食品微生物学讲义 第四章 微生物的培养与生长
第四章微生物的培养与生长
所有生物为了生存都必须不断地从外界环境中吸收所需的各种物质从中获得原料和能量以便合成新的细胞物质，生物所需用于完成各种生理活动的这物质称之为营养物质。生物吸收、利用营养物质的过程一般称为营养。营养物质是生物进行一切生命活动的物质基础，失去这个基础，一切生物都无法生存，微生物也不例外。可见，营养对微生物的重要性。
第一节微生物的营养
一、微生物细胞的化学组成
分析微生物细胞化学组成是了解微生物营养物质的基础。主要成分：C、H、N、O 和无机成分。其中主要是水分、蛋白质、碳水化合物、脂肪、核酸和无机盐。水分占90-97，其余占3-10%。
二、营养物质及其生理功能
微生物所需的营养物质，主要包括碳素化合物、氮素化合物、水分、无机盐类和生长素。这些物质对微生物的生命活动主要有三方面的作用：（1）、供给微生物合成细胞物质的原料；
（2）、合成代谢和生命活动所需的能量；（3）、调节新陈代谢。
六大营养素（一）、碳源碳源主要用来供给菌体生命活动所需的能量，构成菌体细胞及代谢产物。常用的碳源有：糖类、脂肪和某些有机酸、部分醇类。在某些特殊情况（如碳源贫乏），蛋白质水解产物或氨基酸等也可以被某些菌种作为碳源使用。由于菌种所含煤系统并不完全相同，所以，各种菌能利用的碳源亦不相同。葡萄糖、麦芽糖、乳糖等单糖和双糖是绝大部分细菌、酵母菌、放线菌及霉菌可利用的碳源，大多数霉菌、放线菌和部分细菌可直接利用糊精和淀粉作为碳源。
（二）、氮源氮源主要用来构成菌体细胞物质（如氨基酸、核酸、蛋白质）和含氮代谢产物。常用的氮源可分为两类：有机氮源和无机氮源。黄豆饼粉、花生饼粉、棉籽饼粉、玉米浆、蛋白胨、鱼粉等属于有机氮源（迟效氮源）；氨水、硫酸铵、尿素、硝酸钠、硝酸铵和磷酸氢二铵等为无机氮源（速效氮源）。（三）、水水是微生物体内外的溶媒，只有通过水，微生物所需要的营养物质才能进入细胞，也只有通过水其代谢产物才能排出体外。另外，水也可以直接参加代谢作用，如蛋白质、碳水化合物和脂肪的水解作用都是在水参与下才能进行
的。
（四）、无机盐无机盐也是微生物生长所必不可少的营养物，其中又可分为主要（大量）元素和微量元素两大类。主要元素微生物需要量大，有P、S、Mg、K、Ca、Na等，它们参与细胞结构物质的组成，有调节细胞质pH值和氧化还原电位的作用，有能量转移、控制原生质胶体和细胞透性的作用。微量元素有Fe、Cu、Zn、Mn、Co等，它们的需要量虽然极微，但往往强烈地刺激微生物的生命活动。它们或是酶活性基的组成成分或酶的激活剂。
（五）、生长因子凡是微生物生长所不可缺少的微量有机物都称为生长因子。包括维生素、氨基酸、嘌呤、嘧啶及其衍生物。这些物质之所以称之为生长因子，是由于某些微生物自己不能合成之，必须由外界提供。它不是一切微生物所必需的。
（六）能源为生命活动提供能量来源地营养物或辐射能。一化学物质多为有机物二辐射能
三、微生物的营养类型
由于各种微生物的生活环境和对物质的利用能力不同，它们对营养的需要和代谢方式也不尽相同，根据微生物所需要的营养和能量的不同，尤其是碳素营养来源的不同，可把它们分成自养微生物和异养微生物两大类。
自养型微生物：能利用简单的无机物作为营养物质进行生长繁殖，能以CO2或碳酸盐为碳源，以氨或硝酸盐为氮源，在体内合成有机物，不需要外界供给有机物。异养型微生物：只能用现成的有机物作为碳源，如单糖、双糖、淀粉、纤维素、有机酸等，另外，根据能量来源不同，又可分为两种类型。即光能营养型和化能营养型。光能营养型能利用光能。化能营养型是来自物质氧化过程释放的能量。根据碳素来源和能量来源可分四种类型。
（1）、光能无机自养型：这类微生物利用日光作为其生活所需的能源，利用CO2作为碳源，以无机物为供氢体来还原CO2,合成细胞有机物质。如蓝细菌（光合细菌）。
（2）、光能有机异养型：有少数微生物种类具有光合色素，能利用光能把CO2
还原为碳水化合物，但必须以某种有机物为CO2同化中的供氢体。如红螺菌属利用丙醇作为供氢体，积累丙酮。
（3）、化能自养型：能利用氧化无机物时产生的能量，把CO2还原成有机碳水
化合物。如硝化细菌、铁细菌等。
（4）、化能异养型：能源来自有机物的氧化或发酵产生的化学能，以有机物为碳源，以有机或无机氮为氮源。这类微生物的种类最多。
四、微生物对营养物质的吸收方式微生物对营养物质吸收的机制有四种：1、被动扩散：由高浓度向低浓度扩散。2、助长扩散：有载体蛋白参加。3、主动运输：从低浓度向高浓度扩散，需要能量和载体蛋白。4、基因转移：通过磷酸化转移。
五、培养基
微生物的生长和繁殖需要一定的营养物质，根据微生物对营养物质的需要，经过人工配制适合比同微生物生长、繁殖或积累代谢产物的营养基质就成为培养基。培养基的主要用途为：促使微生物生长与繁殖，用于微生物纯种分离、鉴定和制造微生物制品等。
（一）、培养基的类型由于各种微生物所需要的营养物不同，所以培养基的种类也有很多种，估计可有数千种之多，但大致可以分为以下几类。
1、根据营养物质来分（1）、合成培养基：是由已知化学成分及数量的化学药品配制而成的。这种培养基成分精确，重复性强。但价格高，一般多用于实验室内供研究有关微生物的营养、代谢、分离和鉴定生物制品及选育菌种用。（2）、天然培养基：采用化学成分还不十分清楚或化学成分不恒定的天然有机物，可用组织提取液等。如牛肉膏、酵母膏、麦芽汁、蛋白胨、牛奶、血清等。玉米粉、马铃薯配制方便、经济，运用于实验室和生产。（3）、半合成培养基：在天然有机物的基础上，加入一些化学药品，以补充无机盐成分，使其更能充分满足生长需要。该培养基是使用最多的培养基。
2、根据培养基物理性状分（1）、固体培养基：在液体培养基中加入2%琼脂，成为固体状，用于菌种保藏、分离、菌落特征观察、计数等。（2）、液体培养基：一般用于生产。（3）、半固体培养基：加入0.35%-0.40%琼脂。
3、根据培养基的用途来分（1）、基础培养基：满足一般微生物生长需要的营养物质。
（2）、加富培养基：在培养基中加入额外的营养物质，使某些微生物在其中生长，而不适合其它微生物生长。通常加入血、血清、动植物提取液。（3）、选择培养基：在培养基中加入某些化学药品以抑制不需要的微生物生长，而促进需
要的微生物生长，往往加入一些抑菌剂或杀菌剂。（4）、鉴别培养基；根据微生物能否利用培养基中的某种成分，依靠指示剂的颜色反应，借以鉴别不同种类的微生物。
（二）、培养基配制的原则1、根据微生物的营养要求配制；2、注意营养成分的比例；3、培养基的pH值；4、氧化还原电位。5原料来源的选择 6 灭菌处理166页
一、微生物的生长
微生物在适宜的环境中，按照自己的代谢方式，不断地吸收营养物质，进行新陈代谢，即进行同化作用和异化作用。如果同化作用大于异化作用，细胞会增大，细胞的体积逐渐增加，这就是生长。细胞的生长有一定限度的，当增到一定限度时，细胞就开始分裂，形成两个基本相似的子细胞，子细胞又可重复进行生长和分裂。细胞分裂形成子细胞，使个体数目增加，这就是分裂。从生长到繁殖的过程也就是由量变到质变的发展过程，这一质变过程叫发育。微生物在比较合适的条件下，能正常生长和繁殖。当环境发生某些变化，此变化超过了微生物能适应忍受的程度时，微生物的生命活动就会受到抑制而发生变异，甚至死亡。
细菌的生长的标志：以群体数目的增加作为生长标志。因为很难将生长与繁殖分开。
放线菌和霉菌：是以菌丝的伸长和分枝表现为生长的。
对于微生物的应用，不论是在食品和其他方面的应用，主要是利用它的菌体，及其产生的代谢产物和酶类，而这与微生物的生长是密切相关的。所以了解和掌握微生物的生长特性是很有必要的。
二、微生物的纯培养
目的是从混杂状态中纯化分离细菌，是研究利用微生物的基础，通常采用以下方法：
1、稀释平板法；
2、划线法；
3、单细胞分离法；
4、选择培养基分离法。
三、微生物生长的测定
（一）、单细胞的微生物是指细菌和酵母菌等，它们的生长量不是测定细胞大小，
而是测定群体增长量。方法如下：
1、全数测定
所谓全数测定，即是培养一定时间后测定细胞的总数。其数量既包括活的细胞，也包括死的细胞。
（1）、计数器法：采用血球计数板。
（2）、染色涂片计数法：取定量菌液将其涂布于1cm2的面积内，染色、镜检、计数。
（3）、比浊法：是测定菌液中细胞数的快速方法，原理是菌液中细胞量越多，浊度越大。用未知细胞数的菌液和已知细胞数的菌液相比，来求出未知细胞数菌液中的细胞数。
2、活菌计数法：测定活菌数。
（1）稀释平板法：取待测的细胞悬液作一系列的稀释，稀释级数越高，稀释液中含细胞数愈少，也就越易在培养皿上显出单个菌落。
（2）、液体稀释培养法：采用统计学原理进行测定，如大肠菌群的测定，采用此方法。
（二）、多细胞微生物生长的测定
以菌丝生长的长度或菌丝增加的重量作为生长指标。最简单的方法是将酶菌接种在培养皿内固体培养基中央，在一定时间内测定菌落的直径或面积。对生长速度快的霉菌，可每24h测量一次。可求出菌丝的平均生长速度。
（三）、细胞物质的测定
测量活菌或死菌。
1、干重法：过滤或离心，烘干称重。
2、含氮量法：细胞的蛋白质含量比较稳定。而氮又是蛋白质的重要组成。因此，测定微生物细胞的含氮量来表示其生长情况。
四、生长曲线是指细菌等单细胞微生物，以细胞增长数的对数值为纵坐标，以培养时间为横坐标作图时，可以绘出一个曲线，此曲线称为生长曲线。
细菌纯培养的生长曲线：由于细菌各个时期生长繁殖速度不同，所以，生长曲线又可分为延迟期、对数期、稳定期和衰亡期。
（一）、延迟期
少量的细菌接种到新鲜培养基后，开始时，细胞一般不立即进行繁殖。因此，它
们的细菌数几乎不增加，甚至还有减少。生长曲线中的这一段时间称为延迟期。处于延迟期的细菌体积增长较快，特别是在此期的末期。
延迟期的出现可能是因为细胞在新的环境中，需要合成新的必需的酶、辅酶或某些中间代谢产物，或者为了适应新环境而出现的调整代谢的时间。延迟期的长短与菌种的遗传性、菌龄及移种到新鲜培养基前后所处的环境条件是否相同等因素有关。。
繁殖速度较快的菌种接种时，其延迟期也较短，甚至检查不到延迟期；接种到同样组成的培养基比接种到组成不同的培养基中，其延迟期要短些；增大接种量可缩短甚至消除延迟期。
由于延迟期的长短能影响微生物的正常生长周期，在发酵工业生产中延长生产周期，会降低设备的利用率。所以，生产实践中总是设法缩短延迟期。为此，采取的措施有：
（1）、增加接种量；
（2）、用对数生长期的菌种；
（3）、用健壮的菌种；
（4）、在种子培养基中加入发酵培养基中的某些成分；
（5）、采用最适种龄等。
（二）、对数期的特点
在延迟期末，细胞开始出现较大量的分裂，培养基中的菌数急剧增加，进入了对数期。在此期内，如用菌数的对数与培养时间作图时，则该线呈一条直线，此期为对数期。
对数期的菌数按几何级数增加。即1个细菌繁殖几代，产生2n个细胞。对数生长期的菌体代谢活跃，消耗营养多，生长速率高，个体数目显著增多。另外，群体中的细胞化学组成与形态、生理特征等比较一致，这一时期的菌种很健壮，因此，在生产上常用它作为接种的种子。实验室也多用对数期的细胞作为试验材料。通常对数期维持的时间较长，但它也受营养及环境条件所左右。（三）、稳定期
在一定的培养液中，细菌不可能按对数期的高速率无限地生长繁殖，这是由于对数期中细菌的活跃生长已经消耗了大量的营养物质，所以，在对数期末，细菌生长速率逐渐下降，死亡率大量增加，以致使新增值的细胞数与死亡的细胞数趋于
平衡，因此活菌数保持相对的稳定，成为稳定期。
处于这个期的细胞生活力逐渐减弱，开始大量储存代谢产物。同时，也积累了许多不利于微生物活动的代谢产物。由于微生物的生长改变了它自己的生活条件，出现了不利于细菌生长的因素，如pH值、氧化还原电位等，致使大都数芽孢杆菌在这个生长阶段形成芽孢。
由于稳定期有大量代谢产物积累，人们要获得其代谢物质，可在这一时期提取。在此稳定期内，活菌数达到最高水平。如要得到大量菌体，也应在此期开始收获。稳定期持续时间长短取决于菌种的繁殖与衰亡的数量之比。环境条件对稳定期的长短也有影响。
（四）、衰亡期出现原因？
稳定期后，如再继续培养，细菌死亡率逐渐增加，以致使死亡数大大超过新生数，总的活菌数明显下降，即死亡期。其中，有一阶段活菌数以几何数下降。因此，也称为对数衰亡期。
这个时期，细菌菌体常出现多种形态，包括畸形和衰退型，因此，此期的菌种不宜作种子。
微生物中单细胞生长曲线，反映了一种微生物在某种生活环境中（试管、摇瓶、发酵罐）的生长、繁殖和死亡的规律。研究生长曲线既可为研究营养和环境条件提供理论依据，又可用来调控微生物的生长发育。
霉菌的生长也有延迟期、稳定期和衰亡期。由于它们不是单细胞微生物，所以它们的繁殖不按几何级数增加，故而没有对数生长阶段。
五、连续培养
1、分批培养：在培养微生物时。将微生物置于一定容积的定量培养基中培养，称为定量培养。
2、连续培养：是在微生物的培养过程中，不断地供给营养物质，并排除老菌液，让培养的微生物相对地维持较长时间的对数生长期，以利于提供较多的对数生长细胞。在发酵工业上，可提高发酵率和自动化水平，减少动力消耗并提高产品质量。有三种方法：
（1）、恒浊连续培养法；原理
（2）、恒化连续培养法。原理
连续培养法在工业生产上称为连续发酵。我国在丙酮、丁醇、酒精的生产以及柠
檬酸的发酵上已采取了连续发酵法，缩短了发酵周期，效果良好。连续发酵的最大优点是取消了分批发酵中各批之间的间断时间，缩短发酵周期，提高设备利用率。再者，连续发酵便于工业生产，自动化控制，产物均一，产量高。但是在工业化生产中连续发酵容易发生杂菌污染及菌种退化等问题。
第三节环境条件对微生物的影响
外界环境对微生物的作用有三种情况：
（1）、外界环境条件适宜时，微生物生长旺盛，代谢作用加速；
（2）、外界环境条件不太适宜时，微生物生长缓慢，代谢作用受到一定程度的抑制；
（3）、外界环境不适宜的情况达到微生物难以忍受的程度，这时，微生物生命活动受到严重的影响，可能发生变异或死亡。
人们控制和调节微生物所处的环境条件的目的是要促进某些有益微生物的生长，发挥它们的有益作用；抑制和杀死那些不利于人类的微生物，并清除它们的有害作用，如防止食品的腐败变质等。
环境因素包括：物理条件、化学条件和生物条件
一、温度183页
温度是影响生物机体的最重要的因素之一。温度的变化影响着微生物的细胞中生化反应速度。
热力致死时间（Thermal Death Time TDT）：是指在特定的条件和特定的温度下，杀死一定数量微生物所需要的时间。
D值（Decimal reduction time）在一定温度下加热，活菌数减少一个对数周期（即90％的活菌被杀死）时，所需要的时间（min）。
Z值：如果在加热至死曲线中，时间降低一个对数周期（即缩短90％的加热时间）所需要升高的温度（oC）。
F值：在一定的基质中，其温度为121.1 oC，加热杀死一定数量微生物所需要的时间（min）。
高温灭菌分为干热灭菌和湿热灭菌。
（一）、干热灭菌（diy heat sterilization）
主要用于玻璃器皿和金属器械的灭菌。
1、火焰灭菌：直接利用火焰燃烧杀灭微生物。该方法灭菌迅速、彻底。
2、加热空气灭菌：将空气加热达140-160oC，保持1-2h。
（二）、湿热灭菌（moist heat sterilization）
1、煮沸灭菌：煮沸温度接近100 oC，保持15-30min，可杀死微生物的营养体，若要杀死芽孢，则需要2-3h，此法适用于可以浸泡在水中的物品，如食品、器材、衣物等。
2、间歇灭菌（vfractional sterillization或tyndallization）：用蒸汽加热灭菌温度不超过100 oC，每日一次，每次加热30min，连续三次。
3、巴氏消毒（pasteurization）：有些食品或物品在高温下会受到不同程度的损害，不宜用过高的温度灭菌，可采用较低的温度进行灭菌，条件是62-63 oC，30min；或72 oC，15s。适用于杀死食品中的病原菌。
4、高压蒸汽灭菌（normal autoclaving）：1kg/cm2，121.5 oC，15-30min。
5、超高温瞬时杀菌法（Ultra high temperature short time，UHT）：灭菌温度132-150 oC，3-5s，可杀死微生物的营养细胞和耐热性强的芽孢细菌，但污染严重的鲜乳在142 oC以上杀菌效果才好。
二、湿度干燥能引起微生物细胞内蛋白质变性和盐浓度增高，这是抑制微生物生长或促进其死亡的主要原因。
三、渗透压嗜盐微生物、嗜糖微生物的概念。
除以上耐高渗微生物之外，一般来说，18%-25%的盐浓度能完全阻止微生物的生长。
由于高渗透压对微生物有抑制作用，所以，在食品工业上，广泛地利用腌制和糖渍方法来保存食品。
四、氧化还原电位不同的微生物需要的氧化还原电位不同。
五、辐射 1、紫外线：细胞中的核酸具有吸收紫外线的性能，紫外线的辐射能量作用于核酸时，能引起核酸的变化。妨碍蛋白质和酶的合成。紫外线杀菌作用常用于空气消毒和器材物体表面消毒。 2、x、γ射线：x射线不如γ射线，γ射线被空气吸收较少，射程远，穿透力强，可用于食品杀菌。由于各种射线照射杀菌时不需要高温，所以这类杀菌又称为冷杀菌。
六、超声波与微波超声波对微生物细胞内含物有强烈的震荡作用，可破坏细胞，另外，水溶液经处理后能产生过氧化氢，因而有杀菌能力，可以用来保藏食品。
微波是利用热效应对微生物有杀灭作用。微波产生热效应的特点是加热均匀，热能利用效率高，加热时间短。目前微波用于食品灭菌。
七、氢离子浓度 pH值对微生物生长影响较大，主要影响菌体细胞膜上的电荷，影响物质的吸收、代谢。每种微生物都有自己适宜的pH值范围。超过此一定范围后，生长就会停止。由于pH值不同会影响微生物的代谢活动，改变物质合成方向。
高浓度氢离子可引起菌体表面蛋白质和核酸的水解，破坏酶的活性。另外，某些有机酸可引起氧化作用，具有杀菌作用。如食品防腐剂苯甲酸和水杨酸等。
高浓度的碱具有杀菌作用，如石灰水、氢氧化钠、碳酸钠等作为机器、工具以及冷库等的消毒剂。
八、化学物质（一）、氧化剂：氧化剂杀菌的效果与作用和浓度成正比关系，杀菌的机理是氧化剂放出游离氧作用于微生物蛋白质的活性基团（氨基、羟基和其他化学基团），造成代谢障碍而死亡。主要有高锰酸钾、过氧化氢、漂白粉、过氧乙酸、碘等。
（二）、甲醛：杀菌机理是与蛋白质的氨基结合而使蛋白质变性至死。
（三）、酚类：机理是蛋白质变性。石炭酸（苯酚）、来苏儿。
（四）、醇类：脱水剂，乙醇：70%的乙醇杀菌能力最强。
（五）、新洁尔灭
（六）、毒性物质：SO2、H2S、CO、CN-。
（七）、染料：结晶紫、孔雀绿、复红、次甲基蓝、孟加拉红对微生物有抑制作用。
（八）、重金属盐类：重金属盐类对微生物都有毒害作用，其机理是金属离子容易和微生物的蛋白质结合而发生变形或沉淀。
代谢：微生物细胞与外界不断进行物质交换的过程，它是细胞内各种化学反应的总和。包括物质代谢和能量代谢。微生物生命活动所需要的化学能都是由微生物对环境所提供的能源进行能量形式的转变获得的。此过程成为微生物的能量代谢。可利用能源分为有机物、还原态无机物、日光辐射三大类。
微生物的物质代谢分为分解代谢与合成代谢。分解代谢是指细胞将大分子物质降解为简单小分子物质，并产生能量。合成代谢是指细胞利用简单的小分子物质合成复杂大分子物质，并消耗一定能量。
能量代谢中心任务：产能代谢，把外界环境中的多种最初能源逐步转化、释放出ATP的反应过程。
生物氧化：发生在活细胞内的一系列产能性的氧化反应的总和，即物质在细胞内经过系列连续的氧化还原反应逐步分解并释放能量的过程。对为化能异养型，分解有机化合物。最基本途径是葡萄糖降解途径，根据氧化还原反应中电子受体不同分为发酵和呼吸。
发酵：微生物细胞在无氧条件下将有机物氧化释放的电子直接交给底物本身未完全氧化的某种中间产物，同时释放能量并产生各种代谢产物的过程。
微生物的氧化作用可根据最终电子受体的性质，分为(有氧)呼吸作用、无氧呼吸作用、发酵作用。
1、有氧呼吸作用：以分子氧为受体的氧化作用，是多数微生物所进行的氧化作用。
2、无氧呼吸作用：以无机氧化物（如NO-
3、NO-2、SO42-、S2O32等）中的氧为最终电子受体的氧化作用。
3、发酵作用：指电子供体、电子受体都是有机化合物的氧化作用。无外源受体三种氧化方式放出的能量是不同的。
EMP）糖酵解途径(glycolytic pathway)是指细胞在胞浆中分解葡萄糖生成丙酮酸(pyruvate)的过程，此过程中伴有少量ATP的生成。在缺氧条件下丙酮酸被还原为乳酸(lactate)称为糖酵解。有氧条件下丙酮酸可进一步氧化分解生成乙酰CoA进入三羧酸循环，生成CO2和H2O。
(二)糖酵解过程糖酵解分为两个阶段共10个反应，每个分子葡萄糖经第一阶段共5个反应，葡萄糖转化为1，6-二磷酸-果糖后，在醛缩酶催化下裂解成两个三碳化合物，消耗2个分子ATP。第二阶段5个反应3-磷酸-甘油醛氧化成1，3-二磷酸-甘油酸后，经一系列酶作用转化成丙酮酸，生成4个分子ATP及两个NADPH(经呼吸链的氧化磷酸化合成3ATP)为释能过程。 1.第一阶段(1)葡萄糖的磷酸化(phosphorylation of glucose)
进入细胞内的葡萄糖首先在第6位碳上被磷酸化生成6-磷酸葡萄糖(glucose 6 phophate,G－6－P)，磷酸根由ATP供给，这一过程不仅活化了葡萄糖，有利于它进一步参与合成与分解代谢，同时还能使进入细胞的葡萄糖不再逸出细胞。催
化此反应的酶是己糖激酶(hexokinase,HK)。己糖激酶催化的反应不可逆，反应需要消耗能量ATP，Mg2+是反应的激活剂，它能催化葡萄糖、甘露糖、氨基葡萄糖、果糖进行不可逆的磷酸化反应，生成相应的6-磷酸酯，6－磷酸葡萄糖是HK 的反馈抑制物，此酶是糖氧化反应过程的限速酶(rate limiting enzyme)或称关键酶(key enzyme)它有同工酶Ⅰ-Ⅳ型，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型主要存在于肝外组织，其对葡萄糖Km值为10-5～10-6M。Ⅳ型主要存在于肝脏，特称葡萄糖激(glucokinase,GK)，对葡萄糖的Km值1～10-2M，正常血糖浓度为5mmol/L，当血糖浓度升高时，GK活性增加，葡萄糖和胰岛素能诱导肝脏合成GK，GK能催化葡萄糖、甘露糖生成其6-磷酸酯，6-磷酸葡萄糖对此酶无抑制作用。
(2)6-磷酸葡萄糖的异构反应(isomerization of glucose-6-phosphate)这是由磷酸己糖异构酶(phosphohexose isomerase)催化6-磷酸葡萄糖(醛糖aldose sugar)转变为6-磷酸果糖(fructose-6-phosphate,F-6-P)的过程，此反应是可逆的。
(3)6-磷酸果糖的磷酸化(phosphorylation of fructose－6－phosphate)此反应是6磷酸果糖第一位上的C进一步磷酸化生成1,6－二磷酸果糖，磷酸根由ATP 供给，催化此反应的酶是磷酸果糖激酶1(phosphofructokinase l,PFK1)。PFK1催化的反应是不可逆反应，它是糖的有氧氧化过程中最重要的限速酶，它也是变构酶，柠檬酸、ATP等是变构抑制剂，ADP、AMP、Pi、1，6-二磷酸果糖等是变构激活剂，胰岛素可诱导它的生成。
(4)1.6 二磷酸果糖裂解反应(cleavage of fructose 1,6 di/bis phosphate)醛缩酶(aldolase)催化1.6-二磷酸果糖生成磷酸二羟丙酮和3-磷酸甘油醛，此反应是可逆的。
(5)磷酸二羟丙酮的异构反应(isomerization of dihydroxyacetonephosphate)磷酸丙糖异构酶(triose phosphate isomerase)催化磷酸二羟丙酮转变为3－磷酸甘油醛，此反应也是可逆的。到此1分子葡萄糖生成2分子3-磷酸甘油醛，通过两次磷酸化作用消耗2分子ATP。
2.第二阶段：(6)3-磷酸甘油醛氧化反应(oxidation of
glyceraldehyde-3-phosphate此反应由3-磷酸甘油醛脱氢酶(glyceraldehyde 3－phosphatedehydrogenase)催化3-磷酸甘油醛氧化脱氢并磷酸化生成含有1个高能磷酸键的1，3－二磷酸甘油酸，本反应脱下的氢和电子转给脱氢酶的辅酶
NAD+生成NADH+H+，磷酸根来自无机磷酸。
(7)1.3－二磷酸甘油酸的高能磷酸键转移反应在磷酸甘油酸激酶(phosphaglycerate kinase,PGK)催化下，1.3－二磷酸甘油酸生成3-磷酸甘油酸，同时其C1上的高能磷酸根转移给ADP生成ATP，这种底物氧化过程中产生的能量直接将ADP磷酸化生成ATP的过程，称为底物水平磷酸化(substrate level phosphorylation)。此激酶催化的反应是可逆的。
(8)3-磷酸甘油酸的变位反应在磷酸甘油酸变位酶(phosphoglycerate mutase)催化下3-磷酸甘油酸C3－位上的磷酸基转变到C2位上生成2－磷酸甘油酸。此反应是可逆的。
(9)2-磷酸甘油酸的脱水反应由烯醇化酶(enolase)催化，2-磷酸甘油酸脱水的同时，能量重新分配，生成含高能磷酸键的磷酸烯醇式丙酮酸(phosphoenolpyruvate PEP)。本反应也是可逆的。
(10)磷酸烯醇式丙酮酸的磷酸转移在丙酮酸激酶(pyruvate kinase,PK)催化下，磷酸烯醇式丙酮酸上的高能磷酸根转移至ADP生成ATP，这是又一次底物水平上的磷酸化过程。但此反应是不可逆的。丙酮酸激酶是糖的有氧氧化过程中的限速酶，具有变构酶性质，ATP是变构抑制剂，ADP是变构激活剂，Mg2+或K+可激活丙酮酸激酶的活性，胰岛素可诱导PK的生成，烯醇式丙酮酸又可自动转变成丙酮酸。
总结糖的无氧酵解在细胞液阶段的过程中，一个分子的葡萄糖或糖原中的一个葡萄糖单位，可氧化分解产生2个分子的丙酮酸，丙酮酸将进入线粒体继续氧化分解，此过程中产生的两对NADH+H+，由递氢体α-磷酸甘油(肌肉和神经组织细胞)或苹果酸(心肌或肝脏细胞)传递进入线粒体，再经线粒体内氧化呼吸链的传递，最后氢与氧结合生成水，在氢的传递过程释放能量，其中一部分以ATP形式贮存
磷酸戊糖途径（pentose phosphate pathway）是葡萄糖氧化分解的另一条重要途径，它的功能不是产生ATP，而是产生细胞所需的具有重要生理作用的特殊物质，如NADPH和5-磷酸核糖。这条途径存在于肝脏、脂肪组织、甲状腺、肾上腺皮质、性腺、红细胞等组织中。代谢相关的酶存在于细胞质中。
一、磷酸戊糖途径反应过程
磷酸戊糖途径是一个比较复杂的代谢途径： 6分子葡萄糖经磷酸戊糖途径可以使1分子葡萄糖转变为6分子CO2。磷酸戊糖途径的过程
反应可分为三个阶段：第一阶段是氧化反应，产生NADPH及5-磷酸核糖；第二阶段是非氧化反应，是一系列基团的转移过程。
第一阶段：氧化反应
6-磷酸葡萄糖由6-磷酸葡萄糖脱氢酶（glucose 6-phosphate dehydrogenase,G-6-PD）及6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶的催化作用，NADP+是它们的辅酶，G-6-P在第一位碳原子上脱氢脱羧而转变为5-磷酸核酮糖，同时生成2分子NADPH+H+及1分子CO2。
第二阶段异构化5-磷酸核酮糖在异构酶的作用下成为5-磷酸核糖。
在这一阶段中产生了NADPH+H+和5-磷酸核糖这两个重要的代谢产物。
第三阶段：（非氧化反应--一系列基团的转移）上述各种磷酸戊糖在无氧条件下发生碳架重排产生磷酸己糖和磷酸丙糖其一通过EMP转化为丙酮酸进入TCP 循环彻底氧化，其二在果糖二磷酸醛缩酶和果糖二磷酸酶作用下转化为磷酸己糖在这一阶段中磷酸戊糖继续代谢，通过一系列的反应，循环再生成G-6-P。5-磷酸核酮糖经异构反应转变为5-磷酸核糖或5-磷酸木酮糖，三种形式的磷酸戊糖经转酮醇酶催化转移酮醇基(—CO-CH20H)及转醛醇酶催化转移醛醇基
(-CHOH-CO-CH20H)，进行基团转移，中间生成三碳、七碳、四碳和六碳等的单糖磷酸酯，最后转变成6-磷酸果糖和3-磷酸甘油醛，进一步代谢成为G-6-P。
二、生理意义
磷酸戊糖途径不是供能的主要途径，它的主要生理作用是提供生物合成所需的一些原料。
(一)提供具有还原力的NADPH+H+
1.NADPH+H+作为供氢体，参与生物合成反应。如脂肪酸、类固醇激素等生物合成时都需NADPH+H+，所以脂类合成旺盛的组织如肝脏、乳腺、肾上腺皮质、脂肪组织等磷酸戊糖途径比较活跃。
2.NADPH+H+是加单氧酶体系的辅酶之一，3．NADPH+H+是谷胱甘肽还原酶的辅酶
(二)供应生物合成材料。提供大量3~7碳中间代谢物，特别是磷酸戊糖
(三)扩大碳源的利用范围。（四）未固定二氧化碳提供受体1，5-磷酸-核酮糖（五）
与EMP途径连接
（六）产生重要的发酵产物。
ED途径这条途径是Entner和doudoroff在研究嗜糖假单胞菌的代谢时发现的，所以简称为ED途径。这条途径的关键是1- 酮- 3 - 脱
氧- 6 - 磷酸葡糖酸的3，3裂解（即分解成为两个三碳物）。
（二）由ED途径进行的发酵由ED途径进行的发酵典型例子是细菌的乙醇发酵。
葡萄糖经HMP途径的前部分生成6-磷酸葡糖酸后，不再氧化脱羧，而是在脱水酶的催化下进行脱水，生成1- 酮- 3 - 脱氧- 6 - 磷酸葡糖酸，再由脱氧酮糖酸醛缩酶催化裂解为两个3碳物。
3-磷酸甘油醛再转入EMP途径，转化为丙酮酸，即1分子葡萄糖降解为2分子丙酮酸，最后变为乙醇。
在微生物细胞中，有的同时存在EMP、HMP 、ED等途径来降解葡萄糖，有的只有一种，如嗜糖假单胞菌只有一种ED途径。在某一具体条件下，拥有多条途径的某种微生物究竟经何种途径代谢，对发酵产物影响很大。据资料分析，一般微生物多以EMP途径为主；少数以ED途径为主；酵母菌和一些霉菌通常两条途径并用，其比例约为EMP：HMP=70—80%：20%—30%。
（一）TCA循环
许多好氧和兼性厌氧微生物都能通过TCA途径进行发酵，在一定的条件下，生成许多产物。微生物利用葡萄糖，经过EMP途径生成丙酮酸，在无氧条件下还原成乙醇、乳酸等发酵产物。但在有氧条件下，丙酮酸经过循环代谢途径，不断被分解，最终被彻底氧化成CO2 和H2O，并释放出大量能量。在这个循环代谢途径中，由于有几个中间产物是含有3个羧基的化合物，故称为三羧酸循环或称柠檬酸循环。
TCA循环可分为两个阶段。第一阶段：葡萄糖由EMP途径生成的丙酮酸经氧化脱羧作用，形成乙酰辅酶A；第二阶段，由乙酰辅酶A进入TCA循环，被彻底氧化成CO2和H2O，并释放出能量。
（二）由TCA循环进行的发酵
微生物经过TCA循环进行发酵，可以生产出多种有机酸，如柠檬酸、a-酮戊二酸、琥珀酸、延胡索酸和苹果酸等。另外，通过这些有机酸，还可与氨
基酸代谢发生密切关系，相应发酵生产出其他多种氨基酸，如谷氨酸、赖氨酸等。下面以柠檬酸、谷氨酸发酵为例，分别介绍由TCA循环途径进行的发酵。
1、柠檬酸发酵
许多微生物能利用葡萄糖发酵生产柠檬酸，其中黑曲霉是工业上最常用的生产菌种。黑曲霉利用葡萄糖经EMP途径生成丙酮酸，丙酮酸由丙酮酸氧化酶氧化成CH3COOH和CO2，继而经乙酰磷酸合成乙酰辅酶A，然后在柠檬酸合成酶的作用下，和草酰乙酸合成为柠檬酸。
2、谷氨酸发酵
能利用糖质发酵生产L一谷氨酸的微生物很多，但主要是一些细菌，如棒杆菌属和短杆菌属等最为突出。它们首先利用葡萄糖合成a- 酮戊二酸，然后
a- 酮戊二酸加氨生成谷氨酸。
第四章-微生物的生长(5学时)培训讲
第四章微生物的生长（5学时） 一、判断正误(每小题1分) 1、在10分钟内杀死某微生物的最低温度称为该微生物的致死温度。 2、食用菌子实体的形成温度比菌丝生长温度要高，故冬天栽培食用菌要用薄膜复盖。 3、连续培养的目的是使微生物始终保持在最高稳定生长阶段。 4、酒精的浓度越高，杀菌能力越强。 5、微生物生长的最适pH 与合成某种代谢产物的pH 是一致的。 6、0.1%升汞可用于各种金属器皿的消毒。 7、黑曲霉菌丝生长温度比产酶温度要高。 8、丙酸、盐酸都可用作防腐剂。 9、由于分子量越大的物质产生的渗透压越高，所以罐藏食品通常用50-70%的糖溶液。 + 10、青霉素因为能阻止G细菌肽聚糖的形成，所以也能抑制产甲烷菌的生长。 11、同种微生物菌体生长的最适温度与积累代谢产物的最适生长温度是相同的。 12、同一种微生物由于环境中的PH 不同可能积累不同的代谢产物。 13、细胞大小相同的同种微生物可用来进行同步培养。 + 14、在培养根瘤菌时常加二十万分之一的结晶紫抑制G细菌的生长。
15、专性厌氧微生物(如产甲烷菌)生长的最适Eh 值通常为-0.3至-0.4V。 16、丙酮丁醇梭菌积累丙酮丁醇的最适pH 是4.3-5.3。 二、选择(每小题1分) 1、高温对微生物的致死是因为： A 高温使菌体蛋白变性。 B 高温使核酸变性。 C 高温破坏细胞膜的透性。 D A - C。 2、光波杀菌最强的波长范围是: A 0.06-13.6nm。 B 250-280nm。 C 300-400nm。 3、消毒效果最好的乙醇浓度为: A 50%。 B 70%。 C 90%。 4、xx灭菌的工艺条件是: A 62-63℃30min。 B 71-72℃30min。 C 60-70℃30min。 5、杀死所有微生物的方法称为:
微生物学第四章
第四章病毒 名词解释： 毒粒：病毒的细胞外颗粒形式，也是病毒的感染形式 卫星病毒：是寄生于与之无关的辅助病毒的基因产物的病毒。 朊病毒：又称“普利昂”或蛋白侵染子，是一类不含核酸和传染性蛋白质分子，因能引起宿主体内现成的同类蛋白质分子发生与其相似的构象变化，从而使宿主致病。 类病毒：一类只含RNA一种成分，专性寄生在活细胞内德分子病原体。 噬菌斑：噬菌斑在菌苔上形成的“负菌落”。 枯斑：植物病毒在植物叶片上形成的枯斑。 空斑：由动物病毒在宿主单层细胞培养物上形成的。 病毒的感染单位：能够引起宿主或细胞一定特异性反应的病毒最小剂量。 病毒的效价：表示每毫升式样中所含有的具侵染性的噬菌体粒子数，又称噬菌斑形成单位数。 半数效应剂量：以实验单元群体中的半数个体出现某一感染反应的病毒剂量来确定病毒样品的效价。 血凝抑制实验：根据特异性的病毒抗体与病毒表面有血凝活性的蛋白质结合，可抑制病毒血细胞凝集反应的实验。 中和抗体：能抑制相应抗原的生物学活性的特异性抗体。 包膜：有些复杂的病毒，其核衣壳外还被一层蛋白质或糖蛋白的类脂
双层膜覆盖着，这些膜就是包膜。 一步生长曲线：定量描述烈性噬菌体生长规律的实验曲线。 增值性感染：这类感染发生在病毒能在其体内完成复制循环的允许细胞内，并以有感染性子代产生为代表。 非增殖性感染：这类感染由于病毒或是细胞的原因，致使病毒的复制在病毒进入敏感细胞后的某一阶段受阻，结果导致病毒感染的不完全循环。 流产感染：是一类普遍发生的非增殖性感染，有①依赖于细胞的流产感染：病毒感染的细胞是病毒在其内不能复制的非允许细胞②依赖于病毒的流产感染：由基因组不完整的缺损病毒引起的。 限制性感染：因细胞的瞬时允许性产生的，其结果或是病毒持续存在于受染细胞内不能复制，直到细胞成为允许细胞，病毒才能繁殖，或是一个细胞群体中仅有少数细胞产生病毒子代。 潜伏感染：是受染细胞内有病毒基因组持续存在，但无感染性病毒颗粒产生，而且受染细胞不会被破坏。 缺损病毒：是由于缺损病毒的复制需要其他病毒基因组成病毒基因的辅助火星，否则即使在活细胞内也不能复制。 温和噬菌体：凡能引起溶源性的噬菌体成为温和噬菌体，而起宿主成为溶源型细菌。 溶源转变：是原噬菌体引起的溶源性细菌除免疫性以外的其他表现改变，包括溶源型细菌表面性质的改变和致病性的转变。 成斑率：同一样品根据噬菌斑计算出来的效价与用电镜计算出来的效
第4章微生物的营养与培养基
第4章微生物的营养与培养基 （一）填空题 1．微生物的营养物可为它们的正常生命活动提供_______、_______、_______和必要的_______。 2．从元素水平上看，微生物营养最需要的是____、____、____、____、____、____六种元素，总共约需____种元素。 3．微生物六类营养要素是_______、_______、_______、_______、_______和_______。 5．从化合物水平来看，微生物碳源谱主要有_______、_______、_______、_______、_______、_______、_______和_______等多种。 7．若以所需碳源对微生物进行分类，则能利用有机碳源者称_______，而利用无机碳源则称_______。 9从化合物水平来看，微生物的氮源主要有________、________、________、________、________、________和________。 10．________是单功能营养(物)，NH3是兼有________和________的双功能营养物；而氨基酸则是兼有________、________和________的三功能营养物。 11．狭义的生长因子一般仅指________，而广义的生长因子还应包括________、________、________、________.和________等在内。 12．生长因子自养型微生物有________、________和________等种类。 13．生长因子异养微生物很多，如________、________、________和________等。 15．在配制异养微生物培养基时，常用的生长因子来源是________、________、________或________等。 16．在需要加无机盐的培养基中，最重要的两种盐是________和________。 17．作为微生物营养要素之一的水，它的主要功能有________、________、________以及许多优良的物理性质，如________、________、________和________等。 18．按微生物所需的能源、氢供体和碳源来划分，它们的营养类型有________、________、________和________四种。 19．光能无机营养型微生物的能源是________，氢供体是________，基本碳源是________，其代表性微生物如____________和____________等。
第四章 微生物的营养和培养基
第四章微生物的营养和培养基 一，选择题 1,利用选择培养基的原理，用富集培养法富集醋酸菌时须添加的营养物是： A．葡萄糖； B.淀粉； C.乙醇； D.乙酸； 答：（C ） 2,为避免由于微生物生长繁殖过程中的才产物而造成培养基pH值的变化，可采用的调节方法是： A．在配制培养基时加入磷酸盐缓冲液或不溶性CaCO3。 B．在配制培养基时应高于或低于最适pH. C．在配制培养基时降低或提高碳，氮源用量；改变碳氮比。 D．在培养过程中控制温度和通气量。 答：（A ） 3,参与微生物集团移位运输方式的体系是： A．Hpr；B。酶1；C。酶2；D。Hpr+酶1+酶2； 答：（D ） 4,从土壤中富集好氧的氨基酸氧化菌的培养基中，除了含有酵母膏，KH2PO4，MgSO4.7H2O 及水外： A．应添加氨基酸；B。应添加葡萄糖； C.应添加蛋白胨；D。不需要添加其他营养物； 答：（D ） 5,用富集培养法富集乳酸菌时，在培养物中应添加的营养物是： A．葡萄糖；B。淀粉；C。乳酸；D。乙醇； 答：（A ） 二，填空题 1,产醇类的工业发酵培养基，其中的___ 碳___源物质含量比___氮____源含量高的多。2,乳酸细菌需要多种____维生素_____作为生长因子才能生长繁殖，一般在培养基中加入________酵母膏______即可提供。 3,发酵工业中预防噬菌体污染的主要措施有：①不用__疑__菌种，②保持_环境卫生___，③不随便__排放或丢弃__活菌，④注意__通气__质量，⑤加强管道及发酵__灭菌___，⑥筛选__抗性___菌种。 4,化能异养微生物的能源来自于对_____机物________的分解，例如，大肠杆菌通过氧化_______葡萄糖________以获取生命活动所需要的能量。 5,利用动植物，微生物或其提取物质制成的培养基称为___天然_____培养基。它适合于___ 实验室________用以及用于大生产中的____种子______培养基或_____发酵______培养基。6,对微生物而言，__碳_______源，___氮______源，______能___源，____生长因子_____，___无机盐_____和____水_____是生长繁殖的必需营养要素。 7,利用无机碳源的化能自养型微生物，其碳源为___co2____和__ NaHCO3或CaCO3_____。8,对化能异养微生物而言，凡能提供微生物营养所需要的___碳______元素的营养物称为碳源，并兼有___能______源的工能。 9,用人工配制的适合微生物___生长繁殖____或产生__代谢产物______的混合营养物，称为培养基。
微生物学教程(周德庆第三版)重点1-7章
绪论微生物与人类 微生物是一切肉眼看不见或看不清的微小生物的总称。个体微小（一般小于0.1nm）、构造简单。 微生物种类：①原核类：细菌（真细菌，古生菌），放线菌，蓝细菌，枝原体，立克次氏体，衣原体。②真核类：真菌（酵母菌，霉菌，蕈[xun]菌），原生动物，显微藻类。③非细胞类：病毒，亚病毒（类病毒，拟病毒，朊病毒）。 微生物五大共性：体积小，面积大；吸收多，转化快；生长旺，繁殖快；适应强，易变异；分布广，种类多。 第一章原核生物的形态、构造和功能 一般构造：细胞壁，细胞膜，细胞质，核区。特殊构造：鞭毛，菌毛，性菌毛，糖被（包括荚膜和粘液层）和芽孢，伴孢晶体。 细胞壁是细胞的外被，主要成分肽聚糖。功能：①固定细胞外形和提高机械强度②为细胞生长、分裂和鞭毛运动所必需③阻拦大分子有害物质（某些抗生素和水解酶）进入细胞④赋予细菌特定的抗原性以及对抗生素和噬菌体的敏感性⑤与革兰氏染色反应密切相关革兰氏阳性细菌细胞壁：磷壁酸，脂磷壁酸，肽聚糖。厚度大（20层），90%肽聚糖和10%磷壁酸。 革兰氏阴性细菌细胞壁：肽聚糖，脂蛋白，磷脂，脂多糖，孔蛋白，外膜蛋白。壁薄，层次多，成分复杂，机械强度较弱。 革兰氏染色法：涂片固定→结晶紫初染→碘液媒染→乙醇脱色→番红覆染 阳性菌：紫色。阴性菌：红色。 缺壁细菌1.实验室中形成：①自发缺壁突变：L型细菌。②人工方法去壁：彻底除尽（原生质体）、部分去除（球状体）2.自然界长期进化中形成：枝原体。 L型细菌：专指稳定的L型即那些实验室或宿主体内通过自发突变而形成的遗传性稳定的细胞壁缺损菌株。 芽孢形成：①DNA浓缩，形成束状染色体；②细胞膜内陷，细胞发生不对称分裂，其中小体积部分即为前芽孢；③前芽孢的双层隔膜形成，这时芽孢的抗热性提高；④在上述两层隔膜间充填芽孢肽聚糖后，合成DPA-Ca(吡啶2，6-二羟酸钙)，开始形成皮层，再经脱水，使折光率提高；芽孢衣合成结束；⑥皮层合成完成，芽孢成熟，抗热性出现；⑦芽孢囊裂解，芽孢游离外出。 渗透调节皮层膨胀学说：芽孢的耐热性在于芽孢衣对多价阳离子和水分的透性很差以及皮层的离子强度很高，这就使皮层产生了极高的渗透压去夺取芽孢核心中的水分，其结果造成皮层的充分膨胀和核心的高度失水，正是这种失水的核心才赋予了芽孢极强的耐热性。 放线菌：是一类主要呈菌丝状生长和一孢子繁殖的陆生性较强的原核生物。也可以将其定义为一类主要呈丝状生长和以孢子繁殖的革兰氏阳性细菌。 枝原体，立克次氏体，衣原体寄生性逐步增强，是介于细菌和病毒间的一类原核生物。 枝原体的特点：①细胞很小，光镜下勉强可见；②细胞膜含甾[zai]醇，比其他原核生物的膜更坚韧；③因无细胞壁，故呈革兰氏阴性细菌且形态易变，对渗透压较敏感，对抑制细胞壁合成的抗生素不敏感；④菌落小（0.1~1.0mm），在固体培养基表面呈特有的“油煎蛋”状；⑤以二分裂和出芽等方式繁殖；⑥能在含血清、酵母菌和甾醇等营养丰富的培养基上生
食品微生物学讲义 第四章 微生物的培养与生长
第四章微生物的培养与生长 所有生物为了生存都必须不断地从外界环境中吸收所需的各种物质从中获得原料和能量以便合成新的细胞物质，生物所需用于完成各种生理活动的这物质称之为营养物质。生物吸收、利用营养物质的过程一般称为营养。营养物质是生物进行一切生命活动的物质基础，失去这个基础，一切生物都无法生存，微生物也不例外。可见，营养对微生物的重要性。 第一节微生物的营养 一、微生物细胞的化学组成 分析微生物细胞化学组成是了解微生物营养物质的基础。主要成分：C、H、N、O 和无机成分。其中主要是水分、蛋白质、碳水化合物、脂肪、核酸和无机盐。水分占90-97，其余占3-10%。 二、营养物质及其生理功能 微生物所需的营养物质，主要包括碳素化合物、氮素化合物、水分、无机盐类和生长素。这些物质对微生物的生命活动主要有三方面的作用：（1）、供给微生物合成细胞物质的原料； （2）、合成代谢和生命活动所需的能量；（3）、调节新陈代谢。 六大营养素（一）、碳源碳源主要用来供给菌体生命活动所需的能量，构成菌体细胞及代谢产物。常用的碳源有：糖类、脂肪和某些有机酸、部分醇类。在某些特殊情况（如碳源贫乏），蛋白质水解产物或氨基酸等也可以被某些菌种作为碳源使用。由于菌种所含煤系统并不完全相同，所以，各种菌能利用的碳源亦不相同。葡萄糖、麦芽糖、乳糖等单糖和双糖是绝大部分细菌、酵母菌、放线菌及霉菌可利用的碳源，大多数霉菌、放线菌和部分细菌可直接利用糊精和淀粉作为碳源。 （二）、氮源氮源主要用来构成菌体细胞物质（如氨基酸、核酸、蛋白质）和含氮代谢产物。常用的氮源可分为两类：有机氮源和无机氮源。黄豆饼粉、花生饼粉、棉籽饼粉、玉米浆、蛋白胨、鱼粉等属于有机氮源（迟效氮源）；氨水、硫酸铵、尿素、硝酸钠、硝酸铵和磷酸氢二铵等为无机氮源（速效氮源）。（三）、水水是微生物体内外的溶媒，只有通过水，微生物所需要的营养物质才能进入细胞，也只有通过水其代谢产物才能排出体外。另外，水也可以直接参加代谢作用，如蛋白质、碳水化合物和脂肪的水解作用都是在水参与下才能进行
第四章微生物的生长
第四章微生物的生长 一个微生物细胞→合适的外界条件，吸收营养物质，进行代谢→如果同化作用的速度超过了异化作用→个体的生长原生质的总量（重量、体积、大小）就不断增加→如果各细胞组分是按恰当的比例增长时，则达到一定程度后就会发生繁殖，引起个体数目的增加→群体内各个个体的进一步生长→群体的生长 生长：生物个体由小到大的增长，即表现为细胞组分与结构在量方面的增加 繁殖：生命个体生长到一定阶段，通过特定方式产生新的生命个体，即引起生命个体数量增加的生物学过程。指生物个体数目的增加 发育：从生长到繁殖，是生物的构造和机能从简单到复杂、从量变到质变的发展变化过程，这一过程称为发育。 在单细胞微生物中，生长繁殖的速度很快，而且两者始终交替进行，个体生长与繁殖的界限难以划清，因此实际上常以群体生长作为衡量微生物生长的指标。 群体生长的实质是包含着个体细胞生长与繁殖交替进行的过程 第一节微生物的生长繁殖 个体生长→个体繁殖→群体生长群体生长= 个体生长+ 个体繁殖 一、细菌的生长繁殖 1.细菌生长繁殖的条件 (1)营养物质：水、碳水化合物、氮化物、无机盐、生长因子 (2)温度：病原菌37℃左右 (3)PH值：多数7.2-7.6，而结核杆菌生长的最适PH值为6.5-6.8，霍乱弧菌生长的最适PH值为8.4-9.2。 (4)渗透压 (5)呼吸环境：需氧、兼性厌氧、厌氧三种。 2.细菌群体的生长规律(典型生长曲线) 研究微生物生长的方法 采用分批培养：将少量同种细菌接种到液体培养基中（容积恒定、于适宜条件下培养）→定期检测培养基中细菌群体的生长情况（如何测定？定期取样） 生长曲线的制作： 将少量单细胞的纯培养，接种到一恒定容积的新鲜液体培养基中，在适宜条件下培养，每隔一定时间取样，测菌细胞数目。以培养时间为横坐标，以细菌增长数目的对数为纵坐标，绘制所得的曲线。 细菌的生长曲线growth curve
食品微生物学
种：是分类单元的最基本单位，是显示高度相似性、亲缘关系极其相近、与其他种有明显差异的一群菌株的总称。 菌株：它是指来源不同的同一个种的纯培养物。 型：同一细菌种内显示很小生物化学与生物学差异的菌株，常用于细菌中紧密相关菌株的区分。型是细菌亚种的细分。 SSOP：卫生标准操作程序HACCP：危害分析与关键质量控制点 2. 微生物其特点是什么？ 特点：个体小、繁殖快；种类多、分布广；适应强、变异快。 4. 什么是是食品微生物学，它与微生物学有什么相同与不同? 食品微生物学是微生物学的一个分支学科，属于应用微生物学范畴。是研究与食品有关的微生物的特性，研究食品中微生物与微生物、微生物与食品、微生物、食品、人体之间的相互关系，研究微生物以农副产品为栖息地，快速生长繁殖的同时，又改变 栖息地农副产品的 物理化学性质，即 转化为高附加值的 各类食品、食品中 间体，研究食品原 料、食品生产过程、 产品包装、贮藏和 运输过程微生物介 导的不安全因素及 其控制。 相同：研究微生物 的形态、生理、生 化、分类以及生态 的生物学的分支学 科。 不同：食品微生物 学以食品有关的微 生物为主要研究对 象。 5. 微生物如何分 类，分类单元、原 则？ 按照它们进化的亲 缘关系，根据形态、 生理性状的差异， 把它们有次序地、 分门别类地，排列 成一个系统，这就 是微生物的分类。 阐明巴斯德和柯赫 的主要贡献。 巴斯德的主要贡献 (1)彻底否定了自然 发生说(2)证明发酵 是由微生物引起的 (3)创立了巴氏消毒 法他创立的巴氏消 毒法(60～65℃ 30min )(4)预防接种, 提高机体免疫功 能。 柯赫主要贡献(1)第 一个发明了微生物 的纯培养技术(2)对 病原菌的研究证明 了炭疽病是由炭疽 菌引起的，结核病 是由结核菌引起 的，创立了确定某 一微生物是否为相 应疾病病原的基本 原则——柯赫法则 二原核微生物 原生质体：是指在 人为条件下，用溶 菌酶除尽原有细胞 壁或用青霉素抑制 细胞壁的合成，所 得到的仅有一层细 胞膜包裹着的圆球 状渗透敏感细胞， 一般由革兰氏阳性 细菌形成。 3、绘图说明细菌细 胞的基本结构 答：1）细胞壁： 化学成分：肽聚糖、 蛋白质、脂肪和少 量的水。 功能：①固定细胞 外形；②协助鞭毛 运动；③保护细胞 免受外力的损伤； ④为正常细胞分裂 所必需；⑤阻挡有 害物质进入细胞； ⑥与细菌的抗原 性、致病性(如内毒 素)和对噬菌体的敏 感性密切相关。 2）细胞膜：化学组 成：蛋白质50~70% 和磷脂20~30%。 功能①选择性地 控制细胞内、外的 营养物质和代谢产 物的运输、交换； ②维持细胞内正常 渗透压的屏障；③ 合成细胞壁各种组 分(脂多糖、肽聚糖、 磷壁酸)和荚膜等大 分子的场所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⑥是鞭毛的着生 点和提供其运动所 需的能量等。 3）细胞质和内含物 功能：细胞的内环 境，由两部分组成： 流体—含有可溶性 酶类和RNA、颗粒 —又称为内含物颗 粒。细胞质内形状 较大的颗粒状构造 称为内含物，包括 贮藏物和羧酶体及 气泡等。功能:细胞 贮藏的营养物质， 在环境营养缺乏时 被利用。 4、绘图说明细菌细 胞的特殊结构 答：1）荚膜定义： 有些细菌在一定的 营养条件下，可向 细胞壁表面分泌一 层松散、透明且粘 度极大的粘液状或 胶质状物质。 化学成分：水（90% 以上）多糖、多肽、 蛋白质。 功能：①起保护作 用，荚膜上大量极
食品微生物复习要点第四章
四、微生物的生长 名词解释 灭菌：是指用物理或化学因子，使存在于物体中的所有微生物永久性地丧失其生活力，包括耐热的细菌芽孢。 消毒：杀死所有病原微生物的措施，可达到防止传染病的目的。 防腐：是一种抑菌措施。利用一些理化因素使物体内外的微生物暂时处于不生长担忧未死亡的状态。 商业灭菌：是指食品经过杀菌处理后，按照所规定的微生物检验方法，在所检食品中无活的微生物检出，或者仅能检出极少数的非病原微生物，并且在食物保藏过程中，不能进行生长繁殖。 最适生长温度：是指某菌分裂代是最短或生长速率最高时的培养温度。 最低生长温度：微生物能进行繁殖的最低温度界限。 最高生长温度：微生物生长繁殖的最高温度界限。在此温度下，细胞易于衰老和死亡。 致死温度：致死微生物的最低温度界限即为致死温度。 D值：在一定温度下加热，活菌数减少一个对数周期（即90%的活菌被杀死）所需要的时间 F值：在一定的基质中，其温度为121.1℃，加热杀死一定数量微生物所需要的时间。 Z值：在加热致死曲线中，时间降低一个对数周期（即缩短90%的加热时间）所需要升高的温度。 测定微生物数量及生物量的方法有哪些？试比较其优缺点 直接法1、测体积简单适用，结果观察直观 2、称干重 间接法1、生理指标法（1）测定细胞总含氮量来确定细菌浓度 适用于细胞浓度较高的样品，操作过程麻烦主要用于科学研究 （2）含氮量的测定 （3）其他，磷，DNA，产酸，耗氧等 2、比浊法 什么是细菌群体的典型生长曲线？分为哪几个期？各个期的特点是什么？认识者四个期有何实践意义？ 定量描述液体培养基中微生物群体生长规律的实验曲线，称为生长曲线。分为延滞期，对数期，稳定期，衰亡期 延滞期的特点：1）生长的速率常数为零 2）细胞体积增大，DNA含量增多，为分裂做准备 3）细胞内RNA含量增加，特别是rRNA含量高，合成代谢旺盛，核糖体酶类的合成加快，易产生诱导酶 4）对不良环境（如PH值温度等）敏感 缩短延滞期的方法：1）以对数期的菌体做种子菌2）适当增大接种量3）接种前后培养基成分不要相差太大4）遗传学方法改变变种的遗传特性 对数期的特点：1）生长速率常数R最大，因此细胞每分裂一次所需的时间一代时G最短。 2）细胞进行平衡生长，菌体各部分的成分均匀 3）酶系活跃，代谢旺盛 4）细胞群体形态与生理特征最一致5）微生物抗不良环境能力最强。 处于对数期的微生物是用做代谢生理研究的良好材料，也是作菌种的最佳材料。 稳定期的特点：1）细胞正生长与负生长达动态平衡，生长速度逐渐趋向于零，活菌数目最
微生物
食品微生物 第一章 1.微生物 微生物不是生物分类学中的名词，而是一群形体微小，结构简单，必须借助光学或电子显微镜才能看清其外形的一类微小生物的统称。 2.巴斯德（瓶颈实验） 法国科学家路易－巴斯德（Louis Pasteur,1822-1895）是这一发展的杰出代表。它在微生物的理论研究、实验方法及解决一系列微生物学问题方面都有很大的贡献。 3.法则 4.微生物基本类群 5.微生物基本特点 1 体积小、面积大 2 吸收多、转化快 3 生长旺、繁殖快 4 适应强、易变异 5 分布广、种类多 第二章 1.原核生物 细菌：细菌（体Bacteria）是一类放个线体菌微小、具有细胞壁的单细胞原核微生物。 革兰氏染色： 肽聚糖：是由N-乙酰胞壁酸（NAM）和N-乙酰葡糖胺（NAG）通过β-1,4-糖苷键交替连接并
与以及少数氨基酸短肽链组成的亚单位聚合而成的大分子复合体。 磷壁酸： 糖被（荚膜）：包被于某些细菌细胞壁外的一层厚度不定的胶状物质。 间体：由细胞膜内褶形成的一种管状、层状或串状物，一般位于细胞分裂的部位或附近。 液态镶嵌模型 芽孢：某些菌在其生长发育后期，细胞内形成一个圆形、厚壁、含水量低、抗逆性强的休眠构造。 菌落：在固体培养基上,以母细胞为核心的一堆肉眼可见的，有一定形态、构造等特征的子细胞集团。 2.细菌的一般结构和功能 一般构造：一般细菌都有的构造。特殊构造：部分细菌具有的或一般细菌在特殊环境下才有的构造。 1、细胞壁约占细胞干重的10%～25%。 （1）细胞壁的功能 固定细胞外形和提高机械强度，使其免受渗透压等外力的损伤； 为细胞的生长、分裂和鞭毛运动所必需； 阻拦大分子有害物质（抗生素和酶）进入细胞； 与细菌的抗原性．致病性和对噬菌体的敏感性密切相关。 2、细胞膜 能选择性控制细胞内、外的营养物质和代谢产物的运送 是维持细胞内正常渗透压的结构屏障 是合成细胞壁和糖被有关成分（如肽聚糖、磷壁酸、脂多糖和荚膜多糖）的重要场所 膜上含有与氧化磷酸化或光合磷酸化等能量代谢有关的酶系，是细胞的产能基地 是鞭毛基体的着生部位，并可提供鞭毛旋转运动所需的能量。 3、拟核（或核质体、核区）功能：负载遗传信息 4、质粒：细菌染色体外的遗传物质，由共价闭合环状双链DNA分子 5、核糖体：功能：是细胞合成蛋白质的机构。 6、细胞质及其内含物： 细胞质：细胞质中含有丰富的酶系，是营养物质合成、转化、代谢的场所。 内含物：①气泡：调节细胞比重，以使其漂浮在 气中的氧气可供代谢需要。②颗粒状内含物：异染粒功能：贮存磷元素和能量，降低渗透压。
【精品】武汉大学微生物讲义
微生物学教学组 (二00三年八月二十七日） 一、本课程的性质和任务 本课程为生物学各专业本科生的必修基础课。 通过学习微生物的形态结构、生理生化、生长繁殖、遗传变异、生态分布、传染免疫、分类鉴定以及微生物与其他生物的相互关系及其多样性，在工、农、医等方面的应用，了解该学科的发展前沿、热点和问题,使学生牢固掌握微生物学的基本理论和基础知识，了解微生物的基本特性及其生命活动规律，为学生今后的学习及工作实践打下宽厚的基础. 二、教学要求与教学方法 1．以现代观点审视和重新组织教学内容,使课程的内容和结构、概念的提法、名词的解释和语言运用等都适合现代生物学迅速发展的要求，建立新的、优化的微生物学课堂教学体系。 2．在课堂教学中以“打开窗口"、“安装接口"的方法反映当代微生物学科的成就，使学生在学习基础知识的同时，通过一定的“窗口”看到学科发展的前沿，通过“接口”看到目前学的基础知识与前沿的接轨，看到基础知识的延伸及与其他相关学科的密切联系,使学生在学习基础知识的同时获得一定量的最新信息,满足和激发学生的求知欲和主动学习的兴趣。 3．采用多媒体等现代化教学手段辅助教学，丰富教学内容，提高教学质量。
4．课堂教学与学生的课后复习、讨论及专题讲座相接合，并注意通过各种渠道保持与学生的联系，随时了解他们对教学的意见和要求,不断改进教学方法和教学手段。 三、教学学时分配和安排： 本课程讲授按每周4学时安排，全学时共54学时。 教学内容及具体学时分配如下: 一、绪论（4） 二、纯培养和显微技术(3) 三、微生物类群与形态（10） 四、微生物的营养（3) 五、微生物的代谢（4） 六、微生物的生长繁殖及其控制(4) 七、病毒(4) 八、微生物遗传(8） 九、微生物与基因工程(2） 十、微生物的生态（4）
食品微生物学期末复习要点
第一章 原核生物的形态、结构与功能 一． ① 保护细胞免受机械性或渗透压的破坏； ② 维持细胞特定外形； ③ 协助鞭毛运动，为鞭毛运动提供可靠的支点； ④ 作为细胞内外物质交换的第一屏障，阻止内外大分子或颗粒状物质通过而不妨 碍水、空气及一些小分子物质通过； ⑤ 为正常的细胞分裂所必需； ⑥ 决定细菌的抗原性、致病性和对噬菌体的特异敏感性； ⑦ 与细菌的革兰氏染色反应密切相关。 a) 试剂：结晶紫、碘液、乙醇、番红。 b) 操作步骤：（1）.结晶紫作用30s ，水冲洗2s 。（2）.碘液媒染1min ，用水冲洗。（3）.95％乙醇冲洗10～３０ｓ，用水冲洗。（4）.番红作用30～60s ，用水冲洗，晾干。 c) 结果：革兰氏阴性细菌呈现红色，革兰氏阳性细菌仍保留为紫色。 d) 原理：革兰氏阳性与阴性菌主要由于细胞壁化学成分的差异而引起了物理能力（脱色能力）的不同导致染色结果的不同。
四．细胞的特殊结构。 ①．鞭毛 ●定义：某些细菌在细胞表面着生1根或数根细长而呈波浪状的丝状物，称为鞭毛。 ●化学组成：鞭毛蛋白（很好的抗原物质） ●生物学功能：细菌的运动器官（？）。 ②．菌毛 ●定义：菌毛是一类生长在菌体表面的纤细、中空、短直、数量较多的蛋白质微丝。 ●化学组成：蛋白质 ●生物学功能：使菌体附着于物体表面 ③．性毛 ●定义：性毛又称性菌毛，构造和成分与菌毛相似，但比菌毛长，数量仅一至少数几条。 ●化学组成：蛋白质 ●生物学功能：一般见于G-细菌的雄性菌株上，在细菌接合交配时向雌性菌株传递遗传物质。 ④．糖被 ●定义：某些细菌在一定的条件下，在菌体细胞壁表面形成的一层厚度不定的松散透明的粘液物质。 ●化学组成：化学组成因菌种而异，主要是多糖或多肽，有的还含有少量的蛋白质，也有多肽与多糖复合型的。 ●生物学功能：◆保护菌体，使细菌的抗干燥能力增强。◆贮藏养料。◆粘附物体表面。◆堆积某些代谢产物。 ⑤．芽孢 ●定义：某些细菌在一定的生长阶段，可在细胞内形成一个圆形、椭圆形或圆柱形，高度折光、厚壁、含水量低、 抗逆性强的休眠构造，称为芽孢或内生孢子。 ●化学组成：蛋白质、芽孢肽聚糖、DPA-Ca、磷脂、核糖体、酶类、PNA。 五．原核生物的分类和鉴定。（了解） ✧须记：系统分类单元——共七级： 界Kingdom 门Phylum 纲Class 目Order 科Family 属Genus 种Species 第二章非细胞型微生物（病毒）的形态、结构与分类 一．区别于其他微生物的特点 1).病毒只含有一种核酸——DNA或RNA； 2).病毒通过基因组复制和表达，产生子代病毒的核酸和蛋白质，随后装配成完整的病毒粒子； 3).病毒缺乏完整的酶系统，不具备其他生物产能所需的遗传信息；（病毒的生物合成实际上是病毒遗传信息控制下的 细胞生物合成过程） 4).某些RNA病毒的RNA经反转录，合成互补DNA(cDNA),与细胞基因组整合，并随细胞DNA的复制而增殖； 5).病毒没有细胞壁，也不进行蛋白质、糖和脂类的代谢活动。 二．分类 1995年提出的一个病毒分类系统包括1个目，71个簇，11个亚簇和164个属（超过400个种）。 ①根据寄主范围分：②现在的分类系统分： 一.脊椎动物病毒 dsDNA（双链DNA）病毒 二.无脊椎动物病毒 ssDNA(单链DNA)病毒
人教版高中生物选修一专题二《微生物的培养与应用》知识点归纳
专题二微生物的培养与应用 课题一微生物的实验室培养 ·培养基：人们按照微生物对营养物质的不同需求，配制出供其生长繁殖的营养基质，是进行微生物培养的物质基础。 ·培养基按照物理性质可分为液体培养基半固体培养基和固体培养基。在液体培养基中加入凝固剂琼脂（是从红藻中提取的一种多糖，在配制培养基中用作凝固剂）后，制成琼脂固体培养基。微生物在固体培养基表面生长，可以形成肉眼可见的菌落。根据菌落的特征可以判断是哪一种菌。液体培养基应用于工业或生活生产，固体培养基应用于微生物的分离和鉴定，半固体培养基则常用于观察微生物的运动及菌种保藏等。 ·按照成分培养基可分为人工合成培养基和天然培养基。合成培养基是用成分已知的化学物质配制而成，其中成分的种类比例明确，常用于微生物的分离鉴定。天然培养基是用化学成分不明的天然物质配制而成，常用于实际工业生产。 ·按照培养基的用途，可将培养基分为选择培养基和鉴定培养基。选择培养基是指在培养基中加入某种化学物质，以抑制不需要的微生物生长，促进所需要的微生物的生长。鉴别培养基是根据微生物的特点，在培养基中加入某种指示剂或化学药品配制而成的，用以鉴别不同类别的微生物。 ·培养基的化学成分包括水、无机盐、碳源、氮源、生长因子等。 ·碳源：能为微生物的代谢提供碳元素的物质。如CO2、NaHCO3等无机碳源；糖类、石油、花生粉饼等有机碳源。异养微生物只能利用有机碳源。单质碳不能作为碳源。 ·氮源：能为微生物的代谢提供氮元素的物质。如N2、NH3、NO3-、NH4+（无机氮源）蛋白质、氨基酸、尿素、牛肉膏、蛋白胨（有机氮源）等。只有固氮微生物才能利用N2。 ·培养基还要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。例如，培养乳酸杆菌时需要在培养基中添加维生素，培养霉菌时须将培养基的pH调至酸性，培养细菌是需要将pH调至中性或微碱性，培养厌氧型微生物是则需要提供无氧的条件 ·无菌技术·获得纯净培养物的关键是防止外来杂菌的入侵，要注意以下几个方面： ①对实验操作的空间、操作者的衣着和手，进行清洁和消毒。 ②将用于微生物培养的器皿、接种用具和培养基等器具进行灭菌。 ③为避免周围环境中微生物的污染，实验操作应在酒精灯火焰附近进行。 ④实验操作时应避免已经灭菌处理的材料用具与周围的物品相接触。
第四章 微生物的营养和培养基习题参考答案
第四章微生物的营养和培养基习题参考答案 A部分习题参考答案 一、选择题 1-5. DACCB；6-10. ABCCD；11-15. ACCDC 二、是非题 1-5. TFTTT；6-10. TTTTF 三、填空题 1.CO2，糖类，醇类，有机酸类 2.氮气，硝态氮，铵态氮，有机氮化物 3.光，CO2，有机物，CO2 4.氧化无机物，CO2 5.光能自养型，光能异养型，化能自养型，化能异养型 6.基团转位. 7.NH3，CO2，化能自养型 8.碳素，氮素，矿质元素，生长因素，水. 9.有机物，无机物，水. 10.主动输送，基团转位 11.主动运输，基团移位. 12.光能，CO2，，有机物，H2O，，有机物 13.0.63-0.99，5:1 14.病毒，立克次氏体，人工配制的培养基，活体培养 15.糖，氨基酸，某些阳离子 四、解释题 1.微生物营养：指微生物获得与利用营养物质的过程。 2.光能自养型：以日光为能源，以CO2为碳源合成细胞有机物的营养类型。 3.化能自养型：通过以氧化无机物释放出的能量还原CO2成为细胞有机物的营养类型。 4.化能异养型：用有机物分解时释放出的能量将有机物分解的中间产物合成新的有机物的营养类型。 5.有机营养型微生物：只以适宜的有机化合物作为营养物质的微生物。 6.无机营养型微生物：以CO2作唯一碳源，不需要有机养料的微生物。 7.生长因子：微生物生长不可缺少的微量有机物，包括维生素，氨基酸及碱基等。 8.单纯扩散：营养物质进入微生物细胞时不需要载体参加，也不消耗代谢能量，而是顺营养物的浓度梯度由高浓度向低浓度运输营养物质进入微生物细胞的运输方式。
150521微生物的分离与培养知识点
微生物的分离与培养知识小结与专题训练 一、微生物的培养和分离技术 1.微生物生长需要的营养物质一般都含有水、碳源、氮源、无机盐 牛肉膏又称牛肉浸膏，是采用新鲜牛肉经过剔除脂肪、消化、过滤、浓缩而得到的一种棕黄色至棕褐色的膏状物。有牛肉自然香味，易溶于水，水溶液呈淡黄色。牛肉膏当中含有肌酸、肌酸酐、多肽类、氨基酸类、核苷酸类、有机酸类、矿物质类及维生素类的水溶性物质。 蛋白胨，是有机化合物。蛋白胨是将肉、酪素或明胶用酸或蛋白酶水解后干燥而成的外观呈淡黄色的粉剂。蛋白质经酸、碱或蛋白酶分解后也可形成蛋白胨。在胃内蛋白质的初步消化产物之一就是蛋白胨。蛋白胨富含有机氮化合物，也含有一些维生素和糖类。能为微生物提供C源、N源、生长因子等营养物质。 对异养微生物来说，含C、H、O、N的有机化合物既是碳源，又是氮源、能源。 2.培养基的制作合格与否通过未接种的培养基表面是否有菌落生长来验证 3.常用的无菌技术有 ⑴对实验操作的空间、操作者的衣着和手进行清洁和消毒。 ⑵将用于微生物培养的器皿、接种用具和培养基等进行灭菌。 ⑶为避免周围环境中的微生物的污染，实验操作应在酒精灯火焰附近进行。 ⑷实验操作时应避免已经灭菌处理的材料用具与周围物品相接触。 考点细化： ①灭菌是指使用强烈的理化因素杀死物体内外所有的微生物，包括芽孢和孢子。消毒是指用较为温和的理化方法仅杀死物体表面或内部一部分对人体有害的微生物，不包括芽孢、孢子。 ②灭菌的方法有灼烧灭菌、干热灭菌、高压蒸汽灭菌，灼烧灭菌用于接种用的金属工具；干热灭菌用于能耐高温的，需要保持干燥的玻璃器皿等；高压蒸汽灭菌用于培养基等 ③消毒的方法有煮沸消毒法，用于液体消毒；巴氏消毒法，用于不耐高温的液体；化学药剂（如用体积分数70%-75%的酒精）或紫外线消毒，用于物体表面的消毒。 4.微生物的纯培养指的是防止外来杂菌入侵。 5.配制固体培养基的步骤：计算、称量、溶化、（调节pH、分装、包扎）灭菌、倒平板 6.微生物接种的方法最常用的是平板划线法和稀释涂布平板法。 平板划线法是通过接种环在琼脂固体培养基表面连续划线的操作。将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基的表面。在数次划线后培养，可以分离到由一个细胞繁殖而来的肉眼可见的子细胞群体，这就是纯化的菌落。 ★平板划线法中的注意事项 ①操作第一步即取菌种之前及每次划线之前都需要进行火焰灼烧灭菌，划线操作结束时，仍
6微生物的生长知识点整理
微生物的生长繁殖及其控制 个体生长：微生物细胞个体吸收营养物质，进行新陈代谢，原生质与细胞组分的增加； 群体生长——群体中个体数目的增加。可以用重量、体积、密度或浓度来衡量。（由于微生物的个体极小，所以常用群体生长来反映个体生长的状况） 染色体DNA的复制与分离； 细胞壁扩增； 细菌分裂与调节 1 微生物的生长规律 生长曲线：以时间为横坐标，菌数为纵坐标，根据不同培养时间里细菌数量的变化，反映细菌在整个培养期间菌数变化规律的曲线。 可分为：迟缓期、对数生长期、稳定生长期、衰亡期 迟缓期 现象：活菌数没增加，曲线平行于横轴； 产生的原因：是细胞为了适应新环境需要进行调整，缺乏足够的能量或生长因子，或接种时造成损伤等。有时可见到接种群体大部分死亡；如果接种用的是饥饿的细胞或新培养基营养不丰富，则该时期延长； 特点：细菌细胞不立即增殖 细胞内代谢旺盛 细胞体积增大 发酵工业上需设法尽量缩短延迟期，措施有：
①接种龄：采用对数生长期的健壮菌种； ②增加接种量；一般来说，接种量增大可缩短甚至消除延迟期（发酵工业上一般采用1/10的接种量）； ③调整培养基的成分，应适当丰富，且发酵培养基成分尽量与种子培养基的成分接近。 认识延迟期的特点及形成原因对实践的指导意义 发酵工业上需尽量缩短该期，以降低生产成本； 在食品工业上，尽量在此期进行消毒或灭菌； 对数生长期 现象：细胞数目以几何级数增长的时期，其对数与时间呈直线关系； 特点：菌体代谢活跃，消耗营养物质多，生长速率快，菌体数目显著增多。 菌体大小、形态、生理特征等比较一致 细胞平衡生长，菌体大小、形态、生理特征等比较一致; 处于该期的细胞对理化因素较敏感 酶系活跃，代谢最旺盛; 稳定生长期 特点：细胞生长速率动态平衡 细胞分裂速度下降，开始积累代谢产物 产生原因：营养物尤其是生长限制因子的耗尽 营养物的比例失调，如碳氮比不合适 有害代谢废物的积累（酸、醇、毒素等） 物化条件（pH、氧化还原势等）不合适 衰亡期 特点：细胞死亡数增加，死亡数大大超过新增殖的细胞数，群体中的活菌数目急剧下降，出现“负生长”，（R＜0 ）。 细胞内颗粒更明显，细胞出现多形态、畸形或衰退形，芽孢开始释放； >>>有的微生物合成或释放对人类有益的抗生素等次生代谢物； 因菌体本身产生的酶及代谢产物的作用，使菌体死亡、自溶等，发生自溶的菌生长曲线表现为向下跌落的趋势。 产生原因： 生长条件的进一步恶化，使细胞内的分解代谢大大超过合成代谢，继而导致菌体的死亡.
食品微生物知识点
***1.微生物（microorganism or microbe）: 是指个体微小，结构简单，肉眼看不到或看不清、有时需借助显微镜才能观察到的一群低等的生物的统称。 ***2.分类： （1）原核细胞型微生物： （2）真核细胞型微生物： （3）非细胞型微生物： （1）原核细胞型生物：细菌、放线菌、蓝细菌、支原体、衣原体、立克次氏体、螺旋体 （2）真核细胞型生物：真菌、原生动物、显微藻类 （3）非细胞型生物：病毒、亚病毒（类病毒、拟病毒、朊病毒） ***三.微生物的特点： 1.种类多，数量大，分布广 2.个体小、易培养、代谢活力强 3.繁殖快 4.适应性强，易变异 1.种类多，数量大，分布广 （1）种类多 地球上的微生物：估计有100万种以上 已发现的微生物：约有10万种 已开发利用的微生物：约1000种 （2）分布广： 江河湖泊、土壤矿层、大气上空以及动植物体表体内。 （3）数量大： 细菌：数亿/g土壤 每张纸币带细菌：900万个； 每个喷嚏的飞沫含4500-150000个细菌，重感冒患者为8500万； 皮肤表面：平均10万个细菌/ cm2； 口腔：细菌种类超过500种； 肠道：微生物总量达100万亿 粪便干重的1/3是细菌，每g粪便的细菌总数为：1000亿个。 2.个体小、易培养、代谢活力强 （1）个体小：单位μm (几μm～几十μm范围)、nm。 （2）易培养：食谱广、营养简单 （3）代谢活力强：消耗自身重量2000倍食物的时间： 大肠杆菌：1小时。 人：500年（按400斤/年计算） 1kg酒精酵母24h可发酵几千kg糖为酒精。
比表面积：个体的表面积与体积之比。 设定： 人的比表面积=1，则： 大肠杆菌比表面积=30万 3.繁殖快 例：大肠杆菌20min/代，经24小时，分裂72代，重约4722吨；经48小时可产生2.2 ×10 43个后代 在液体培养基中，细菌细胞的浓度一般为108-109个/mL。 4.易变异，适应性强 （1）易变异： 改变寄主、抗药、驯化、特殊结构形成、生产性状提高等。 应用：诱变育种 致癌物检验：Ames试验(即污染物致突变性检测，也称为鼠伤寒沙门氏菌回复突变试验(Ames试验)。 （2）适应性强： 1、对营养物质的利用上的适应性。 2、对环境条件尤其是恶劣的“极端环境”的适应性。 3、产生特殊结构适应环境 四.微生物学及其主要分支学科 1.微生物学（Microbiology）是研究微生物及其生命活动规律的学科。 研究内容：微生物的形态结构，营养特点，生理生化，生长繁殖，遗传变异，分类鉴定，生态分布以及微生物在工业、农业、医疗卫生、环境保护等各方面的应用。 食品微生物学: ***食品微生物学：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。
微生物第四章微生物的营养和培养基
第四章微生物的营养和培养基 一、名词解释 C/N比：微生物培养基中所含碳源中的C原子的摩尔数与氮源中的N原子的摩尔数之比。 EMB培养基：伊红美蓝乳糖培养基。 氨基酸自养型微生物：不需要利用氨基酸作氮源的微生物，它们能把尿素、 铵盐、硝酸盐甚至氮气等简单氮源自行合成所需要的 一切氨基酸。 单纯扩散：指疏水性双分子层细胞膜（包括孔蛋白在内）在无载体蛋白参与下，单纯依靠物理扩散方式让许多小分子、非电离分子尤其是亲 水性分子被动通过的一种物质运送方式。 单细胞蛋白：单细胞蛋白，也叫微生物蛋白，它是用许多工农业废料及石油废料人工培养的微生物菌体。 氮源：凡能提供微生物生长繁殖所需氮元素的营养源。 的微生物。 光能自养型：光为能源，无机物为氢供体，基本碳源是CO 2 化能异养型：有机物为能源，有机物为氢供体，基本碳源是有机物的微生物。 的微生物。 化能自养型：无机物为能源，无机物为氢供体，基本碳源是CO 2基本培养基：仅能满足微生物野生型菌株生长需要的培养基。 基团移位：指一类既需要特异性载体蛋白的参与，又需耗能的一种物质要运送方式。 鉴别培养基：一类在成分中加有能与目的菌的无色代谢产物发生显色反应的指示剂，从而达到只须用肉眼辨别颜色就能方便地从近似菌落中 找出目的菌菌落的培养基。 培养基：指由人工配制的、含有六大营养素、适合微生物生长繁殖或产生代谢产物用的混合营养料。 生长因子：是一类对调节微生物正常代谢所必需，但不能用简单的碳、氮源自行合成的微量有机物。 水活度：在天然或人为环境中，微生物可实际利用的自由水或游离水的含量。 速效氮：可以直接被植物根系吸收的氮。 碳源：一切能满足微生物生长繁殖所需碳元素的营养源。