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1、食品微生物学刘书亮 细菌特殊结构细菌特殊结构食品微生物学刘书亮（1）鞭毛）鞭毛（flagellum，flagella）（2）菌毛）菌毛（fimbria，fimbriae）（3）性毛）性毛（pili，pilus）（4）糖被）糖被（glycocalyx）（5）芽孢）芽孢（spore，endospore）细菌的特殊结构细菌的特殊结构食品微生物学刘书亮1）概念 鞭毛鞭毛（flagellum） 某些细菌细胞表面着生的一至数十条长丝状、螺旋形的某些细菌细胞表面着生的一至数十条长丝状、螺旋形的附属物，具有推动细菌运动功能，为细菌的附属物，具有推动细菌运动功能，为细菌的“运动器官运动器官”。哪些细菌有鞭毛呢？
2、鞭毛着生方式鞭毛着生方式一根一根周生周生侧生侧生单端单端双端双端一根一根一束一束端生端生一束一束鞭毛(flagellum,复flagella)2）观察和判断细菌鞭毛的方法t电子显微镜直接观察鞭毛长度：1520m；直径：0.010.02mt光学显微镜下观察：鞭毛染色和暗视野显微镜t根据培养特征判断：半固体穿刺、菌落（菌苔）形态Transmission Electron Micrograph of Escherichia coli O157:H7Salmonella with a peritrichous arrangement of flagellaMonotrichous Flagellum
3、of Vibrio cholerae The flagellum of a Gram-negative bacterium细胞信号细胞信号马达定子马达定子键钮键钮马达转子马达转子G+菌鞭毛基体仅有菌鞭毛基体仅有S,M环环化学趋避运动或趋化作用（化学趋避运动或趋化作用（chemotaxis）：）：细菌对某化学物质细菌对某化学物质敏感，通过运动聚集于该物质的高浓度区域或低浓度区域。敏感，通过运动聚集于该物质的高浓度区域或低浓度区域。光趋避运动或趋光性（光趋避运动或趋光性（phototaxis）：）：有的细菌能区别不同波有的细菌能区别不同波长的光而集中在一定波长光区内。长的光而集中在一定波长光区内。
4、趋磁运动或趋磁性（趋磁运动或趋磁性（magnetotaxis）：趋磁细菌根据磁场方向：趋磁细菌根据磁场方向进行分布。进行分布。食品微生物学刘书亮菌毛(fimbria，复数fimbriae)长在细菌体表的纤细、中空、短直、数量较多的蛋长在细菌体表的纤细、中空、短直、数量较多的蛋白质类附属物，具有使菌体附着于物体表面的功能。白质类附属物，具有使菌体附着于物体表面的功能。 每个细菌约有每个细菌约有250300条菌毛。有菌毛的细菌一般条菌毛。有菌毛的细菌一般以以革兰氏阴性致病菌革兰氏阴性致病菌居多，居多，借助菌毛可把它们牢固地粘借助菌毛可把它们牢固地粘附于宿主的呼吸道、消化道、附于宿主的呼吸道、消化道
5、、泌尿生殖道等的粘膜上，进泌尿生殖道等的粘膜上，进一步定植和致病。一步定植和致病。食品微生物学刘书亮性毛性毛(pili,单数单数pilus)构造和成分与菌毛相同，但比菌毛长，数量仅一至少数几根。构造和成分与菌毛相同，但比菌毛长，数量仅一至少数几根。性毛一般见于性毛一般见于G G- -细菌的雄性菌株（即供体菌）中，其功能是向雌细菌的雄性菌株（即供体菌）中，其功能是向雌性菌株（即受体菌）传递遗传物质。有的性毛还是性菌株（即受体菌）传递遗传物质。有的性毛还是RNARNA噬菌噬菌体的特异性吸附受体。体的特异性吸附受体。食品微生物学刘书亮糖被（glycocalyx） 层次厚：（大）荚膜层次厚：（大）荚膜
6、 包裹在单个细胞上包裹在单个细胞上 在壁上有固定层在壁上有固定层 层次薄：微荚膜层次薄：微荚膜糖被糖被 松散，未固定在壁上：粘液层松散，未固定在壁上：粘液层 包裹在细胞群上：包裹在细胞群上： 菌胶团菌胶团概念：概念： 包被于某些细菌细胞壁外的一层厚度不定的胶状物质。包被于某些细菌细胞壁外的一层厚度不定的胶状物质。糖被按其有无固定层次、层次厚薄可细分：糖被按其有无固定层次、层次厚薄可细分：荚膜粘液层菌胶团主要成分是多糖、多肽或蛋白质，尤以多糖居多。（4 4）污水处理：形成菌胶团的细菌（如生枝动胶菌）是）污水处理：形成菌胶团的细菌（如生枝动胶菌）是 活性污泥中的主要微生物。活性污泥中的主要微生物。
7、食品微生物学刘书亮保护细胞保护细胞免受吞噬免受吞噬、免受干燥损伤免受干燥损伤贮藏养料；贮藏养料；对细菌表面起对细菌表面起渗透屏障渗透屏障作用；作用；帮助细菌帮助细菌附着附着到物体表面；到物体表面； 细菌间信号识别；细菌间信号识别；堆积废物；堆积废物；食品微生物学刘书亮1）概念）概念芽孢（endospore） 某些细菌在其生长发育后期，在细胞内形成一个圆形或某些细菌在其生长发育后期，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，称为芽孢椭圆形、厚壁、含水量极低、抗逆性极强的休眠体，称为芽孢（endosporeendospore或或sporespore，偶译，偶译“内生孢子内
8、生孢子”）。）。Vegetative cellSporulating cell食品微生物学刘书亮形态形态大小大小部位部位A. A. 抗逆性强抗逆性强（热、干燥、辐射等）（热、干燥、辐射等）生物界抗逆性最强的生命体。生物界抗逆性最强的生命体。 能否消灭芽孢是衡量各种消毒灭菌手段的最重要的指标。能否消灭芽孢是衡量各种消毒灭菌手段的最重要的指标。C. C. 芽孢是休眠体，不是繁殖体芽孢是休眠体，不是繁殖体。 在适宜的条件下可以重新转变成为营养态细胞在适宜的条件下可以重新转变成为营养态细胞B. B. 折光性强，不易着色折光性强，不易着色（芽孢染色法）（芽孢染色法）。 芽孢5）芽孢的形成与芽孢的萌发过程
9、 活化活化：可由热刺激引起，开始发芽，芽孢休眠期破坏，：可由热刺激引起，开始发芽，芽孢休眠期破坏，芽孢膨胀、芽孢衣破裂和溶解，芽孢内容物释放出来，代芽孢膨胀、芽孢衣破裂和溶解，芽孢内容物释放出来，代谢活动增强，芽孢的耐热和其他抗性消失，折光缺失。谢活动增强，芽孢的耐热和其他抗性消失，折光缺失。 出芽出芽：许多营养物（如氨基酸和糖类）在芽孢活化后：许多营养物（如氨基酸和糖类）在芽孢活化后引发萌芽。引发萌芽。 生长生长：在营养环境里，萌发后的核心开始生长，芽孢：在营养环境里，萌发后的核心开始生长，芽孢原生质体形成新的物质，最终发育成一个原生质体形成新的物质，最终发育成一个不含芽孢的营养不含芽孢的营
10、养体细菌体细菌。一个芽孢如没有被活化，在营养丰富的基质中也不会发芽。一个芽孢如没有被活化，在营养丰富的基质中也不会发芽。萌发分萌发分3 个阶段个阶段: 活化活化; 出芽出芽; 生长生长芽孢与营养细胞相比：化学组成、细微结构、生理功能等方面都完全不同芽孢与营养细胞相比：化学组成、细微结构、生理功能等方面都完全不同食品微生物学刘书亮消毒灭菌的最重要的指标消毒灭菌的最重要的指标保藏菌种保藏菌种分类依据（芽孢的分类依据（芽孢的形态、大小和着生形态、大小和着生位置是细菌分类和位置是细菌分类和鉴定中的重要指标）鉴定中的重要指标）筛选菌种：（土样筛选菌种：（土样+肉汤培养基，肉汤培养基，80，1015 mi
11、n）有些产芽孢细菌可有些产芽孢细菌可伴随产生有用的产伴随产生有用的产物，如抗生素（短物，如抗生素（短杆菌肽、杆菌肽等）杆菌肽、杆菌肽等）肉类罐头：肉毒梭菌肉类罐头：肉毒梭菌外科器械：破伤风梭菌、产气荚膜梭菌外科器械：破伤风梭菌、产气荚膜梭菌工业发酵：嗜热脂肪芽孢杆菌工业发酵：嗜热脂肪芽孢杆菌, 121，15 min或或115，30 min以上以上9） 伴孢晶体（伴孢晶体（parasporal crystal） 少数芽孢杆菌，例如少数芽孢杆菌，例如苏云金芽孢杆菌苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis，简称简称“Bt”）在其形成芽孢的同时，会在芽孢旁形成一颗菱）在其形成芽孢的同时，会在芽孢旁形成一颗菱形或双锥形的碱溶性蛋白晶体形或双锥形的碱溶性蛋白晶体内毒素，称为伴孢晶体。内毒素，称为伴孢晶体。特点：特点：不溶于水，对蛋不溶于水，对蛋白酶类不敏感；易溶于白酶类不敏感；易溶于碱性溶剂。碱性溶剂。芽孢9）伴孢晶体（parasporal crystal） 伴孢晶体鳞翅目幼虫口服伴孢晶体在肠道迅速溶解（pH 为9.0-10.5）吸附于上皮细胞，引起渗透性丧失，肠道穿孔肠道中的碱性溶液进入血液，后者 pH升高，昆虫全身麻痹而死亡
