食品微生物學(xué)復(fù)習(xí)整理

1、食品微生物學(xué)一、核結(jié)構(gòu)的不同，1969年魏塔科提出五界系統(tǒng)，即動(dòng)界、植物界、原生生物界、真菌界和原核生物界，1979我國學(xué)者提出了病毒界二、物的生物學(xué)活性（P3）（1）代謝活力強(qiáng)微生物體積小，有極大的表面積/體積比值，因而微生物能與環(huán)境之間迅速進(jìn)行物質(zhì)交換，吸收營養(yǎng)和排泄廢物，而且有最大的代謝速率。從單位重量來看，微生物的代謝強(qiáng)度比高等生物大幾千倍到幾萬倍。人類對(duì)微生物的利用主要體現(xiàn)在它們的生物化學(xué)轉(zhuǎn)化能力。繁殖快微生物繁殖速度快、易培養(yǎng)，是其他生物不能比的。以二裂法繁殖的細(xì)菌具有驚人的繁殖速度。種類多，分類廣目前已經(jīng)確定的種類為10萬種左右，每年正以發(fā)現(xiàn)幾百至上千個(gè)新種的趨勢在增加；目前我們

2、所了解的微生物種類，至多也不超過生活在自然界中的微生物總數(shù)的10%。適應(yīng)性強(qiáng)，易變異由于個(gè)體小，結(jié)構(gòu)簡單，繁殖快，與外界環(huán)境直接接觸等原因，微生物很容易變異。變異具有多樣性，最常見的變異形式是基因突變，它可以涉及到任何形狀，諸如形態(tài)構(gòu)造、代謝途徑、生理類型以及代謝產(chǎn)物的質(zhì)或量的變異等。三、世紀(jì)中期，以法國的巴斯德和德國的柯赫為代表的科學(xué)家才將微生物的研究從形態(tài)描述推進(jìn)到生理學(xué)研究階段。四、食品微生物學(xué)所研究的內(nèi)容包括：（1）研究與食品有關(guān)的微生物的活動(dòng)規(guī)律；（2）研究利用有益微生物為人類制造食品；（3）研究如何控制有害微生物，防止食品發(fā)生腐敗變質(zhì)；（4）研究檢測食品中微生物的方法，制定食品中微

3、生物指標(biāo)，從而為判斷食品的衛(wèi)生質(zhì)量提供科學(xué)依據(jù)。五、微生物在食品中的應(yīng)用有3種方式：即微生物菌體的應(yīng)用；微生物代謝產(chǎn)物的應(yīng)用；微生物酶的應(yīng)用。六、原核微生物主要包括細(xì)菌、放線菌、藍(lán)細(xì)菌以及形態(tài)結(jié)構(gòu)比較特殊的立克次氏體、支原體、衣原體以及螺旋體等。七、細(xì)菌的基本結(jié)構(gòu)包括細(xì)胞壁、細(xì)胞質(zhì)膜、細(xì)胞質(zhì)及細(xì)胞核等4部分。八、細(xì)胞壁的功能：（1）細(xì)胞壁具有保護(hù)細(xì)胞及維持細(xì)胞外形的功能；（2）細(xì)菌細(xì)胞壁的化學(xué)組成也與細(xì)菌的抗原性、致病性以及對(duì)噬菌體的敏感性有關(guān)；（3）為鞭毛運(yùn)動(dòng)提供可靠的支點(diǎn)；（4）可允許水及一些化學(xué)物質(zhì)通過，并對(duì)大分子物質(zhì)有阻攔作用。九、革蘭氏染色技術(shù)的原理及步驟（1）原理：細(xì)菌的不同顯色反

4、應(yīng)是由于細(xì)胞壁對(duì)乙醇的通透性和抗脫色能力的差異，主要是由肽聚糖層厚度和結(jié)構(gòu)決定的。經(jīng)結(jié)晶紫染色的細(xì)胞用碘液處理后形成不溶性復(fù)合物，乙醇能使它溶解，所以染色的前兩步結(jié)果是一樣的。但在G+細(xì)胞中，乙醇還能使厚的肽聚糖層脫水，導(dǎo)致孔隙變小，由于結(jié)晶紫和碘的復(fù)合物分子太大，不能通過細(xì)胞壁，保持著紫色。在G-細(xì)胞中，乙醇處理不但破壞了胞壁外膜，還可能損傷肽聚糖層和細(xì)胞質(zhì)膜，于是被乙醇溶解的結(jié)晶紫和碘的復(fù)合物從細(xì)胞中滲漏出來，當(dāng)再用襯托的染色液復(fù)染時(shí)，顯現(xiàn)紅色。（2）步驟：革蘭氏染色法包括初染、媒染、脫色、復(fù)染等四個(gè)步驟，具體操作方法是：涂片固定。草酸銨結(jié)晶紫染1分鐘。自來水沖洗。加碘液覆蓋涂面染約1分鐘

5、。水洗，用吸水紙吸去水分。加95%酒精數(shù)滴，并輕輕搖動(dòng)進(jìn)行脫色，20秒后水洗，吸去水分。蕃紅染色液（稀）染2分鐘后，自來水沖洗。干燥，鏡檢。十、細(xì)胞膜，簡稱質(zhì)膜，是圍繞細(xì)胞質(zhì)外面的雙層膜結(jié)構(gòu)，使細(xì)胞具有選擇吸收性能，控制物質(zhì)的吸收與排放，也是許多生化反應(yīng)的重要部位。質(zhì)膜的基本結(jié)構(gòu)是磷脂雙層，含有高度疏水的脂肪酸和相對(duì)親水的甘油兩部分。十一、由于溶質(zhì)濃度差而使水分通過質(zhì)膜的過程稱為滲透作用，是被動(dòng)擴(kuò)散的一種方式，它對(duì)質(zhì)膜造成一種壓力，即滲透壓。十二、核糖體是細(xì)胞合成蛋白質(zhì)的場所。十三、什么是芽孢有些細(xì)菌(多為桿菌)在一定條件下，細(xì)胞質(zhì)高度濃縮脫水所形成的一種抗逆性很強(qiáng)的球形、橢圓形或圓柱形的孢子

6、,這種對(duì)不良環(huán)境具有較強(qiáng)的抗性的休眠體稱為芽胞。對(duì)多數(shù)細(xì)菌來說1個(gè)菌體細(xì)胞只形成1個(gè)芽孢，但有些菌體會(huì)生成兩個(gè)芽孢，如堅(jiān)強(qiáng)芽孢桿菌，有的在細(xì)胞一端生成，有的在細(xì)胞中部生成。由于芽孢是在細(xì)胞內(nèi)形成的，所以也常稱之為內(nèi)生孢子。每一細(xì)胞僅形成一個(gè)芽孢，所以其沒有繁殖功能。能否形成芽孢是細(xì)菌種的特征。十四、經(jīng)研究證明芽孢耐高溫的原因是由于芽孢形成時(shí)可同時(shí)形成2,6-吡啶二羧酸(DPA)。DPA的結(jié)構(gòu)式為：十五、如果把單個(gè)微生物細(xì)胞接種到適合的固體培養(yǎng)基上后，在適合的環(huán)境條件下細(xì)胞就能迅速生長繁殖，繁殖的結(jié)果是形成一個(gè)肉眼可見的細(xì)胞群體，我們把這個(gè)微生物細(xì)胞群體稱為菌落。十六、菌落特征包括菌落的大小、形

7、態(tài)（圓形、絲狀、不規(guī)則狀、假根狀等），側(cè)面觀察菌落隆起程度（如擴(kuò)展、臺(tái)狀、低凸?fàn)睢⑷轭^狀等），菌落表面狀態(tài)（如光滑、皺褶、顆粒狀龜裂、同心圓狀等），表面光澤（如閃光、不閃光、金屬光澤等），質(zhì)地（如油脂狀、膜狀、黏、脆等），顏色與透明度（如透明、半透明、不透明等）。十七、食品中常見的細(xì)菌（1）假單胞桿菌屬：直的或彎桿狀，革蘭氏陰性菌，可運(yùn)動(dòng)，不產(chǎn)生芽胞?；苡袡C(jī)營養(yǎng)型，需氧。某些菌株具有很強(qiáng)的分解脂肪和蛋白質(zhì)的能力，在低溫下能很好地生長，在冷藏食品的腐敗變質(zhì)中起主要作用。（2）醋酸桿菌屬：細(xì)菌細(xì)胞呈橢圓形桿狀、單生或成鏈狀，不產(chǎn)生芽胞，需氧，運(yùn)動(dòng)或不運(yùn)動(dòng)。該菌屬具有很強(qiáng)的氧化能力，可將乙醇氧化成

8、醋酸，引起酒精飲料、果汁變酸；廣泛存在于植物和有酒精發(fā)酵的地方。（3）埃希氏桿菌屬和腸細(xì)菌屬：均歸于大腸菌群，細(xì)胞桿狀，通常單個(gè)出現(xiàn)，革蘭氏陰性菌，好氧或兼性厭氧，化能有機(jī)型。是食品中重要的腐生菌，存在于人類及牲畜的腸道中，在水、土壤中也極為常見。在合適條件下使牛乳及乳制品腐敗產(chǎn)生一種不潔凈物或糞便氣味。（4）沙門氏菌：無芽孢桿菌，該菌屬常常污染魚、肉、禽、蛋、乳等食品，特別是肉類。是人類重要的致病菌。（5）雙歧桿菌屬：革蘭氏陽性多形態(tài)桿菌，專性厭氧。具有營養(yǎng)、免疫及抗感染作用，抗過敏、抗腫瘤，調(diào)整腸道功能及改善營養(yǎng)。（6）芽孢桿菌屬：細(xì)胞桿狀，能出現(xiàn)單個(gè)、成對(duì)或短鏈狀。革蘭氏陽性，好氧或兼性

9、厭氧，可產(chǎn)生芽孢。此菌產(chǎn)生芽孢具有一定抗熱性，在食品工業(yè)中是經(jīng)常遇到的污染菌。（7）梭狀芽胞桿菌：厭氧革蘭氏陽性桿菌，是罐裝食品中引起腐敗的主要菌種。肉類罐裝食品在最重要的是肉毒梭狀芽胞桿菌，其芽孢產(chǎn)生在菌體的中央或極端，芽孢耐熱性大，能產(chǎn)生很強(qiáng)的毒素。（8）葡萄球菌：葡萄串狀，革蘭氏陽性。污染食品產(chǎn)生毒素，使人食物中毒。（9）黃色桿菌屬：存在于水和土壤，直桿狀。會(huì)引起奶、肉和其他蛋白食品腐?。?0）變形桿菌（11）明串珠菌屬（12）鏈球菌（13）微球菌屬十八、目前產(chǎn)生的抗菌素絕大多數(shù)都是由放線菌產(chǎn)生的十九、真菌包括了單細(xì)胞的酵母菌、單細(xì)胞或多細(xì)胞的絲狀霉菌以及產(chǎn)生子實(shí)體的蕈菇。二十、酵母菌是

10、典型的真核微生物，細(xì)胞的形狀通常有球狀、卵圓狀、橢圓狀、柱或香腸狀等多種。廣芽殖：各屬酵母菌都存在裂殖：少數(shù)酵母菌、裂殖酵母屬無節(jié)抱子：地霉屬產(chǎn)無性抱子P擲抱子：擲抱酵母屬二十一、酵母菌的繁殖方式丿厚垣抱子：白假絲酵母II有性（形成子囊抱子）：酵母屬、接合酵母屬I（1）無性繁殖芽殖：是酵母菌最常見的繁殖方式。在良好的營養(yǎng)和生長條件下，酵母的生長迅速，這時(shí)可以看到所有細(xì)胞上都長有芽體，而且在芽體上還可以形成新的芽體。裂殖：酵母菌的裂殖與細(xì)菌的裂殖相似。其過程是細(xì)胞伸長，核分裂為二，然后細(xì)胞中央出現(xiàn)隔膜，將細(xì)胞橫分為兩個(gè)相等大小的、各具有一個(gè)核的子細(xì)胞。進(jìn)行裂殖的酵母種類很少，例如裂殖酵母屬的八裂

11、殖酵母等。產(chǎn)生無性孢子：擲孢子是擲孢酵母屬等少數(shù)酵母產(chǎn)生的無性孢子，外形呈腎狀。這種孢子是在卵圓形的營養(yǎng)細(xì)胞上生出的小梗上形成的。孢子成熟后，通過一種特有的噴射機(jī)制將孢子射出而繁殖。此外，有的酵母如白假絲酵母等還能在假菌絲的頂端產(chǎn)生厚垣孢子。（2）有性繁殖：酵母菌是以形成子囊和子囊孢子的方式進(jìn)4個(gè)行有性繁殖的。它們一般通過鄰近的兩個(gè)性別不同的細(xì)胞各自伸出一根管狀的原生質(zhì)突起，隨即相互接觸、局部融合，并形成一個(gè)通道，再通過質(zhì)配、核配和減數(shù)分裂，形成或8個(gè)子核，每一個(gè)子核與其附近的原生質(zhì)一起，在其表面形成一層孢子壁后，就形成了一個(gè)子囊孢子，而原有的營養(yǎng)細(xì)胞就成了子囊。二十二、食品中常見的酵母菌有：

12、（1）酵母菌屬：啤酒酵母、葡萄汁酵母（2）裂殖酵母屬：八孢裂殖酵母是這一屬的重要菌種。（3）假絲酵母菌屬：熱帶假絲酵母（最常見的假絲酵母）、解脂假絲酵母、產(chǎn)朊假絲酵母（4）球擬酵母屬：白色球擬酵母（5）紅酵母屬二十三、菌絲的特異化（1）假根：根霉屬真菌的匍匐枝與基質(zhì)接觸處分化形成的根狀菌絲，起固著和吸收營養(yǎng)的作用。（2）吸器：某些寄生性真菌從菌絲上產(chǎn)生出來的旁枝，侵入寄主細(xì)胞內(nèi)形成指狀、球狀或叢枝狀結(jié)構(gòu)，用以吸收寄主細(xì)胞中的養(yǎng)料。（3）菌核：由菌絲團(tuán)組成的一種硬的休眠體，一般有暗色的外皮，在條件適宜時(shí)可以生出分生孢子梗、菌絲子實(shí)體。4）子實(shí)體：由真菌的營養(yǎng)菌絲和生殖菌絲纏結(jié)而成的具有一定形狀的

13、產(chǎn)孢結(jié)構(gòu)。二十四、食品中常見的霉菌有：毛霉菌、根霉屬、曲霉屬、青霉屬、紅曲屬二十五、微生物對(duì)營養(yǎng)物質(zhì)的吸收（1）簡單擴(kuò)散：通過細(xì)胞膜進(jìn)行內(nèi)外物質(zhì)交換最簡單的一種方式。營養(yǎng)物質(zhì)通過分子的隨機(jī)運(yùn)動(dòng)透過微生物細(xì)胞膜上的小孔進(jìn)出細(xì)胞。其特點(diǎn)是物質(zhì)由高濃度區(qū)向低濃度區(qū)擴(kuò)散（濃度梯度），這是一種單純的物理擴(kuò)散作用，不需要消耗細(xì)胞生物能。一旦細(xì)胞膜兩側(cè)的濃度梯度消失（即細(xì)胞內(nèi)外的物質(zhì)濃度達(dá)到平衡），簡單擴(kuò)散也就達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡。簡單擴(kuò)散是非特異性的，沒有運(yùn)載蛋白質(zhì)參與，也不與膜上的分子發(fā)生反應(yīng)。簡單擴(kuò)散的物質(zhì)主要是一些小分子物質(zhì)，如一些氣體（。2、CC2）、水、某些無機(jī)離子及一些水溶性小分子（甘油、乙醇等）。（

14、2）促進(jìn)擴(kuò)散：在細(xì)胞膜上存在多種具有運(yùn)載營養(yǎng)物質(zhì)功能的特異性蛋白質(zhì)，稱為滲透酶。促進(jìn)擴(kuò)散的特點(diǎn)也是由高濃度區(qū)向低濃度區(qū)擴(kuò)散，所不同的是這種運(yùn)輸有滲透酶參與，加速了營養(yǎng)物質(zhì)的透過程度，以滿足微生物細(xì)胞代謝之需要。促進(jìn)擴(kuò)散過程是由濃度梯度來驅(qū)動(dòng)的，不需耗費(fèi)代謝能量。擴(kuò)散運(yùn)輸是真核生物的普遍運(yùn)輸機(jī)制，但在原核生物中卻少見；在厭氧微生物中，促進(jìn)擴(kuò)散的過程常參與某些化合物的吸收和發(fā)酵產(chǎn)物的排出。（3）主動(dòng)運(yùn)輸：特點(diǎn)是營養(yǎng)物質(zhì)由低濃度向高濃度進(jìn)行，這個(gè)過程不僅需要滲透酶，還需要代謝能量，能量由三磷酸腺苷（ATP）提供，滲透酶起著將營養(yǎng)物質(zhì)從低濃度的周圍環(huán)境轉(zhuǎn)運(yùn)進(jìn)高濃度的細(xì)胞內(nèi)不斷改變平衡點(diǎn)的作用。（4）基

15、團(tuán)轉(zhuǎn)位：這種方式除具有主動(dòng)運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)外，主要是被轉(zhuǎn)運(yùn)的物質(zhì)改變了本身的性質(zhì)，有化學(xué)基團(tuán)轉(zhuǎn)移到被轉(zhuǎn)運(yùn)的營養(yǎng)物質(zhì)上面去。如許多糖及其糖的衍生物在運(yùn)輸中由細(xì)菌的磷酸轉(zhuǎn)移酶系催化，使其磷酸化，磷酸基團(tuán)被轉(zhuǎn)移到它們分子上，以磷酸糖的形式進(jìn)入細(xì)胞。這種運(yùn)輸過程的磷酸轉(zhuǎn)移酶系統(tǒng)包括酶I、酶H和熱穩(wěn)定蛋白（HPr）。酶I是非特異性的，它們對(duì)許多糖都一樣起作用。酶是膜上的結(jié)構(gòu)酶，并能誘導(dǎo)產(chǎn)生，它對(duì)某一種糖具有特異性，只能運(yùn)載某一種糖類，酶H同時(shí)起著滲透酶和磷酸轉(zhuǎn)移酶的作用。HPr是熱穩(wěn)定的可溶性蛋白質(zhì)，它能夠像高能磷酸載體一樣起作用。該酶系統(tǒng)催化的反應(yīng)分兩步進(jìn)行：少量的HPr被磷酸烯醇丙酮酸（PEP磷酸化。PE

16、P+HP卩磷酸HPr+丙酮酸磷酸HPr將它的磷酰基傳遞給葡萄糖，同時(shí)將生成的6-磷酸葡萄糖釋放到細(xì)胞質(zhì)內(nèi)。這步反應(yīng)由酶H催化。磷酸HPr+葡萄糖-6-磷酸葡萄糖+HPr基團(tuán)轉(zhuǎn)位可轉(zhuǎn)運(yùn)糖、糖的衍生物。這個(gè)運(yùn)輸系統(tǒng)主要存在于兼性厭氧菌和厭氧菌中。二十六、微生物的營養(yǎng)類型代謝特點(diǎn)營養(yǎng)類型光能自養(yǎng)型化能自養(yǎng)型光能異養(yǎng)型化能異養(yǎng)型碳源CO2或可溶性碳酸鹽C02或可溶性碳酸鹽小分子有機(jī)物有機(jī)物能源光能無機(jī)物的氧化光能有機(jī)物的氧化降解供氫體無機(jī)物（出0、H2S等）無機(jī)物（h2s、H2、Fe2+、NH3、NO2等）小分子有機(jī)物有機(jī)物代表種藍(lán)細(xì)菌、綠硫細(xì)菌硝化細(xì)菌、硫化菌、氫細(xì)菌、鐵細(xì)菌等紅螺菌大多數(shù)細(xì)菌、全部

17、真菌、放線菌二十七、培養(yǎng)基的類型（一）根據(jù)營養(yǎng)成分劃分（1）天然培養(yǎng)基：利用一些天然的動(dòng)植物組織器官和抽提物，如牛肉膏、蛋白胨、麩皮、馬鈴薯、玉米漿等制成。優(yōu)點(diǎn)是取材廣泛、營養(yǎng)全面而豐富，制備方便，價(jià)格低廉，適宜于大規(guī)模培養(yǎng)微生物之用。缺點(diǎn)是成分復(fù)雜，每批成分不穩(wěn)定。（2）合成培養(yǎng)基：利用已知成分和數(shù)量的化學(xué)物質(zhì)配制而成。（3）半合成培養(yǎng)基：用一部分天然物質(zhì)作為碳氮源及生長輔助物質(zhì)，又適當(dāng)補(bǔ)充少量無機(jī)鹽類，如馬鈴薯蔗糖培養(yǎng)基。此類培養(yǎng)基應(yīng)用最廣。（二）根據(jù)物理狀態(tài)劃分（1）液體培養(yǎng)基：把各種營養(yǎng)物質(zhì)溶解于水中，混合制成水溶液。調(diào)節(jié)適宜的pH,成為液體狀態(tài)的培養(yǎng)基質(zhì)。該培養(yǎng)基有利于微生物的生長和

18、積累代謝產(chǎn)物，常用于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)和觀察微生物生長特征和研究生理生化特性。（2）固體培養(yǎng)基：一般采用天然固體物質(zhì)，如馬鈴薯塊、麩皮等作為培養(yǎng)微生物的營養(yǎng)基質(zhì)。常用來觀察、鑒定和分離純化微生物。（3）半固體培養(yǎng)基：加入少量凝固劑（%的瓊脂）則成半固體狀態(tài)的培養(yǎng)基，常用來觀察細(xì)菌的運(yùn)動(dòng)、鑒定菌種噬菌體的效價(jià)滴定和保存菌種。（三）根據(jù)用途劃分（1）加富培養(yǎng)基：根據(jù)培養(yǎng)菌種的生理特性加入有利于該種微生物生長繁殖的營養(yǎng)物質(zhì)，該種微生物則會(huì)旺盛地大量生長。加富培養(yǎng)基主要用于菌種的保存或菌種的分離篩選。（2）選擇培養(yǎng)基：根據(jù)某種或某一類微生物特殊的營養(yǎng)要求配制而成的培養(yǎng)基，如纖維素選擇培養(yǎng)基；還有在培養(yǎng)基

19、中加入對(duì)某種微生物有抑制作用而對(duì)所需培養(yǎng)菌種無影響的物質(zhì)。（3）鑒別培養(yǎng)基：根據(jù)微生物的代謝特點(diǎn)通過指示劑的顯色反應(yīng)用以鑒定不同微生物的培養(yǎng)基。二十八、微生物的糖代謝途徑（一）EMP途徑1、EMP途徑也稱己糖雙磷酸降解途徑或糖酵解途徑。這個(gè)途徑的特點(diǎn)是當(dāng)葡萄糖轉(zhuǎn)化成1,6-二磷酸果糖后，在果糖二磷酸醛縮酶的作用下，裂解為兩個(gè)3C化合物，再由此轉(zhuǎn)化為2分子丙酮酸。EMP途徑的過程由以下10個(gè)連續(xù)反應(yīng)組成:己糖激酶（1）葡萄糖+ATP磷酸己糖異構(gòu)酶（2）6-磷酸果糖6-磷酸葡萄糖+ADP6?磷酸果糖磷酸果糖激酶1,6-二磷酸果糖（3）6-磷酸果糖醛縮酶（4）1,6-二磷酸果糖磷酸甘油異構(gòu)酶（5）磷

20、酸二羥基丙酮3-磷酸脫氫酶（6）3-磷酸甘油醛+NADH+H3PO4（EMP途徑中第一個(gè)氧化還原反應(yīng)）磷酸甘油酸激酶（7）1,3-二磷酸甘油酸+ADP（EMP途徑第一個(gè)產(chǎn)生ATP）變位酶（8）3-磷酸甘油酸烯醇化酶（9）2-磷酸甘油酸丙酮酸激酶（10）烯醇式磷酸丙酮酸+ADP（無電子轉(zhuǎn)移）*3-磷酸甘油醛+磷酸二羥基丙酮”3-磷酸甘油醛1,3-二磷酸甘油酸+3-磷酸甘油酸第二階段2-磷酸甘油酸烯醇式磷酸丙酮酸（脫去一分子水）丙酮酸+ATP東一階段總反應(yīng)式為:QHi2O6+2NAD+2(ADP+Pi)2CH3COCOOH(丙酮酸)+2ATP+2NADH22、EMP途徑的關(guān)鍵酶是己糖激酶，6-磷酸

21、果糖激酶和丙酮酸。每分子葡萄糖通過EMP途徑凈產(chǎn)生2分子ATP。3、EMP途徑是生物體內(nèi)6-磷酸葡萄糖轉(zhuǎn)變?yōu)楸嶙钇毡榈姆磻?yīng)過程，但EMP途徑往往是和HMP途徑同時(shí)存在于同一種微生物中，以EMP途徑作為唯一降解途徑的微生物極少，只有在含有牛肉汁酵母膏復(fù)雜培養(yǎng)基上生長的同型乳酸細(xì)菌可以利用EMP作為唯一降解途徑。EMP途徑的生理作用主要是為微生物代謝提供能量（即ATP）、還原劑（即NADH2）及代謝的中間產(chǎn)物如丙酮酸等。4、在EMP中生成的NADH2只有被重新氧化為NAD后，才能保證繼續(xù)不斷地推動(dòng)全部反應(yīng)進(jìn)行。在不同的微生物和不同的條件下，NADH2的重新氧化方式也不同。（1）厭氧微生物和無氧

22、條件下的兼性厭氧微生物：NADH2+的受氫體可以是丙酮酸或乙醛。(2)好氧性微生物和有氧條件下的兼性厭氧微生物：經(jīng)丙酮酸進(jìn)一步通過三羧酸循環(huán)被徹底氧化，生成C02,脫下的氫和電子生成H2O和大量ATP。5、三羧酸循環(huán)，簡稱TCA環(huán)，總反應(yīng)式為：CH3COSCoA+2C2+12(ADP+Pi)2CO2+H2O+I2ATP+C0A(1)TCA循環(huán)的關(guān)鍵酶是檸檬酸合成酶，它催化草酰乙酸與乙酰CoA合成檸檬酸的反應(yīng)。TCA循環(huán)除了產(chǎn)生大量能量，作為微生物生命活動(dòng)的主要能量來源外，還有許多生理功能。特別是循環(huán)中的某些中間產(chǎn)物是一些重要的細(xì)胞物質(zhì)，如各種氨基酸、嘌呤、嘧啶及脂類等生物合成前體。另外，TCA

23、循環(huán)不僅是糖有氧降解的主要途徑，也是脂、蛋白質(zhì)降解的必經(jīng)途徑。因此，TCA環(huán)實(shí)際上是微生物細(xì)胞內(nèi)各類物質(zhì)合成和分解代謝的中心樞紐。6、葡萄糖經(jīng)EMP途徑和TCA徹底氧化成二氧化碳和水的總反應(yīng)式為：C6H12O6+6O2+38(ADP+Pi)6C2O+6H2O+38ATP(二)HMP途徑1、HMP途徑也稱己糖單磷降解途徑或磷酸戊糖循環(huán)。這個(gè)途徑的特點(diǎn)是當(dāng)葡萄糖經(jīng)一次磷酸化脫氫生成6-磷酸葡萄糖酸后，在6-磷酸葡萄糖酸脫氫酶作用下，再次脫氫降解為1分子CO2和1分子磷酸戊糖。3分子的磷酸己糖經(jīng)脫氫脫羧生成的3分子磷酸戊糖，在轉(zhuǎn)酮酶和轉(zhuǎn)醛酶的作用下，又生成2分子磷酸己糖和1分子磷酸丙糖，磷酸丙糖再經(jīng)

24、EMP途徑的后半步反應(yīng)轉(zhuǎn)為丙酮酸反應(yīng)步驟可分為以下10步反應(yīng)：己糖激酶（1）葡萄糖+ATP-6-磷酸葡萄糖+ADP磷酸葡萄糖脫氫酶（2）6-磷酸葡萄糖+NADP6-磷酸葡萄糖內(nèi)酯+NADPH2內(nèi)酯酶（3）6-磷酸葡萄糖內(nèi)酯+H2O6-磷酸葡萄糖酸磷酸葡萄糖酸脫氫酶（4）6-磷酸葡萄糖酸+NADP5-磷酸核酮糖+NADPH2+CQ磷酸核糖異構(gòu)酶磷酸木酮糖異構(gòu)酶（5）5-磷酸核糖5-磷酸核酮糖5-磷酸木酮糖轉(zhuǎn)酮酶（6）5-磷酸核糖+5-磷酸木酮糖7-磷酸景天庚酮糖+3-磷酸甘油醛轉(zhuǎn)醛酶（7）7-磷酸景天庚酮糖+3-磷酸甘油醛6-磷酸果糖+4-磷酸赤蘚糖轉(zhuǎn)醛酶（8）4-磷酸赤蘚糖+5確酸木酮糖6-磷

25、酸果糖+3-磷酸甘油醛（9）3-磷酸甘油醛一磷酸二羥丙酮+3-磷酸甘油醛1,6二磷酸果糖磷酸酯酶（10）1,6二磷酸果糖6-磷酸果糖+HbPC4總反應(yīng)式為：6-磷酸葡萄糖+7H2O+12NAD16CC2+12NADPH2+H3PC42、不完全HMP反應(yīng)到第9步為止，所生成的3-磷酸甘油醛經(jīng)過EMP途徑的后半部分轉(zhuǎn)換成丙酮酸，不完全反應(yīng)的總反應(yīng)式為：6-磷酸葡萄糖+7H2O+12NAD1CH3COCOOH+3CC+6NADPH2+ATP3、HMP途徑的關(guān)鍵酶系是6-磷酸葡萄糖酸脫氫酶和轉(zhuǎn)酮-轉(zhuǎn)醛酶系。4、HMP途徑的另一特點(diǎn)是只有NADP參與反應(yīng)。在有氧條件下，HMP所產(chǎn)生的NADPH2在轉(zhuǎn)氫酶

26、的作用下，可將氫轉(zhuǎn)給NAD，形成NADH2，經(jīng)呼吸鏈，將電子和氫交給分子態(tài)氧形成水，并由電子傳遞磷酸化作用形成ATP。HMP主要是為細(xì)胞的生物合成提供供氫體（NADPH2）以及大量的C3、C4、C5、C6C7等前體物質(zhì)。此外，HMP與化能自養(yǎng)菌和光合細(xì)菌的碳代謝有密切關(guān)系。因此，HMP途徑的生理功能是多方面的，在微生物代謝中占有重要的地位。二十九、醋酸發(fā)酵參與醋酸發(fā)酵的微生物主要是細(xì)菌，統(tǒng)稱為醋酸細(xì)菌。它們之中既有好氧性的醋酸菌（文膜醋酸桿菌、氧化醋酸桿菌、巴氏醋酸桿菌、氧化醋酸單胞菌），也有厭氧性的醋酸細(xì)菌（熱醋酸梭菌、膠醋酸桿菌）。1、好氧性醋酸細(xì)菌：在有氧條件下，將乙醇直接氧化為醋酸，是

27、醋酸的好氧性呼吸，其氧化過程是一個(gè)脫氫加水的過程：-2H+H20-2HCH2CH2OH3CHOCH3C（OH）sHCHCOOH脫下的氫最后經(jīng)呼吸鏈和氧結(jié)合形成水，并放出能量：4H+O22H2O+X105J總反應(yīng)式為：CH2CH2OH+O2CHbCOOH+HO+X105J好氧性的醋酸發(fā)酵是制醋工業(yè)的基礎(chǔ)2、厭氧性細(xì)菌：熱醋酸梭菌能通過EMP途徑發(fā)酵葡萄糖，產(chǎn)生3分子醋酸。該菌只有丙酮酸脫羧酶和CoM，能利用CO2作為受氫體生成乙酸?？偡磻?yīng)式為：C6Hi2O6+4(ADP+Pi)33COOH+4ATP厭氧性的醋酸發(fā)酵是我國用于釀造糖醋的主要途徑。三十、微生物在適宜的外界環(huán)境條件下，不斷地吸收營養(yǎng)物

28、質(zhì)，并按自身的代謝方式進(jìn)行新陳代謝，如同化作用大于異化作用，其結(jié)果是原生質(zhì)的總量(包括重量、體積、大小)不斷地增加，稱為微生物的生長。三一、單細(xì)胞微生物如細(xì)菌的生長，往往伴隨著細(xì)胞數(shù)目的增加。當(dāng)細(xì)胞增長到一定程度時(shí)，就以二分裂的方式，形成兩個(gè)相似的子細(xì)胞，子細(xì)胞又重復(fù)上述過程，使細(xì)胞數(shù)目增加，稱為繁殖。三十二、微生物生長量的測定方法1、測生長量(1) 直接法測體積一一較為粗放的方法，通常用于簡單比較。該方法簡單適用，結(jié)果觀察直接。稱干重一一采用離心法或過濾法測定，一般微生物的干重為濕重的10%20%。(2) 間接法生理指標(biāo)法：CD測定細(xì)胞總含氮量來確定細(xì)菌濃度：大多數(shù)細(xì)菌的含氮量為干重的%，酵

29、母菌為%，霉菌為%，含氮量乘，即為粗蛋白的含量。C2含碳量的測定：微生物新陳代謝的結(jié)果，必然要消耗或產(chǎn)生一定量的物質(zhì)，以表示微生物的生長量。其他：磷、DNA、RNA、ATP、和N-乙酰胞壁酸等的含量，以及產(chǎn)酸、產(chǎn)氣、產(chǎn)CC2(用標(biāo)記葡萄糖作基質(zhì))、耗氧、粘度和產(chǎn)熱等指標(biāo)，均可用于生長量的測定。比濁法微生物在液體培養(yǎng)基中生長，由于原生質(zhì)含量增加，引起培養(yǎng)物渾濁度的增高。McFarland比濁管。2、計(jì)數(shù)法(1)直接法：在顯微鏡下直接觀察細(xì)胞并進(jìn)行計(jì)數(shù)，其計(jì)數(shù)結(jié)果是包括死細(xì)胞在內(nèi)的總菌數(shù)。為了區(qū)別死活細(xì)胞，可采用特殊的染色法染活菌后再在光學(xué)顯微鏡下觀察計(jì)數(shù)。比例計(jì)數(shù)法將已知顆粒濃度的液體與待測細(xì)胞

30、濃度的菌液按一定比例均勻混合，然后鏡檢各自數(shù)目，求出未知菌液中的細(xì)胞濃度。血球計(jì)數(shù)法計(jì)數(shù)一定容積中的細(xì)胞總數(shù)的常用方法，此法對(duì)細(xì)胞較大的酵母菌較為適用。(2)間接法：活菌在液體培養(yǎng)基中生長繁殖使液體渾濁，在固體培養(yǎng)基表面形成菌落，然后計(jì)數(shù)活菌的方法。平板菌落計(jì)數(shù)法是一種常用的食品中細(xì)菌總數(shù)的計(jì)數(shù)法。將待測樣品稀釋，然后取適宜的稀釋度樣品與固體培養(yǎng)基混勻，凝固后培養(yǎng)，每一個(gè)活細(xì)胞就形成一個(gè)單菌落，即“菌落形成單位”。然后將計(jì)數(shù)平板上出現(xiàn)的菌落數(shù)乘以樣品的稀釋度，即可計(jì)算出樣品的含菌數(shù)。液體稀釋法一一對(duì)未知樣品作10倍系列稀釋，選適宜的3個(gè)連續(xù)的稀釋液各取3mL，接種到3組共9支液體培養(yǎng)基試管中，

31、每管接入1mL，培養(yǎng)一定時(shí)間后，記錄每個(gè)稀釋度出現(xiàn)生長的試管數(shù)，然后查MPN表，根據(jù)樣品的稀釋倍數(shù)可計(jì)算出其中的活菌含量。三十三、單細(xì)胞微生物的典型生長曲線1、定量描述液體培養(yǎng)基中微生物群體生長規(guī)律的試驗(yàn)曲線，mratzhAW!-Bvu星納Or：72、延滯期（適應(yīng)期、緩慢期、調(diào)整期）（1）特點(diǎn)：O生長的速率常數(shù)為零。O2細(xì)胞的體積增大，DNA含量增多，為分裂做準(zhǔn)備。O3細(xì)胞內(nèi)的RNA含量增加，特別是rRNA含量高；合成代謝旺盛，核糖體、酶類的合成加快，易產(chǎn)生誘導(dǎo)酶。O4對(duì)不良環(huán)境（如pH值、NaCI溶液濃度、溫度和抗生素等化學(xué)物質(zhì)）敏感。(2) 縮短延遲期的手段：利用對(duì)數(shù)期菌體作為種子菌；適當(dāng)

32、擴(kuò)大接種量。生產(chǎn)上接種量的多少是影響延滯期的一個(gè)重要因素，接種量大，延滯期短；接種量小，則延滯期長。接種前后培養(yǎng)基的成分相差不要太大，即種子培養(yǎng)基盡量接近發(fā)酵培養(yǎng)基。3、對(duì)數(shù)期(指數(shù)期)(1)特點(diǎn)：生長速率常數(shù)R最大，因此細(xì)胞每分裂一次所需的時(shí)間代時(shí)G最短；細(xì)胞進(jìn)行平衡生長，所以菌體各部分的成分均勻；酶系活躍、代謝旺盛；細(xì)胞群體的形態(tài)與生理特征是一致的；微生物細(xì)胞抗不良環(huán)境的能力最強(qiáng)。(2)三個(gè)重要參數(shù)：繁殖代數(shù)(n)、生長速率R、代時(shí)G(3)影響對(duì)數(shù)期增代時(shí)間長短的因素：菌種：不同微生物代時(shí)差別大，即使是同一種菌種，由于培養(yǎng)基成分和物理?xiàng)l件(培養(yǎng)溫度、pH值及營養(yǎng)物質(zhì)的性質(zhì))的不同，其對(duì)數(shù)期

33、的代時(shí)也不同。營養(yǎng)成分：同種微生物，在營養(yǎng)豐富的培養(yǎng)基中生長，其代時(shí)就短，反之則長。培養(yǎng)溫度：溫度是影響微生物生長速率的重要物理因素。在微生物的最適生長溫度范圍內(nèi)，代時(shí)就短。(4)指數(shù)期細(xì)胞的應(yīng)用：適宜做種子、研究基礎(chǔ)代謝的材料、噬菌體增殖的良好材料、革蘭氏染色好時(shí)機(jī)、誘變育種的好時(shí)機(jī)4、穩(wěn)定期（最高生長期）（1）特點(diǎn)：新繁殖的細(xì)胞數(shù)與衰亡細(xì)胞數(shù)幾乎相等，即是正生長和負(fù)生長達(dá)動(dòng)態(tài)平衡，此時(shí)生長速度逐漸趨向于零；細(xì)胞開始分化；代時(shí)G延長（2）出現(xiàn)穩(wěn)定期的原因：營養(yǎng)物質(zhì)特別是生長限制因子的耗盡，營養(yǎng)物質(zhì)的比例失調(diào)，例如C/N比值不合適等；酸、醇、毒素或過氧化氫等有害代謝產(chǎn)物的累計(jì)；pH值、氧化還原

34、勢等環(huán)境越來越不適宜等。（3）穩(wěn)定期細(xì)胞的應(yīng)用：收獲菌體、收獲與菌體相平行的代謝產(chǎn)物（4）延長穩(wěn)定器的措施：補(bǔ)料、調(diào)節(jié)溫度和pH值、增加通氣及進(jìn)行攪拌5、衰亡期（1）特點(diǎn)：微生物死亡率逐漸增加，以致死亡數(shù)大大超過新生數(shù)，群體中活菌數(shù)目急劇下降，出現(xiàn)了負(fù)生長；細(xì)菌衰老并出現(xiàn)自溶,代謝緩慢；變形,革蘭氏染色發(fā)生變化（2）產(chǎn)生衰亡期的主要原因是外界環(huán)境對(duì)繼續(xù)生長的微生物越來越不利，從而引起微生物細(xì)胞內(nèi)的分解代謝大大超過合成代謝，導(dǎo)致菌體死亡。6、研究生長曲線的意義:（1）擴(kuò)大培養(yǎng)時(shí),各級(jí)種子選擇適宜的菌齡縮短延遲期提高設(shè)備利用率(2)確定菌體或代謝產(chǎn)物的最佳收獲期延長對(duì)數(shù)期或穩(wěn)定期(3) 進(jìn)行連續(xù)培

35、養(yǎng)的理論依據(jù)絲狀真菌的生長曲線三十四、連續(xù)培養(yǎng)的方法1、恒濁法：根據(jù)培養(yǎng)器內(nèi)微生物的生長密度，用光電控制系統(tǒng)(濁度計(jì))來檢測培養(yǎng)液的濁度(即菌液濃度)，并控制培養(yǎng)液的流速，從而獲得菌體密度高、生長速度恒定的微生物細(xì)胞的連續(xù)培養(yǎng)液。在生產(chǎn)實(shí)踐中，為了獲得大量菌體或與菌體生長相平行的某些代謝產(chǎn)物如乳酸、乙醇時(shí)，可以采用恒濁法。2、恒化法：使流速保持不變，即控制恒定的流速，使微生物始終在低于最高生長速率條件下進(jìn)行生長繁殖的一種連續(xù)培養(yǎng)方法，常常通過控制某一種營養(yǎng)物的濃度，使其成為限制性因子，而其他營養(yǎng)物均為過量，這樣，細(xì)菌的生長速率將取決于限制性因子的濃度。主要用于實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)研究中，特別是用于與生

36、長速率相關(guān)的各種理論研究中。三十五、相關(guān)術(shù)語1、防腐：是一種抑菌措施。利用一些理化因素使物體內(nèi)外的微生物暫時(shí)處于不生長繁殖但又未死亡的狀態(tài)。2、消毒：指殺死所有病原微生物的措施，可以達(dá)到防止傳染病的目的。3、滅菌：用物理或化學(xué)因子，使存在于物體中所有的微生物永久性地喪失其活力，包括耐熱的細(xì)菌芽孢。這是一種徹底的殺菌方法。4、商業(yè)滅菌：是從商品的角度對(duì)某些食品進(jìn)行滅菌的方法，指食品經(jīng)過殺菌處理后，按照所規(guī)定的微生物檢驗(yàn)方法，在所檢的食品中無活的微生物檢出，或者僅能檢出極少數(shù)的非病原微生物，并且在它們的食品保藏過程中，不能進(jìn)行生長繁殖。三十六、根據(jù)突變所帶來的表型改變劃分突變類型1、形態(tài)突變型：細(xì)

37、胞形態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化或引起菌落形態(tài)改變的那些突變類型。包括影響細(xì)胞形態(tài)的突變型以及影響細(xì)菌、霉菌、放線菌等的菌落形態(tài)以及影響噬菌體的的噬菌斑的突變型。2、致死突變型：由于基因突變而造成個(gè)體死亡的突變類型，造成個(gè)體生活力下降的突變型稱為半致死突變型。3、條件致死突變型：只是自特定條件下，即限定條件下表達(dá)突變性狀或致死效應(yīng)，而在許可條件下的表型是正常的。廣泛應(yīng)用的一類是溫度敏感突變型。4、營養(yǎng)缺陷突變型：某種微生物經(jīng)基因突變而引起微生物代謝過程中某些酶合成能力喪失的突變型，它們必須在原有培養(yǎng)基中添加相應(yīng)的營養(yǎng)成分，它們必須在原有培養(yǎng)基中添加相應(yīng)的營養(yǎng)成分才能正常生長繁殖。5、抗性突變型：指一類能抵抗

38、有害理化因素的突變型，細(xì)胞或個(gè)體能在某種抑制生長的因素（如抗生素或代謝活性物質(zhì)的結(jié)構(gòu)類似物）存在時(shí)繼續(xù)生長與繁殖。根據(jù)其抵抗的對(duì)象分抗藥性、抗紫外線、抗噬菌體等突變類型。6、抗原突變型：細(xì)胞成分特別是細(xì)胞表面成分如細(xì)胞壁、莢膜、鞭毛的細(xì)致變異而引起抗原性變化的突變型。7、其他突變型：毒力、糖發(fā)酵能力、代謝產(chǎn)物的種類和數(shù)量以及對(duì)某種藥物的依賴性等。三十七、誘發(fā)突變的機(jī)制有：堿基對(duì)的置換、移碼突變、染色體畸變?nèi)?、微生物與生物環(huán)境間的關(guān)系1、互生：兩種可以單獨(dú)生活的生物，當(dāng)它們?cè)谝黄饡r(shí)，通過各自的代謝活動(dòng)而有利于對(duì)方，或偏利于一方的生活方式。2、共生：兩種生物共居在一起，相互分工合作，相依為命，

39、甚至達(dá)到難分難解、合二為一的極其緊密的一種相互關(guān)系。3、寄生：一般指一種小型生物生活在另一種較大型生物的體內(nèi)（包括細(xì)胞內(nèi)）或體表，從中奪取營養(yǎng)并進(jìn)行生長繁殖，同時(shí)使后者受損害甚至被殺死的一種相互關(guān)系。4、拮抗：又稱抗生，指由某種生物產(chǎn)生的特定代謝產(chǎn)物可抑制他種生物的生長發(fā)育甚至殺死它們的一種關(guān)系。可分為特異性拮抗和非特異性拮抗兩類。5、捕食：一種大型的生物直接捕捉、吞食另一種小型生物以滿足其營養(yǎng)需要的相互關(guān)系。三十九、簡述（敘述）食醋釀造中微生物種類及作用傳統(tǒng)工藝釀醋是利用自然界中的野生菌制曲、發(fā)酵，因此涉及的微生物種類繁多。如霉菌屬的根霉、曲霉、毛霉、犁頭霉，酵母屬中的漢遜氏酵母、假絲酵母以

40、及芽孢桿菌、乳酸菌、醋酸菌、產(chǎn)氣桿菌等。1、淀粉液化、糖化微生物：曲霉菌有豐富的淀粉酶、糖化酶、蛋白酶等酶系，因此常用曲霉菌制糖化曲。糖化曲是水解淀粉質(zhì)原料的糖化劑，其主要作用是將制醋原料中的淀粉水解為糊精；蛋白質(zhì)水解為肽、氨基酸，有利于下一步酵母菌的酒精發(fā)酵及之后的醋酸發(fā)酵。常見的曲霉菌有：黑曲霉、米曲霉、黃曲霉在厭2、酒精發(fā)酵微生物：在食醋釀造過程中，淀粉質(zhì)原料經(jīng)曲的糖化作用產(chǎn)生葡萄糖，酵母菌則通過其酒精發(fā)酵酶系將葡萄糖轉(zhuǎn)化為酒精和二氧化碳，完成釀醋過程中的酒精發(fā)酵階段。酵母菌的最適培養(yǎng)溫度為2832C,最適pH為，氧條件下發(fā)酵葡萄糖生成酒精和二氧化碳。3、醋酸發(fā)酵微生物：醋酸菌是醋酸發(fā)酵

41、的主要菌種，用于釀醋的醋酸菌種大多屬于醋酸桿菌屬。醋酸菌具有氧化酒精生成醋酸的能力。目前國內(nèi)外在生產(chǎn)上常用的醋酸菌有：惡臭醋酸桿菌、奧爾蘭醋酸桿菌、產(chǎn)醋酸桿菌滬釀醋酸桿菌、許氏醋酸桿菌。四十、液態(tài)深層發(fā)酵制醋的方法、工藝流程及注意事項(xiàng)1、方法：空氣自吸式罐液體深層發(fā)酵制醋是將淀粉質(zhì)原料經(jīng)液化、糖化、酒精發(fā)酵后，在空氣自吸式發(fā)酵罐中完成液體深層醋酸發(fā)酵的新工藝。2、工藝流程：a-淀粉酶、氯化鈣、碳酸鈉酒母、乳酸菌JJ碎米-浸泡-磨漿-調(diào)漿-液化-糖化-酒精發(fā)酵-酒醪-醋酸發(fā)酵-醋醪-壓濾-配兌成品陳醋滅菌3、注意事項(xiàng)：四十一、常用的發(fā)酵乳制品有：酸奶、乳酸菌飲料、干酪、酸奶油、馬奶酒等四十二、污染食品的微生物來源有：土壤、空氣、水、人及動(dòng)物體、加工機(jī)械及設(shè)備、包裝材料、原料及輔料（動(dòng)物性原料、植物性原料）四十三、食品中微生物的消長食品受到微生物污染后，其中的微生物種類和數(shù)量會(huì)隨著食品所處環(huán)境和食品性質(zhì)的變化而不斷變化。這種變化所表現(xiàn)的主要特征是食品中微生物出現(xiàn)的數(shù)量增多或減少，即成為食品中微生物的消長。四十四、食