食品微生物(基础知识)

食品微生物(基础知识)————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：第一章1什么事微生物？什么是微生物学？答：微生物是指大量的及其多样的不借助显微镜看不见的微小生物类群的总称。

微生物学时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。

2生物界的六界分类系统a动物界b植物界c原生生物界：原生动物大部分海藻类及黏菌d 真菌界：酵母菌霉菌e原核生物界：细菌放线菌蓝细菌等}细胞型生物f病毒界}非细胞型生物3简述微生物的生物学特征？答：（1）代谢活动强，微生物体积小，有极大的表面积/体积比值，因而微生物能与环境之间迅速进行物质交换，吸收营养和排泄废物，而且有最大的代谢速率，如发酵乳糖的细菌在1小时内可以分解其自重1000-10000倍的乳糖（2）繁殖快，易培养，如大肠杆菌在适合条件下，每20min分裂一次，每小时分裂3次，每昼夜产生的后代数为4722366500万亿个（重约4722t）（3）种类多，分布广迄今为止，所知道的微生物约有10万种，它们具有各种生活方式和营养型，它们中大多数以有机物为营养物质，还有些事寄生类型，且微生物在自然界分布极为广泛，土壤水域大气几乎都有微生物的存在，特别是土壤是微生物的大本营（4）适应性强，易变异，微生物因其比表面积比较大而具有极其灵活的适应性；微生物的个体一般都是单细胞，简单多细胞或非细胞的，通常是单倍体，加之微生物具有繁殖快数量多和外界直接接触的原因，变异后代很多。

4食品微生物学的研究内容是什么？微生物在食品中的应用有哪些形式?答：食品微生物学时专门研究微生物与食品之间的相互关系的一门学科，它是微生物的一个重要分支，研究内容包括：1）研究与食品有关的微生物的活动规律2）研究如何利用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）研究检测食品中微生物的方法，制定食品微生物指标，从而为判断食品的卫生质量而提供科学依据。

第二章1比较原核微生物和真核微生物的异同点。

答：答：真核生物原核生物细胞大小较大较小细胞壁成分纤维素几丁质肽聚糖细胞膜成分含甾醇不含甾醇含呼吸光合组分无有线粒体有无间体无有溶酶体有无叶绿体光能自养生物有无储藏物淀粉聚β-羟基丁酸流动性有无核膜有无DNA含量少多组蛋白有无生物固氮能力无有些有氧化磷酸化线粒体细胞膜光合作用部位叶绿体细胞膜繁殖方式有性或无性多数为二分裂2细菌有哪几种形态？如何观察细菌形态结构？答：细菌形态包括：1）球菌：球菌可分为学球菌双球菌链球菌四联球菌八叠球菌葡萄球菌2）杆菌：杆菌包括棒状杆菌梭状杆菌链状杆菌芽孢杆菌3）螺旋菌：螺旋菌包括弧菌和螺旋菌观察方法：1）显微测微尺法2）显微照相法3什么是革兰氏染色？其原理和关键是什么？它有何意义？答：革兰氏染色：1）先用结晶紫染色菌呈紫色2）在加工液媒染，菌体仍为紫色3）用户乙醇脱色，革兰氏阳性菌为紫色阴性菌无色4）用番红复染，革兰氏阳性菌为紫色，阴性菌为红色。

关键：乙醇脱色，因为脱色的成功关系着染色的结果。

原理：革兰氏染色与细胞壁组成有关，革兰氏阳性菌细胞壁较厚，肽聚糖含量高，网络结构紧密，含脂量又低，当它被乙醇脱色后，引起细胞壁肽聚糖层的孔径缩小，从而阻碍了不溶性结晶紧与碘复合物的出，故菌体呈紫色；革兰氏阴性菌的细胞壁肽聚糖层较薄，含量低，而脂类含量高，当乙醇脱色的脂类物质溶解细胞壁渗透性增大，结晶紧-碳复合物也随之被抽取出来，故革兰氏阴性菌呈复染液的红色。

4比较革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌细胞壁的成分和构造。

答：成分a+ a-肽聚糖含量高（30%——95%）含量低（5%——20%）磷壁酸含量高（50%）0类脂质一般无含量高约20%蛋白质无含量较高5细菌的细胞结构包括基本结构和特殊结构，试说明这些结构及其生理功能。

答：基本结构：a细胞壁功能：1）固定细胞外形提高机械强度2）为细胞生长分裂鞭毛生长所必须3）阻拦大分子有害物质4）赋予细菌特定的抗原性及对抗生素噬菌体的敏感B细胞膜功能1）作为渗透屏障维持细胞内正常的渗透压2）能选择的控制内外物质运输与交换3）是合成细胞壁糖被有关成分的主要场所4）参与DNA复制与子细胞分裂5）细胞的产能基地6）是鞭毛基体着生的部位C细胞核功能遗传性状的传递中起重要作用D细胞质功能细胞质具有生命物质所有的各种特征，含有丰富的酶系，是营养物质合成转化代谢的场所不断的更新细胞内的结构和成分，使细菌细胞与周围环境不断的进行新陈代谢。

特殊结构Ａ糖被功能１）保护作用２）贮藏作用３）表面附着作用４）细胞间的信息识别５）堆积代谢废物Ｂ鞭毛功能１）鞭毛的功能为运动Ｃ芽孢功能：抵抗高温，高盐等不良环境６芽孢有何特殊的生理功能？其抗性机理是什么？芽孢的这些特点对实践有何指导意义？答：芽孢的生理功能是抵抗不良的外界环境条件，芽孢抗性机理是因为芽孢形成时可同时形成２，６－吡啶二羧酸（ＤＰＡ）ＤＰＡ具有耐热性，所以提高了芽孢的抗性，芽孢的这些特性的意义：１）用于细菌的鉴定２）选择灭菌指标７什么是质粒？为什么质粒可以作为基因工程的载体？答：质粒：存在细菌染色体外的环状ＤＮＡ分子质粒基因小，能自我复制，可由行转移，可与其他基因重组整合，所以可被用于基因工程的载体８什么叫菌落？怎样识别细菌和放线菌的菌落？答：菌落：把单个微生物细胞接种到适合的培养基上，在适当的条件先细胞就会迅速繁殖，形成一个肉眼可见的细胞群体，该群体即为菌落。

细菌菌落湿滑光润，娇透明，易挑起，正反面颜色一致，而放线菌菌落干燥，不透明，表面有致密的丝绒状，表层有干粉不易挑起正反面颜色不一致。

９比较原生质体，支原体和Ｌ－型细菌的异同。

答：相同点：三者都缺乏细胞壁。

不同点：支原体是一类在长期进化过程中形成的，适应自然生活条件的无细胞壁的原核微生物。

L-型细菌是许多G+和G-细菌在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陷菌种。

原生质体是在人为条件下，用溶菌酶除尽原有细胞壁或用青霉素抑制新生的细胞壁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。

１０举例说明几种细菌在食品加工工业中应用的概况。

答：制醋用的醋酸杆菌属，发酵乳制食品用的双歧杆菌１１什么是真菌，霉菌和酵母菌？答：真菌：具有完整的细胞核与高等生物一样，能进行有丝分裂，主要依靠无性孢子或有性孢子繁殖的真核细胞。

霉菌：是一些丝状真菌的统称酵母菌：是一群单细胞的真核微生物１６以啤酒酵母为例，说明酵母菌的形态和繁殖方式。

答：啤酒酵母菌的形态：通常有球状，卵圆状，椭圆状，香肠状等，当他们进行一连串的芽殖后若子细胞与母细胞不立即分离，则形成假菌丝其个体一般比细菌大，主要结构有细胞壁，细胞膜，细胞核和一些其他细胞构造繁殖方式：无性｛芽殖裂殖产生无性孢子｛节孢子掷孢子后壁孢子有性：形成子囊孢子１７什么叫病毒，类病毒，噬菌体？答：病毒：是一类比细菌更微小，能通过细胞滤器，只含有一种类型的核酸，仅能在活细胞内生长繁殖的非细胞形态的微生物。

噬菌体：侵染细菌的病毒。

类病毒：是一个裸露的闭合环状ＲＮＡ分子，他能感染寄主细胞并在其中进行自我复制使寄主产生病症。

１８病毒的一般特性是什么？答：1）无细胞结构，在专性活细胞内寄生2）没有酶或酶系统极不完全3）个体体积小，能通过细胞滤器4）对抗生素不敏感，对干扰素敏感。

２０什么叫毒性噬菌体？简述其增值裂解细胞的过程。

答：毒性噬菌体：侵略细菌后能使细菌裂解的病毒。

裂解过程：吸附，注入，复制，装配，裂解２１什么是温和噬菌体？温和噬菌体与溶源性细胞的关系如何？答：温和噬菌体：噬菌体侵染细菌后，不将细菌裂解，而是它们的核酸和寄主的细胞同步复制溶源性细胞：含有温和噬菌体的寄主为溶源性细胞。

２２在发酵工业中为何常遭噬菌体危害，如何防止？答：噬菌体常常污染生产菌种，造成菌体裂解，无法积累发酵产物，发生倒灌事件，从而给发酵带来危害防止：１）尽快提取成品２）食用药物抑制加入些金属螯合剂，抗生素表面活性剂等。

３）及时改用抗噬菌体的生产菌株。

第三章5 什么叫单纯扩散、促进扩散、主动运输、和基团转位？比较微生物对营养物质吸收4种方式的异同。

答：单纯扩散：营养物质通过分子的随机运动透过微生物细胞膜上的小孔，由高浓度区向低浓度区自发扩散的运输方式。

促进扩散：营养物质在渗透酶（载体）的参与下，由高浓度区向低浓度区扩散的运输方式。

主动运输：营养物质在渗透酶（载体）的参与下，由ATP提供能量，从低浓度向高浓度运输的方式。

基团转位：具有主动运输的特点，并且被转运的的物质改变了本身的性质，有化学基团转移到被转运的营养物质上面去的运输方式。

比较如下：运输方式相同点是否需要能量是否需要载体转运物质是否发生改变方向单纯扩散对营养物质的吸收方式否否否高向低促进扩散否是否高向低主动运输是是否低向高基团转位是是是低向高6 划分微生物营养类型的依据是什么？简述微生物四大营养类型。

答：根据微生物对碳源的要求是无机碳化合物还是有机碳化合物把微生物分成自养型和异养型微生物两大类；又根据微生物生命活动中能量的来源不同，将微生物分为两种能量代谢类型，一种是利用营养物质降解产生的化学能，称为化能型微生物；另一类是吸收光能来维持其生命活动，称为光能型微生物。

将碳源物质的性质和代谢能量的来源结合将微生物分为光能自养型、光能异养型、化能自养型和化能异养型4种营养类型。

光能自养型：利用光能为能源，以二氧化碳或可溶性的碳酸盐作为唯一的碳源或主要碳源。

以无机化合物为氢供体，还原二氧化碳，生成有机物质。

化能自养型：能源来自无机物氧化所产生的化学能，利用这种能量去还原二氧化碳或者可溶性的碳酸盐合成有机物质。

光能异养型：以光能为能源，利用有机物作为供氢体，还原二氧化碳，合成细胞的有机物质。

化能异养型：能源碳源都来自于有机物，能源来自于有机物的氧化分解，ATP通过氧化磷酸化产生，碳源直接取自有机碳化合物。

8 培养基的营养类型包括哪些？答：根据营养成分的来源划分：①天然培养基、②合成培养基、③半合成培养基根据物理状态划分：①液体培养基、②固体培养基、③半固体培养基根据用途划分①加富培养基、②选择培养基、③鉴别培养基12 什么叫发酵？有氧呼吸和无氧呼吸？比较异同答：有氧呼吸：以分子氧作为最终电子受体的生物氧化过程，称为有氧呼吸。

无氧呼吸：以无机氧化物作为最终电子受体的生物氧化过程，称为无氧呼吸。

发酵：如果电子供体是有机化合物，而最终电子受体也是有机化合物的生物氧化过程称为发酵。

比较如下：呼吸类型是否需氧最终电子受体产能量相同点有氧呼吸是分子氧高生物氧化的方式无氧呼吸否无机氧化物低发酵否有机化合物低27 列表比较同型乳酸发酵和异型乳酸发酵的异同乳酸发酵相同点产物产生乳酸途径菌属同型产生乳酸的发酵途径乳酸2分子ATPEMP途径双球菌属链球菌属等异型乳酸乙醇二氧化碳等ATP磷酸解酮酶途径（PK途径）肠膜明串球菌短乳杆菌等等第四章1单细胞微生物的典型生长曲线可分几期？其划分依据是什么？答：根据微生物的生长速率常数，即每小时的分裂代数的不同，单细胞微生物的典型生长曲线分为延滞期对数期稳定期和衰亡期2延滞期的特点？如何缩短延滞期？答：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3对数期特点有哪些？处于此期的微生物有何实际应用？答：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。