食品微生物文字檔(西南大學專業(yè)課)

食品微生物PPT文字檔（西南大學專業(yè)課）

第一章緒論

第一節(jié)食品微生物學的特點及其食品微生物學的研究對象

一、概念：

1微生物一是結構簡單繁殖快分布廣種類多個體微小肉眼直接看不見的微小生物的總稱。

2食品微生物學一它是在普通微生物學的基礎上，專門研究與食品有關的微生物的性狀及

其在一定條件下微生物與食品的相互關系。利用有益的微生物發(fā)酵生產食品，拓展食品的

種類，對食品有害的微生物，控制其生長繁殖，防止食品的腐敗及疾病的傳播，保證其安

全性。

二、微生物的特點：

1、生長繁殖快：微生物具有極高的生長和繁殖速度。按20分鐘繁殖一代，一晝夜繁殖

72代，按幾何級數(shù)繁殖，由一個菌就產生4722366500萬億個細胞。

2、種類多、分布廣：從分布上看，微生物分布在自然界的各個角落，除了火山的噴口中

心外，正如蘇聯(lián)學者阿梅里揚斯基院士對微生物的描述：“他們真是無處不在?？"。可

以認為微生物永遠是生物圈上下限的開拓者和各項生存記錄的保持者。

微生物的種類繁多，95年的統(tǒng)計，微生物總數(shù)在50-600萬之間，其中人類記載過

的20萬左右（其中原核微生物3500,真核9萬，原生動物和藻類10萬種），每年

新發(fā)現(xiàn)約1500種新種。

3、個體微小、結構簡單：

個體微?。喝庋壑苯涌床灰姡潜缺砻娣e大。

結構簡單：為單細胞結構或非細胞結構（病毒），少數(shù)真核微生物為簡單的多細胞結構微

生物。

4、適應強、易變異：微生物培養(yǎng)的條件簡單。

三、微生物在生物分類中的地位

1早期的分類：動物界和植物界。

2、1866年分為三界系統(tǒng)：動物界、植物界和原生生物界。

3、1969年的Whittaker的五界分類方法：動物界、植物界、原生生物界、真菌界和原核

生物界。

4、1979年六界分類方法：動物界、植物界、原生生物界、真菌界和原核生物界、病毒

界。動物界

植物界

細胞型生物原生生物界：原生動物、大部分藻類及黏菌。生物真菌界：酵母、霉

菌。

原核生物界：細菌、放線菌、藍細菌等。非細胞型的生物：病毒界

1

四、微生物學及其主要分支學科（略）

基礎微生物學

微生物學

應用微生物學

五、食品微生物學研究的對象和內容

1、研究的對象：細菌、酵母、霉菌、放線菌和病毒。

2、研究的內容：研究微生物生命活動規(guī)律的科學。具體研究微生物的形態(tài)結構特征、生

理生化特性、生長繁殖規(guī)律、分類鑒定、遺傳變異、微生物與其它生物之間的相互關系、

微生物在食品加工的應用和有害微生物的防止。

微生物學的基本知識

微生物在食品發(fā)酵中的應用

有害微生物的控制

第二節(jié)微生物學的發(fā)展史（略）

X微生物的發(fā)現(xiàn)和微生物學的發(fā)展

微生物的利用已經幾千年的歷史，①距今4千多年前的龍山文化時期有釀酒記載，商代發(fā)

展成為手工業(yè)；②早期醬油、醋的釀造；③埃及金字塔中發(fā)現(xiàn)了面包；④唐朝（公元7世

紀）食用菌的栽培，18世紀傳入西方；⑤病原菌的發(fā)現(xiàn)。但是，微生物的發(fā)現(xiàn)卻只有三百

多年，經歷了三個時期：

1、微生物形態(tài)學時期

2、微生物生理學時期

3、微生物的分子時代-分子生物學時期

1、微生物的形態(tài)學時期

1590年，荷蘭人詹森制作了第一架復式顯微鏡；

1684(1676)年，荷蘭的顯微鏡業(yè)余愛好者-列文虎克用他制作的顯微鏡詳細地觀察描述

了微生物的形態(tài)(河水、雨水、牙垢)，觀察到桿狀、球狀、螺旋狀的細菌和運動的短桿

菌等的圖象畫下來，命名為“微動體”，并寄給英國皇家協(xié)會。他一生中制作了419架顯

微鏡，最大放大率達266倍。

2、微生物學的生理學時期

經歷了2個世紀的發(fā)展，微生物學進入微生物生理水平研究階段。

1、巴斯德用他設計的實驗否定了微生物自生學說。

2、巴斯德在研究釀酒工業(yè)占有重要經濟地位的法國葡萄酒變酸的原因時發(fā)現(xiàn)了其他微生

物，否定了自然發(fā)酵學說，并證明了各種發(fā)酵是由各種特殊的微生物作用產生的，他精辟

地指出，葡萄酒的酸敗是由酵母以外的另一種微生物(醋酸菌)的第二次發(fā)酵作用引起

的，因此，他發(fā)明了著名的低溫殺菌法-巴氏殺菌法(61.7℃143°F,30分鐘)，挽救了

法國葡萄酒釀造界免受酸敗之苦，他還改進了葡萄酒的工藝，從而提高了產品的質量。

2

對微生物是否引起疾病的實驗論證是微生物學發(fā)展的又一大推動力。16世紀發(fā)現(xiàn)病人會將

某些東西傳播到健康人身上，使健康人患同樣的病。微生物的發(fā)現(xiàn)，許多科學家猜測疾病

與傳染病有關，但是當時卻無法證明。

1845年，伯克利(M.J.Berkeley)第一次清楚地證明了霉菌引起愛爾蘭土豆枯萎病。

1876年，科赫(RobertKoch)-德國鄉(xiāng)村醫(yī)生，證明了微生物引起疾病，研究了家畜炭疽

病，他用顯微鏡觀察患病的動物的血液中有許多細菌，科赫取這種動物的血液少量注射到

健康動物體內，健康動物患病死亡，這樣重復20次，并鏡檢動物血液，充滿了細菌，并

在體外培養(yǎng)成功，為疾病的微生物理論和實驗研究奠定了基礎，

科赫提出了指導特定微生物與特定疾病相關性研究的科赫定理：

①在患病動物體內總能發(fā)現(xiàn)特定的微生物，而健康的動物體內則沒有；

②在動物體外可以純培養(yǎng)該微生物;

③將該微生物接種到易感動物體內會引起同樣的疾??；

④從試驗動物及實驗室培養(yǎng)物中重新分離得到的微生物應該是同種微生物。

柯赫(1843T910)對微生物學的貢獻

?微生物的純培養(yǎng)技術

?證明了微生物是引起傳染病的病原

以后的20年中許多病原菌被發(fā)現(xiàn)，并建立了微生物的純培養(yǎng)法，固體培養(yǎng)基分離單菌落

方法，科赫實驗室的工作人員提出用瓊脂做固體培養(yǎng)基的固化劑很快被采納，從而使這位

女科學家成為第一位為微生物做出貢獻的美國人；同時，科赫的另一位助手發(fā)明了培養(yǎng)

皿，科赫和同事還發(fā)明了細菌染色法、顯微鏡攝影技術和懸滴培養(yǎng)法等細菌學研究的基本

技術，為以后的結核、霍亂等惡性傳染病的研究奠定了基礎。

1865年，巴斯德的女兒死于敗血癥，1866年他的另一個女兒死于傷寒，他將研究轉向病

原微生物。

1865年，英國醫(yī)生李斯特(JosephLister)從巴斯德的研究成果中得到啟發(fā)，認識到外

科手術之后傷口化膿是由于外界微生物侵入的結果，并努力尋找有效的殺菌藥物和防止微

生物入侵傷口的方法，提出了無菌的外科手術操作法，從此建立了外科消毒術。

1878年，巴斯德接受了科赫的實驗方法做了許多微生物研究工作，他發(fā)現(xiàn)了免疫作用，在

1880年，他宣布了兩項巨大進展，發(fā)明了雞霍亂的減毒菌株稱為疫苗(Vaccine),這個

名稱一直沿用至今。1884年，發(fā)明了抗狂犬病疫苗，并首次在遭受狂犬咬傷的病孩子身上

使用并獲得成功。

1909年，德國醫(yī)生和化學家埃爾里赫(PaulEhrlich)用化學藥劑控制病菌，發(fā)現(xiàn)了治療

梅毒的藥物606,開創(chuàng)了化學治療。他的成功鼓舞了無數(shù)的科學家去尋找更多、更好的化

學治療劑，終于在1935年，一位德國醫(yī)生G.Domagk和同事發(fā)明了治療鏈球菌感染的新

藥，一種紅色的染料-百浪多息，同年證實其有效成分是磺胺。

X1922年醫(yī)學界成為魔彈的藥物-青霉索

弗來明(AlexanderFleming)發(fā)現(xiàn)他培養(yǎng)的葡萄球菌被某種殺死了培養(yǎng)顯微鏡檢測是普

通面包上生長青霉菌推測產生有某種化學物質通過研究確實分泌了具有抑制其他微生物

生長的毒素命名為盤尼西林(Penicillin)o

1892年，蘇聯(lián)的伊萬諾夫斯基發(fā)現(xiàn)煙草花葉病毒，開創(chuàng)了病毒學。

1929年報道了該結果，但他的研究結果不被重視，直到1939年，法國的微生物學家發(fā)現(xiàn)

了一種細菌產生的化合物能用于制止細菌的生長時，弗來明的研究報道才受到重視。3

第二次世界大戰(zhàn)的爆發(fā)，軍隊急需醫(yī)治傷兵傷口的感染，澳大利亞醫(yī)生和同事開始分離純

化青霉素，并在美國研究成功了青霉素的擴大發(fā)酵和提純工作，1943年青霉素成功地應用

在突尼斯和西西里戰(zhàn)役中500名傷兵的治療，第二次世界大戰(zhàn)結束時，青霉素生產量擴

大，取代了磺胺類藥物。青霉素的工業(yè)化生產為整個微生物深層發(fā)酵工藝提供了一個典型

的樣板。這個階段是微生物學大發(fā)展的時期，微生物的研究進入了生物化學水平，各學科

相互滲透，產生了分支學科，除抗生素工業(yè)外，還有有機酸發(fā)酵、有機醇發(fā)酵等。

1944年，美國微生物學家瓦克斯曼(S.Waksman)從近一萬株放線菌中找到了療效顯著的

鏈霉素，接著相繼發(fā)現(xiàn)了氯霉素、金霉素、土霉素、紅霉素、新霉素、萬古霉素、卡那霉

素和慶大霉素等抗生素。在微生物學發(fā)展的生理學時期，以巴斯德和科赫為代表的科學

家在微生物學實驗方法上取得了突破性的進展，他們創(chuàng)立的加熱滅菌法和微生物純培養(yǎng)等

方法至今仍然是微生物學和其他相關學科研究中有效的、無法取代的基本方法。

3、微生物學的分子時代-分子生物學時期

從巴斯德和科赫時代到20世紀70年代，微生物學又走過了漫長的路。今天微生物學已今

成為生物科學中最復雜的學科之一，它對整個生物科學的研究和發(fā)展影響很大。從獲得諾

貝爾生理學或醫(yī)學獎的近一半的工作都與微生物有關中可見其重要性。

1928年格里菲斯(FrederickGriffith)發(fā)現(xiàn)了細菌的轉化現(xiàn)象；1944年加拿大細菌學

家艾弗里(OswaldAvery)等人通過對轉化現(xiàn)象化學本質的研究，證實了核酸才是真正的

生物遺傳物質；1953年，沃森(JameDeweyWaston)和克里克(FrancisHarryCompton

Crick)通過對一DNAX射線衍射圖片的分析，提出了DNA雙螺旋結構模型，這個研究成果

被認為在整個生物學發(fā)展史上具有劃時代的意義。從此，微生物學研究分子時代。

20世紀70年代，基因工程使得人們可以按照意愿定向改造菌種，使獲得新型微生物產品

成為可能。如今分子生物學逐漸成熟為?門嶄新的獨立學科。

X我國微生物學的發(fā)展

我國有5000年文明史的古國，我國勞動人民對微生物的認識和利用是最早的幾個國家之

一。特別是在制酒、醬油、醋等微生物產品以及用種痘制曲貢獻較大。但是微生物作為」

門學科進行研究，我國起步較晚。在二十世紀初，中國一批到西方留學的中國科學家開始

較系統(tǒng)地介紹微生物學知識，從事微生物學研究工作。

1910-1921年伍連德研究了鼠疫和霍亂的防治，在中國最早建立起衛(wèi)生防疫機構，培育了

人才，這項工作在當時居于國際先進地位。

1920-1930年，湯飛凡等分離和確證了沙眼病原體，在國際上是領先水平，此外在細菌

學、病毒學和免疫學等方面的某些領域做出過高水平的成績。

30年代，開始在高等學校設立釀造科目和農產品制造系，以釀造為主要課程，魏巖壽等在

工業(yè)微生物學方面做出了開拓性的工作；戴芳瀾和俞大級(fu)是我國的真菌學和植物病

理學的奠基人；陳華癸和張憲武對根瘤菌固氮作用的研究創(chuàng)立了我國農業(yè)微生物學；高尚

蔭創(chuàng)建了我國病毒學。

新中國成立后：微生物在我國有了劃時代的發(fā)展，一些重點大學開設了微生物學專業(yè)，50

年代以后，輕工院校開設了食品專業(yè)、發(fā)酵專業(yè)，其中食品微生物學是支柱課程，80年代

后農業(yè)院校建立了食品系，也開設了食品專業(yè)，食品微生物學課程和研究工作愈來愈受到

重視。

4

第三節(jié)21世紀微生物學展望

1微生物基因組學將全面展開：包括全基因組的序列分析、功能基因分析和比較分析，是

結構、功能和進化基因組學交織的學科。

2研究微生物生態(tài)學、環(huán)境微生物、細胞微生物學等，為人類的生存和健康發(fā)揮積極的作

用。

3微生物生命現(xiàn)象的特性和共性將更加受到重視，如極端環(huán)境下生存和繁殖能力，生長繁

殖周期短、易大規(guī)模的培養(yǎng)，微生物具備生命現(xiàn)象的特性和共性，將是21世紀進一步解

決生物學重大理論問題，如生命的起源與進化等。

4微生物產業(yè)呈現(xiàn)全新的局面：微生物從發(fā)現(xiàn)至今，三百年間，特別是二十世紀中期以

后，對人類的生產和生活有重大的影響，形成了繼動、植物產業(yè)后的第三大產業(yè)，以微生

物的代謝產物和菌體本身為生產對象的生物產業(yè)。

5食品微生物目前受到政府高度重視，開發(fā)利用有益的微生物生產食品原料?，如有機醇、

有機酸、維生素類、核甘酸、氨基酸和醫(yī)藥類等，同時對引起食品腐敗的微生物、引起食

物中毒的微生物研究防止方法，快速科學的檢測方法、修改衛(wèi)生標準，完善衛(wèi)生法規(guī)等。

微生物與食品工業(yè)的關系

?通過食品冷藏、罐藏、干制和鹽漬防腐保鮮

?利用有益的微生物發(fā)酵生產食品如酸奶、火腿等

?純種厭氧發(fā)酵技術的建立

?液體深層通氣攪拌大規(guī)模培養(yǎng)技術的創(chuàng)建

?利用代謝調控理論提高發(fā)酵產物的產量的發(fā)明

細胞工程

基因工程

生物工程學發(fā)酵工程

酶工程

蛋白質工程

第四節(jié)學習本課程的目的要求

一、目的：

掌握本門課程的基本理論、基本知識、基本技能，開發(fā)利用微生物生產對人類生活有利的

方面，防止食品腐敗變質，保證食品的安全性，杜絕食物中毒。

二、本門課程的教學目標：

1培養(yǎng)智能型的人才，提高每位同學的智力和能力（包括口頭和書面表達能力、思維能

力、想象能力、記憶力、分析問題和解決問題的能力、評價他人學術觀點的能力以及實際

操作能力），在知識的教學中重視能力的提高，素質培養(yǎng)。

2培養(yǎng)同學們利用已經獲得的知識在大腦中建立一個較牢固的“知識網絡”，既有一定的

深度和廣度，又有一定的歷史、現(xiàn)狀和發(fā)展前景的“立體知識”，使同學們在本學科中能

站得高一些、看得遠一些、想得深一些，將來走得遠一些。

3培養(yǎng)同學們有進一步繼續(xù)學習的興趣和動機。

5

三、本課程的教學方法：

1基本教學法：導知、導學、導思、導法。

2綜合的教學法：采用總結對比教學法、提問法、啟發(fā)討論法，讓同學們將新舊知識聯(lián)系

起來，并對知識進行深加工；還采用反饋教學法來檢驗同學們對這門課程掌握的情況，反

饋我的教學目標實現(xiàn)情況，即學習中不定期進行測驗。

3教學中有一次討論課，要求同學們練習寫一篇科技論文，并發(fā)言討論，協(xié)同各方面的能

力提高。

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第二章微生物的形態(tài)結構

微生物的形態(tài)：是微生物的基本內容之、也是分類研究的基礎。

個體形態(tài)一單個細胞的形態(tài)

微生物的形態(tài):

群體形態(tài)一指微生物在適宜的固體培養(yǎng)基上大量生長繁殖，形成肉

眼可見的群體，此群體稱為菌落或菌苔。

第一節(jié)原核微生物與真核微生物的區(qū)別

原核微生物一是指一類細胞核無核膜包裹，核區(qū)內只有一條雙螺旋結構的脫氧核糖核酸構

成的染色體的單細胞生物，包括真細菌和古生菌。細菌、放線菌、藍細菌、支原體、立克

次氏體和衣原體都屬于真細菌。

真核微生物一凡是細胞核具有核膜核仁，其染色體除含有雙螺旋結構的脫氧核糖核酸

(DNA)外還含有組蛋白，能進行有絲分裂、細胞中存在線粒體或同時存在葉綠體等細胞

器的生物，稱為真核生物。微生物中的酵母、霉菌等真菌、原生動物和地衣等均屬于真核

生物。以下是原核生物和真核生物的比較圖：

7

第二節(jié)細菌的形態(tài)結構

派原核微生物的基本結構和特殊結構：

1細菌的基本形態(tài)

2基本結構：細胞壁、細胞質膜、細胞質和內含物、細胞核。

3特殊結構：不是所有細菌細胞都具有的構造，稱為特殊構造，有莢膜、芽抱、鞭毛、菌

毛。

1原核微生物的基本形態(tài)

1基本形態(tài)：球菌、桿菌和螺旋菌三大類。以桿菌最為常見，球菌次之，螺旋狀的最少。

此外，近年來還陸續(xù)發(fā)現(xiàn)少數(shù)其他形態(tài)的細菌，如三角形、方形和圓盤形等的細菌。許多

原核微生物不僅具有其固有的形態(tài)，而且具有其一定的排列方式，這也是其生物學特性表

現(xiàn)。

1.1球菌：根據(jù)球菌分裂后新細胞排列方式不同分：單球菌、雙球菌、鏈球菌、四聯(lián)球

菌、八疊球菌、葡萄球菌。

1.2桿菌：是細菌中種類最多的，各種桿菌的長和寬比例差異大。

1.3螺旋菌：根據(jù)螺旋菌菌體彎曲的情況的不同分為弧菌和螺旋菌，前者菌體只有一個彎

曲，呈逗點狀，香蕉狀，如霍亂弧菌；后者菌體有兩個以上的彎曲迂轉如螺旋，介于細菌

與原生動物之間，菌體較為堅硬。如回歸熱、梅毒、鉤端螺旋體。

此外，少數(shù)細菌呈三角形、方形和圓盤形等。

微生物的形態(tài)變化

??營養(yǎng)條件改變

?培養(yǎng)時間過長形態(tài)變化

?物理化學因素的變化

環(huán)境條件恢復形態(tài)恢復正常

1.4細菌的大小（pm、nm）

測定細菌的大小用測微尺在顯微鏡下測定，一般用微米（（um）、納米（毫微米，

nm）表示。

桿菌:1.0-5.0X0.5-1.0um,小桿菌在0.7-1.5X0.2-0.4um

球菌：直徑在0.5T.0Pm。

肉眼可見范圍:肉眼可見（0.75mm）

最小的病毒：28nm

2原核微生物的基本結構

2.1細胞壁：細胞壁（cellwall）是位于細胞最外的一層厚實、堅韌的外被。通過染色、

質壁分離（pasmolysis）或制成原生質體后在光學顯微鏡下可證實細胞壁的存在；用電子

顯微鏡觀察細菌超薄切片等方法，可確證細胞壁的存在。

原生質體——是指在人工的條件下用溶菌酶除去細胞壁或用青霉素抑制細胞壁的合成后，

只剩下細胞膜包裹著的脆弱細胞，一般由革藍氏陽性菌形成。

危害：大多數(shù)原核微生物沒有細胞壁不能存活，但少數(shù)細菌無壁也能生存。如支原體，實

際上是自由生活的原生質體，無細胞壁也能生存，其膜堅韌。熱原體屬是目前唯一知道的

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缺少細胞壁的古生菌。

②細胞壁的結構（G+、G-）結構比較

革藍氏陽性菌和革藍氏陰性菌細胞壁結構比較

金黃色葡萄大腸桿菌：薄層，15-20nm

球菌：20-80nm,壁厚多達20層1肽聚糖：少，10%,位于內層。2-3nm1肽聚糖:

60~90%又叫粘肽

2磷壁酸：10%

3類脂質：無

4蛋白質：無

92磷壁酸：無3類脂質：含量較高，20%4蛋白質：含量高5外膜：由脂多糖、磷

脂、脂蛋白等多

種蛋白質組成膜。

③周質空間（壁膜空間）

周質空間（periplasmicspaceperiplasm）：又稱壁膜間隙，目前有爭論，有的觀點認

為革蘭氏陽性菌無周質間隙，有的認為有。它是指存在于細胞壁和細胞膜之間的空隙（寬

約12—15nm）,呈膠狀。在周質空間中，存在著許多周質蛋白，⑴有水解酶類，例如

蛋白酶、核酸酶等；⑵合成酶類，如肽聚糖合成酶；⑶結合蛋白，具有運送營養(yǎng)物質的作

用；⑷受體蛋白：與細胞的趨化性有關。

④細胞壁的功能

1使細菌具有一定的形態(tài)、保護菌體起屏障作用；保護細胞免受外力的損傷，（如大氣壓

G+可抵抗15-25、G-可抵抗5T0）；阻擋有害物質進入細胞（如G-可阻擋分子量超過800

的抗生素進入）；

2與細菌抗原性、毒性有關；

3協(xié)組鞭毛運動；

4與細菌的抗原性、毒性有關，對噬菌體的敏感性有關。

5為正常細胞分裂所必須；

原核微生物的細胞壁除了具有以上共性外，G+G-和古生菌中，還有其各自的特性，這就

是細胞壁的多樣性。

⑤革藍氏染色與細胞壁的關系

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X細菌的染色

簡單染色法正染色革蘭氏染色法

鑒別染色法抗酸性染色法

芽抱染色法

死菌姬姆薩染色法

負染色：莢膜染色法等

細菌染色法

活菌：用美藍、乳酸石炭酸等作活菌染色

⑥革藍氏染色的機理

由革蘭（C.Gram）在1884年發(fā)明的革蘭氏染色法是一種極其重要的鑒別染色法，不僅可

用于鑒別真細菌，也可用于鑒別古生菌。20世紀60年代，莎頓（Salton）曾提出細胞壁

在革蘭氏染色的關鍵作用。1983年，彼弗里奇（TBeveridge）等用伯代替革蘭氏染色中

媒染劑碘的作用，再用電子顯微鏡觀察到結品紫與粕復合物可被細胞壁阻留，這就進一步

證明了革蘭氏陽性和陰性菌主要由于細胞壁化學成分的差異而引起了物理特性（脫色能

力）的不同導致染色結果的不同。革蘭氏陽性菌由于細胞壁較厚，肽聚糖含量較高和其分

子交聯(lián)度較緊密，故在用乙醇洗脫時，肽聚糖網孔會因脫水而明顯前收縮，再加上它基本

上不含類脂，故乙醇處理不能在壁上溶出縫隙，因此，結晶紫與碘復合物被阻留在細胞壁

內，使其呈現(xiàn)出紫色；革蘭氏陰性菌因為細胞壁薄、肽聚糖含量低和交聯(lián)松散，遇乙醇處

理時，肽聚糖網孔不易收縮，且它的類脂含量高，所以乙醇處理時脂質溶解，在細胞壁上

就會形成較大的縫隙，這樣結晶紫與碘的復合物就極易被溶出細胞壁，因此，通過乙醇脫

色后，細胞又呈無色，再用沙黃等紅色染料進行復染，就使革蘭氏陰性細菌呈現(xiàn)紅色，而

革蘭氏陽性細菌仍保留為紫色。

⑦古生菌的細胞壁和缺壁細菌

1古生菌：古生菌中除了熱原體屬沒有細胞壁外，其它都含有與真菌類似功能的細胞壁，

有的由假肽聚糖（N-乙酰葡萄糖胺和N-乙酰塔羅糖胺糖醛酸以3-1,3糖首鍵交替而成，

如甲烷桿菌屬，不被溶菌酶水解）；有的細胞壁有獨特的多糖，如半乳糖胺、葡糖醛酸

等，或糖蛋白細胞壁、蛋白質細胞壁（如少數(shù)的甲烷球菌）。

2L型細菌——1935年，英國的李斯特（Lister）發(fā)現(xiàn)一種自發(fā)突變而形成的細胞壁缺損

細菌-念珠狀桿菌，它的細胞膨大，對滲透壓敏感，在固體培養(yǎng)基上形成一油煎蛋II似的

小菌落。嚴格地講，L型細菌應專指在實驗室或宿主體內通過自發(fā)突變而形成的遺傳性穩(wěn)

定的細胞壁缺損菌株。后來發(fā)現(xiàn)許多G+G-實驗室或宿主體內可形成L型。

總結

缺壁突變

實驗室或宿主體內形成基本去盡-（原生質體G+）人工去壁

缺壁細菌部分去掉-（球狀體G-）

在自然界長期進化中形成——支原體

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2.2細胞質膜（質膜，cytoplasmicmembrane,cellmembrane）

①細胞膜：

?是緊貼在細胞壁內側的一層由磷脂（20%?30%）和蛋白質（50%?70%）組成的

柔軟、脆弱、富有彈性的半透性薄膜，約7?8nm厚。

?電子顯微鏡下觀察時，細胞膜呈明顯的雙層結構一在上下兩暗色層間夾著一淺色的

中間層的雙層膜結構。

?細胞膜的化學成分：磷脂和蛋白質。

②細胞膜的生理功能

①選擇性地控制細胞內、外的營養(yǎng)物質和代謝產物的運輸、交換；

②維持細胞內正常滲透壓的屏障；

③合成細胞壁各種組分（LPS、肽聚糖、磷壁酸）和莢膜等大分子的場所；

④進行氧化磷酸化或光合磷酸化的產能基地；

⑤許多酶（B-半乳糖甘酶、有關細胞壁和莢膜的合成酶、ATP酶）和電子傳遞鏈組分的所

在部位；

⑥是鞭毛的著生點和提供其運動所需的能量等。

③間體

間體（mesosome）——是一種有細胞質膜內褶而形成的一種囊狀、片狀和管狀構造，一般

位于細胞分裂部位或其鄰近，主要的功能是促進細胞間隔的形成并與遺傳物質的復制及其

相互分離有關。多見于革蘭氏陽性細菌。每個細胞含有一個至幾個，著生部位可在表層或

深層。近年來存在其它學術觀點，認為間體是電鏡制片時因脫水而引起的一種贅像。

2.3細胞質（cytoplasm）和內含物

A糖原：大腸桿菌、克雷布氏菌、

芽抱桿菌和細菌等

碳及能源類聚6-羥丁酸（PHB）：固氮菌、

產堿菌和腸桿菌等

有機物硫粒：紫硫細菌、絲硫細菌、貝

氏硫桿菌等

貯藏物氮源類：藻青素，藍細菌含有；藻青蛋白：藍細菌多聚磷酸類（異染類）：迂回

螺菌、白喉棒桿菌和分

枝桿菌含有

無機物硫粒：紫硫粒細菌、絲硫細菌、貝氏硫細菌等自養(yǎng)

細菌含有。

細胞質：是細胞質膜內除核區(qū)外的一切半透明、膠狀、顆粒狀物質的總稱。大約80%為水

份，原核微生物的細胞質是不流動的，這與真核微生物明顯不同。細胞質的主要成分是核

糖體、貯藏物、多種酶類和代謝物、質粒、各種營養(yǎng)物和大分子的單體等，少數(shù)細菌還含

有類囊體、竣酶體、氣泡或半抱晶體等。

X聚B-羥丁酸（PHB）的結構

是存在于許多細菌細胞質內屬于類脂的碳源類貯藏物質。

12

功能：貯臧能量、碳源和降低細胞內的滲透壓。

派異染顆粒和藻青素的結構

柱形魚腥藍細菌的藻青素結構，為氮源貯藏物

異染顆粒：是無機偏磷酸的的聚合物，功能是貯藏磷元素。

藻青素一種內源性氮源貯藏物，也有貯存能源的作用，常常存在于藍細菌中。

XB磁小體

是細胞內磁鐵礦Fe304的晶體顆粒，功能：賦予細胞兩極永久磁性。

磁小體-其作用是導向作用，即借于特殊結構鞭毛游向該菌最有利的泥、水面微氧環(huán)境處

生活。

※竣前體、氣泡的功能

竣酶體：又稱竣化體，是存在一些自養(yǎng)細菌細胞內的多角形或六角形內含物，大小與噬菌

體相仿，約10nm,功能是在自養(yǎng)細菌的CO2固定中起著關鍵作用。

氣泡：是許多光合營養(yǎng)型、無鞭毛運動的水生細菌中存在的充滿氣體的泡囊狀內含物，大

小為0.2-1.0umX75nm,外有2nm厚的蛋白質膜包裹，其功能是調節(jié)細胞比重，使細胞漂

浮在最適水層中獲取光能、02和營養(yǎng)物質。一般每個細胞含兒個至幾百個氣泡。

2.4細胞核-核區(qū)(nuclearregionorarea)

細胞核：又稱原核、擬核，無核膜、核仁，為深度卷曲的DNA雙螺旋細絲，只有少量蛋白

質與之結合。一般為單倍體，在染色體復制的段時間內呈雙倍體。

細胞核的功能：遺傳物質。

質粒——許多細菌細胞存在著染色體外的遺傳物質，為環(huán)狀的雙股DNA分子，能自我復

制，稱為質粒。其功能是對次生代謝產物(抗生素、色素、毒素、酶的抑制劑等)起調控

作用?？梢苑€(wěn)定遺傳，近年來發(fā)現(xiàn)酵母、霉菌和放線菌均有質粒存在。

3原核微生物的特殊結構

3.1鞭毛(flagella)：有些細菌表面著生有細長波浪型彎曲的絲狀物，是細菌的運動器

官，稱為鞭毛。鞭毛直徑很細，0.01-0.02um,比菌體長許多倍，在15-20um范圍，其

數(shù)目1-幾十條。

①鞭毛的功能：運動器官。懸滴法暗視野顯微鏡觀察

②鞭毛的觀察方法：半固體穿刺法觀察

特殊染色法顯微鏡觀察

③鞭毛的成分：蛋白質，少量的多糖。④鞭毛的形態(tài)

⑤根據(jù)鞭毛著生位置和數(shù)目分：

單毛菌：一端或兩端各生一根鞭毛。

叢毛菌：一端或兩端各生叢毛菌。

周毛菌：菌體周圍都著生有鞭毛。

總結:

球菌：大多數(shù)無鞭毛。

桿菌：有的有鞭毛。

螺旋菌：大多數(shù)有鞭毛。

3.2莢膜(capsule)

莢膜：有些細菌在其細胞壁表面覆蓋一層松散的粘液樣物質，具有一定的外形，相對穩(wěn)

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定地附著于細胞外，叫莢膜。

菌膠團一當莢膜中包裹有幾個菌時叫菌膠團。

S型菌落一產莢膜的細菌在瓊脂培養(yǎng)基上形成的菌落表面濕潤、有光澤、粘液狀稱為光滑

型的菌落。

R型菌落一不產莢膜的細菌所形成的菌落表面較干燥，叫粗糙型的菌落。

①莢膜的成分：90%為水分，固形物為多糖、多肽或蛋白質。以多糖為主。如腸膜狀明串

株菌以葡聚糖為主；變異鏈球菌以果聚'糖為主；炭疽桿菌以聚谷酰胺為主；巨大芽抱桿菌

以多肽和多糖為主。

②莢膜的功能：

A保護作用：保護菌體免受干躁的影響，防止噬菌體的吸附和白細胞的吞噬；

B貯藏養(yǎng)分：以備營養(yǎng)缺乏時重新利用。

C屏障作用，保護菌體免受重金屬離子的毒害；

D表面附著作用：黏附在呼吸道和牙齒上，如引起踽齒的唾液鏈球菌、變異鏈球菌使蔗

糖變成果聚糖，讓細菌牢牢黏附在牙齒表面；

E細菌之間的信息識別作用；如根瘤菌屬。

F堆積代謝廢物；

③莢膜的形態(tài)：

3.3芽抱

芽抱一某些細菌在其生長發(fā)育的后期，在細胞內由細胞質濃縮脫水形成一個多層厚膜、折

光性很強，圓形或橢圓形、圓柱形，對不良環(huán)境具有較強抵抗力的休眠體叫芽胞

(endospore，spore)(或叫內生抱子)。

①芽胞的成分：芽泡膜、胞壁酸、2,6-毗唬二段酸、少量的DNA及抗性酶系。②芽泡

的性質：抗逆性強，多層厚膜，含水量少，堅實，代謝低。A抗熱性強，芽泡含水量少

40%,不易凝固蛋白、核酸，2,6-毗嚏二竣酸鈣，耐熱性強。B耐干燥的能力強，干燥

的芽抱可存活幾年，所以可以采用沙土管保存1-3年，也耐滲透壓。C對紫外線、X射

線、以及一切化學藥品都有較強的抵抗力，化學藥品不易滲透進去。

③芽泡的形態(tài)：一般形態(tài)為圓形、卵圓形、橢圓形和圓柱形。

中央芽抱

④位置：偏端芽抱

末端芽抱

游離芽抱

⑤芽泡的形成過程：由細菌的營養(yǎng)細胞一部分細胞質濃縮失水而成，電鏡下觀察時細胞當

中核物質凝集，向細胞的一端移動，細胞膜借助于中體內陷、延伸、延長形成雙層膜，構

成芽抱的橫膈膜壁將核物質與部分細胞質包圍而形成芽抱，幾小時后游離出菌體，以后菌

體破裂。

有的不產芽胞

桿菌好氣性的芽胞桿菌屬：如枯草芽胞桿菌、

有部分產芽泡蕈狀芽抱桿菌、蠟狀芽抱桿菌、

中央芽抱桿菌。

厭氣性芽抱桿菌：按狀芽抱桿菌、解糖嗜⑥細菌熱竣狀芽抱桿菌。

球菌：大多數(shù)不產芽抱，少數(shù)產芽孑包，如生泡八疊球菌屬除外。螺旋菌：只有少數(shù)產

芽抱。

14

⑦芽胞對食品的污染：食品科學家對芽抱菌污染食品的來源做了詳細的研究，研究發(fā)現(xiàn)，

芽胞細菌主要是通過土壤污染原料的，這些芽泡就會被帶進工廠，污染設備，并能發(fā)芽，

生長產生更多的芽抱。嗜熱脂肪芽抱桿菌和凝結芽抱桿菌為平酸菌，均為兼性芽胞桿菌，

在罐頭食品中可生長，前者存在于各種氣候帶的土壤中，而后者相對稀少。嗜熱解糖梭菌

為厭氧芽抱菌，可引起罐頭腐敗產氣，脹罐嚴重的出現(xiàn)罐頭胖罐、突角或破裂。

3.4菌毛(fimbriae)

菌毛一由叫纖毛、傘毛和線毛，著生于細胞膜上，長在細菌的體表纖細、中空、短直，

數(shù)量較多的蛋白質類的附屬物，直徑3T0nm,一個細菌約有250-300根菌毛。

①功能：具有使菌體附著于組織細胞的功能。

②成分：蛋白質。

③細菌中…般以革藍氏陰性細菌有菌毛，這些致病菌借助于菌毛吸附在宿主細胞上。性

菌毛：性菌毛一般見于革藍氏陰性細菌的雄性菌株中，向雌性菌株傳遞遺傳物質。但比

菌毛長，數(shù)量少，一根到幾根。

伴抱晶體(parasporalcrystal)

少數(shù)的芽抱桿菌，例如蘇云金芽抱桿菌(Bacillusthuringiensis)在其形成芽泡的同時，

在芽抱旁形成一菱形或雙錐形的蛋白晶體——8內毒素，稱為伴泡晶體。

伴抱晶體的特點：不溶于水，而且對蛋白酶類不敏感；易溶于堿性溶液。

產生伴泡晶體的微生物對農業(yè)上的200多種昆蟲尤其是鱗翅目的幼蟲有毒殺作用，因而可

將產生伴抱晶體的細菌大規(guī)模的培養(yǎng)，制成有利于環(huán)境保護的生物農藥——細菌殺蟲劑。

4細菌的繁殖和菌落的構成

1主要繁殖方式：分裂繁殖，又叫裂殖菌，為無性的。

2有性繁殖：近年來發(fā)現(xiàn)有性的繁殖，少數(shù)細菌通過性菌毛的結合，將雄性菌的DNA輸入

到雌性菌的體內，使雌性菌獲得雄性菌的某些遺傳特征。

3菌落的構成：細菌在固體培養(yǎng)基上大量生長繁殖，形成一?群新的群體聚集為肉眼可見的

菌落或菌苔。?個菌落由一個細菌繁殖而形成。

菌落的形狀及邊緣狀況L圓形、邊緣整齊、表面光滑；2.不規(guī)則狀；3.邊緣波浪狀；

4.邊緣鋸齒狀；5.同心圓狀；6.邊緣缺刻狀、表面呈顆粒狀；7.絲狀；8.假根狀

細菌的菌落特征.菌落的凸起情況L扁平、擴展；2.低凸面，3.高凸面；4.臺狀；5.臍

狀；6.草帽狀；7.乳頭狀；8.褶皺凸面

4菌落的特征：細菌的菌落呈凝膠狀，表面較光滑、濕潤，與培養(yǎng)基結合不緊密，易挑

起，但不同細菌的菌落其大小、形態(tài)、光澤、顏色、硬度、透明度、邊緣、粘稠度不

同，菌落的特征對菌種識別有一定的意義。

5細菌在液體培養(yǎng)基中生長的特征

①均勻分散在液體培養(yǎng)基中，出現(xiàn)渾濁；

②有的在液體培養(yǎng)基中出現(xiàn)菌膜；

③有的在液體培養(yǎng)基中底部產生沉淀；

④有的在液體培養(yǎng)基中容器壁中產生環(huán)；

X工業(yè)上有重要作用的細菌

?革蘭氏陰性無芽抱桿菌：大腸桿菌、醋酸桿菌、假單胞菌、產堿桿菌、黃桿菌、無

色桿菌等。

?革蘭氏陽性無芽抱桿菌：短桿菌、棒狀桿菌、乳酸桿菌、雙歧桿菌和丙酸桿菌、金15

黃色葡萄球菌等。

?革蘭氏陽性芽胞桿菌：枯草芽抱桿菌、多粘芽泡桿菌、巨大芽胞桿菌、嗜熱脂肪芽

泡桿菌、凝結芽胞桿菌、芽泡梭菌如丙酮丁醇芽抱梭菌(發(fā)酵糊精和淀粉，產生丙酮、正

丁醇、乙醇、乙酸和C02、H2)、巴氏芽胞梭菌能產生丁酸，在大曲酒生產中能賦予白酒

濃香型香味成分如丁酸乙酯和乙酸乙酯。蠟狀芽抱桿菌、肉毒梭狀芽抱桿菌等。

?革蘭氏陽性球菌：微球菌、鏈球菌、明串珠菌。

5細菌的分類和鑒定：

5.1分類：7級分類單元

界(Kingdom)細菌界

門(Phylum)黃桿菌門

綱(Class)黃桿菌綱

目(Order)黃桿菌目

科(Family)黃桿菌科

屬(Genus)黃桿菌屬

種(Species)黃桿菌種

微生物種：是一群表型特征高度相似，親緣關系極其相近、與同屬內的其他物種有著明

顯差異的一大群菌株的總稱。

(1)學名：每種微生物都有自己的專門名稱，名稱分兩類，?是俗名，具有大眾化和簡

明等特點，但往往含義不夠確切，易于重復，尤其不利于學術交流，如結核桿菌是結核分

枝桿菌(Mycobacteriumtuberculosis)的俗稱，二是學名，它是某一菌種的科學名稱，

是按一國際命名法規(guī)II進行命名并受國際學術界公認的通用正式命名。學名的表示方法分

雙名法和三名法兩種。

(-)雙名法：由屬名和種名構成。屬名的首字母必須大寫，種名加詞的字母必須小寫。

例如：

學名=屬名+

種名加詞

(首次定名人+現(xiàn)名定名人+現(xiàn)名定名年份)

斜體字正體字，一般省略

如：大腸埃希氏菌(大腸桿菌)

Escherichiacoli(Migula)CastellanietChalmers1919

(二)三名法：當某種微生物是一個亞種(subspercies,簡稱subsp)或變種(variety,

筒稱var)時，學名就應該按三名法拼寫，

學名=屬名+種名加詞+符號subsp或var+亞種或變種的加詞

斜體字正體字，可省略斜體，不可省略

(2)有關學名的其它知識

1屬名：是一個表示微生物主要特征的名詞或用作名詞的形容詞，單數(shù)，第一個字母應大

寫。其詞源可來自拉丁詞、希臘詞或其他拉丁化的外來詞，也有以組合的方式拼成。屬名

在重復出現(xiàn)時可縮寫成一個、兩個或三個字母，在其后加上一個點。例如：Bacillus芽

抱桿菌屬可縮寫成“B.”或“Bac."，Pseudomonas假單胞菌屬可縮寫成“P.”，

Aspergillus曲霉屬可縮寫成"A.”。

2種名加詞：又稱種加詞，它代表一個物種的次要特征。與屬名一樣，種名加詞也由拉

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丁詞、希臘詞或外來詞組成。字首要小寫。

3亞種（subspecies,subsp,ssp）以下的幾個分類名詞:

（1）亞種：是進?步細分種時所用的單元，?般指某一明顯而穩(wěn)定的特征外，其余鑒定

特征都與模式種相同的種，命名同“三名法”。

（2）變種（variety,var）：是亞種的同義詞，故在《國際細菌命名法規(guī)》中已不主張再

用這一名詞。

（3）型（form）：曾用作菌株的同義詞，現(xiàn)已廢除，僅作若干變異型的后綴，如生物變異

型、形態(tài)變異型、致病變異型、噬菌變異型和血清變異型等。

（4）菌株（strain）：又稱品系（在非細胞的病毒中則稱毒株或株），它表示任何由一

個獨立分離的單細胞（或單個病毒粒）繁殖而成的純遺傳型的群體及其一切后代。因此，

一種微生物的每一不同來源的純培養(yǎng)物或分離物均可稱為某菌種的一個菌株。

5.2微生物在生物界的地位

（一）兩界系統(tǒng)：我國兩千多年前分為動物界和植物界.但科學地敘述兩界系統(tǒng)的學者是

1707-1778年瑞典生物學家林奈.

（二）三界系統(tǒng)：動物界、植物界和原生生物界。

（三）四界系統(tǒng)：動物界、植物界和原生生物界（原生動物、真菌、部分藻類）和菌界（細

菌、藍細菌）。

（四）五界系統(tǒng)：1969年，R.H.Whittaker在Science雜志上發(fā)表了《生物界分類的新

觀點》著名論文，影響很大。動物界、植物界、原生生物界（原生動物、粘菌、單細胞藻

類如紅藻、綠藻和小球藻）、真菌界和原核生物菌界（包括細菌、藍細菌等）。

五界學說：縱向顯示了從原核生物到真核單細胞生物再到真核多細胞生物的三個進化階

段，橫向顯示了光合式營養(yǎng)、吸收式營養(yǎng)和攝食式營養(yǎng)三大進化方向。

（五）六界系統(tǒng)：Jahn等在1949年提出了六界系統(tǒng)，有后生動物界、后生植物界、真菌

界、原生生物界、原核生物界和病毒界；我國學者王大耙（si）等在1977年提出六界系

統(tǒng)的設想，在R.H.Whitaker的基礎上加一個病毒界；1966年美國的P.H.Raven等則

提出動物界、植物界、原生生物界、真菌界、真細菌界和古生菌界六界系統(tǒng)。

5.3微生物的分類鑒定方法

（1）經典的鑒定方法：

個體：細胞形態(tài)、大小、排列、運動性、特殊構造和染色反應等。形態(tài)

群體：菌落形態(tài)、在半固體或液體培養(yǎng)基中的生長狀態(tài)。

營養(yǎng)要求：能源、碳源、氮源、生長因子等。

生理生化反應酶：產酶種類和反映特性等。

代謝產物：種類、產量、顏色和顯色反應等。

對藥物的敏感性。

生態(tài)特性：生長溫度，與氧、pH值、滲透壓的關系、與宿主的關系等，生活史、

有性生殖情況。

血清學反應

對噬菌體的敏感性

其他

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(2)現(xiàn)代的鑒定方法：

A.DNA堿基的測定：G+Cmol%值的測定，這是發(fā)表任何微生物新種的必須指標。(G

+C)mol%=G+C/A+T+G+CX100%

B.rRNA寡核特征序列分析：用16s或18s的rRNA序列進行擴增、測序，分析特征序

列，確定不同生物的親緣關系和進化譜系的方法。

原核生物的核糖體rRNA70S真核生物的核糖體rRNA80S

16S23S5S18S28S5.8S1540290012023004200160

C.核酸分子雜交方法：可采用DNA-DNA雜交、DNA-rRNA和rRNA-rRNA分子間的

雜交。核酸雜交法是測定核酸分子同源程度和不同物種間親源關系的有效手段。

(3)通過細胞壁化學成分鑒定：鑒定細胞壁的成分、化學鍵種類等。

鑒定程序：微生物純培養(yǎng)物經典和現(xiàn)代的鑒定內容

查閱權威性的菌種手冊

第三節(jié)放線菌(Actinomyces)

放線菌是一類主要呈菌絲狀生長和以胞子繁殖的陸生性較強的原核生物，幾乎都是革藍

氏陽性，與細菌十分相似，至今發(fā)現(xiàn)有80余屬。

分布：土壤中。

作用：絕大多數(shù)為有益菌，抗生素的產生菌種，70%的抗生素是放線菌生產的，一些

抗癌藥物、酚的抑制劑、免疫抑制劑和農用殺蟲劑等也可生產，極少數(shù)放線菌引起人、動

物

和植物病害。

1放線菌的形態(tài)構造

(1)放線菌的單細胞形態(tài)：直線形

基內菌絲(營養(yǎng)菌絲)波曲形

氣生菌絲抱子絲形態(tài)螺旋形

分生池子：成串的分生抱子。輪生和鉤狀

(2)菌落形態(tài)：分為兩類

一類代表是鏈霉菌，菌落小、表面干燥、成輻射狀的粉粒狀，初期成白色的絨毛狀，

質地致密，與培養(yǎng)基結合緊密，有不同的顏色。另一類以諾卡氏菌為代表，菌落具有分枝

狀

的基內菌絲(營養(yǎng)菌絲)，大多數(shù)無氣生菌絲，成熟的基內菌絲橫隔分裂產生分生電

子。

在液體培養(yǎng)基中生長特征為，在液體表面和容器壁形成菌苔，液體不混濁，在液體下面有

許

多白色珠狀菌絲球。

(3)放線菌的繁殖：無性的橫隔分裂繁殖形成抱子，泡子成圓形、卵圓形、柱形。

(4)放線菌的生理

碳源：可利用淀粉、單糖和雙糖等。

氮源：可利用有機氮或無機氮。

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氧氣：大多數(shù)為需氧菌，少數(shù)為厭氧菌。

pH：最適生長pH值在7.5-8.5范圍。

溫度：最適生長一般的在30-32C,寄生菌在37-40℃。

(5)代表菌屬：

諾卡氏菌屬：菌絲有隔膜，只有基內菌絲，很薄一層氣生菌絲。如產生利福平的放線菌。

鏈霉菌屬：菌絲無隔膜，如灰色鏈霉菌、龜裂鏈霉菌。

X工業(yè)上有重要作用的放線菌

?鏈霉菌屬：生產各種抗生素，生產鏈霉素、四環(huán)素類的抗生素(如金霉素、土霉素、

四環(huán)素)、卡那霉素、林可霉素、氯霉素、紅霉素、新霉素、制霉菌素和絲裂霉素等，還

生產多種酶制劑、酶的抑制劑、維生素(灰色鏈霉菌生產B12)。

?鏈輪絲菌屬：生產各種抗腫瘤和結核的抗生素，如結核放線菌素、博來霉素和絲裂

霉素等。

?諾卡氏菌屬：生產氨基糖甘類抗生素，如利福霉素。

?小單胞菌屬：生產氨基糖甘類抗生素，如慶大霉素、利福霉素等。

?游動放線菌：生產創(chuàng)新霉素。

第四節(jié)真核生物的形態(tài)結構一酵母菌

真核生物一是?類細胞具有核膜，能進行有絲分裂，細胞質中存在線粒體或同時存在葉綠

體等多種細胞器的生物。真菌、顯微藻類和原生動物等是屬于真核生物類的微生物，故稱

為真核微生物。

1真核生物的細胞構造：

(1)細胞壁：主要成分為多糖，少量的蛋白質和脂類。低等真菌的細胞壁成分以纖微素

為主，酵母菌以葡聚糖為主，高等真菌以幾丁質為主。

功能：固定細胞外形和保護細胞免受外界不良因子的損傷等。

(2)鞭毛和纖毛：某些真核微生物細胞表面長有長短不一、毛發(fā)狀、具有運動功能的細

胞器，長150-200um、數(shù)量較少者稱鞭毛，長5T0um、數(shù)量較多者的稱纖毛。具有鞭毛

的真核生物主要有鞭毛綱的原生動物、藻類和低等水生真菌的游動泡子等。

(3)細胞質膜：與原核生物的構造和功能十分相似。

(4)細胞核：一切真核生物都有外形固定、有核膜核仁的細胞核，一般為單核，有的

有兩個或多個核。細胞核中的染色體較小，染色體的數(shù)目差異大，構巢曲霉為8,釀酒酵

母為17,雙泡庭菇為13,里氏木霉為6等。

(5)細胞質：由細胞基質、細胞骨架和各種細胞器組成。真核細胞中除細胞器以外的膠

狀液體，含有豐富的酶等蛋白質以及各種內含物、中間代謝物，是細胞代謝的重要場所。

細胞骨架由微管、肌動蛋白絲和中間絲3種蛋白質纖維構成的細胞支架，具有支持、運輸

和運動等功能。

(6)細胞器：

內質網：合成和運送胞外分泌蛋白的功能。

核糖體：80S(40S+60S),蛋白質合成的功能。

高爾基體：協(xié)調細胞生化功能和溝通細胞內外環(huán)境的重要細胞器。

溶酶體：細胞內消化作用。

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線粒體：氧化磷酸化反應的重要細胞器。

微體：主要含氧化酶和過氧化氫酶的微體，功能是可使細胞免受H2O2的毒

害。

葉綠體：存在與綠色植物、藻類中。

液泡：主要含糖原、脂肪和多磷酸鹽的貯藏物。

幾丁質酶體等。

X酵母菌的形態(tài)結構及生理特性

1分布：

2形態(tài)和結構：細胞大小為3-6ymX5-10um.

(1)形態(tài)：圓形、卵圓形、橢圓形、柱狀和香腸形。

(2)結構：

細胞壁：25nm厚，由外向內為甘露聚糖一蛋白質一葡聚糖三層，少量的幾丁質成分。

蛋白質：包括一些酶類。細胞質膜：甘油酯(1、2、3)

甘油磷脂

密醇：麥角錯醇、酵母幽醇。

糖類：甘露聚糖等。

細胞核：釀酒酵母有17條染色體，96年公布了全基因序列，12.o52Mb,共有6500

個基因。還有質粒。

其它構造：形成液泡，有氧時形成桿狀或球狀的線粒體，無氧時形成無脊的、沒有氧

化磷酸化的線粒體。

酵母菌-單細胞真菌，是最低等的真核生物。

(3)酵母菌的菌落形態(tài)：菌落大呈圓形，邊緣整齊，表面濕潤光滑，菌落豐厚，粘稠

易挑起，大多數(shù)為乳白色，少數(shù)為紅色如赤酵母、克魯維酵母產生紅色素，個別為黑色。

另

外，凡不產假菌絲的酵母菌，其菌落更為隆起，邊緣為圓形，產假菌絲的酵母則菌落扁

平。

酵母菌落具有悅人的酒香味。

(4)在液體培養(yǎng)基中生長特征：產膜、沉淀、均勻渾濁、起泡。

3酵母菌的繁殖方式；

芽殖是主要的繁殖方式

裂殖

電子繁殖有性抱子繁殖：相鄰的細胞膜融合，細胞核融合成接合子。

無性抱子繁殖：內生泡子。

假菌絲一

芽殖局部突起芽體增大子細胞脫離母體在一端或多端出芽。

裂殖：

酵母細胞延長延長細胞中央產生一橫膈膜形成兩個子細胞裂殖酵母的繁殖方式。

有性抱子繁殖：

兩個相鄰細胞突起形成細胞膜消失核、質融合接合子2—3次的減數(shù)分裂形成抱子

囊破裂抱子釋放出來。

20

無性抱子繁殖：

每個細胞內的核分裂形成2—8個胞子外面形成子囊子囊破裂抱子釋放出來。

4酵母菌的生活史

生活史-又叫生命周期，指上一代個體細胞經過生長發(fā)育階段產生下一代個體的全部過

程。酵母菌的生活史有3類生活史，（1）營養(yǎng)體既能以單倍體也能以二倍體形式存在；

其特點是一般情況下進行出芽生殖，營養(yǎng)體既能單倍體形式存在，也能以二倍體形式存

在，在特定的條件下進行有性繁殖，如釀酒酵母。（2）營養(yǎng)體只能以單倍體形式存在；

如八色裂殖酵母（3）營養(yǎng)體只能以二倍體形式存在；如路德類酵母。

5酵母菌的生理特性

（1）碳源：可直接吸收葡萄糖、半乳糖、果糖、甘露醇，雙糖、麥芽糖、蔗糖水解成單糖

后才吸收，纖微素、淀粉為非發(fā)酵性糖。不發(fā)酵乳糖。

（2）氮源：可利用有機氮，如蛋白陳、氨基酸，無機氮中利用硫酸胺，不利用硝酸胺、

硝酸鉀。

（3）無機鹽：利用磷酸鹽，少數(shù)可利用硫酸亞鐵等。

（4）生長物質：常見的B族維生素為生長因子，B1為必須物質。

（5）pH值：酵母菌生長的最適pH值范圍在5-6,pH值為3時發(fā)酵、生長都受阻礙，

pH值低于2.5酵母菌漸漸死亡。

（5）溫度：酵母菌最適生長溫度25-28C,不超過30C,抗低溫的能力強。

開始發(fā)酵溫度最高溫度最終發(fā)酵溫度

上面醉母10T5℃15-25℃5-7℃

下面酵母6-8℃8-12℃3.5-5℃

上面酵母——發(fā)酵結束時酵母細胞懸浮在發(fā)酵液面上，形態(tài)多為圓形。國內少用上面酵

母，如天津紅光啤酒廠，英國的愛爾蘭啤酒。

下面酵母——發(fā)酵結束時酵母菌沉于容器底部，細胞為卵圓形，國內常用下面酵母，如

青島啤酒、燕沙啤酒、五星啤酒、金陵啤酒、沈陽啤酒和上海啤酒等。

酵母菌發(fā)酵與其最適生長溫度差異較大的原因：

(1)在20℃以上的溫度發(fā)酵，死亡的酵母易發(fā)生自溶；使啤酒出現(xiàn)酵母味，有的還導致

啤酒中癸酸乙酯含量增高L5ppm,增加啤酒的苦味、澀味，雙乙酰濃度增加，產生沉淀。

(2)發(fā)酵產生的C02在低溫中溶解度大；

(3)降溫發(fā)酵對啤酒風味不變化；

X工業(yè)上有重要作用的醉母菌

?釀酒酵母：又叫啤酒酵母，是穗酵母屬中重要的酵母種。

?卡爾斯伯酵母：即是卡氏酵母，由丹麥的卡爾斯伯啤酒廠分離出來，是啤酒釀造工

業(yè)中的典型一下面酵母II。

?異常漢遜氏酵母：在發(fā)酵液面上形成白色菌膜，能利用乙醇作為碳源，是酒精發(fā)酵

工業(yè)的污染菌。用于白酒和清酒的增香，醬油的增香。

?假絲酵母：假菌絲發(fā)達，多極出芽，生產單細胞蛋白的菌種，如產骯假絲酵母、解

脂假絲酵母。

?球擬酵母：有時產生菌膜，多數(shù)能發(fā)酵酒精，如發(fā)酵生產甘油和多元醇，利用燒類

生產菌體蛋白。

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?紅酵母：多極出芽，多數(shù)不形成假菌絲，不發(fā)酵糖，無酒精發(fā)酵能力。用于生產維

生素(B-胡蘿卜素)、酶制劑。

第五節(jié)霉菌

霉菌不是分類學上的名詞，是絲狀真菌的總稱。是單細胞或多細胞絲狀真菌。

1分布：極其廣泛，它們在自然界中扮演著最重要的有機物分解者的角色，從而把其他

生物難以分解利用的數(shù)量巨大的復雜有機物如纖微素、木質素分解，促進了生物圈的繁榮

發(fā)展。

2霉菌的形態(tài)和構造：

（1）個體形態(tài)：霉菌大多數(shù)都是多細胞形態(tài)的微生物，由菌絲和胞子組成。

吸取養(yǎng)料?：假根、吸器

營養(yǎng)菌絲附著：附著胞，附著枝。

休眠：菌核、菌索

菌絲體延伸：匍匐枝

簡單無性：分生刑子頭、抱子囊氣生菌絲有性：擔子

復雜無性：分生抱子器、分生抱子座有性：閉囊殼、子囊殼、子囊盤

（A）營養(yǎng)菌絲的形態(tài)

（1）假根：是根霉屬等低等真菌匍匐菌絲與固體培養(yǎng)基接觸處分化出來的根狀結構，具

有固著和吸取養(yǎng)料等功能。

（2）匍匐菌絲：又稱匍匐枝，毛霉和根霉真菌在固體培養(yǎng)基上形成與表面平行、具有延

伸功能的菌絲，稱匍匐菌絲。

（3）吸器：是幾類專性寄生真菌如銹菌目、雙霉目和白粉菌目等的一些種所產生，它是

營養(yǎng)菌絲分化出來的短枝，它可侵入細胞內形成指狀、球狀或絲狀的構造，功能是吸取養(yǎng)

料。

（4）是寄生與植物的真菌，在其老菌絲的頂端發(fā)生膨大、分泌粘稠物，使菌絲牢固地黏

附在宿主的細胞上，稱為附著胞。如在菌絲細胞生出12個細胞的短枝，將菌絲附著于宿

主體上稱為附著枝。

（5）菌核：是種形狀和大小不一的休眠菌絲組織，在不良外界條件下，可保存數(shù)年生

命力。菌核形狀有大有小，菌核的外層色深、堅硬，內層疏松，大多呈白色。

（6）菌索：蘑菇類的組織，功能是促進菌體蔓延和抵御不良環(huán)境。

(7)菌環(huán)和菌網：捕蟲菌目和一些半知菌的菌絲分化成圈環(huán)或網狀的特化菌絲組織，用

以捕捉線蟲等。

(B)氣生菌絲體的形態(tài)

(1)結構簡單的子實體：子實體是指在其里面或上面可產生無性或有性抱子，有一定的

形狀和構造的任何菌絲體組織。常見的食品工業(yè)用的菌種如曲霉屬、青霉屬等的分生抱子

頭(分生抱子)，根霉和毛霉的抱子囊等，產生有性抱子的簡單子實體如擔子菌的擔子。

(2)結構復雜的子實體：有分生泡子器、分生抱子座和分生苑子盤，分生泡子器——是

產生抱子的場所，成球形或瓶形。

分生池子座——由分生抱子梗緊密聚集成簇，分生胞子長在梗的頂端，形成墊狀，稱分生

胞子座。

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分生抱子盤——是分生抱子梗簇在一起形成的盤狀結構，有時其中還夾雜著剛毛。子囊

果——能產生有性抱子、結構復雜的子實體稱為子囊果。子囊果

閉囊殼：呈球形，如曲霉屬和青霉屬所具有的特征。

有三種類型子囊殼：子囊果似燒瓶形，有孔口，是核菌綱真菌的特征。

子囊盤：指開口的、盤狀的子囊果，它是盤菌綱真菌的特有

構造。

(3)菌絲體在液體培養(yǎng)基中的生長特性：

霉菌是嚴格的好氧菌，培養(yǎng)時常常要通氣并攪拌，往往會產生菌絲球，是菌絲體相互緊密

糾纏形成的顆粒狀、均勻地懸浮于培養(yǎng)液中。

(C)霉菌的泡子

分生抱子：

節(jié)抱子

泡子囊抱子

1無性抱子厚垣抱子

芽抱子

擲胞子

游動抱子

卵抱子

接合孑包子

2有性抱子子囊胞子

擔抱子

(2)霉菌的菌落形態(tài)特征

特征：菌落直徑大，質地疏松，外觀干燥，不透明，抱子有顏色，黑曲霉呈黑色抱子；

米曲霉呈黃綠色的抱子；青霉為銅綠色抱子；木霉為綠色泡子；紅曲霉為紅色的抱子等。

根霉、毛霉的菌落：無定型，根霉菌落呈松的蜘蛛網狀，毛霉菌落呈絨毛狀、棉花狀，

菌落與培養(yǎng)基連接緊密，不易挑起，菌落的正反面的顏色、構造、及邊緣與中心的顏色構

造常常不一致等。根霉和毛霉是食品工業(yè)中生產豆豉、豆腐乳等的菌種，前者在18-20℃

生長，后者在30°C生長好。

曲霉的菌落特征：菌落有定型為圓形，直徑在2-3厘米，邊緣整齊，菌絲比毛霉、根霉

短，致密的絨毛狀，菌種不同泡子的顏色不同。也是生產糖化酶的菌種。

用途：食品工業(yè)中米曲霉是生產醬油、豆瓣、豆豉等的菌種；黑曲霉是生產檸檬酸、酶制

劑的菌種

(3)霉菌的生理特征

①碳源：以淀粉為碳源，也可吸收單糖和雙糖。

②氮源：以有機氮為主要的氮源，有的可利用少量的無機氮。

③溫度：最適生長溫度在30℃左右，60℃可殺死菌絲，但泡子耐熱。

④pH值：最適生長的pH值為5-6,耐酸的能力比酵母強。

⑤氧氣：霉菌為嚴格的好氧菌。

⑥食品工業(yè)中常見的霉菌

X工業(yè)上有重要作用的霉菌

?根霉：單細胞霉菌，生產糖化酶、釀酒、生產乳酸和順丁稀二酸(富馬酸)和反丁23

稀二酸（馬來酸）。

?

?

?

?毛霉：單細胞霉菌，發(fā)酵生產大豆制品、蛋白酶、有機酸等。曲霉：多細胞霉菌，生

產發(fā)醉食品、多種酶制劑、有機酸等。紅曲霉：生產紅色食用色素、發(fā)酵生產發(fā)酵食品

等。青霉和頭抱霉：多細胞霉菌，生產抗生素、有機酸菌種。

?犁頭霉：與根霉相似，有假根，但不發(fā)達，生產糖化酶和制曲。

?白地霉：，多細胞霉菌，飼料蛋白菌種。

?木霉：生產纖維素前的菌種。

?擔子菌：各種食用菌類。

第六節(jié)病毒

病毒是19世紀才發(fā)現(xiàn)的一類微小病原體。隨著研究的深入，現(xiàn)代病毒學家把病毒分成真

病毒和亞病毒兩大類：

真病毒：至少含有核酸和蛋白質兩種組分

非細胞生物類病毒：只含具有獨立侵染性的RNA組分亞病毒擬病毒：只含不具獨立

侵染性的RNA組分骯病毒：只含單一蛋白質組分

1病毒的概念和特性：

病毒一一是一類由核酸和蛋白質等少數(shù)幾種成分組成的非細胞生物，只