《食品微生物学》授课教案第六章微生物的遗传变异与菌种选育

绪论教学目标：了解食品微生物的研究对象及发展史以及食品微生物学在我国的发展状况前景，对食品微生物学整体有一个大致了解。

激发同学的学习兴趣。

教学难点：微生物学的发展史。

教学重点：（1）、微生物的特点（2）、微生物的发展史（3）、我国食品微生物工业的发展状况教学方法：重点讲授参考书目：（1）、江汉湖主编：《食品微生物学》，中国农业出版社，2002；（2）、无锡轻工学院合编：《食品微生物学》，轻工出版社，1988；（3）、张文治主编：《食品微生物学》，中国轻工出版社，1995 ；（4）、武汉大学主编：《微生物学》，高等教育出版社，1996第二版；（5）、杨洁彬等编：《食品微生物学》，北京农业大学出版社，1995；第一节微生物与食品微生物学一、微生物学的研究对象（一）、微生物和微生物学1、什么是微生物非细胞生物——病毒、噬菌体生物原核生物细胞生物低等动植物真核生物真菌类高等动植物原生动物藻类低等藻类高等藻类以上除了高等动植物，高等藻类以外都属于微生物范畴也有人把原生动物和藻类排除在外。

微生物不是生物分类学中的名词，而是所有小生物的统称。

2、什么是微生物学？微生物学就是研究以上这些微生物的形态结构、生长繁殖、遗传、变异、生理生化等特征以及微生物在自然界中的分布、作用和与人类及其他生物相互关系的一门学科，通过对各种微生物的研究，达到利用、控制改造它们、使其为人类造福的目的。

（二）、微生物的一般特点1、个体微小、结构简单微生物大小往往以微米来计，仅有十分之一至几个微米，只能用显微镜才能观察到。

结构简单，往往是一个单细胞结构，仅有细胞膜、细胞核等结构。

2、种类多、分布广据统计，以发现的微生物种类多达十万种以上。

由于不同的微生物种类的特点及代谢以及环境条件的要求和适应等都有不同，因而能广泛分布于自然界。

在土壤、大气、水中、各种物品上、人和动植物的体内外都有微生物的存在。

甚至在高空、深海、矿层、沙漠和冰雪等地方都有微生物的存在。

课教案学年学期：2008～2009 学年第二学期课程名称：食品微生物学主讲教师：授课对象：食品科学与工程专业第1 教学周（第1 次课）第页第1 教学周（第 1 次课）第页分析两面性： 育种 及抗药性第 1 教学周（第 2 次课）第页5.六界系统6．三原界系统Ⅲ . 微生物的共性特点1. 种类多（从发现晚，个体小难研究观察，以及近几年所发现的种类和本人 对微生物新种和新属的发现等几讲述种类多的实践应用通过历史事件强 调净化水的重要 性阐明意义和条件 举例并与化工比 较 举例第2 教学周(第 3 次课) 第页第2 教学周（第3-4 次课）第页（2）功能（3）厚度（4）组成ⅰ肽聚糖讲解肽聚糖的组成单位，G+和G-菌的差别介绍肽聚糖研究的热点（补充材料）；肽聚糖的生物活性及功能如免疫调节、抗肿瘤、细胞毒性等。

ⅱ 垣酸ⅲG-菌的外壁层类脂A核心多糖O –特异侧链（5）原生质体，球形体，L 型细菌，拟圆球体提出问题：为什么G-菌去壁不完全？G-菌为什么对青霉素没有G+菌敏感？为什么称为L-型？讲L-型细菌时重点讲述形态特征与菌落特征。

（6）革兰氏染色的机理提出问题：革兰氏染色关键步骤是哪一步？在讲述三个学说后，让学生思考，哪一个学说会更合理？2.细胞膜（略讲）3.中间体组成；功能强调功能在介绍原生质体概念后，讲解溶菌酶和青霉素的作用机理？讲三个学说讲解幼龄菌为色第2 教学周（第 4 次课）第3 教学周（第5次课）第页第教学周（第次课）第页第教学周（第次课）第页第4 教学周（第7次课）第页第教学周（第次课）第页第4 教学周（第8次课）第页第教学周/第节（第次课）第页第5 教学周（第9次课）第页第5 教学周（第9 次课）第页第5 教学周（第10 次课）第页第5 教学周（第10 次课）第页第页第6 教学周（第11 次课）教学基本内容备注教学目的：通过本次课教学，使学生掌握选择和设计培养基的基本方法和原理，学会分离和选择一些微生物的原理和基本实验条件教学重点：培养基教学难点：选择培养基，鉴别培养基，及其应用教具：多媒体课时安排：2 学时教学内容：第三部分微生物对营养物质的吸收Ⅰ . 单纯扩散1.概念2.特点Ⅱ . 促进扩散1.概念2.特点Ⅲ . 主动运输1.概念2.特点Ⅳ . 基团移位1.概念2.特点第四部分培养基概念Ⅰ . 使用和设计培养基的原则和方法Ⅱ . 培养基类型（. 根据营养成分是否已知可分为：（1）天然培养基（2）合成培养基（3）半合成培养基教学基本内容备注第6 教学周（第12-13 次课）第页第7 教学周（第14 次课）第页教学目的：通过本章教学，使学生掌握微生物生长，繁殖，死亡等基本概念，掌握微生物生长的规律，生长的测定和生长方式的基本知识；了解研究微生物生长的理论和实践意义教学重点：生长的测定，分批培养细菌及单细胞微生物的生长规律教具：多媒体课时安排：4 学时教学内容：第七章微生物的生长及影响因素基本概念1.生长2.繁殖3.发育4.死亡Ⅰ . 研究微生物生长的两个先决条件1.两个先决条件（1）纯培养（2）同步生长2.什么是纯培养和同步生长？3.需要两个先决条件的原因？4.获得纯培养和同步生长的方法（1）纯培养的方法（2）同步生长的获得方法A.选择法B.诱导法Ⅱ . 微生物生长的测量1.细胞数量的测量（1 ）直接测定法A.使用血球计数板B. 使用电子计数器（例如库尔特粒度仪）（2）活菌计数A. 平皿菌落计数法B.薄膜过滤法C.涂片染色法D.比例计数法2.细胞重量的测定（1 ）干重法（2）比浊法（3）氮量法叶绿色含量法（藻类）（4）ATP 含量法第8 教学周（第15 次课）第页教学基本内容备第 8 教学周（第16 次课）第页教学内容：III. 微生物生长的含义 IV. 微生物培养的两种方法分批培养 （密闭系统 ） 连续培养 （开放系统 ）1. 批培养和连续培养的概念2. 微生物分批培养曲线－－生长曲线（ 1 ）延迟期A. 概念B. 曲线形状C. 该时期特点D. 影响此时其长短的因素E. 出现延迟期的原因（ 2）对数生长期A. 概念B. 曲线形状C. 该时期特点D. 应用（ 3）稳定期A. 概念B. 特点C. 应用（ 4）衰亡期A. 特点 3. 有关计算 4. 微生物连续培养结合图举例运用公教学基本内容备（1）恒化培养（2）恒浊培养第8 教学周（第16 次课）第页教学基本内容备教学目的：通过本章教学，使学生掌握灭菌，消毒，防腐，卫生处理等基本概念，掌握微生物死亡规律及用理化因素控制微生物，了解控制微生物的理论和实践意义教学重点：各种理化因素控制微生物生长的原理及应用教具：多媒体课时安排：2 学时影响微生物生长的因素I.几个基本概念防腐消毒灭菌商业灭菌II.影响微生物生长的主要因素1．．温度2．氧气3．pH4．其他影响因素A.辐射B.重金属及重金属盐C.强酸、强碱及有机化合物D.化学消毒剂与石炭酸系数E.化学治疗剂F.超声波与渗透压III.物理灭菌的代表——高温（1 ）干热灭菌法①火焰灭菌法第教学周/第节（第次课）第页教学基本内容备②干热灭菌法第教学周/第节（第次课）第页第9 教学周（第17 次课）第页第教学周(第次课) 第页教学基本内容备111.菌种的退化、复壮和保藏1.菌种的衰退与复壮⑴衰退⑵防止衰退的方法狭义的概念⑶菌种的复壮广义的概念2.菌种的保藏⑴原则⑵条件⑶方法第10 教学周（第20 次课）第页第11 教学周（第21 次课）第页教学目的：通过本次教学使学生掌握微生物在食品制造中的作用教学重点：细菌发酵食品，真菌发酵食品教具：多媒体课时安排：2 学时教学内容第十章微生物在食品制造中的作用I ．以细菌为主体的发酵食品1.乳酸发酵食品2.食醋3.味精II.以酵母菌为主体的发酵食品1.面包：酵母将面粉中的糖类化合物分解形成CO2、醇、醛、有机酸等产物。

食品微生物学教案【篇一：2011食品微生物学教案】第一章绪论微生物: 一类个体微小、结构简单、肉眼不可见或看不清楚的微小生物的统称。

微生物的种类: 原核细胞型微生物真核细胞型微生物非细胞型微生物微生物的特点1.个体微小，比表面积大2．繁殖快，个体长不大3．物种多，分布广，食谱杂4．适应性强，易变异5.观察和研究的手段特殊微生物学（microbiology）:是研究微生物在一定条件下的形态结构、生理生化、遗传变异以及微生物的进化、分类、生态等生命活动规律及其应用的一门学科。

微生物学的形成和发展:巴斯德柯赫食品微生物学: 是专门研究与食品有关的微生物的种类、特点及其在一定条件下与食品工业关系的一门学科。

食品微生物学的任务 :有益微生物在食品制造中的作用有害微生物对食品的危害及防止第二章原核生物的形态、结构和功能细菌（bacteria）:是一类个体微小、有细胞壁的单细胞原核微生物。

基本形态分为：球状 ---球菌杆状 ---杆菌螺旋状---螺旋菌其中以杆菌最为常见，球菌次之，螺旋菌较少。

革兰氏染色法? 染色程序：丹麦医生革兰细菌涂片→草酸铵结晶紫初染→鲁哥氏碘液媒染→乙醇(或丙酮)脱色→番红复染? 染色结果：兰紫色——Ｇ＋菌红色——Ｇ－菌革兰氏染色的机理质粒: 一种自我复制、稳定遗传和表达的染色体外的遗传因子(环状dna分子)? 糖被: 某些细菌在新陈代谢过程中产生的覆盖在细胞壁外的一层疏松透明的粘液状物质? 类型：(1) 微荚膜: ＜0.2um(2) 荚膜：有明显的边缘。

(3) 粘液层：没有明显的边缘(4) 菌胶团：菌体连为一体。

? 糖被主要功能有：①保护菌体→→②贮藏养料。

③表面吸附作用。

④作为透性屏障。

⑤细菌间的信息识别作用。

⑥堆积代谢产物。

糖被与生产实践的关系鉴定菌种提取葡聚糖—“代血浆”胞外多糖：黄原胶用于石油开采菌胶团用于处理污水某些细菌生长到一定阶段，在细胞内形成一个圆形、椭圆形或圆柱形，高度折光，厚壁，含水量极低，抗逆性强的休眠体，称为芽孢。

《食品微生物学》教学讲义黄志明课程名称：食品微生物学英文名称：food microbiology课程编号：10082201课程总学时：72<非师,其中,讲课36,实验36,>课程学分：4适用专业：食品科学与工程一、课程简介《食品微生物学》课程是食品专业必修课本课程由二大部分组成,前部分学习与食品有关的微生物的形态、分类、生理、代谢、生长、遗传变异等基础理论知识,后一部分学习微生物在生产应用,并重点学习由微生物引起食品变质基本原理.通过学习,使学生掌握食品微生物学的基础知识、基础理论和基本实验技能,能运用食品微生物学的科学理论,辩别有益的、腐败的和病原微生物,充分利用好各种有益微生物,提高食品质量；控制腐败微生物和病原微生物,防止食品变质和杜绝因食品引起的病害；能在发酵食品工业中指导生产工作,能在卫生监督机构工作中监督食品生产的卫生质量.二、课程内容与基本要求本课程总学时数为72学时其中理论课为36学时,实验课36学时,具体分配如下：第一章绪论〔1学时〕本章要求：1．掌握食品微生物概念与特点2．了解微生物学研究的主要内容与发展史：主要内容：微生物学的研究对象和任务；微生物学的发展；微生物在生物界中的地位；微生物的概念和特点；微生物学及其发展史；微生物学的概念和分支学科；微生物学发展的奠基者.学习要求：掌握微生物的概念和特点,微生物的分类和命名规则；了解微生物学的形成及其发展历史以及食品微生物学的主要研究内容；安排作业1次.复习与作业要求：复习、以思考题为重点.思考题：1.什么是微生物,其常用的量度单位是什么？2.微生物有哪些特点？试从这些特点的某一方面举例说明在实践中的意义.3.简述列文虎克,巴斯德和科赫在微生物学发展中的贡献.4.举例说明微生物的命名.5.什么是微生物学？它有哪些分科？6.简述微生物学发展史<几期,各期划分的标准及主要成就>.7.什么是食品微生物学? 它与食品工业的关系如何？一．微生物<Microorganism>：的定义,种类、特点〔一〕、微生物的定义——微生物是指一大群个体体积微小〔通常直径小于0.1mm,要借助光学显微镜甚至电子显微镜才能看清它们的形态结构〕,结构简单,大多是单细胞,少数是多细胞,还有些是没有细胞结构的低等生物类群统称.〔二〕、主要类群：细菌、放线菌、立克次氏体、支原体、衣原体、真菌〔霉菌、酵母〕和病毒；单细胞藻类和原生动物也是属于微生物,微生物在生物界中所占的地位：原核生物界、原生生物界、真菌界、病毒界、植物界和动物界生物分为原核生物界<细菌>原生生物界<藻类, 原生动物>、真菌界<酵母、霉菌>植物界、动物界和病毒界微生物在六界中占有四界, 显示了微生物在自然界的重要地位非细胞型微生物病毒原核细胞型微生物真核细胞型微生物细菌、支原体、衣原体、立克次体、螺旋体、放线菌真菌<酵母、霉菌>非细胞型微生物乙肝病毒腺病毒噬菌体流感病毒HIVEbola病毒原核细胞型微生物螺旋体真核细胞型微生物单细胞型真菌多细胞型真菌〔三〕、微生物主要特点：〔1〕、个体微小、结构简单微生物的个体极其微小,必须借助显微镜放大才能看清.表示微生物大小的单位是微米或纳米.用细菌中的杆菌为例可以形象地说明微生物个体的细小.杆菌的宽度是0.5微米,因此80个杆菌"肩并肩"地排列成横队,也只有一根头发丝的宽度.杆菌的长度约2微米,故1500个杆菌头尾衔接起来仅有一颗芝麻长.我们今天知道的最小微生物是病毒,如细小病毒的直径只有20纳米〔1纳米为百万分之一毫米〕.〔2〕、种类多、分布广；微生物种类繁多.迄今为止,我们所知道的微生物约有10万种,有人估计目前已知的种只占地球上实际存在的微生物总数的20%,微生物很可能是地球上物种最多的一类.微生物资源是极其丰富的,但在人类生产和生活中仅开发利用了已发现微生物种数的1%.〔3〕、适应性强、易变异；〔4〕、生长繁殖速度快；微生物以惊人的速度"生儿育女".例如大肠杆菌在合适的生长条件下,12.5-20分钟便可繁殖一代,每小时可分裂3次,由1个变成8个.每昼夜可繁殖72代,由1个细菌变成4722366500万亿个〔重约4722吨〕；经48小时后,则可产生2.2×1043个后代,如此多的细菌的重量约等于4000个地球之重.当然,由于种种条件的限制,这种疯狂的繁殖是不可能实现的.细菌数量的翻番只能维持几个小时,不可能无限制地繁殖.因而在培养液中繁殖细菌,它们的数量一般仅能达到每毫升1－10亿个,最多达到100亿.尽管如此,它的繁殖速度仍比高等生物高出千万倍.微生物的这一特性在发酵工业上具有重要意义,可以提高生产效率,缩短发酵周期.〔5〕、容易培养；微生物对营养要求不高、食谱杂.微生物繁殖快,生产中许多副产物是微生物良好培养基.变废为宝微生物生长繁殖条件要求低.〔6〕、代谢类型多,代谢强度大把一定体积的物体分割得越小,它们的总表面积就越大,可以把物体的表面积和体积之比称为比表面积.如果把人的比表面积值定为1,则大肠杆菌的比表面积值竟高达30万！由于微生物的比表面积大得惊人,所以与外界环境的接触面特别大,这非常有利于微生物通过体表吸收营养和排泄废物,就使它们的"胃口"十分庞大.如大肠杆菌在合适条件下,每小时可以消耗相当于自身重量2000倍的糖,而人要完成这样一个规模则需要40年之久.如果说一个50公斤的人一天吃掉与体重等重的食物,恐怕无人会相信.我们可以利用微生物这个特性,发挥"微生物工厂"的作用,使大量基质在短时间内转化为大量有用的化工、医药产品或食品,为人类造福,使有害物质化为无害,将不能利用的物质变为植物的肥料.二、微生物学的创立与发展史〔一〕微生物学的启蒙时代----形态学时期1．列文虎克〔Antony van Leeuwenhoek 荷兰,1632-1723〕：第一次用单式显微镜下发现了微生物,当时称微动物,从而揭开了微生物的奥秘.实验微生物学时期<十七世纪下半叶至二十世纪初>1、微生物的发现和微生物形态学时期荷兰人列文虎克<Leeuwenhoek><1632-1723>是微生物学的先驱微生物学的开山鼻祖——列文虎克•荷兰人用自己制造的显微镜观察到了被他称为"小动物"的微生物世界•发现了杆菌、球菌和螺形菌•实实在在看到并记录了一类从前没有人看到过的微小生命•因为这个伟大的发现,他当上了英国皇家学会的会员列文虎克和他自制的显微镜〔放大266倍〕列文虎克观察到的微生物〔二〕微生物学的奠基时代----生理学时期1. 巴斯德〔Louis Pasteur 法国,1822-1895〕：微生物学的奠基人.* 研究了酒病,蚕病,狂犬病,发明了巴斯德消毒法2．科赫〔Robert Kock 德国,1843-1910〕：细菌学奠基人.*建立了研究微生物的一系列方法〔如分离、培养、染色等技术〕*建立了病原学说微生物生理学时期建立了一套独特的研究方法,寻找各种传染病病原菌巴斯德在观察受狂犬病感染的兔脊髓著名的巴斯德研究院巴斯德在微生物学上的贡献•有机物发酵和腐败由微生物引起•解决葡萄酒和啤酒变酸问题——创立巴氏消毒法•19世纪70年代,研究炭疽病,拯救了畜牧业•1881年研制成功减毒活疫苗——开创人类战胜传染病的新世纪•1885年,巴斯德第一次治好了被疯狗咬伤的9岁男孩梅斯特——奠定了免疫学基础微生物方法学和医学微生物学奠基人——科赫•1882年发现引起结核病的病原——分离出结核杆菌•创立了微生物学检查方法：固体培养技术、染色技术、实验动物感染•发现炭疽杆菌、霍乱弧菌•总结了著名的"科赫法则" ---确立病原微生物•1905年获得了诺贝尔医学和生理学奖分离细菌的固体培养基〔三〕微生物学的发展时代----分子生物学时期二十世纪中叶至今硝化作用、固氮作用•酶•生物氧化•DNA•微生物与基因工程三、微生物学与食品微生物学：➢微生物学<microbiology>：是生命科学的一个重要分支,是研究微生物的类型、分布、形态、结构、代谢、生长繁殖、遗传、进化,以及与人类、动物、植物等相互关系的一门科学.➢微生物学工作者的任务：是将对人类有益的微生物用于生产实际,对人类有害的微生物予以改造、控制和消灭；使微生物学朝向人类需要的方向发展.食品微生物学是专门研究微生物与食品之间关系的一门学科,它是微生物学的一个重要分支.是一门综合学科食品微生物学研究的内容：1、研究与食品有关的微生物的生命活动规律2、研究有益微生物,为人类制造食品3、研究如何控制有害微生物,防止食品发生腐败变质4、研究检测食品微生物的方法,制定指标绪论作业一、名词解释：1、微生物2、微生物学二、填空：微生物分为三类：-----------,------------,---------.三、简述题：1、简述微生物的特点2、简述微生物学发展史上的几个阶段本章小结1、微生物的概念和特点2、微生物发展史上的重要人物3、微生物与人类的关系第二章微生物的形态〔9学时〕本章要求：1．掌握细菌的大小形态和.细胞的结构、繁殖方式、培养特征2．掌握革兰氏染色法3．掌握酵母菌、霉菌、放线菌的大小形态.和细胞的结构、繁殖方式、培养特征4．掌握噬菌体形态.特征、繁殖方式主要内容：I 原核微生物一、细菌：细菌的形态和大小,细菌的细胞结构,细菌的菌落特征,细菌的繁殖,细菌的代表属二、放线菌：放线菌的形态,放线菌的菌落特征,放线菌的繁殖三、细菌的分类和鉴定方法微生物的分类和命名；II真核微生物五、霉菌：霉菌的形态,霉菌的细胞结构,霉菌的菌落特征,霉菌的繁殖,霉菌的代表属六、酵母菌：酵母菌的形态和大小,酵母菌的细胞结构,酵母菌的菌落特征,酵母菌的繁殖,酵母菌的代表属学习要求：重点掌握细菌,霉菌,酵母菌的细胞形态结构,生理功能及菌落特性,了解真菌无性和有性孢子的形成特性,比较真核微生物和原核微生物的细胞基本特性；了解微生物分类鉴定方法.安排作业2次.复习与作业要求：全面复习、以思考题为重点.思考题：1.什么是细菌？简述细菌与人类的关系.2.细菌有哪些基本形态？3.试绘出细菌细胞构造的模式图,注明其一般和特殊构造,并扼要说明各部分的生理功能.4.简述细菌革兰氏染色的程序,原理与结果表示.5.简要说明G+和G-细菌细胞壁的构造特点及成分.6.什么是荚膜？其化学成分如何？有何功能？7.什么是芽孢？有何特点？8.什么是鞭毛？有何功能？9.简述细菌的繁殖方式.10.简述真菌的特点与概念.11.真菌细胞结构与细菌细胞结构有何不同？12.真菌产生的孢子有哪些？试比较它们的异同点.13.真菌的菌落有哪些特征？14.什么是真菌的生活史？有哪两种类型？15.什么是放线菌？为什么说放线菌是介于细菌与真菌之间而又接近于细菌的一类微生物？16.简述微生物分类鉴定的方法？第一节概述原核微生物〔Prokaryotic microorganism〕：原核〔细菌、放线菌、〕真核微生物<Eukaryotic microorganism>：真核〔霉菌、酵母〕主要区别：核仁、核膜、有丝分裂过程以及细胞器的不同〔见表2-1〕无细胞结构微生物；病毒微生物的分类一、微生物的分类单位：界〔Kingdom〕门〔Phylum or Division〕纲〔Class〕目〔Order〕科〔Family〕属〔Genus〕种〔Species〕二、种以下的分类单元〔1〕种：是显示高度相似性,亲缘关系极其接近,与其它种有明显差异的一群菌株的总称. 〔2〕、亚种〔subspecies subsp.,ssp〕：某一个微生物种中某一种特性发生了明显的变异,而且稳定能遗传的变异菌种.〔3〕、变种〔variety, Var.〕与亚种同义〔4〕、型〔type〕：指的是同一细菌种内显示很小生物化学与生物学差异的菌株,常用于细菌〔特别是致病菌〕中紧密相关菌株的区分.血清型〔serotype〕〔5〕、菌株〔strain〕：又称品系.一个菌株是指由一个单细胞繁殖而来的克隆〔clone〕或无性繁殖系中的一个微生物或微生物群体.如：Bacillus subtilis〔枯草杆菌〕As1.398 ——产蛋白酶高的菌株BF7658 ——产-淀粉酶高的菌株〔6〕群：——把大肠杆菌和产气杆菌以及它们之间的中间类型统称为大肠菌群.象这样把某些微生物种类和它们之间的中间类型统称为"群".三微生物的命名双名法:采用拉丁双名法,每个菌名由两个拉丁字组成.前一字为属名,用名词,大写；后一字为种名,用形容词,小写.中文的命名次序与拉丁相反,种名在前,属名在后.Staphylococcus aureus 金黄色葡萄球菌 四微生物的分类依据和方法 1、常规分类法主要依据：形态特征；生理生化特征；生态特征；抗原特征； 2、遗传特征分类法 3、化学特征分类法 4、数值分类法 第二节细菌细菌<bacterium>是属原核生物界<prokaryotae>的 一种单细胞微生物.• 一、细菌的大小与形态 • 二、细菌的结构• 三、细菌形态与结构检查法 • 四、细菌的繁殖与培养特征 一、细菌的大小与形态观察细菌常用光学显微镜,其大小用测微尺在显微镜下进行测量,以微米<μm>为单位.不同种类的细菌大小不一,同一种细菌也因菌龄和环境因素的影响而有差异.细菌按其外形,主要有球菌<coccus>双球菌<diplococcus>脑膜炎奈瑟菌肺炎链球菌链球菌<streptococcus>葡萄球菌<streptococcus>八叠球菌<sarcina>四联球菌<tetrad>杆菌<bacillus>不同杆菌的大小、长短、粗细很不一致.炭疽芽胞杆菌 3-10 μm 大肠埃希菌2-3 μm 布鲁菌0.6-1.5 μm 杆菌的形态多样大中小螺形菌<spiral bacterium>基本结构——细胞壁、细胞膜、细胞质、核质二、细菌的结构特殊结构——荚膜、鞭毛、菌毛、芽胞〔一〕基本结构1、细胞壁<cell wall> 革兰染色法：结晶紫碘液 95%乙醇复红 革兰阳性菌 革兰染色 革兰阴性菌两类细菌细胞壁的共同组分为肽聚糖,但各有其特殊组分 组成成分：主要成分为肽聚糖〔peptidoglycan 〕又称胞壁质两端齐平炭疽芽胞杆菌两端尖细白喉棒状杆菌分枝杆菌双歧杆菌弧菌螺菌螺杆菌肽聚糖：N-乙酰葡萄糖胺〔N-acetylglucosamine,G 〕N-乙酰胞壁酸〔N-acetylmuramic acid ,M 〕短肽〔L-谷氨酸—D-谷氨酸—L-赖氨酸或二氨基庚二酸—D-丙氨酸〕通过-β1,4糖苷键〔溶菌酶作用点〕和4-3氨基酸上的肽键〔青霉素作用点〕联结成网状结构 〔1〕肽聚糖<peptidoglycan>革兰阳性菌肽聚糖—聚糖骨架、四肽侧链、五肽交联桥革兰阴性菌肽聚糖—聚糖骨架、四肽侧链 〔2〕革兰阳性菌细胞壁特殊组分〔3〕革兰阴性菌细胞壁特殊组分 脂多糖<lipopolysaccharid,LPS>革兰阳性菌与阴性菌细胞壁结构比较 细胞壁 革兰阳性菌 革兰阴性菌 强度 较坚韧 较疏松 厚度 20-80nm 10-15nm 肽聚糖层数 可多达50层1-2层肽聚糖含量 占细胞壁干重50%-80% 占细胞壁干重5%-20% 磷壁酸 + — 外膜 — + 脂蛋白 — + 脂多糖—+〔4〕细胞壁的功能• 维持菌体固有的形态 • 保护细菌抵抗低渗环境青霉素作用点溶菌酶作用点N-乙酰葡糖胺 N-乙酰胞壁壁磷壁酸膜磷壁酸• 参与菌体内外的物质交换• 菌体表面带有多种抗原分子,可诱发机体的免疫应答. 〔5〕细菌细胞壁缺陷型〔细菌L 型〕• 细菌细胞壁缺陷型或L 型<bacterial L form>：细胞壁受损后仍能生长和分裂的细菌.在一般环境中不能耐受菌体内的高渗透压而将会涨破死亡.在高渗环境下,仍可存活. • 革兰阳性菌细胞壁缺失后,原生质仅被一层细胞膜包住——原生质体<protoplast>. • 革兰阴性菌肽聚糖层受损后尚有外膜保护——原生质球<spheroplast>. • 某些L 型仍有一定的致病力,通常引起慢性感染. 细菌L 型的形态和染色性细菌L 型呈高度多形性,大小不一.着色不匀,无论其原为革兰阳性或阴性菌,形成L 型大多染成革兰阴性.• 细菌L 型生长缓慢,营养要求高,对渗透压敏感,普通营养基上不能生长,培养时必须用高渗的含血清的培养基.• 细菌L 型在高渗的含血清的培养基上生长后形成三种类型的菌落.2、细胞膜 <cell membrane>细胞质膜 cell membrane单位膜,两层暗的电子致密层中间夹一层较高的电子透明层,厚75nm 主要功用：〔1〕渗透屏障；〔2〕物质运输；〔3〕参与膜脂质、细胞壁的合成；〔4〕参与能量代谢；〔5〕分泌细胞壁和荚膜成分：〔6〕参与DNA 复制与细胞的分离；〔7〕是鞭毛的着生点主要成分：〔1〕脂质—磷脂,构成脂质双层2〕蛋白质—整合蛋白、跨膜蛋白、周缘蛋白• 细菌细胞膜的结构与真核细胞者基本相同,由磷脂和多种蛋白质组成,但不含胆固醇.蜡样芽胞杆菌L 型的镜下形态〔多形 丝状菌落颗粒型菌落 油煎蛋样菌落〔典型L 型菌落〕•细菌细胞膜的功能与真核细胞者类似,主要有物质转运、生物合成、分泌和呼吸等作用.•细菌细胞膜可形成一种特有的结构,称为中介体.中介体<mesosome>中介体：是部分细胞膜内陷、折叠、卷曲形成的囊状物,多见于革兰阳性菌.其功能类似于真核细胞的线粒体,故亦称为线粒体<chondroid>.3、细胞质<cytoplasm>•核糖体<ribosome>：细菌合成蛋白质的场所,游离存在于蛋白质中.•质粒<plasmid>：染色体外的遗传物质,存在于细胞质中.为闭合环状的双链DNA,控制细菌某些特定的遗传特性.•细菌细胞质中含有多种颗粒,大多为贮藏的营养物质.其中有一种主要成分是RNA和多偏磷酸盐的颗粒,其嗜碱性强,用亚甲蓝染色时着色较深呈紫色,称为异染颗粒<metachromatic granule>.常见于白喉棒状杆菌,位于菌体两端,故又称极体<polar body>,有助于鉴定.4、核质<nuclear material>〔1〕核：细菌是原核细胞,不具有成形的核.细菌的遗传物质称为核质或拟核,无核膜、核仁和有丝分裂器.功能与真核细胞的染色体相似.核质由单一DNA分子反复回旋卷曲组成为很长的共价闭合环状双链,反复折叠高度缠绕网状结构.〔2〕质粒DNA：小型环状DNA,能自我复制；与接合或致育、抗药、产毒、致病、解毒、固氮、产生抗生素、产色素、形成芽孢都有关〔二〕特殊结构1、芽胞<spore>•芽胞：某些细菌在一定的环境条件下,能在菌体内部形成一个圆形或卵圆形小体,是细菌的休眠形式.芽胞形成后细菌即失去繁殖能力.•产生芽胞的都是革兰阳性菌.〔1〕芽胞的形成与发芽•细菌形成芽胞的能力是由菌体内的芽胞基因决定的.芽胞一般只在动物体外才能形成,其形成条件因菌种而异.•一个细菌只形成一个芽胞,一个芽胞发芽也只生成一个菌体,细菌数量并未增加,因而芽胞不是细菌的繁殖方式.与芽胞相比,未形成芽胞而具有繁殖能力的菌体可称为繁殖体<vegetative form>.芽胞的大小、形状、位置等随菌种而异,有重要的鉴别意义.芽胞的结构炭疽芽胞杆菌肉毒梭菌破伤风梭菌〔2〕芽胞的功能•芽胞的抵抗力强,可在自然界中存在多年,是重要的传染源.但芽胞并不直接引起疾病,只有发芽成为繁殖体后,才能迅速大量繁殖而致病.•芽胞抵抗力强,故应以杀灭芽胞作为可靠的灭菌指标.•芽胞抵抗力强的原因：<1>芽胞含水量少,蛋白质受热后不易变性. <2>芽胞具有多层致密的厚膜,理化因素不易透入. <3>含有的DAP与钙结合的盐能提高芽胞中各种酶的稳定性.芽孢主要特性〔1〕折光性强,不易着色；〔2〕抗干燥、抗药、抗热和抗辐〔3〕代谢活性低,存活力强,可保存50年以上；〔4〕含水量低；〔5〕多层结构,含特有物质DPA-Ca；〔6〕是一种休眠体,不是繁殖体伴孢晶体〔苏云金芽孢杆菌产生〕：菱形,碱溶性蛋白晶体能杀死多种昆虫的幼虫,可制成细菌杀虫剂,〔二〕特殊结构2、荚膜<capsule>荚膜：某些细菌在其细胞壁外包绕一层黏液性物质,为疏水性多糖或蛋白质的多聚体,用理化方法去除后并不影响细胞的生命活动.荚膜肺炎链球菌荚膜〔1〕荚膜的化学组成•大多数细菌的荚膜是多糖,炭疽芽胞杆菌、鼠疫耶氏菌等少数菌的荚膜为多肽.•多糖分子组成和构成的多样化使其结构极为复杂,成为血清学分型的基础.•荚膜的形成需要能量,与环境条件有密切关系.有荚膜的细菌形成粘液<M>或光滑<S>菌落,失去荚膜后其菌落边为粗糙型〔R〕型.〔2〕荚膜的功能•抗吞噬作用：荚膜具有抵抗宿主吞噬细胞的作用,因而荚膜是病原菌的重要毒力因子.•粘附作用：荚膜多糖可使细菌彼此之间粘连,也可粘附于组织细胞或无生命物体表面,形成生物膜,是引起感染的重要因素.•抗有害物质的损伤作用：荚膜处于细胞的最外层,有保护菌体避免和减少受有害物质的损伤作用.荚膜〔capsule〕：有些细菌细胞分泌到细胞壁外具有富含水分的多肽—多糖—磷酸复合粘胶状物质称为荚膜.不易着色危害与应用：★虽然荚膜对食品工业制糖业造成危害,但有着广泛的应用.如：★肠膜状明串珠菌葡聚多糖可以制造人造血浆〔成分为右旋糖酐和葡聚糖〕〔二〕特殊结构3、鞭毛<flagellum>许多细菌在菌体上附有细长并呈波状弯曲的丝状物,称为鞭毛,是细菌的运动器官.鞭毛需用电子显微镜观察,或经特殊染色法使鞭毛增粗后才能在光镜下看到.鞭毛菌分类丛毛菌单毛菌双毛菌〔1〕鞭毛的结构〔2〕鞭毛的功能•鞭毛是运动器官.•鞭毛有抗原性.4、菌毛<filus/fimbriae>•菌毛：许多革兰阴性菌和少数革兰阳性菌菌体表面存在着一种比鞭毛更细、更短而直硬的丝状物,与细菌的运动无关.•菌毛蛋白具有抗原性.•根据功能不同,菌毛可分为普通菌毛和性菌毛两类.•菌毛在普通光学显微镜下看不到,必须用电子显微镜观察.〔1〕普通菌毛<ordinary pilus>•普通菌毛遍布菌细胞表面,每菌可达数百根.•这类菌毛是细菌的粘附结构,能与宿主细胞表面的特异性受体结合,是细菌感染的第一部.因此,菌毛和细菌的致病性密切相关.•菌毛的受体常为糖蛋白或糖脂,与菌毛结合的特异性决定的宿主的易感部位.•如果红细胞表面具有菌毛受体的相似成分,不同的菌毛引起不同类型的红细胞凝集——血凝〔hemagglutination,HA>〔2〕性菌毛<sex pilus>•仅见于少数革兰阴性菌.•数量少,1-4根.•比普通菌毛长而粗,中空呈管状.•性菌毛由致育因子〔F〕编码,故又称F菌毛.•带有性菌毛的F+菌与无性菌毛的F-菌相遇时,性菌毛与其相应受体结合,F+菌内的质。