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第1章　微生物生理学导论1

大肠杆菌范例1

细胞结构1

细胞表面1

DNA、RNA和蛋白质的合成4

代谢和遗传的调节6

微生物遗传学7

化学合成7

化学组成7

能量8

氧化还原与发酵8

氮的同化12

专题12

内生孢子12

生长12

连续培养14

影响生长的因子14

营养14

氧气15

二氧化碳16

极端微生物16

微生物的胁迫反应16

小结17

第2章 大分子的合成与加工：DNA、RNA和蛋白质的合成18

DNA的结构18

细菌的拟核20

REP元件23

DNA复制24

DNA复制是双向和半保留的24

DNA聚合酶以二聚体行使功能25

DNA复制的模式26

DNA复制的起始27

DNA复制的终止和染色体的分离30

RNA的合成：转录31

RNA合成31

RNA转换35

RNA加工36

蛋白质的合成：翻译38

转移RNA39

tRNA的负载41

核糖体的结构及合成41

多肽合成的起始44

延伸45

肽键的形成47

转运47

终止47

翻译后加工48

无义密码子何时变为有义密码子48

转录与翻译偶联48

蛋白质折叠与分子伴侣49

折叠时期49

细胞质外的蛋白折叠与分子伴侣机制50

质量控制50

蛋白质运输50

整合膜蛋白的插入和周质蛋白的外运51

跨外膜蛋白的分泌53

蛋白质降解55

异常蛋白的降解55

依赖能量的蛋白酶56

影响核酸和蛋白质合成的抗生素58

影响DNA代谢的物质58

影响转录的药物60

影响翻译的药物60

文献目录64

第3章 细菌遗传学：DNA交换、重组、突变和修复67

原核生物遗传信息的转移67

质粒67

分配68

不相容性68

非接合的、可移动的质粒69

抗性质粒69

其它细菌属的质粒69

质粒的复制69

沉溺模块：杀死宿主保存质粒：ccd基因72

接合72

F因子72

顺／反互补实验77

肠球菌的接合和信息素77

接合作用、细胞间的信号和细菌诱导的肿瘤79

转化79

革兰氏阳性细菌的转化80

革兰氏阴性菌的转化82

转染和被迫的感受态83

转导83

重组85

一般性重组85

重组的遗传学88

限制和修饰88

插入序列和转座因子92

转座子Tn1095

转座子Tn395

接合型转座96

进化的思考97

整合子97

突变形成97

自发突变98

突变事件的本质99

抑制子突变101

DNA修复系统101

光复活作用103

核苷酸切除修复103

转录偶联修复104

甲基化指导错配修复104

极短补丁的错配修复105

DNA糖基化酶和碱基切除修复105

对甲基化和乙基化试剂的适应性反应107

复制后子链缺口修复108

SOS诱导的修复108

复制的重新启动110

适应性突变111

文献目录112

第4章 基因组时代的微生物生理学：一个变革的故事116

基因组和蛋白组的工具116

克隆一个基因组116

DNA测序117

网络科学：DNA序列分析的网络工具118

基因置换119

基因列阵119

蛋白组学120

传统方法123

搜寻突变体123

转录和翻译基因的融合（报告基因）123

聚合酶链式反应124

DNA迁移率位移（凝胶位移和超位移）125

通过引物延伸寻找转录的起始点126

用Southern、Northern、Western和Southwestern印迹检测DNA、RNA、蛋白和DNA结合蛋白127

双杂交分析128

小结131

文献目录131

第5章 原核生物基因表达的调节132

转录控制132

DNA结合蛋白134

乳糖操纵元：一个基因表达的范例134

分解代谢物控制：感知能量状态137

Ⅰ型和Ⅱ型CRP依赖的基因139

分解代谢物阻遏／激活蛋白Cra140

分解代谢物控制：革兰氏阳性菌范例140

半乳糖操纵元：Hu辅助的DNA环化141

阿拉伯糖操纵元：一种调节子，两种功能142

衰减控制144

转录衰减机制144

翻译衰减控制：pyrC策略148

膜介导的调节：put系统148

基因表达重组调节（鞭毛相变）149

翻译的阻遏150

受分子劫持的抗σ因子调节150

滴定一个转录后的调节子：CsrA/CsrB碳贮存调节群CsrA/CsrB152

全局控制网络154

与环境的交流：双组分调节系统154

氮同化和固氮的调节：整合生化和遗传控制的例子157

磷酸盐吸收：运输和双组分调节系统间的交流160

群体感应：细菌之间如何交谈161

蛋白水解的控制162

小结162

文献目录163

第6章 噬菌体遗传165

细菌噬菌体的一般特征165

T4噬菌体169

结构169

T4噬菌体基因表达的一般模式169

T4基因组173

λ噬菌体176

裂解-溶原化的决定177

转录178

Cro与CⅠ阻遏子的功能和OL与OR的结构178

阻遏子合成的建立179

整合与切除的控制180

被sib负反向调控的int181

λ噬菌体的复制181

μ噬菌体：转座作为一种生活方式182

φX174186

小结188

文献目录188

第7章　细胞结构与功能190

真核生物的细胞核190

细菌的拟核192

核小体194

线粒体196

微生物的细胞表面197

真核生物的细胞表面197

原核生物的细胞表面198

细菌的表面层198

细菌细胞壁的肽聚糖199

肽聚糖（胞壁质）水解酶201

肽聚糖（胞壁质）的合成201

磷壁酸和脂磷壁酸205

革兰氏阴性细菌的外膜207

脂多糖生物合成210

肠杆菌的共同抗原213

细胞质膜213

渗透与转运214

周质214

其它的膜器官214

荚膜215

微生物的生物膜220

运动器官220

真核细胞的纤毛和鞭毛220

细菌（原核生物）的鞭毛221

趋化性225

爬行运动性228

螺旋体的运动性230

滑行运动231

菌毛或伞毛232

文献目录234

第8章　糖代谢的中心途径239

糖代谢的替代途径240

果糖二磷酸醛缩酶途径240

葡萄糖利用的替代途径242

Entner-Doudoroff或葡糖酮酸途径242

磷酸解酮酶途径244

氧化戊糖磷酸循环245

糖异生作用247

调节247

糖原合成247

三羧酸循环248

乙醛酸循环251

文献目录252

第9章　能量产生和代谢物的运输253

能量产生253

底物水平磷酸化254

氧化磷酸化255

PMF的测定256

电子传递系统256

无氧呼吸259

PMF转化为能量260

F1F0的结构和atp操纵元260

能的产量261

嗜碱菌中ATP的产生262

化能无机营养细菌中的能量学262

pH体内平衡263

代谢物的运输264

促进扩散264

力敏感通道264

ATP-结合盒式转运蛋白家族265

化学渗透-驱动运输266

离子梯度的建立266

专一的运输系统267

ATP-连接的离子驱动泵267

组氨酸通透酶268

铁268

磷酸转移酶系统269

小结270

文献目录271

第10章　除葡萄糖外其它底物的代谢272

除葡萄糖外其它糖类的利用272

乳糖272

半乳糖273

麦芽糖273

甘露醇274

海藻糖和鼠李糖275

蜜二糖、蜜三糖、水苏糖和瓜尔豆胶276

果胶和醛己糖醛酸途径277

纤维素降解277

淀粉、糖原及其相关化合物280

芳香族化合物的代谢283

文献目录285

第11章　发酵途径287

发酵平衡287

酵母发酵289

产生乳酸的发酵290

产生丁酸及溶媒的发酵295

混合酸型发酵297

丙酸发酵299

乙酸发酵301

文献目录302

第12章　光合作用和无机物代谢304

自养微生物的特性和代谢305

光合细菌和蓝细菌305

自养微生物的二氧化碳固定和光合作用机制306

氢细菌310

硝化细菌310

硫细菌310

铁细菌311

甲基营养菌312

产甲烷菌313

文献目录315

第13章　脂质与甾醇317

微生物的脂质组成317

直链脂肪酸319

支链脂肪酸319

含环脂肪酸320

1-烯烷链醚（缩醛磷脂）320

烷基醚322

磷脂（磷酸甘油酯）322

糖脂322

脂肪酸的生物合成324

磷脂的生物合成327

脂肪酸的降解329

类异戊二烯的生物合成330

文献目录334

第14章　氮代谢336

生物固氮336

固氮过程338

固氮酶系统内的各种组分339

共生固氮341

无机氮代谢344

无机氮的同化347

氨基酸的一般反应348

氨基酸脱羧酶348

氨基酸脱氨酶349

氨基酸转氨酶350

氨基酸消旋酶352

5-磷酸吡哆醛在氨基酸酶促反应中的作用352

Stickland反应353

文献目录354

第15章　氨基酸的生物合成与代谢356

谷氨酸或者α-酮戊二酸族氨基酸356

谷氨酰胺和谷胱甘肽的合成356

脯氨酸途径357

氨基酮戊酸的合成357

精氨酸途径358

多胺的生物合成361

赖氨酸合成的α-酮己二酸途径362

天冬氨酸族和丙酮酸族364

天冬酰胺的合成364

天冬氨酸族的合成途径365

细菌的赖氨酸合成途径365

苏氨酸、异亮氨酸和甲硫氨酸的形成366

异亮氨酸、缬氨酸和亮氨酸的生物合成368

天冬氨酸族氨基酸合成的调控369

丝氨酸-甘氨酸族氨基酸370

氨基酮戊酸和四吡咯的生物合成途径371

芳香族氨基酸途径372

苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸372

芳香族氨基酸合成的共同途径374

形成酪氨酸和苯丙氨酸的途径376

p-氨基苯甲酸和叶酸的生物合成377

肠杆菌素的生物合成379

泛醌合成的途径379

甲基萘醌（维生素K）的生物合成380

烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD）的生物合成380

组氨酸的生物合成383

文献目录385

第16章　嘌呤与嘧啶388

嘌呤的生物合成389

嘧啶的生物合成392

核苷酸、核苷和自由碱基之间的相互转化：补救途径394

嘌呤和嘧啶生物合成的调节395

文献目录398

第17章　细菌的细胞分裂400

革兰氏阴性杆菌的细胞分裂400

革兰氏阳性球菌的细胞分裂407

革兰氏阳性芽孢杆菌的细胞分裂411

文献目录413

第18章　微生物的应激反应417

渗透胁迫和渗透调节417

高渗透压418

低渗透压419

基因表达的渗透调节419

有氧到厌氧的转换420

甲酸盐硝酸盐调控422

硝酸盐反应423

ArcAB系统424

氧化应激424

氧化应激反应的调控425

pH胁迫和耐酸性427

热胁迫和热休克反应428

营养胁迫和饥饿胁迫反应430

饥饿胁迫反应430

严紧控制431

极端微生物433

小结435

文献目录435

第19章　细菌的分化439

芽孢杆菌的芽孢形成439

芽孢杆菌的生活周期440

芽孢形成的阶段440

芽孢形成的生理和遗传学问题442

芽孢形成的基因442

启始443

从阶段Ⅱ向阶段Ⅲ的转换445

前芽孢的发育446

芽孢形成的最后阶段446

芽孢皮层的合成446

孢子衣蛋白的合成447

细菌芽孢的激活、萌发和长出448

激活448

萌发448

长出450

黏细菌的发育周期451

黏细菌的生活周期451

聚集和子实体的形成452

黄色黏球菌发育的遗传学454

柄杆菌属的分化457

新月柄杆菌的生活周期458

菌柄、固着器和鞭毛的结构、遗传和调控458

新月柄杆菌细胞周期的调控和关键控制点461

文献目录462

第20章　寄主-寄生物的相互作用466

寄主-寄生物关系的概述466

参与寄主-寄生物相互作用的结构和功能467

附着／定殖467

致病毒力因子的分泌系统470

外毒素473

群体感应478

细菌致病过程的若干范例481

肠道病原性大肠杆菌481

肠道沙门氏菌的几种血清型482

单核细胞增生李斯特氏菌482

衣原体483

文献目录483

译者后记487