第二章 微生物的形态和分类(2)

双歧杆菌属（Bifidobacterium）
G+，多形态杆菌，呈丫字形、V字形、弯曲状、 棒状、勺状等；专性厌氧。
明串珠菌属（Leuconostoc）
菌体呈圆形或卵圆形，呈链状排列，G+，常常在牛 乳、蔬菜、水果上发现。 肠膜明串珠菌(Leuconostoc mesenteroide)能利用蔗 糖 合成大量荚膜物质——葡聚糖。已被用来生产右旋 糖酐，作为代血浆的主要成分。 食品污染：牛乳的变粘、制糖工业

3.假单孢杆菌属（Pseudomonas）

G-、专性需O2、杆状，无芽孢、能运动。抗热力、 抗干燥性弱，巴氏灭菌即可杀死；对防腐剂具有 较强抗性。 常见于肉及肉制品，新鲜鱼贝类、禽蛋类、牛乳 、蔬菜等，可以导致腐败变质。 该属菌是冷藏和冷冻食品的重要腐败菌，也是典 型的土壤和水生细菌。


4.微球菌属(Micrococcus)
性菌毛
构造和成分与菌毛相同，但比菌毛长，数量仅一至少数几根。
性毛一般见于G-细菌的雄性菌株（即供体菌）中. 功能 :向雌性菌株（即受体菌）传递遗传物质。有的性毛还是 RNA噬菌 体的特异性吸附受体。
四、细菌的繁殖
1. 繁殖：一个母细胞产生二个或二个以上子 细胞的过程。无性繁殖，二分裂法（binary fission） 。

卫生标准
1、细菌总数：检测每毫升或每克样品中所含细菌数.
卫生标准是每毫升饮水中细菌总数不得超过100个。
2、大肠菌数指数：指每立升中大肠菌群数，采用乳 糖发酵法检测。
卫生标准是每1000ml饮水中不得超过3个大肠菌群； 瓶装汽水、果汁等每100ml大肠菌群不得超过5个。
沙门氏菌属 (Salmonella)
1.核质体
裸露Baidu Nhomakorabea细胞质中的染色体， 由环状双链DNA分子组成。
功能：贮存遗传信息； 传递遗传信息；
调控细胞的全部生命活动。
2.细菌的核外染色体—质粒（plasmid)
细菌染色体外的遗传物质，由共价闭合环状双链DNA分 子组成。
携带1-100个基因, 一个菌细胞可有一至数个质粒。
质粒的特点： (1)可自我复制，稳定遗传。对生存不是必要 的。复制与染色体分开，但同步进行。 (2)不同质粒携带不同遗传信息。 (3)无质粒细菌可通过接合、转化、转导等方 式获得，不能自发产生。 例：细菌抗药性因子、大肠杆菌的F因子。 质粒应用: 基因工程，体外重组.
2.肠杆菌科各属(Enterobacteriaceae)
革兰氏阴性菌、需氧或兼性厌氧菌
埃希氏菌属 (Escherichia) 沙门氏菌属 (Salmonella) 志贺氏菌属（Shigella） 变形杆菌属 (Proteus)
埃希氏菌属 (Escherichia)
细胞杆状，单个出现，周生鞭毛，可运动或不运 动，G+，好氧或兼性厌氧。 大肠杆菌（E. coli）：大肠菌群的重要成员。

小球状的G+菌，需氧或兼性厌氧。

非致病性，菌落呈黄色、淡黄色、绿色或桔红 色。污染食品可使食品变色。
有些菌可在低温下生长，故可引起冷藏食品的 腐败变质。

5.链球菌属(Streptococcus)
G+，好氧或兼性厌氧，细胞为球形、卵形，
呈短链或长链排列。

酿脓链球菌(Streptococcus pyogenes) 乳链球菌(S．uberis) 无乳链球菌(S．agalactiae)
5. 特性
（1）抗逆性最强的生命体：具有较强的抗热、抗辐射和抗化学 药物的能力，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。 （2）细菌的休眠体：保持潜在萌发力，在适宜的条件下可以重 新转变成为营养态细胞；产芽孢细菌的保藏多用其芽孢。
（3）细菌分类和鉴定中的重要指标：芽孢的有无、形态、 大 小和着生位置。
2. 梭状芽孢杆菌(Clostridium)
厌氧性革兰氏阳性杆菌 罐装食品中引起腐败的主要菌种



解糖嗜热梭状芽孢杆菌：分解糖类引起罐装水果、蔬 菜等食品的产气性变质。 腐败梭状芽孢杆菌：可以引起蛋白质食物的变质。 肉毒梭状芽孢杆菌：其芽孢产生在菌体的中央或极端 ，芽孢耐热性极大，能产生很强的毒素。
（二）不产芽孢细菌 1.乳酸菌属(Lactic Acid Bacteria)
一类能发酵碳水化合物主要产乳酸的细菌通称。 与食品关系密切的常见乳酸菌属有： 乳杆菌、双歧杆菌、肠球菌、乳球菌、明串 珠菌等。 同型乳酸发酵类菌和异型乳酸发酵类菌。

乳杆菌属（Lactobacillus）
菌体单个或呈链状。不运动或极少能运动,厌氧 或兼性厌氧，G+，分解糖的能力很强。 从牛乳、乳制品和植物产品中能分离出来。 乳酸、干酪、酸乳等乳制品的发酵菌剂。
三、细菌细胞的特殊构造
芽孢
鞭毛
荚膜
菌毛
（一）芽 孢
1. 定义：某些细菌在一定生理时期，在细胞内形成 一个圆形或椭圆形、厚壁、含水量极低、抗逆性极 强的休眠体，称为芽孢。
2. 产芽孢细菌的种类
杆菌中能形成芽孢的种类较多，球菌和螺 旋菌中只有少数菌种可形成芽孢。 产生芽孢的几个属：
芽孢杆菌属（Bacillus)
梭状芽孢杆菌属（Clostridium）
芽孢八叠球菌属（Sporosarcina）
3. 芽孢的构造
疏水蛋白，对酶解及化学药剂抗性
4. 芽孢的耐热机制
孢外壁层厚而致密，抗酶解及化学药剂 芽孢衣对多价阳离子和水分的透性很差 皮层的离子强度很高，产生极高的渗透 压夺取芽孢核心的水分，结果造成皮层 的充分膨胀。 核心部分的细胞质却变得高度失水，因 此，具极强的耐热性。
紫硫细菌、丝硫细菌、贝氏硫杆菌
（4）藻青素
一种内源性氮源贮藏物，兼有贮存能源的作用。 通常存在于蓝细菌中。
（5）异染粒（迂回体或捩(lie)转菌素）
用蓝色染料染色后呈红紫色 组成：无机偏磷酸的聚合物。 功能：贮藏磷元素和能量； 降低细胞的渗透压。 异染粒
白喉棒状杆菌、结核分枝杆菌
3、羧酶体（carboxysome)
一些自养细菌（光合细 菌）细胞内的 多角形或六角形 内含物。
大小与噬菌体相仿，约 10nm， 在自养细菌的CO2固 定 中起着关键作用。
4、磁小体（magnetosome)
趋磁细菌细胞中含有的大小 均匀、数目不等的Fe3O4颗粒， 外有一层磷脂、蛋白或糖蛋 白膜包裹。 功能：导向 应用：制药、生物传感器
细胞壁 细菌 基本结构 细胞膜
五、食品中常见的细菌类群
Ø 杆菌：产芽孢杆菌
无芽孢杆菌
Ø 球菌
（一）产芽孢细菌
1. 芽孢杆菌属


细胞杆状。端生或周生鞭毛，运动或不运动，G+，好氧 或兼性厌氧，可产生芽孢。 在土壤、水中尤为常见，发热陈粮上较多。 在食品工业中经常遇到的污染菌： 蜡状芽孢杆菌（Bacillus cereus）污染食品引起食物变 质，尚可引起食物中毒。 枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）常常引起面包腐败， 但它们产生蛋白酶的能力强，常用作蛋白酶产生菌。 炭疽芽孢杆菌（Bacillus anthracis）能引起人、畜共患 的烈性传染病——炭疽病。
（4）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） （5）一个芽孢萌发只产生一个营养状态的细胞。
6. 芽孢的理论和实践意义
（1）细菌分类和鉴定中的重要指标： 芽孢的有无、形态、 大小和着生位置； （2）提高菌种筛选效率； （3）利于芽孢细菌的保藏；
二、细菌细胞的基本结构
（三）细胞质和内含物
细胞质: 细胞质膜包围的除核区外的一切半 透明、 胶状、颗粒状物质的总称。 内含物：核糖体、贮藏物、多种酶类和中间 代谢物、质粒、各种营养物和大分 子的单体。少数细菌还有类囊体、 羧酶体、气泡或伴孢晶体等。
1、核糖体（Ribosome）
• 蛋白质合成场所，70S颗粒，由30S和50S 两 个亚单位组成。
层次厚：（大）荚膜 在壁上有固定层次 包裹在单个细胞上 层次薄：微荚膜
松散，未固定在壁上：粘液层
包裹在细胞群上：菌胶团
不同细菌荚膜的化学组成
2. 荚膜的特点
（1）主要成分是多糖、多肽或蛋白质，尤以多糖居多。 经特殊的荚膜染色，特别是负染色（又称背景染色） 后可在光学显微镜清楚地观察到它的存在。 （2）微生物的一种遗传特性：其菌落特征及血 清学反应 是细菌分类鉴定的指标之一。 （3）并非细胞生活的必要结构，但它对细菌在环境中的 生存有利。 （4）细菌荚膜与人类的科学研究和生产实践有密切的关系。 如肠膜状明串珠菌、黄单孢杆菌、菌胶团。
2. 鞭毛的着生方式
3. 鞭毛的构造
基体 鞭毛钩 鞭毛丝
G-鞭毛结构
（4）鞭毛的运动
靠鞭毛丝旋转而动，其动力 来自质子动力，与细胞膜内 外质子浓度差和电势差决定。
细菌分类、鉴定的重要依据。
(三）荚膜（Glycocalyx）
1. 定义：包被于某些细菌细胞壁外的一层 较厚的粘液状物质。
糖被：某些细菌细胞壁外的一层厚度不定的透明 胶状物质。
无芽孢杆菌，不产荚膜，通常可运动，具有周生 鞭毛，也有无动力的变种，G-。 常污染鱼、肉、禽、蛋、乳等。

人类重要的肠道致病菌。误食由此菌污染的食品 ，可引起肠道传染病或食物中毒。
志贺氏菌属（Shigella）

细胞无芽孢无鞭毛，又称红痢菌，是重要的 肠道病原菌。 其中痢疾志贺氏菌污染食品经口食入后可侵 入大肠上皮细胞，致下痢、腹痛等典型性细 菌痢疾。
磁小体
5、气泡（Gas vesicle)
气泡 贮藏物
Cyanobacterium Microcystis
功能：调节细胞比重以使细胞漂浮在最适水 层中获取光能、O2和营养物质。
（四）核区（Nuclear region）
又称核质体、原核、拟核、核基因组等。指原 核生物所特有的无核膜结构、无固定形态的原始 细胞核。
同形裂殖：裂殖后形成的子细胞大 小相等。 异形裂殖：分裂产生两个大小不等 的子细胞。 细菌分裂过程： ①核分裂
②形成横隔壁
③子细胞分离
2. 细菌的培养特征
（1）固体培养基：菌落 菌苔
菌落特征： 比较小，表面湿润、光滑、比较粘稠、 用接种环容易挑起，菌落颜色多样。
（2）液体培养基
（3）斜面培养特征: 菌苔的生长程度、形状、光泽、质地、透 明度、颜色、隆起和表面状况等。
A：贮藏碳源和能量 B：维持胞内中性环境 C. 降低细胞内渗透压 聚β-羟基丁酸 A Vibrio species
产碱菌属、固氮菌属、假单孢菌属 它无毒、可塑、易降解，是生产医用塑料、 生物降解塑料的良好原料。
（3）硫粒
在还原性硫素丰富的环境中， 以硫粒的形式积累硫元素。
当环境中还原性硫缺乏时，可 被细菌重新利用。
6.葡萄球菌属(Staphylococcus)
G+，无荚膜、无鞭毛、无芽孢,呈葡萄串状。 如金黄色葡萄球菌(Staphylococcus. aureus)，主要 在鼻粘膜、人及动物的体表上发现，可引起感染 。 污染食品产生肠毒素，使人食物中毒。

小 结
1. 细菌的形态和大小 3. 细菌的繁殖 2. 细菌的结构 4. 食品中常见的细菌
• 化学成分: 蛋白质 核酸（rRNA)
• 原核生物中游离于细胞质中或以多聚核糖体存在。
2、贮藏物（Reserve materials)
定义：不同化学成分累积而成的沉淀颗粒. 功能：贮存营养物和代谢产物.
贮藏物的种类
（1）多糖类储藏物：糖原粒和淀粉粒
（2）聚β-羟基丁酸 (PHB)
属于类脂性质的碳源类贮藏物
3. 荚膜的功能
（1）保护作用；
（2）贮存营养物质； （3）作为透性屏障和离子交换系统； （4）表面附着作用。 （5）细菌间信息识别。
4. 荚膜的应用
（1）菌种鉴定； （2）用作药物和生化试剂； （3）用作工业原料； （4）污水处理。
(四）菌毛(fimbria，复数fimbriae)
特征：纤细、中空、短直、 数量较多 成分：蛋白质 功能：粘附
（4）各种消毒、杀菌措施优劣的判断。
医疗器械、食品生产、发酵生产及传染病防治等 方面的困难。
（二）鞭毛(flagellum,复flagella)
某些细菌细胞表面着生的一至数十条长丝状、波曲的 蛋白质附属物。
功能：细菌的“运动器官”。
（1）观察和判断细菌鞭毛的方法
光学显微镜下观察：鞭毛染色和暗视野显微镜 电子显微镜直接观察 根据培养特征判断：半固体穿刺、菌落（菌 苔）形态