绪论
微生物:形体微小,结构简单,能独立生活的一群生物。 共性:个体微小;生活习性相似;培养、研究方法相似
六界:病毒界(病毒)原核生物界(细菌)真核原生生物界(疟原虫)真菌界(酵母菌) 植物界(水稻)动物界(猪)
种类:1、细胞型微生物:原核细胞微生物,真核细胞微生物 2、非细胞型微生物(分子生物)
原核细胞微生物:细菌(放线菌)蓝细菌(立克次氏体) 支原体(衣原体)螺旋体(L型细菌)
立克次氏体特征:形态多变,有细胞壁,二分分裂繁殖。产能代谢途径不完整,只能利用谷氨酸而不能用葡糖糖产能,引起斑疹伤寒。
真核细胞微生物:真菌(霉菌,酵母菌,蕈菌)单细胞藻类,原生动物 分子生物:病毒(动物病毒,植物病毒,微生物病毒),类病毒 微生物是发酵的原动力
发酵食品通常包含微生物菌体、酶、代谢产物 菌体发酵:以微生物菌体细胞为发酵目的
包括:单细胞的酵母,藻类,担子菌,人、畜用疫苗 酶发酵:利用发酵法制备生产并提取微生物产生的各种酶 α-淀粉酶、β –淀粉酶、纤维素酶、胆固醇氧化酶
白酒、黄酒、酱油生产用的曲,属多种微生物培养并分泌的多种酶 代谢产物发酵:以微生物代谢产物为产品目的 发酵工业中数量最多、产量最大的产业 包括:初级代谢产物:氨基酸、核苷酸
中间代谢产物:蛋白质、核酸、脂类、碳水化合物 次级代谢产物:抗生素、色素、激素
生物转化发酵:利用微生物的一种或多种酶,作用于一些化合物的特定部位(基因),引起结构变化,包括引起底物脱氢、氧化、脱水、脱羧、异构化等。(甾体转化→激素)
发展史:1、形态学阶段:观察微生物的形态、进行简单的分类;Leeuwenhonek1695年发表《安东.吕文虎克所发现的自然界的秘密》;发明显微镜;斯巴兰扎尼(意大利科学家)生物自然发生论。
2、生理学阶段:研究微生物本身生长规律、机能、在自然界中的作用、控制微生物手段。Louis Pasteur:1857年发表《关于乳酸发酵的记录》;研究甜菜制酒污染(发现酵母的作用);蚕微粒子病(发现微生物可致病);阐明产褥热致病原因(开始寻找病原菌);牛炭疽病免疫(开始寻找控制M手段);狂犬病疫苗(免疫学)。
R.Koch:建立分离、培养、接种、染色等微生物研究技术;首次纯培养病原菌;首创固体培养基;分离炭疽杆菌;分离结核病病原菌;发现霍乱弧菌。 3、分子生物学阶段:Beadle和Tatum“一个基因一个酶”;Avery证明脱氧核糖核酸(DNA)储存遗传信息;Watson和Crick DNA分子双螺旋结构;F.Jacob和J.Monod 操纵子学说。
第二章
细菌形态:球菌,杆菌,螺旋菌
球菌基本形状:圆球形,扁圆球形,椭圆球形
杆菌基本形状:杆状,圆柱状,同一种杆菌宽度比较稳定,长度易变
总类:与工农业生产关系密切,大多数杆菌菌体分散存在,如鼠疫巴氏杆菌、大肠杆菌、麻风杆菌、痢疾志贺氏菌,有些呈链状排列、栅状排列、八字形排列,如苏云金杆菌。
大肠杆菌:周身鞭毛,可运动,具有性菌毛的大肠杆菌可传递F因子。
弧菌基本形状:弯曲杆状,包括:弧菌,菌体弯曲呈弧形或逗号形,如霍乱弧菌;螺旋菌,菌体回转如螺旋状,如红螺菌 单位:微米 1mm=1000μm
球菌大小以直径表示:0.5-2.0微米
杆菌宽度与球菌相似,长度:0.2-8.0微米 螺旋菌大小以菌体两端点间距离表示 影响细菌形状和大小的因素:菌龄,环境 所有的细菌都有共同的基本结构。 原生质体(细胞膜、细胞质、原核)
细菌的基本结构包括:细胞壁,细胞质膜,间体,细胞质,核糖体,气泡,细胞核,质粒,贮藏物。
附属结构包括:荚膜,鞭毛,菌毛,芽孢,伴孢晶体。
细胞壁功能:维持细胞外形;保护原生质体,在渗透压不宜的环境中保持生命力
丹麦医生C.Gram:涂片→结晶紫初染(紫色)→碘液处理→乙醇脱色→复红复染(红色) 除支原体、螺旋体、细菌L型外,所有原核生物均有细胞壁,可区分为Gram阳性或阴性菌,两者在化学组成及细胞壁结构上差异显著
可能原理:结晶紫-碘复合物:阳性菌壁厚,肽聚糖含量高,结构紧密,含脂量少;酒精脱色,肽聚糖不溶于酒精,紫色不褪,复染不能进行;阴性菌相反
肽聚糖是原核生物细胞壁特有的化学组成,青霉素等能破坏其结构或抑制其合成
细胞膜(细胞质膜)功能:物质转运与营养作用,渗透屏障;呼吸作用与生物合成作用中心 化学组成:蛋白质 60-70% ;磷脂 20-30% ;多糖 2% 细胞质:细胞膜内、除细胞核外的细胞物质 形状:无色、透明、粘稠、胶状 成分:水、蛋白质、核酸、脂类等
构成:核糖体、载色体、颗粒状内含物、气泡等 细胞核:没有核膜,称拟核、染色质体
功能:贮存遗传信息;很多细菌带有质粒;环状DNA分子,可复制、转移 鞭毛:部分细菌菌体表面产生的细长、波浪形丝状物
大多数球菌无鞭毛,部分杆菌有鞭毛,所有孤菌,螺旋菌均有鞭毛,一些真核生物亦有鞭毛
侧生鞭毛菌,周生鞭毛菌,端生鞭毛菌
功能:与细菌运动有关,运动机制未详;除具鞭毛的细菌能运动外,粘细菌、蓝细菌能滑行运动、但限于固体培养基上,螺旋体借助轴丝运动 荚膜:细菌细胞壁表面覆盖的一层松散的粘液性物质 区分:具一定外形,相对稳定地附于细胞壁---- 荚膜 没有明显边缘,可扩散到周围环境---- 粘液层 菌胶团:多个菌体共一个荚膜 对细菌菌落的影响:
S型菌落:能产生荚膜细菌,表面光滑
R型菌落:不能产生荚膜细菌,表面干燥,粗糙 功能:保护菌体免受干燥;体外贮藏营养物质 芽孢:某些细菌到了一定的生长发育阶段,在营养细胞内形成对不良环境条件具较强抵抗力的内生孢子(休眠体)
形状:圆形,椭圆形,圆柱形
能形成芽孢的细菌:球菌,生孢八叠球菌属;杆菌,好气性芽孢杆菌属,厌气性梭状芽孢杆菌属。
能否形成芽孢是种的特征,与环境条件无关 能形成:到一定生长阶段即形成
不能形成:条件再恶劣都不能形成 在电子显微镜下可以看到芽孢的表面特征
结构:孢外壁,含耐热物质DPA(吡啶2.6一二羧酸);芽孢衣;皮层;核心 形成:营养细胞部分原生质浓缩失水而成
作用:抵抗不良环境,抗热:营养细胞100℃10分,芽孢121℃20—30分, 抗干燥,抗药性
保存生命力:遇适宜环境,吸水膨胀,发芽生长 繁殖 裂殖:无性繁殖,进行细胞横分裂
速度:20—30分/代,比植物快500倍,比动物快2000倍,条件适宜,1个细胞生成4万亿(24hours) 群体结构:
菌落:固体培养基上,局限在一处大量繁殖,形成肉眼可见的群落 菌苔:斜面或平面培养基表面形成的连片培养物 菌膜、菌环等
菌落描述:大小、形状,隆起形状、边缘情况,表面状态、表面光泽, 质地、颜色,透明程度
放射菌特点:大多数为Gram阳性菌;具有发育程度不同的分枝丝状体;产生分生孢子或孢囊孢子等无性孢子进行繁殖;产生抗菌素(链霉素、庆大霉素、春雷霉素、土霉素、四环素、氯霉素、红霉素等) 分布:腐生
区域:土壤为主,空气、淡水、海水为辅,在含水量较少,富含有机质的中性或偏碱性土壤中分布最多
形态结构:菌丝分枝状,单细胞,原核不断复制,细胞不分裂,菌丝无隔膜,菌丝直径0.5-1mm,长度和分枝无限制;结构完整,壁、膜、质、原核构成 菌丝分类:依形态和功能分——孢子丝,气生菌丝,营养菌丝 营养菌丝:又称基内菌丝,一级菌丝 位置:伸入培养基内,可产生色素 功能:吸收营养物质、水分 气生菌丝:又称二级菌丝
位置:生长在培养基表面向空间伸展 功能:繁殖,输送养分、水分 孢子丝:
位置:由部分气生菌丝生长发育到一定阶段分化形成,可产生孢子 功能:繁殖、孢子着生
形状:直形、波浪、轮生、螺旋状
放线菌繁殖:菌丝片段(诺卡氏属放线菌);无性孢子,分生孢子,裂殖方式形成(链霉菌属);孢囊孢子,菌丝顶端形成孢子囊,内有孢囊孢子(游动放线菌科)
菌落特征:菌丝组成;质地致密,表面干燥,多皱;与培养基结合紧密,不易挑起 放射菌代表属:原核生物界、放线菌目、14科、56属
与食品工业关系密切的有链霉菌属和诺卡氏菌属 蓝细菌又称蓝绿藻,蓝藻。
分布:水域,池塘、湖泊、海洋;土壤;岩石;树皮等 形状:单细胞,球状、丝状,直径或宽度3~10um
结构:中心,核区;周围,细胞质,含色素、叶绿素a 、藻胆蛋白(藻蓝素、异藻蓝素、藻红素)
特点:1、进行光合作用,放氧、光能自养。2、分布广泛、生活力强。3、部分能固氮。4、代表属:微囊藻属,鱼腥藻属:红萍鱼腥藻。 立克次氏体细胞结构完整
特点:Gram阴性菌;专性细胞内寄生,离开寄主不能生存;通过节肢动物在宿主中传播,如虱蚤蜱螨;不引起节肢动物致病,叮咬传播给人类等。 支原体又称类菌质体。
形态结构:无细胞壁,形态多变,球形时最小,离体而独立生活的最小生物体 特点:可以通过细菌过滤器;抵抗力低45℃ 15~30分钟死亡 动植物病原菌:肺炎支原体,唾液支原体(牙周炎),口腔支原体(牙周炎),发酵支原体(类风湿性关节炎),柑桔黄龙病
细菌L型特点:没有细胞壁的细菌;外界环境影响(如低浓度青霉素、高渗溶液等)了细胞壁合成。
螺旋体:不具细胞壁,菌体柔软,螺旋状
梅毒:梅毒密螺旋体,粘液传染,通过血液循环传至全身,引起溃病,引发秃顶,心力衰竭 衣原体形态结构:园形、卵园形
特点:Gram阴性菌,生活史特殊(原体→始体), 直接感染,抵抗力低,56~60℃ 5~10分
病原菌:砂眼衣原体:砂眼,眼有异物感、视力疲劳、充血 鹦鹉热衣原体
第三章
真菌的个体形态:丝状真菌(霉菌),单细胞真菌(酵母菌),大型真菌(蘑菇) 具有细胞壁,无根、茎、叶的分化,不含叶绿素,寄生或腐生
特点:种类繁多,10万种以上;分布广泛;参与自然界物质循环;影响其它生物生长发育,促进、抑制
生物学分类:1、粘菌门。
2、真菌门:鞭毛菌亚门(绵霉);接合菌亚门(根霉、毛霉(豆腐乳));子囊菌亚门(酵母菌、虫草);担子菌亚门(草菇);半知菌亚门(曲霉) 生产上分类:1、丝状真菌:霉菌(担子菌亚门外);蕈菌(担子菌亚门、子囊菌亚门)2、单细胞真菌:酵母菌(子囊菌亚门、半知菌亚门、担子菌门) 霉菌:凡在基质上形成疏松、绒毛状菌丝体的真菌
菌丝:构成霉菌营养体的基本单位,管状细丝,无色透明,直径3~10um,长度无限制, 尖端生长,产生分枝(或不分枝)
类型:1、无隔膜菌丝:多核菌丝,有核分裂,没有细胞分裂
2、有隔膜菌丝:核分裂伴随细胞分裂,许多细胞连接成菌丝,中有横隔膜,有小孔 菌丝体:组成菌体的全部菌丝的总称
部分真菌菌丝可以分化成一些特殊的形态,如吸器、附着胞、附着枝,假根,菌核,子座,菌索、菌环
见第三章第36页PPT

