食品微生物学复习资料

《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。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。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。2Gram+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。3Gram－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1min——95%乙醇脱色0.5min——番红复染min7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。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。（2）鞭毛：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）。（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。（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。（5）芽孢：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。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。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。九．霉菌的形态与结构、繁殖方式？有性孢子和无性孢子？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，游动孢子，厚亘孢子，孢囊孢子，分生孢子。有性繁殖(有性孢子):卵孢子，接合孢子，子囊孢子，担孢子。十．酵母的形态与结构、繁殖方式？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。酵母细胞一般比细菌个体大得多，为（1~5）um×（5~30）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。（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，接合酵母属等十一.微生物的营养类型的分类？1根据对碳源的要求是无机碳化合物还是有机碳化合物把微生物分成自养型微生物和异养象微生物两大类。2根据微生物生命活动中能量的来源不同，将微生物分为2种能源代谢类型：一种是利用吸收的营养物质的降解产生的化学能，称为化能型微生物；另一类是收光能来维持其生命活动，称为光能型微生物。3将碳源物质的性质和代谢能量的来源结合可以将微生物分为光能自养型、光能异养型、化能自养型、化能异养型。4区别见下表:代谢特点营养类型光能自养型化能自养型光能异养型化能异养型碳源CO或可溶性碳酸盐CO或可溶性碳酸盐小分子有机物有机物能源光能无机物的氧化光能有机物的氧化降解供氢体无机物（H2O、H2S等）无机物（H2S、H2、Fe2+、NH3、NO2—、等）小分子有机物有机物代表种蓝细菌、绿硫细菌硝化细菌、硫化菌、氢细菌、铁细菌等）红螺菌大多数细菌，全部真菌、放线菌十二.培养基应该具备微生物生长所需要的哪些营养要素？功能？实验室中常用的药品？1培养基应具备水分，碳源物质，氮源物质，无机元素和生长因子供微生物生长，有些微生物能合成上述部分营养素，故配制培养基应视微生物种类而定。2功能：1水分是微生物的主要组成成分，分为游离水和结合水两种形态存在。结合水为微生物细胞的组成成分，束于原生质胶体系统中。游离态水是细胞吸收营养物质和排出代谢产物的溶剂及生化反应的介质；一定量的水分又是维持细胞渗透压的必要条件。水还能有效调节细胞内温度。2碳源物质通过细胞内的一系列的化学变化，被微生物用于合成各种代谢产物，有机氮同时还能提供能量。3氮源物质是微生物细胞蛋白质和核酸的组要成分，微生物利用它在细胞内合成氨基酸和碱基，进而合成蛋白质、核酸等细胞成分以及含氮代谢物。4无机元素大部分构成微生物酶的活性基团或酶的激活剂，并具有调节细胞渗透压、调节酸碱度和氧化还原电位以及能量转移等作用。5生长因子是指维生素，氨基酸、嘌呤、嘧啶等特殊有机营养物。被微生物吸收后一般不分解，直接参与调节或代谢反应。3实验室常用药品：番红碘液美蓝染液结晶紫染液酒精等。十三.选用和设计培养基的原理和方法？基本培养基？完全培养基？鉴别培养基？选择培养基？富集培养基？1选用培养基的方法：1.选择适宜的营养物质，目的明确；2.营养物质浓度及配比合适；3.物理化学条件适宜；4.经济节约；5.灭菌处理。2设计培养基的方法：生态模拟、查阅文献、精心设计、试验比较。3基本培养基：含微生物生长繁殖需要的基本营养物质。4完全培养基：5鉴别培养基：用以区别不同微生物种类的培养基。根据微生物的代谢特点，通过指示剂的显色反应，用以鉴别不同微生物的培养基。6选择培养基：在培养集中加入某些化学物质或除去某些营养物质，以抑制不需要的微生物的生长，而促进某种微生物的生长。7富集培养基:营养学成分仅适于一种或一类微生物，而对其他微生物不适合。十四.发酵作用、有氧呼吸、无氧呼吸概念1发酵作用：化合物氧化时脱下的氢和电子经某些辅酶和辅基传递给另外的有机物，并释放能量的过程。2有氧呼吸：指微生物氧化底物时以分子氧作为最终电子受体进行氧化作用，将有机物彻底氧化，释放出大量热能的过程。3无氧呼吸：厌氧微生物和兼性厌氧微生物在无氧的条件下，以无机氧化物作为最终电子受体，将有机化合物氧化并释放能量的过程。十五.什么叫次级代谢？次级代谢：是指微生物合成的一些对微生物本身的生命活动没有明确功能的物质的过程。十六.纯培养的概念。微生物纯种培养的方法？1在微生物学中，把一个细胞或一群相同的细胞经过培养繁殖而得到的后代，称纯培养。2微生物纯种培养的方法：平板分离法（稀释涂布平板法、稀释混合平板法、平板划线法）；单细胞挑取法。十七.如何分离到能利用甲苯为碳源和能源的细菌纯培养物？首先制作若干个不同的单一C源为能源的培养基，然后再组一个所有C源都包含的培养基，然后在所有的培养基上接种相同的菌种，让后再相同的外部条件下培养。一段时间后在一甲苯为C源做为能源的培养基上留下来的微生物菌落就是所要的纯培养物.十八.请解释下列名词：菌落、菌苔，菌落特征。1菌落：微生物细胞个体在固体培养基上不断生长繁殖形成的肉眼可见并具有一定形态特征的细胞群体，是微生物固体培养群体形态。2菌苔：细菌在斜面培养基接种线上有母细胞繁殖长成的一片密集的、具有一定形态结构特征的细菌群落。3各种细菌在一定培养条件下形成的菌落具一定的特征，包括菌落的大小、形状、光泽、颜色、硬度、透明程度等等。菌落的特征对菌种识别、鉴定有一定意义。十九.微生物生长的测定方法？说明生长曲线对微生物生产有何实践意义？（一）测定单细胞微生物的数量1.细胞总数的测定：显微镜直接计数（总菌数测定），平板菌落计数（活菌数测定），比浊法等；2.活细菌数量的测定：稀释平皿测数法、膜过滤培养法；（二）细胞生物量的测定1.干重法；2.生理指标法。二十.微生物生长曲线并解释之1延滞期，又称停滞期、调整期和适应期：指少量单细胞微生物接种到新鲜培养基后，在开始培养的一段时间内细胞数目不立即增加，或增加很少，生长速度接近于零的一段时期—代谢系统是正在适应新环境。特点：细胞重量增加，体积增大，但不分裂繁殖。时间：几分钟到几小时，据不同菌种和培养基成分及培养条件而异。同一种类，接种物所处的生长发育时期不同，滞留适应期的长短也不一样。2对数生长期，又称指数生长期：指在生长曲线中，紧接着延滞期的一段细胞数以几何级数增长的时期。特点：在这个时期中，细胞代谢活动最强，细胞旺盛生长，分裂一次所需的时间最短，单位时间内细胞数量倍比增加。对数生长期的细菌个体形态、化学组成和生理特性等均较一致，生长迅速，所以是研究微生物基本代谢及遗传特性的良好材料。它也常在生产上用作种子，使微生物发酵的迟缓期缩短，提高经济效益。3稳定期，又称恒定期或最高生长期：生长速率常数R