化对环境压力的基因组响应
微生物生活周期研究方法显微观察光学、电子、荧光显微技术培养技术纯培养、连续培养、厌氧培养分子生物学PCR、测序、基因敲除技术
微生物生活周期与生态系统碳循环有机物分解和合成氮循环固氮、硝化、反硝化2硫循环硫化物氧化与硫酸盐还原3磷循环磷酸盐溶解与固定4
土壤微生物的生活周期细菌真菌放线菌原生动物其他
水体微生物的生活周期淡水微生物藻类、原生动物形成食物网基础海洋微生物浮游生物产氧固碳极地微生物低温适应性特化
空气中微生物的生活周期气溶胶形成从水体、土壤释放到空气空气传播气流带动长距离迁移沉降重力沉降或随雨雪降落定植在新环境中生长繁殖
人体微生物组的生活周期肠道微生物消化、免疫、代谢调节皮肤微生物保护屏障、抵抗病原体口腔微生物生物膜形成、酸代谢呼吸道微生物调节局部免疫环境
微生物生活周期与疾病入侵定植病原体突破宿主屏障繁殖扩散在宿主体内增殖毒力因子表达产生毒素和致病因子宿主响应免疫系统激活扩散传播释放到环境寻找新宿主
益生菌的生活
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