食品微生物的形態(tài)和構造原核微生物第1頁，共50頁，2023年，2月20日，星期三

第一節(jié)細菌

體小而細：以微米（um）為單位壁堅而韌二等分裂水生性很強形簡而短細菌（單細胞原核生物）問：那么細菌如何定義？細菌：一類個體微小、具有細胞壁的單細胞原核微生物。第2頁，共50頁，2023年，2月20日，星期三一細胞的形態(tài)構造及其功能(一)形態(tài)：桿狀、球狀、螺旋狀第3頁，共50頁，2023年，2月20日，星期三桿菌

長桿菌，如

Bactillussubtilis

短桿菌，如Escherichiacoli第4頁，共50頁，2023年，2月20日，星期三單、雙鏈(分裂面一)四聯球菌(分裂面二)八疊球菌(分裂面三)葡萄球菌(分裂面多)金黃色葡萄球菌球菌第5頁，共50頁，2023年，2月20日，星期三螺旋菌弧菌(vibrio)<1圈螺菌(spirillum)=2~6圈螺旋體(spirochaete)>6圈第6頁，共50頁，2023年，2月20日，星期三特殊形態(tài)

畸形物理化學因素影響異常形營養(yǎng)條件影響衰頹形：菌齡第7頁，共50頁，2023年，2月20日，星期三細菌大小測量：測微尺長度單位：微米（um）表示：

球菌：直徑桿菌：寬×長螺菌：寬、長、螺距第8頁，共50頁，2023年，2月20日，星期三（二）.構造1細菌細胞的一般構造

(1)細胞壁

(2)細胞膜和間體

(3)細胞質

(4)核質體2細菌細胞的特殊構造

(1)莢膜

(2)鞭毛

(3)芽孢第9頁，共50頁，2023年，2月20日，星期三(1)細胞壁

位于細胞最外的一層厚實、堅韌的外被，主要由肽聚糖構成，有固定外形和保護細胞等多種功能。G＋和G－細胞壁比較圖G－G＋細胞壁的功能：固定細胞外形和提高機械強度為細胞的生長、分裂和鞭毛運動所必需阻止有害物質進入細胞細菌特定的抗原性、致病性以及對抗生素和噬菌體的敏感性物質基礎第10頁，共50頁，2023年，2月20日，星期三革蘭氏染色Christian.Gram于1884年發(fā)明的一種鑒別不同類型細菌的染色方法。第11頁，共50頁，2023年，2月20日，星期三1、結晶紫初染2、碘溶液媒染3、乙醇脫色4、蕃紅復染第12頁，共50頁，2023年，2月20日，星期三革蘭氏染色機制第一步：結晶紫使菌體著紫色第二步：碘和結晶紫形成大分子復合物，分子大，能被細胞壁阻留在細胞內第三步：酒精脫色，細胞壁成分構造不同，出現不同的反應G＋：細胞壁厚，肽聚糖含量高，交聯度大，當乙醇脫色時，肽聚糖因脫水而孔徑縮小，故結晶紫－碘復合物被阻留在細胞內，細胞不能被酒精脫色，仍呈紫色。G－菌：肽聚糖層薄，交聯松散，乙醇脫色不能使其結構收縮，因其含脂量高，乙醇將脂溶解，縫隙加大，結晶紫－碘復合物溶出細胞壁，酒精將細胞脫色，細胞無色，蕃紅復染后呈紅色。第13頁，共50頁，2023年，2月20日，星期三第14頁，共50頁，2023年，2月20日，星期三比較項目

G+細菌

G-細菌

內壁層

外壁層

細胞壁厚度(nm)肽聚糖結構

鞭毛結構

肽聚糖成分

磷壁酸

脂多糖

脂蛋白

對青霉素、溶菌酶20～80多層，75%亞單位交聯，網格緊密堅固基體上著生兩個環(huán)占細胞壁干重的40~90%

多數含有

無無敏感2～38單層，30%亞單位交聯，網格較疏松

基體上著生四個環(huán)5%～10%無無無11%~22%有或無有

不夠敏感革蘭氏陽性細菌與革蘭氏陰性細菌細胞壁的主要區(qū)別

第15頁，共50頁，2023年，2月20日，星期三肽聚糖肽聚糖單體雙糖單位N-乙酰葡萄糖胺(G)N-乙酰胞壁酸(M)肽尾短肽(4~5個氨基酸)肽橋1~5個氨基酸第16頁，共50頁，2023年，2月20日，星期三第17頁，共50頁，2023年，2月20日，星期三溶菌酶、青霉素對細菌細胞壁的作用第18頁，共50頁，2023年，2月20日，星期三青霉素殺細菌青霉素通過干擾細胞壁的合成殺菌。第19頁，共50頁，2023年，2月20日，星期三磷壁酸G+特有的陰離子多聚物同肽聚糖混在一起的分子比較短(6~9個)以核糖醇磷壁酸和甘油磷壁酸為主鏈功能

G+抗原(表面抗原決定因子為磷壁酸)

噬菌體的吸附位點聚集陽離子Mg2+

保持胞壁透性激活酶活性第20頁，共50頁，2023年，2月20日，星期三脂多糖

G-特有的位于外壁外層厚度8~10nm

類脂+各種多糖功能保護作用、屏障作用濃縮陽離子Mg2+、Ca2+噬菌體吸附位點G-表面抗原內毒素物質基礎第21頁，共50頁，2023年，2月20日，星期三（2）細胞質膜

圍繞在細胞質外面的一層柔軟而富有彈性的薄膜，厚約8nm，細菌細胞膜占細胞干重的10%左右，化學成分主要為脂類(20%~30%)、蛋白質(50%~70%)、多糖（1.5%~10%）.細菌細胞質膜的基本結構第22頁，共50頁，2023年，2月20日，星期三細胞膜功能①控制細胞內、外的物質(營養(yǎng)物質和代謝廢物)的運送、交換；②維持細胞內正常滲透壓的屏障作用；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傳遞信息。⑥鞭毛基體的著生部位和鞭毛旋轉的供能部位。

膜上某些特殊蛋白質能接受光、電及化學物質等產生的刺激信號發(fā)生構象變化，引起細胞內的一系列代謝變化、產生相應的反應。內膜系統(tǒng)：中間體、類囊體、載色體、羧酶體、多角體第23頁，共50頁，2023年，2月20日，星期三（3）細胞質細胞質是細胞膜內除細胞核外物質，無色透明，呈粘膠狀，主要成分為水、蛋白質、核酸、脂類，也含有少量的糖和鹽類。

細胞質內有核糖體、內含物和貯藏物質：核糖體：亦稱核蛋白體，為多肽和蛋白質合成的場所。

內含物：細菌在營養(yǎng)物質豐富在細胞內聚合成各種不同的貯藏顆粒，營養(yǎng)缺乏時可被分解利用。

AB第24頁，共50頁，2023年，2月20日，星期三貯藏物質磁小體趨磁細菌細胞內含有的大小均勻、數目不等的Fe3O4顆粒，外有一層磷脂、蛋白或糖蛋白膜包裹。第25頁，共50頁，2023年，2月20日，星期三硫滴和聚β－羥基丁酸顆粒富硫環(huán)境中積累，缺硫時利用。類脂性質的碳源類貯藏物質，至今已發(fā)現60屬以上的細菌能合成貯藏物質。細胞中的硫滴

第26頁，共50頁，2023年，2月20日，星期三大小與噬菌體相仿，約10nm，內含1，5－二磷酸核酮糖羧化酶，在自養(yǎng)細菌的CO2固定中起關鍵作用。羧酶體第27頁，共50頁，2023年，2月20日，星期三質粒細菌染色體外的遺傳物質，由共價閉合環(huán)狀雙鏈DNA分子組成。分子量約：2～100×106D。攜帶1～100個基因，一個細菌細胞可有一至數個質粒。質粒特點：

－可自我復制，穩(wěn)定遺傳。對生存不是必要的。復制與染色體分開，但同步進行。

－不同質粒攜帶不同遺傳信息。

－無質粒細菌可通過接合、轉化、轉導等方式獲得，不能自發(fā)產生。如：細菌抗藥性因子、大腸桿菌的F因子。質粒的作用－基因工程－體外重組第28頁，共50頁，2023年，2月20日，星期三（4）核質體位于細胞質內，無核膜、無核仁，僅一核區(qū)，因此稱為原始形態(tài)的核(primitiveformnucleus)或擬核(nucleoid)。細菌細胞的原核只有一個染色體，主要含有具有遺傳特征的脫氧核糖核酸(DNA)。擬核中尚有少量RNA和蛋白質。第29頁，共50頁，2023年，2月20日，星期三（5）莢膜有些細菌在一定條件下可向細胞壁外分泌出一層粘性物質，穩(wěn)定地附著在細胞壁外，具一定外形，厚約200nm，稱為莢膜(Capsule)。細胞結合力較差。通過液體震蕩培養(yǎng)或離心可將其從細胞表面除去。

第30頁，共50頁，2023年，2月20日，星期三（6）莢膜生理功能加強致病力貯藏養(yǎng)料，可供作碳源和能源堆積廢物抵抗干燥第31頁，共50頁，2023年，2月20日，星期三（7）鞭毛某些細菌細胞表面著生的一至數十條長絲狀、螺旋形的附屬物，具有推動細菌運動的功能，為運動器官。鞭毛著生的方式：第32頁，共50頁，2023年，2月20日，星期三鞭毛的運動靠鞭毛絲旋轉而動，其動力來自質子動力，與細胞膜內外質子濃度差和電勢差決定第33頁，共50頁，2023年，2月20日，星期三（8）芽孢某些細菌在其生長發(fā)育后期，在細胞內形成一個圓形或橢圓形、厚壁、含水量極低、抗逆性極強的休眠體第34頁，共50頁，2023年，2月20日，星期三芽孢的特點整個生物界中抗逆性最強的生命體，是否能消滅芽孢是衡量各種消毒滅菌手段的重要指標。芽孢是細菌的休眠體，在適宜的條件下可以重新轉變?yōu)闋I養(yǎng)態(tài)細胞；產芽孢細菌的保藏多用其芽孢。產芽孢的細菌多為桿菌，也有一些球菌。芽孢的有無、形態(tài)、大小和著生位置是細菌分類鑒定的重要指標。芽孢與營養(yǎng)細胞相比化學組成存在較大差異，容易在光學顯微鏡下觀察。第35頁，共50頁，2023年，2月20日，星期三芽孢的形成第36頁，共50頁，2023年，2月20日，星期三芽孢的萌發(fā)活化活化出芽生長第37頁，共50頁，2023年，2月20日，星期三二、細菌的繁殖一個母細胞產生二個或二個以上子細胞的過程稱為繁殖。細菌一般為無性繁殖，二分裂法。同形裂殖：裂殖后形成的子細胞大小相等。異形裂殖：分裂產生兩個大小不等的子細胞。細菌的分裂過程：核分裂形成橫隔壁子細胞分離第38頁，共50頁，2023年，2月20日，星期三二等分裂第39頁，共50頁，2023年，2月20日，星期三三、細菌的培養(yǎng)特征細菌的培養(yǎng)特征是指細菌在培養(yǎng)基上所表現的群體形態(tài)和生長情況。細菌的菌落特征：－菌落：在培養(yǎng)基表面或里面聚集形成一個以母細胞為中心的一堆肉眼可見的、具有一定形態(tài)的子細胞群體。－菌苔：大量細胞密集生長，結果長成的各菌落連成一片。第40頁，共50頁，2023年，2月20日，星期三

細菌的菌落特征包括大小、形狀、邊緣、光澤、質地、透明度、顏色、隆起和表面狀況第41頁，共50頁，2023年，2月20日，星期三

菌苔的生長程度、形狀、光澤、質地、透明度、顏色、隆起和表面狀況等。第42頁，共50頁，2023年，2月20日，星期三四、食品中常見的細菌假單胞桿菌屬（Pseudomonas）：直的或彎桿狀，革蘭氏陰性菌，極生鞭毛，可運動，不生芽孢。－熒光假單胞菌（Ps.fluorescenen）－腐敗假單胞菌（Ps.putrefacicus）－波蘿假單胞菌（Ps.ananas）醋酸桿菌屬（Acetobacter）：革蘭氏陰性桿狀菌，單生或成鏈狀，無芽孢，需氧，運動或不運動。無色桿菌屬（Achromobacter）：革蘭氏陰性菌，有鞭毛，能運動。產堿桿菌屬（Alcaligenes）：革蘭氏陰性菌。黃桿菌屬（Flavobacterium）：革蘭氏陰性，極生鞭毛，好氧或兼性厭氧，有機營養(yǎng)型。第43頁，共50頁，2023年，2月20日，星期三芽孢桿菌屬（Bacillus）：革蘭氏陽性，端生鞭毛，好氧或兼性厭氧，可產芽孢。－臘樣芽孢桿菌（Bacilluscereus）－枯草芽孢桿菌（Bacillussubtilis）－炭疽芽孢桿菌（Bacillusanthracis）梭狀芽孢桿菌（Clostridium）：革蘭氏陽性厭氧菌－解糖嗜熱梭狀芽孢桿菌（C.thermosaccharoluticum）－腐敗嗜熱梭狀芽孢桿菌（C.putrefaciens）－肉毒梭狀芽孢桿菌（C.botulinum）微球菌屬（Micrococcus）：革蘭氏陽性，需氧或兼性厭氧。鏈球菌屬（Streptococcus）：革蘭氏陽性，好氧或兼性厭氧，細胞為球形。卵形，呈短鏈或長鏈排列。－釀膿鏈球菌（Streptococcuspyogenes）－乳房鏈球菌（S.uberis）－無乳鏈球菌（S.agalactiae）第44頁，共50頁，2023年，2月20日，星期三葡萄球菌屬（Staphylococcus）：革蘭氏陽性，無莢膜、無鞭毛、無芽孢。－金黃色葡萄球菌（Staphylococcus.aureus）北京棒狀桿菌（CorynebacteriumPekinensis）：革蘭氏陽性，無芽孢，好氧或兼性厭氧。乳酸菌（LacticAcidBacteria）：革蘭氏陽性，不運動或極少運動，無芽孢，厭氧或兼性厭氧。腸桿菌科各屬（Enterbacteriaceae）：革蘭氏陰性，需氧或兼性厭氧。－埃希氏桿菌屬（Escherichia）－沙門氏菌屬（Salmonella）－變形桿菌屬（Proteus）第45頁，共50頁，2023年，2