浙江大學(xué)考研食品微生物課件一

1、食品微生物學(xué)food microbiology浙江大學(xué)ZheJiang University 章章 節(jié)節(jié)一一、緒論、緒論二、食品微生物形態(tài)與分類（一）二、食品微生物形態(tài)與分類（一）三、食品微生物形態(tài)與結(jié)構(gòu)（二）三、食品微生物形態(tài)與結(jié)構(gòu)（二）四、食品微生物形態(tài)與結(jié)構(gòu)（三）四、食品微生物形態(tài)與結(jié)構(gòu)（三）五、微生物的營(yíng)養(yǎng)與代謝五、微生物的營(yíng)養(yǎng)與代謝六、微生物在食品環(huán)境中的生長(zhǎng)六、微生物在食品環(huán)境中的生長(zhǎng)七、微生物的遺傳與育種七、微生物的遺傳與育種八、微生物的污染及腐敗變質(zhì)八、微生物的污染及腐敗變質(zhì)九、微生物在食品制造中的應(yīng)用九、微生物在食品制造中的應(yīng)用十、食品微生物學(xué)檢驗(yàn)十、食品微生物學(xué)檢驗(yàn)十一、食

2、品微生物質(zhì)量控制十一、食品微生物質(zhì)量控制第一節(jié) 微生物學(xué)的特點(diǎn)及食品微生物學(xué)的研究對(duì)象一.微生物的概念 微生物（微生物（microorganismmicroorganism）是指一類形體微?。ㄐ∮谑侵敢活愋误w微?。ㄐ∮?.10.1mmmm）、）、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、肉眼看不見它們的個(gè)體，必須借助結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、肉眼看不見它們的個(gè)體，必須借助光學(xué)顯微鏡或電子顯微鏡才能看清它們的個(gè)體的一類微小光學(xué)顯微鏡或電子顯微鏡才能看清它們的個(gè)體的一類微小生物的統(tǒng)稱。生物的統(tǒng)稱。 從從進(jìn)化進(jìn)化的角度看，微生物是比較原始的生物。的角度看，微生物是比較原始的生物。分類：生物生物非細(xì)胞生物非細(xì)胞生物細(xì)胞生物細(xì)胞生物原核生物原核生物真

3、核生物真核生物高等動(dòng)植物高等動(dòng)植物低等動(dòng)植物低等動(dòng)植物藻類藻類真菌類真菌類原生動(dòng)物原生動(dòng)物 高等藻類高等藻類低等藻類低等藻類細(xì)菌、放線菌、藍(lán)細(xì)菌細(xì)菌、放線菌、藍(lán)細(xì)菌病毒、噬菌體病毒、噬菌體二.微生物的特點(diǎn)（一）個(gè)體小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 通常以通常以mm（1 1mm = 10 = 10-3-3mm mm ）或或 nmnm（1 1nm = 10nm = 10-3-3mm）表示，表示，比表面積比表面積（面積（面積/ /體積）非常大。體積）非常大。 與外界環(huán)境進(jìn)行與外界環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)、能量和信息物質(zhì)、能量和信息的交流迅速。的交流迅速。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單：原核生物都是單細(xì)胞。原核生物都是單細(xì)胞。 真菌有些是單細(xì)胞

4、，有些是簡(jiǎn)單的多細(xì)胞。真菌有些是單細(xì)胞，有些是簡(jiǎn)單的多細(xì)胞。 病毒和噬菌體由核酸和蛋白質(zhì)外殼組成，無細(xì)病毒和噬菌體由核酸和蛋白質(zhì)外殼組成，無細(xì) 胞結(jié)構(gòu)。胞結(jié)構(gòu)。（二）分布廣，種類多（二）分布廣，種類多 微生物微生物分布廣泛分布廣泛，但分布的密度不一樣，隨著外界環(huán)，但分布的密度不一樣，隨著外界環(huán)境的變化而變化。境的變化而變化。 一般有機(jī)質(zhì)含量多的地方，微生物種類和數(shù)量就多，一般有機(jī)質(zhì)含量多的地方，微生物種類和數(shù)量就多，而營(yíng)養(yǎng)缺乏、條件惡劣的地方就少。而營(yíng)養(yǎng)缺乏、條件惡劣的地方就少。 微生物微生物種類非常多種類非常多，表現(xiàn)在微生物的代謝類型多、代，表現(xiàn)在微生物的代謝類型多、代謝產(chǎn)物多、微生物總數(shù)多

5、等方面。謝產(chǎn)物多、微生物總數(shù)多等方面。 大腸桿菌（大腸桿菌（EsherichiaEsherichia coli coli）能產(chǎn)生能產(chǎn)生2000200030003000種種不同的蛋白質(zhì)；到不同的蛋白質(zhì)；到19841984年為止，找到的抗生素有年為止，找到的抗生素有90009000種，種，其中微生物產(chǎn)生的抗生素占其中微生物產(chǎn)生的抗生素占97%97%。（三）適應(yīng)力強(qiáng)，易變異（三）適應(yīng)力強(qiáng)，易變異 適應(yīng)力很強(qiáng)適應(yīng)力很強(qiáng)，幾乎是無孔不入，無，幾乎是無孔不入，無“微微”不至。不至。 微生物最擅長(zhǎng)的本領(lǐng)：能及時(shí)形成休眠細(xì)胞，然后長(zhǎng)微生物最擅長(zhǎng)的本領(lǐng)：能及時(shí)形成休眠細(xì)胞，然后長(zhǎng)期進(jìn)入休眠狀態(tài)。期進(jìn)入休眠狀態(tài)。

6、 在生產(chǎn)實(shí)踐中，利用在生產(chǎn)實(shí)踐中，利用易變異易變異的特點(diǎn)，來誘變育種，使的特點(diǎn)，來誘變育種，使之適應(yīng)于人們提供的條件，滿足人們提高產(chǎn)量或簡(jiǎn)化工藝之適應(yīng)于人們提供的條件，滿足人們提高產(chǎn)量或簡(jiǎn)化工藝的需要。的需要。 1943 1943年分離得到的青霉素產(chǎn)生菌，發(fā)酵單位只有年分離得到的青霉素產(chǎn)生菌，發(fā)酵單位只有2020單單位位/ /mLmL，通過通過3030多年的不斷育種，已超過多年的不斷育種，已超過1000010000單位單位/ /mLmL； 醬油生產(chǎn)用的米曲霉，用紫外線處理后，制曲由原來醬油生產(chǎn)用的米曲霉，用紫外線處理后，制曲由原來的兩天，縮短為的兩天，縮短為1 1天。天。（四）生長(zhǎng)快，培養(yǎng)容易

7、（四）生長(zhǎng)快，培養(yǎng)容易 微生物生長(zhǎng)微生物生長(zhǎng)繁殖速度快繁殖速度快，一般細(xì)菌在最適合的條件下，一般細(xì)菌在最適合的條件下，每隔每隔20203030minmin，就可繁殖一代。就可繁殖一代。 微生物巨大的繁殖能力為我們利用微生物進(jìn)行科學(xué)微生物巨大的繁殖能力為我們利用微生物進(jìn)行科學(xué)研究和工業(yè)化生產(chǎn)提供了有利條件。研究和工業(yè)化生產(chǎn)提供了有利條件。 微生物對(duì)營(yíng)養(yǎng)要求不高，原料來源廣泛：麩皮、豆微生物對(duì)營(yíng)養(yǎng)要求不高，原料來源廣泛：麩皮、豆餅粉、酒糟等均可。餅粉、酒糟等均可。容易培養(yǎng)容易培養(yǎng)，培養(yǎng)條件溫和，不需要，培養(yǎng)條件溫和，不需要復(fù)雜、昂貴的設(shè)備。復(fù)雜、昂貴的設(shè)備。 微生物在自然界的物質(zhì)循環(huán)過程中起到了重

8、要的作微生物在自然界的物質(zhì)循環(huán)過程中起到了重要的作用，同時(shí)也被廣泛地應(yīng)用到生產(chǎn)實(shí)踐中。特別是在當(dāng)前用，同時(shí)也被廣泛地應(yīng)用到生產(chǎn)實(shí)踐中。特別是在當(dāng)前的新技術(shù)革命的浪潮中，微生物工程已經(jīng)作為生物工程的新技術(shù)革命的浪潮中，微生物工程已經(jīng)作為生物工程的突破口而得到迅速發(fā)展。的突破口而得到迅速發(fā)展。第二節(jié) 微生物學(xué)的發(fā)展史一.微生物學(xué)的啟蒙時(shí)代形態(tài)學(xué)期 1616世紀(jì)，列文虎克首次制成了放大世紀(jì)，列文虎克首次制成了放大200200300300倍的顯倍的顯微鏡，觀察了不同物質(zhì)，包括雨水、酒、牙垢、有機(jī)物質(zhì)微鏡，觀察了不同物質(zhì)，包括雨水、酒、牙垢、有機(jī)物質(zhì)浸出液，并在其中看到了各種微小物體浸出液，并在其中看到

9、了各種微小物體微生物微生物。 200 200年后，巴斯德和柯赫進(jìn)行了深入的研究，從此奠年后，巴斯德和柯赫進(jìn)行了深入的研究，從此奠定了定了微生物學(xué)微生物學(xué)的基礎(chǔ)。的基礎(chǔ)。 初創(chuàng)期（初創(chuàng)期（1616世紀(jì)）：觀察到了細(xì)菌和原生動(dòng)物世紀(jì)）：觀察到了細(xì)菌和原生動(dòng)物二.微生物學(xué)的奠基時(shí)代生理學(xué)期 微生物學(xué)的建立和發(fā)展是微生物學(xué)的建立和發(fā)展是1919世紀(jì)世紀(jì)5050年代開始的。偉大年代開始的。偉大的微生物學(xué)科學(xué)家的微生物學(xué)科學(xué)家巴斯德巴斯德（Pasteur, 1822Pasteur, 182218951895年），不年），不僅在理論方面作出了貢獻(xiàn)，而且在實(shí)用方面也造福于人類。僅在理論方面作出了貢獻(xiàn)，而且在實(shí)

10、用方面也造福于人類。（一）在農(nóng)業(yè)方面 解決了蠶的息粒子病，挽救了法國(guó)的養(yǎng)蠶業(yè)，他解決了蠶的息粒子病，挽救了法國(guó)的養(yǎng)蠶業(yè)，他的理論在俄國(guó)學(xué)者施列辛格、維諾格拉斯基的著作中的理論在俄國(guó)學(xué)者施列辛格、維諾格拉斯基的著作中得到了發(fā)展，后者發(fā)現(xiàn)了微生物中的新的營(yíng)養(yǎng)類型得到了發(fā)展，后者發(fā)現(xiàn)了微生物中的新的營(yíng)養(yǎng)類型自養(yǎng)微生物。自養(yǎng)微生物。（二）在工業(yè)方面 他解決了酒的變質(zhì)的問題。把含有雜菌的酒溶液經(jīng)他解決了酒的變質(zhì)的問題。把含有雜菌的酒溶液經(jīng)適當(dāng)加溫處理（適當(dāng)加溫處理（6060），殺死其中不耐熱的微生物，后），殺死其中不耐熱的微生物，后來稱為來稱為“巴氏殺菌法巴氏殺菌法”。（三）在醫(yī)學(xué)方面 研究了幾種對(duì)人和

11、牲畜危害很大的疾病，如雞霍研究了幾種對(duì)人和牲畜危害很大的疾病，如雞霍亂、牛和羊的炭疽病、人的狂犬病，并發(fā)現(xiàn)了引起這亂、牛和羊的炭疽病、人的狂犬病，并發(fā)現(xiàn)了引起這些病害的病原體，創(chuàng)造了些病害的病原體，創(chuàng)造了免疫學(xué)原理免疫學(xué)原理和和預(yù)防接種預(yù)防接種的方的方法。法。巴斯德的主要貢獻(xiàn) 否定了自生說否定了自生說 免疫學(xué)免疫學(xué)-提出了預(yù)防接種措施（制備了狂犬提出了預(yù)防接種措施（制備了狂犬疫苗）疫苗） 證實(shí)發(fā)酵由微生物引起（酒精發(fā)酵）證實(shí)發(fā)酵由微生物引起（酒精發(fā)酵） 其他：消毒法、家蠶軟化（病原學(xué)說）其他：消毒法、家蠶軟化（病原學(xué)說）三.微生物學(xué)發(fā)展的新階段分子生物學(xué)階段 2020世紀(jì)以來，由于生物化學(xué)和化

12、學(xué)分析技術(shù)等學(xué)科世紀(jì)以來，由于生物化學(xué)和化學(xué)分析技術(shù)等學(xué)科的發(fā)展，促進(jìn)了微生物學(xué)從細(xì)胞水平、亞細(xì)胞水平進(jìn)入的發(fā)展，促進(jìn)了微生物學(xué)從細(xì)胞水平、亞細(xì)胞水平進(jìn)入分分子水平子水平。 尤其是尤其是7070年代年代遺傳工程學(xué)遺傳工程學(xué)的發(fā)展，這將為人類控制自的發(fā)展，這將為人類控制自然、改造自然、創(chuàng)造新物種、提高工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平，打下然、改造自然、創(chuàng)造新物種、提高工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平，打下了理論基礎(chǔ)。了理論基礎(chǔ)。第三節(jié) 食品微生物學(xué)的研究對(duì)象、范圍及發(fā)展一.食品微生物學(xué)的研究對(duì)象 食品微生物學(xué)（食品微生物學(xué)（food microbiologyfood microbiology）是專門研究微生是專門研究微生物與食品之

13、間的關(guān)系的一門學(xué)科。物與食品之間的關(guān)系的一門學(xué)科。 它是一門綜合性的學(xué)科，融合了普通微生物學(xué)、工業(yè)微它是一門綜合性的學(xué)科，融合了普通微生物學(xué)、工業(yè)微生物學(xué)、醫(yī)學(xué)微生物學(xué)、農(nóng)業(yè)微生物學(xué)和食品有關(guān)的部分，生物學(xué)、醫(yī)學(xué)微生物學(xué)、農(nóng)業(yè)微生物學(xué)和食品有關(guān)的部分，同時(shí)又滲透了生物化學(xué)、機(jī)械學(xué)和化學(xué)工程的有關(guān)內(nèi)容。同時(shí)又滲透了生物化學(xué)、機(jī)械學(xué)和化學(xué)工程的有關(guān)內(nèi)容。食品微生物學(xué)的研究?jī)?nèi)容：1. 1. 研究與食品有關(guān)的微生物的活動(dòng)規(guī)律。研究與食品有關(guān)的微生物的活動(dòng)規(guī)律。2. 2. 研究如何控制有害微生物，防止食品發(fā)生腐敗變質(zhì)。研究如何控制有害微生物，防止食品發(fā)生腐敗變質(zhì)。3. 3. 研究有益微生物，為人類制造食

14、品。研究有益微生物，為人類制造食品。4. 4. 研究檢測(cè)食品中微生物的方法，制定食品中微生物指標(biāo)，研究檢測(cè)食品中微生物的方法，制定食品中微生物指標(biāo)，從而為判斷食品中的衛(wèi)生質(zhì)量提供科學(xué)依據(jù)。從而為判斷食品中的衛(wèi)生質(zhì)量提供科學(xué)依據(jù)。二.食品微生物學(xué)的發(fā)展 公元前公元前60006000年左右，人類已經(jīng)掌握了釀酒和食物保藏年左右，人類已經(jīng)掌握了釀酒和食物保藏的技術(shù)；的技術(shù)； 公元前公元前30003000年，埃及人就會(huì)使用牛奶、白脫油和乳酪；年，埃及人就會(huì)使用牛奶、白脫油和乳酪； 公元前公元前10001000年，羅馬人創(chuàng)造了用雪保藏食品的方法，年，羅馬人創(chuàng)造了用雪保藏食品的方法，并發(fā)明了一種新的食品保藏

15、方式并發(fā)明了一種新的食品保藏方式煙熏肉技術(shù)；煙熏肉技術(shù)； 1795 1795年，罐頭問世；年，罐頭問世； 1837 1837年，巴斯德證明了牛奶變酸是由微生物所引起的，年，巴斯德證明了牛奶變酸是由微生物所引起的，并在并在18601860年首次利用加熱殺死酒中的致病微生物。年首次利用加熱殺死酒中的致病微生物。 由于人類生活的發(fā)展，由于人類生活的發(fā)展，食品微生物學(xué)食品微生物學(xué)作為一門學(xué)科不作為一門學(xué)科不斷得到發(fā)展和深入。斷得到發(fā)展和深入。（原核核微生物的形態(tài)和結(jié)構(gòu)）（原核核微生物的形態(tài)和結(jié)構(gòu)）第一節(jié)第一節(jié) 概概 論論一一 原核微生物與真核微生物原核微生物與真核微生物二、微生物的分類二、微生物的分類

16、 原核微生物原核微生物 真核微生物真核微生物核膜核膜+ +核仁核仁+ +DNADNA1 1條，不與條，不與RNARNA和組蛋白和組蛋白結(jié)合結(jié)合1 1條至數(shù)條，與條至數(shù)條，與RNARNA和組蛋和組蛋白結(jié)合白結(jié)合核糖體核糖體7070S S，在細(xì)胞質(zhì)中在細(xì)胞質(zhì)中8080S S，細(xì)胞質(zhì)中細(xì)胞質(zhì)中7070S S，某些細(xì)胞器中某些細(xì)胞器中細(xì)胞器細(xì)胞器線粒體，葉綠體，高爾基線粒體，葉綠體，高爾基體，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)體，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中間體中間體+ +一、原核微生物與真核微生物的區(qū)別一、原核微生物與真核微生物的區(qū)別 原核微生物原核微生物 真核微生物真核微生物細(xì)胞膜甾醇細(xì)胞膜甾醇（除支原體外）（除支原體外）+ +呼吸鏈位置呼吸鏈

17、位置細(xì)胞膜中間體細(xì)胞膜中間體線粒體線粒體細(xì)胞壁組成細(xì)胞壁組成肽聚糖或脂多糖肽聚糖或脂多糖幾丁質(zhì)，多聚糖或寡糖幾丁質(zhì)，多聚糖或寡糖基因重組基因重組接合、轉(zhuǎn)導(dǎo)、轉(zhuǎn)化接合、轉(zhuǎn)導(dǎo)、轉(zhuǎn)化有性過程有性過程細(xì)胞分裂細(xì)胞分裂二分裂二分裂有絲分裂、減數(shù)分裂有絲分裂、減數(shù)分裂運(yùn)動(dòng)器官運(yùn)動(dòng)器官較細(xì)的鞭毛（中空管）較細(xì)的鞭毛（中空管）較粗的鞭毛（較粗的鞭毛（9+29+2結(jié)構(gòu)）或結(jié)構(gòu)）或纖毛纖毛真核微生物細(xì)胞模式圖真核微生物細(xì)胞模式圖原核微生物細(xì)胞模式圖原核微生物細(xì)胞模式圖二、微生物的分類二、微生物的分類微生物分類學(xué)微生物分類學(xué) 是一門按微生物類群的親緣關(guān)系把它們安排成條理清楚是一門按微生物類群的親緣關(guān)系把它們安排成條

18、理清楚的各種分類單元或分類群（的各種分類單元或分類群（TaxonTaxon）的科學(xué)。的科學(xué)。分類學(xué)的任務(wù)分類學(xué)的任務(wù) 分類（分類（ClassificationClassification）：）：是指根據(jù)相似性或親緣關(guān)系，是指根據(jù)相似性或親緣關(guān)系，將一個(gè)有機(jī)體放在一個(gè)單元中。將一個(gè)有機(jī)體放在一個(gè)單元中。 命名（命名（NomenclatureNomenclature）：）：是按照國(guó)際命名法規(guī)給予有機(jī)是按照國(guó)際命名法規(guī)給予有機(jī)體一個(gè)科學(xué)的名稱。體一個(gè)科學(xué)的名稱。 鑒定（鑒定（IdentificationIdentification）：）：是指確定一個(gè)新分離物是否是指確定一個(gè)新分離物是否歸屬于某個(gè)已命

19、名的分類單元的過程。歸屬于某個(gè)已命名的分類單元的過程。1. 1. 微生物的分類單位微生物的分類單位界（界（KingdomKingdom）門（門（Phylum or DivisionPhylum or Division）綱（綱（ClassClass）目（目（OrderOrder）科（科（FamilyFamily）屬（屬（GenusGenus）種（種（SpeciesSpecies）種是最基本的分類單位。種是最基本的分類單位。但分類單元之間可加入亞門、亞綱、亞目、亞科等次要分類單但分類單元之間可加入亞門、亞綱、亞目、亞科等次要分類單位。種以下又可分為亞種、變種、型、菌株等位。種以下又可分為亞種、變種

20、、型、菌株等微生物種的概念：微生物種的概念：種種( (Species)Species) 凡是與典型培養(yǎng)菌緊密相同的其他培養(yǎng)菌統(tǒng)一起來，區(qū)分為細(xì)菌凡是與典型培養(yǎng)菌緊密相同的其他培養(yǎng)菌統(tǒng)一起來，區(qū)分為細(xì)菌的一個(gè)種，即是以某個(gè)的一個(gè)種，即是以某個(gè)“典型菌株典型菌株”為代表、十分類似的菌株的總稱。為代表、十分類似的菌株的總稱。19871987年，國(guó)際細(xì)菌分類委員會(huì)頒布，年，國(guó)際細(xì)菌分類委員會(huì)頒布，DNADNA同源同源 70% 70%，而且其，而且其T Tm m55o oC C的菌群為一個(gè)種的菌群為一個(gè)種亞種（亞種（Subspecies)Subspecies)在種內(nèi)，有些菌株在遺傳學(xué)上關(guān)系密切，而且在表

21、型上僅存在較小在種內(nèi)，有些菌株在遺傳學(xué)上關(guān)系密切，而且在表型上僅存在較小的某些差異，在種內(nèi)分成的某些差異，在種內(nèi)分成2 2個(gè)或個(gè)或2 2個(gè)以上的分類單位，即為亞種個(gè)以上的分類單位，即為亞種亞種以下亞種以下 生物變型生物變型表示特殊的生化或生理特征。表示特殊的生化或生理特征。 血清變型血清變型表示抗原結(jié)構(gòu)不同。表示抗原結(jié)構(gòu)不同。 致病變型致病變型表示某些寄主的專一致病性。表示某些寄主的專一致病性。 噬菌變型噬菌變型表示對(duì)噬菌體的特異性反應(yīng)。表示對(duì)噬菌體的特異性反應(yīng)。 形態(tài)變型形態(tài)變型表示特殊的形態(tài)特征。表示特殊的形態(tài)特征。2 2 微生物命名法微生物命名法 微生物的命名按國(guó)際命名法命名，即所創(chuàng)立的

22、微生物的命名按國(guó)際命名法命名，即所創(chuàng)立的“雙名法雙名法”每一種微生物都用屬與種命名，由每一種微生物都用屬與種命名，由2 2個(gè)拉丁詞或希臘詞或個(gè)拉丁詞或希臘詞或拉丁化了的其他文字組成。屬名和種名用斜體表示。拉丁化了的其他文字組成。屬名和種名用斜體表示。屬名在前，用拉丁名詞表示微生物的構(gòu)造、形態(tài)、某科學(xué)屬名在前，用拉丁名詞表示微生物的構(gòu)造、形態(tài)、某科學(xué)家名字等，描述微生物的主要特征。第一字母大寫。家名字等，描述微生物的主要特征。第一字母大寫。種名在后，第一字母小寫。用拉丁形容詞表示，描述微生種名在后，第一字母小寫。用拉丁形容詞表示，描述微生物的色素、形狀、來源、病名、地名、某科學(xué)家的名字等物的色素

23、、形狀、來源、病名、地名、某科學(xué)家的名字等等。等。在種名后，附上命名者的姓和命名年份。在種名后，附上命名者的姓和命名年份。如命名對(duì)象是新種，需在種名后加如命名對(duì)象是新種，需在種名后加n.spn.sp ( (即即novo species)novo species)如僅泛指某一屬的微生物，或某屬微生物內(nèi)的某些種，則在如僅泛指某一屬的微生物，或某屬微生物內(nèi)的某些種，則在屬名后用屬名后用sp.sp.（單數(shù)時(shí)）或單數(shù)時(shí)）或spp.spp.（復(fù)數(shù)時(shí)）復(fù)數(shù)時(shí)）如需表示變種，則在變種學(xué)名前加如需表示變種，則在變種學(xué)名前加var., var., 變種學(xué)名命名原則變種學(xué)名命名原則與種名的命名同與種名的命名同175

24、31753年，林奈年，林奈 兩界系統(tǒng)兩界系統(tǒng)18661866年，年，Haeckel Haeckel 三界系統(tǒng)三界系統(tǒng)19381938年，年，Copeland Copeland 四界系統(tǒng)四界系統(tǒng)19691969年，年，WhittakderWhittakder 五界系統(tǒng)五界系統(tǒng)近年來，陳世驤近年來，陳世驤 六界系統(tǒng)六界系統(tǒng)細(xì)胞組分水平細(xì)胞組分水平蛋白質(zhì)水平蛋白質(zhì)水平分子生物學(xué)水平分子生物學(xué)水平數(shù)值分類法數(shù)值分類法經(jīng)典分類方法經(jīng)典分類方法現(xiàn)代分類方法現(xiàn)代分類方法1 1 經(jīng)典分類鑒定法經(jīng)典分類鑒定法營(yíng)養(yǎng)要求（碳源，氮源，生長(zhǎng)因子）；代謝產(chǎn)物（種營(yíng)養(yǎng)要求（碳源，氮源，生長(zhǎng)因子）；代謝產(chǎn)物（種 類，產(chǎn)量，

25、顯色反應(yīng)等）；酶（產(chǎn)酶種類，反應(yīng)特性類，產(chǎn)量，顯色反應(yīng)等）；酶（產(chǎn)酶種類，反應(yīng)特性等）等） 個(gè)體；群體個(gè)體；群體生長(zhǎng)溫度，對(duì)養(yǎng)需要，酸堿要求，宿主種類生長(zhǎng)溫度，對(duì)養(yǎng)需要，酸堿要求，宿主種類其他其他2 2 現(xiàn)代分類鑒定方法現(xiàn)代分類鑒定方法DNADNA堿基比例的測(cè)定堿基比例的測(cè)定 細(xì)菌含量變化范圍在細(xì)菌含量變化范圍在25%25%75%75%，放線菌在，放線菌在37%37%51%51%。2 2 種之間差異超過種之間差異超過10%10%，肯定不是同一個(gè)種。，肯定不是同一個(gè)種。核酸分子雜交核酸分子雜交 測(cè)定雜合的百分?jǐn)?shù)，如同一種，應(yīng)為測(cè)定雜合的百分?jǐn)?shù)，如同一種，應(yīng)為100%100%。 DNA- DNA-

26、rRNArRNA雜交和雜交和1616SrRNASrRNA寡核苷酸的序列分析。分析后寡核苷酸的序列分析。分析后作出相似性圖，關(guān)系近的集中到一起，關(guān)系遠(yuǎn)的在圖上作出相似性圖，關(guān)系近的集中到一起，關(guān)系遠(yuǎn)的在圖上占據(jù)不同的位置。占據(jù)不同的位置。v 根據(jù)微生物細(xì)胞的特征性化學(xué)組成分對(duì)微生物進(jìn)行的分根據(jù)微生物細(xì)胞的特征性化學(xué)組成分對(duì)微生物進(jìn)行的分類方法。類方法。細(xì)菌細(xì)胞化學(xué)組分在分類上的應(yīng)用細(xì)菌細(xì)胞化學(xué)組分在分類上的應(yīng)用數(shù)值分類法又稱阿得遜氏法（數(shù)值分類法又稱阿得遜氏法（AdansonianAdansonian classification) classification) 以兩兩菌株的形態(tài)、生理生化特征

27、，對(duì)環(huán)境的反應(yīng)和忍受以兩兩菌株的形態(tài)、生理生化特征，對(duì)環(huán)境的反應(yīng)和忍受性及生態(tài)特征為依據(jù)。性及生態(tài)特征為依據(jù)。由計(jì)算機(jī)計(jì)算兩者之間的總近似值，列出相似值矩陣，將相由計(jì)算機(jī)計(jì)算兩者之間的總近似值，列出相似值矩陣，將相似度高的菌株列在一起，然后將矩陣圖轉(zhuǎn)換成樹狀譜（似度高的菌株列在一起，然后將矩陣圖轉(zhuǎn)換成樹狀譜（DendrDendrogramogram)()(見下一張）。見下一張）。第二節(jié)第二節(jié) 細(xì)菌（細(xì)菌（Bacteria)Bacteria)一、菌體形態(tài)一、菌體形態(tài)二、菌體大小二、菌體大小三、細(xì)菌細(xì)胞的構(gòu)造三、細(xì)菌細(xì)胞的構(gòu)造四、細(xì)菌的繁殖和菌落的形成四、細(xì)菌的繁殖和菌落的形成五、細(xì)菌的分類五、細(xì)

28、菌的分類六、食品中常見的細(xì)菌六、食品中常見的細(xì)菌1 1 球形菌球形菌一、菌體形態(tài)一、菌體形態(tài)( (Bacterial form)Bacterial form)自上而下：自上而下： 雙球菌、鏈球菌、四聯(lián)球菌、八疊球菌、葡萄球菌雙球菌、鏈球菌、四聯(lián)球菌、八疊球菌、葡萄球菌肺炎球菌肺炎球菌鏈球菌鏈球菌2 2 桿形菌桿形菌（bacillusbacillus）3 3 螺旋菌（螺旋菌（spirillaspirilla）弧菌弧菌（vibriovibrio) )：螺旋周數(shù)不足一圈細(xì)菌螺旋周數(shù)不足一圈細(xì)菌螺菌螺菌（spirillum)spirillum)：2 26 6圈小型、堅(jiān)硬的螺旋狀細(xì)圈小型、堅(jiān)硬的螺旋狀細(xì)

29、螺旋體螺旋體（spirochaetaspirochaeta) )：螺旋周數(shù)超螺旋周數(shù)超6 6周，體長(zhǎng)柔軟周，體長(zhǎng)柔軟弧菌鞭毛偏端生，螺菌鞭毛兩端生弧菌鞭毛偏端生，螺菌鞭毛兩端生梅毒密螺旋體梅毒密螺旋體 霍亂弧菌霍亂弧菌迂回螺菌迂回螺菌細(xì)菌的特殊形態(tài)E.ColiE.Coli長(zhǎng)長(zhǎng)2 2m m，寬寬0.50.5m m15001500個(gè)相當(dāng)一粒芝麻長(zhǎng)個(gè)相當(dāng)一粒芝麻長(zhǎng) Streptococcus lactis 0.51 Staphylococcus aureus 0.81Escherichia coli 0.5 x (13)Proteus vulgaris (0.51) x (13)Bacillus s

30、ubtilis (0.81.2) x (1.23) Vibrio cholerae (0.30.6) x (13) Spirillum volutans (1.52) x (1020)二、菌體大小二、菌體大小（寬（寬x x長(zhǎng)，常用單位長(zhǎng)，常用單位m m）個(gè)體差異個(gè)體差異 干燥、固定使菌縮短干燥、固定使菌縮短 染色方法不同大小不同染色方法不同大小不同 菌齡不同菌齡不同 環(huán)境條件，如：滲透壓環(huán)境條件，如：滲透壓顯微鏡測(cè)微尺顯微鏡測(cè)微尺顯微照相后根據(jù)放大倍數(shù)進(jìn)行測(cè)算顯微照相后根據(jù)放大倍數(shù)進(jìn)行測(cè)算測(cè)量方法：測(cè)微尺長(zhǎng)度單位：微米表示方法： 球菌：直徑 桿菌：長(zhǎng)*寬 螺菌：長(zhǎng)、寬三、細(xì)細(xì)菌細(xì)細(xì)胞構(gòu)構(gòu)造 夾

31、膜夾膜( (Capsule)Capsule) 鞭毛鞭毛( (Flagella)Flagella) 纖毛纖毛( (PiliPili) ) 芽孢芽孢( (Spore)Spore) 胞囊胞囊( (Cyst)Cyst)基本構(gòu)造基本構(gòu)造特殊構(gòu)造特殊構(gòu)造細(xì)菌細(xì)菌細(xì)胞構(gòu)造模式圖細(xì)胞構(gòu)造模式圖細(xì)胞壁細(xì)胞壁( (Cell wall)Cell wall)細(xì)胞膜細(xì)胞膜( (Cell membrane)Cell membrane)細(xì)胞核細(xì)胞核 ( (Cell nucleus)Cell nucleus)細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞質(zhì)( (Cytoplasm)Cytoplasm)（一）細(xì)菌細(xì)胞壁和革蘭氏顯色反應(yīng)（一）細(xì)菌細(xì)胞壁和革蘭氏顯色

32、反應(yīng)1 cell wall1 cell wall一層包圍在細(xì)胞表面，內(nèi)側(cè)緊貼細(xì)胞膜的一層較為堅(jiān)韌、一層包圍在細(xì)胞表面，內(nèi)側(cè)緊貼細(xì)胞膜的一層較為堅(jiān)韌、略具彈性的結(jié)構(gòu)，占細(xì)胞干重的略具彈性的結(jié)構(gòu)，占細(xì)胞干重的10%10%25%25%2 2 功能功能1 1）固定細(xì)胞外形固定細(xì)胞外形2 2）協(xié)助鞭毛運(yùn)動(dòng)協(xié)助鞭毛運(yùn)動(dòng)3 3）保護(hù)細(xì)胞免受外力的損傷保護(hù)細(xì)胞免受外力的損傷4 4）為細(xì)胞生長(zhǎng)、分裂、運(yùn)動(dòng)必需為細(xì)胞生長(zhǎng)、分裂、運(yùn)動(dòng)必需5 5）阻礙抗生素、蛋白酶等大分子進(jìn)入阻礙抗生素、蛋白酶等大分子進(jìn)入 6 6）與細(xì)菌的與細(xì)菌的抗原性、抗原性、致病性致病性和和對(duì)對(duì)噬菌體的敏感性噬菌體的敏感性密切相關(guān)密切相關(guān)革蘭氏

33、革蘭氏陽(yáng)性菌陽(yáng)性菌革蘭氏陰性菌革蘭氏陰性菌3 3 細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu)細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu)特征特征G GG G+ +強(qiáng)度強(qiáng)度疏松疏松堅(jiān)韌堅(jiān)韌厚度厚度薄，薄，5 51010nmnm厚，厚，20208080nmnm肽聚糖層數(shù)肽聚糖層數(shù)少，少，1 13 3層層多，多達(dá)多，多達(dá)5050層層肽聚糖含量肽聚糖含量少（少（10102020）高（高（50509090）磷壁酸磷壁酸外膜外膜類脂質(zhì)類脂質(zhì)含量較高含量較高一般無一般無蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)含量較高含量較高無無 革蘭氏陽(yáng)性和陰性細(xì)菌細(xì)胞壁構(gòu)造上的比較革蘭氏陽(yáng)性和陰性細(xì)菌細(xì)胞壁構(gòu)造上的比較 G G與與G G肽肽在細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)上的顯著差異，導(dǎo)致這兩類菌在染色反應(yīng)、抗原性、在細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)

34、上的顯著差異，導(dǎo)致這兩類菌在染色反應(yīng)、抗原性、毒性以及對(duì)溶菌酶和某些抗生素的敏感性等等方面，都有很大的不同。毒性以及對(duì)溶菌酶和某些抗生素的敏感性等等方面，都有很大的不同。雙糖單位：雙糖單位：NAGNAG和和NAMNAM以以 1 1，4 4糖苷鍵連接。糖苷鍵連接。 溶菌酶水解此位點(diǎn)溶菌酶水解此位點(diǎn). .四肽尾或四肽側(cè)鏈：四肽尾或四肽側(cè)鏈：四個(gè)四個(gè)L L型與型與D D型交替連接。型交替連接。 L-Ala D-L-Ala D-GluGlu L-Lys D-Ala L-Lys D-Ala肽橋：肽橋：GlyGly五肽連接兩個(gè)四肽尾。細(xì)菌肽聚糖五肽連接兩個(gè)四肽尾。細(xì)菌肽聚糖100100多種，主要是肽橋有變

35、化。多種，主要是肽橋有變化。雙糖單位中的雙糖單位中的-1,4-1,4-糖苷鍵很容易被溶菌酶糖苷鍵很容易被溶菌酶所水解，從而引起細(xì)菌所水解，從而引起細(xì)菌因肽聚糖細(xì)胞壁的因肽聚糖細(xì)胞壁的“散散架架”而死亡。而死亡。四肽尾第三個(gè)氨基酸為內(nèi)消旋二氨基庚二酸（四肽尾第三個(gè)氨基酸為內(nèi)消旋二氨基庚二酸（m-DAPm-DAP） 沒有特殊肽橋，兩單體連接前一四肽尾的第四個(gè)氨基酸沒有特殊肽橋，兩單體連接前一四肽尾的第四個(gè)氨基酸D-AlaD-Ala羧基與后一個(gè)四肽尾第三氨基酸羧基與后一個(gè)四肽尾第三氨基酸m-DAPm-DAP氨基直接連接氨基直接連接 G G肽聚糖肽聚糖膜磷壁酸：跨越肽聚糖層與膜磷壁酸：跨越肽聚糖層與C

36、MCM交聯(lián)。含量與培養(yǎng)條件關(guān)系不交聯(lián)。含量與培養(yǎng)條件關(guān)系不大。又叫脂磷壁酸。可用大。又叫脂磷壁酸?？捎?5%45%熱酚水提取，也可用熱水從脫脂熱酚水提取，也可用熱水從脫脂的凍干細(xì)菌中提取。的凍干細(xì)菌中提取。化學(xué)上可分為兩種：化學(xué)上可分為兩種： 甘油磷酸甘油磷酸 核糖醇磷酸。核糖醇磷酸。壁磷壁酸：與肽聚糖共價(jià)結(jié)合，含量與培養(yǎng)基有關(guān)。壁磷壁酸：與肽聚糖共價(jià)結(jié)合，含量與培養(yǎng)基有關(guān)。按其在細(xì)胞壁上的結(jié)合部位可分為兩種：按其在細(xì)胞壁上的結(jié)合部位可分為兩種：G G+ +菌細(xì)胞壁菌細(xì)胞壁特有的酸性多糖特有的酸性多糖。例如：例如：脂蛋白（脂蛋白（lipoproteinlipoprotein）：共價(jià)鍵使外膜層牢

37、固連接在肽聚糖共價(jià)鍵使外膜層牢固連接在肽聚糖內(nèi)壁層。內(nèi)壁層。 孔蛋白孔蛋白（porinporin）： 36000 36000蛋白亞基構(gòu)成的三聚體，中間蛋白亞基構(gòu)成的三聚體，中間1 1nmnm孔，孔，控制抗生素進(jìn)出。已知非特異孔蛋白（任何親水分子進(jìn)出）和控制抗生素進(jìn)出。已知非特異孔蛋白（任何親水分子進(jìn)出）和特異孔蛋白（幾種特異物質(zhì)進(jìn)出）特異孔蛋白（幾種特異物質(zhì)進(jìn)出）組成組成：類脂：類脂A A、核心多糖、核心多糖、 O-O-抗原?？乖?。 G G菌的內(nèi)毒素菌的內(nèi)毒素。功能：功能： 類脂類脂A A是是GG致病物質(zhì)內(nèi)毒素物質(zhì)基礎(chǔ)致病物質(zhì)內(nèi)毒素物質(zhì)基礎(chǔ)；負(fù)電，與磷壁酸相似，吸附陽(yáng)離子負(fù)電，與磷壁酸相似，吸

38、附陽(yáng)離子； LPSLPS結(jié)構(gòu)多變，決定結(jié)構(gòu)多變，決定AgAg多樣性多樣性； 噬菌體表面吸附受體噬菌體表面吸附受體；部分選擇性屏障部分選擇性屏障；18841884年，年， 丹麥醫(yī)生丹麥醫(yī)生C.GramC.Gram發(fā)明的鑒別方法。發(fā)明的鑒別方法。 原理：原理：主要依據(jù)主要依據(jù)細(xì)胞壁特殊化學(xué)組分不同細(xì)胞壁特殊化學(xué)組分不同。 通過通過結(jié)晶紫初染結(jié)晶紫初染和和碘媒染碘媒染操作操作形成不溶的結(jié)晶紫碘復(fù)合物。形成不溶的結(jié)晶紫碘復(fù)合物。G G因因CWCW厚，肽聚糖交聯(lián)密，厚，肽聚糖交聯(lián)密，使用使用乙醇乙醇后脫水后脫水使孔緊密，使孔緊密，再加再加上上不含脂類不不含脂類不會(huì)會(huì)被乙醇溶解，故被乙醇溶解，故復(fù)合物被牢

39、牢滯留在細(xì)胞壁內(nèi)，復(fù)合物被牢牢滯留在細(xì)胞壁內(nèi)，呈現(xiàn)呈現(xiàn)為為紫色紫色 G G正相反正相反，復(fù)合物極易被溶出細(xì)胞壁，使用番紅等堿性染，復(fù)合物極易被溶出細(xì)胞壁，使用番紅等堿性染料復(fù)染后，呈現(xiàn)料復(fù)染后，呈現(xiàn)紅色紅色。操作步驟：操作步驟： 細(xì)菌菌體涂片細(xì)菌菌體涂片固定固定結(jié)晶紫染色結(jié)晶紫染色碘液媒染碘液媒染乙醇脫色乙醇脫色沙黃或番紅復(fù)染沙黃或番紅復(fù)染細(xì)菌的染色（二）細(xì)胞膜（二）細(xì)胞膜（Cell membraneCell membrane）定義：定義：也稱細(xì)胞質(zhì)膜（也稱細(xì)胞質(zhì)膜（CytoplasmicCytoplasmic membrane membrane），），是圍繞在細(xì)胞質(zhì)外是圍繞在細(xì)胞質(zhì)外面的一層

40、柔軟而富有彈性的面的一層柔軟而富有彈性的半透性半透性薄膜，厚約薄膜，厚約7.5-107.5-10nmnm，占細(xì)占細(xì)胞干重的胞干重的10%10%左右。通過質(zhì)壁分離、選擇性染色、原生質(zhì)體破裂、左右。通過質(zhì)壁分離、選擇性染色、原生質(zhì)體破裂、電子顯微鏡觀察，可以證明細(xì)胞膜的存在。電鏡下，暗明電子顯微鏡觀察，可以證明細(xì)胞膜的存在。電鏡下，暗明暗的雙層結(jié)構(gòu)。暗的雙層結(jié)構(gòu)。組成：組成：蛋白質(zhì)蛋白質(zhì) 60% 60%70%70%，脂類，脂類 20% 20%30%30%，少量糖蛋白、糖脂、微量，少量糖蛋白、糖脂、微量核酸核酸19721972年，辛格（年，辛格（J.S.SingerJ.S.Singer）和尼科爾森（

41、和尼科爾森（G.L.NicolsonG.L.Nicolson）提出提出“流體鑲嵌模型圖流體鑲嵌模型圖”（fluid mosaic modelfluid mosaic model）1 1）膜主體脂雙分子層）膜主體脂雙分子層2 2）流動(dòng)性）流動(dòng)性3 3）蛋白鑲嵌或貫穿或浮在表面）蛋白鑲嵌或貫穿或浮在表面4 4）不對(duì)稱性）不對(duì)稱性不同種類細(xì)菌的膜在其結(jié)構(gòu)和功能方面存在很大差異。不同種類細(xì)菌的膜在其結(jié)構(gòu)和功能方面存在很大差異。這種差異非常巨大且具有特征性，因此膜化學(xué)可被用于對(duì)細(xì)菌進(jìn)行鑒定。這種差異非常巨大且具有特征性，因此膜化學(xué)可被用于對(duì)細(xì)菌進(jìn)行鑒定。 1)1) 控制細(xì)胞內(nèi)外營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和代謝產(chǎn)物的運(yùn)送與

42、交換；控制細(xì)胞內(nèi)外營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和代謝產(chǎn)物的運(yùn)送與交換；2)2) 維持細(xì)胞內(nèi)正常滲透壓的屏障作用；維持細(xì)胞內(nèi)正常滲透壓的屏障作用；3)3) 合成細(xì)胞壁各組分（脂多糖、肽聚糖、磷壁酸）和夾膜的合成細(xì)胞壁各組分（脂多糖、肽聚糖、磷壁酸）和夾膜的場(chǎng)所場(chǎng)所4)4) 進(jìn)行氧化磷酸化或光合磷酸化的產(chǎn)能基地；進(jìn)行氧化磷酸化或光合磷酸化的產(chǎn)能基地；5)5) 多種酶和電子傳遞鏈組分的所在部位；多種酶和電子傳遞鏈組分的所在部位；6)6) 鞭毛的著生點(diǎn)和提供起運(yùn)動(dòng)所需的能量。鞭毛的著生點(diǎn)和提供起運(yùn)動(dòng)所需的能量。是細(xì)胞膜局部?jī)?nèi)陷折是細(xì)胞膜局部?jī)?nèi)陷折疊而成的一種管狀、疊而成的一種管狀、層狀或囊狀結(jié)構(gòu)，與層狀或囊狀結(jié)構(gòu)，與細(xì)胞

43、壁合成、核質(zhì)分細(xì)胞壁合成、核質(zhì)分裂、細(xì)胞呼吸和芽孢裂、細(xì)胞呼吸和芽孢形成有關(guān)，多見于形成有關(guān)，多見于G G菌。菌。定義定義除核質(zhì)體外的半透明、膠狀、顆粒狀物質(zhì)。含水量除核質(zhì)體外的半透明、膠狀、顆粒狀物質(zhì)。含水量8080左右。左右。包括包括核糖體、貯藏物、多種酶類和中間代謝物、質(zhì)粒、各種營(yíng)養(yǎng)核糖體、貯藏物、多種酶類和中間代謝物、質(zhì)粒、各種營(yíng)養(yǎng)物和大分子的單體等，少數(shù)細(xì)菌還有類囊體、羧酶體、氣泡物和大分子的單體等，少數(shù)細(xì)菌還有類囊體、羧酶體、氣泡或伴孢晶體等或伴孢晶體等（1 1）聚）聚- -b-b-羥丁酸（羥丁酸（Poly-Poly-b-hydroxybutyricb-hydroxybutyric

44、 acidacid，PHBPHB) )為細(xì)菌所特有，為為細(xì)菌所特有，為3-3-羥基丁酸的直鏈聚合物羥基丁酸的直鏈聚合物貯藏能量、碳源、降低細(xì)胞滲透壓。貯藏能量、碳源、降低細(xì)胞滲透壓。革蘭氏染色時(shí)此物不易著色，但可被蘇丹黑著色。革蘭氏染色時(shí)此物不易著色，但可被蘇丹黑著色。根瘤菌屬和固氮菌屬中細(xì)菌常有積累根瘤菌屬和固氮菌屬中細(xì)菌常有積累19291929年被發(fā)現(xiàn)，無毒、可塑、易降解，生產(chǎn)醫(yī)用塑料、生物年被發(fā)現(xiàn)，無毒、可塑、易降解，生產(chǎn)醫(yī)用塑料、生物降解塑料的好材料。降解塑料的好材料。巨大芽孢桿菌（巨大芽孢桿菌（Bacillus Bacillus megateriummegaterium）（3 3）

45、藻青素（藻青素（cyanophycincyanophycin）和藻青蛋白（和藻青蛋白（phycocyaninphycocyanin）又稱捩轉(zhuǎn)菌素（又稱捩轉(zhuǎn)菌素（volutinvolutin) )，美藍(lán)或甲苯胺藍(lán)染為紅紫色，無機(jī)偏美藍(lán)或甲苯胺藍(lán)染為紅紫色，無機(jī)偏磷酸聚合物，線狀分子。磷酸聚合物，線狀分子。顆粒大?。侯w粒大?。?.50.51.01.0mm，作用：貯存磷和能量，作用：貯存磷和能量，降低滲透壓。降低滲透壓。（2 2）異染顆粒）異染顆粒藍(lán)細(xì)菌中內(nèi)源性氮源，儲(chǔ)備能源，顆粒狀，藍(lán)細(xì)菌中內(nèi)源性氮源，儲(chǔ)備能源，顆粒狀，ArgArg和和Asp1Asp1：1 1的分支多肽。的分支多肽。（6 6）淀粉

46、粒和肝糖粒）淀粉粒和肝糖粒若干若干自養(yǎng)菌中自養(yǎng)菌中含有的含有的多角形或六角形多角形或六角形細(xì)胞內(nèi)含物細(xì)胞內(nèi)含物，1010nmnm，含含1 1，5 5二磷酸核酮糖羧化酶，固定二磷酸核酮糖羧化酶，固定CO2CO2作用作用。（4 4）羧羧化化體（體（carboxysomecarboxysome）（5 5）液泡）液泡 有的細(xì)菌積累淀粉顆粒，碘液染為深藍(lán)色有的細(xì)菌積累淀粉顆粒，碘液染為深藍(lán)色；在真細(xì)菌以糖原在真細(xì)菌以糖原為多為多，碘液碘液 染褐色。染褐色。位于細(xì)胞質(zhì)內(nèi)，無核膜，無核仁，僅為一核區(qū)，稱為擬核位于細(xì)胞質(zhì)內(nèi)，無核膜，無核仁，僅為一核區(qū)，稱為擬核（NucleoidNucleoid）或原核或原核(

47、 (ProtonucleusProtonucleus) )只有一條染色體只有一條染色體( (Chromosome)Chromosome)，主要為主要為DNADNA，還有少量還有少量RNARNA和和蛋白質(zhì)，但無組蛋白蛋白質(zhì)，但無組蛋白染色體為雙螺旋的大分子鏈構(gòu)成的環(huán)形結(jié)構(gòu)。靜止期呈球形染色體為雙螺旋的大分子鏈構(gòu)成的環(huán)形結(jié)構(gòu)。靜止期呈球形或不規(guī)則的棒狀或啞鈴形或不規(guī)則的棒狀或啞鈴形DNADNA總長(zhǎng)總長(zhǎng)0.250.253 3mm, mm, E.coliE.coli DNA DNA 長(zhǎng)長(zhǎng)1 1mm, MWmm, MW為為 3 3x109Da, x109Da, 約約5 5x106bp, x106bp,

48、至少含至少含5 5x103x103個(gè)基因個(gè)基因細(xì)菌細(xì)胞活躍生長(zhǎng)時(shí)，復(fù)制先于細(xì)胞分裂而細(xì)胞內(nèi)往往有細(xì)菌細(xì)胞活躍生長(zhǎng)時(shí)，復(fù)制先于細(xì)胞分裂而細(xì)胞內(nèi)往往有2 24 4個(gè)核區(qū)，低速生長(zhǎng)時(shí)可見有個(gè)核區(qū)，低速生長(zhǎng)時(shí)可見有1 12 2個(gè)核區(qū)個(gè)核區(qū)1 1 莢膜（莢膜（capsulecapsule）定義：定義：某些細(xì)菌在一定的營(yíng)養(yǎng)條件下向細(xì)胞外分泌的一層粘性物質(zhì)某些細(xì)菌在一定的營(yíng)養(yǎng)條件下向細(xì)胞外分泌的一層粘性物質(zhì)分類：分類： MacrocapsuleMacrocapsule) ) 有一定外形，厚約有一定外形，厚約200200nmnm，粘性較大，穩(wěn)定粘性較大，穩(wěn)定 微莢膜微莢膜( (Microcapsule)Mic

49、rocapsule)厚度在厚度在200200nmnm以下，于細(xì)胞接合較緊，不易以下，于細(xì)胞接合較緊，不易觀察到觀察到 粘液層粘液層( (Slime layer)Slime layer)較疏松，無明顯形狀，可懸浮于基質(zhì)中，增較疏松，無明顯形狀，可懸浮于基質(zhì)中，增加培養(yǎng)液黏度加培養(yǎng)液黏度污染食品厚產(chǎn)生黏液狀物污染食品厚產(chǎn)生黏液狀物黏附于牙齒表面引起齲齒黏附于牙齒表面引起齲齒 功能功能保護(hù)細(xì)胞免受干燥影響，增強(qiáng)某些病原菌的致病能力，保護(hù)細(xì)胞免受干燥影響，增強(qiáng)某些病原菌的致病能力，抗宿主細(xì)胞的吞噬作用；抗宿主細(xì)胞的吞噬作用；儲(chǔ)存養(yǎng)料，以備營(yíng)養(yǎng)缺乏時(shí)重新利用；儲(chǔ)存養(yǎng)料，以備營(yíng)養(yǎng)缺乏時(shí)重新利用；堆積某些代

50、謝廢物；堆積某些代謝廢物；可以使菌體粘附于適當(dāng)?shù)奈矬w表面；可以使菌體粘附于適當(dāng)?shù)奈矬w表面；利用利用生產(chǎn)代血漿生產(chǎn)代血漿 黃桿膠；用于黃桿膠；用于污水處理中形成具有良好功能于沉降性能的活性污泥污水處理中形成具有良好功能于沉降性能的活性污泥危害危害危害危害定義定義某些細(xì)菌在細(xì)胞表面伸出細(xì)長(zhǎng)、波曲、毛發(fā)狀的附屬絲狀某些細(xì)菌在細(xì)胞表面伸出細(xì)長(zhǎng)、波曲、毛發(fā)狀的附屬絲狀物即為鞭毛，主要功能是運(yùn)動(dòng)物即為鞭毛，主要功能是運(yùn)動(dòng)特征特征長(zhǎng)度常為菌體的若干倍，最長(zhǎng)可達(dá)長(zhǎng)度常為菌體的若干倍，最長(zhǎng)可達(dá)7070mmmm，直徑為直徑為10102020nmnm。暗視野顯微鏡觀察、鞭毛染色光學(xué)顯微鏡觀察、半固體穿暗視野顯微鏡觀

51、察、鞭毛染色光學(xué)顯微鏡觀察、半固體穿刺接種、固體接種可以判斷是否有鞭毛刺接種、固體接種可以判斷是否有鞭毛分類分類一端生鞭毛一端生鞭毛( (MonotrichaeteMonotrichaete) )兩端單生鞭毛兩端單生鞭毛( (AmphitrichaeteAmphitrichaete) )叢生鞭毛叢生鞭毛( (LophotrichaeteLophotrichaete) )兩端從生鞭毛兩端從生鞭毛( (AmphitrichaeteAmphitrichaete) )周生鞭毛周生鞭毛( (PeritrichaetePeritrichaete) )化學(xué)成分化學(xué)成分: :蛋白質(zhì)約占重的蛋白質(zhì)約占重的999

52、9，另有少量的多糖或脂類。鞭毛蛋白占，另有少量的多糖或脂類。鞭毛蛋白占細(xì)胞蛋白的細(xì)胞蛋白的2%2%，為，為15000150004000040000DaDa鞭毛蛋白是一種抗原物質(zhì)，鞭毛抗原又稱鞭毛蛋白是一種抗原物質(zhì)，鞭毛抗原又稱H H抗原。由于各細(xì)抗原。由于各細(xì)菌的鞭毛蛋白的氨基酸組成不同而抗原性質(zhì)不同，通過血清菌的鞭毛蛋白的氨基酸組成不同而抗原性質(zhì)不同，通過血清學(xué)反應(yīng)進(jìn)行分類鑒定。學(xué)反應(yīng)進(jìn)行分類鑒定。細(xì)菌鞭毛的電鏡照片細(xì)菌鞭毛的電鏡照片基體、鉤形鞘、鞭毛絲基體、鉤形鞘、鞭毛絲鞭毛構(gòu)造鞭毛構(gòu)造: :革藍(lán)藍(lán)氏陰陰性菌鞭毛結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)革藍(lán)藍(lán)氏陽(yáng)陽(yáng)性菌鞭毛結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)具有趨向性；具有趨向性；以推進(jìn)方式做直線運(yùn)

53、動(dòng)以推進(jìn)方式做直線運(yùn)動(dòng) （逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)）；（逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)）；以翻騰形式做短促轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)以翻騰形式做短促轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng) （順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)）。（順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)）。鞭毛鞭毛的運(yùn)動(dòng)方式的運(yùn)動(dòng)方式細(xì)菌纖毛又稱傘毛，菌毛，是革藍(lán)氏陰性菌和少數(shù)陽(yáng)性菌細(xì)菌纖毛又稱傘毛，菌毛，是革藍(lán)氏陰性菌和少數(shù)陽(yáng)性菌性別表面的比鞭毛更細(xì)、短而直硬的絲狀體結(jié)構(gòu)；性別表面的比鞭毛更細(xì)、短而直硬的絲狀體結(jié)構(gòu)；長(zhǎng)約長(zhǎng)約0.50.56 6mmmm，個(gè)別可達(dá)個(gè)別可達(dá)2020mmmm，直徑約直徑約3 37 7nmnm；與鞭毛相似，由菌毛蛋白亞基卷繞成中空螺旋，起源于細(xì)與鞭毛相似，由菌毛蛋白亞基卷繞成中空螺旋，起源于細(xì)胞膜內(nèi)側(cè)基粒上；胞膜內(nèi)側(cè)基

54、粒上；不具運(yùn)動(dòng)性不具運(yùn)動(dòng)性普通纖毛（普通纖毛（Common Common pilipili）可增加細(xì)菌吸附于其他細(xì)胞和物體的能力可增加細(xì)菌吸附于其他細(xì)胞和物體的能力性纖毛性纖毛( (Sex Sex pilipili or conjugal or conjugal pilipili) )比普通纖毛長(zhǎng)，數(shù)量少，僅比普通纖毛長(zhǎng)，數(shù)量少，僅1 14 4根，是細(xì)菌傳遞游離根，是細(xì)菌傳遞游離基因的器官，細(xì)菌結(jié)合時(shí)遺傳物質(zhì)的通道基因的器官，細(xì)菌結(jié)合時(shí)遺傳物質(zhì)的通道普通纖毛的電鏡照片普通纖毛的電鏡照片性纖毛的電鏡照片性纖毛的電鏡照片定義定義 芽孢時(shí)某些細(xì)菌在其生活史芽孢時(shí)某些細(xì)菌在其生活史的一定階段于營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞

55、內(nèi)形成的的一定階段于營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞內(nèi)形成的一個(gè)圓形或橢圓形或圓柱形結(jié)構(gòu)，一個(gè)圓形或橢圓形或圓柱形結(jié)構(gòu)，也稱內(nèi)生孢子（也稱內(nèi)生孢子（EndosporeEndospore) )。含含有芽孢的細(xì)胞稱為孢子囊（有芽孢的細(xì)胞稱為孢子囊（SporSporangium)angium)結(jié)構(gòu)示意圖：結(jié)構(gòu)示意圖：芽孢形成過程：芽孢形成過程：芽孢的特點(diǎn)和抗性原理：芽孢的特點(diǎn)和抗性原理： 芽孢的一個(gè)顯著特點(diǎn)是游離水含量遠(yuǎn)低于營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞，使核酸和蛋芽孢的一個(gè)顯著特點(diǎn)是游離水含量遠(yuǎn)低于營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞，使核酸和蛋白質(zhì)不易變性。芽孢的酶組成型與營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞也有差別，芽孢只含白質(zhì)不易變性。芽孢的酶組成型與營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞也有差別，芽孢只含有少量酶，并處

56、于不活躍狀態(tài)。芽孢的抗熱性也與芽孢內(nèi)具抗熱有少量酶，并處于不活躍狀態(tài)。芽孢的抗熱性也與芽孢內(nèi)具抗熱性的酶有關(guān)。性的酶有關(guān)。 芽孢另一獨(dú)特之處是含有芽孢另一獨(dú)特之處是含有 2, 6- 2, 6- 吡啶二羧酸吡啶二羧酸 ( (dipicolinicdipicolinic acid,DPAacid,DPA) )吡啶二羧酸在芽孢中以鈣鹽形式存在，占細(xì)菌芽孢干吡啶二羧酸在芽孢中以鈣鹽形式存在，占細(xì)菌芽孢干重的重的5 515%15%。芽孢形成過程中，隨著。芽孢形成過程中，隨著DPADPA的形成而具抗熱性，的形成而具抗熱性，芽孢萌發(fā)時(shí)吡啶二羧酸又釋放至培養(yǎng)基中，同時(shí)也喪失其抗熱性芽孢萌發(fā)時(shí)吡啶二羧酸又釋放至

57、培養(yǎng)基中，同時(shí)也喪失其抗熱性芽孢在適合的條件下可萌發(fā)。適合芽孢萌發(fā)的條件包括水和營(yíng)養(yǎng)芽孢在適合的條件下可萌發(fā)。適合芽孢萌發(fā)的條件包括水和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，適合的溫度，氧濃度以及某些必須的條件。物質(zhì)，適合的溫度，氧濃度以及某些必須的條件。細(xì)菌芽孢的伴孢晶體細(xì)菌芽孢的伴孢晶體( (Spore companioned crystal)Spore companioned crystal) ：芽孢和伴孢晶體圖芽孢和伴孢晶體圖某些種如蘇云金桿菌（某些種如蘇云金桿菌（B. B. thuringiensisthuringiensis）在形成芽孢時(shí)在形成芽孢時(shí)同時(shí)形成的一顆菱形或雙椎形的堿性蛋白質(zhì)。同時(shí)形成的一顆菱形或

58、雙椎形的堿性蛋白質(zhì)。伴孢晶體對(duì)鱗翅目昆蟲有毒性，伴孢晶體對(duì)鱗翅目昆蟲有毒性，由于這種晶體毒素對(duì)人畜由于這種晶體毒素對(duì)人畜毒性很低，故國(guó)內(nèi)外均以工業(yè)化方式大量生產(chǎn)菌劑，以殺毒性很低，故國(guó)內(nèi)外均以工業(yè)化方式大量生產(chǎn)菌劑，以殺死某些農(nóng)業(yè)害蟲。死某些農(nóng)業(yè)害蟲。四、細(xì)菌的繁殖和菌落的形成四、細(xì)菌的繁殖和菌落的形成 細(xì)菌繁殖一般進(jìn)行無性繁殖，細(xì)菌繁殖一般進(jìn)行無性繁殖，即細(xì)胞的橫分裂，稱為裂殖。也即細(xì)胞的橫分裂，稱為裂殖。也觀察到通過有性結(jié)合方式。以無觀察到通過有性結(jié)合方式。以無性繁殖為主。性繁殖為主。 裂殖步驟裂殖步驟 核的分裂和隔膜形成核的分裂和隔膜形成 形成橫隔壁形成橫隔壁 子細(xì)胞分離子細(xì)胞分離 球菌

59、的分裂圖球菌的分裂圖 桿菌的分裂圖桿菌的分裂圖各種細(xì)菌菌落的各種細(xì)菌菌落的形狀、大小、光形狀、大小、光澤、邊緣、質(zhì)地、澤、邊緣、質(zhì)地、隆起度、有無色隆起度、有無色素等等不一，作素等等不一，作分類依據(jù)分類依據(jù)一個(gè)或幾個(gè)細(xì)菌在固體培養(yǎng)基上經(jīng)分裂生長(zhǎng)形成的成千上一個(gè)或幾個(gè)細(xì)菌在固體培養(yǎng)基上經(jīng)分裂生長(zhǎng)形成的成千上萬個(gè)細(xì)胞聚集在一起肉眼可見的群體即為菌落萬個(gè)細(xì)胞聚集在一起肉眼可見的群體即為菌落細(xì)菌菌落形態(tài)特征圖細(xì)菌菌落形態(tài)特征圖群體形態(tài)群體形態(tài)菌落：菌落：在固體培養(yǎng)基上在固體培養(yǎng)基上, ,由由單個(gè)細(xì)胞繁殖形成的單個(gè)細(xì)胞繁殖形成的肉眼可見的子細(xì)胞群體。肉眼可見的子細(xì)胞群體。菌苔菌苔: :大量細(xì)胞密集生長(zhǎng)大

60、量細(xì)胞密集生長(zhǎng), ,結(jié)果長(zhǎng)成的各結(jié)果長(zhǎng)成的各“菌落菌落”連接成一片。連接成一片。 (1)(1)平板培養(yǎng)平板培養(yǎng)固體斜面培養(yǎng)固體斜面培養(yǎng) 液體培養(yǎng)基液體培養(yǎng)基半固體培養(yǎng)半固體培養(yǎng)五、細(xì)菌的分類五、細(xì)菌的分類 1.1. 形態(tài)特征：個(gè)體形態(tài)特征：個(gè)體 群體群體2. 2. 培養(yǎng)特征培養(yǎng)特征3. 3. 生理特征：營(yíng)養(yǎng)要求（碳源，氮源，生長(zhǎng)因子）；代謝產(chǎn)生理特征：營(yíng)養(yǎng)要求（碳源，氮源，生長(zhǎng)因子）；代謝產(chǎn)物（種類，產(chǎn)量，顯色反應(yīng)等）；酶（產(chǎn)酶種類，反應(yīng)特物（種類，產(chǎn)量，顯色反應(yīng)等）；酶（產(chǎn)酶種類，反應(yīng)特性等）性等）4. 4. 生化反應(yīng)生化反應(yīng)5. 5. 血清學(xué)反應(yīng)血清學(xué)反應(yīng)6. 6. 生態(tài)學(xué)特征：生長(zhǎng)溫度，