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食品微生物学复习资料一.微生物学发展中的几个重要人物的贡献。1初创期-形态学时期:代表人物:列文虎克,首次观察并描述微生物的存在。2奠基期-生理学时期:代表人物:巴斯德,建立胚种学说(曲颈瓶试验);乳酸发酵是微生物推动的;氧气对酒精发酵的影响;用弱化的致病菌防治鸡霍乱。科赫,建立了科赫法则,证实了病原菌学说,建立微生物学实验方法体系。3发展期-生化、遗传学时期:代表人物:Buchner,开创微生物生化研究;Doudoroff,建立普通微生物学。4成熟期-分子生物学时期二.什么是微生物? 广义的微生物和主要包括哪几大类?1微生物的定义:微生物是指大量的、极其多样的、不借助显微镜看不见的微小生物类群的总称。2微生物主要包括:病毒、细菌、真菌、原生动物和某些藻类。3微生物分类:六界(病毒界1977年加上,我国陈世骧):三元界:三.微生物具有哪些主要特性? 试简要说明之。1体积小,比表面积大。2吸收多,转化快。3生长旺,繁殖快。4适应性强,易变异。5分布广,种类多。四.细菌有哪几种基本形态? 其大小及繁殖方式如何?1细菌的基本形态分为:球形或椭圆形、杆状或圆柱状、弧状和螺旋状,分别称为球菌、杆菌、弧菌和螺旋菌。2细菌细胞的大小一般用显微测微尺测量,并以多个菌体的平均值或变化范围来表示。3细菌的繁殖主要是简单的无性的二均裂殖。球菌:单球菌,双,链,四联,八叠,葡萄球菌。大小以直径表示杆菌:种类最多,长杆菌(长/宽2);杆菌(=2);短杆菌(2)。大小:长度宽度弧菌:弯曲度6 .大小:自然弯曲长度宽度细菌的重量:110-9110-10mg,及1g细菌有110万个菌体细菌的基本结构包括细胞壁、细胞质膜、细胞质及细胞核等四部分五.细菌细胞壁的结构(Gram+、Gram)与功能?Gram染色的原理和步骤?知道常规的几种Gram+、Gram的菌种。1结构:在细菌菌体的最外层,为坚韧、略具弹性的结构。其基本骨架是肽聚糖层,由氨基糖(包括N-乙酰葡萄糖胺,NAG和N-乙酰胞壁酸,NAM两种)和氨基酸组成。2 Gram+的细胞壁具有较厚(30-40nm)而致密的肽聚糖层,多达20层,磷壁酸是革兰氏阳性菌的特有成分,可加强肽聚糖的结构。3 Gram的细胞壁薄(15-20nm)、结构较复杂,分为外膜(基本成分是脂多糖LPS)、肽聚糖层和壁膜间隙。4功能:(1)保护细胞及维持外形(如果人工去掉细胞壁后,所有菌的原生质均变成圆形)。(2)具有分子筛作用(屏障作用):水及一些简单的化合物可通过,大分子不能通过。(3)具有膨压作用,膨压本身有一定坚韧和弹性,在低渗环境中不会膨胀破裂,在高渗环境中防止原生质过度收缩。(4)某些成分可与高等生物发生作用。5革兰氏染色的原理:G+和G-两类细菌细胞壁结构组成上有明显差异导致其染色结果不同。G+经过结晶紫初染,碘液媒染,菌体胞壁被染成紫色,后经酒精脱色,由于其细胞壁较厚,肽聚糖结构层次多,且交联程度大,网孔径因酒精脱水而缩小,细胞壁内形成的结晶紫碘复合物被阻留于细胞壁内,表现为不被脱色,后虽经过复染,最终染色结果仍然为紫色;G+经过结晶紫初染,碘液媒染,菌体胞壁被染成紫色,后经酒精脱色,由于其细胞壁较薄,肽聚糖结构层次少,且交联程度低(松疏),细胞内类脂成分含量较大,网孔径因酒精溶解脂类作用而增大,细胞壁内形成的结晶紫碘复合物被洗脱,后经过红色染料复染,最终染色结果为红色。6革兰氏染色的步骤:涂片固定 结晶紫初染1min 碘液媒染1min95%乙醇脱色0.5min 番红复染1min 7常规的几种Gram+:李斯特菌、乳酸杆菌、双歧杆菌、芽孢杆菌、金黄色葡萄球菌。8常规的几种Gram-:沙门氏菌、变形杆菌、大肠杆菌、假单胞杆菌。细胞膜=质膜=磷脂双层=脂肪酸+甘油磷脂具有方向性,质膜的基本功能是调控物质的流入与排出中体或中间体(原核生物细胞膜内拆形成),是能量代谢的场所,隔膜的合成与核的复制有关细胞质(新城代谢主要场所),细菌细胞质与其他生物细胞质的主要区别是其核糖核酸含量高质粒:共价闭合环状双链DNA,自我复制六.细菌细胞的特殊结构包括哪些部分? 各有哪些生理功能?(1)荚膜:某些细菌细胞壁外的一层较松厚,而且较固定的粘液性物质,是鉴定细菌的依据之一。生理功能:a.对细菌有保护作用:保护细菌免受干燥的影响,保护不受其它细菌吞噬作用;b.荚膜的黏附作用有助于在特殊环境中定居和生存;c.增强细菌的致病力:具荚膜的致病菌毒力强,失去荚膜的致病力下降;d. 提供养料和堆积代谢废物的作用。一般用碳素墨水复染色法。产荚膜:光滑型(s型),不产荚膜:粗糙型(R型)(2)鞭毛(运动器官,与病原微生物的致病性有关):是从细菌细胞质膜和细胞壁伸出细胞外面的蛋白质组成的丝状结构。生理功能:鞭毛是细菌的运动器官,有利于细菌趋向性的实现(趋利避害)。鞭毛:基体,钩,丝。端生,周生,侧生。大多数球菌不生鞭毛,杆菌有or无,弧菌与螺旋菌都生鞭毛(3)菌毛:是某些细菌体表生长的短直中空,纤细量多的丝状结构。生理功能:吸附附着作用。(菌毛:多为G-革兰氏阴性致病菌)(4)性菌毛:某些细菌细胞外生的丝状结构(数量较少),是不同菌株之间发生接合时DNA传递通道,是RNA病毒吸附侵染位点。(性菌毛:革兰氏阴性菌雄性)(5)芽孢(杆菌较多):某些细菌在生长后期在细胞内部,部分原生质失水浓缩形成一个圆形、椭圆形或圆柱形高度折光的内生孢子,称为芽孢。对不良环境条件具有较强的抵抗力的休眠体。芽孢对不良环境有很强的抗性:抗干燥(在干燥下可存活几年、几十年),抗紫外线,抗有毒化学物、对化学药品抵抗力强,能耐高温,能使细菌渡过不良环境。不是细菌生活周期的必经阶段,是一种生命形式,一种独立的休眠体特殊的染色方法芽孢染色法食品中常见的细菌:1:假单胞杆菌属:某些菌株具有很强的分解脂肪和蛋白质的能力,很多菌在低温下能很好的生长,所以在冷藏的腐败变质中起主要作用2醋酸杆菌属:是制醋的生产菌株,危害水果与蔬菜,使酒、果汁变酸3、埃希是杆菌属和肠细菌属(自然界分布广泛,是食物的重要的腐生菌)链球菌:大部分有益(嗜热链球菌),用于酸奶发酵沙门氏菌:是人类重要的肠道致病菌,引起肠道传染或食物中毒双歧杆菌属:提高产品保健效果芽孢杆菌属:食品中常见的腐败菌,炭疽病(烈性传染病)变形杆菌属:是肉和蛋类食品的重要腐败菌丙酸杆菌:对奶酪有利乳杆菌属:(保加利亚乳杆菌)酸奶发酵菌,有益菌梭状芽孢杆菌:引起蛋白质食物的变质。肉毒杆菌葡萄球菌:使人食物中毒肉葡萄球菌和木糖葡萄球菌在食品发酵中有益七.芽孢的耐热机制?耐热机制:1.含水量低,蛋白质和核酸不易变性。2.有厚、致密的壁。3.含与抗热性有关的吡啶二羧酸(营养细胞无)。4.芽孢内具有抗热性的酶。研究意义:分类鉴定、保存菌种、分离菌种(高温处理含菌样品)、生物杀虫、灭菌标准(芽孢菌标准要高)细菌繁殖主要是简单的无性的二均裂值。八.放线菌的形态与结构、繁殖方式? 1基质菌丝:能产生黄、橙、红、紫、蓝、绿、灰、褐、黑等色素或不产生色素。2气生菌丝:有波曲、螺旋、轮生等各种形态。3孢子:球形、椭圆形或瓜子形等各种形态,孢子表面有不同的纹饰。呈白、黄、淡绿、粉红、蓝、褐、灰等颜色。4结构:气生菌丝,孢子丝,基内菌丝(营养菌丝)。5繁殖:可分为二类:1一般以分生孢子繁殖,如链霉菌等典型的放线菌以此方式增殖。2以短小分支或菌丝片段繁殖,如分支杆菌科放线菌科等初级放线菌以此方式增殖。放线菌在抗生素工业中非常重要基内菌丝(原始放线菌仅有)气生菌丝-孢子丝在土壤中分布最广腐生(多数) 寄生(少数)主要通过形成无性孢子的方式进行繁殖,也可靠菌丝片断进行繁殖放线菌的繁殖:分生孢子,孢囊孢子,横隔孢子代表:诺卡氏菌属,链霉菌属,小单孢菌属,放线菌属九霉菌的形态与结构、繁殖方式?有性孢子和无性孢子? (重)1霉菌是一些丝状真菌的总称。他们主要由菌丝和菌丝体组成。其中菌丝的几种特殊形态包括假根,吸器,菌核,子实体。2霉菌的繁殖方式:无性繁殖(无性孢子):节孢子(粉孢子,白地酶,热狗),游动孢子,厚亘孢子(牛肉丸)、孢囊孢子(咪),分生孢子(节节高)。有性繁殖(有性孢子):卵孢子,接合孢子,子囊孢子,担孢子。霉菌的菌丝为有隔膜菌丝(高等)和无隔膜菌丝(低等真菌类型)两种菌丝体按分化程度分:营养菌丝(基内菌丝)、气生菌丝、繁殖菌丝菌落特征是霉菌鉴定的主要依据之一液泡:老龄幼龄厚亘孢子(霉菌度过不良环境的一种休眠细胞,寿命较长)卵孢子数量取决于卵球的数量接合孢子,通过同宗或异宗配合结合而成担孢子:异宗孢囊孢子:内生孢子:有鞭毛,能游动;没有鞭毛,不能游动(鞭毛:9+2型,根霉,毛霉)食品中常见的霉菌1毛霉属:孢囊孢子(无性)+接合孢子(有性),多用于制作豆腐,分解蛋白质的能力和较强的糖化能力,用于蛋白质酶淀粉酶的生产2根霉属:根霉与毛霉的区别在于根霉有假根(重要特征)和匍匐菌丝。用作发酵饲料的曲种,家用甜酒曲的主要菌种,甾体激素转化、有机酸的生产3曲霉属:黑曲霉,米曲霉是发酵工业和食品加工业的重要菌属。黄曲霉毒素B1能导致癌症。孢子呈绿,黄,橙,褐,黑等颜色,分生孢子的形状,大小,表面结构及颜色都是菌种鉴定的而依据。4青霉属:是产生青霉素的重要菌种,对抗生素工业的发展起了巨大的推动作用,还用于生产灰黄霉素及磷酸二酯酶,纤维素酶等酶制剂,有机酸。孢子穗的形状是分类鉴定的重要依据5红曲属:能产生红色色素,比人工合成的安全得多(胭脂红),常用的为紫红曲6木霉属:产生纤维素酶(里氏木霉,白色木霉,绿色木霉)7葡萄孢属:分生孢子,如一串葡萄,引起腐败变质,(灰色葡萄孢)十酵母的形态与结构、繁殖方式?(重)1酵母菌是典型的真核微生物,细胞的形态通常有球状.卵圆状.椭圆状.柱状或香肠状等多种,当他们进行一连串的芽殖后,如果长大的子细胞与母细胞并不立即分离,其间仅以极狭小的面积相链,这种藕节状的细胞串就称为假菌丝(特殊形态,芽体与母细胞不分离)。酵母细胞一般比细菌个体大得多,为(15)um(530)um。2酵母菌细胞的典型构造包括:细胞壁、细胞膜、细胞核等构造。3酵母菌的繁殖方式:1无性繁殖:(1)芽殖:各属酵母均都存在,是酵母菌最常见的繁殖方式,无性繁殖的主要形式。一个酵母菌形成的芽数是有限的,(一般是24个) (2)裂殖:在裂殖酵母属中存在。 (3)产无性孢子:节孢子,由地霉属产生郑孢子,由郑孢酵母属产生厚垣孢子。 2有性繁殖(产子囊孢子):如酵母属,接合酵母属等(质配,核配,减数分裂)酵母菌是以军发酵糖类的单细胞的真和微生物,以芽孢或裂殖来进行无性繁殖的真菌,主要分布在含糖质较高的偏酸性环境,在细胞壁上有甘露聚糖酵母菌的菌落一般都有湿润,较光滑,有一定的透明度,容易挑起,菌落质地均匀以及正反面和边缘,中央部位的颜色都很均匀等特点,多呈乳白色,少数为红色,个别为黑色假酵母菌:只有无性繁殖过程 真酵母菌:既有无性繁殖,又有有性繁殖过程食品中常见的酵母菌:1酵母菌属:啤酒酵母和葡萄汁酵母2裂殖酵母属:具有酒精发酵
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