討論細(xì)菌芽孢構(gòu)造和功能關(guān)系并說明研究細(xì)菌芽孢有何理論和實際意義科三第一組PPT課件

1、 什么是芽孢？ 芽孢的構(gòu)造和功能的關(guān)系 研究細(xì)菌芽孢的理論和實際意義第1頁/共12頁什么是芽孢？什么是芽孢？ 是為數(shù)不多的產(chǎn)芽孢細(xì)菌生長發(fā)育后期，在其菌體內(nèi)形成的一個圓形或橢圓形，厚壁， 折光性強(qiáng)，具有抗逆性的休眠體。對多數(shù)細(xì)菌來說1個菌體細(xì)胞只形成1個芽孢，但有些菌體會生成兩個芽孢，如堅強(qiáng)芽孢桿菌，有的在細(xì)胞一端生成，有的在細(xì)胞中部生成。由于芽孢是在細(xì)胞內(nèi)形成的，所以也常稱之為內(nèi)生孢子，亦稱芽孢。每一細(xì)胞僅形成一個芽孢，所以其沒有繁殖功能。第2頁/共12頁芽孢的圖片返回返回第3頁/共12頁芽孢的構(gòu)造和功能的關(guān)系芽孢的構(gòu)造和功能的關(guān)系芽孢的結(jié)構(gòu)相當(dāng)復(fù)雜，最里面為核芯（core），含原生質(zhì)體，被

2、芽孢膜（spore membrane）所包裹。核芯外面為皮層（cortex），成分為肽聚糖，再往外是一層或數(shù)層蛋白質(zhì)組成的芽孢殼（spore coat），最表面為芽孢壁（spore wall），也稱芽孢外壁（exosporium）。第4頁/共12頁構(gòu)造與功能的關(guān)系：構(gòu)造與功能的關(guān)系： 芽孢壁厚而致密，分三層：外層是芽孢外殼，為蛋白質(zhì)性質(zhì)。中層為皮層，由肽聚糖構(gòu)成，含大量2，6-吡啶二羧酸。內(nèi)層為孢子壁，由肽聚糖構(gòu)成，包圍芽孢細(xì)胞質(zhì)和核質(zhì)。芽孢萌發(fā)后孢子壁變?yōu)闋I養(yǎng)細(xì)胞的細(xì)胞壁。 芽孢形成過程中，2，6-吡啶二羧酸隨即合成，芽孢就具有耐熱性，芽孢萌發(fā)形成營養(yǎng)細(xì)胞時，2，6-吡啶二羧酸就消失，耐熱性

3、就喪失。 芽孢的含水率低，38%40%。 含耐熱性酶 以上三點(diǎn)使芽孢對不良環(huán)境如：高溫、低溫、干燥、光 線和化學(xué)藥物有很強(qiáng)的抵抗力。返回返回第5頁/共12頁研究細(xì)菌芽孢的理論意義和實際意義研究細(xì)菌芽孢的理論意義和實際意義o 芽孢抗熱的機(jī)制：滲透調(diào)節(jié)皮層膨脹學(xué)說o 芽孢的抗熱性在于芽孢衣對多價陽離子和水分透性差及皮層的離子強(qiáng)度高，從而使皮層有極高的滲透壓去奪取核心部分的水分，其結(jié)果造成皮層的充分膨脹，而核心部分的生命物質(zhì)卻形成高度失水狀態(tài)，因而產(chǎn)生極強(qiáng)的耐熱性。皮層含有大量的交聯(lián)度低（約6%）、負(fù)電荷強(qiáng)的芽孢肽聚糖，與低價陽離子一起引起了皮層的高滲透壓，這時，皮層的含水量增加，隨之體積也增大。這

4、對芽孢的深入研究有著重要的理論與實踐意義。第6頁/共12頁 1、芽孢的有無、形態(tài)、大小和著生位置等是細(xì)菌分類和鑒定中的重要形態(tài)學(xué)指標(biāo)； 2、菌種芽孢的存在，有利于提高菌種的篩選效率，有利于菌種的長期保藏； 3、是否能殺滅一些代表菌的芽孢是衡量和制定各種消毒滅菌標(biāo)準(zhǔn)的主要依據(jù)； 4、許多產(chǎn)芽孢細(xì)菌是強(qiáng)致病菌。例如，炭疽芽孢桿菌、肉毒梭菌和破傷風(fēng)梭菌等； 5、有些產(chǎn)芽孢細(xì)菌可伴隨產(chǎn)生有用的產(chǎn)物，如抗生素短桿菌肽、桿菌肽等. 6、有利于對各種消毒、殺菌措施的優(yōu)劣的判斷等等，當(dāng)然芽孢的存在也增加了醫(yī)療器械使用上以及食品生產(chǎn)、傳染病防治和發(fā)酵生產(chǎn)中的各種困難。研究細(xì)菌芽孢的理論意義和實際意義其他資料其他

5、資料返回返回第7頁/共12頁 各種芽孢形態(tài)結(jié)構(gòu)的特異性，可以被用做細(xì)菌分類、鑒定中的重要形態(tài)學(xué)指標(biāo)根據(jù)芽孢的耐熱性，可采用高溫處理含菌試樣的方法來提高芽孢產(chǎn)生菌的篩選率芽孢的保藏期極長，為我們保存芽孢菌帶來了方便 由于芽孢具有高度的耐熱性和其它抗性，因此，是否能消滅一些代表菌的芽孢就成了衡量各種消毒手段的最重要的指標(biāo)如對肉類原料上的肉毒梭菌滅菌不徹底，就會在成品罐頭上生長繁殖并產(chǎn)生極毒的肉毒毒素，危害人體健康已知它的芽孢在pH70時在10012下要煮沸5095 h才能殺滅，如果提高到1153下進(jìn)行加壓蒸汽滅菌時，需要lO- 40 min才能殺滅，而在121下則僅需10 mln這就要求食品加工廠

6、在對肉類罐頭滅菌時應(yīng)掌握在121下維持20 min以上此外，對醫(yī)療外科器具、實驗室和發(fā)酵工業(yè)上的滅菌都具有極高的指導(dǎo)意義其他資料第8頁/共12頁 近有報道，利用枯草芽孢桿菌芽孢上的芽孢衣蛋白C0tB和CotC成功地表達(dá)了破傷風(fēng)毒素的C末端(1rrFC)和大腸桿菌的熱不穩(wěn)定毒素(LTB)，被用作口服疫苗飼喂小鼠后，得到了相應(yīng)的抗血清與其它疫苗相比，用芽孢制作的口服抗原具有熱穩(wěn)定、安全、制作簡單、成本低廉等優(yōu)點(diǎn)相信有一天，芽孢口服疫苗將為我們的健康帶來福音來源：周耘冰，來源：周耘冰， 何志學(xué)何志學(xué)細(xì)菌芽孢：自然界抗性細(xì)菌芽孢：自然界抗性最強(qiáng)的生命體最強(qiáng)的生命體陜西師范大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版）陜西師范

7、大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版）文章編號：文章編號：16724291(2006Sup16724291(2006Sup一一026102610303其他資料第9頁/共12頁 芽孢的抗性機(jī)制和形成機(jī)制的研究對食品業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥業(yè)都具有極為重要的意義。隨著分子生物學(xué)技術(shù)和現(xiàn)代發(fā)酵調(diào)控技術(shù)的發(fā)展，對芽孢的抗性形成機(jī)制和分子機(jī)制的研究將會更深入的、更清析。數(shù)學(xué)的發(fā)展也為我們研究多因素問題提供了的方法上的指導(dǎo)。單細(xì)胞生物的代謝調(diào)節(jié)主要是酶的調(diào)節(jié)，酶的催化作用具有高效性、專一性和需要適宜條件的特點(diǎn)。微生物在生長過程中，機(jī)體的復(fù)雜代謝過程是互相協(xié)調(diào)和高度有序，又能對外界環(huán)境的改變迅速作出反應(yīng)。因此，芽孢菌活菌制劑的生產(chǎn)也必將會更加全面地考慮影響芽孢形成的諸多因素，優(yōu)化芽孢菌的培養(yǎng)和芽孢形成條件，逐步達(dá)到芽孢率高、穩(wěn)定性好、生產(chǎn)成本低、生產(chǎn)可控化、貯存期較長的目標(biāo)。芽孢