食品微生物學第二章原核微生物詳解演示文稿

食品微生物學第二章原核微生物詳解演示文稿第一頁，共七十頁。優(yōu)選食品微生物學第二章原核微生物第二頁，共七十頁。第一節(jié)細菌定義：細菌是一類細胞細而短、結構簡單、細胞壁堅韌、以二等分裂方式繁殖和水生性較強的原核微生物。生存環(huán)境：溫暖潮濕、富含有機物的地方，都有大量細菌活動。有特殊的臭味或酸敗味，發(fā)粘、發(fā)滑。應用：工業(yè)上生產各種氨基酸、核苷酸、酶制劑、乙醇、丙酮、丁醇、有機酸、抗生素等；農業(yè)上用作殺蟲菌劑、細菌肥料的生產和在沼氣發(fā)酵、飼料青貯等方面的應用；醫(yī)藥上如各種菌苗、類毒素、代血漿和許多醫(yī)用酶類的生產等；以及細菌在環(huán)保和國防上的應用等，都是利用有益細菌活動的例子。危害：人、動物、植物的傳染病、食物和工農業(yè)產品腐爛變質。第三頁，共七十頁。第一節(jié)細菌細菌的形態(tài)和大小細菌的細胞結構細菌的繁殖與群體形態(tài)食品中常見的細菌第四頁，共七十頁。（一）細菌的形態(tài)一、細菌的形態(tài)和大小球狀桿狀螺旋狀基本形態(tài)第五頁，共七十頁。(一)細菌的形態(tài)

細胞個體呈球形或橢圓形，不同種的球菌在細胞分裂時會形成不同的空間排列方式，常被作為分類依據(jù)。1、球菌(1)單球菌(2)雙球菌(3)鏈球菌(4)四聯(lián)球菌(5)八疊球菌(6)葡萄球菌第六頁，共七十頁。(1)單球菌

分裂后的細胞分散而單獨存在的球菌.如：尿素微球菌1.球菌單球菌第七頁，共七十頁。1.球菌

(2)雙球菌

分裂后兩個球菌成對排列的為雙球菌.如：肺炎雙球菌雙球菌第八頁，共七十頁。1.球菌

(3)鏈球菌

分裂是沿一個平面進行，分裂后細胞排列成鏈狀.如：乳鏈球菌鏈球菌第九頁，共七十頁。1.球菌

(4)四聯(lián)球菌

分裂是沿兩個相垂直的平面進行，分裂，分裂后每四個細胞在一起呈田字形.如：四聯(lián)微球菌

第十頁，共七十頁。1.球菌

(5)八疊球菌按三個互相垂直的平面進行分裂后，每八個球菌在一起成立方體形.如：藤黃八疊球菌第十一頁，共七十頁。1.球菌

(6)葡萄球菌分裂面不規(guī)則，多個球菌聚在一起，像一串串葡萄。如：金黃色葡萄球菌葡萄球菌第十二頁，共七十頁。2.桿菌桿菌是細菌中種類最多的類型,因菌種不同,菌體細胞的長短、粗細等都有所差異。桿菌的形態(tài)：短桿狀、長桿狀、棒桿狀、梭狀桿狀、月亮狀、竹節(jié)狀等；按桿菌細胞繁殖后的排列方式則有鏈狀、柵狀、“八”字狀等。短桿菌長桿菌梭狀芽孢桿菌第十三頁，共七十頁。鏈狀桿菌單桿菌2.桿菌

桿狀細菌的排列方式常因生長階段和培養(yǎng)條件而發(fā)生變化，一般不作為分類依據(jù)。第十四頁，共七十頁。Scanningelectronmicrographsillustratingexternalfeaturesoftherod-shapedbacteriumE.coli.第十五頁，共七十頁。3、螺旋菌

根據(jù)其彎曲情況分為：

①弧菌：螺旋不滿一圈，菌體呈弧形或逗號形

例：霍亂弧菌、逗號弧菌

②螺旋菌：螺旋滿2—6環(huán)，螺旋狀

例：干酪螺菌

③螺旋體：旋轉周數(shù)在6環(huán)以上，菌體柔軟。

例：梅毒密螺旋體(一)細菌的形態(tài)第十六頁，共七十頁。

細菌的特殊形態(tài)柄細菌、腎形菌、臂微菌、網(wǎng)格硫細菌、貝日阿托氏菌(絲狀)、具有子實體的粘細菌等是特殊形態(tài)的細菌。第十七頁，共七十頁。（一）細菌的形態(tài)影響細菌形態(tài)的因素：培養(yǎng)時間培養(yǎng)溫度培養(yǎng)基成分培養(yǎng)基濃度培養(yǎng)基pH值第十八頁，共七十頁。細菌的異常形態(tài)結核桿菌的正常形態(tài)結核桿菌的異常形態(tài)第十九頁，共七十頁。細菌大小的測定：1、測量：

測微尺2、長度單位：

微米(μm)3、表示：球菌：直徑桿菌：寬×長螺菌：寬、長、螺距（二）細菌的大小第二十頁，共七十頁。

通常

球菌直徑：0.2～1.5

μm，

桿菌:長

1～5μm,寬

0.5～1μm。例如：大腸桿菌：平均長度：2μm；寬度0.5μm

1500個大腸桿菌頭尾相接等于3mm;109個大腸桿菌重1mg.（二）細菌的大小

由于菌種不同，細菌的大小存在很大的差異；對于同一個菌種，細胞的大小也常隨著菌齡變化。另外，對于同一個菌種染色前后其細胞大小都有所不同。所以，有關細菌大小的記載，常是平均值或代表性數(shù)值。第二十一頁，共七十頁。二、細菌的細胞結構基本結構：如細胞壁、細胞膜、細胞質、核質等，是所有細菌都有的構造。特殊結構：主要有莢膜、鞭毛、菌毛和芽孢等，并非所有細菌都有的構造。非所有細菌都有的構造第二十二頁，共七十頁。（一）細菌細胞的基本結構1、細胞壁

細胞壁是位于菌體的最外層，內側緊貼細胞膜的一層無色透明，堅韌而有彈性的結構。細胞壁約占細胞干重的10%～25%。（1）細胞壁的功能保護細胞免受外力損傷,維持菌體外形協(xié)助鞭毛運動與胞膜一起完成細胞內外物質交換為正常細胞分裂所必需與細菌的抗原性．致病性和對噬菌體的敏感性密切相關。第二十三頁，共七十頁。（2）細胞壁的化學組成與結構革蘭氏染色法細胞壁化學組成與結構革蘭氏染色的機理第二十四頁，共七十頁。革蘭氏染色法是細菌細胞的復合染色法，由丹麥醫(yī)生HansChristianGram于1884年創(chuàng)立?；静襟E：涂片、干燥、固定——結晶紫初染1min——碘液媒染1min——95%乙醇脫色0.5min——番紅復染min結果:

革蘭氏陽性菌：紫色

革蘭氏陰性菌：紅色①革蘭氏染色法：C.Gram（革蘭）于1884年發(fā)明的一種鑒別不同類型細菌的染色方法。第二十五頁，共七十頁。簡單染色涂片干燥水洗、吸干用一種染料進行染色，較未染色的樣本易于觀察固定染色鏡檢第二十六頁，共七十頁。4、用一種與結晶紫具有不同顏色的染料對涂片進行復染。例如沙黃，它使原來無色的革蘭氏陰性細菌最后呈現(xiàn)桃紅到紅色，而革蘭氏陽性細菌繼續(xù)保持深紫色3、用乙醇沖洗進行脫色。在經歷脫色后仍將結晶紫保留在細胞內的為G+細菌，而G-細菌的結晶紫被洗掉，細胞呈無色。2、用碘溶液進行媒染，其作用是碘與結晶紫形成大分子復合物，提高染料和細胞間的相互作用從而使二者結合得更固。1、用染料結晶紫對菌液涂片進行初染G+G-革蘭氏染色的關鍵步驟第二十七頁，共七十頁。細菌細胞壁的化學組成：

成分占細胞壁干重的%G+細菌G-細菌肽聚糖磷壁酸類脂質蛋白質含量很高（30~95）含量較高（<50）一般無（<2）無含量很低（5~20）無含量較高（~20）含量較高革蘭氏陽性細菌與革蘭氏陰性細菌細胞壁成分比較②細胞壁的化學組成與結構第二十八頁，共七十頁。G+細菌的細胞壁

特點：厚度大(20~80nm)交聯(lián)度高（40層左右）化學組分簡單第二十九頁，共七十頁。G+細菌的細胞壁肽聚糖:磷壁酸：結合在G+細菌細胞壁上的一種酸性多糖，為G+細菌特有。厚約20~80nm,由40層左右的網(wǎng)狀分子交織成的網(wǎng)套覆蓋在整個細胞上，堅韌而致密。第三十頁，共七十頁。G-細菌的細胞壁

特點：薄(2~3nm)交聯(lián)度低（1~2層）化學組分復雜第三十一頁，共七十頁。G-細菌的細胞壁內壁層：埋藏在外膜層之內，僅由1~2層肽聚糖網(wǎng)狀分子組成的薄層(2~3nm)，結構松散，交聯(lián)度低，故對機械強度的抵抗力較G+細菌弱。外壁層：位于肽聚糖層的外部。

脂多糖（特有成分，內毒素）

包括

脂質雙層

脂蛋白第三十二頁，共七十頁。革蘭氏陽性細菌與革蘭氏陰性細菌細胞壁成分比較細胞壁G+G-強度厚度肽聚糖含量磷壁酸脂多糖第三十三頁，共七十頁。G﹢菌：細胞壁厚，肽聚糖形成一種網(wǎng)狀分子屏障，當乙醇脫色時，肽聚糖脫水而孔障縮小，故保留結晶紫-碘復合物在細胞膜上，沙黃復染后呈紫色。Gˉ菌：肽聚糖層薄，交聯(lián)松散，乙醇脫色不能使其結構收縮，其脂含量高,乙醇將脂溶解，縫隙加大，結晶紫-碘復合物溶出細胞壁，沙黃復染后呈紅色。革蘭氏染色原理：第一步：結晶紫使菌體著上紫色第二步：碘和結晶紫形成脂溶性大分子復合物，分子大，能被細胞壁阻留在細胞內。第三步：酒精脫色，細胞壁成分和構造不同，出現(xiàn)不同的反應。第四步：沙黃復染，增加脫色菌與背景的反差并區(qū)別于未脫色菌。第三十四頁，共七十頁。2、細胞膜（1）概念：細胞膜是緊貼細胞壁內側包圍細胞質的一層柔軟，富有彈性的半透性薄膜。（2）結構與化學組成細胞膜液態(tài)鑲嵌模型

蛋白質主要包括磷脂糖類少量核酸第三十五頁，共七十頁。（3）細胞膜的功能：物質交換作用——控制細胞內外物質交換、運輸呼吸作用——多種呼吸酶，參與細胞的呼吸過程。合成作用——合成細胞壁各種組分和莢膜等大分子的場所第三十六頁，共七十頁。3、細胞質（1）概念：被細胞膜包圍著的除核質體外的一切透明、膠狀、顆粒狀物質，統(tǒng)稱為細胞質。（2）主要成份：蛋白質，核酸，脂類、少量糖和無機鹽。（3）功能：含有豐富的酶系統(tǒng)，是營養(yǎng)物質合成轉化代謝的場所。（4）超微結構：質?！旧w外遺傳物質，與細菌的遺傳變異有關核糖體——顆粒狀結構，由RNA和蛋白質組成，是蛋白質的合成場所胞質顆?！獌Υ鏍I養(yǎng)物質，易染顆粒第三十七頁，共七十頁。4、核質

又叫擬核、核質體、核區(qū)原核生物所特有的無核膜結構、無固定形態(tài)的原始細胞核。具有細胞核的功能，控制著細菌的生長與繁殖、遺傳與變異等。主要成分：染色體擬核

第三十八頁，共七十頁。（二）細菌細胞的特殊結構1、莢膜：又稱為糖被。某些細菌細胞壁外的一層厚薄不定的膠狀物質。（1）主要成份：多糖、多肽、蛋白質

（2）特點：遺傳特性，是細菌分類鑒定的指標之一對細菌在環(huán)境中的生存有利與生產實踐有密切的關系第三十九頁，共七十頁。1、莢膜（3）分類：根據(jù)形狀和厚度的不同大莢膜：粘液狀物質具有一定外形，相對穩(wěn)定地附著在細胞壁外，厚度＞0.2μm。微莢膜：粘液狀物質較薄，厚度＜0.2μm，與細胞表面牢固結合。粘液層：粘液物質沒有明顯的邊緣，比莢膜松散,可向周圍環(huán)境中擴散，增大黏性。菌膠團：多個細菌共有一個莢膜。

粘液層菌膠團莢膜第四十頁，共七十頁。1、莢膜（4）應用：莢膜也可以成為有價值的材料用產菌膠團的菌進行污水處理（5）危害：食品變質發(fā)粘增強致病力，如：造成嚴重齲齒第四十一頁，共七十頁。（二）細菌細胞的特殊結構（1）概念：某些細菌細胞表面著生的一至數(shù)十條長絲狀、螺旋形的蛋白質附屬物，具有推動細菌運動功能，為細菌的“運動器官”。2、鞭毛第四十二頁，共七十頁。（2）鞭毛的觀察：2、鞭毛電子顯微鏡直接觀察鞭毛長度：15～20μm，最長可達70μm直徑：0.01～0.02μm光學顯微鏡下觀察：鞭毛染色暗視野顯微鏡根據(jù)培養(yǎng)特征判斷：半固體穿刺菌落（菌苔）形態(tài)第四十三頁，共七十頁。第四十四頁，共七十頁。（二）細菌細胞的特殊結構（1）概念：長在細菌體表的纖細、中空、短直、數(shù)量較多的蛋白質類附屬物，具有使菌體附著于物體表面的功能。常見于G-細菌。3、菌毛（傘毛、纖毛）第四十五頁，共七十頁。（2）分類：①普通菌毛：短而直、100~1000根，具粘附性，與細菌的致病性有重要關系。②性菌毛：較長，1~10根，傳遞遺傳物質。如細菌的抗藥性和某些細菌的毒力因子都可通過此種方式轉移。3、菌毛（傘毛、纖毛）第四十六頁，共七十頁。

芽孢（二）細菌細胞的特殊結構（1）概念：某些細菌在生長發(fā)育后期在細胞內形成的圓形或橢圓形、厚壁、含水量極低、抗逆性極強的休眠體。4、芽孢第四十七頁，共七十頁。常規(guī)加壓蒸汽滅菌的條件:121℃,15min以上115℃,30min以上（2）芽孢的特點：整個生物界中抗逆性最強的生命體，是否能消滅芽孢是衡量各種消毒滅菌手段的重要指標.芽孢是細菌的休眠體，在適宜的條件下可以重新轉變成為營養(yǎng)態(tài)細胞；產芽孢細菌的保藏多用其芽孢.產芽孢的細菌多為桿菌,也有一些球菌.芽孢的有無、形態(tài)、大小和著生位置是細菌分類和鑒定中的重要指標。芽孢與營養(yǎng)細胞相比化學組成存在較大差異,容易在光學顯微鏡下觀察.(芽孢染色)第四十八頁，共七十頁。（3）芽孢的組成和結構芽孢有多層結構，主要包括孢外壁、芽孢衣、皮層和核心：一個芽孢萌發(fā)只產生一個營養(yǎng)狀態(tài)的細胞！第四十九頁，共七十頁。（4）芽孢的本質不是細菌生活周期的必經階段，也不是細菌繁殖的一種形式，更不是對環(huán)境的消極反應，芽孢是一種生命形式，一種獨立的休眠體。形成芽胞的菌體稱芽胞體---無感染性未形成芽胞的菌體稱繁殖體---有感染性芽胞在適宜的環(huán)境中，吸收營養(yǎng)物質后幾分鐘內可萌發(fā)為繁殖體1個繁殖體→

1個芽胞→

1個繁殖體第五十頁，共七十頁。（5）伴孢晶體4、芽孢

少數(shù)芽孢桿菌,例如蘇云金芽孢桿菌(BT細菌)在其形成芽孢的同時,會在芽孢旁形成一顆菱形或雙錐形的堿溶性蛋白晶體——δ內毒素，稱為伴孢晶體。伴孢晶體對200多種昆蟲尤其是鱗翅目的幼蟲（蛾、蝶的幼蟲多為栽培類植物的害蟲，體形較大者常食盡葉片或鉆蛀枝干，體形較小者往往卷葉、綴葉、結鞘、吐絲結網(wǎng)或鉆入植物組織取食為害。）有毒殺作用,因而可將這類產伴孢晶體的細菌制成有利于環(huán)境保護的生物農藥

——細菌殺蟲劑特點：不溶于水；對蛋白酶類不敏感；容易溶于堿性溶劑。第五十一頁，共七十頁。（5）伴孢晶體4、芽孢伴孢晶體鱗翅目幼蟲口服伴孢晶體在腸道迅速溶解(中腸pH為9.0-10.5)吸附于上皮細胞,引起滲透性喪失,腸道穿孔腸道中的堿性溶液進入血液,后者pH升高,昆蟲全身麻痹而死亡第五十二頁，共七十頁。三、細菌的繁殖與群體形態(tài)（一）繁殖一般為無性繁殖，二分裂法。同形裂殖：裂殖后形成的子細胞大小相等。異形裂殖：分裂產生兩個大小不等的子細胞。細菌分裂過程：①核分裂②形成橫隔壁③子細胞分離第五十三頁，共七十頁。（二）群體形態(tài)1.固體平板培養(yǎng)菌落：在固體培養(yǎng)基上,由單個細胞繁殖形成的肉眼可見的子細胞群體。菌苔:大量細胞密集生長,結果長成的各“菌落”連接成一片。

(1)平板培養(yǎng)第五十四頁，共七十頁。不同的微生物種類，其菌落特征不同。同一種菌在不同培養(yǎng)條件下菌落特征也不盡相同。菌落的特征：包括大小、形狀、顏色、邊緣、質地、透明度、光澤、表面、濕潤度等。第五十五頁，共七十頁。2.固體斜面培養(yǎng)第五十六頁，共七十頁。在日常生活中食品經常受到細菌的污染，從而使食品變質；有些對人有益的細菌，人們常常利用它們制造一些食品或藥品。食品中常見的主要的細菌：1、產氨短桿菌2、醋酸桿菌3、乳酸細菌科4、腸桿菌科5、枯草桿菌四、食品中常見的細菌第五十七頁，共七十頁。第二節(jié)放線菌在形態(tài)上具有分枝狀菌絲、菌落形態(tài)與霉菌相似，以孢子進行繁殖。“介于細菌與絲狀真菌之間但更接近細菌的一類絲狀原核生物”近代生物學技術放線菌實際上是屬于細菌范疇內的原核微生物，只不過其細胞形態(tài)為分枝狀菌絲。第五十八頁，共七十頁。一、放線菌的概念：

放線菌是一類呈菌絲狀生長，主要以孢子繁殖和陸生性較強的G+原核細胞型微生物。屬于廣義上的細菌。第二節(jié)放線菌第五十九頁，共七十頁。第二節(jié)放線菌二、形態(tài)與結構單細胞，大多由分枝發(fā)達的菌絲組成；菌絲直徑與桿菌類似，約1mm；細胞壁組成與細菌類似，革蘭氏染色陽性;細胞的結構與細菌基本相同，按形態(tài)和功能可分為營養(yǎng)菌絲、氣生菌絲和孢子絲三種。第六十頁，共七十頁。二、形態(tài)與結構1、營養(yǎng)菌絲

匍匐生長于培養(yǎng)基內,吸收營養(yǎng),也稱基內菌絲.一般無隔膜,直徑0.2-0.8mm,長度差別很大,有的可產生色素。2、氣生菌絲營養(yǎng)菌絲發(fā)育到一定階段,伸向空間形成氣生菌絲,疊生于營養(yǎng)菌絲上,可覆蓋整個菌落表面.在光學顯微鏡下觀察，顏色較深,直徑較粗(1-1.4mm),有的產色素。3、孢子絲

氣生菌絲發(fā)育到