微生物與人類 / 子課題
微生物學基礎
Fundamentals of Microbiology
病毒複製機制；細菌/原生生物/真菌的代表特徵；微生物生長的影響因素及生長曲線各階段
核心考點 (Knowledge Groups)
1. 描述微生物的分類及病毒的基本結構
考評提示：病毒複製步驟、微生物生長曲線
- 考評重點 病毒不屬於細胞結構，必須寄生於宿主細胞才能進行複製；其複製步驟包括：吸附於宿主細胞表面 → 把核酸注入宿主細胞 → 利用宿主細胞的核糖體及原料複製病毒核酸及合成外殼蛋白 → 組裝成新病毒顆粒 → 透過裂解宿主細胞或出芽方式釋放；抗生素對病毒無效
- 邏輯 微生物在密閉培養物中的生長曲線可分為四期：延滯期 — 微生物適應新環境並合成必要酶，細胞數量幾無改變；對數期 — 細胞以指數式快速繁殖，代謝最旺盛；靜止期 — 養分耗盡及廢物累積使出生率與死亡率相若，總數保持相對穩定；衰亡期 — 死亡率超過出生率，活細胞數量下降
- trap 細菌、原生生物及真菌均屬微生物，但病毒並非活細胞，不被視為生物體；真菌 (如酵母菌、黴菌) 為真核生物，而細菌為原核生物；考生不可把「微生物」與「細菌」等同
常見題型 · scoring points
區分細菌、病毒、真菌和原生動物的主要特徵
- 細菌（bacteria）：原核生物；無核膜；細胞壁由肽聚糖（peptidoglycan）組成；以二分裂（binary fission）繁殖。
- 病毒（virus）：非細胞結構；只含DNA或RNA一種核酸；必須依賴宿主細胞才能複製（絕對細胞內寄生物）；無自身代謝活動。
- 真菌（fungi）：真核生物；細胞壁含幾丁質（chitin）；有些以菌絲形式生長；以孢子繁殖；如青黴菌（Penicillium）、酵母菌（Saccharomyces）。
- 原生動物（protozoa）：真核生物；單細胞；無細胞壁；以偽足/鞭毛/纖毛運動；如環境中的阿米巴。
解釋病毒的複製週期步驟
- 吸附（attachment）：病毒表面蛋白與宿主細胞表面特異性受體結合。
- 入侵（penetration/injection）：病毒基因組（DNA或RNA）注入或進入宿主細胞。
- 複製與合成（replication and biosynthesis）：利用宿主細胞的核糖體、酶和原料複製病毒核酸並合成病毒蛋白質外殼。
- 組裝與釋放（assembly and release）：子代病毒顆粒組裝完成後，通過裂解宿主細胞或出芽方式釋放。
分析細菌生長曲線的四個階段及影響因素
- 延滯期（lag phase）：細菌調適新環境、合成所需酶和物質；細胞數目幾乎不增加。
- 對數期（log/exponential phase）：細菌以最快恆定速率進行二分裂；細胞數目呈指數增長。
- 穩定期（stationary phase）：出生率等於死亡率；養分耗盡、代謝廢物（如乳酸、乙醇）積累限制生長。
- 衰亡期（death/decline phase）：死亡率超過出生率；有害廢物積累、養分嚴重不足。
氧氣供應對不同類型細菌的影響
- 專性好氧菌（Obligate aerobes）：必須有氧氣才能生存，進行有氧呼吸（如結核桿菌）。
- 專性厭氧菌（Obligate anaerobes）：氧氣對其有毒，只能在無氧環境中生存（如肉毒桿菌）。
- 兼性厭氧菌（Facultative anaerobes）：有氧時進行有氧呼吸，無氧時進行發酵（如大腸桿菌、酵母）。
- 微嗜氧菌（Microaerophiles）：需要低於大氣濃度的氧氣（約 2-10%）才能生長。
比較分光光度法與平板計數法量度生長
- 分光光度法（Spectrophotometry）：量度總細胞數（活+死）；速度極快；適用於監測對數期增長。
- 平板計數法（Plate count）：僅量度活細胞（CFU）；需要 24-48 小時培養；結果精確反映存活菌量。
- 分光光度法靈敏度較低，菌體濃度必須達到一定水平才能產生明顯吸光度。
- 平板計數法涉及連續稀釋，若操作不當會造成較大實驗誤差。
原核與真核微生物的結構差異
- 原核生物（如細菌）：無核膜包裹的細胞核；無膜狀細胞器（如線粒體）。
- 真核生物（如真菌、原生動物）：有核膜；有線粒體、內質網等細胞器。
- 細菌細胞壁含肽聚糖；真菌細胞壁含幾丁質；原生動物通常無細胞壁。
- 遺傳物質：原核生物多為環狀 DNA；真核生物為線性染色體且含組蛋白。
細菌的二分裂繁殖過程
- DNA 複製：環狀染色體複製出兩份相同的遺傳物質。
- 細胞伸展：細胞長度增加，兩個 DNA 分子移向兩極。
- 中隔形成：細胞膜和細胞壁向內生長，形成橫隔板（Septum）。
- 分離：細胞完全分開，產生兩個基因完全相同的子細胞。
比較病毒的基本結構與細菌的形狀分類
- 病毒結構：由核酸核心（DNA 或 RNA）及外包蛋白衣殼（capsid）組成；某些病毒另有脂質外膜。
- 病毒大小：比細菌小很多，必須在宿主細胞內才能繁殖，屬絕對寄生。
- 細菌形狀：常見三類──球菌（cocci，球形）、桿菌（bacilli，棒狀）、螺旋菌（spirilla / spirochaetes，螺旋狀）。
- 排列：球菌可形成鏈球菌（鏈狀）或葡萄球菌（葡萄串狀）等不同排列。
微生物與人類 其他子課題
關於本文：由 DSE 神器團隊整理，資料以香港考試及評核局（HKEAA）最新公佈為準，含歷屆考評建議引用。最後更新：2026 年 4 月。想隨時隨地溫習？下載 DSE 生物神器 App。
