人类对细菌和真菌的利用知识点复习：八年级上册生物期末考试

在八年级上册的生物课程中，我们学习了关于细菌和真菌的知识。这些微小而神秘的生命形式不仅存在于我们的日常生活中，还在多个领域发挥着重要作用。本文将围绕“人类对细菌和真菌的利用”这一主题，详细探讨其在食品制作、食品保存、疾病防治以及环境保护中的应用，并结合具体实例进行说明。

一、食品制作：发酵原理的应用

发酵是有机物在一定温度下被酵母或其他菌类分解成某些产物的过程。这个过程不仅赋予了食物独特的风味，还延长了它们的保质期。以下是一些常见的发酵食品及其背后的微生物作用：

1. 酿酒：酿酒是人类最早掌握的发酵技术之一。通过酵母菌的作用，葡萄糖被分解为乙醇和二氧化碳，从而产生酒精。不同种类的酵母菌可以酿造出不同风味的酒，如葡萄酒、啤酒和白酒。此外，发酵过程中产生的二氧化碳还可以使面包和馒头膨胀，形成松软的质地。

2. 制作馒头和面包：酵母菌不仅是酿酒的重要参与者，它还在烘焙食品中扮演着关键角色。当面粉中的淀粉转化为葡萄糖后，酵母菌会将其分解为二氧化碳和水，从而使面团膨胀。这种发酵过程不仅增加了食品的体积，还赋予了其独特的香气和口感。

3. 酸奶和泡菜：乳酸菌是另一种常见的发酵微生物。它能够将牛奶中的乳糖分解为乳酸，从而使牛奶凝固并产生酸味，这就是我们熟知的酸奶。同样地，泡菜也是通过乳酸菌的作用，将蔬菜中的糖分转化为乳酸，进而产生酸爽的风味。这种发酵方式不仅丰富了饮食文化，还有助于消化和肠道健康。

4. 制醋：醋酸菌是一种能够在空气中氧化酒精生成醋酸的微生物。因此，通过控制发酵条件，人们可以将酒进一步加工成醋。醋不仅可以调味，还具有一定的防腐作用，广泛应用于烹饪和食品保存中。

5. 制酱：霉菌是制酱过程中不可或缺的角色。例如，在酱油的生产中，霉菌会分解大豆中的蛋白质，使其转化为氨基酸和其他风味物质。经过长时间的发酵，最终形成了色香味俱佳的酱油。此外，霉菌还在腐乳、豆豉等传统食品的制作中发挥着重要作用。

二、食品保存：抑制细菌和真菌的生长繁殖

食品腐败的原因主要是由于细菌和真菌分解食品中的有机物并在其中生长繁殖。为了延长食品的保质期，人们发展了多种保存方法，旨在杀死或抑制这些微生物的活动。以下是几种常见的食品保存技术：

1. 低温保存：低温环境可以减缓微生物的代谢速度，从而延长食品的保质期。冰箱和冰柜是最常用的低温保存设备，适用于大多数生鲜食品。此外，冷冻技术更是能将食品保存数月甚至数年，特别适合肉类、鱼类和水果等易腐食品。

2. 高温灭菌保存：高温可以有效杀死大部分细菌和真菌，巴氏消毒法就是一种常见的高温灭菌方法。该方法通过将食品加热到一定温度（通常是60-85摄氏度）并保持一段时间，既能杀死有害微生物，又不会破坏食品的营养成分。罐头食品则采用了更高的温度（121摄氏度）进行灭菌处理，确保长期保存。

3. 缺氧保存：许多微生物需要氧气才能生存，因此通过创造缺氧环境可以抑制其生长。真空包装和气调包装是两种常用的缺氧保存方法。前者通过抽空包装内的空气来达到目的，后者则是通过调整包装内气体的比例，减少氧气含量。这两种方法都能有效延长食品的保质期，同时保持其新鲜度。

4. 罐藏法：罐藏法是一种传统的食品保存方法，主要通过密封容器和高温灭菌来防止微生物侵入。这种方法不仅能延长食品的保质期，还能保留其原有的风味和营养价值。现代罐头工业已经广泛应用这项技术，生产出了各种美味的罐装食品。

5. 脱水法：脱水法通过去除食品中的水分来抑制微生物的生长。干燥后的食品不易变质，且便于储存和运输。常见的脱水食品包括干果、干菜、肉干等。近年来，冻干技术也逐渐普及，它能在极短时间内将食品中的水分完全去除，同时最大限度地保留其原有风味和营养成分。

6. 腌制法：腌制法通过添加盐、糖等高渗透压物质来抑制微生物的生长。盐渍食品如咸鱼、咸蛋，糖渍食品如蜜饯、果脯，都是通过这种方式保存的。此外，腌制还可以赋予食品独特的风味，深受人们的喜爱。

7. 真空包装法：真空包装通过抽出包装袋内的空气，减少氧气含量，从而抑制需氧菌的生长。这种方法常用于肉类、海鲜和即食食品的保存，能够有效延长其保质期。

8. 晒制烟熏法：晒制和烟熏是传统的食品保存方法，通过阳光照射和烟熏处理，可以除去食品中的水分并形成一层保护膜，防止微生物侵入。这种方法不仅能使食品保存更久，还能赋予其独特的风味，如腊肉、熏鱼等。

9. 冷藏冷冻法：冷藏和冷冻是现代最常见的食品保存方法，通过降低温度来减缓微生物的代谢速度。冰箱和冰柜是最常用的冷藏冷冻设备，适用于大多数生鲜食品。冷冻技术更能将食品保存数月甚至数年，特别适合肉类、鱼类和水果等易腐食品。

10. 射线法：射线法通过使用伽马射线或X射线照射食品，以杀死其中的微生物。这种方法主要用于一些难以用其他方法保存的食品，如香料、调味品等。

11. 防腐剂：防腐剂是一类化学物质，可以有效地抑制微生物的生长。虽然防腐剂在一定程度上能延长食品的保质期，但过量使用可能对人体健康产生不良影响，因此应谨慎使用。

三、疾病防治：抗生素与转基因技术的应用

细菌和真菌不仅是食品生产和保存中的重要角色，它们还在医学领域有着广泛的应用。特别是抗生素的发现和应用，彻底改变了人类对抗感染性疾病的方式。

1. 抗生素治病：抗生素是由真菌（如青霉菌）或放线菌产生的次级代谢产物，能够杀死或抑制某些致病菌的生长。青霉素是第一种被发现的抗生素，它的问世标志着抗生素时代的开始。随后，科学家们陆续发现了链霉素、庆大霉素等多种抗生素，极大地提高了人类对抗细菌感染的能力。

然而，随着抗生素的广泛使用，耐药性问题日益严重，给公共卫生带来了新的挑战。

2. 转基因技术生产药品：转基因技术是指通过基因工程技术将外源基因导入宿主细胞，使其表达特定的蛋白质。胰岛素就是通过转基因技术生产的药物之一。科学家们将人类胰岛素基因导入大肠杆菌中，使其大量生产胰岛素，用于治疗糖尿病。这种方法不仅提高了药物的产量，还降低了生产成本，使更多患者受益。

四、环境保护：微生物在污水处理中的作用

除了在食品和医学领域的应用，细菌和真菌还在环境保护中发挥着不可替代的作用。特别是在污水处理方面，微生物的降解能力得到了充分利用。

1. 无氧条件下：在无氧环境中，一些杆菌和甲烷菌能够将污水中的有机物发酵分解，产生甲烷等可燃气体。这种发酵过程不仅可以净化污水，还能回收能源，实现资源的循环利用。

2. 有氧条件下：在有氧环境中，另一些细菌（如黄杆菌）能够将污水中的有机物分解为二氧化碳和水，从而达到净化效果。这种方法通常用于城市污水处理厂，通过曝气池等设施提供充足的氧气，促进微生物的活性，提高污水处理效率。

细菌和真菌作为地球上最古老的生命形式之一，已经在人类的生产和生活中扮演了重要的角色。从食品制作到疾病防治，再到环境保护，它们的应用无处不在。通过对这些微生物的研究和利用，我们可以更好地改善生活质量，保护生态环境。

希望同学们在学习过程中，能够充分认识到细菌和真菌的重要性，并将其知识运用到实际生活中，为社会的发展做出贡献。