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  • 食品微生物教案

    分类:生物教案 时间:2017-07-13 本文已影响

    篇一:食品微生物学教案1

    《食品微生物学授课》教案

    课程名称食 品 微 生 物 学

    授课教师殷 利武

    授课班级2010级食 品 班

    二级学院生物化学工程学院

    1

    2

    3

    4

    5

    篇二:微生物教案

    1.绪 论

    Ⅰ、教学目的

    了解微生物及食品微生物的基本内容,明确食品微生物学研究的目的、意义和课程学习的主要任务。

    Ⅱ、教学的重点和难点

    微生物的概念和微生物学的发展简史。

    Ⅲ、教学内容

    一、微生物简介

    (一)什么是微生物

    微生物是形体微小,结构简单,绝大多数是肉眼看不到的,必须借助显微镜才能观察到的一类低等生物的总称。从广义上讲:它包括单细胞的细菌、放线菌、立克次氏体、支原体、酵母菌、藻类(蓝绿藻)、原生动物等;多细胞的霉菌;以及不具细胞结构的病毒(动物、植物、昆虫病毒,噬菌体)。

    (二)微生物的特点

    微生物与动、植物相比,除了具有新陈代谢、生长发育、衰老死亡等共同属性外,还具有以下特点:

    1. 种类多分布广

    2. 繁殖快

    3. 代谢旺盛

    4. 容易培养

    5. 容易变异

    二、微生学的研究对象

    三、食品微生物学研究的任务与目的

    (一)研究的任务

    (二)研究目的

    四、微生物学的发展简史

    (一)感性认识时期

    (二)形态学描素时期

    (三)生理学发展时期

    (四)近代微生物学的发展

    Ⅳ、复习题

    1. 什么是微生物?

    2. 为什么说巴斯德和柯赫是微生物学的奠基人?

    3. 简述微生物学在生命科学发展中的地位,并描绘其前景。

    Ⅴ、教学方法

    多媒体教学。

    Ⅵ、学时分配

    1学时

    2.微生物的形态结构

    Ⅰ、教学目的

    1. 掌握细菌、酵母菌、霉菌、放线菌这四大类微生物的基本形态。

    2. 了解四大类微生物的繁殖方式

    3. 初步了解病毒及噬菌体

    Ⅱ、教学的重点和难点

    1. 细菌细胞壁的构造和革兰氏染色的原理、方法。

    2. 芽胞和荚膜的概念及其特点。

    Ⅲ、教学内容

    微生物与其它生物一样都是从简单到复杂,从低级到高级发展进化。目前,微生物种类繁多,与动植物食

    品有关的微生物有细菌、真菌、放线菌和噬菌体等,研究这些微生物的形态和结构,是食品微生物学的重要内容之一。

    (本文来自:www.hnBoXu.COM 博 旭范文 网:食品微生物教案)

    第1节 细 菌

    细菌是以横二分裂方式繁殖,单细胞的原核生物。或者说细菌是一类细胞细而短、结构简单、细胞壁坚韧、以二等分裂方式繁殖和水生性较强的原核微生物。

    细 菌 的 形 态 和 大 小

    细菌的大小

    细菌的基本形态

    一、球菌(Coccus)

    二、杆菌(Bacillus)

    三、螺旋菌(Spirillar bacterium)

    细 菌 的 结 构

    一、细菌的基本结构

    细胞构造模式图

    细菌的基本结构是指各种菌都具有的细胞结构。它包括细胞壁、细胞膜、细胞浆(细胞质)、核体、核蛋白体亦称核糖体和内含物等。

    (一)细胞壁(Cell Wall)

    1.细胞壁的主要功能

    2. 细胞壁的化学组成

    (1)G(+)菌细胞壁化学组成:

    ①肽聚糖:真细菌细胞壁的特有成分。其含量占细胞壁物质的40~60%,多达90%。多层网状结构。 双糖单位:N-乙酰葡萄糖胺和N-乙酰胞壁酸,它们交替通过β—1,4苷键连接成的多糖骨架,

    四短肽:由L—丙氨酸、D—谷氨酸、L—赖氨酸,D—丙氨酸形成的小短肽,与胞壁酸相连

    交联桥:存在于相邻的两个短肽之间,连接一个短肽的L—赖氨酸与另一短肽的D—丙氨酸,例如金黄色葡萄球菌的交联桥由5个甘氨酸形成的小短肽。

    从而使G(+)菌的细胞壁形成多层的空间网状、坚固致密结构。

    ②磷壁酸(垣酸):占细胞壁干重的50%。分为甘油磷壁酸和核醇磷壁酸

    ③脂类:其含量占细胞壁物质的2%。除此之外,还有少量10%蛋白质。

    (2)G(-)菌细胞壁的化学组成:G(-)菌比G(+)菌细胞壁的结构与化学组成要复杂些,为多层结构。 ①外膜(外壁层):它位于肽聚糖层的外表面,呈不规则的波浪形,主要由脂多糖、脂蛋白、脂质构成。这些成分常与细菌的抗原性、毒性,以及对噬菌体的敏感性有关。

    ②肽聚糖:仅占细胞壁干重的10~20%。机械强度抵抗力比G(+)菌弱,双糖单位与G(+)菌相同。差别在于:

    四短肽:由L—丙氨酸、D—谷氨酸、m—二氨基庚二酸、D—丙氨酸构成。

    没有交联桥。两肽尾的连接通过甲肽尾的D—丙氨酸与乙肽尾的m—二氨基庚二酸之间直接交联;并且不是所有短肽都连接,有许多游离的短肽。

    ③脂类:其含量占细胞壁物质的20%,脂类含量多少与细菌对某些抗菌药物的抗性有关,脂类能防碍药物的穿透。除此之外,还含有60%蛋白质,但G(-)菌不含有磷壁酸。

    表1-2 G(-)菌与G(+)菌细胞壁的比较

    菌型 肽聚糖 脂类 蛋白质 磷壁酸 二氨基庚二酸

    G(+)菌 40~60% 2% 10% + -

    G(-)菌 10~20% 20% 60% - +

    菌型 细胞壁 交联桥 层数 外膜 机械强度

    G(+)菌 厚 + 单层 - 大

    G(-)菌 薄 - 多层 + 小

    3.细胞壁与革兰氏染色

    原理:细菌细胞壁的结构及其化学组成决定了革兰氏染色反应。现知G(+)菌由于细胞壁肽聚糖含量高,脂类含量低,乙醇处理中被脱水引起细胞壁肽聚糖层中孔径变小,通透性降低,结晶紫——碘复合物被保留在细胞内,细胞不被脱色,再用沙黄复染仍呈紫色;对于G(-)菌细胞壁中脂类含量高,肽聚糖含量低,因而经脂溶剂乙醇的处理,溶解了脂类物质,导致G(-)菌细胞壁肽聚糖层中孔径变大,通透性增加,结晶紫——碘复合物亦被乙醇抽提出,再用沙黄复染菌体呈红色。

    4. 细胞壁与溶菌酶的溶菌作用

    (二)细胞膜(Cell Membrane)

    细胞膜的功能为:①控制细胞内、外的物质(营养物质和代谢废物)的运送、交换;营养物质的选择性渗透和转运必须通过细胞膜。②维持细胞内正常渗透压的屏障作用;③合成细胞壁各种组分(LP、肽聚糖、磷壁酸)和荚膜等大分子的场所;与生物合成作用有关。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;与细菌的呼吸作用有关。⑥鞭毛的着生点和提供其运动所需的能量等。⑦与物质的分解作用有关。

    间体(mesosome)

    (3)细胞质(cytoplasm)

    质粒(Plasmid)是染色体以外的遗传物质,为环状闭合的双股DNA,携带有遗传信息,控制细菌某些特定的遗传性状,能在胞浆中自我复制,可维持许多代,细菌分裂时质粒可转移到子代细胞中。

    核蛋白体(Ribosome)

    (4)核质体(nuclear body)

    二、细菌的特殊结构

    (一)荚膜(capsule)

    l.糖被(glycocalyx)

    包被于某些细菌细胞壁外的一层厚度不定的胶状物质,称为糖被。

    糖被按其有无固定层次、层次厚薄又可细分为荚膜(capsule或 macrocapsule,大荚膜)、微荚膜(microcapsule)、粘液层 (slime layer)和菌胶团(zoogloea)。

    荚膜的功能为:①保护作用;②贮藏养料;④表面附着作用,⑤细菌间的信息识别作用,如根瘤菌属(Rhizobium);⑥堆积代谢废物。

    (二)鞭毛

    鞭毛(flegellum):某些细菌长在体表的长丝状、波曲的附属物,称为鞭毛,其数目为一至数十根,具有运动的功能。

    (三)菌毛(Pilus或fimbria):菌毛(曾有纤毛、激毛、伞毛、线毛或须毛等译名)是长在细菌体表的一种纤细、中空、短直、数量较多的蛋白质附属物,在革兰氏阴性细菌中较为常见。

    (四)芽孢(endospore,spore)

    某些细菌在其生长发育后期,可在细胞内形成一个圆形或椭圆形的抗逆性休眠体,称为芽孢。由于每一营养细胞内仅生成一个芽孢,故芽孢无繁殖功能。

    1.芽孢的种类

    2.芽孢的构造和化学组成

    芽孢构造地模式图

    3.芽孢形成(sporulation):

    4.芽孢的萌发(germination)

    5.芽孢的耐热性与抗不良环境因素

    6. 研究芽孢的意义

    7.伴孢晶体(parasporal crystal)

    三、细菌的繁殖

    四、细菌群体(菌落)的形态

    菌落(colony)菌苔(lawn)

    Ⅳ、复习题

    1.细菌概念

    2.什么是革兰氏染色?革兰氏染色的原理怎样?

    3.绘图描述细菌的一般构造和特殊构造。

    4.试述革兰氏阳性细菌与革兰氏阴性细菌细胞壁构造的异同点。

    5.简述细菌的形态及其排列方式。

    6.什么是细胞壁、细胞膜、间体、核质体?它们有何功能?

    7.什么是糖被?糖被分集中类型,其化学组成和功能怎样?

    8.鞭毛的着生方式怎样?如何证实细菌是否存在鞭毛?

    9.什么是芽胞?绘图描述芽胞的构造,试分析芽胞抗逆性的原因。

    10.芽胞是怎样形成的?研究芽胞的意义是什么?

    11.什么是菌落和菌苔?细菌的菌落特征是什么?

    Ⅴ、教学方法

    多媒体教学。

    Ⅵ、学时分配

    4学时

    第二节 放线菌

    Ⅰ、教学目的

    了解放线菌的基本形态。

    Ⅱ、教学的重点和难点

    放线菌的概念

    Ⅲ、教学内容

    放线菌(actinomycetes)是一类呈菌丝状生长、主要以孢子繁殖和陆生性强的原核生物。

    放线菌与人类的关系极为密切。

    一、放线菌的形态构造

    放线菌菌丝体分为营养菌丝(基内菌丝),气生菌丝和孢子菌丝三个部分。

    图2-23链霉菌的一般形态和构造(模式留)

    链霉菌孢子丝的形态多样,有直、波曲、钩状。螺旋状、轮生(包括一级轮生和二级轮生)等多种。各种链霉菌有不同形态的孢子丝,而且性状较稳定,是对它们进行分类、鉴定的重要指标(图2-24)。

    图2-24链霉菌的各种孢子丝形态

    螺旋状的孢子丝较为常见。其螺旋的松紧、大小、转数和转向都较稳定。转数在1~20转间,一般为5~10转,转向有左旋或右旋,一般以左旋居多。

    根据孢子菌丝着生情况,形态以及孢子的形态等特征,是鉴定放线菌的重要依据。

    二、放线菌的生理特性

    放线菌大多数为需氧菌,只有少数为厌氧菌,生长最适温度为30-32℃,寄生菌则适宜在37-40℃生长,高温放线菌可在50-65℃下生长,绝大多数适宜在中性偏碱的pH6.8-7.5环境中生长。放线菌的菌落常呈辐射状,故称放线菌。菌落由菌丝体构成,因菌丝体能产生孢子,使菌落表面呈绒状和皱褶。由于放线菌菌丝及孢子常具色素,也使菌落的正面、背面因菌种和培养基成分的不同呈现不同的颜色。水溶性色素可扩散至培养基,脂溶性色素则不扩散。

    三、放线菌的菌落特征

    在固体培养基表面,放线菌的细胞有基内菌丝和气生菌丝的分化,气生菌丝到成熟时又会分化成孢子丝并产生成串的干粉状孢子,这些气生菌丝或孢子丝伸展在空气中,菌丝间一般都不存在毛细管水。这就使放线菌获得其特有的与细菌不同的菌落特征:干燥、不透明,表面呈紧密的丝绒状,上有一层色彩鲜艳的干粉;菌落和培养基的连接紧密,难以挑取;菌落的正反面颜色常常不一致,以及菌落边缘培养基的平面有变形现象,等等。

    四、放线菌的繁殖

    根据电子显微镜对放线菌超薄切片进行观察,发现放线菌孢子的形成只有横割分裂而无凝聚分裂方式。 Ⅳ、复习题

    什么是放线菌?其菌落有何特点?

    Ⅴ、教学方法

    多媒体教学。

    Ⅵ、学时分配

    1学时

    Ⅶ、授课后存在的问题

    第3节 真 菌

    Ⅰ、教学目的

    1. 了解酵母菌、霉菌的基本形态。

    2. 掌握

    Ⅱ、教学的重点和难点

    酵母菌和霉菌的的繁殖方式

    Ⅲ、教学内容

    主要的真核微生物有:

    真菌 酵母菌

    真核微生物丝状真菌——霉菌

    大型真菌(蕈菌):如灵芝、银耳、凤尾菇、猴头等。

    显微藻类

    原生动物

    由于大型真菌(蕈菌)和显微藻类一般在植物学中有详细介绍,而原生动物则在动物学

    中有较多描述,因此,这里就着重介绍真菌中的酵母菌和霉菌。

    真菌是一类低等的真核生物,它们主要有以下五个特点:

    ①不能进行光合作用,不含有叶绿素,无根、茎、叶分化;

    ②以产生大量孢子进行繁殖,真菌有无性生殖和有性生殖,主要是孢子生殖;

    ③一般具有发达的菌丝体,多为多细胞的丝状体;

    ④营养方式为异养吸收型,营腐生或寄生生活的真核微生物;

    ⑤陆生性较强。

    一、酵母菌(Yeast)

    酵母菌一般具有以下五个特点:①个体一般以单细胞状态存在;②多数营出芽繁殖,也有的裂殖;③能发酵糖类产能;④细胞壁常含甘露聚糖;⑤喜在含糖量较高、酸度较大的水生环境中生长。

    (一)酵母菌的形态和大小

    酵母菌是典型的真核微生物,其细胞直径一般比细菌粗1倍。

    酵母菌细胞的形态通常有球状、卵圆状、椭圆状、株状或香肠状等多种,当它们进行一连串的芽殖后,如果长大的子细胞与母细胞并不立即分离,其间仅以极狭小的面积相连,这种藕节状的细胞串称假菌丝;相反,如果细胞相连,且其间的横隔面积与细胞直径一致,则这种竹节状的细胞串就称真菌丝。

    (二)酵母的细胞构造 图 酵母菌细胞的模式构造

    酵母菌具有典型的细胞结构,有细胞壁、细胞膜、细胞浆、细胞核及其内含物等。

    细胞壁 甘露聚糖(mannan),葡聚糖(glucan),蛋白质分子、几丁质。

    细胞膜 细胞膜上所含的各种甾醇中,尤以麦角甾醇居多。

    细胞核 在Saccharomyces cerevisiae的核中存在着17条染色体。

    其他细胞构造

    (三)酵母菌的菌落

    在固体培养基表面形成的菌落也与细菌相仿,一般都有湿润、较光滑、有一定

    的透明度、容易挑起、菌落质地均匀以及正反面和边缘、中央部位的颜色都很均一

    等特点。但由于酵母的细胞比细菌的大,细胞内颗粒较明显、细胞间隙含水量相对

    较少以及不能运动等特点,故反映在宏观上就产生了较大、较厚、外观较稠和较不

    透明的菌落。酵母菌菌落的颜色比较单调,多数都呈乳白色或矿烛色,

    少数为红色,

    篇三:2011食品微生物学 教案

    第一章 绪论

    微生物: 一类个体微小、结构简单、肉眼不可见或看不清楚的微小生物的统称。

    微生物的种类: 原核细胞型微生物 真核细胞型微生物 非细胞型微生物

    微生物的特点

    1.个体微小,比表面积大

    2. 繁殖快,个体长不大

    3. 物种多,分布广,食谱杂

    4. 适应性强,易变异

    5.观察和研究的手段特殊

    微生物学(microbiology):

    是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。

    微生物学的形成和发展:

    安东·列文虎克

    巴斯德

    柯赫

    食品微生物学: 是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。

    食品微生物学的任务 :

    有益微生物在食品制造中的作用

    有害微生物对食品的危害及防止

    第二章 原核生物的形态、结构和功能

    ? 细菌(bacteria):是一类个体微小、有细胞壁的单细胞原核微生物。

    基本形态分为:

    球 状 ---球 菌

    杆 状 ---杆 菌

    螺旋状---螺旋菌

    其中以杆菌最为常见,

    球菌次之,螺旋菌较少。

    革兰氏染色法

    ? 染色程序:丹麦医生革兰

    细菌涂片→草酸铵结晶紫初染→

    鲁哥氏碘液媒染→乙醇(或丙酮)脱色

    →番红复染

    ? 染色结果:

    兰紫色——G+菌

    红色——G-菌

    革兰氏染色的机理

    质粒: 一种自我复制、稳定遗传和表达的染色体外的遗传因子(环状DNA分子)

    ? 糖被: 某些细菌在新陈代谢过程中产生的覆盖在细胞壁外的一层疏松透明的粘液状

    物质

    ? 类型:

    (1) 微荚膜: <0.2um

    (2) 荚膜:有明显的边缘。

    (3) 粘液层:没有明显的边缘

    (4) 菌胶团:菌体连为一体。

    ? 糖被主要功能有:

    ① 保护菌体→→

    ② 贮藏养料。

    ③ 表面吸附作用。

    ④ 作为透性屏障。

    ⑤ 细菌间的信息识别作用。

    ⑥ 堆积代谢产物。

    糖被 与生产实践的关系

    鉴定菌种

    提取葡聚糖—“代血浆”

    胞外多糖:黄原胶用于石油开采

    菌胶团用于处理污水

    某些细菌生长到一定阶段,在细胞内形成一个圆形、椭圆形或圆柱形,高度折光,厚壁,含水量极低,抗逆性强的休眠体,称为芽孢。又叫内生孢子。

    抗逆境能力强的原因

    鞭毛

    观察方法:

    (1)电镜观察;

    (2)光镜观察:特殊染色法;

    悬滴法及暗视野映光法(具运动情况);

    (3)肉眼观察:半固体穿刺培养法;

    平板培养菌落边缘

    细菌的繁殖

    ? 单个细胞接种在固体培养基,由于固体培养基限制细胞运动,繁殖的细胞将以母细

    胞为中心形成肉眼可见的子细胞群体,称为菌落。

    第三章真核微生物的形态与结构

    ? 真核微生物(包括酵母菌和霉菌):是一大类细胞核具有核膜,能进行有丝分裂,细胞

    质中存在线粒体或同时存在叶绿体等多种细胞器的微小生物。

    ? 酵母菌的特点

    个体一般以单细胞状态存在

    多数营出芽繁殖,也有裂殖

    能发酵糖类产能

    细胞壁常含甘露聚糖

    喜在含糖量较高,酸度较大的水生环境中生长

    酵母菌的细胞壁 其化学组成主要是:

    外层为甘露聚糖(mannan)

    内层为葡聚糖(glucan),

    其间夹有一层蛋白质分子。

    蛋白质约占细胞壁干重的10%

    酵母菌的繁殖

    无性繁殖:无性繁殖是指不经过性细胞,由母细胞直接产生子代的繁殖方式。

    第二节 霉 菌

    ? 它是指可以生长在营养基质上,形成绒毛状、絮状、蜘蛛网状菌丝的真菌。

    霉菌的形态

    霉菌的菌丝分有隔菌丝和无隔菌丝两种类型

    菌丝的变态

    菌丝组织:(1)疏松组织(2)拟薄壁组织:

    霉菌的繁殖

    产生无性孢子是霉菌进行无性繁殖的主要方式,这些孢子主要有孢囊孢子、分生孢子、节孢子、厚垣孢子和芽孢子 。

    ? 经过两性细胞结合而形成的孢子称为有性孢子。

    ? 常见的有性孢子有卵孢子、接合孢子、子囊孢子和担孢子。

    子囊果主要有三种类型:一种为完全封闭式,称闭囊壳。瓶形有孔口的称子囊壳。开口呈盘状的称子囊盘。

    第四章 非细胞型微生物的形态与分类

    第一节病毒

    病毒(virus)是一类比细菌更微小,能通过细菌滤器,只含一种类型的核酸(DNA或RNA),仅能在活细胞内生长繁殖的非细胞形态的微生物。

    病毒区别于其他生物的主要特征

    1.无细胞结构

    2.专性活体寄生

    3.个体极小

    4.特殊的抵抗力

    ? 病毒的基本化学组成

    蛋白质和核酸,而且每种病毒只含RNA或DNA一种核酸。

    三类典型形态的病毒

    ? 廿面体对称的结构(球状)

    ? 螺旋对称的结构(杆状)

    ? 复合对称的结构(蝌蚪状)

    病毒的增殖又称为病毒的复制,是病毒在活细胞中的繁殖过程。

    噬菌体的繁殖一般可分五个阶段,即

    ? 吸附

    ? 侵入

    ? 增殖(复制与生物合成)

    ? 成熟(装配)

    ? 裂解(释放)

    ? 凡在短时间(如T系噬菌体,T4、T7、φX174等)内能连续完成以上5个阶段而

    实现其繁殖的噬菌体称烈性噬菌体.

    ? 有一些噬菌体侵染宿主细胞后,并不立即在侵染的细胞内增殖,而是将侵入的核酸

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