动物微生物教案Word格式.docx

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微生物与其它生物一样都是从简单到复杂，从低级到高级发展进化。

目前，微生物种类繁多，与动植物食品有关的微生物有细菌、真菌、放线菌和噬菌体等，研究这些微生物的形态和结构，是食品微生物学的重要内容之一。

第一节细菌

细菌是以横二分裂方式繁殖，单细胞的原核生物。

或者说细菌是一类细胞细而短、结构简单、细胞壁坚韧、以二等分裂方式繁殖和水生性较强的原核微生物。

细菌的大小

细菌的基本形态

一、球菌（Coccus）

二、杆菌（Bacillus）

三、螺旋菌（Spirillarbacterium）

细菌的结构

一、细菌的基本结构

细胞构造模式图

细菌的基本结构是指各种菌都具有的细胞结构。

它包括细胞壁、细胞膜、细胞浆（细胞质）、核体、核蛋白体亦称核糖体和内含物等。

（一）细胞壁（CellWall）

1.细胞壁的主要功能

2.细胞壁的化学组成

（1）G（+）菌细胞壁化学组成：

①肽聚糖：

真细菌细胞壁的特有成分。

其含量占细胞壁物质的40～60%，多达90%。

多层网状结构。

双糖单位：

N-乙酰葡萄糖胺和N-乙酰胞壁酸，它们交替通过β—1,4苷键连接成的多糖骨架，

四短肽：

由L—丙氨酸、D—谷氨酸、L—赖氨酸，D—丙氨酸形成的小短肽，与胞壁酸相连

交联桥：

存在于相邻的两个短肽之间，连接一个短肽的L—赖氨酸与另一短肽的D—丙氨酸，例如金黄色葡萄球菌的交联桥由5个甘氨酸形成的小短肽。

从而使G（+）菌的细胞壁形成多层的空间网状、坚固致密结构。

②磷壁酸（垣酸）：

占细胞壁干重的50%。

分为甘油磷壁酸和核醇磷壁酸

③脂类：

其含量占细胞壁物质的2%。

除此之外，还有少量10%蛋白质。

（2）G（－）菌细胞壁的化学组成：

G（－）菌比G（+）菌细胞壁的结构与化学组成要复杂些，为多层结构。

①外膜（外壁层）：

它位于肽聚糖层的外表面，呈不规则的波浪形，主要由脂多糖、脂蛋白、脂质构成。

这些成分常与细菌的抗原性、毒性，以及对噬菌体的敏感性有关。

②肽聚糖：

仅占细胞壁干重的10～20%。

机械强度抵抗力比G（+）菌弱，双糖单位与G（+）菌相同。

差别在于：

由L—丙氨酸、D—谷氨酸、m—二氨基庚二酸、D—丙氨酸构成。

没有交联桥。

两肽尾的连接通过甲肽尾的D—丙氨酸与乙肽尾的m—二氨基庚二酸之间直接交联；

并且不是所有短肽都连接，有许多游离的短肽。

其含量占细胞壁物质的20%，脂类含量多少与细菌对某些抗菌药物的抗性有关，脂类能防碍药物的穿透。

除此之外，还含有60%蛋白质，但G（－）菌不含有磷壁酸。

表1-2G（-）菌与G（+）菌细胞壁的比较

菌型

肽聚糖

脂类

蛋白质

磷壁酸

二氨基庚二酸

G（+）菌

40～60%

2%

10%

+

-

G（-）菌

10～20%

20%

60%

细胞壁

交联桥

层数

外膜

机械强度

厚

单层

大

薄

多层

小

3.细胞壁与革兰氏染色

原理：

细菌细胞壁的结构及其化学组成决定了革兰氏染色反应。

现知G（+）菌由于细胞壁肽聚糖含量高，脂类含量低，乙醇处理中被脱水引起细胞壁肽聚糖层中孔径变小，通透性降低，结晶紫——碘复合物被保留在细胞内，细胞不被脱色，再用沙黄复染仍呈紫色；

对于G（-）菌细胞壁中脂类含量高，肽聚糖含量低，因而经脂溶剂乙醇的处理，溶解了脂类物质，导致G（-）菌细胞壁肽聚糖层中孔径变大，通透性增加，结晶紫——碘复合物亦被乙醇抽提出，再用沙黄复染菌体呈红色。

4.细胞壁与溶菌酶的溶菌作用

（二）细胞膜（CellMembrane）

细胞膜的功能为：

①控制细胞内、外的物质（营养物质和代谢废物）的运送、交换；

营养物质的选择性渗透和转运必须通过细胞膜。

②维持细胞内正常渗透压的屏障作用；

③合成细胞壁各种组分（LP、肽聚糖、磷壁酸）和荚膜等大分子的场所；

与生物合成作用有关。

④进行氧化磷酸化或光合磷酸化的产能基地；

⑤许多酶（β-半乳糖苷酶、有关细胞壁和荚膜的合成酶、ATP酶）和电子传递链组分的所在部位；

与细菌的呼吸作用有关。

⑥鞭毛的着生点和提供其运动所需的能量等。

⑦与物质的分解作用有关。

间体（mesosome）

（3）细胞质（cytoplasm）

质粒（Plasmid）是染色体以外的遗传物质，为环状闭合的双股DNA，携带有遗传信息，控制细菌某些特定的遗传性状，能在胞浆中自我复制，可维持许多代，细菌分裂时质粒可转移到子代细胞中。

核蛋白体（Ribosome）

（4）核质体（nuclearbody）

二、细菌的特殊结构

（一）荚膜（capsule）

l.糖被（glycocalyx）

包被于某些细菌细胞壁外的一层厚度不定的胶状物质，称为糖被。

糖被按其有无固定层次、层次厚薄又可细分为荚膜（capsule或macrocapsule，大荚膜）、微荚膜（microcapsule）、粘液层（slimelayer）和菌胶团（zoogloea）。

荚膜的功能为：

①保护作用；

②贮藏养料；

④表面附着作用，⑤细菌间的信息识别作用，如根瘤菌属（Rhizobium）；

⑥堆积代谢废物。

（二）鞭毛

鞭毛（flegellum）：

某些细菌长在体表的长丝状、波曲的附属物，称为鞭毛，其数目为一至数十根，具有运动的功能。

（三）菌毛（Pilus或fimbria）：

菌毛（曾有纤毛、激毛、伞毛、线毛或须毛等译名）是长在细菌体表的一种纤细、中空、短直、数量较多的蛋白质附属物，在革兰氏阴性细菌中较为常见。

（四）芽孢（endospore，spore）

某些细菌在其生长发育后期，可在细胞内形成一个圆形或椭圆形的抗逆性休眠体，称为芽孢。

由于每一营养细胞内仅生成一个芽孢，故芽孢无繁殖功能。

1.芽孢的种类

2.芽孢的构造和化学组成

芽孢构造地模式图

3.芽孢形成（sporulation）：

4.芽孢的萌发（germination）

5.芽孢的耐热性与抗不良环境因素

6.研究芽孢的意义

7.伴孢晶体（parasporalcrystal）

三、细菌的繁殖

四、细菌群体（菌落）的形态

菌落（colony）菌苔（lawn）

复习题

1．细菌概念

2．什么是革兰氏染色？

革兰氏染色的原理怎样？

3．绘图描述细菌的一般构造和特殊构造。

4．试述革兰氏阳性细菌与革兰氏阴性细菌细胞壁构造的异同点。

5．简述细菌的形态及其排列方式。

6．什么是细胞壁、细胞膜、间体、核质体？

它们有何功能？

7．什么是糖被？

糖被分集中类型，其化学组成和功能怎样？

8．鞭毛的着生方式怎样？

如何证实细菌是否存在鞭毛？

9．什么是芽胞？

绘图描述芽胞的构造，试分析芽胞抗逆性的原因。

10．芽胞是怎样形成的？

研究芽胞的意义是什么？

11．什么是菌落和菌苔？

细菌的菌落特征是什么？

教学目标

了解放线菌的基本形态。

教学的重点和难点

放线菌的概念

教学内容

第二节放线菌

放线菌（actinomycetes）是一类呈菌丝状生长、主要以孢子繁殖和陆生性强的原核生物。

放线菌与人类的关系极为密切。

一、放线菌的形态构造

放线菌菌丝体分为营养菌丝（基内菌丝），气生菌丝和孢子菌丝三个部分。

链霉菌孢子丝的形态多样，有直、波曲、钩状。

螺旋状、轮生（包括一级轮生和二级轮生）等多种。

各种链霉菌有不同形态的孢子丝，而且性状较稳定，是对它们进行分类、鉴定的重要指标。

螺旋状的孢子丝较为常见。

其螺旋的松紧、大小、转数和转向都较稳定。

转数在1～20转间，一般为5～10转，转向有左旋或右旋，一般以左旋居多。

根据孢子菌丝着生情况，形态以及孢子的形态等特征，是鉴定放线菌的重要依据。

二、放线菌的生理特性

放线菌大多数为需氧菌，只有少数为厌氧菌，生长最适温度为30-32℃，寄生菌则适宜在37-40℃生长，高温放线菌可在50-65℃下生长，绝大多数适宜在中性偏碱的pH6.8-7.5环境中生长。

放线菌的菌落常呈辐射状，故称放线菌。

菌落由菌丝体构成，因菌丝体能产生孢子，使菌落表面呈绒状和皱褶。

由于放线菌菌丝及孢子常具色素，也使菌落的正面、背面因菌种和培养基成分的不同呈现不同的颜色。

水溶性色素可扩散至培养基，脂溶性色素则不扩散。

三、放线菌的菌落特征

在固体培养基表面，放线菌的细胞有基内菌丝和气生菌丝的分化，气生菌丝到成熟时又会分化成孢子丝并产生成串的干粉状孢子，这些气生菌丝或孢子丝伸展在空气中，菌丝间一般都不存在毛细管水。

这就使放线菌获得其特有的与细菌不同的菌落特征：

干燥、不透明，表面呈紧密的丝绒状，上有一层色彩鲜艳的干粉；

菌落和培养基的连接紧密，难以挑取；

菌落的正反面颜色常常不一致，以及菌落边缘培养基的平面有变形现象，等等。

四、放线菌的繁殖

根据电子显微镜对放线菌超薄切片进行观察，发现放线菌孢子的形成只有横割分裂而无凝聚分裂方式。

什么是放线菌？

其菌落有何特点？

小结：

1.了解酵母菌、霉菌的基本形态。

2.掌握

酵母菌和霉菌的的繁殖方式

第三节真菌

主要的真核微生物有：

真菌酵母菌

真核微生物丝状真菌——霉菌

大型真菌（蕈菌）：

如灵芝、银耳、凤尾菇、猴头等。

显微藻类

原生动物

由于大型真菌（蕈菌）和显微藻类一般在植物学中有详细介绍，而原生动物则在动物学

中有较多描述，因此，这里就着重介绍真菌中的酵母菌和霉菌。

真菌是一类低等的真核生物，它们主要有以下五个特点：

①不能进行光合作用，不含有叶绿素，无根、茎、叶分化；

②以产生大量孢子进行繁殖，真菌有无性生殖和有性生殖，主要是孢子生殖；

③一般具有发达的菌丝体，多为多细胞的丝状体；

④营养方式为异养吸收型，营腐生或寄生生活的真核微生物；

⑤陆生性较强。

一、酵母菌（Yeast）

酵母菌一般具有以下五个特点：

①个体一般以单细胞状态存在；

②多数营出芽繁殖，也有的裂殖；

③能发酵糖类产能；

④细胞壁常含甘露聚糖；

⑤喜在含糖量较高、酸度较大的水生环境中生长。

（一）酵母菌的形态和大小

酵母菌是典型的真核微生物，其细胞直径一般比细菌粗1倍。

酵母菌细胞的形态通常有球状、卵圆状、椭圆状、株状或香肠状等多种，当它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连，这种藕节状的细胞串称假菌丝；

相反，如果细胞相连，且其间的横隔面积与细胞直径一致，则这种竹节状的细胞串就称真菌丝。

（二）酵母的细胞构造

酵母菌具有典型的细胞结构，有细胞壁、细胞膜、细胞浆、细胞核及其内含物等。

细胞壁甘露聚糖（mannan），葡聚糖（glucan），蛋白质分子、几丁质。

细胞膜细胞膜上所含的各种甾醇中，尤以麦角甾醇居多。

细胞核在Saccharomycescerevisiae的核中存在着17条染色体。

其他细胞构造酵母菌细胞的模式构造

（三）酵母菌的菌落

在固体培养基表面形成的菌落也与细菌相仿，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一等特点。

但由于酵母的细胞比细菌的大，细胞内颗粒较明显、细胞间隙含水量相对较少以及不能运动等特点，故反映在宏观上就产生了较大、较厚、外观较稠和较不透明的菌落。

酵母菌菌落的颜色比较单调，多数都呈乳白色或矿烛色，少数为红色，个别为黑色。

另外，凡不产生假菌丝的酵母菌，其菌落更为隆起，边缘十分圆整，而会产大量假菌丝的酵母，则菌落较平坦，表面和边缘较粗糙。

酵母菌的菌落一般还会散发出一股悦人的酒香味。

在液体培养基中，有些酵母可出现菌膜、壁环和底部沉淀。

（四）酵母菌的繁殖酵母菌的繁殖方式，以无性繁殖为主，也有有性繁殖。

现将几种有代表性的繁殖方式表解如下：

酵母菌的无性芽殖：

各属酵母菌都存在

繁殖方式裂殖：

在Schizosaccharomyces（裂殖酵母属）中存在

产无性孢子节孢子：

Geotricum（地霉属）产生

掷孢子：

Sporobolomyces（掷孢酵母束）产生

厚垣孢子：

Candidaalbicans产生

有性（产子囊孢子）：

如Saccharomyces（酵母属）、Zygosaccharomyces（接合酵母属）等有

1.无性繁殖

（1）芽殖（budding）

（2）裂殖（fission）

（3）产生掷孢子等无性孢子

2.有性繁殖

（五）生活史的三类型

二、霉菌（Molds）

（一）霉菌的形态构造

1.菌丝（hyphae）

2.菌丝体及其各种分化形式

菌丝体有两个基本类型：

密布在营养基质内部主要执行吸取营养物功能的菌丝体，称为营养菌丝体（vegetativemycelillm），而伸展到空气中的菌丝体，则称为气生菌丝体（aerialmycelium）。

营养菌丝体和气生菌丝体对不同的真菌来说，在它们的长期进化过程中，对于相应的环境条件已有了高度的适应性，并明显地表现在产生种种形态和功能不同的特化构造上。

营养菌丝体的特化形态

1.假根（rhizoid）

2.吸器（haustorium）

3.附着胞

4.附着枝

5.菌核（sclerotium）

6.菌索

7.匍匐菌丝（stolon）

8.菌环（ring）和菌网（net）

（二）霉菌的菌落

霉菌的细胞呈丝状，在固体培养基上有营养菌丝和气生菌丝的分化，气生菌丝间没有毛细管水，故它们的菌落与细菌和酵母的不同，而与放线菌的接近。

霉菌的菌落形态较大，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。

菌落的特征是微生物鉴定的重要形态指标。

（三）霉菌的繁殖方式1.孢子

真菌的孢子与细菌芽孢的比较

2.无性繁殖

（1）芽孢子

（2）裂生孢子（节孢子）（3）厚膜孢子（厚垣孢子）（4）孢子囊孢子

（5）分生孢子

3.有性繁殖

（1）接合孢子

（2）子囊孢子（3）卵孢子

1．绘图描述酵母菌的一般构造。

2．什么是酵母菌和霉菌？

它们的菌落特征怎样？

3．简述酵母菌和霉菌的繁殖方式。

4．什么是基内菌丝、营养菌丝、气生菌丝和孢子丝？

第＿＿＿＿课

初步了解病毒及噬菌体

噬菌体增殖

第四节病毒（Virus）

一、病毒的特点

（一）病毒个体特别微小。

（二）没有细胞结构，只含有一种核酸，DNA或RNA。

（三）专性寄生。

（四）病毒的特殊抗力。

（五）病毒（包括噬菌体

二、病毒的大小与形态

（一）病毒的大小

各种病毒大小相差很大。

小的病毒直径只有10nm，大的病毒直径超过250nm，粗略地说，多数病毒粒子的直径在100nm上下。

（二）形态

病毒的形态根据外形特征可分为五种：

球形、砖形、弹状、蝌蚪形、丝形（杆形）。

典型病毒粒子的构造由于病毒是非细胞生物，故单个病毒个体不能称作“单细胞”，

病毒离子核衣壳（基本构造）核心：

由DNA或RNA构成

衣壳：

由许多衣壳粒蛋白构成

包膜（非基本构造）由类脂或脂蛋白构成

（三）三类典型形态的病毒

1.螺旋对称的代表——烟草花叶病毒（TMV）

2.二十面体对称的代表——腺病毒（Adenovirus）这是一种动物病毒，

3.复合对称的代表——T偶数噬菌体

（四）病毒的核酸

三、病毒的增殖

（一）噬菌体的形态分类噬菌体有三种形状：

蝌蚪形（包括A型、B型），微球形（包括C、D、E型），纤维形或丝状形（F型）。

绝大多数噬菌体为蝌蚪形。

（二）噬菌体的结构

（三）噬菌体的繁殖其繁殖过程可分为吸附、侵入、DNA复制、组装、释放五个阶段。

（四）噬菌体与寄主细胞的关系

一种是：

当噬菌体感染寄主细胞后，在寄主细胞内繁殖，而引起细胞的迅速裂解，称为烈性噬菌体；

另一种是：

温和噬菌体感染寄主细胞后，潜伏在细胞内不繁殖，而是将其核酸整合插入到寄主细胞染色体的特定部位上，不引起细胞裂解，称为溶原性噬菌体或原噬菌体。

（五）噬菌体对环境的稳定性

1．什么是病毒？

病毒的特点怎样？

2．病毒粒子有几种对称方式？

试举例说明？

3．什么是烈性噬菌体、温和型噬菌体、溶原细菌和溶原转变？

4．简述噬菌体的增殖过程？

学习微生物细胞的基本化学组成和微生物的五大营养要素，学习微生物的营养类型。

微生物的五大营养要素和营养类型的含义。

第二章微生物的营养和代谢

第一节微生物所需的营养元素

一、微生物细胞的化学组成

二、微生物的营养物质及其功能

根据营养物质在机体中生理功能的不同，可将它们分为碳源、氮源、无机盐、生长因子和水五大类。

生长因子（growthfactor）通常指那些微生物生长所必需而且需要量很小，但微生物自身不能合成或合成量不足以满足机体生长需要的有机化合物。

三、微生物细胞内外物质交换的方式

1.单纯扩散2.促进扩散3.主动运输基团转位4、膜泡运输

四、微生物的营养类型及特性

根据碳源、能源及电子供体性质的不同，可将绝大部分微生物分为光能无机自养型（photolithoautotrophy）、光能有机异养型（photoorganoheterotrophy）、化能无机自养型（chemolithoautotrophy）及化能有机异养型（chemoorganoheterotrophy）四种类型。

（一）、细菌的营养类型

1.自养型细菌（或称为自养菌）

（1）光能自养菌这类细菌利用光能及无机碳化合物（CO2、碳酸盐）为碳源，合成细胞内含碳有机物，可在完全无机物的环境中生长。

（2）化能自养菌这类细菌能利用化学能及无机碳化合物，可以在完全无机物的环境中生长

亚硝酸细菌：

铁细菌：

2.异养型菌（或称异养菌）

（1）光能异养菌这类细菌能利用光能及有机碳化合物。

（2）化能异养菌这类菌能够利用化学能及有机碳化合物。

（二）、真菌的营养特性

真菌是异养型微生物。

（三）、放线菌的营养特性

放线菌是异养型微生物，

（四）、病毒的营养特性

病毒是严格专性寄生的微生物，只能生活在一定的活细胞组织内。

1．微生物的五大营养要素及其概念。

2．营养物质进出细胞的主要方式是什么？

3.根据能源和碳源不同可把微生物分为几个营养类型？

分别描述它们概念。

学习微生物培养基的基本常识。

培养基的类型。

第二节培养基

培养基（culturemedium）是人工配制的，适合微生物生长繁殖或产生代谢产物的营养基质。

一、配制培养基的原则

1.选择适宜的营养物质2.营养物质浓度及配比合适

3.控制pH条件4.控制氧化还原电位（redoxpotential）

5.原料来源的选择6.灭菌处理

二、培养基的类型及应用

培养基种类繁多，根据其成分物理状态和用途可将培养基分成多种类型。

1.按成分不同划分

（l）天然培养基（complexmedium）

（2）合成培养基（syntheticmedium）

2.根据物理状态划分

根据培养基中凝固剂的有无及含量的多少，可将培养基划分为固体培养基、半固体培养基和液体培养基三种类型。

3.按用途划分

（1）基础培养基（minimummedium）

（2）加富培养基（enrichmentmedium）

（3）鉴别培养基（differentialmedium）（4）选择培养基（selectivemedium）

（5）其他

1.培养基的概念。

2.培养基可以分为几种类型。

3.配置培养基的原则是什么？

了解微生物的代谢途径和代谢类型。

次级代谢产物的概念。

第三节微生物的代谢及其产物

一、微生物的呼吸

（一）微生物的呼吸作用

按照微生物与氧的关系，可把它们分成好氧菌（aerobe）和厌氧菌（anaerobe）两个大类，并可继续细分为五类。

现将它们表解如下：

二、微生物的物质代谢及其产物

（一）微生物的分解代谢

1.糖的分解

多糖分解

单糖的分解生物体内葡萄糖被降解成丙酮酸的过程称为糖酵解（glycolysis），主要分为四种途径：

EMP途径、HMP途径、ED途径、磷酸解酮酶途径。

（Ⅰ）EMP途径（Embden－Meyerhofpathway）

（Ⅱ）HMP途径

（Ⅲ）ED途径

（Ⅳ）磷酸解酮酶途径

葡萄糖经EMP途径，降解为丙酮酸是厌氧和兼性厌氧微生物进行糖的无氧降解的共同途径。

但不同微生物再进一步分解有较大差异，形成多种发酵类型，各自生成不同产物。

①酒精发酵②乳酸发酵③丙酸发酵④丁酸发酵

⑤混合酸发酵：

混合发酵又称甲酸发酵

2.蛋白质的分解蛋白质在有氧环境下被微生物分解的过程，称为腐化，这时蛋白质可被完全氧化，生成简单的化合物如二氧化碳，氢、氨、甲烷等。

蛋白质在厌氧的环境中被微生物分解的过程，称为腐败，

（二）