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1、第一章 绪 论一、生物界的分类1969年R. H. Whittaker五界分类系统：动物界、植物界、真菌界、原生生物界、原核生物界。+ 病毒界二、微生物的特点1.体积小，面积大；2.吸收多，转化快；3.生长旺，繁殖快；4.适应性强，易变异；5.分布广，种类多。三、巴氏消毒法：（Pasteurization）:利用热力杀死物品中的病原菌或一般杂菌，同时又不致严重损害其质量。常用于消毒牛奶和酒类等。加温61.1-62.8 30分钟或71.1 15-30钟可将其中的非芽孢病原菌杀死。四、几个重要的人和事l 显微镜的发明者吕文虎克/列文虎克（Antony Van Leeuwenhock）l 微生物学之
2、父巴斯德（法）Pasteurl 科赫原则（Kochs postulates)l 青霉素的发现者Fleming,1929第二章 微生物各论原核微生物一、细菌的基本形态：球状、杆状、螺旋状、特殊形态。二、细菌的大小：1m =103mm=106m=109nm三、细菌基本结构：细胞壁、细胞膜、细胞质、核糖体、原核（拟核）、细胞质及其内含物四、细菌细胞特殊结构：鞭毛、菌毛、荚膜、芽孢五、革兰氏染色反应基本原理、步骤、关键步骤革兰氏阳性菌（G+）和革兰氏阴性菌（G-）细胞结构差异： G+细胞壁物质：肽聚糖（厚）、磷壁酸。G-细胞壁物质：外壁层：脂蛋白多糖复合物； 内壁层：肽聚糖（薄）六、芽孢抗逆：耐热、抗
3、辐射、抗化学试剂。芽孢耐热原因：1.厚的芽孢壁；2.含水量少；3.含2，6-吡啶二羧酸（DPA）和Ca2+复合物。七、放线菌繁殖方式无性孢子孢子丝通过横隔分裂产生孢子丝通过凝聚分裂产生孢囊孢子：孢子囊分生孢子：节孢子：菌丝断片第二章 微生物各论真菌一、真核细胞与原核细胞结构的区别：P15二、酵母繁殖方式：无性繁殖：芽殖、裂殖、无性孢子（节孢子、掷孢子、厚垣孢子）有性繁殖：子囊孢子三、酿酒酵母生活史【图见书上】单双倍体型【以啤酒酵母为代表】特点：营养体既可以单倍体形式也可以双倍体形式存在；单倍体营养细胞和双倍体营养细胞均可进行芽殖；在特定条件下进行有性生殖。单倍体和双倍体两个阶段同等重要,形成世
4、代交替。四、霉菌菌丝结构：分隔或不分隔，单核或多核，单细胞或多细胞五、霉菌繁殖方式菌丝断片无性孢子：节孢子、厚垣孢子、孢囊孢子、分生孢子等有性孢子：卵孢子、子囊孢子、接合孢子、担孢子六、毛霉、根霉、曲霉、青霉菌丝结构特点及繁殖方式P55第二章 微生物各论病毒一、病毒区别于其他生物的特点：1.严格的活细胞内寄生；2.只含一种核酸（RNA 或DNA）；3.体积小，能通过细菌滤器。二、病毒种类：类病毒和朊病毒的概念三、病毒结构：结构示意图病毒壳粒的排列对称方式：1.螺旋对称；2.二十面体对称；3.复合对称（T4噬菌体蝌蚪型P77）四、烈性噬菌体（毒性噬菌体）和温和性噬菌体的区别五、溶源现象：溶源细胞
5、，前噬菌体、溶源细胞特性，非溶源化P87六、病毒的增殖方式复制吸附、侵入、脱壳、生物复制、装配、释放七、发酵工业中发酵系统污染噬菌体的表现和预防控制措施：【噬菌体与发酵工程】噬菌体对发酵工业的危害很大，当发酵液受噬菌体严重污染时，会出现以下异常表现： a. 发酵周期明显延长 b. 碳源消耗缓慢 c. 发酵液清淡d. 发酵产物形成缓慢或根本不形成 e. 噬菌体检测会发现大量噬菌斑 f. 电镜可见噬菌体 后果：减产倒罐 发酵生产时预防措施决不使用可疑菌种；严格环境卫生；活菌液严禁排放；通气加料严控；严格执行会客制度；设备灭菌；使用抗噬菌体菌株补救方法：尽快提取产品；加药抑制；及时更换菌种第三章 微
6、生物的营养一、微生物的营养物质种类：碳源物质、氮源物质、能源、无机盐、水、生长因子等。二、微生物吸收营养物质方式比较：载体蛋白特点、主动运输和基团移位三、微生物营养类型光能自养（光能无机营养）、光能异养（光能有机营养）、化能自养（化能无机营养）、化能异养（化能有机营养）四、培养基的种类：根据培养基制成后的物理状态固体培养基：加凝固剂1.5%-2%琼脂半固体培养基：+ 0.2%-0.7% 的琼脂液体培养基第四章 微生物代谢一、葡萄糖的分解途径：EMP途径、HMP途径、ED途径、WD途径（PK途径和HK途径）二、微生物能量代谢（一）ATP的产生方式：1. 氧化磷酸化（底物水平磷酸化、电子传递磷酸化
7、）3.光合磷酸化（二）化能异养微生物的能量生成1.呼吸作用（好氧呼吸作用、厌氧呼吸作用）2.发酵作用【酒精发酵】l 酵母菌的酒精发酵CH3COCOOHCH3CHO+CO2丙酮酸脱羧酶CH3CHO+NADH+Hm+CH3CH2OH+NAD+乙醇脱氢酶【酵母乙醇发酵】应严格控制三个条件： 厌氧 不含NaHSO3 PH小于7.6【乳酸发酵】l 同型乳酸发酵GEMP丙酮酸乳酸脱氢酶乳酸NADHNAD+l 异型乳酸发酵：PK途径GHMPCO25-P-核酮糖5-P-木酮糖乙酰磷酸3-P-甘油醛EMP乳酸乙醇l 双歧杆菌乳酸发酵：HK途径2葡萄糖 + 5ADP + Pi2乳酸 + 3醋酸 + 5ATPl 好
8、氧性醋酸发酵l 厌氧性醋酸发酵第五章 微生物的生长一、微生物生长的测定方法l 血球计数板的规格：2516或1625两种。计数室的体积是0.1mm3。l 平板菌落计数法所计得的数为活菌数。二、单细胞微生物纯培养的群体生长规律生长曲线 将少量单细胞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，定时取样测定细胞数量，以培养时间为横坐标，细胞数目的对数或生长速度为纵坐标作图，可得到一曲线，称为生长曲线。时间0（+）（-）生长速度细菌数目的对数总菌数活菌数0t1t2t3生长曲线图生长曲线可分为四个时期：（一）延迟期1.延迟期细胞特点：细胞分裂迟缓，代谢活跃，细胞体积增长较快，对不良环境敏感。
9、2.延迟期长短：几分钟几个小时。3.影响因素：菌种、菌龄、接种量、培养条件等。4.出现原因：代谢调整。新合成必需量的酶、辅酶或中间代谢产物，以适应新环境。5.缩短措施：（1）增加接种量；（2）采用对数期的菌种或健壮、繁殖快的菌种接种（3）在种子培养基中加入发酵培养基的某些成分。（二）对数期1.细胞特点：代谢活性最强，生长速率高，个体数以几何级数增加，代时稳定。2.代时G单个细胞完成一次分裂所需的时间。或增加一代所需时间。(三)稳定期1.细胞特点：（1）新增殖的细胞数与死亡数几乎相等，整个培养物中二者处于动态平衡。（2）细胞内开始积累贮藏物。（3）大多数芽孢细菌在此阶段形成芽孢。（4）活菌数达最
10、高水平。2.延长稳定期措施：补料；调节pH值；调节温度。（四）衰亡期1.细胞特点：（1）细胞出现多种形态，甚至畸形、衰退型。细胞大小悬殊，有的细胞内多液泡，革兰氏染色反应变异。（2）细胞生活力下降。（3）细胞死亡或自溶。三、连续培养方法：1.恒浊连续培养法 不断调节流速使细菌培养液浊度保持恒定的连续培养方法。 2.恒化连续培养法 控制恒定的流速，使培养室中营养物浓度基本恒定（控制限制性营养因子的浓度），从而保持细菌的恒定生长速率。四、环境条件对微生物生长的影响（一）温度1.微生物的生长温度类型根据微生物最适温度范围将微生物分为三种类型最低T最适T最高T分布低温型-510-15 20-30 冷藏
11、食品、海水中温型5 25-37 45-50 高温型30 45-55 60-75 温泉、堆肥2.温度对生长速率的影响：生长速率最低T最高T最适T3. 衡量微生物的耐热性的指标（1）热致死时间（TDT） 在特定的条件下和特定的温度下，杀死一定数量微生物所需要的时间。（2）D值在一定温度下加热，90%的活菌数被杀死所需时间（分钟）。（3） Z值：缩短90%热致死时间所需要升高的温度（ ）（4）F值在一定的基质中，121.1 加热杀死一定数量微生物所需时间。加热致死时间曲线图：110100100110120Z=9.3加热时间（分）残留活细胞曲线图：101102103104105106102030405
12、060D=10min残留活细胞数加热时间4.高温致死微生物作用的应用消毒灭菌干热灭菌湿热灭菌焚烧灭菌法（火焰灭菌法）干燥热空气灭菌法煮沸消毒法高压蒸汽灭菌法间歇灭菌法巴氏消毒法用于接种工具、干尸的灭菌160 ，1-2小时，用于玻璃器皿、金属用具等耐热物品100 15分钟（+1%NaCO3或+小于5%石炭酸）121 15-30分钟100 15-30分钟，28-37 过夜，再灭菌过夜，连续3d62 30分钟（二）氢离子浓度（pH）1.各类微生物生长适宜pH值大多数细菌、藻类和原生动物的最适pH值为6.5-7.5；少数细菌非常嗜酸。放线菌的最适pH为7.5-8；酵母菌、霉菌的最适pH为5-6。2.酸
13、性防腐剂1.苯甲酸（C6H5COOH）和苯甲酸钠（C6H5COONa）添加于pH值4.5以下的食品，能抑制酵母和霉菌，抑制酵母的作用比抑制霉菌的作用更大。最高允许量不超过0.1%。2.山梨酸（C6H8O2）及其钾盐或钠盐用于pH4.5以下食品，对酵母和霉菌有较 好的抑制效果，对霉菌的抑制作用更好。最高用量不超过0.1%。3.丙酸（CH3CH2COOH）及其钙盐或钠盐抑制霉菌，对酵母无效。最高用量不超过0.32%。4.脱氢醋酸及其钠盐对霉菌、酵母菌和细菌均有抑制作用，酸度愈高，抑菌效果愈强，pH6时也有效。面包中加入0.005-0.0075%可使面包在3-5天内不霉变。5.乳酸（CH3CHOHC
14、OOH）：无明确限量。6.醋酸（CH3COOH）：无明确限量。（三）水分活度（Aw）1.微生物生长所需Aw值大多数细菌生长的最低Aw值在0.94以上，最适Aw值在0.995以上。大多数酵母生长的最低Aw值范围为0.88-0.94。大多数霉菌生长的最低Aw值在0.80以上。2.紫外辐射杀菌机理：（1）使DNA形成胸腺嘧啶二聚体；（2）氧化产生H2O2；（3）核酸和蛋白质分别在l=260nm及l=280nm有强的吸收，引起分子变化甚至变形。第六章 微生物的遗传和变异一、核酸是遗传变异的物质基础：三个经典试验二、遗传物质在细胞中的存在形式1.细胞水平： 细胞核遗传物质、细胞质遗传物质。2.细胞核水平：真核细胞：1条以上染色体。原
