食品微生物

1、第二章 微生物主要類(lèi)群的 形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能,第一節(jié) 細(xì)菌 第二節(jié) 放線菌 第三節(jié) 其他原核生物 第四節(jié) 酵母菌 第五節(jié) 霉菌 第六節(jié) 病毒,原核細(xì)胞,真核細(xì)胞,原核細(xì)胞和真核細(xì)胞的區(qū)別,細(xì)菌是單細(xì)胞原核微生物，個(gè)體微小，形態(tài)簡(jiǎn)單，以二等分裂方式繁殖。在自然界中，細(xì)菌分布最廣、數(shù)量最多。,第一節(jié) 細(xì) 菌,第一節(jié) 細(xì)菌,,細(xì)菌的基本形態(tài)及空間排列細(xì)菌的大小及其測(cè)定方法細(xì)菌細(xì)胞結(jié)構(gòu)及其功能細(xì)菌的繁殖方式與過(guò)

2、程細(xì)菌的菌落形態(tài)及其意義細(xì)菌的命名及其分類(lèi)系統(tǒng),不同細(xì)菌的形態(tài)可以說(shuō)是千差萬(wàn)別，豐富多彩，但就單個(gè)有機(jī)體而言，其基本形態(tài)可分為球狀、桿狀與螺旋狀三種. 除了球茵、桿茵、蛆旋菌三種基本形態(tài)外，還有許多具其他形態(tài)的細(xì)茵。例如柄桿菌細(xì)胞上有柄、菌絲、附器等細(xì)胞質(zhì)伸出物，細(xì)胞呈桿狀或梭狀，并有特征性的細(xì)柄；球衣菌能形成衣峭，桿狀的細(xì)胞呈鏈狀排列在衣鞘內(nèi)而成為絲狀,而支原體由于只有細(xì)胞膜，沒(méi)有紉胞壁，故細(xì)胞柔軟，形態(tài)多變，具有高度多形性。另

3、外，人們還發(fā)現(xiàn)了細(xì)胞呈星形和方形的細(xì)菌.,一、 細(xì)菌的基本形態(tài)及空間排列,一、 細(xì)菌的基本形態(tài)及空間排列,細(xì)菌的三種基本形態(tài):球狀、桿狀和螺旋狀,,,,1. 球菌(coccus）菌體呈球形或近似球形,以典型的二分裂殖方式繁殖,分裂后產(chǎn)生的新細(xì)胞常保持一定的空間排列方式.根據(jù)細(xì)胞分裂的方向及分裂后的各子細(xì)胞的空間排列狀態(tài)不同,可將球菌分為以下幾種:單球菌、雙球菌、鏈球菌、四聯(lián)球菌、八疊球菌、葡萄球菌等。,一、 細(xì)菌的基本形態(tài)及空間排列

4、,(1)單球菌 分裂后的細(xì)胞分散而單獨(dú)存在的球菌.如尿素微球菌(Micrococcus ureae),,1. 球 菌,一、 細(xì)菌的基本形態(tài)及空間排列,,1. 球 菌,(2)雙球菌 分裂后兩個(gè)球菌成對(duì)排列的為雙球菌. 如肺炎雙球菌 (Diplococcus pneumoniae),一、 細(xì)菌的基本形態(tài)及空間排列,,1. 球 菌,(3)鏈球菌 分裂是沿一個(gè)平面進(jìn)行，分裂后細(xì)胞排列成鏈狀.如乳鏈球菌 （S

5、treptococcus lactis）,一、 細(xì)菌的基本形態(tài)及空間排列,1. 球 菌,(4)四聯(lián)球菌 分裂是沿兩個(gè)相垂直的平面進(jìn)行，分裂，分裂后每四個(gè)細(xì)胞在一起呈田字形. 如四聯(lián)微球菌 （Micrococcus tetragenus）,一、 細(xì)菌的基本形態(tài)及空間排列,1. 球 菌,(5)八疊球菌 按三個(gè)互相垂直的平面進(jìn)行分裂后，每八個(gè)球菌在一起成立方體形. 如藤黃八疊球菌 （Sarcina ureae

6、),一、 細(xì)菌的基本形態(tài)及空間排列,1. 球 菌,(6)葡萄球菌 分裂面不規(guī)則，多個(gè)球菌聚在一起，像一串串葡萄。 如金黃色葡萄球菌（Staphylococcus aureus),一、 細(xì)菌的基本形態(tài)及空間排列,2.桿菌根據(jù)長(zhǎng)寬比例分：長(zhǎng)桿菌、桿菌、短桿菌 根據(jù)菌體兩端形態(tài)分：半圓狀、刀切狀 按桿菌細(xì)胞的排列方式則有鏈狀、柵狀等,(一) 細(xì)菌的形態(tài),一、 細(xì)菌的基本形態(tài)及空間排列,2.桿 菌,短桿菌,長(zhǎng)桿菌,梭狀

7、芽孢桿菌,一、 細(xì)菌的基本形態(tài)及空間排列,鏈狀桿菌,單桿菌,2.桿 菌,一、 細(xì)菌的基本形態(tài)及空間排列,,桿菌細(xì)胞兩端的形態(tài)特征,2.桿 菌,一、 細(xì)菌的基本形態(tài)及空間排列,3、螺旋菌螺旋狀的細(xì)菌稱(chēng)為螺旋菌。根據(jù)其彎曲情況分為：弧菌：螺旋不滿一圈，菌體呈弧形或逗號(hào)形。例：霍亂弧菌、逗號(hào)弧菌螺旋菌：螺旋滿2—6環(huán)，螺旋狀。例：干酪螺菌 螺旋體：旋轉(zhuǎn)周數(shù)在6環(huán)以上，菌體柔軟。。例：梅毒密螺旋體,(一) 細(xì)菌的形態(tài),一、 細(xì)菌

8、的基本形態(tài)及空間排列,螺旋菌,弧菌,螺旋體,3、螺旋菌,一、 細(xì)菌的基本形態(tài)及空間排列,二、 細(xì)菌的大小及測(cè)定方法,細(xì)菌大小的測(cè)定：(1)測(cè)量： 測(cè)微尺(2)長(zhǎng)度單位：微米(μm)(3)表示： 球菌：直徑 桿菌： 寬×長(zhǎng) 螺菌： 寬、長(zhǎng)、螺距,二、 細(xì)菌的大小

9、及測(cè)定方法,通常球菌直徑：0.2 — 1.5 μm， 桿菌:長(zhǎng)1— 5 μm, 寬0.5— 1 μm。例如：大腸桿菌：平均長(zhǎng)度：2 μm ； 寬度0.5μm 1500個(gè)大腸桿菌頭尾相接等于3mm; 109個(gè)大腸桿菌重1 mg. 由于菌種不同，細(xì)菌的大小存在很大的差異；對(duì)于同一個(gè)菌種，細(xì)胞的大小也常隨著菌齡變化。另外，對(duì)于同一個(gè)菌種染色前后其細(xì)胞大小都有所不同。所以，有關(guān)細(xì)菌大小的記載，常

10、是平均值或代表性數(shù)值。,二、 細(xì)菌的大小及測(cè)定方法,,細(xì)菌細(xì)胞的大小,二、 細(xì)菌的大小及測(cè)定方法,,三、 細(xì)菌細(xì)胞結(jié)構(gòu)及其功能,基本結(jié)構(gòu)包括：細(xì)胞壁、細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)、核區(qū)、間體、核糖體、氣泡和儲(chǔ)藏物。 特殊結(jié)構(gòu)包括：莢膜、鞭毛、纖毛、芽孢。,細(xì)菌細(xì)胞結(jié)構(gòu),三、 細(xì)菌細(xì)胞結(jié)構(gòu)及其功能,1、細(xì)胞壁細(xì)胞壁是位于菌體的最外層，內(nèi)側(cè)緊貼細(xì)胞膜的一層無(wú)色透明，堅(jiān)韌而有彈性的結(jié)構(gòu)。細(xì)胞壁約占細(xì)胞干重的10%—25%。（1）結(jié)構(gòu)及化學(xué)組成

11、 （2）細(xì)胞壁的功能保持細(xì)胞形狀保護(hù)菌體為鞭毛運(yùn)動(dòng)提供支點(diǎn)與抗原性．致病性和噬菌體的感染相關(guān)。,三、 細(xì)菌細(xì)胞結(jié)構(gòu)及其功能,細(xì)胞壁,肽聚糖,磷壁質(zhì),G+菌細(xì)胞壁,G-菌細(xì)胞壁,革蘭氏陽(yáng)性菌細(xì)胞壁：由肽聚糖和磷壁酸組成,磷壁酸：占40%。G+菌所特有,其主鏈由數(shù)十個(gè)磷酸甘油或磷酸核糖醇組成,有的還有由D—Ala和還原糖組成的側(cè)鏈。,肽聚糖:占30-70% ,不同菌種中肽聚糖(肽鏈)組分不同。,,三、 細(xì)菌細(xì)胞結(jié)構(gòu)及其功能,革

12、蘭氏陰性菌細(xì)胞壁：分內(nèi)壁層和外壁層。,內(nèi)壁層：緊貼胞膜,僅由1—2層肽聚糖分子構(gòu)成,占細(xì)胞壁干重5— 10%,無(wú)磷壁酸。,外壁層：位于肽聚糖層的外部。 脂多糖; 脂蛋白、 包括: 蛋白質(zhì)層: 基質(zhì)蛋白、 外壁蛋白; 磷脂.,,,,,三、 細(xì)菌細(xì)胞結(jié)構(gòu)及其功能,革蘭氏染色原理：第一步：結(jié)晶紫使菌體著上紫色第二步：碘和結(jié)晶

13、紫形成大分子復(fù)合物，分子大，能被細(xì)胞壁阻留在細(xì)胞內(nèi)。第三步：酒精脫色，細(xì)胞壁成分和構(gòu)造不同，出現(xiàn)不同的反應(yīng)。G+ 菌：細(xì)胞壁厚，肽聚糖含量高，交聯(lián)度大，當(dāng)乙醇脫色時(shí)，肽聚糖因脫水而孔徑縮小，故結(jié)晶紫-碘復(fù)合物被阻留在細(xì)胞內(nèi)，細(xì)胞不能被酒精脫色，仍呈紫色。Gˉ菌：肽聚糖層薄，交聯(lián)松散，乙醇脫色不能使其結(jié)構(gòu)收縮，因其含脂量高,乙醇將脂溶解，縫隙加大，結(jié)晶紫-碘復(fù)合物溶出細(xì)胞壁，酒精將細(xì)胞脫色，細(xì)胞無(wú)色，沙黃復(fù)染后呈紅色。,三、 細(xì)菌細(xì)

14、胞結(jié)構(gòu)及其功能,1、細(xì)胞壁（3）革蘭氏染色,2、細(xì)胞膜細(xì)胞膜是緊貼細(xì)胞壁內(nèi)側(cè)包圍細(xì)胞質(zhì)的一層柔軟、富有彈性的半透明薄膜。 （1）細(xì)胞膜的化學(xué)組成,蛋白質(zhì)主要包括 磷脂 糖類(lèi) 少量核酸,,三、 細(xì)菌細(xì)胞結(jié)構(gòu)及其功能,（2）細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)1972年Singer和Nicolson提出的細(xì)胞膜液態(tài)鑲嵌模型。,認(rèn)為：膜是由球形蛋白與磷脂按照二維排列方式構(gòu)成的流體鑲嵌式，流動(dòng)的脂類(lèi)雙分子層構(gòu)成了膜的

15、連續(xù)體，而蛋白質(zhì)象孤島一樣無(wú)規(guī)則地漂流在磷脂類(lèi)的海洋當(dāng)中。,細(xì)胞膜液態(tài)鑲嵌模型,三、 細(xì)菌細(xì)胞結(jié)構(gòu)及其功能,2、細(xì)胞膜,（3）細(xì)胞膜的功能＊選擇性屏障作用。 ＊代謝中心 。,三、 細(xì)菌細(xì)胞結(jié)構(gòu)及其功能,2、細(xì)胞膜,3、細(xì)胞質(zhì)及其內(nèi)含物細(xì)胞質(zhì)：是在細(xì)胞膜內(nèi)除核區(qū)以外的細(xì)胞物質(zhì)。細(xì)胞質(zhì)是無(wú)色、透明、粘稠狀物質(zhì)。主要成分為水，蛋白質(zhì)，核酸，脂類(lèi)、少量糖和無(wú)機(jī)鹽。,細(xì)胞質(zhì)功能：細(xì)胞質(zhì)中含有豐富的酶系，是營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)合成、轉(zhuǎn)化、代謝的場(chǎng)所。,

16、三、 細(xì)菌細(xì)胞結(jié)構(gòu)及其功能,4、細(xì)胞核細(xì)胞核：只有核區(qū)，無(wú)核膜、核仁、和固定形態(tài)，一般位于細(xì)胞中央，呈求形、棒狀或啞鈴形，但不與細(xì)胞質(zhì)混合。,細(xì)菌DNA：長(zhǎng)度：一般為：1—3mm例：大腸桿菌的DNA長(zhǎng)約1mm。生長(zhǎng)迅速的細(xì)菌在核分裂之后細(xì)胞往往來(lái)不及分裂,所以細(xì)胞中常有2—4個(gè)核，而生長(zhǎng)緩慢的細(xì)菌細(xì)胞中一般只有1—2個(gè)核，不在染色體復(fù)制時(shí)期一般是單倍體。功能：負(fù)載遺傳信息。,細(xì)胞核,三、 細(xì)菌細(xì)胞結(jié)構(gòu)及其功能,質(zhì)粒：細(xì)菌染色體

17、外的遺傳物質(zhì)，由共價(jià)閉合環(huán)狀雙鏈DNA分子組成．分子量約為２—100 × 106 D.攜帶1—100個(gè)基因, 一個(gè)菌細(xì)胞可有一至數(shù)個(gè)質(zhì)粒。,質(zhì)粒的特點(diǎn)：自我復(fù)制、穩(wěn)定遺傳和表達(dá)，也可整合和消失，并在一定范圍內(nèi)可在細(xì)胞間傳遞。無(wú)質(zhì)粒細(xì)菌可通過(guò)接合、轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)導(dǎo)等方式獲得，不能自發(fā)產(chǎn)生。例：細(xì)菌抗藥性因子、大腸桿菌的F因子。質(zhì)粒應(yīng)用:基因工程，體外重組.,三、 細(xì)菌細(xì)胞結(jié)構(gòu)及其功能,1、莢膜：某些細(xì)菌細(xì)胞壁外的一層粘液性物

18、質(zhì)。,三、 細(xì)菌細(xì)胞結(jié)構(gòu)及其功能 ----特殊結(jié)構(gòu),根據(jù)莢膜的形狀和厚度的不同，將莢膜分為四類(lèi)：莢膜或大莢膜：粘液狀物質(zhì)具有一定外形，相對(duì)穩(wěn)定地附著在細(xì)胞壁外，厚度：＞0.2µm。粘液層：粘液物質(zhì)沒(méi)有明顯的邊緣，比莢膜松散,可向周?chē)h(huán)境中擴(kuò)散,增大黏性。菌膠團(tuán)： 多個(gè)細(xì)菌共有一個(gè)莢膜。,三、 細(xì)菌細(xì)胞結(jié)構(gòu)及其功能

19、 ----特殊結(jié)構(gòu),2、鞭毛：某些細(xì)菌表面由細(xì)胞內(nèi)生出的細(xì)長(zhǎng)、波曲、毛發(fā)狀的結(jié)構(gòu)。鞭毛具有運(yùn)動(dòng)功能，一般認(rèn)為鞭毛靠鞭毛絲旋轉(zhuǎn)而動(dòng)，它們是細(xì)菌的“運(yùn)動(dòng)器官”。鞭毛的長(zhǎng)度：一般為15—20 µm，最長(zhǎng)可達(dá)70 µm 。鞭毛的直徑：為0.01—0.02 µm. 不同細(xì)菌的鞭毛數(shù)目和著生位置不同，鞭毛數(shù)目一般一至數(shù)十條。,三、 細(xì)菌細(xì)胞結(jié)構(gòu)及其功能

20、 ----特殊結(jié)構(gòu),鞭毛的化學(xué)組成：主要由鞭毛蛋白構(gòu)成，還含有少量的多糖、脂類(lèi)和核酸等。鞭毛起源于細(xì)胞質(zhì)膜內(nèi)側(cè)的基粒。細(xì)胞質(zhì)區(qū)內(nèi)有一個(gè)顆粒狀小體，此小體為基粒，鞭毛自基粒長(zhǎng)出穿過(guò)細(xì)胞壁延伸到細(xì)胞外部。,鞭毛的著生方式：,周生,三、 細(xì)菌細(xì)胞結(jié)構(gòu)及其功能 ----特殊結(jié)構(gòu),3. 芽孢芽孢的組成和結(jié)

21、構(gòu) 芽孢有多層結(jié)構(gòu)，主要包括孢外壁、芽孢衣、皮層和核心.,芽孢的結(jié)構(gòu),,,芽孢的外壁層厚而致密，主要成分為脂蛋白，通透性差,不易著色。核心含有大量的DNA、RNA、蛋白質(zhì)酶等物質(zhì)，還含有2,6—吡啶二羧酸（DPA）,DPA是芽孢特有的成分。一般以 DPA—Ca的形式存在。皮層主要含芽孢肽聚糖、 DPA—Ca，皮層體積大，比較致密。,三、 細(xì)菌細(xì)胞結(jié)構(gòu)及其功能

22、 ----特殊結(jié)構(gòu),三、 細(xì)菌細(xì)胞結(jié)構(gòu)及其功能 ----特殊結(jié)構(gòu),芽孢的形態(tài)及其在細(xì)胞中的位置：,四、 細(xì)菌的繁殖方式與過(guò)程,一般為無(wú)性繁殖，二分裂法。同形裂殖：裂殖后形成的子細(xì)胞大小相等。異形裂殖：分裂產(chǎn)生兩個(gè)大小不等的子細(xì)胞。細(xì)菌分裂過(guò)程：①核質(zhì)分裂②橫隔壁形成③子細(xì)胞分離,五、 細(xì)菌的菌落形態(tài)及其意義,菌落：在固體培養(yǎng)基上,由單個(gè)細(xì)胞繁殖形成

23、的肉眼可見(jiàn)的子細(xì)胞群體。菌落的特征：包括大小、形狀、邊緣、隆起、光澤、質(zhì)地、透顏色、擴(kuò)展性、透明度等。,平板培養(yǎng),放線菌的概念： 放線菌(Actinomycetes)是一類(lèi)具有絲狀分枝細(xì)胞和無(wú)性孢子的G+原核微生物,由于菌落呈放射狀而得名。,第二節(jié) 放線菌,放線菌是一類(lèi)介于細(xì)菌和真菌之間的單細(xì)胞生物.一方面,放線菌的細(xì)胞構(gòu)造和細(xì)胞壁的化學(xué)組成與細(xì)菌相似,與細(xì)菌同屬原核生物;另一方面,放線菌菌體呈纖細(xì)的菌絲狀,而且分枝,又以

24、外生孢子的形式繁殖,這些特征又與霉菌相似.放線菌菌落中的菌絲常從一個(gè)中心向四周輻射狀生長(zhǎng),因此叫放線菌.,本節(jié)提要：放線菌的形態(tài)特征放線菌的繁殖方式放線菌的菌落特征放線菌的重要類(lèi)群,,大部分放線菌由分枝狀的菌絲組成，菌絲大多無(wú)隔膜，屬單細(xì)胞。菌絲的粗細(xì)與細(xì)菌中的桿菌寬度相近（1μm左右）。細(xì)胞壁含胞壁酸、二氨基庚二酸，不含幾丁質(zhì)、纖維素；革蘭氏陽(yáng)性。,一、放線菌的形態(tài)特征,(一)菌絲,,根據(jù)形態(tài)和功能不同可分為： 基內(nèi)菌絲（

25、營(yíng)養(yǎng)菌絲） 氣生菌絲 孢子絲,一、放線菌的形態(tài)特征,,,1. 基內(nèi)菌絲培養(yǎng)基內(nèi)匍匐生長(zhǎng)的菌絲，無(wú)隔， 約 0.2-0.8μm。通常會(huì)產(chǎn)生水溶性或脂溶性色素.功能：吸收營(yíng)養(yǎng)，所以又稱(chēng)營(yíng)養(yǎng)菌 絲。,(一)菌絲,一、放線菌的形態(tài)特征,2. 氣生菌絲由營(yíng)養(yǎng)菌絲長(zhǎng)出培養(yǎng)基外，伸向空間的菌絲。略粗于基絲0.5-1.2μm，也有色素產(chǎn)生。功能：氣生菌絲生長(zhǎng)到一定階段可分 化出繁殖結(jié)構(gòu)，即孢子絲。,一、放線菌的形態(tài)特征,3. 孢子

26、絲概念：可以形成孢子的菌絲（具分類(lèi)價(jià)值），功能:繁殖。形態(tài)：直、波曲、螺旋著生方式：叢生、輪生,一、放線菌的形態(tài)特征,放線菌孢子絲類(lèi)型：,,垂直,單輪(無(wú)螺旋),彎曲,叢生,松環(huán)、初級(jí)螺旋鉤狀,松螺旋,緊螺旋,單輪(有螺旋),雙輪(無(wú)螺旋),雙輪(有螺旋),一、放線菌的形態(tài)特征,,單輪生,螺旋狀,放線菌孢子絲的光學(xué)顯微鏡圖片,一、放線菌的形態(tài)特征,形態(tài)：有圓、卵圓、柱狀等。 表面：或光滑或粗糙；有的還帶有毛刺、鞭毛。 色

27、素：因種而異。,一、放線菌的形態(tài)特征,二、放線菌的繁殖方式,放線菌主要通過(guò)形成無(wú)性孢子的方式進(jìn)行繁殖，也可借菌絲斷片（液體培養(yǎng)時(shí)）進(jìn)行繁殖。,無(wú)性孢子主要有以下二種：橫隔分裂、形成孢子囊 。,二、放線菌的繁殖方式,1.分生孢子(conidiospores):,在氣生菌絲頂端形成成串或單個(gè)孢子，菌絲分裂形成。,二、放線菌的繁殖方式,在氣生菌絲頂端或基內(nèi)菌絲頂端膨大或盤(pán)卷纏繞形成孢子囊，在孢子囊內(nèi)形成孢囊孢子。,孢囊：菌絲細(xì)胞在不同平面

28、反復(fù)分裂，形成孢囊孢子.有的孢囊孢子可以叢毛運(yùn)動(dòng)。,2、孢囊孢子,三、放線菌的菌落特征,1.液體靜止培養(yǎng) 表面常形成一層膜,2、固體培養(yǎng)基培養(yǎng)菌落特征：較小而質(zhì)地致密、表面干燥、多皺、絨狀。,四、放線菌的重要菌群,1、鏈霉菌屬(Streptomyces) 產(chǎn)生許多著名的抗生素，如鏈霉素、紅霉素、四環(huán)素等。2、諾卡氏菌屬（ Nocardia ） 烴類(lèi)發(fā)酵，污水處理 ，產(chǎn)生抗生素（如萬(wàn)古 霉素、頭孢菌等）3

29、、小單孢菌屬（Micromonospora) 可產(chǎn)生多種抗生素，如慶大霉素、利福霉素等。4、放線菌屬（Actinomyces) 多為致病菌。,主要包括：藍(lán)細(xì)菌、黏細(xì)菌、鞘細(xì)菌、螺旋體、蛭弧菌、支原體、衣原體、立克次氏體、古細(xì)菌。,第三節(jié) 其他原核生物,第四節(jié) 酵母菌,酵母菌（yeast）是一通俗名稱(chēng)，沒(méi)有確切定義。一般認(rèn)為酵母菌具有以下五個(gè)特點(diǎn)：個(gè)體一般以單細(xì)胞狀態(tài)存在多數(shù)出芽繁殖，也有的裂殖

30、能發(fā)酵糖類(lèi)產(chǎn)能細(xì)胞壁常含有甘露聚糖喜在含糖量較高、酸度較大的環(huán)境中生長(zhǎng),酵母菌種類(lèi)較多，目前已知有500多種。分布廣，在水果、蔬菜、花蜜和植物葉子表面以及果園的土壤里。在牛奶、動(dòng)物的排泄物以及空氣中也有酵母存在。大多數(shù)腐生，少數(shù)寄生。與人類(lèi)關(guān)系密切,酵母菌的形態(tài)和大小酵母菌的細(xì)胞結(jié)構(gòu)與功能酵母菌的繁殖方式與基本過(guò)程酵母菌的生活史類(lèi)型酵母菌的菌落特征酵母菌的分類(lèi)地位,本節(jié)內(nèi)容,第三節(jié) 酵母菌,酵母菌的形態(tài)特征與大小,1

31、、酵母菌形態(tài)：酵母菌是一群?jiǎn)渭?xì)胞的真核微生物,其形態(tài)因種而異.通常為圓形、卵圓形或橢圓形。也有特殊形態(tài)，如檸檬形、三角形、藕節(jié)狀、臘腸形，假菌絲等 。,酵母菌的形態(tài)特征與大小,2、酵母菌大?。?酵母菌比細(xì)菌粗約10倍，其直徑一般為2—5μm，長(zhǎng)度為5—30μm，最長(zhǎng)可達(dá)100μm。例如：釀酒酵母（S.cerevisiae） 寬度：2.5—10μm 長(zhǎng)度：4.5—21μm 酵母的大小、形態(tài)與菌齡、環(huán)境有

32、關(guān)。一般成熟的細(xì)胞大于幼齡的細(xì)胞，液體培養(yǎng)的細(xì)胞大于固體培養(yǎng)的細(xì)胞。有些種的細(xì)胞大小、形態(tài)極不均勻，而有些種的酵母則較為均勻。,酵母菌的細(xì)胞結(jié)構(gòu)與功能,,一般具有:細(xì)胞壁、細(xì)胞膜、細(xì)胞核、液泡、線粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、微體、微絲、及內(nèi)含物等，有的菌體還有出芽痕、誕生痕。,釀酒酵母細(xì)胞結(jié)構(gòu),酵母菌的細(xì)胞結(jié)構(gòu)與功能,細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)：酵母細(xì)胞壁呈“三明治”結(jié)構(gòu)：,酵母細(xì)胞壁結(jié)構(gòu),外層：主要為甘露聚糖內(nèi)層：主要為葡聚糖中間層：主要是蛋白質(zhì),,細(xì)胞壁

33、,1、細(xì)胞壁,酵母菌的細(xì)胞結(jié)構(gòu)與功能,2、細(xì)胞膜 酵母細(xì)胞膜是雙磷脂層構(gòu)造，其間鑲嵌著蛋白質(zhì)和甾醇。酵母菌的細(xì)胞膜與原核生物的基本相同。但有的酵母菌如釀酒酵母中含有固醇類(lèi)（甾醇）,這在原核生物是罕見(jiàn)的。,酵母細(xì)胞膜構(gòu)造,酵母菌的細(xì)胞結(jié)構(gòu)與功能,酵母細(xì)胞膜的功能：調(diào)節(jié)細(xì)胞外溶質(zhì)運(yùn)送到細(xì)胞內(nèi)的滲透屏障細(xì)胞壁等大分子的生物合成和裝配基地部分酶的合成和作用場(chǎng)所,酵母菌的細(xì)胞結(jié)構(gòu)與功能,3.細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞質(zhì)主要是溶膠狀物質(zhì),在細(xì)胞質(zhì)中含

34、有各種功能不同的結(jié)構(gòu)——細(xì)胞器細(xì)胞器：核糖體、線粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體等。（1）核糖體酵母菌的核糖體為80S，由60S和40S大小亞基構(gòu)成。它游離在細(xì)胞質(zhì)中或附著在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上。,核糖體,（2）線粒體:1.雙層單位膜包圍的 細(xì)胞器；其中含脂 類(lèi)、蛋白質(zhì)、少量 RNA和環(huán)狀DNA。 2.其DNA可自主復(fù)制， 不受核DNA控制。決 定線粒體的某些遺 傳性狀。 3.生物氧化中心。,酵母菌的細(xì)胞結(jié)構(gòu)與功能,酵

35、母菌的細(xì)胞結(jié)構(gòu)與功能,（3）內(nèi)質(zhì)網(wǎng):是分布在整個(gè)細(xì)胞中的由膜構(gòu)成的管道和網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。在細(xì)胞中和核膜或細(xì)胞膜相連在一起。根據(jù)表面結(jié)構(gòu)分為：粗糙型內(nèi)質(zhì)網(wǎng)：膜外附著有核糖體。光滑型內(nèi)質(zhì)網(wǎng)：表面沒(méi)有附著的顆粒。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)功能：起物質(zhì)傳遞的作用，另外還有合成脂類(lèi)和脂蛋白,內(nèi)質(zhì)網(wǎng)結(jié)構(gòu)示意圖,酵母菌的細(xì)胞結(jié)構(gòu)與功能,4、細(xì)胞核酵母具有由多孔核膜包裹著的細(xì)胞核，核膜是一種雙層單位膜，上面有大量的核孔。（核膜包裹，輪廓分明）。,酵母菌細(xì)胞核,酵母

36、菌的繁殖方式與基本過(guò)程,（一）繁殖方式： 分無(wú)性繁殖和有性繁殖兩大類(lèi)，主要是無(wú)性繁殖。無(wú)性繁殖：包括芽殖 、裂殖 、芽裂繁殖 和產(chǎn)生無(wú)性孢子有性繁殖：主要是產(chǎn)生子囊孢子。假酵母： 只有無(wú)性繁殖過(guò)程。 真酵母： 既有無(wú)性繁殖，又有有性繁殖 過(guò)程。,酵母菌的繁殖方式與基本過(guò)程,無(wú)性繁殖：1、芽殖是酵母菌無(wú)性繁殖的主要方式。一個(gè)酵母能形成的芽數(shù)是有限的。（平均24個(gè)）出芽方式：多邊

37、出芽、兩端出芽、三邊出芽、單邊出芽。環(huán)境適宜時(shí)，可出現(xiàn)假菌絲。,酵母菌的繁殖方式與基本過(guò)程,2、裂殖： 借細(xì)胞橫分裂法繁殖,與細(xì)菌類(lèi)似. 如裂殖酵母。 進(jìn)行裂殖的酵母菌種類(lèi)很少.3.芽裂 為芽殖、芽裂的中間類(lèi)型，母細(xì)胞在出芽的同時(shí)產(chǎn)生橫隔膜。,裂殖,芽殖,酵母菌的繁殖方式與基本過(guò)程,(二)有性生殖酵母菌以形成子囊和子囊孢子的方式進(jìn)行有性繁殖。1、子囊和子囊孢子的形成：一般通過(guò)鄰近的兩個(gè)性別不同的細(xì)胞各自伸出一

38、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，再經(jīng)過(guò)質(zhì)配、核配形成雙倍體細(xì)胞——接合子。接合子進(jìn)行減數(shù)分裂，形成4個(gè)或8個(gè)子核，每一個(gè)子核和周?chē)募?xì)胞質(zhì)一起，在其表面形成孢子壁后就形成子囊孢子，形成子囊孢子的細(xì)胞稱(chēng)為子囊。一般一個(gè)子囊可產(chǎn)生4-8個(gè)子囊孢子。孢子數(shù)目、大小、形狀因種而異。（見(jiàn)書(shū)上35頁(yè)圖2—15）,,,酵母的二倍體營(yíng)養(yǎng)體細(xì)胞,減數(shù)分裂后產(chǎn)生四個(gè)單倍體的核,原細(xì)胞發(fā)育成子囊，里面有四個(gè)子囊孢子，將來(lái)發(fā)育成單倍體

39、營(yíng)養(yǎng)體細(xì)胞,子囊孢子的形成,酵母菌的繁殖方式與基本過(guò)程,酵母菌的生活史類(lèi)型,(二)、酵母菌的生活史上代個(gè)體經(jīng)一系列生長(zhǎng)、發(fā)育階段而產(chǎn)生下一代個(gè)體的全部過(guò)程，稱(chēng)為該生物的生活史或生命周期。各種酵母的生活史可分為三種類(lèi)型：1. 單倍體型2. 雙倍體型3. 單雙倍體型,酵母菌的生活史類(lèi)型,單倍體型以八孢裂殖酵母為代表特點(diǎn):營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞是單倍體；無(wú)性繁殖以裂殖方式進(jìn)行；雙倍體細(xì)胞不能獨(dú)立生活，故雙倍體階段短，一經(jīng)生成立即減數(shù)分裂。,酵

40、母菌的生活史類(lèi)型,2、雙倍體型以路德類(lèi)酵母為代表特點(diǎn)：營(yíng)養(yǎng)體為雙倍體，不斷進(jìn)行芽殖，雙倍體營(yíng)養(yǎng)階段長(zhǎng)，單倍體的子囊孢子在子囊內(nèi)發(fā)生接合。單倍體階段僅以子囊孢子形式存在，故不能獨(dú)立生活。,酵母菌的生活史類(lèi)型,3、單雙倍體型以啤酒酵母為代表特點(diǎn)：?jiǎn)伪扼w營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞和雙倍體營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞均可進(jìn)行芽殖。營(yíng)養(yǎng)體既可以單倍體形式也可以雙倍體形式存在；在特定條件下進(jìn)行有性生殖。單倍體和雙倍體兩個(gè)階段同等重要,形成世代交替。,酵母菌的菌落特征,固體培養(yǎng)

41、：菌落大而厚，圓形，光滑濕潤(rùn)，粘性，顏色單調(diào)。常見(jiàn)白色、土黃色、紅色。2.液體培養(yǎng)：形成菌膜，沉淀或渾濁。,啤酒酵母菌落,第四節(jié) 霉菌,一、霉菌的概念及其與食品工業(yè)的關(guān)系 二、霉菌菌絲的構(gòu)成及其特點(diǎn)三、霉菌的菌絲細(xì)胞結(jié)構(gòu)四、霉菌的繁殖五、霉菌的生活史六、菌落特征七、真菌的分類(lèi)系統(tǒng)簡(jiǎn)介,霉菌和酵母同屬于真菌。霉菌：為絲狀真菌的統(tǒng)稱(chēng)。凡是在營(yíng)養(yǎng)基質(zhì)上能形成絨毛狀、網(wǎng)狀或絮狀菌絲體的真菌（除少數(shù)外），統(tǒng)稱(chēng)為霉菌。按Smith

42、分類(lèi)系統(tǒng)，霉菌分屬于真菌界。在自然界分布相當(dāng)廣泛，無(wú)所不在，而且種類(lèi)和數(shù)量驚人。,霉菌與食品的關(guān)系：生產(chǎn)各種傳統(tǒng)食品：如釀制醬、醬油、干酪等。工業(yè)應(yīng)用：生產(chǎn)有機(jī)酸（如檸檬酸、葡萄糖酸）、 酶制劑（如淀粉酶、蛋白酶和纖維素酶）、抗生素（如青霉素、頭孢霉素）、維生素、生物堿、真菌多糖、植物生長(zhǎng)刺激素（如赤霉素）、生產(chǎn)甾體激素類(lèi)藥物和釀造食品等，另外在生物防治、污水處理和生物測(cè)定等方面都有應(yīng)用。,霉菌的菌體由分枝或不分枝的菌絲構(gòu)成。

43、許多分枝菌絲相互交織在一起構(gòu)成菌絲體。 菌絲是中空管狀結(jié)構(gòu)，直徑約2-10µm。霉菌菌絲類(lèi)型：按形態(tài)分：,無(wú)隔菌絲：為長(zhǎng)管狀單細(xì)胞，細(xì)胞質(zhì)內(nèi)含多個(gè)核。其生長(zhǎng)表現(xiàn)為菌絲的延長(zhǎng)和細(xì)胞核的增多。這是低等真菌所具有的菌絲類(lèi)型。,有隔菌絲菌絲中有隔膜，被隔膜隔開(kāi)的一段菌絲就是一個(gè)細(xì)胞，菌絲由多個(gè)細(xì)胞組成，每個(gè)細(xì)胞內(nèi)有一至多個(gè)核。隔膜上有單孔或多孔，細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核可自由流通，每個(gè)細(xì)胞功能相同。這是高等真菌所具有的類(lèi)型。,由細(xì)胞

44、壁、細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞核、線粒體、核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)及各種內(nèi)含物（肝糖、脂肪滴、異染粒等）等組成。幼齡菌往往液泡小而少，老齡菌具有較大的液泡。,細(xì)胞壁：除少數(shù)低等水生霉菌細(xì)胞壁含纖維素外,大部分霉菌細(xì)胞壁主要由幾丁質(zhì)組成. 幾丁質(zhì)是由數(shù)百個(gè)N-乙酰葡萄糖胺分子以β-1，4糖苷鍵連接而成的。幾丁質(zhì)和纖維素分別構(gòu)成高等和低等霉菌細(xì)胞壁的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)—微纖絲。微纖絲使細(xì)胞壁具有堅(jiān)韌的機(jī)械性能。組成真菌細(xì)胞壁的另一類(lèi)成分為無(wú)定型物質(zhì)，主要是一些

45、蛋白質(zhì)、甘露聚糖和葡聚糖，它們填充于上述纖維狀物質(zhì)構(gòu)成的網(wǎng)內(nèi)或網(wǎng)外，充實(shí)細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu)。霉菌的細(xì)胞膜、細(xì)胞核、線粒體、核糖體等結(jié)構(gòu)與其他真核生物（如酵母）基本相同。,無(wú)性繁殖：不經(jīng)過(guò)兩個(gè)性細(xì)胞的結(jié)合，只是由營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞分裂或分化而形成同種新個(gè)體的過(guò)程。霉菌的無(wú)性繁殖主要通過(guò)產(chǎn)生以下四種類(lèi)型的無(wú)性孢子來(lái)實(shí)現(xiàn)。1、孢囊孢子由于生于孢子囊內(nèi)，又叫內(nèi)生孢子。它是由氣生菌絲頂端膨大形成特殊囊狀結(jié)構(gòu)—孢子囊，孢子囊逐漸長(zhǎng)大，在囊中形成許多核，

46、每一個(gè)核外包以原生質(zhì)并產(chǎn)生細(xì)胞壁，形成孢囊孢子。帶有孢子囊的梗稱(chēng)孢子囊梗，孢子囊梗伸入到孢子囊中的部分叫囊軸或中軸。孢子囊成熟后釋放出孢子。例藻狀菌綱毛霉目及水霉目一些屬以這種方式繁殖.,2、分生孢子：是霉菌中常見(jiàn)的一類(lèi)無(wú)性孢子,生于細(xì)胞外,所以又叫外生孢子.是大多數(shù)子囊菌綱及全部半知菌的無(wú)性繁殖方式.分生孢子是由菌絲頂端細(xì)胞，或由分生孢子梗頂端細(xì)胞經(jīng)過(guò)分割或縮縊而形成的單個(gè)或成簇的孢子。 分生孢子的形狀、大小、結(jié)構(gòu)、著生方式、顏

47、色、因種而異。,例：曲霉屬分生孢子梗的頂端膨大成球形的頂囊，孢子著生于頂囊的小梗之上。青霉屬：分生孢子著生在帚狀的多分支的小梗上。還有些霉菌的分生孢子著生在分生孢子墊或分生孢子器等特殊構(gòu)造上。,3、節(jié)孢子（又稱(chēng)粉孢子）它是由菌絲斷裂形成的外生孢子。當(dāng)菌絲長(zhǎng)到一定階段，出現(xiàn)許多橫膈膜，然后從橫膈膜處斷裂，產(chǎn)生許多孢子。孢子是成串的短柱狀、筒狀或兩端鈍圓的細(xì)胞。例：白地霉,節(jié)孢子,4、厚垣孢子這類(lèi)孢子具有很厚的壁，又叫厚壁孢子

48、。菌絲頂端或中間的個(gè)別細(xì)胞膨大、原生質(zhì)濃縮、變圓，然后細(xì)胞壁加厚形成圓形、紡錘形或長(zhǎng)方形的厚壁孢子。厚垣孢子也是霉菌的休眠體，對(duì)熱、干燥等不良環(huán)境抵抗力很強(qiáng)。,厚垣孢子,有性繁殖：經(jīng)過(guò)兩個(gè)性細(xì)胞結(jié)合而產(chǎn)生新個(gè)體的過(guò)程。 有性繁殖一般包括三個(gè)階段：質(zhì)配：兩個(gè)性細(xì)胞的核共存于一個(gè)細(xì)胞中，形成雙核細(xì)胞，每個(gè)核的染色體數(shù)目都是單倍的（即 n+n）。核配：形成二倍體接合子，核的染色體數(shù)目是雙倍的（即2n）。減數(shù)分裂：形成單倍體有性孢子

49、。核的染色體數(shù)目是單倍的（即n）,大多數(shù)霉菌是單倍體，二倍體僅限于接合子。在霉菌中，有性繁殖不如無(wú)性繁殖普遍，有性繁殖多發(fā)生在特定的條件下，往往在自然條件下較多，在一般培養(yǎng)基上不常出現(xiàn)。不同的霉菌有性繁殖的方式不同。多數(shù)霉菌是由菌絲分化形成特殊的性細(xì)胞（器官）——配子囊或由配子囊產(chǎn)生的配子（雄器和雌器）相互交配，形成有性孢子。常見(jiàn)的有性孢子有卵孢子、接合孢子、子囊孢子和擔(dān)孢子。,1、卵孢子由大小不同的配子囊結(jié)合后發(fā)育而成。2n

50、小型的配子囊稱(chēng)雄器，大型的配子囊稱(chēng)藏卵器，藏卵器內(nèi)有一個(gè)或數(shù)個(gè)稱(chēng)為卵球的原生質(zhì)團(tuán)，它相當(dāng)于高等生物的卵。當(dāng)雄器與藏卵器配合時(shí)，雄器中的細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核通過(guò)受精管進(jìn)入藏卵器，并與卵球結(jié)合，受精卵球生出外壁，發(fā)育成卵孢子。,2、接合孢子是由菌絲生出的結(jié)構(gòu)基本相似、形態(tài)相同或略有不同兩個(gè)配子囊接合而成。 接合孢子的形態(tài)：厚壁、粗糙、黑殼。接合過(guò)程：兩個(gè)相鄰的菌絲相遇，各自向?qū)Ψ缴鰳O短的側(cè)枝，稱(chēng)原配子囊。原配子囊接觸后，頂端各自膨大并形成

51、橫隔，分隔形成兩個(gè)配子囊細(xì)胞，配子囊下的部分稱(chēng)配子囊柄。然后相接觸的兩個(gè)配子囊之間的橫隔消失，發(fā)生質(zhì)配、核配，同時(shí)外部形成厚壁，即成接合孢子。,接合孢子,接合孢子形成過(guò)程：,,,,3、子囊孢子在子囊內(nèi)形成的有性孢子稱(chēng)為子囊孢子。形成子囊孢子是子囊菌綱的主要特征。 子囊：兩性細(xì)胞接觸以后形成的囊狀結(jié)構(gòu)。子囊有球形、棒形、圓筒形、長(zhǎng)方形等，因種而異。子囊內(nèi)孢子通常是1—8個(gè)。子囊孢子的形狀、大小、顏色也各不相同。不同的子囊菌形成子

52、囊的方式不同最簡(jiǎn)單的是兩個(gè)營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞結(jié)合形成子囊，細(xì)胞核分裂形成子核，每一子核形成一個(gè)子囊孢子。例：釀酒酵母。,子囊形成的方式、形狀、大小,4、擔(dān)孢子擔(dān)子菌所特有，經(jīng)兩性細(xì)胞核配合后產(chǎn)生的外生孢子。因著生在擔(dān)子上而得名。,菌落特征：霉菌的菌落大、疏松、干燥、不透明，有的呈絨毛狀或絮狀或網(wǎng)狀等，菌體可沿培養(yǎng)基表面蔓延生長(zhǎng)，由于不同的真菌孢子含有不同的色素，所以菌落可呈現(xiàn)紅、黃、綠、青綠、青灰、黑、白、灰等多種顏色。,,第五節(jié) 病毒,

53、一、病毒的生物學(xué)特性二、病毒的基本形態(tài)和大小三、病毒的基本結(jié)構(gòu)四、病毒的增殖過(guò)程五、噬菌體,病毒的基本形態(tài)和大小,病毒的基本 結(jié)構(gòu),新病毒,噬菌體,病毒種類(lèi)很多，根據(jù)病毒寄生的對(duì)象來(lái)分，有植物病毒、動(dòng)物病毒和微生物病毒。噬菌體：是病毒中的一種，一般把侵染細(xì)菌、放線菌的病毒叫噬菌體。（把侵染真菌的病毒叫噬真菌體）噬菌體在自然界廣泛存在，在1995年發(fā)表的ICTV的病毒分類(lèi)與命名第六次報(bào)告中

54、共報(bào)道了4000余種，分別劃歸為49個(gè)病毒科.據(jù)Bradley(1967)歸納，噬菌體共有六類(lèi)形態(tài)。,噬菌體,以大腸桿菌T4噬菌體為例頭部：廿面體對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)，由蛋白質(zhì)衣殼構(gòu)成，內(nèi)含一條DNA。頸部：薄盤(pán)狀，附頸須。尾鞘：長(zhǎng)95nm, 衣殼粒螺旋對(duì)稱(chēng)；可伸縮。 尾髓:中空，DNA可由此進(jìn)入細(xì)胞?；? 六角形盤(pán)狀物，其上有刺突、尾絲。刺突: 有吸附功能。尾絲: 有識(shí)別吸附功能。,大腸桿菌T4噬菌體構(gòu)造,噬菌體,噬菌體

55、并沒(méi)有個(gè)體的生長(zhǎng)過(guò)程，而只有其基本成分的合成和裝配，即首先將各個(gè)部件合成出來(lái)，然后裝配，所以一般將噬菌體的繁殖稱(chēng)做復(fù)制。根據(jù)噬菌體與宿主的關(guān)系：烈性噬菌體：指感染宿主細(xì)胞后，能夠使宿主細(xì)胞裂解的噬菌體.溫和噬菌體（或溶源性噬菌體）：噬菌體感染細(xì)胞后，將其核酸整合（附著）到宿主的核DNA上，并且可以隨宿主DNA的復(fù)制而進(jìn)行同步復(fù)制，在一般情況下，不引起寄主細(xì)胞裂解的噬菌體。,噬菌體,烈性噬菌體的繁殖過(guò)程一般分為五個(gè)階段：即吸附

56、、侵入、復(fù)制、裝配和釋放。,噬菌體,溫和噬菌體：噬菌體感染細(xì)胞后，將其核酸整合（附著）到宿主的核DNA上，并且可以隨宿主DNA的復(fù)制而進(jìn)行同步復(fù)制，在一般情況下，不引起寄主細(xì)胞裂解的噬菌體。原噬菌體（或前噬菌體）： 即整合在宿主核DNA上的噬菌體的核酸。 溶原性細(xì)菌：指在核染色體上整合有原噬菌體的細(xì)菌?？蛇M(jìn)行正常生長(zhǎng)繁殖,而不被裂解。,噬菌體,噬菌體的危害：主要是引起發(fā)酵中的噬菌體污染例：丙酮、丁醇發(fā)酵中的噬菌體污染