芽孢耐热机制
生物界最强的生命体--芽孢，是如何被彻底杀灭的？
⽣物界最强的⽣命体--芽孢，是如何被彻底杀灭的？简介芽孢(endospore)⼜称内⽣孢⼦，是细菌休眠体。
被誉为整个⽣物界中抗逆性最强的⽣命体，在抗热，抗化学药物和抗辐射等⽅⾯，⼗分突出。
常见的产芽孢细菌主要为芽孢杆菌属、梭状芽孢杆菌属、芽孢乳酸菌属等。
芽孢含⽔量极低，抗逆性强，能经受⾼温、紫外线，电离辐射以及多种化学物质灭杀等。
例如，⾁毒梭菌的芽胞在沸⽔中要经过5⾄9.5h才被杀死；巨⼤芽胞杆菌的抗辐射能⼒⽐E.coli细胞要强36倍。
据⽂献记载，有的芽胞可以休眠数百⾄数千年，最极端的例⼦是在美国的⼀块有2500万~4000万年历史的琥珀，⾄今从其中蜜蜂肠道内还可以分离到有⽣命的芽胞。
是否能消灭芽孢是衡量各种消毒灭菌⼿段的最重要的指标。
芽胞特点1、⾃由存在的芽孢没有明显的代谢作⽤，只保持潜在的萌发⼒，称为隐藏的⽣命。
⼀旦环境条件合适，芽孢便可以萌发成营养细胞。
2、芽孢是细菌的休眠体，在适宜的条件下可以重新转变成为营养态细胞。
3、产芽孢细菌的保藏多⽤其芽孢。
产芽孢的细菌多为杆菌，也有⼀些球菌。
4、芽孢的有⽆、形态、⼤⼩和着⽣位置是细菌分类和鉴定中的重要指标。
5、芽孢与营养细胞相⽐化学组成存在较⼤差异，容易在光学显微镜下观察。
（相差显微镜直接观察；芽孢染⾊）芽孢为什么难以杀灭由于芽孢在结构和化学成分上均有别于其它营养细胞，所以芽孢也就具有了许多不同于营养细胞的特性。
芽孢最主要的特点就是可度过不良环境，对⼲旱和⾼、低温都有极强的抵抗⼒。
条件转好时，1个芽孢可形成1个细菌细胞。
有些细菌的芽孢，在⼲燥条件下，可保持10多年或更长的时间仍能萌发，有的能忍耐-253的低温，有的在沸⽔中煮30⼩时后仍有⽣活⼒。
同时，芽孢还有很强的折光性。
在显微镜下观察染⾊的芽孢细菌涂⽚时，可以很容易地将芽孢与营养细胞区别开，因为营养细胞染上了颜⾊，⽽芽孢因抗染料且折光性强，表现出透明⽽⽆⾊的外观。
研究表明芽孢对不良环境因⼦的抗性主要由于其含⽔量低（40%）。
菌耐热机理
不同的菌有不同的耐热机理，以下是部分菌的耐热机理：
- 细菌：对热的抵抗力一般依靠芽孢，又称内生孢子，属于细菌的休眠体，其含水量极低，抗逆性强，可以经受高温、紫外线等照射。
- 嗜热菌：细胞膜外有多个隐窝，这有利于耐高温；细胞膜的脂双分子层中有很多结构特殊的复合类脂，主要是甘油脂肪苯二酯；随着温度的升高，复合类脂中烷基链彼此间隔扩大，而极性部分作为膜的双层结构则保持整齐的液晶状态；细胞膜通常通过调节磷脂组分而维持膜的液晶态，以获得更高的熔点。
- 硬毛粗盖孔菌：串联重复的热激蛋白基因簇与该菌耐热性形成有关。
简述芽孢的结构、功能及对外界环境抵抗力强的原因。
简述芽孢的结构、功能及对外界环境抵抗力
强的原因。
芽孢（spore）是一种具有高度抵抗力的微生物形态。
它的结构
相对简单，由一个单个细胞形成，包括一个细胞膜、细胞壁和核。
芽
孢的主要功能是能够在恶劣环境下存活和繁殖，相比其他生物体更加
耐受高温、低温、高压、低压、辐射和干旱等外界压力。
芽孢的抗压能力与其特殊的结构密切相关。
芽孢的细胞壁含有水
解酶和糖化酶等酶类物质，而且在芽孢形成时被发掘出来的原有细胞
壁会分解，新的细胞壁由极为耐受的化合物组成，如二聚糖和孢子壳
蛋白等。
这些化合物使得芽孢极难被外界环境物质侵蚀，耐热、耐干、耐辐射。
此外，芽孢的形成还是一种自我保护机制。
有些细菌，在环境不
适宜的时候会通过芽孢形成的方式进入到休眠状态，等待环境变得适
宜后再次进入繁殖状态，这种方法被认为是一种极为有效的自我保护
机制。
因此，芽孢作为一种生物形态在医学、食品加工和环境污染等
领域得到了广泛的关注和应用。
名词解释 芽孢
名词解释芽孢
芽孢是指一种具有耐热、耐酸碱、耐极端干燥和寿命长等特性的细菌
形态。
在极端环境下，细菌会进入休眠状态，并形成一层坚硬的外壳，这个过程被称为芽孢化。
芽孢是一种非常耐久的形态，能够在恶劣的
环境下存活多年甚至几十年。
芽孢是细菌的一种生存策略，当环境不利于细菌的生长和繁殖时，细
菌会进入芽孢形态。
在芽孢状态下，细菌可以耐受高温、酸碱、辐射
等外界环境的影响，这种生存策略使得细菌在极端环境下也能够生存
下去。
芽孢在医学、食品工业、环境监测等领域有着广泛的应用。
在医学领域，一些细菌能够形成芽孢，如炭疽杆菌、大肠杆菌等，这种形态使
得它们对抗一些消毒剂和抗生素具有一定的耐药性。
在食品工业中，
一些耐热芽孢的细菌能够污染和繁殖于高温和低酸环境下的食品，如
罐头、奶制品、肉制品等，这给食品安全带来了一定的挑战。
在环境
监测领域中，许多细菌能够形成芽孢，这些芽孢能够在大气中存活很
长时间，成为空气污染的重要因素之一。
因此，对芽孢的深入研究和防控至关重要。
在医学领域中，通过发掘
芽孢的生存机制，能够研制出更有效的杀菌消毒剂和抗生素。
在食品
工业中，通过灭菌和杀菌等技术手段，可以有效防止耐热芽孢细菌污染食品。
在环境监测领域，通过建立和完善空气污染监测网络，并采取有效的防治措施，可以降低芽孢对空气品质的影响。
总之，芽孢是一种细菌的耐久形态，在各个领域都有着一定的应用价值，但是芽孢也带来了一些危害，因此研究防控芽孢对人类的健康和社会的发展至关重要。
微生物解答
第一章1.试述革兰氏染色机制：结晶紫液初染和碘液媒染：在细菌的细胞膜内可形成不溶于水的结晶紫与碘的复合物。
乙醇脱色：G＋细胞壁较厚、肽聚糖网层次多和交联致密且不含类脂，把结晶紫与碘的复合物牢牢留在壁内，使其保持紫色；G-细胞壁薄、外膜层类脂含量高、肽聚糖层薄和文联度差，结晶紫与碘复合物的溶出，细胞退成无色。
复染: G-细菌呈现红色，而G+细菌则仍保留最初的紫色。
2.渗透调节皮层膨胀学说是如何解释芽孢的耐热机制的？芽孢的耐热在于芽孢衣对多价阳离子和水分的渗透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欣中的水分，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。
3.何为“栓菌”试验？即设法把单毛菌鞭毛的游离端用相应抗体牢固地“栓”在载玻片上，然后在光镜下观察该菌细胞的行为，结果发现，该菌只能在载玻片上不断打转而未作伸缩“挥动”，因而肯定了“旋转论”的正确性4.对细菌细胞一般构造和特殊构造设计表解。
一般构造：包括细胞壁、细胞质膜、拟核、细胞质。
特殊构造:糖被、鞭毛芽孢第二章2.试对酵母菌的方式作一表解酵母菌的繁殖方式：（一）无性：①芽殖②裂殖③产无性孢子（节孢子、掷孢子、后垣孢子）（二）有性（产子囊孢子）3.试图示酿酒酵母的生活史，并对其中各主要过程作一简述1．子囊孢子在合适的条件下发芽产生的单倍体营养细胞2．单倍体营养细胞，不断地进行出芽繁殖3．两个性别不同的营养细胞彼此接合，在质配后即发生核配，形成二倍体营养细胞4．二倍体营养细胞不进行核分裂，而是不断进行出芽繁殖5在以醋酸盐为唯一或主要碳源，同时又缺乏氮源等特定条件下6子囊经自然或人为破壁后，可释放出其中的子囊孢子4.试以表解法介绍霉菌的营养菌丝和气生菌丝各可分化成哪些特化构造，并简要说明它们的功能吸取养料假根吸器附着：附着胞、附着枝菌核特化的营养菌丝休眠（或休眠及蔓延）菌索延伸：匍匐枝菌环捕食线虫菌网菌丝体无性分生孢子头孢子囊简单有性：担子特化的气生菌丝（子实体）无性：分生孢子器、分生孢子座复杂有性（子囊果）：闭囊壳、子囊壳、子囊盘简述功能：假根：具有固着和吸取养料等功能吸器：吸取宿主细胞内的养料附着胞：用以牢固的黏附在宿主表面附着枝：将菌丝附着于宿主体上菌核：休眠菌丝组织菌索：促进菌体蔓延和抵御不良环境菌环或菌网：捕捉线虫或其他微小动物5.试列表比较细菌、放线菌、酵母菌和霉菌细胞壁成分的异同，并提出制备相应原生质体的酶或试剂细胞壁成分的异同：细菌分为G+和G-，G+肽聚糖含量高，G-含量低；G+磷壁酸含量较高，而G-不含磷壁酸；G+类脂质一般无，而G-含量较高；G+不含蛋白质，G-含量较高。
芽孢杆菌耐高温的原因
芽孢杆菌耐高温的原因
芽孢杆菌一般是指嗜热脂肪芽孢杆菌。
通常情况下，嗜热脂肪芽孢杆菌耐高温，并且耐热性比较强。
具体情况分析如下：嗜热脂肪芽孢杆菌为嗜热性需氧芽孢杆菌，但兼有厌氧的特性，耐热性是非常强的，在经过高温之后，也可能会残留一部分，是造成食品腐坏和变质的主要微生物之一，在食品保存方法不正确或者是存放的时间比较长时，可能会导致里面滋生很多嗜热脂肪芽孢杆菌，而且经过高温的烹饪之后，也不能达到完全杀灭的效果，可能会导致人体出现急性胃肠炎、食物中毒等不良反应，表现为呕吐、腹泻、腹痛等。
建议滋生了嗜热脂肪芽孢杆菌的食物即使加热也不要再吃，不利于身体健康。
2022年甘肃农业大学食品科学与工程专业《微生物学》期末试卷A(有答案)
2022年甘肃农业大学食品科学与工程专业《微生物学》期末试卷A(有答案）一、填空题1、目前对芽孢耐热机制较为新的解释是______假说；此外，一般认为芽孢中特有的______等成分也与耐热性有关。
2、腺病毒是通过五邻体上的______行使吸附功能的。
3、化能自养微生物例如______，它们的生物氧化和产能代谢等生理活动很难研究，其客观原因是它们的______效率低，______速率低，以及 ______得率低。
4、氮源物质主要有______、______、______、______等，常用的速效氮源如______、______，有利于______；迟效氮源如______、______，它有利于______。
5、真核微生物包括______、______、______和______等几个大类。
6、我国古代劳动人民在微生物应用方面的主要贡献是发明用______独特工艺加工______原料以生产______。
7、许多因素会影响加压蒸气灭菌的效果，主要有：① ______，② ______，③ ______，④ ______，以及⑤ ______等。
8、硝化作用需要在严格的______条件下进行，而反硝化作用则需要在______条件下进行。
9、基因突变一般有七个共同特点：① ______，② ______，③ ______，④ ______，⑤______，⑥ ______和⑦ ______。
10、当前已开发的新型疫苗有______、______、______、______、______和______等。
二、判断题11、杆状的细菌一般都长有周生鞭毛。
（）12、氮素营养物质不仅用来合成细胞中的蛋白质，还可以为部分微生物提供能源。
（）13、在微生物细胞中，其诱导酶的种类要大大超过组成酶。
（）14、与其他微生物相似，同种病毒粒或噬菌体个体间，也存在生长期（即年龄）和形态上的差别。
（）15、糙面内质网因膜上附着大量核糖体颗粒，故具有合成和分泌胞外蛋白质的功能。
影响微生物耐热性的因素
影响微生物耐热性因素很多，这些因素可分为三个主要类别：①芽孢本身（即与遗传有关）；②芽孢形成的条件和环境；③芽孢受热处理条件及加热的生长条件。
芽孢耐热不但因种类不同很大差别，而在同一菌种不同菌株之间也有差别。
虽属同一株，但如果芽孢形成条件不同时，其耐热性也会有差别。
很多人发现菌龄对耐热性也有影响，但没有规律性。
嗜热菌芽孢随贮藏时间增加而耐热性可能降低，但对厌氧性细菌影响较少，减弱的速度慢得多。
菌体在其最高温度生长良好并形成芽孢时，通常耐热性较强。
不同培养基所形成的芽孢对耐热性影响较大，试验室培养的芽孢都比大自然条件形成的芽孢耐热性要低。
Ca2+ Mn2+ 等离子或蛋白胨都会使芽孢耐热性增加。
芽孢受热处理时的介质条件对细菌芽孢耐热性有很大影响。
1、PH通常PH降低，芽孢耐热性也降低，一般细菌芽孢在PH6～7时最强，但某些酵母在PH4～5时最强。
2、糖随着糖浓度的提高，芽孢的耐热性增强。
3、食盐低浓度的食盐溶液（2%～4%）对芽孢的耐热性有增强作用，但随着浓度的增高将使芽孢的耐热性减弱。
如果浓度高达20%～25%时，细菌将无法生长。
肉毒梭状芽孢杆菌在8%以上的食盐浓度下，不会产生毒素。
4、油脂油脂对细菌有一定的保护作用。
一般细菌在较干燥状态下耐热性较强，而油脂所以有保护作用教你如何用WORD文档(2012-06-27 192246)转载▼标签：杂谈1. 问：WORD 里边怎样设置每页不同的页眉？如何使不同的章节显示的页眉不同？答：分节，每节可以设置不同的页眉。
文件――页面设置――版式――页眉和页脚――首页不同。
2. 问：请问word 中怎样让每一章用不同的页眉？怎么我现在只能用一个页眉，一改就全部改了？答：在插入分隔符里，选插入分节符，可以选连续的那个，然后下一页改页眉前，按一下“同前”钮，再做的改动就不影响前面的了。
简言之，分节符使得它们独立了。
这个工具栏上的“同前”按钮就显示在工具栏上，不过是图标的形式，把光标移到上面就显示出”同前“两个字来。
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芽孢是某些细菌在不良环境条件下，如干旱、热、辐射等，为了自身生存而形成的一种特殊结构。
芽孢具有高度耐热性、耐干燥性和抗辐射性等特点，使其能够在极端环境中长期存活。
芽孢的形成是一个复杂的生物学过程，涉及到多种酶和蛋白质的参与。
本文将介绍芽孢耐热机制的相关内容。
1. 结构特点
芽孢的结构与普通菌体有很大不同，主要包括以下几个特点：
（1）芽孢外部有一层厚厚的多层膜结构，称为芽孢壁。
这层膜结构主要由多糖、脂肪酸和蛋白质组成，具有很高的耐热性和抗渗透性。
（2）芽孢内部有一个圆形的核心区域，称为芽孢核心。
这是芽孢中最重要的部分，包含了芽孢繁殖所需的所有遗传物质和酶系统。
（3）芽孢核心周围有一个透明的区域，称为芽孢壳。
这个区域主要由蛋白质组成，具有一定的耐热性。
（4）芽孢壳外还有一个松散的外壳，称为芽孢鞘。
这个区
域主要由多糖组成，有助于保护芽孢免受外界环境的影响。
2. 耐高温原理
芽孢的耐热性主要归功于其独特的结构特点和生物化学特性。
（1）芽孢壁的多层膜结构可以有效隔绝外界热量，防止芽孢内部受到高温的影响。
同时，多层膜结构还可以抵抗外界化学物质的渗透，保持芽孢内部的稳定性。
（2）芽孢核心中的酶系统具有高度的稳定性和耐受性。
在芽孢形成过程中，许多对热敏感的酶会被重新排列或被包裹在特殊的囊泡中，从而避免高温对其活性的影响。
此外，芽孢核心中的一些关键酶还具有自我修复的能力，可以在受到损伤后迅速恢复活性。
（3）芽孢形成过程中，细菌会合成一种名为“热休克蛋白”的特殊蛋白质。
这些蛋白质具有高度的稳定性和耐受性，可以保护细胞内的其他蛋白质免受高温的影响。
在芽孢形成后，这些热休克蛋白会保持在高浓度状态，以确保芽孢内部的稳定。
3. 耐干燥原理
芽孢的耐干燥性主要归功于其特殊的结构和生物化学特性。
（1）芽孢壁的多层膜结构可以有效阻止水分的流失。
在干燥环境下，多层膜结构可以形成一个密闭的空间，使芽孢内部保持较高的湿度。
（2）芽孢形成过程中，细菌会合成一种特殊的蛋白质，称为“脱水酶”。
这种蛋白质可以帮助细菌在干燥环境下维持其生命活动所需的水分平衡。
在芽孢形成后，这些脱水酶会保持在高浓度状态，以确保芽孢内部的稳定。
总之，芽孢的耐热性和耐干燥性主要得益于其独特的结构特点和生物化学特性。
这些特性使得芽孢能够在极端环境中长期存活，为细菌的繁殖提供了有力保障。
然而，正是由于这些特性，芽孢也成为了抗生素治疗的难题之一。
因此，研究芽孢耐热机制对于开发新型抗生素具有重要意义。