食品微生物學(xué)復(fù)習(xí)提綱

一、緒論微生物學(xué)創(chuàng)立的年代（19世紀(jì)50年代），主要奠基人（巴斯德、科赫）什么是微生物？微生物的主要類群有哪些？微生物在生命世界中的位置？五界系統(tǒng)和三域?qū)W說(shuō)二、微生物的形態(tài)與結(jié)構(gòu)（一）原核微生物原核微生物三菌三體：細(xì)菌、放線菌、藍(lán)細(xì)菌；支原體、衣原體、立克次氏體支原體：沒(méi)有細(xì)胞壁；衣原體：能量寄生（不含產(chǎn)能系統(tǒng)）細(xì)菌的大?。褐睆郊s0.5-2μm,長(zhǎng)度約0.5-10μm。細(xì)菌的細(xì)胞壁：結(jié)構(gòu)與功能；革蘭氏陽(yáng)性細(xì)菌與陰性細(xì)菌的區(qū)別肽聚糖的結(jié)構(gòu)革蘭氏染色：步驟及原理p21溶菌酶和青霉素為何能抑制細(xì)菌的生長(zhǎng)？溶菌酶，是一種能水解致病菌中黏多糖的堿性酶。主要通過(guò)破壞細(xì)胞壁中的N-乙酰胞壁酸和N-乙酰氨基葡糖之間的β-1,4糖苷鍵，使細(xì)胞壁不溶性黏多糖分解成可溶性糖肽，導(dǎo)致細(xì)胞壁破裂內(nèi)容物逸出而使細(xì)菌溶解。溶菌酶還可與帶負(fù)電荷的病毒蛋白直接結(jié)合，與DNA、RNA、脫輔基蛋白形成復(fù)鹽，使病毒失活。因此，該酶具有抗菌、消炎、抗病毒等作用。糖被芽孢10、莢膜（二）真核微生物真核微生物真核微生物的主要類群：真菌、藻類、原生動(dòng)物真菌主要包含：酵母、霉菌、蕈菌真核細(xì)胞的起源：內(nèi)共生假說(shuō)酵母菌的特點(diǎn)酵母菌的大小：直徑一般為2～5μm，長(zhǎng)度為5～30μm，是細(xì)菌的10倍酵母細(xì)胞壁的主要成分：甘露聚糖、葡聚糖芽痕、蒂痕假菌絲10、酵母的有性生殖方式：接合11、霉菌12、菌絲體：營(yíng)養(yǎng)菌絲、氣生菌絲13、假根14、子實(shí)體15蕈菌的形態(tài)特征：形成肉眼可見的大型子實(shí)體（三）病毒病毒的特點(diǎn)病毒的基本結(jié)構(gòu)：兩種對(duì)稱衣殼蛋白噬菌體溶源性前噬菌體溫和噬菌體三、微生物的營(yíng)養(yǎng)與生長(zhǎng)微生物的六大營(yíng)養(yǎng)要素：碳源、氮源、能源、生長(zhǎng)因子、無(wú)機(jī)鹽、水。微生物的營(yíng)養(yǎng)類型：光能自養(yǎng)型、光能異養(yǎng)型、化能自養(yǎng)型、化能異養(yǎng)型。微生物對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收：?jiǎn)渭償U(kuò)散、促進(jìn)擴(kuò)散、主動(dòng)運(yùn)輸、基團(tuán)轉(zhuǎn)位。培養(yǎng)基的類型選擇培養(yǎng)基、鑒別培養(yǎng)基與富集培養(yǎng)基完全培養(yǎng)基、基本培養(yǎng)基和補(bǔ)充培養(yǎng)基純培養(yǎng)微生物分離的基本方法：平板劃線法、稀釋涂布法（具體步驟）菌種保藏的幾種方法直接計(jì)數(shù)法和間接計(jì)數(shù)法繪制單細(xì)胞無(wú)分支微生物的生長(zhǎng)曲線連續(xù)培養(yǎng)的類型：恒濁器、恒化器滅菌、消毒、防腐、化療巴氏消毒法：63℃,30min或72℃,15min高壓蒸汽滅菌：121℃，20min。抗生素的作用機(jī)理抗生素抗藥性四、微生物的代謝分解代謝與合成代謝呼吸作用與發(fā)酵作用的區(qū)別：有無(wú)呼吸電子傳遞鏈有氧呼吸和無(wú)氧呼吸的區(qū)別：電子和氫的受體是否為氧氣巴斯德效應(yīng)乙醇發(fā)酵的兩種類型：酵母型—糖酵解；細(xì)菌型—PK途徑同型乳酸發(fā)酵和異型乳酸發(fā)酵兩用代謝途徑乙醛酸循環(huán)生物固氮的原理固氮酶避氧害的機(jī)制肽聚糖的合成機(jī)制（詳細(xì)）葡萄糖效應(yīng)（乳糖操縱子）五、微生物的遺傳證明遺傳物質(zhì)是核酸的三個(gè)經(jīng)典實(shí)驗(yàn)證明基因突變的自發(fā)性的三個(gè)經(jīng)典實(shí)驗(yàn)質(zhì)粒質(zhì)粒作為基因工程載體的優(yōu)點(diǎn)基因突變誘變基因突變的特點(diǎn)紫外線引起DNA損傷的機(jī)制DNA損傷的修復(fù)機(jī)制艾姆氏實(shí)驗(yàn)基因重組：轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)導(dǎo)、接合、原生質(zhì)體融合轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)導(dǎo)感受態(tài)細(xì)胞六、食品制造與微生物的應(yīng)用1、細(xì)菌應(yīng)用于食品制造：醋、干酪、酸乳、味精2、酵母應(yīng)用于食品制造：面包、啤酒、葡萄酒、白酒3、真菌應(yīng)用于食品制造：糖化淀粉、醬油、腐乳、檸檬酸七、食品變質(zhì)與微生物1、食品變質(zhì)概念2、食品變質(zhì)的基本條件3、罐藏食品的分類：低酸性罐頭、中酸性罐頭、酸性罐頭、高酸性罐頭4、胖聽、平蓋酸敗5、殺滅微生物的方法：熱處理、輻射滅菌6、巴氏消毒法7、高壓蒸汽滅菌法8、天然防腐劑八、微生物與食品安全性1、食品污染的種類2、食品的細(xì)菌污染指標(biāo)：菌落總數(shù)、大腸菌群、致病菌3、微生物污染食品的途徑4、食物中毒的概念復(fù)習(xí)題：一、簡(jiǎn)答題（5分/題）1、真核微生物與原核微生物的區(qū)別是什么？P132、繪制單細(xì)胞無(wú)分支微生物的生長(zhǎng)曲線，并說(shuō)明各個(gè)時(shí)期的特點(diǎn)。p663、青霉素抑制G+細(xì)菌的機(jī)理是什么？青霉素作用機(jī)制是干擾細(xì)菌細(xì)胞壁的合成。青霉素通過(guò)抑制細(xì)菌細(xì)胞壁四肽側(cè)鏈和五肽交連橋的結(jié)合而阻礙細(xì)胞壁合成而發(fā)揮殺菌作用。青霉素的結(jié)構(gòu)與細(xì)胞壁的成分粘肽結(jié)構(gòu)中的D-丙氨酰-D-丙氨酸近似，可與后者競(jìng)爭(zhēng)轉(zhuǎn)肽酶，阻礙粘肽的形成，造成細(xì)胞壁的缺損，使細(xì)菌失去細(xì)胞壁的滲透屏障，對(duì)細(xì)菌起到殺滅作用。其對(duì)革蘭陽(yáng)性菌有效，由于革蘭陰性菌缺乏五肽交連橋而青霉素對(duì)其作用不大。

4、固氮酶避氧害的機(jī)制有哪些？（1）固氮菌以較強(qiáng)的呼吸作用迅速地將周圍互不干涉中的氧消耗掉，使細(xì)胞周圍處于低氧 狀態(tài)，保護(hù)固氮酶不受損傷。（2）在根瘤菌中，以豆血紅蛋白與氧氣結(jié)合的方式使豆血紅蛋白周圍的氧氣維持在一個(gè)極 低的水平。（3）有些固氮菌能形成一個(gè)阻止氧氣通過(guò)的粘液層。5、遺傳物質(zhì)的化學(xué)本質(zhì)是什么？列舉證明遺傳物質(zhì)化學(xué)本質(zhì)的三個(gè)經(jīng)典實(shí)驗(yàn)。P125DNA細(xì)菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)噬菌體侵染實(shí)驗(yàn)病毒重建實(shí)驗(yàn)6、質(zhì)粒作為基因工程的載體有何優(yōu)點(diǎn)？P138（1）具有較小的分子量（2）在宿主細(xì)胞中能自主復(fù)制和穩(wěn)定遺傳（3）具有多個(gè)單一限制內(nèi)切酶切點(diǎn)，切點(diǎn)不在DNA復(fù)制區(qū)（4）具有明顯的篩選標(biāo)記（5）質(zhì)粒的擴(kuò)增易控制（6）能轉(zhuǎn)化較廣的宿主細(xì)胞7、試述證明基因突變的自發(fā)性和不對(duì)應(yīng)性的三個(gè)經(jīng)典實(shí)驗(yàn)。P147變量實(shí)驗(yàn)涂布實(shí)驗(yàn)影印平板培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)8、DNA損傷及修復(fù)的機(jī)制。（1）光復(fù)活又稱光逆轉(zhuǎn).這是在可見光（波長(zhǎng)3000～6000埃）照射下由光復(fù)活酶識(shí)別并作 用于二聚體,利用光所提供的能量使環(huán)丁酰環(huán)打開而完成的修復(fù)過(guò)程.

（2）切除修復(fù).在DNA多聚酶的作用下以損傷處相對(duì)應(yīng)的互補(bǔ)鏈為模板合成新的DNA單 鏈片斷進(jìn)行修復(fù)

（3）重組修復(fù).在重組蛋白的作用下母鏈和子鏈發(fā)生重組,重組后原來(lái)母鏈中的缺口可以通 過(guò)DNA多聚酶的作用,以對(duì)側(cè)子鏈為模板合成單鏈DNA片斷來(lái)填補(bǔ)進(jìn)行修復(fù).

（4）SOS修復(fù).DNA受到損傷或脫氧核糖核酸的復(fù)制受阻時(shí)的一種誘導(dǎo)反應(yīng).9、什么叫防腐劑？常用的天然防腐劑有哪些？P327防腐劑是指天然或合成的化學(xué)成分，用于加入食品、藥品、顏料、生物標(biāo)本等，以延遲微生物生長(zhǎng)或化學(xué)變化引起的腐敗。防腐劑能抑制微生物酶系的活性以及微生物細(xì)胞的膜結(jié)構(gòu)。天然防腐劑：乳酸鏈球菌肽（nisin）、溶菌酶、海藻糖、甘露聚糖、殼聚糖、辛辣成分10、微生物引起食品變質(zhì)的基本條件有哪些？P299（1）食品的營(yíng)養(yǎng)成分 是微生物良好的培養(yǎng)基（2）食品的氫離子濃度 各類微生物都有其最適宜的pH范圍（3）食品的水分 水分是微生物生命活動(dòng)的必要條件（4）食品的滲透壓 滲透壓與微生物的生命活動(dòng)有一定關(guān)系（5）食品的存在狀態(tài) 完好無(wú)損的食品，一般不易發(fā)生腐敗11、食品污染的種類有哪些？生物性污染：指有害的細(xì)菌、真菌、病毒、寄生蟲引起的食品污染物理性污染：主要來(lái)源于復(fù)雜的多種非化學(xué)性的雜物，嚴(yán)重影響了食品應(yīng)有的感官性狀和 營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，食品質(zhì)量得不到保證，比如糧食中混入砂石，食品貯藏時(shí)的灰塵化學(xué)性污染：由有害有毒的化學(xué)物質(zhì)污染食品引起的，比如蔬菜農(nóng)藥殘留，非法食用添加 劑12、微生物污染食品的途徑有哪些？P342（1）水 被有機(jī)物污染的水中帶有大量微生物，用這種水處理食品，引起微生物污染（2）空氣 空氣中有很多微生物，食品暴露在空氣中被微生物污染是不可避免的（3）動(dòng)物 動(dòng)物攜帶大量微生物，可作為媒介，接觸食品后，引起微生物污染（4）用具和雜物 用于加工、包裝、運(yùn)輸?shù)囊磺杏镁?，都可能成為媒介使微生物污? 食品（5）土壤土壤為微生物的生長(zhǎng)繁殖提供了有利的營(yíng)養(yǎng)條件和環(huán)境條件，且土壤中微生 物數(shù)量龐大。二、論述題（10分/題）1、簡(jiǎn)述肽聚糖的化學(xué)結(jié)構(gòu)以及肽聚糖合成的主要步驟。P109肽聚糖是異型多糖，由很多稱為胞壁肽（二糖五肽）的基本單位構(gòu)成合成：第一階段：合成肽聚糖的前體物質(zhì)，“park”核苷酸 在細(xì)胞質(zhì)中進(jìn)行分2步 a：由6磷酸葡萄糖合成N-乙酰葡萄糖胺和N-乙酰胞壁酸 b：由N-乙酰胞壁酸合成“park”核苷酸第二階段：由“park”核苷酸合成肽聚糖單體 在細(xì)胞膜中進(jìn)行第三階段：合成完整的新的肽聚糖 在膜外完成2、試述用艾姆氏（Ames）法檢測(cè)致癌劑的理論依據(jù)、方法概要和優(yōu)點(diǎn)。理論依據(jù)：利用鼠傷寒沙門氏菌的組氨酸營(yíng)養(yǎng)缺陷型菌株在基本培養(yǎng)基的平板上不能生長(zhǎng)，如發(fā)生回復(fù)突變變成原養(yǎng)型后則能生長(zhǎng)。

方法概要：在含待測(cè)可疑“三致”物（例如黃曲霉毒素、二甲氨基偶氮苯、“反應(yīng)?！被蚨河⒌龋┑脑嚇又?，加入鼠肝勻漿液，經(jīng)一段時(shí)間保溫后，吸入濾紙片中，然后將濾紙片放置上述平板中央。3種結(jié)果：a：平板上無(wú)大量菌落產(chǎn)生------式樣中不含誘變劑;b：濾紙片周圍有一抑菌圈，其外周出現(xiàn)大量菌落------試樣中有某種高濃度的誘變劑存在；c：在紙片周圍長(zhǎng)有大量菌落------試樣中有濃度適當(dāng)?shù)恼T變劑存在。

優(yōu)點(diǎn)：快速（約3天）、準(zhǔn)確（符合率>85%）和費(fèi)用省等優(yōu)點(diǎn)3、簡(jiǎn)述生物固氮的機(jī)制和主要步驟以及固氮酶避氧害的機(jī)制。微生物固氮是在固氮酶的作用下完成的。固氮酶是一種復(fù)合蛋白，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，由固二氮酶和固二氮還原酶組成。固二氮酶是含鐵和鉬的蛋白，是還原N2的活性中心；固二氮還原酶是只含鐵的蛋白。固氮過(guò)程經(jīng)歷以下幾個(gè)環(huán)節(jié)：①電子經(jīng)鐵氧還蛋白（Fd）或黃素氧還蛋白（Fld）傳遞到固二氮還原酶的鐵原子上使其還原；②還原型固二氮還原酶與ATP-Mg結(jié)合生成變構(gòu)的固二氮還原酶-ATP-Mg復(fù)合物；③固二氮酶與分子氮結(jié)合，再與固二氮還原酶-ATP-Mg復(fù)合物反應(yīng)形成1:1的復(fù)合物——完整的固氮酶；④固氮酶形成以后，一個(gè)電子從固二氮還原酶-ATP-Mg復(fù)合物轉(zhuǎn)移到固二氮酶的鐵原子上，此時(shí)固二氮還原酶恢復(fù)為氧化型，同時(shí)將ATP水解為ADP+Pi；⑤轉(zhuǎn)移到固二氮酶鐵原子上的電子再轉(zhuǎn)移給與鉬結(jié)合的活化了的分子氮，通過(guò)六次這樣的電子轉(zhuǎn)移后，可以將一分子的氮還原為2分子的NH3；⑥固二氮酶也恢復(fù)為原有狀態(tài)。4、取兩株基因型分別為A+B-和A-B+的鼠傷寒沙門氏菌菌株A和B，放入下面的U型管兩端，U中部放有濾板只允許比細(xì)菌小的粒子通過(guò)，使細(xì)菌不能直接接觸。用真空泵抽氣使液體流動(dòng)。培養(yǎng)一段時(shí)間后，分別取兩端菌液涂布在基本培養(yǎng)基的平板上，結(jié)果在平板上發(fā)現(xiàn)了原養(yǎng)型個(gè)體。問(wèn)：你怎樣證明該原養(yǎng)型個(gè)體的出現(xiàn)是