【正文】 因此這類菌的生長較為緩慢。根據(jù)微生物所利用的能源的不同，又可將微生物分為兩種能量代謝類型，一種是吸收光能來維持其生命活動的，稱為光能微生物，另一類是利用吸收的營養(yǎng)物質(zhì)降解產(chǎn)生化學能，稱為化能微生物。在厭氧微生物中，某些物質(zhì)的吸收和代謝產(chǎn)物的分泌是通過這種方式完成的。缺少這些生長因子會影響各種酶的活性，新陳代謝就不能正常進行。許多腐生型細菌、腸道菌、動植物致病菌一般都能利用銨鹽或硝酸鹽作為氮源。游離水則與之相反，具有一般水的特性，能流動，容易從細胞中排出，并能作為溶劑，幫助水溶性物質(zhì)進出細胞。那些能夠滿足機體生長、繁殖和完成各種生理活動所需要的物質(zhì)通常稱為營養(yǎng)物質(zhì)(nutrient)。3. 生物合成 生物合成包括核酸的復制，轉(zhuǎn)錄與蛋白質(zhì)的合成。衣殼呈對稱結(jié)構(gòu)排列?！、?接合孢子 由菌絲分化成兩個形狀相同、但性別不同的配子囊結(jié)合而形成的有性孢子叫接合孢子，如根霉。（2） 分生孢子 在菌絲頂端或分生孢子梗上以出芽方式形成單個、成鏈或成簇的孢子稱為分生孢子。菌絲細胞的結(jié)構(gòu)與酵母菌相似，不同的是多數(shù)霉菌細胞壁的成分中有幾丁質(zhì)，少數(shù)種類還含有纖維素。第一種：在生活史中單倍體營養(yǎng)階段較長，二倍體階段很短。如擲孢酵母屬（Sporobolomyces）等少數(shù)酵母菌產(chǎn)生擲孢子，其外形呈腎狀，鐮刀形或豆形，這種孢子是在卵圓形的營養(yǎng)細胞生出的小梗上形成的。三、酵母菌的繁殖方式酵母菌的繁殖方式有無性繁殖和有性繁殖兩種。大小約15530181。放線菌也可借菌絲斷裂的片斷形成親的菌體，這種繁殖方式23 / 118常見于液體培養(yǎng)基中。凝聚分裂形成凝聚孢子。 由于孢子含有不同色素，成熟的孢子堆也表現(xiàn)出特定的顏色，而且在一定條件下比較穩(wěn)定，故也是鑒定菌種的依據(jù)之一。它疊生于營養(yǎng)菌絲上，以至可覆蓋整個菌落表面。抗生素是主要的化學療劑，現(xiàn)在臨床所用的抗生素種類占井岡霉素、慶豐霉素、我國用的菌肥5406也是由涇陽鏈霉菌制成；有的放線菌還用于生產(chǎn)維生素、酶制劑；此外，在甾體轉(zhuǎn)化、石油脫蠟、烴類發(fā)酵、污水處理等方面也有應用。18 / 118圖29 常見細菌菌落的特征縱剖面：；；；；5. 臍狀；；。菌落靠得太近，由于營養(yǎng)物有限，有害17 / 118代謝物的分泌與積累，生長受到抑制。 ~ ；桿菌的大小(長寬)為（ ~）181。各種桿菌的長短、大小、粗細、彎曲程度差異較磊，有長桿菌、桿菌和短桿菌。又稱微球菌或小球菌。細菌鞭毛的著生類型如圖28。因而成熟的芽孢結(jié)構(gòu)特點是含水少、壁致密、含大量的抗性物質(zhì)。因此在微生物實驗室或工業(yè)發(fā)酵中常以是否殺死芽孢作為殺菌指標。④作為透性屏障。莢膜使細菌在固體培養(yǎng)基上形成光滑型菌落。它是由一條環(huán)狀雙鏈的DNA分子（脫氧核糖核酸）高度折疊纏繞而形成。其主要成分為蛋白質(zhì)、核酸、多糖、脂類、水分和少量無機鹽類。表21 G + 和G － 細胞壁化學組成及結(jié)構(gòu)比較肽 聚 糖細菌類群壁厚度（nm）含量（%）層次 網(wǎng)格結(jié)構(gòu)磷壁酸蛋白質(zhì)（%）脂多糖 脂肪（%）G+ 2080 4090 單層 緊密 + 約20 － 1~4G－ 10 510 多層 疏松 － 約60 + 11~22圖 23 細菌細胞壁的結(jié)構(gòu)圖；；c. 革蘭氏陰性菌細胞壁的圖解（3） 革蘭氏染色的機理 關(guān)于革蘭氏染色的機理有許多學說，目前一般認為與細胞壁的結(jié)構(gòu)和化學組成細胞壁的滲透性有關(guān)。它約占菌體干重的10%~25%。 總之，食品微生物學的任務在于，為人類提供既有益于健康、營養(yǎng)豐富，而又保證生命安全的食品。微生物既可在食品制造中起有益作用，又可通過食品給人類帶來危害。另一方面，由于微生物表面積和體積的比值大，與外界環(huán)境的接觸面大，3 / 118因而受環(huán)境影響也大。迄今為止，我們所知道的微生物近 10 萬種，現(xiàn)在仍然以每年發(fā)現(xiàn)幾百至上千個新種的趨勢在增加。指顯微鏡下的才可見的生物，它不是一個分類學上的名詞。如在適宜條件下，大腸桿菌 37℃時世代時間為 18 min，每 24 h 可分裂 80 次，每 24 h 的增殖數(shù)為 10 24 個。有些微生物體外附著一個保護層，如莢膜等，這樣一是可以作為營養(yǎng)，二是抵御吞噬細胞對它的吞噬。四、食品微生物學研究任務微生物在自然界廣泛存在，在食品原料和大多數(shù)食品上都存在著微生物。有些微生物是使人類致病的病原菌，有的微生物可產(chǎn)生毒素。特殊結(jié)構(gòu)只是某些細菌具有的，包括芽孢、莢膜、鞭毛等。外層為脂蛋白和脂多糖層，內(nèi)層為肽聚糖層。（3） 參與產(chǎn)能代謝。其內(nèi)充滿水分和鹽類或一些不溶性顆粒。10 / 118莢膜是細菌的特殊結(jié)構(gòu)?？杀Ｗo細菌免受干旱損傷，對于致病菌來說，則可保護它們免受宿主細胞的吞噬；② 貯藏養(yǎng)料。一般在121℃條件下，需15min~20min才能殺死芽孢。從圖 27 可知成熟的芽孢具有多層結(jié)構(gòu)。革蘭氏陰性菌的鞭毛最典型。(見圖 21)。細菌在多個不規(guī)則的平面上分裂，且分裂后的菌體無規(guī)則寺規(guī)程在一起呈葡萄串狀。（二）細菌細胞的大小 細菌的個體通常很小，常用微米(181。掃描電子顯微鏡觀察結(jié)果，也表明菌落特征與其中的細胞形狀和排列密切有關(guān)( 圖 256)。也可用固體瓊脂試管斜面，以劃線法接種，培養(yǎng) 35 天后觀察群體生長特征。人們在尋找、生產(chǎn)抗生素的過程中，逐步積累了有關(guān)放線菌的生態(tài)、形態(tài)、分類、生理特性及其代謝等方面的知識。因此，色素是鑒定菌種的重要依據(jù)。在光學顯微鏡下，孢子呈球形、橢圓形、桿狀、瓜子狀等；在電子顯微鏡下還可看到孢子的表面結(jié)構(gòu)，有的光滑、有的帶小疣、有的生刺(不同種的孢子，刺的粗細長短不同)或有毛發(fā)狀物(圖 263)。三、放線菌的繁殖方式 放線菌主要通過形成無性孢子的方式進行繁殖，也可借菌體為裂片段繁殖。孢囊孢子形成過程見圖 267。當然，也有少數(shù)酵母菌（約 25 種）是有害的，如魯氏酵母（Saccharomyces rouxii） 、蜂蜜酵母（Saccharomyces mellis）等能使蜂蜜、果醬變質(zhì)，有些酵母菌是發(fā)酵工業(yè)污染菌，使發(fā)酵產(chǎn)量降低或產(chǎn)生不良氣味，影響產(chǎn)品質(zhì)量，白假絲酵母（Candida albicans）又稱白色念珠菌）可引起皮膚、粘膜、呼吸道、消化道以及泌尿系統(tǒng)等多種疾病。 在液體培養(yǎng)基中，有的長在培養(yǎng)基底部并產(chǎn)生沉淀；有的在培養(yǎng)基中均勻生長；有的在培養(yǎng)基表面生長并形成菌膜或菌醭，其厚薄因種而異，有的甚至干而變皺。這種繁殖方式為裂殖。而有些酵母菌幾乎在所有培養(yǎng)基上都能形成大量子囊孢子；有的種類則必須用特殊培養(yǎng)基才能形成；有些酵母菌在長期的培養(yǎng)中會失去形成子囊孢子的能力。無隔膜菌絲是長管狀的單細胞，細胞內(nèi)含多個核；有隔膜菌絲是由隔膜分隔成許多細胞，細胞內(nèi)含有 1 個或多個細胞核。產(chǎn)生孢子囊的菌絲叫孢囊梗，孢囊梗伸入孢子囊的膨大部分叫囊軸。有性孢子的產(chǎn)生不如無性孢子那么頻繁和豐富，它們常常只在一些特殊的條件下產(chǎn)生。有些較大病毒除含核酸和基白質(zhì)外，還含有類脂質(zhì)和多糖等成分。吸附過程受環(huán)境因素的影響。溶原性是遺傳的，溶原性細菌的后代也是溶原性的。同種微生物處于發(fā)育的不同時期或不同的環(huán)境其水分含量也有差異，幼齡菌含水量較多，衰老和休眠體含水量較少。因此，氮素對微生物的生長發(fā)育有著重要的意義。五、生長因子生長因子（growth factor ）通常指那些微生物生長所必需而且需要量很小的，但微生物自身不能合成，必須在培養(yǎng)基中加入的有機營養(yǎng)物。所不同的是這種物質(zhì)運輸方式需要借助于細胞膜上的一種稱為滲透酶的特異性蛋白（運載營養(yǎng)物質(zhì)）參與物質(zhì)的運輸，這樣加速了營養(yǎng)物質(zhì)的透過程度，以滿足微生物細胞代謝的需要。根據(jù)微生物所要求的碳源不同（無機碳化合物39 / 118或有機碳合化物） ，可以將它們分為自養(yǎng)微生物和異養(yǎng)微生物兩大類。這樣的處理 方法被叫做濕法冶金。例如，紅螺細菌利用異丙醇作為供氫體，進行光合作用，并積累丙酮酸。光能自養(yǎng)微生物都含有光合色素，能夠進行光合作用。如大腸桿菌在生長期中，細胞中的鉀離子濃度比細胞外環(huán)境高許多倍。但不同的物質(zhì)對細胞膜的滲透性不一樣，根據(jù)對細胞膜結(jié)構(gòu)以及物質(zhì)傳遞的研究，目前一般認為營養(yǎng)物質(zhì)主要以單純擴散、促進擴散、主動運輸和基團轉(zhuǎn)位四種方式透過微生物細胞膜。四、無機鹽無機鹽（mineral salts）是微生物生長必不可少的一類營養(yǎng)物質(zhì)，也是構(gòu)成微生物細胞結(jié)構(gòu)物質(zhì)不可缺少的級成成分。由于水是熱的良導體，故能有效地吸收代謝過程中產(chǎn)生的熱量，使細胞溫度不致于驟然升高， 能有效地調(diào)節(jié)細胞內(nèi)的溫度。營養(yǎng)物質(zhì)是機體進行各種生理活動的物質(zhì)基礎。5. 釋放 噬菌體粒子完成裝配后，宿主細胞裂解，釋放出子代噬菌體粒子。有些較大型病毒，在它們的核衣殼外還有一層包被物，稱為包膜或囊膜，包膜外常有刺突，它是多糖與蛋白質(zhì)的復合物。30 / 118第五節(jié) 病 毒（2 學時）病毒區(qū)別于其他生物的主要特征如下：，僅含一種類型的核酸DNA 或 RNA，至今尚未發(fā)現(xiàn)二者兼有的病毒。29 / 118（3） 節(jié)孢子 又稱裂生孢子，由菌絲斷裂形成。菌落表面常呈現(xiàn)出肉眼可見的不同結(jié)構(gòu)和色澤特征，這是因為霉菌形成的孢子有不同形狀、構(gòu)造和顏色，有的水溶性色素可分泌到培養(yǎng)基中，使菌落背面呈現(xiàn)不同顏色；一些生長較快的霉菌菌落，處于菌落中心的菌絲菌齡較大，位于邊緣的則較年幼。第四節(jié) 霉 菌（2 學時）霉菌是絲狀真菌的統(tǒng)稱。2. 有性繁殖。凡25 / 118具有性繁殖產(chǎn)生子囊孢子的酵母稱為真酵母。m。第三節(jié) 酵母菌（2 學時）真核微生物是指細胞核有核仁和核膜，能進行有絲分裂，細胞質(zhì)中存在線粒體和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)等細胞器的微生物。多數(shù)放線菌按此方式形成孢子，如鏈霉菌孢子的形成多屬此類型。 放線菌的發(fā)育周期是一個連續(xù)的過程。 3. 孢子絲 當氣生菌絲體發(fā)育到一定程度，其上分化出可形成孢子的菌絲即孢子絲，又名產(chǎn)孢絲或繁殖菌絲。20 / 118一、放線菌的形態(tài)與結(jié)構(gòu) 放線菌菌體為單細胞，大多由分枝發(fā)達的菌絲組成，最簡單的為桿狀或具原始菌絲。1984 年，美國學者是瓦克斯曼(Waksman)把好氣性腐生放線菌另立為鏈霉菌屬，以與放線菌屬相區(qū)別，而將厭氣性寄生的種類仍保留原名放線菌屬(Actinomyces)。一般細菌需要培養(yǎng) 37 天甚至 10天觀察，同時還應選擇分布比較稀疏處的單個菌落觀察。m（ 2 ~60）181。3. 螺旋菌 菌體呈彎曲狀的桿菌。細菌沿一個平面分裂，且分裂后菌體成對排列。28 鞭毛著生方式1一端生鞭毛 2 兩端叢生鞭毛 3 兩端鞭毛 4周生鞭毛8. 纖毛纖毛又稱菌毛、傘毛、須毛等。菌種不同所需環(huán)境條件也不相同，大多數(shù)細菌的芽孢在營養(yǎng)缺乏、代謝產(chǎn)物積累、溫度較高等生存環(huán)境較差時形成。有些湖底沉積土中的芽孢桿菌經(jīng)500~1000年后仍有活力，還有經(jīng)2022年甚至更長時間仍保持芽孢生命力的記載。在食品工業(yè)中，由于產(chǎn)莢膜細菌的污染，可造成面包、牛奶、酒類和飲料11 / 118等食品的黏性變質(zhì)。（2）粘液層。m ~2181。由于含有較多的核糖核酸 (特別在幼齡和生長期含量更高)，所以呈現(xiàn)較強的嗜堿性，易被堿性和中性染料染色。反之，革蘭氏陰性菌因其細胞壁肽聚糖層薄且網(wǎng)格結(jié)構(gòu)疏松，脂類含量又高，當酒精(或丙酮)脫色時，脂類物質(zhì)溶解，細胞壁通透性增大，使結(jié)晶紫—碘復合物較易被洗脫出來。肽聚糖是原原核微生物細胞壁所特有的成分。細胞繁殖僅以無性的二分裂方式，少數(shù)種類偶爾通過原始的接合作用產(chǎn)生接合子。但當時并不知道是微生物的作用。同時防止形成對人有更大危害的病原微生物，例如濫用抗菌素、導致產(chǎn)生耐藥性，甚至形成抗菌素依耐型。自然界中微生物存在的數(shù)量往往超出一般人們的預料。研究微生物及其生命活動規(guī)律，是為了更好地利用、控制、改造微生物，使之為人類服務。如在適宜環(huán)境下，大腸桿菌每小時可消耗的糖類2 / 118相當于其自身重量的 2 000 倍。 微生物在自然界的分布極為廣泛，除了火山噴發(fā)中心區(qū)和人為的無菌環(huán)境外，到處都有分布，土壤、水域、空氣，動植物和人類體內(nèi)外，都已分布有各種不同的微生物。真核生物和原核生物不僅細胞核的結(jié)構(gòu)不同，而且其性狀也有差別。 我國幅員遼闊，微生物資源豐富。另一方面，不少細菌是人類和動植物的病原菌，有的致病菌產(chǎn)生毒素引起寄主患病，如肉毒梭菌，在滅菌不徹底的罐頭中厭氧生長產(chǎn)生劇毒的肉毒毒素（一克足以殺死 100 萬人）有的細菌如肺炎鏈球菌雖不產(chǎn)生任何毒素，但能在肺組織中大量繁殖，導致肺功能障礙，嚴重時引起寄主死亡。約占細胞壁干重的40%~90%，且網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)致菌體呈紅色者為G －番紅復染番紅復染 菌體仍呈深紫色者為G +乙醇(或丙酮)脫色褪色不褪色細菌涂片 草酸銨結(jié)晶紫初染 魯哥氏碘液媒染 7 / 118密。具有重要的生理功能，主要有：（1）選擇滲透性。這些顆粒通常較大，并為單層膜所包圍，經(jīng)適當染色可在光學顯微鏡下觀察到，它們是成熟細菌細胞在其生存環(huán)境中營養(yǎng)過剩時的積累，營養(yǎng)缺乏時又可被利用。根據(jù)其功能不同可分為三類：①致育因子(F因子)，與有性接合有關(guān)；② 抗藥性質(zhì)粒(R因子)，與抗藥性有關(guān)；③降解性質(zhì)粒，與降解污染物有關(guān)。產(chǎn)生莢膜的細菌并不是在整個生活期內(nèi)都能形成莢膜，如某些鏈球菌在生長早期形成莢膜，后期則消失。又叫內(nèi)生孢子。12 / 118而破傷風梭狀芽孢桿菌的芽孢則位于細胞一端，且直徑大于細胞寬度，呈鼓槌狀。大多數(shù)的球菌沒有鞭毛；桿菌有的生鞭毛，有的不生鞭毛；螺旋菌一般都有鞭毛。二、細菌的形態(tài)與排列方式 （一）細菌的