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了解微生物的形態(tài)
第-一節(jié) 霉菌
霉菌(Mold)為“絲狀真菌”的統(tǒng)稱。凡是在基質(zhì)上長成絨毛狀、棉絮狀或蜘蛛網(wǎng)狀菌絲體的真菌。稱為霉菌。
一、霉菌的形態(tài)與結構
霉菌菌體均由分枝或不分枝結構絲狀構成,許多菌絲交織在一起稱為菌絲體。菌絲平均直徑為2~10µm,比一般性和放線菌的菌絲大幾倍到幾十倍,與酵母菌相似。霉菌的菌絲有兩種,一種菌絲中無橫膈,如毛霉和根霉;另一種菌絲有橫膈,如木霉、青霉、曲霉等就屬于此類。菌菌絲細胞由細胞壁、細胞膜、細胞質(zhì)、細胞核及各種內(nèi)含物組成。
二、霉菌的菌落特征
霉菌的菌落是由分枝狀菌絲組成。因菌絲較粗且長,形成的菌落較疏松,呈絨毛狀、棉絮狀或蜘蛛網(wǎng)狀,一般比細菌菌落大幾倍到幾十倍。菌落特征也是鑒定霉菌的主要依據(jù)之一。
三、霉菌的繁殖
霉菌主要依靠各種孢子進行繁殖。形成孢子的方式,分為有性繁殖和無性繁殖兩種。
第二節(jié) 細菌
細菌(Bacteria)是微生物學的一大類群,在自然界中分布廣、種類多,與人類生活和食品生產(chǎn)關系十分密切。細菌菌體一般很小,大多數(shù)為1µm左右。通常要用光學顯微鏡和電子顯微鏡進行觀察。
一、細菌的形態(tài)
1、細菌的個體形態(tài):雖然細菌的種類繁多,就單個細胞而言,其基本形態(tài)可分為球狀、桿狀、螺旋狀三種,分別被稱為球菌、桿菌、螺旋菌。
2、細菌的群體形態(tài):細菌的群體形態(tài)特征主要是指菌落。把純種的細菌用無菌操作的方式接種到另一種培養(yǎng)基上,置于一定的溫度下,經(jīng)過一定的時間培養(yǎng)后,在培養(yǎng)基的表面或里面,由一個菌體繁殖而積累了許多菌體細胞,出現(xiàn)肉眼可以的群體,這種菌體稱為菌落。
細菌的菌落形態(tài)取決于組成菌落的細胞結構和生長行為。所以菌落的形態(tài)特征可以作為鑒別細菌和分類的依據(jù)之一。
二、細菌的細胞結構
細菌的細胞雖小,但內(nèi)部結構相當復雜。所有的細菌都具有的結構稱為基本結構,包括細胞壁、細胞膜、細胞質(zhì)、核質(zhì)體和內(nèi)容物。而像芽孢、夾膜、鞭毛等是某些細菌在一定條件下所具有的結構,屬于特殊結構。
1、細菌細胞的基本結構
細胞膜:細胞膜又稱為細胞質(zhì)膜或原生質(zhì)膜,是緊靠在細胞壁內(nèi)側(cè)的、柔軟而富有彈性的薄膜。細胞膜的主要成分是磷脂(約40%)、蛋白質(zhì)(約60%)及多糖(約2%)。磷脂形成膜的基本結構,構成雙分子層,蛋白質(zhì)鑲嵌于其中。細胞膜是具有選擇性的半滲透膜,控制細胞內(nèi)外一些物質(zhì)的交換滲透作用,同時還是許多酶系統(tǒng)得主要活動場所。細胞質(zhì)及其內(nèi)含物:細胞質(zhì)是指包在細胞膜以內(nèi)除核質(zhì)體以外的物質(zhì),它是一種無色透明、粘稠的膠體。細胞質(zhì)是細胞的內(nèi)在環(huán)境,含有多種酶系統(tǒng),是細胞新陳代謝的主要場所。細菌細胞質(zhì)內(nèi)常含有各種物質(zhì),它們大多數(shù)是細胞的貯藏物質(zhì),有些是細胞的代謝物質(zhì),統(tǒng)稱為內(nèi)含物。化學成分主要是糖類、脂類、含氮化合物以及無機物等。但同一菌種在同一條件下,常含有一定的內(nèi)含物。這一點有助于鑒別細菌。
細胞壁:細胞壁是包在細胞表面較為堅韌略具彈性的結構,一般厚為10~80nm。用于維持細胞外形,并使細胞免受機械損傷和滲透壓的破壞。細菌細胞壁的主要成分是肽聚糖。1884年,Gram發(fā)現(xiàn)一種染色方法,可將所有細菌分為兩種類型,這種方法稱為革蘭氏染色法。即用草酸銨結晶紫液再加碘液使菌體著色,繼而用乙醇脫色,再用番紅復染。經(jīng)此法染色后的細菌分為兩類:一類經(jīng)乙醇處理后仍然保持初染的深紫色,稱為革蘭氏陽性菌,以“G+”來表示;另一類經(jīng)乙醇脫色后迅速脫去原來的著色,稱為革蘭氏陰性菌,以“G-”來表示。造成這種差別的主要原因是細菌的細胞壁的結構與組成不同。
核質(zhì)體:細菌是原核微生物,核的結構不完善,沒有核膜包裹,沒有核仁,僅是緊密結集的絲狀染色質(zhì),稱為核質(zhì)體或擬核。它的主要成分是DNA,用于記錄和傳遞遺傳信息。
2、細菌細胞的特殊結構
芽孢:某些細菌在其生長的一定階段,細胞質(zhì)濃縮聚集在細胞內(nèi)形成一個圓形、橢圓形或圓柱形的特殊結構,稱為芽孢。芽孢含水量低,又具有厚而致密的壁,所以對化學藥品、干燥、高溫等具有很強的抵抗力。由于芽孢具有這種特性,因而對食品工業(yè)的滅菌就有一定的影響。
鞭毛:運動性細菌細胞的表面,首先有一根或數(shù)根由細胞內(nèi)滲出的細長、彎曲、毛發(fā)狀的絲狀物,稱為鞭毛。鞭毛是細菌的運動器官,非常細,因此只有用特殊的鞭毛染色法,使染料沉積在鞭毛上,加大直徑,方可在光學顯微鏡下看到。它的著生狀態(tài),決定細菌運動的特點。
夾膜:有些細菌生活在一定營養(yǎng)條件下,可向細胞壁表面分泌出一層疏松、粘液狀或膠質(zhì)狀的物質(zhì),形成較厚的膜,稱為夾膜。
三、細菌的繁殖方式
微生物的繁殖方式分為有性繁殖和無性繁殖兩種。一般以二分分列法的無性繁殖方式為主進行繁殖。
四、細菌的大小
細菌細胞的大小通常是以µm為單位。雖然各種細菌的大小不同,但一般相差不大,其平均大小約為1~3µm。球菌的大小以其直徑來表示,一般約0.5~2µm之間,桿菌的大小以長×寬來表示,一般長度是1~5µm,寬度是0.15~1.5µm,螺旋菌的大小也以長×寬來表示。
五、細菌的染色
很多微生物,尤其是細菌,個體微小而透明,非經(jīng)染色否則不易觀察清楚,用染料使微生物著色后,就能使微生物細胞與其背景的色差較大,色差越大,則其物象的輪廓顯示越清楚,因此染色技術是觀察微生物形態(tài)的基本技術。
第三節(jié) 酵母菌
酵母菌是人類較早應用于制作面包釀酒等的一類微生物。近年來的應用越來越廣,酵母菌體可供食用和作飼料,并可提取核酸、輔酶A,細胞色素c、凝血質(zhì)等貴重藥品,利用其代謝產(chǎn)物,制取維生素、有機酸和酶制劑等;同時,也可用于石油發(fā)酵和石油脫脂等。
一、酵母菌的細胞結構
酵母菌的細胞結構與細菌的細胞結構很相似,有細胞壁、細胞膜、細胞質(zhì)、細胞核及其內(nèi)含物。
酵母菌與細菌的一個主要區(qū)別在于酵母菌有明顯的核。
二、酵母菌的繁殖方式
酵母菌的繁殖方式分為無性繁殖和有性繁殖兩種,以無性繁殖為主。無性繁殖又分為芽殖和裂殖。
三、酵母菌的形態(tài)及其大小
大多數(shù)酵母菌為單細胞,一般呈圓形、卵圓形或檸檬形,大小約為(1~5)µm×(5~30)µm,長的可達100µm,各種酵母菌有一定的大小和形態(tài)。(還有橢圓形及香腸形等)。酵母菌的菌落形態(tài)特征與細菌的菌落相似,但較細菌的菌落大而厚,多數(shù)不透明,一般為網(wǎng)形,表面光滑、濕潤、粘稠,多數(shù)為乳白色,少數(shù)為粉紅色或紅色。
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