微生物形态及特征分类

微生物分为细胞型和非细胞型两类。具有细胞结构形态的微生物称为细胞型微生物。这类微生物又因细胞结构的不同而分为原核微生物和真核微生物。原核微生物的特点是细胞内有明显的核区，但无核膜包围，如细菌、放线菌等均属于此类。真核微生物的细胞含有具体的细胞核，有核膜包围。这类微生物包括原生动物、单细胞藻类和真菌界中的霉菌、酵母菌和大型真菌。病毒则属于非细胞型的微生物。

1.细菌

细菌（Bacteria）是微生物的一大类群，在自然界中分布广、种类多，与人类生活和食品生产关系十分密切。细菌菌体一般很小，大多数为1μm左右。通常要用光学显微镜和电子显微镜进行观察。

（1）细菌的形态

1）细菌的个体形态：虽然细菌的种类繁多，就单个细胞而言，其基本形态可分为球状、杆状、螺旋状三种，分别被称为球菌、杆菌、螺旋菌。

2）细菌的群体形态：细菌的群体形态特征主要是指菌落。把纯种的细菌用无菌操作的方式接种到另一种培养基上，置于一定的温度下，经过一定的时间培养后，在培养基的表面或里面，由一个菌体繁殖而积累了许多菌体细胞，出现肉眼可见的群体，这种菌体称为菌落。

细菌的菌落形态取决于组成菌落的细胞结构和生长行为。所以菌落的形态特征可以作为鉴别细菌和分类的依据之一。

（2）细菌的大小 细菌细胞的大小通常是以μm为单位。虽然各种细菌大小不同，但一般相差不大，其平均大小为1～3μm。球菌的大小以其直径来表示，一般为0.5～2μm，杆菌的大小以长×宽来表示，一般长度是1～5μm，宽度是0.15～1.5μm，螺旋菌的大小也以长×宽来表示。

（3）细菌的细胞结构 细菌的细胞虽小，但内部结构相当复杂。所有的细菌都具有的结构称为基本结构，包括细胞壁、细胞膜、细胞质、核质体和内含物。而像芽孢、荚膜、鞭毛等是某些细菌在一定条件下所具有的结构，属于特殊结构，如图1-10所示。

图1-10 细菌的结构

1—粘液层 2—中质体 3—鞭毛 4—细胞膜 5—细胞壁 6—纤毛 7—荚膜 8—核质体 9—异染粒

1）细菌细胞的基本结构：

①细胞壁：细胞壁是包在细胞表面较为坚韧略具弹性的结构，一般厚为10～80nm。用于维持细胞外形，并使细胞免受机械损伤和渗透压的破坏。

细菌细胞壁的主要成分是肽聚糖。1884年，Gram发现一种染色方法，可将所有细菌分为两种类型，这种方法称为革兰氏染色法，即用草酸铵结晶紫液再加碘液使菌体着色，继而用乙醇脱色，再用番红复染。经此法染色后的细菌分为两类：一类经乙醇处理后仍然保持初染的深紫色，称为革兰氏阳性菌，以“G⁺”表示；另一类经乙醇脱色后迅速脱去原来的着色，称为革兰氏阴性菌，以“G^-”表示。造成这种差别的主要原因是细菌的细胞壁的结构与组成不同。

②细胞膜：细胞膜又称为细胞质膜或原生质膜，是紧靠在细胞壁内侧的、柔软而富有弹性的薄膜。细胞膜的主要成分是磷脂（约40%）、蛋白质（约60%）及多糖（约2%）。磷脂形成膜的基本结构，构成双分子层，蛋白质镶嵌于其中。

细胞膜是具有选择性的半渗透膜，控制细胞内外一些物质的交换渗透作用，同时还是许多酶系统的主要活动场所。

③细胞质及其内含物：细胞质是指包在细胞膜以内除核质体以外的物质，它是一种无色透明、粘稠的胶体。细胞质是细胞的内在环境，含有多种酶系统，是细胞新陈代谢的主要场所。

细菌细胞质内常含有各种物质，它们大多数是细胞的贮藏物质，有些是细胞的代谢物质，统称为内含物。化学成分主要是糖类、脂类、含氮化合物以及无机物等。但同一菌种在同一条件下，常含有一定的内含物。这一点有助于鉴定细菌。

④核质体：细菌是原核生物，核的结构不完善，没有核膜包裹，没有核仁，仅是紧密结集的丝状染色质，称为核质体或拟核。它的主要成分是DNA，用于记录和传递遗传信息。

2）细菌细胞的特殊结构：

①荚膜：有些细菌生活在一定营养条件下，可向细胞壁表面分泌出一层疏松透明、粘液状或胶质状的物质，形成较厚的膜，称为荚膜。

②芽孢：某些细菌，在其生长的一定阶段，细胞质浓缩聚集在细胞内形成一个圆形、椭圆形或圆柱形的特殊结构，称为芽孢。

芽孢含水量低，又具有厚而致密的壁，所以对化学药品、干燥、高温等具有很强的抵抗力。由于芽孢具有这种特性，因而对食品工业的灭菌就有一定的影响。

③鞭毛：运动性细菌细胞的表面，首先有一根或数根由细胞内伸出的细长、弯曲、毛发状的丝状物，称为鞭毛。鞭毛是细菌的运动器官，非常细，因此只有用特殊的鞭毛染色法，使染料沉积在鞭毛上，加大直径，方可在光学显微镜下看到。它的着生状态，决定细菌运动的特点。

（4）细菌的繁殖方式 微生物的繁殖方式分为有性繁殖和无性繁殖两种。一般以二分分裂法的无性繁殖方式为主进行繁殖。

（5）细菌的染色 很多微生物，尤其是细菌，个体微小而透明，非经染色否则不易观察清楚，用染料使微生物着色后，就能使微生物细胞与其背景的色差较大，色差越大，则其物象的轮廓显示越清楚，因此染色技术是观察微生物形态的基本技术。(www.xing528.com)

2.酵母菌

酵母菌是人类较早应用于制作面包、酿酒等的一类微生物。近年来的应用越来越广，酵母菌体可供食用和作饲料，并可提取核酸、辅酶A、细胞色素C、凝血质等贵重药品，利用其代谢产物，制取维生素、有机酸和酶制剂等；同时，也可用于石油发酵和石油脱蜡等。

（1）酵母菌的形态及其大小 大多数酵母菌为单细胞，一般呈圆形、卵圆形或柠檬形，大小为（1～5）μm×（5～30）μm，最长的可达100μm，各种酵母菌有一定的大小和形态，如图1-11所示。

图1-11 酵母菌的基本形态

a）圆形 b）椭圆形 c）卵圆形 d）柠檬形 e）香肠形

酵母菌的菌落形态特征与细菌的菌落相似，但较细菌菌落大而厚，多数不透明，一般为圆形，表面光滑、湿润、粘稠，多数为乳白色，少数为粉红色或红色。

（2）酵母菌的细胞结构 酵母菌的细胞结构与细菌细胞的基本结构很相似，有细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核及其内含物。

酵母菌与细菌的一个重要区别在于酵母菌有明显的核。

（3）酵母菌的繁殖方式 酵母菌的繁殖方式分为无性繁殖和有性繁殖两种，以无性繁殖为主。无性繁殖又分为芽殖和裂殖。

3.霉菌

霉菌（Mold）为“丝状真菌”的统称。凡是在基质上长成绒毛状、棉絮状或蜘蛛网状菌丝体的真菌均称为霉菌。

（1）霉菌的形态与结构 霉菌菌体均由分枝或不分枝结构菌丝构成，许多菌丝交织在一起称为菌丝体。菌丝平均直径为2～10μm，比一般细菌和放线菌的菌丝大几倍到几十倍，与酵母菌相似。

霉菌的菌丝有两种，一种菌丝中无横隔，如毛霉和根霉；另一种菌丝有横隔，如木霉、青霉、曲霉等就属于此类。

霉菌菌丝细胞由细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核及各种内含物组成。

（2）霉菌的菌落特征 霉菌的菌落是由分枝状菌丝组成。因菌丝较粗且长，形成的菌落较疏松，呈绒毛状、棉絮状或蜘蛛网状，一般比细菌菌落大几倍到几十倍。菌落特征也是鉴定霉菌的主要依据之一。

（3）霉菌的繁殖 霉菌主要依靠各种孢子进行繁殖。形成孢子的方式，分为有性繁殖和无性繁殖两种。

4.病毒

（1）病毒的一般形状 病毒是超显微的专性活细胞内寄生的分子生物，它们在活细胞外，具有一般化学大分子特征，一旦进入寄主细胞，又具有生命特征。

病毒按寄主范围可分为动物病毒、植物病毒、昆虫病毒、微生物病毒四类。

（2）噬菌体（Phage） 它是微生物细菌病毒的一种，在食品发酵工业的生产中，具有危害性。

1）噬菌体的形态和结构 噬菌体有三种形态：蝌蚪形、球形和杆形。绝大多数为蝌蚪形。

噬菌体大小不一，头部直径为20～100nm，尾长由0～300nm不等。

噬菌体的主要化学成分是核酸和蛋白质。核酸被包围在头部的蛋白质衣壳中，约占噬菌体总量的50%，尾部由蛋白质组成。

2）噬菌体的繁殖 噬菌体侵入寄主细胞进行繁殖的过程如下：吸附→侵入→复制→装配→释放。

噬菌体对寄主细胞的危害，实质上就是它繁殖的结果。噬菌体裂解寄主细胞的现象表现在液体培养基中，能使混浊的菌液变清；若在固体琼脂培养基上，就可出现噬菌斑。