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第8ç« å导ä½ä¼
Course: EE Sensor, Summer 2009School: Shanghai Jiao Tong...
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BIOLOGY 113 - MICROBIOLOGYLecture 2: Chemical Principles - Bond types, reactions, organic compoundsThe discipline of microbiology addresses the biology of a diverse group of organisms- All of these share the feature of lacking tissue organization (Tort
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MicrobiologyChemical PrinciplesOrganization of AtomsIdentity of elements is dened by number of protons, which gives theatomic numberAtomic weight is determined by number of protons plus neutrons;isotopes are atoms of the same elements with different
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BIOLOGY 113 - MICROBIOLOGYLecture 3: Macromolecules - Carbohydrates, lipids, proteins, nucleic acidsMuch of the organic matter of cells is found in the form of macromolecules, which are usuallypolymers formed by covalent bonding of many repeating monom
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Microbiology - MacromoleculesCarbohydratesLipidsProteinsNucleic AcidsGeneralized Structure of Macromolecules Polysaccharides, polypeptides (proteins), and nucleic acidsare polymers assembled by covalent linkage ofcharacteristic monomers Monomers
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BIOLOGY 113 - MICROBIOLOGYLecture 4: Prokaryotic Cell Biology - Structures external to the cell membraneThe cells of bacteria can be distinguished from those of all other forms of cellular life (fungi,protozoans, plants and animals) by their prokaryoti
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Microbiology - Prokaryotic CellBiologyBacterial Surface StructuresBacterial Cell Wall StructureBacteria are ProkaryoticNote that prokaryotes arent functionally limitedStructures of Prokaryotic CellsStructures External to the Cell Wall Glycocalyx
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BIOLOGY 113 - MICROBIOLOGYLecture 5: Prokaryotic Cell Biology - Structures internal to the cell wall, comparison witheucaryotesThe plasma (cytoplasmic) membrane or prokaryotic cells is composed primarily of phospholipidsand proteins (Tortora et al. Fi
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Microbiology- BiologicalMembrane Structure andFunctionThe Fluid Mosaic Phospholipid bilayer, Hydrophobic hydrocarbon chains buried in the interior Hydrophilic head groups facing the periplasm andcytoplasm Proteins Integral proteins are part of th
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BIOLOGY 113 - MICROBIOLOGYLecture 6: Microbial Metabolism - Activities and regulation of enzymesThe term metabolism refers to the sum of all chemical reactions within a living organism.Metabolic activity can be dividied into two classes of reactions:-
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Microbiology - MicrobialMetabolismOverview of MetabolismEnzyme Structure and ActivityMetabolism - The sum of chemicalreactions in a cell Catabolic reactions are used for breaking downnutrients Exergonic Often hyrolysis reactions Example: Oxidati
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BIOLOGY 113 - MICROBIOLOGYLecture 7: Microbial Metabolism - Oxidation-reduction, mechanisms of ATP generation,glycolysis, Krebs cycleThe "trick" in maintaining the energy balance required to carry out cellular metabolism is to controlthe chemical ener
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Microbiology - MicrobialMetabolismPrinciples of Catabolic EnergyMetabolismGlycolysisThe Krebs CycleOxidation-Reduction ReactionsElectron carriers are involved inbiological oxidationsNAD+ is reduced to NADH + H+ when it accepts apair of electrons
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BIOLOGY 113 - MICROBIOLOGYLecture 8: Microbial Metabolism - Electron transport, chemiosmotic ATP production, fermentationIn bacteria capable of respiration, the electrons carried by NADH and FADH2 can be used for further ATPsynthesis via oxidative phos
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Microbiology - MicrobialMetabolismRespiration and FermentationRespiratory Electron Transport Chains A series of carrier molecules that undergo sequentialreduction and oxidation The rst carrier is reduced with electrons obtained byoxidation of an el
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BIOLOGY 113 - MICROBIOLOGYLecture 11: Microbial Genetics - Structure and function of genetic material, DNA replicationGenetics, the science of heredity, focuses on how information determining the morphology,metabolism and physiology of organisms is mai
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Microbiology - MicrobialGeneticsGenome OrganizationReplicationThe Genome of Escherichia coli Genomes of eurkaryotesare usually composed ofmultiple linearchromosomes Genomes of prokaryotesare often single circularchromosomes Prokaryotes aremon
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BIOLOGY 113 - MICROBIOLOGYLecture 12: Microbial Genetics - RNA and protein synthesis, the genetic codeTranscription can be defined as the synthesis of a complementary strand of RNAfrom a DNA template (Tortora Fig 8.8)- There are three kinds of RNA is
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Microbiology - MicrobialGeneticsTranscriptionTranslationThe Genetic CodeThe Process of TranscriptionThe Genetic Code The genetic code is anonoverlapping tripletcode The code is degeneratein that some aminoacids are encoded bymore than one cod
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BIOLOGY 113 - MICROBIOLOGYLecture 13: Microbial Genetics - Regulation by repression, induction and attenuationMuch of the energy provided by catabolic metabolism is needed for synthesis of proteins- This can be appreciated by consideration of some the
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Microbiology - MicrobialGeneticsRegulation of Gene ExpressionModels of Induction and RepressionA great deal of a cells energy isdevoted to protein synthesis The equivalent of an ATP is expended onaddition of each nucleotide to an mRNAmolecule Add
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BIOLOGY 113 - MICROBIOLOGYLecture 14: Microbial Genetics - Types of mutations, mutagenic agents, identifying mutants andmutagensA mutation can be defined simply as a change in the base sequence of a DNA molecule- From our understanding of genetic expr
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Microbiology - MicrobialGeneticsMutationA mutation is a change in base sequenceof a DNA molecule This may occur by base substitution or bylarger rearrangements - insertions,deletions, transversions By denition, a mutation changes anorganisms geno
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BIOLOGY 113 - MICROBIOLOGYLecture 15: Microbial Genetics - Genetic transfer and recombination in bacteriaGenetic recombination refers to processes by which new genetic information is provided to a cell- Genetic recombination may involve exchange of gen
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Microbiology - MicrobialGeneticsGenetic transfer and recombination inbacteriaRecombination refers to changes in geneticinformation Homologousrecombinationinvolves replacementof DNA sequencewith a similarsequence Bacteria may alsoacquire addit
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BIOLOGY 113 - MICROBIOLOGYLecture 17: Viruses - Characteristics and classification of viruses, growth of viruses in thelaboratoryViruses were originally distinguished from other infectious agents by the observations that theywere able to pass through
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Microbiology - VirusesCharacteristics and ClassicationThe Biology of Viruses Viruses are obligatory intracellular parasites Viruses DO NOT POSSESS Energized membranes Ribosomes Metabolic enzymes Viruses are completely dependent on their hostcells
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BIOLOGY 113 - MICROBIOLOGYLecture 18: Viruses - Viral multiplication strategiesThe genome of a virus encodes relatively few proteins- Among these, of course, are the proteins that make up the virion capsid- The genome also encodes a number of viral en
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Microbiology - VirusesViral Multiplication StrategiesGeneralized Viral Multiplication Steps Adsorption/Attachment: Specic attachment tohost cells due to formation of noncovalent bondsbetween a virion surface protein and a host cellreceptor Penetrat
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BIOLOGY 113 - MICROBIOLOGYLecture 19: Viruses - Effects of viruses on host cells, viruses and cancerVirus infection may be a factor in development of cancers, although it is important to note thatvirus infection is not thought to play a significant rol
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Microbiology - VirusesViruses and CancerLatent Viral InfectionPrionsOncogenesis Cancers develop when cells are released fromnormal control on their division This may also involve release from the tissue in whichthe transformed cells arose, leading
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BIOLOGY 113 - MICROBIOLOGYLecture 20: Epidemiology - Normal flora, Koch's postulates, classifying infectionsPathology is the medical discipline dealing with development of disease- Pathology addresses issues of disease etiology and pathogenesis= The e
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Microbiology - Principles ofInfectious DiseaseNormal MicrobiotaEtiology and EpidemiologyClassifying InfectionsPathology, Infection, and Disease Pathology deals with the scientic study ofdisease Etiology refers to the cause of a disease We are mos
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BIOLOGY 113 - MICROBIOLOGYLecture 21: Epidemiology - Spread of infection, chain of transmission, patterns of infectionInfectious diseases follow a characteristic sequence of events- Predisposing factors influence host susceptibility= Malnutrition is a
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Microbiology - InfectiousDiseaseDevelopment of diseaseSpread of infectionNosocomial infectionsPredisposing Factors Gender: e.g., higher prevalence of UTI in females Genotype People heterozygous for hemoglobin S (sickle cell anemia) maybe relative
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BIOLOGY 113 - MICROBIOLOGYLecture 22: Mechanisms of Pathogenicity - Invasion, virulence factors, damage to host cellsPathogenic microorganisms gain entry into host tissues via several portals of entry- Many bacteria and viruses gain access to the body
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Microbiology - MicrobialMechanisms of PathogenicityPortals of Entry Many pathogens gain access across mucousmembranes Gastrointestinal tract Respiratory tract Genitourinary tract Parenteral access is by traumatic injury orvector transmission thro