微生物的细胞结构与功能 课件

第一章微生物的细胞结构与功能第一节原核微生物细胞结构与功能第二节真核微生物细胞结构与功能第三节食品工业中常见微生物的形态与结构第一节原核微生物的细胞结构基本结构（所有细菌都有）包括：

细胞壁、细胞膜、细胞质、核区特殊结构（部分细菌具有）包括：荚膜、鞭毛、纤毛、芽孢。

细菌细胞结构（一）细菌细胞的基本结构1、细胞壁

细胞壁是位于菌体的最外层，内侧紧贴细胞膜的一层无色透明，坚韧而有弹性的结构。细胞壁约占细胞干重的10%-25%。（1）细胞壁的功能保护细胞免受外力损伤,维持菌体外形协助鞭毛运动与胞膜一起完成细胞内外物质交换为正常细胞分裂所必需与细菌的抗原性．致病性和对噬菌体的敏感性密切相关。（2）细胞壁的化学组成与结构革兰氏染色法细胞壁化学组成与结构革兰氏染色的机理青霉素的作用革兰氏染色法是细菌细胞的复合染色法，由丹麦医生HansChristianGram于1884年创立。基本步骤：涂片固定——结晶紫初染1min——碘液媒染1min——95%乙醇脱色0.5min——番红复染1min

结果:

革兰氏阳性菌——紫色；

革兰氏阴性菌——红色。①革兰氏染色法：

成分

占细胞壁干重的%革兰氏阳性细菌革兰氏阴性细菌

肽聚糖磷壁酸类脂质蛋白质含量很高（30~95）含量较高（<50）一般无（<2）无含量很低（5~20）无含量较高（~20）含量较高革兰氏阳性细菌与革兰氏阴性细菌细胞壁成分比较②细胞壁的化学组成与结构细菌细胞壁的结构：细胞壁的基本骨架——肽聚糖

肽聚糖：是由N—乙酰胞壁酸（NAM）和N—乙酰葡糖胺（NAG）以及少数氨基酸短肽链组成的亚单位聚合而成的大分子复合体。肽聚糖单体：是由NAG、NAM、肽尾、肽桥构成。革兰氏阳性细菌肽聚糖单体革兰氏阴性细菌肽聚糖单体细胞壁的基本骨架——肽聚糖

肽聚糖网格状结构细胞壁的基本骨架——肽聚糖细菌细胞壁的结构革兰氏阳性菌细胞壁：由肽聚糖和磷壁酸组成

磷壁酸：占40%。G+菌所特有,其主链由数十个磷酸甘油或磷酸核糖醇组成,有的还有由D—Ala和还原糖组成的侧链。

肽聚糖:占30~70%,不同菌种中肽聚糖(肽链)组分不同。细菌细胞壁的结构革兰氏阴性菌细胞壁：分内壁层和外壁层。

内壁层：紧贴胞膜,仅由1—2层肽聚糖分子构成,占细胞壁干重5—10%,无磷壁酸。外壁层：位于肽聚糖层外部。脂多糖;

脂蛋白包括:蛋白质层:基质蛋白

外壁蛋白磷脂革兰氏染色的原理革兰氏染色原理：第一步：结晶紫使菌体着上紫色第二步：碘和结晶紫形成大分子复合物，分子大，能被细胞壁阻留在细胞内。第三步：酒精脱色，细胞壁成分和构造不同，出现不同的反应。G+菌：细胞壁厚，肽聚糖含量高，交联度大，当乙醇脱色时，肽聚糖因脱水而孔径缩小，故结晶紫-碘复合物被阻留在细胞内，细胞不能被酒精脱色，仍呈紫色。Gˉ菌：肽聚糖层薄，交联松散，乙醇脱色不能使其结构收缩，因其含脂量高,乙醇将脂溶解，缝隙加大，结晶紫-碘复合物溶出细胞壁，酒精将细胞脱色，细胞无色，番红复染后呈红色。青霉素的作用

作用于肽聚糖肽桥的联结，即抑制肽聚糖的合成，故仅对生长着的菌有效，主要是G+菌。细胞膜是紧贴细胞壁内侧包围细胞质的一层柔软、富有弹性的半透明薄膜。

①细胞膜的化学组成

蛋白质主要包括磷脂糖类少量核酸2、细胞膜②细胞膜的结构

1972年Singer和Nicolson提出的细胞膜液态镶嵌模型。

认为：膜是由球形蛋白与磷脂按照二维排列方式构成的流体镶嵌式，流动的脂类双分子层构成了膜的连续体，而蛋白质象孤岛一样无规则地漂流在磷脂类的海洋当中。细胞膜液态镶嵌模型③细胞膜的功能

＊细胞内外物质交换和运送。

＊在原核微生物中,参与生物氧化和能量产生。

＊与细胞壁及荚膜的合成有关。

＊是鞭毛着生的位点。

间体：由细胞膜内褶形成的一种管状、层状或串状物，一般位于细胞分裂的部位或附近。间体间体的功能:参与隔膜形成与核分裂有关类线粒体功能拟核：由大型环状双链DNA纤丝不规则地折叠或缠绕而构成的无核膜、核仁的区域。

细菌DNA：

长度：一般为：1—3mm

例：大肠杆菌的DNA长约1mm。

生长迅速的细菌在核分裂之后细胞往往来不及分裂,所以细胞中常有2—4个核，而生长缓慢的细菌细胞中一般只有1—2个核，不在染色体复制时期一般是单倍体。

功能：负载遗传信息。拟核

3、拟核（或核质体、核区）质粒：细菌染色体外的遗传物质，由共价闭合环状双链DNA分子组成．分子量约为2-100×106D.携带1-100个基因,一个菌细胞可有一至数个质粒。

质粒的特点：可自我复制，稳定遗传。对生存不是必要的。复制与染色体分开，但同步进行。不同质粒携带不同遗传信息。无质粒细菌可通过接合、转化、转导等方式获得，不能自发产生。例：细菌抗药性因子、大肠杆菌的F因子。质粒应用:基因工程，体外重组.是分散在细胞质中的颗粒状结构，由核糖体核酸（占60%）和蛋白质（占40%）组成。细菌的核糖体沉降系数为：70s，由50s大亚基和30s小亚基构成。功能：是细胞合成蛋白质的机构。4、核糖体细胞质：是在细胞膜内除核区以外的细胞物质。细胞质是无色、透明、粘稠状物质。主要成分为水，蛋白质，核酸，脂类、少量糖和无机盐。

细胞质功能：细胞质中含有丰富的酶系，是营养物质合成、转化、代谢的场所。5、细胞质及其内含物①气泡：由蛋白质膜构成的充满气体的泡状物。有些细菌细胞质中含有几个或多个气泡。气泡的功能：调节细胞比重，以使其漂浮在合适的水层中。气泡吸收空气，空气中的氧气可供代谢需要。例：许多光合细菌和水生细菌、盐杆菌常含有气泡。细胞质中的内含物②颗粒状内含物：细菌细胞质中含有各种颗粒状内含物，它们大多数为细胞贮藏物，颗粒状内含物的多少因细菌的种类、菌龄及培养条件不同而改变。主要有：异染粒、聚β－羟丁酸、肝糖粒、淀粉粒、脂肪粒、液泡等等。细胞质中的内含物异染粒：是普遍存在的贮藏物，主要成分是多聚偏磷酸盐。异染粒大小和结构:大小为0.5—1μm

，是多聚偏磷酸盐的聚合物，分子呈线状。功能：贮存磷元素和能量，降低渗透压。多聚偏磷酸盐对某些染料有特殊反应,产生与所用染料不同的颜色,因此得名异染颗粒.例:异染粒遇甲基胺蓝变紫红色.含异染粒的细菌种类:棒状杆菌和某些芽孢杆菌等.聚β－羟丁酸颗粒(PHB)聚β－羟丁酸颗粒是许多细菌细胞质内常含有的碳源类储藏物.PHB不溶于水,易被脂溶性染料(如苏丹黑)着色。功能:贮存碳源、能源和降低渗透压。许多好氧菌和光合厌氧菌都含有聚β－羟丁酸颗粒。肝糖粒和淀粉粒:都是α-1,4或α-1,6糖苷键的葡萄糖聚合物。这些贮藏物通常较均匀地分布在细胞质内，颗粒较小。若这类贮藏物大量存在时，用碘使对其染色，肝糖粒能被碘液染成红色，淀粉粒被碘成蓝色。脂肪粒：脂肪粒的折光性较强，它可被脂溶性染料染色；细胞生长旺盛时，脂肪粒增多，细胞遭破坏后，脂肪粒可游离出来。液泡：许多活细菌细胞内有液泡，液泡主要成分是水和可溶性盐类，被一层脂蛋白的膜包围。可用中性红染色使之显现出来。液泡具有调节渗透压的功能，还可与细胞质进行物质交换。（二）细菌细胞的特殊结构1、荚膜：某些细菌细胞壁外的一层粘液性物质。（通过荧光显微镜、负染色、特殊染色等方法观察）

荚膜或大荚膜：粘液状物质具有一定外形，相对稳定地附着在细胞壁外，厚度：＞0.2µm。微荚膜：粘液状物质较薄，厚度：＜0.2µm，与细胞表面牢固结合。粘液层：粘液物质没有明显的边缘，比荚膜松散,可向周围环境中扩散,增大黏性。菌胶团：多个细菌共有一个荚膜。荚膜的分类荚膜的组成：因种而异，90%为水分。除水外，主要是多糖（包括同型多糖和异型多糖），此外还有多肽，蛋白质，糖蛋白等。荚膜的生理功能：保护细胞，抗干燥。贮藏养料，是细胞外碳源和能源的储备物质。荚膜可以抵御外界细胞对菌体的吞噬作用。荚膜具有抗原性。与致病力有关。荚膜的组成和功能荚膜与生产实践的关系应用：荚膜也可以成为有价值的材料。如：Leucomostocmesenteroides

的葡聚糖荚膜已用于生产代血浆的主要成分——右旋糖酐和葡聚糖凝胶制剂；从野菜黄单胞菌（Xanthomonas

campestris）荚膜提取黄原胶，它是优良的食品添加剂，又是石油开采中优良的压浆剂；用产菌胶团的菌进行污水处理等；通过荚膜的血清学反应进行细菌鉴定（荚膜膨胀试验）。危害：食品变质发粘；增强致病力等。荚膜与菌落形态光滑（Smooth,S-)型菌落——产荚膜的细菌在固体培养基上形成的菌落表面湿润、有光泽、呈粘液状，称S-型菌落。粗糙（Rough,R-)型菌落——不产荚膜的细菌形成的菌落表面干燥、粗糙、称R-型菌落。某些细菌表面由细胞内生出的细长、波曲、毛发状的结构。鞭毛具有运动功能，一般认为鞭毛靠鞭毛丝旋转而动，它们是细菌的“运动器官”。鞭毛的长度：一般为15—20µm，最长可达70µm。鞭毛的直径：为0.01—0.02µm.不同细菌的鞭毛数目和着生位置不同，鞭毛数目一般一至数十条。2、鞭毛鞭毛的着生方式周生鞭毛的化学组成：主要由鞭毛蛋白构成，还含有少量的多糖、脂类和核酸等。鞭毛起源于细胞质膜内侧的基粒。细胞质区内有一个颗粒状小体，此小体为基粒，鞭毛自基粒长出穿过细胞壁延伸到细胞外部。鞭毛的结构：

鞭毛丝鞭毛鞭毛钩基体电镜特殊鞭毛染色，在光学显微镜下观察半固体穿刺培养从固体培养基上的菌落形态判断一般情况下：菌落形状大，薄且不规则，边缘极不平整，可能有鞭毛。菌落十分圆滑，边缘平整且相对较厚，可能没有鞭毛。鞭毛的观察某些菌体表面存在的短而多的附属物，又称柔毛、菌毛、伞毛。纤毛比鞭毛更短、更细，且又直又硬。数量很多，不具有运动功能，但与菌的致病性．吸附等有关。3、纤毛概念：某些菌生长到一定阶段，细胞内形成一个圆形、椭圆形或卵圆形的内生孢子，是对不良环境有较强抵抗力的休眠体。芽孢4、芽孢能形成芽孢的细菌种类：在杆菌中能形成芽孢的种类较多，在球菌和螺旋菌中只有少数菌种可形成芽孢。产生芽孢的几个属：芽孢杆菌属梭状芽孢杆菌属芽孢乳杆菌属生孢八叠球菌属（其中的一个种）形成芽孢的细菌

细菌芽孢的各种类型芽孢有多层结构，主要包括孢外壁、芽孢衣、皮层和核心.芽孢的结构芽孢的外壁层厚而致密，主要成分为脂蛋白，通透性差,不易着色。核心含有大量的DNA、RNA、蛋白质酶等物质，还含有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。皮层主要含芽孢肽聚糖、DPA—Ca，皮层体积大，比较致密。芽孢平均含水量低,约40%.芽孢的组成和结构具有很强的抗热、抗干燥、抗辐射、抗化学药物能力。含水量低、壁厚而致密，通透性差,不易着色。新陈代谢几乎停止，处于休眠状态。一个芽孢萌发产生一个个体。芽孢的抗热机制：目前尚不清楚，但可能与以下因素有关，如含水量低、壁厚而致密，芽孢中的酶分子量小，比较耐热。过去认为芽孢抗热与DPA有关，现在已否认了这种假设。芽孢的特性第二节、真核微生物细胞结构与功能一般具有:细胞壁、细胞膜、细胞核、液泡、线粒体、内质网、微体、微丝、及内含物等，有的菌体还有出芽痕、诞生痕。酿酒酵母细胞结构1、细胞壁酵母细胞壁厚度0.1—0.3μm，重量占细胞干重的18%—25%。化学组成：葡聚糖、甘露聚糖、蛋白质、脂类、几丁质。几丁质并不是所有的酵母菌中都有，其含量也因种而异。裂殖酵母一般不含几丁质，酿酒酵母含1～2%，有的假菌丝酵母含量超过了2%。细胞壁结构：酵母细胞壁呈“三明治”结构：

酵母细胞壁结构外层：主要为甘露聚糖内层：主要为葡聚糖中间层：主要是蛋白质细胞壁1、细胞壁葡聚糖和甘露聚糖都是复杂的分枝状聚合物，维持细胞壁强度的物质主要是位于内层的葡聚糖，此外，细胞壁上还含有少量的几丁质、脂类和无机盐。几丁质并不是所有的酵母菌中都有，其含量也因种而异。裂殖酵母一般不含几丁质，酿酒酵母含1～2%，有的假菌丝酵母含量超过了2%。壁外成分：有些菌壁外含有由多糖构成的类似荚膜的结构。如异多糖和淀粉类物质。出芽痕和诞生痕：酵母出芽繁殖时，子细胞与母细胞分离，在子、母细胞壁上都会留下痕迹。在母细胞的细胞壁上出芽并与子细胞分开的位点称出芽痕，子细胞细胞壁上的位点称诞生痕。由于多重出芽，致使酵母细胞表面有多个小突起。根据酵母细胞表面留下芽痕的数目，就可确定某细胞产生过的芽体数，因而可估计该细胞的菌龄。

酵母细胞膜是双磷脂层构造，其间镶嵌着蛋白质和甾醇。酵母菌的细胞膜与原核生物的基本相同。但有的酵母菌如酿酒酵母中含有固醇类（甾醇）,这在原核生物是罕见的。酵母细胞膜构造2、细胞膜调节细胞外溶质运送到细胞内的渗透屏障细胞壁等大分子的生物合成和装配基地部分酶的合成和作用场所酵母细胞膜的功能酵母具有由多孔核膜包裹着的细胞核，核膜是一种双层单位膜，上面有大量的核孔。（核膜包裹，轮廓分明）。酵母菌细胞核3、细胞核核膜：核孔40～70nm，透性比任何生物膜都大。染色体:由DNA和组蛋白牢固结合而成，呈线状,

数目因种而异。核仁：核内有一或几个区域rRNA含量很高，这一区域为核仁，是合成核糖体的场所。中心体:

在核膜外，由蛋白质亚基组成的细丝状结构，在细胞繁殖分裂中起作用。细胞核的功能:携带遗传信息，控制细胞的增殖和代谢。细胞质主要是溶胶状物质,在细胞质中含有各种功能不同的结构——细胞器细胞器：核糖体、线粒体、内质网、高尔基体等。（1）核糖体酵母菌的核糖体为80S，由60S和40S大小亚基构成。它游离在细胞质中或附着在内质网上。核糖体4、细胞器（2）线粒体1.双层单位膜包围的

细胞器；其中含脂

类、蛋白质、少量

RNA和环状DNA。2.其DNA可自主复制，

不受核DNA控制。决

定线粒体的某些遗

传性状。3.生物氧化中心。（3）内质网是分布在整个细胞中的由膜构成的管道和网状结构。在细胞中和核膜或细胞膜相连在一起。根据表面结构分为：粗糙型内质网：膜外附着有核糖体。光滑型内质网：表面没有附着的颗粒。内质网功能：起物质传递的作用，另外还有合成脂类和脂蛋白内质网结构示意图（4）高尔基体也是一种内膜结构。它是由扁平双层膜和小泡所构成。膜都是光滑的。功能：为细胞提供一个内部的运输系统。（5）液泡由单层膜包裹的囊泡物，液泡中含水、有机酸、盐类、和水解酶类，还有一些贮藏颗粒（如肝糖粒、脂肪粒、异染颗粒等）。液泡常在细胞发育后期出现，它的大小可做为衡量细胞成熟的标志。功能：储藏营养物和水解酶类，与细胞质进行物质交换；调节渗透压原核细胞真核细胞原核细胞和真核细胞的区别原核细胞真核细胞细胞核有明显核区，无核膜、核仁有核膜，核仁细胞器无线粒体，能量代谢和许多物质代谢在质膜上进行有线粒体，能量代谢和许多合成代谢在线粒体中进行核糖体分布在细胞质中，沉降系数为70S分布在内质网膜上，沉降系数为80S第三节食品工业中常见的微生物的形态与结构一、细菌细胞的形态与排列状态Bacterialshapeexaminedmicroscopically

菌体呈球形或近似球形,以典型的二分裂殖方式繁殖,分裂后产生的新细胞常保持一定的空间排列方式.根据细胞分裂的方向及分裂后的各子细胞的空间排列状态不同,可将球菌分为以下几种:单球菌、双球菌、链球菌、四联球菌、八叠球菌、葡萄球菌等。球菌(coccus)及其排列状态单球菌细胞分裂沿一个平面进行，新个体分散而单独存在.如尿素微球菌(Micrococcusureae)双球菌细胞沿一个平面分裂，新个体成对排列.

链球菌细胞沿一个平面进行分裂，新个体不但可保持成对的样子，并可连成链状.如：乳链球菌（Streptococcuslactis）无乳链球菌（Streptococcusagalactiae)溶血链球菌（Streptococcushemolyticus)四联球菌细胞分裂是沿两个相垂直的平面进行，分裂后每四个细胞特征性地连在一起，呈田字形.

如四联微球菌（Micrococcustetragenus）八叠球菌细胞按三个互相垂直的平面进行分裂后，每八个球菌特征性地连在一起成立方体形.

如藤黄八叠球菌（Sarcina

ureae)葡萄球菌细胞无定向分裂，多个新个体形成一个不规则的群体，犹如一串葡萄。如：金黄色葡萄球菌（Staphylococcusaureus)

白色葡萄球菌（Staphylcoccus

albus)杆菌(bacillus)及其排列状态杆菌是细菌中种类最多的类型,因菌种不同,菌体细胞的长短、粗细等都有所差异。杆菌的形态：短杆状、长杆状、棒杆状、梭状杆状、月亮状、竹节状等；按杆菌细胞繁殖后的排列方式有链状、栅状、“八”字状等。短杆菌长杆菌梭状芽孢杆菌Scanningelectronmicrographsillustratingexternalfeaturesoftherod-shapedbacteriumE.coli.杆菌(bacillus)及其排列状态双杆菌链杆菌螺旋菌(spirilla)螺旋状的细菌称为螺旋菌。

根据其弯曲情况分为：

弧菌（vibrio)：螺旋不满一圈，菌体呈弧形或逗号形

例：霍乱弧菌、逗号弧菌

螺旋菌(spirillum)：螺旋满2—6环，螺旋状

例：干酪螺菌

霍乱弧菌▼影响细菌形态的因素

因素：培养时间、培养温度、培养基成分、浓度、pH值。

一般处于幼龄阶段和生长条件适宜时，细菌形态正常、整齐，表现出特定的形态。在较老的培养物中，或不正常的条件下，细胞常出现不正常形态，尤其是杆菌，有的细胞膨大，有的出现梨形，有的产生分枝，有时菌体显著伸长以至呈丝状等异常形态。若将它们转移到新鲜培养基中或适宜的培养条件下又可恢复原来的形态。▼细菌的异常形态结核杆菌的正常形态结核杆菌的异常形态2、细菌的大小细菌的大小(1)长度单位：微米(mm)(2)表示：球菌：直径杆菌：宽×长

螺菌：宽×长（螺距）通常球菌直径：0.2—1.5mm，

杆菌:长1—5mm,宽0.5—1mm

。例如：E.coli：平均长度：2mm；宽度0.5mm1500个大肠杆菌头尾相接等于3mm;109个大肠杆菌重1mg.

由于菌种不同，细菌的大小存在很大的差异；对于同一个菌种，细胞的大小也常随着菌龄变化。另外，对于同一个菌种染色前后其细胞大小都有所不同。所以，有关细菌大小的记载，常是平均值或代表性数值。3、细菌的繁殖和培养（一）繁殖一般为无性繁殖，二分裂法。同形裂殖：裂殖后形成的子细胞大小相等。异形裂殖：分裂产生两个大小不等的子细胞。细菌分裂过程：①核分裂②形成横隔壁③子细胞分离1.固体培养菌落：在固体培养基上,由单个细胞繁殖形成的肉眼可见的子细胞群体。菌苔:大量细胞密集生长,结果长成的各“菌落”连接成一片。

(1)平板培养（二）群体形态不同的微生物种类，其菌落特征不同。同一种菌在不同培养条件下菌落特征也不尽相同。菌落的特征：包括大小、形状、颜色、边缘、质地、透明度、光泽、表面、湿润度等。

(2)固体斜面培养2.液体培养基

3.半固体培养常见的主要的几个细菌属：1、假单胞杆菌属2、醋酸杆菌属3、埃希氏杆菌属4、沙门氏菌5、变形杆菌6、乳杆菌属7、双歧杆菌属8、芽孢杆菌属9、梭状芽孢杆菌属10、葡萄球菌属11、其它4、食品中常见的细菌醋酸菌醋酸菌不是细菌分类学名词。在细菌分类学主要分布于醋酸杆菌属（Acetobacter）和葡萄糖杆菌属（Glucomobacter），用于酿醋的醋酸菌种大多属于醋酸杆菌属。细胞呈椭圆形杆状，革兰氏染色阳性，无芽孢，有鞭毛或无鞭毛，运动或不运动，醋酸杆菌属的形态不稳定,老化细胞或在不适宜条件培养,菌细胞常出现多形态性;

其中端生鞭毛菌不能将醋酸氧化为CO2和H2O，而周生鞭毛菌可将醋酸氧化成CO2和H2O。不产色素，液体培养形成菌膜。主要醋酸菌种纹膜醋酸杆菌（A.aceti）:

培养时液面形成乳白色、皱褶状的粘性菌膜。能产生葡萄糖酸及醋酸。奥尔兰醋酸杆菌（A.orleanense）:

法国奥尔兰地区用葡萄酒生产食醋的菌种。许氏醋杆菌（A.schutzenbachii）：法国著名的速酿食醋菌种，也是目前酿醋工业重要的菌种之一。醋酸杆菌AS1.41：是我国酿醋工业常用菌种之一。乳酸菌(LacticAcidBacteria，简称LAB)

乳酸菌的概念及其分布

并非生物分类学名词，而是指能够利用发酵性糖类产生大量乳酸的一类微生物的统称。虽然有些霉菌也能产生大量乳酸，但以乳酸细菌为主要类群，因而通常将乳酸细菌称之为乳酸菌。乳酸菌的发现

二十世纪初期,首先发现东欧保加利亚某一高山村落的居民极为长寿;自其日常饮食yogurt(优格)中分离出二种乳酸菌:保加利亚乳酸杆菌(Lactobacillusbulgaricus)嗜高温乳酸链球菌(Streptococcusthermophilus)优格中的乳酸菌乳酸球菌乳酸杆菌乳酸菌主要分布在：乳杆菌属（Lactobacillus）保加利亚乳杆菌（L.bulgaricus）——发酵酸奶的生产菌链球菌属（Streptococcus）乳脂链球菌（St.cremoris）——干酪、酸制奶油发酵剂菌种明串珠菌属（Leuconostoc）肠膜状明串珠菌（L.mesenterides）——生产酸泡菜及右旋糖苷（代血浆）。-片球菌属（Pediococcus）嗜盐片球菌（Pc.halophilus）——耐NaCl浓度18%～20%,参与酱油酿造;乳酸片球菌（Pc.acidilactici）——可在含6%～8%的NaCl环境中生长，耐NaCl浓度13%～20%，参与酸泡菜发酵。-双歧杆菌属（Bifidobacterium）人体肠道有益菌群，可定殖在宿主的肠粘膜上形成生物学屏障，具有拮抗致病菌、改善微生态平衡、合成多种微生素、提供营养、抗肿瘤、降低内毒素、提高免疫力、保护造血器官、降低胆固醇水平等重要生理功能，其促进人体健康的有益作用，远远超过其它乳酸菌。各式乳酸杆菌各式乳酸球菌双歧杆菌泡菜坛中的乳酸菌乳酸菌在食品工业中的应用1．发酵乳制品（1）酸牛乳（Yoghurt）（2）干酪（Cheese）。（3)酸性奶油

2．果蔬汁乳酸菌发酵饮料3．益生菌制剂

二、酵母菌的形态和大小1、酵母菌形态：酵母菌是一群单细胞的真核微生物,其形态因种而异.通常为圆形、卵圆形或椭圆形。也有特殊形态，如柠檬形、三角形、藕节状、腊肠形，假菌丝等。酵母菌假菌丝:酵母菌在一定条件下培养，产生的芽体与母细胞不分离形成的特殊形态。2、酵母菌大小：

酵母菌比细菌粗约10倍，其直径一般为2—5μm，长度为5—30μm。例如：酿酒酵母（S.cerevisiae）

宽度：2.5—10μm

长度：4.5—21μm

酵母的大小、形态与菌龄、环境有关。一般成熟的细胞大于幼龄的细胞，液体培养的细胞大于固体培养的细胞。有些种的细胞大小、形态极不均匀，而有些种的酵母则较为均匀。3、酵母菌培养的特征固体培养菌落特征：菌落大而厚，圆形，光滑湿润，粘性，颜色单调。常见白色、土黄色、红色。啤酒酵母菌落2.液体培养在液体培养基上，不同的酵母菌生长的情况不同。好气性生长的酵母可在培养基表面上形成菌膜或菌醭，其厚度因种而异。有的酵母菌在生长过程中始终沉淀在培养基底部。有的酵母菌在培养基中均匀生长，使培养基呈浑浊状态。4、酵母菌的代表属1、酵母菌属例：啤酒酵母和葡萄汁酵母2、裂殖酵母属3、假丝酵母属例：热带假丝酵母、解脂假丝酵母和产朊假丝酵母4、球拟酵母属5、红酵母属6、掷孢酵母属酵母菌形态图食品工业中酵母菌及其应用椭圆形单细胞微生物出芽繁殖(budding)为真菌的一种，无叶绿素，不能行光合作用喜欢代谢各种糖类发酵产物为酒精与CO2较一般细菌耐酸及渗透压兼性厌氧常用来制造面包与酒精饮料制造未来的能源之星——酒精啤酒酵母（Saccharomyces

cerevisiae）

典型的上面酵母，又称爱丁堡酵母。广泛应用于啤酒、白酒酿造和面包制作。在自然界中常出现于水果,果汁,花蜜,及富含糖类的食品中。葡萄酒酵母

（Saccharomyces

ellipsoideus）

属于啤酒酵母的椭圆变种，简称椭圆酵母。常用于葡萄酒和果酒的酿造。

卡尔酵母

（Saccharomyces

carlsbergensis）典型的下面酵母，又称卡尔斯伯酵母或嘉士伯酵母。常用于啤酒酿造、药物提取。

产蛋白假丝酵母（Candidautilis）

产蛋白假丝酵母，又称产朊假丝酵母或食用圆酵母，富含蛋白质和维生素B，常作为生产食用或饲用单细胞蛋白（SCP）以及维生素B的菌株。

霉菌和酵母同属于真菌。霉菌：为丝状真菌的统称。凡是在营养基质上能形成绒毛状、网状或絮状菌丝体的真菌（除少数外），统称为霉菌。三、霉菌霉菌的分布：在自然界分布相当广泛，无所不在，而且种类和数量惊人。在自然界中，霉菌是各种复杂有机物，尤其是数量最大的纤维素、半纤维素和木质素的主要分解菌。一般情况下，霉菌在潮湿的环境下易于生长，特别是偏酸性的基质当中。霉菌的应用：生产各种传统食品：如酿制酱、酱油、干酪等。工业应用：生产有机酸（如柠檬酸、葡萄糖酸）、酶制剂（如淀粉酶、蛋白酶和纤维素酶）、抗生素（如青霉素、头孢霉素）、维生素、生物碱、真菌多糖、植物生长刺激素（如赤霉素）、生产甾体激素类药物和酿造食品等，另外在生物防治、污水处理和生物测定等方面都有应用。基本理论研究：霉菌在基本理论研究中应用很广，最著名的是利用粗糙脉胞菌进行生化遗传学方面的研究。霉菌的危害：引起霉变：可造成食品、生活用品以及一些工具、仪器和工业原料等的霉变。引起植物病害：真菌大约可引起3万种植物病害。如水果、蔬菜、粮食等植物的病害。例如马铃薯晚疫病、小麦的麦锈病和水稻的稻瘟病等等。引起动物疾病：不少致病真菌可引起人体和动物病变。浅部病变如皮肤藓菌引起的各种藓症，深部病变如既可侵害皮肤、粘膜，又可侵犯肌肉、骨骼和内脏的各种致病真菌，在当前已知道的约5万种真菌中，被国际确认的人、畜致病菌或条件致病菌已有200余种（包括酵母菌在内）。产生毒素，引起食物中毒：霉菌能产生多种毒素，目前已知有100种以上。例如：黄曲霉毒素，毒性极强，可引起食物中毒及癌症。霉菌的菌体由分枝或不分枝的菌丝构成。许多分枝菌丝相交织在一起构成菌丝体。菌丝是中空管状结构，直径约2-10µm。霉菌菌丝类型：按形态分：无隔菌丝：为长管状单细胞，细胞质内含多个核。其生长表现为菌丝的延长和细胞核的增多。这是低等真菌所具有的菌丝类型。有隔菌丝：菌丝中有隔膜，被隔膜隔开的一段菌丝就是一个细胞，菌丝由多个细胞组成，每个细胞内有一至多个核。隔膜上有单孔或多孔，细胞质和细胞核可自由流通，每个细胞功能相同。这是高等真菌所具有的类型。一、霉菌的形态和结构细胞形态无隔膜菌丝有隔膜菌丝整个菌丝为长管状单细胞，细胞质内含有多个核。其生长过程只表现为菌丝的延长和细胞核的裂殖增多以及细胞质的增加。菌丝由横隔膜分隔成成串多细胞，每个细胞内含有一个或多个细胞核。有些菌丝，从外观看虽然像多细胞，但横隔膜上有小孔，使细胞质和细胞核可以自由流通，而且每个细胞的功能也都相同。按分化程度分:营养菌丝（基内菌丝）:伸入到培养基内部，以吸收养分为主的菌丝。气生菌丝:向空中生长的菌丝.气生菌丝发育到一定阶段可分化成繁殖菌丝.霉菌（青霉）菌丝菌丝体及其各种分化形式由许多菌丝相互交织而成的一个菌丝集团称菌丝体（二）、霉菌的细胞结构由细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核、线粒体、核糖体、内质网及各种内含物（肝糖、脂肪滴、异染粒等）等组成。幼龄菌往往液泡小而少，老龄菌具有较大的液泡。细胞膜液泡内质网细胞壁线粒体细胞核核糖体细胞壁：除少数低等水生霉菌细胞壁含纤维素外,大部分霉菌细胞壁主要由几丁质组成.几丁质是由数百个N-乙酰葡萄糖胺分子以β-1，4糖苷键连接而成的。几丁质和纤维素分别构成高等和低等霉菌细胞壁的网状结构—微纤丝。微纤丝使细胞壁具有坚韧的机械性能。组成真菌细胞壁的另一类成分为无定型物质，主要是一些蛋白质、甘露聚糖和葡聚糖，它们填充于上述纤维状物质构成的网内或网外，充实细胞壁的结构。霉菌的细胞膜、细胞核、线粒体、核糖体等结构与其他真核生物（如酵母）基本相同。菌落特征：霉菌的菌落大、疏松、干燥、不透明，有的呈绒毛状或絮状或网状等，菌体可沿培养基表面蔓延生长，由于不同的真菌孢子含有不同的色素，所以菌落可呈现红、黄、绿、青绿、青灰、黑、白、灰等多种颜色。二、霉菌的菌落特征菌落形态较大，质地一般比放线菌疏松，外观干燥，不透明，呈现或紧或松的蛛网状、绒毛状或棉絮状；菌落与培养基的连接紧密，不易挑取，菌落正反面的颜色和边缘与中心的颜色常不一致等。液体培养时的特征：如果是静止培养，霉菌往往在表面上生长，液面上形成菌膜。如果是震荡培养，菌丝有时相互缠绕在一起形成菌丝球，菌丝球可能均匀地悬浮在培养液中或沉于培养液底部。真菌在液体培养基中进行振荡培养时，往往会产生菌丝球

有利于氧的传递以及营养物和代谢物的输送，对菌丝的生长代谢产物有利。三、霉菌的代表属（一）毛霉属（Mucor)在分类系统中属于接合菌纲、毛霉目。分布:广泛分布于土壤、空气中，也常见于水果、蔬菜、各类淀粉食物、谷物上，引起霉腐变质。特征：低等真菌，菌丝发达、繁密，为白色、无隔多核菌丝，为单细胞真菌。菌落蔓延性强，多呈棉絮状。代表种：高大毛霉、总状毛霉和梨形毛霉。繁殖：无性繁殖：产孢子囊孢子。有性繁殖：产生接合孢子。无性繁殖：孢子囊梗直接从菌丝体上发出，单生或分枝，顶端产生膨大的孢子囊，孢子囊为球形，囊壁上常有针状的草酸钙结晶。在囊轴与孢子囊梗相连处无囊托，但孢子囊壁破裂时，留有残迹—囊领。毛霉的孢子囊梗有单生的，也有分枝的。分枝有单轴、假轴两种类型。毛霉的菌丝多为白色，孢子囊黑色或褐色，孢子囊孢子大部分无色或浅兰色，因种而异。毛霉的应用：能产生蛋白酶，具有很强的蛋白质分解能力，多用于制作腐乳、豆豉。有的可产生淀粉酶，把淀粉转化为糖。在工业上常用作糖化菌或生产淀粉酶。有些毛霉还能产生柠檬酸、草酸等有机酸，有的也可用于甾体转化。（二）根霉（Rhizopus)：与毛霉同属接合菌纲毛霉目。分布:分布于土壤、空气中，常见于淀粉食品上，可引起霉腐变质和水果、蔬菜的腐烂。形态特征：很多特征与毛霉相似，菌丝也为白色、无隔多核的单细胞真菌，多呈絮状。主要区别在于根霉有假根和匍匐枝，与假根相对处向上生出孢囊梗。孢子囊梗与囊轴相连处有囊托，无囊领。繁殖：无性繁殖产孢囊孢子，有性繁殖产生接合孢子。根霉的孢子囊和孢囊孢子多为黑色或褐色，有的颜色较浅。代表种：米根霉（R.oryzae)

黑根霉(R.nigrican)等。应用：①根霉能产生一些酶类，如淀粉酶、果胶酶、脂肪酶等，是生产这些酶类的菌种。在酿酒工业上常用做糖化菌。②有些根霉还能产生乳酸、延胡索酸等有机酸。③有的也可用于甾体转化。（三）曲霉(Aspergillus)：多数属于子囊菌亚门，少数属于半知菌亚门。分布：广泛分布于土壤、空气和谷物上，可引起食物、谷物和果蔬的霉腐变质，有的可产生致癌性的黄曲霉毒素。形态特征：菌丝发达多分枝，有隔多核的多细胞真菌。分生孢子梗由特化了的厚壁而膨大的菌丝细胞（足细胞）上垂直生出；分生孢子头状如“菊花”。曲霉土曲霉菌落黑曲霉菌落繁殖：无性繁殖产分生孢子；大多数有性阶段不明，归为半知菌类。少数种可形成子囊孢子，归为子囊菌亚门。曲霉的菌丝、孢子常呈现各种颜色，黑、棕、绿、黄、橙、褐等，菌种不同，颜色各异。代表种：黑曲霉(Asp.Niger）、黄曲霉(Asp.flavus)应用：①是制酱、酿酒、制醋的主要菌种。②是生产酶制剂（蛋白酶、淀粉酶、果胶酶）的菌种。③生产有机酸（如柠檬酸、葡萄糖酸等）④农业上用作生产糖化饲料的菌种。（四）青霉（Penicillum):多数属于子囊菌亚门，少数属于半知菌亚门。分布：广泛分布于土壤、空气、粮食和水果上，可引起病害或霉腐变质。形态特征：与曲霉类似，菌丝也是由有隔多核的多细胞构成。但青霉无足细胞，分生孢子梗从基内菌丝或气生菌丝上生出，有横隔，顶端生有扫帚状的分生孢子头。分生孢子多呈蓝绿色。扫帚枝有单轮、双轮和多轮，对称或不对称。繁殖：无性繁殖产分生孢子；大多数有性阶段不明，归为半知菌类。少数种可形成子囊孢子，归为子囊菌亚门。代表种：产黄青霉（Pen.citrinum)

展青霉(Pen.patulum)应用：是生产抗生素的重要菌种，如产黄青霉和点青霉都能生产青霉素。生产有机酸，如葡萄糖酸、柠檬酸。点青霉菌落（一）概念在形态上具有分枝状菌丝、菌落形态与霉菌相似，以孢子进行繁殖。“介于细菌与丝状真菌之间又接近细菌的一类丝状原核生物”近代生物学技术放线菌实际上是属于细菌范畴内的原核微生物，只不过其细胞形态为分枝状菌丝。放线菌是具有菌丝、以孢子进行繁殖、革兰氏染色阳性的一类原核微生物，属于真细菌范畴。四、放线菌

放线菌是一类介于细菌和真菌之间的单细胞生物.

一方面,放线菌的细胞构造和细胞壁的化学组成与细菌相似,与细菌同属原核生物;另一方面,放线菌菌体呈纤细的菌丝状,而且分枝,又以外生孢子的形式繁殖,这些特征又与霉菌相似.放线菌菌落中的菌丝常从一个中心向四周辐射状生长,因此叫放线菌.

主要存在于含有机质丰富的中性或偏碱性的土壤中，在空气、淡水和海水等处也有一定的分布。放线菌的生活类型：腐生（多数）寄生（少数）分布放线菌常以孢子或菌丝状态极其广泛地存在于自然界，土壤中最多，其代谢产物使土壤具有特殊的泥腥味。能产生大量的、种类繁多的抗生素（其中90%由链霉菌产生）有的放线菌可用于生产维生素、酶制制；此外，在甾体转化、石油脱蜡、烃类发酵、污水处理等方面也有应用少数寄生型放线菌可引起人、动物（如皮肤、脑、肺和脚部感染）、植物（如马铃薯和甜菜的疮痂病）的疾病。放线菌的形态构造放线菌的繁殖放线菌的菌落特征放线菌的主要属本节提要

一、放线菌的形态构造大部分放线菌由分枝状的菌丝组成，菌丝大多无隔膜，属单细胞。菌丝的粗细与细菌中的杆菌宽度相近（1μm左右）。细胞壁含胞壁酸、二氨基庚二酸，不含几丁质、纤维素；革兰氏阳性。单细胞，大多由分枝发达的菌丝组成；菌丝直径与杆菌类似，约1mm；细胞壁组成与细菌类似，革兰氏染色阳性；细胞的结构与细菌基本相同，按形态和功能可分为营养、气生和孢子丝三种。(一)菌丝：根据形态和功能不同可分为：

基内菌丝（营养菌丝）气生菌丝孢子丝。一、放线菌的形态构造1.基内菌丝培养基内匍匐生长的菌丝，无隔，约0.2-0.8μm。通常会产生水溶性或脂溶性色素.功能：吸收营养，所以又称营养菌丝。(一)菌丝2.气生菌丝由营养菌丝长出培养基外，伸向空间的菌丝。略粗于基丝0.5-1.2μm，也有色素产生。功能：气生菌丝生长到一定阶段可分化出繁殖结构，即孢子丝。3.孢子丝概念：可以形成孢子的菌丝（具分类价值）功能:繁殖。形态：直、波曲、螺旋着生方式：丛生、轮生放线菌孢子丝类型：垂直单轮(无螺旋)弯曲丛生松环、初级螺旋钩状松螺旋紧螺旋单轮(有螺旋)双轮(无螺旋)双轮(有螺旋)单轮生螺旋状放线菌孢子丝的光学显微镜图片孢子形态：有圆、卵圆、柱状等。表面：或光滑或粗糙；有的还带有毛刺、鞭毛。

色素：因种而异。放线菌主要通过形成无性孢子的方式进行繁殖，也可借菌丝断片（液体培养时）进行繁殖。无性孢子主要有以下三种：分生孢子、孢囊孢子和横隔孢子。二、放线菌的繁殖1.分生孢子(conidiospores):在气生菌丝顶端形成成串或单个孢子，菌丝分裂形成。

在气生菌丝顶端或基内菌丝顶端膨大或盘卷缠绕形成孢子囊，在孢子囊内形成孢囊孢子。孢囊：菌丝细胞在不同平面反复分裂，形成孢囊孢子.有的孢囊孢子可以丛毛运动。2、孢囊孢子3、横隔孢子

基内菌丝或气生菌丝横隔分裂形成，孢子常为球杆状，体积大小相似，又称节孢子或粉孢子。放线菌的生活史（三）放线菌的菌落特征1.液体静止培养

表面常形成一层膜2、固体培养基培养

菌落特征：质地致密、干燥、多皱、小而不蔓延、不易挑起，表面有放射状沟纹。菌落形状：随菌种不同可有两类：（1）产生大量分枝状菌丝的菌种：

如链霉菌属（Strptomyces)，菌丝发达、细、分枝多而且相互缠绕，和培养基结合紧密牢固，形成的菌落质地致密，表面呈绒状，坚实、干燥、多皱，菌落小而不蔓延，不易挑起或整个挑起。但当气生菌丝形成孢子丝、产生孢子后，菌落表面会发生变化，菌落呈絮状、粉状或颗粒状。（2）不产生大量菌丝的菌种：

如诺卡氏菌属（Nocardia)形成的菌落，菌丝不发达，形成的菌落不致密，粘着力差，干燥，一般呈粉质，不易挑起，挑之易碎。四、放线菌的主要属1、链霉菌属(Streptomyces)

产生许多著名的抗生素，如链霉素、红霉素、四环素等。2、诺卡氏菌属（Nocardia

）

烃类发酵，污水处理，产生抗生素（如万古霉素、头孢菌等）3、小单孢菌属（Micromonospora)

可产生多种抗生素，如庆大霉素、利福霉素等。4、放线菌属（Actinomyces)

多为致病菌。

五、病毒一、病毒的一般特性二、噬菌体一、病毒的一般特性1、病毒的概念：病毒：是一类超显微的非细胞生物,每一种病毒只含有一种核酸;它们只能在活细胞内营专性寄生;在离体条件下,它们以无生命的化学大分子状态存在.病毒粒子：完整的、具有感染性的病毒颗粒。2、病毒的基本特点个体极小（以nm计），能通过滤菌器，形态多样，有球状、杆状、复合型。无细胞结构，主要由蛋白质、核酸构成，一个病毒体内仅含一种核酸，核酸以单链或双链形式存在。生活方式为专性活细胞内寄生，病毒酶系不全，离开活体后无生命特征。病毒以复制的方式增殖,包括核酸复制、核酸蛋白质装配，是在分子水平上进行的。对抗生素不敏感，对干扰素敏感。3、病毒的形态构造及化学组成（1）、形态（2）化学组成主要由核酸和蛋白质组成。较复杂的病毒还含有脂类、多糖等。（3）结构

核衣壳（基本构造）核心：由DNA或RNA构成病衣壳：由许多衣壳粒蛋白构成毒包膜（非基本结构）：由类脂或脂蛋白构成刺突（非基本结构）衣壳粒是由一种或几种多肽链折叠而成的蛋白质亚单位，衣壳粒的排列组合方式不同，使病毒表现出不同的构型和形状。衣壳核酸包膜刺突核衣壳病毒的基本结构：三类典型形态的病毒：廿面体对称的结构(球状)螺旋对称的结构(杆状)复合对称的结构(蝌蚪状)

大肠杆菌的T4噬菌体是由椭圆形的二十面体头部和螺旋对称的尾部组合而成，是病毒中复合对称的代表。1）螺旋状对称型：烟草花叶病毒（TMV）

呈直杆状，长300nm，宽15nm，中空内径4nm，由158个氨基酸组成一个皮鞋状的衣壳粒，相对分子量为17500，总共2130个衣壳粒，排列成130圈螺旋，核酸核心是单链的RNA，相对分子质量为260万，含有6390个核苷酸，每3个核苷酸与一个衣壳粒相结合，盘绕于蛋白质的中空内径中。3类典型形态的病毒及其代表

二十面体具有12个角、20个面和30条棱。腺病毒的衣壳是典型的二十面体对称，由252个衣壳组成，没有包膜。腺病毒的核心是由线状双链DNA构成的。其基因组的大小都约为36500个核苷酸对。2）二十面体对称型：

T4由头部（核心是双链线状DNA）、颈部和尾部（尾鞘、尾管、基板、刺突和尾丝）三个部