第一章绪论4学时.ppt

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1、1 1、报刊及网上与微生物学相关的科技新闻；、报刊及网上与微生物学相关的科技新闻；2 2、参考书：、参考书：（1 1）微生物学教程微生物学教程第二版，周德庆，高等教育出版社，第二版，周德庆，高等教育出版社，20022002（2 2）微生物学微生物学，薛泉宏，世界图书出版公司，薛泉宏，世界图书出版公司，20002000（3 3）“MicrobiologyMicrobiology”，Lansing M.Prescott,Donald Klein,Lansing M.Prescott,Donald Klein,John HarleyJohn Harley，McGraw-Hill Higher Edu

2、cationMcGraw-Hill Higher Education，20002000（4 4）沈萍，彭珍荣主译）沈萍，彭珍荣主译.微生物学微生物学.第第5 5版版.北京：高等教育出版北京：高等教育出版社，社，20032003 3 3、参考杂志、参考杂志 “微生物学报微生物学报”、“微生物学通报微生物学通报”、“微生物学杂志微生物学杂志”、“生命的科学生命的科学”本课程的学习参考资料本课程的学习参考资料第一章第一章 绪论绪论第二章第二章 原核微生物原核微生物第三章第三章 真核微生物真核微生物第四章第四章 病毒病毒第五章第五章 微生物的营养微生物的营养第六章第六章 微生物的代谢微生物的代谢第七章

3、第七章 微生物的生长微生物的生长第八章第八章 微生物的遗传与变异微生物的遗传与变异第九章第九章 微生物生态微生物生态第十章第十章 微生物的分类和鉴定微生物的分类和鉴定结束语结束语 国际国内微生物学最新发展趋势国际国内微生物学最新发展趋势 第一章第一章 绪论绪论第一节第一节 微生物及微生物学微生物及微生物学第二节第二节 微生物学的发展简史及应用微生物学的发展简史及应用第一节第一节 微生物及微生物学微生物及微生物学一、微生物的概念一、微生物的概念二、微生物的特点二、微生物的特点三、微生物学三、微生物学一、微生物的概念一、微生物的概念微生物（微生物（microorganismmicroorganis

4、m，microbe)microbe)1.1.定义：是一切肉眼看不见或看不清的微小生物的统称。定义：是一切肉眼看不见或看不清的微小生物的统称。（是对所有形体微小，单细胞或结构较为简单的多细（是对所有形体微小，单细胞或结构较为简单的多细胞，甚至无细胞结构的低等生物的统称。）胞，甚至无细胞结构的低等生物的统称。）2.2.包括内容：其类群庞杂包括内容：其类群庞杂 原核类原核类 真核类真核类 非细胞类非细胞类一、微生物的概念一、微生物的概念 原核类：细菌，放线菌，蓝细菌，衣原体，原核类：细菌，放线菌，蓝细菌，衣原体，支原体，立克次氏体支原体，立克次氏体 真核类：真菌（酵母菌和霉菌），原生动物，真核类：真

5、菌（酵母菌和霉菌），原生动物，藻类藻类 非细胞类：病毒，亚病毒（类病毒，拟病毒，非细胞类：病毒，亚病毒（类病毒，拟病毒，朊病毒朊病毒 ）二、微生物的特点二、微生物的特点 微生物和其它生物一样，具有一切生命活动的共微生物和其它生物一样，具有一切生命活动的共同的特点，例如新陈代谢、生长繁殖、遗传变异等。同的特点，例如新陈代谢、生长繁殖、遗传变异等。同时，微生物也有与一般生物不同的特点，概括为下同时，微生物也有与一般生物不同的特点，概括为下面几点：面几点：1.体积小，面积大体积小，面积大 2.吸收多，转化快吸收多，转化快 3.生长旺，繁殖快生长旺，繁殖快 4.适应强，易变异适应强，易变异 5.分布广

6、，种类多分布广，种类多二、微生物的特点二、微生物的特点1.体积小，面积大体积小，面积大 微生物的一般大小为几十微生物的一般大小为几十 nmnm至几至几mm，须在显微，须在显微镜下放大至几百到几万倍才能看清。镜下放大至几百到几万倍才能看清。几几mm大的细菌重大的细菌重 1 110-9-9 1 110-10-10mg 100 100亿个酵母菌重亿个酵母菌重 1g1g针尖上的细菌针尖上的细菌二、微生物的特点二、微生物的特点1.体积小，面积大微微生生物物大大小小的的比比较较示示意意图图表：对表：对1cm1cm3 3固体作固体作1010倍系列三维分割后的比面值变化倍系列三维分割后的比面值变化边长边长立方

7、体数立方体数总表面积总表面积比面值比面值近似对象近似对象1.0cm1.0mm0.1mm0.01mm1.0m0.1m0.01m1.0nm110310610910121015101810216cm260cm2600cm26000cm26m260m2600m26000m2660600600060 000600 0006000 00060 000 000豌豆豌豆细小药丸细小药丸滑石粉粒滑石粉粒变形虫变形虫球菌球菌大胶粒大胶粒大分子大分子分子分子二、微生物的特点二、微生物的特点乙肝病毒电镜照片乙肝病毒电镜照片二、微生物的特点二、微生物的特点 大肠杆菌大肠杆菌二、微生物的特点二、微生物的特点HIVHIV病

8、毒结构病毒结构流行性感冒病毒流行性感冒病毒n 杆菌的平均长度：杆菌的平均长度：2 2 微米；微米；n 15001500个杆菌首尾相连个杆菌首尾相连=一粒芝麻的长度；一粒芝麻的长度；n 10-10010-100亿个细菌加起来重量亿个细菌加起来重量 =1=1毫克毫克n 面积面积/体积比：人体积比：人 =1=1，大肠杆菌，大肠杆菌 =30=30万万；n 这样大的比表面积特别有利于它们和周围环这样大的比表面积特别有利于它们和周围环n境进行物质、能量、信息的交换。微生物的其境进行物质、能量、信息的交换。微生物的其它很多属性都和这一特点密切相关。它很多属性都和这一特点密切相关。个体小个体小:测量单位：微米

9、或钠米火星陨石中发现的细菌化石（直径火星陨石中发现的细菌化石（直径 10 nm10 nm）德国科学家德国科学家H.N.SchulzH.N.Schulz等等19991999年在纳米比亚海岸的海底沉积物中年在纳米比亚海岸的海底沉积物中发现的一种硫磺细菌（发现的一种硫磺细菌（sulfur bacteriumsulfur bacterium），其大小可达），其大小可达0.75 mm0.75 mm，Thiomargarita namibiensis，-“纳米比亚硫磺珍珠纳米比亚硫磺珍珠”二、微生物的特点二、微生物的特点2.2.吸收多，转化快吸收多，转化快 微生物在适宜的条件下，一昼夜合成的物质，相当于本

10、身微生物在适宜的条件下，一昼夜合成的物质，相当于本身体重的体重的30304040倍，这是其它生物所不能相比的。倍，这是其它生物所不能相比的。例如，在适宜条件下大肠杆菌每小时可消耗其自身重量例如，在适宜条件下大肠杆菌每小时可消耗其自身重量20002000倍的糖，若以成人每年消耗相当于倍的糖，若以成人每年消耗相当于200kg200kg糖的粮食计算，大肠杆糖的粮食计算，大肠杆菌菌1 1消耗的糖，按重量比，等于消耗的糖，按重量比，等于1 1个人个人500500年年消耗的粮食。消耗的粮食。乳酸菌的比表面积为乳酸菌的比表面积为12,00012,000，1 1产产100010001000010000倍于其细

11、胞倍于其细胞重量的乳酸。重量的乳酸。1 1个个500500重的乳牛重的乳牛2424生产的蛋白质约生产的蛋白质约1 1左右，同样左右，同样重量的酵母重量的酵母2424生产生产500500，000kg000kg蛋白质。蛋白质。二、微生物的特点二、微生物的特点3.生长旺，繁殖快生长旺，繁殖快 微生物繁殖的速度要比植物、动物快得多。微生物繁殖的速度要比植物、动物快得多。例如：大肠杆菌的繁殖例如：大肠杆菌的繁殖2020分钟一代，分钟一代，2424小时小时达到达到7272代，一个菌体可以繁殖为代，一个菌体可以繁殖为4.74.710102121个，个，重量达到重量达到47224722吨；吨；4848小时繁殖

12、为小时繁殖为2.22.210104343个菌个菌体，重约体，重约40004000个地球。个地球。二、微生物的特点二、微生物的特点4.4.适应强，易变异适应强，易变异 在长期的生物进化过程中，为适应多变的环境，微生物产生在长期的生物进化过程中，为适应多变的环境，微生物产生了灵活的代谢调控机制，可产生多种诱导酶，从而使之具有强的了灵活的代谢调控机制，可产生多种诱导酶，从而使之具有强的抗逆性如抗逆性如抗热、抗寒、抗干燥、抗酸、抗抗热、抗寒、抗干燥、抗酸、抗 缺氧、抗压、抗辐射缺氧、抗压、抗辐射以以及及抗毒抗毒能力。有些甚至可以在许多生物无法生活的极端环境中生能力。有些甚至可以在许多生物无法生活的极端

13、环境中生长，繁衍后代。长，繁衍后代。例如太平洋深例如太平洋深 海沟海沟350350生活的嗜热菌；南极生活的嗜热菌；南极1818生长的生长的嗜冷菌；在有色金属浸矿中嗜冷菌；在有色金属浸矿中 的氧化硫硫杆菌的氧化硫硫杆菌(Thiobacillus t(Thiobacillus thiooxidans)hiooxidans)中，某些菌株能生长在中，某些菌株能生长在ph0.5ph0.5的硫酸中，而脱氧硫杆的硫酸中，而脱氧硫杆菌菌(Thiobacillus denitrificans(Thiobacillus denitrificans）和一些霉菌生长的最高为）和一些霉菌生长的最高为ph10ph1011

14、11；还有在还有在32%32%的的NaClNaCl溶液中生活的嗜盐菌等等。溶液中生活的嗜盐菌等等。抗（逆）性强：抗（逆）性强：抗热抗热：有的细菌能在：有的细菌能在265265个大气压，个大气压，250 250 的条件下生长；的条件下生长；自然界中细菌生长的最高温度可以达到自然界中细菌生长的最高温度可以达到113 113 ；有些细菌的芽孢，需加热煮沸有些细菌的芽孢，需加热煮沸8 8小时才被杀死；小时才被杀死；抗寒抗寒：有些微生物可以在：有些微生物可以在-12-12-30-30的低温生长；的低温生长；抗酸碱抗酸碱：细菌能耐受并生长的：细菌能耐受并生长的pHpH范围：范围：pH 0.5 pH 0.5

15、 1313；耐渗透压耐渗透压：蜜饯、腌制品，饱和盐水（：蜜饯、腌制品，饱和盐水（NaCl,32%)NaCl,32%)中中 都有微生物生长；都有微生物生长；抗压力抗压力：有些细菌可在：有些细菌可在14001400个大气压下生长；个大气压下生长；分布广：分布广：人迹可到之处，微生物的分布必然很多，而人迹不到的地方，也有大量的微生物存在！t 强酸、强碱、高热的极端环境；t 数十公里的高空（最高为离地85公里，须用火箭采样）；t 几千米的地下；t 常年封冻的冰川；从永冻冰层分离微生物从永冻冰层分离微生物南极南极VostokVostok湖冰芯样品中的微生物湖冰芯样品中的微生物二、微生物的特点二、微生物的

16、特点 微生物的个体微小，对外界的条件敏感，微生物的个体微小，对外界的条件敏感，当环境条件剧烈变化时，大多数容易死亡，只当环境条件剧烈变化时，大多数容易死亡，只有极少数的能发生好的变异。有极少数的能发生好的变异。这一特点有利这一特点有利于进行诱变育种。于进行诱变育种。例如，青霉素生产菌例如，青霉素生产菌(Penicillum chrysogenum(Penicillum chrysogenum），该菌），该菌19431943年每毫升青霉素发酵液仅年每毫升青霉素发酵液仅2020单位青霉素，至单位青霉素，至8080年代由于年代由于各国微生物育种工作者的努力和发酵条件的改善，新的生产各国微生物育种工作者的努力和发酵条件的改善，新的生产用菌株产青霉素的能力不断提高，用菌株产青霉素的能力不断提高，每毫升发酵液已超过每毫升发酵液已超过5 5万万单位，单位，有的接近有的接近1010万万单位。单位。二、微生物的特点二、微生物的特点4.4.适应强，易变异适应强，易变异 相反当年青霉素对金黄色葡萄球菌相反当年青霉素对金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus(Staphylococcus a