微生物绪论.ppt

微生物微生物: : 是指一大类形体微小、结是指一大类形体微小、结构简单的不借助显微镜看不见或看构简单的不借助显微镜看不见或看不清的低等生物类群的总称。不清的低等生物类群的总称。（一）微生物的概念（一）微生物的概念大肠杆菌大肠杆菌大大 肠肠 杆杆 菌菌面面 包包 酵酵 母母啤啤 酒酒 酵酵 母母青青 霉霉黑曲霉分生孢子黑曲霉分生孢子链球菌链球菌微生物的三个要点微生物的三个要点( (掌握掌握):): 小小（个体微小）（个体微小） m级：光学显微镜下可见（细胞）级：光学显微镜下可见（细胞）l nm级：电子显微镜下可见（病毒）级：电子显微镜下可见（病毒）l 单细胞单细胞 l 简简（构造简单）（构造简单） 简单多细胞简单多细胞 l 非细胞（分子生物）非细胞（分子生物）l 低低（进化地位低）（进化地位低） 原核类原核类：细菌、古生菌、放线菌、蓝细菌、支原：细菌、古生菌、放线菌、蓝细菌、支原 体、立克次氏体、衣原体等。体、立克次氏体、衣原体等。 l 真核类真核类：真菌（酵母菌、霉菌、蕈菌）、原生动：真菌（酵母菌、霉菌、蕈菌）、原生动l 物、物、 显微藻类。显微藻类。 l 非细胞类非细胞类：病毒、亚病毒（类病毒、朊病毒等）：病毒、亚病毒（类病毒、朊病毒等）微生物小的直观感觉微生物小的直观感觉真核细胞型原核细胞型电镜微生物的相对大小肉眼光学显微镜可见范围病毒肉眼分辨率肉眼分辨率(0.2mm)(0.2mm)；微生物个体大小；微生物个体大小( (0.1mm)0.1mm)微生物微生物古生菌古生菌细菌细菌=真真细菌细菌(广义广义)真真 菌菌 单细胞藻类单细胞藻类 原生动物原生动物(酵母、霉菌酵母、霉菌蕈菌等蕈菌等)非细胞型非细胞型细胞型细胞型原核微生物原核微生物真核微生物真核微生物古生菌古生菌在进化谱系上与在进化谱系上与真细菌真细菌及及真核生物真核生物相互并列，且与后者相互并列，且与后者关系更近，而其细胞构造却与真细菌较为接近，同属于原核生关系更近，而其细胞构造却与真细菌较为接近，同属于原核生物物。细菌细菌（狭义狭义）放线菌放线菌蓝细菌蓝细菌支原体支原体衣原体衣原体立克次氏体立克次氏体（二）微生物的种类（二）微生物的种类亚病毒亚病毒：类病毒、拟病毒、朊病毒：类病毒、拟病毒、朊病毒病毒病毒（二）微生物的种类（二）微生物的种类一、一、原核细胞型微生物原核细胞型微生物 细菌、放线菌、衣原体细菌、放线菌、衣原体支原体、立克次氏体、支原体、立克次氏体、 蓝细菌。蓝细菌。二、二、真核细胞型微生物真核细胞型微生物 真菌（霉菌、酵母菌等）、真菌（霉菌、酵母菌等）、原生动物、单细胞藻类。原生动物、单细胞藻类。三、三、非细胞型微生物非细胞型微生物 病毒、类病毒、拟病毒、朊病毒等。病毒、类病毒、拟病毒、朊病毒等。蓝细菌蓝细菌 主要特征主要特征: :有核膜，核仁，染色体有核膜，核仁，染色体;有细胞器有细胞器;核糖体为核糖体为80S;真核真核细胞型微生物细胞型微生物主要特征主要特征: : 无核膜、核仁、染色体，无核膜、核仁、染色体，仅有裸露的仅有裸露的DNADNA链形成的链形成的核区域，称核质体；核区域，称核质体； 无细胞器；无细胞器； 但有核糖体为但有核糖体为70S70S。原核原核细胞型微生物细胞型微生物非细胞非细胞结构微生物结构微生物腺病毒吸附在鸡红细胞上腺病毒吸附在鸡红细胞上 主要特征主要特征个体极小个体极小不具细胞结构不具细胞结构只有一种核酸类型只有一种核酸类型严格活细胞内严格活细胞内寄生寄生复制的方式繁殖复制的方式繁殖对抗生素不敏感对抗生素不敏感病毒病毒 、亚病毒等、亚病毒等 1 1、个体小，比面值最大、个体小，比面值最大1 1、个体小，比面值最大、个体小，比面值最大 比面值比面值= =面积面积/ /体积体积=4r=4r2 24/3r4/3r3 3= =3/3/r r，可见，半径越小，比面值越可见，半径越小，比面值越大，表面积越大。大，表面积越大。假设人假设人=1; =1; 大肠杆菌大肠杆菌( (E.coliE.coli)=300,000;)=300,000;v有利于物质交换和能量、信息的交换；有利于物质交换和能量、信息的交换；v微生物一系列属性均与此特点密切相关。微生物一系列属性均与此特点密切相关。针尖上的细菌针尖上的细菌 生物界的普遍规律生物界的普遍规律：某生物个体越小，其单位体重消耗：某生物个体越小，其单位体重消耗的食物越多；的食物越多；v3 3克克地鼠地鼠每天消耗与体重等重的粮食；每天消耗与体重等重的粮食；v1 1克克闪绿蜂鸟闪绿蜂鸟每天消耗两倍于体重的粮食；每天消耗两倍于体重的粮食；v大肠杆菌大肠杆菌每小时消耗每小时消耗20002000倍于体重的糖；倍于体重的糖；消耗相等的糖量所需要的时间消耗相等的糖量所需要的时间大肠杆菌大肠杆菌1小时小时人人500年年（按（按400斤斤/年计算）年计算）24小时后：小时后： 4722366500万亿个后代，重量达到：万亿个后代，重量达到：47224722吨吨48小时后：小时后：2.2 10 43个后代，重量达到个后代，重量达到2.2 2.2 10 10 2525 吨吨相当于相当于4000个地球的重量个地球的重量!大肠杆菌一个细胞重约大肠杆菌一个细胞重约10 10 1212 克克，平均平均20分钟繁殖一代分钟繁殖一代 万米深海的硫细菌；万米深海的硫细菌； 地层下地层下128128米和米和427427米的沉积岩中的细米的沉积岩中的细菌；菌；8585公里高空的微生物；公里高空的微生物； 人体的肠道中始终寄居着人体的肠道中始终寄居着100100400400种微生物，为肠道正常种微生物，为肠道正常菌丛，总数可达菌丛，总数可达100100万亿万亿。v微生物种类的微生物种类的多样性多样性，主要表现在主要表现在五个方面五个方面： v物种的多样性物种的多样性v生理代谢类型的多样性生理代谢类型的多样性v代谢产物的多样性代谢产物的多样性v遗传基因的多样性：微生物基因组测序工作取得了巨大的成遗传基因的多样性：微生物基因组测序工作取得了巨大的成就。就。v生态类型的多样性：各种环境中都有微生物的生态类型的多样性：各种环境中都有微生物的“足迹足迹”，“上天入地上天入地。类型 低限 倾向种数 高限病毒与立克次氏体 1,217 1,217 1,217支原体 42 42 42细菌与放线菌 1,000 1,500 1,500蓝细菌 1,227 1,500 1,500藻类 15,051 23,100 23,100真菌 37,175 47,300 68,939原生动物 24,068 24,068 30,000总数 79,780 98,727 127,298据据19721972年统计年统计v突变频率一般为突变频率一般为10-510-10，但因繁殖快，数量，但因繁殖快，数量多，与外界环境直接接触，因而在短时间内可出多，与外界环境直接接触，因而在短时间内可出现大量变异的后代。现大量变异的后代。 如：如：流感病毒、爱滋病病毒、流感病毒、爱滋病病毒、SARS病毒病毒此外，微生物还具有抗性最强、休眠最长、起源最此外，微生物还具有抗性最强、休眠最长、起源最早、发现最晚等特点。早、发现最晚等特点。v形态形态最简最简v代谢能力代谢能力最强最强v食谱食谱最杂最杂v繁殖繁殖最快最快v数量数量最多最多v分布分布最广最广v种类种类最多最多v变异变异最易最易个体最小个体最小1、在自然界物质循环中的作用、在自然界物质循环中的作用（五）微生物与人类的关系（五）微生物与人类的关系微生物微生物植植 物物动动 物物有利的方面：解决有利的方面：解决1、微生物与、微生物与粮食粮食2、微生物与、微生物与资源资源3、微生物与、微生物与能源能源4、微生物与、微生物与环境保护环境保护5、微生物与、微生物与医药医药 对工农业生产的破坏对工农业生产的破坏 植物、动物及人的植物、动物及人的病原体病原体 微生物与战争微生物与战争不利的方面不利的方面2 2、对人类生活的影响、对人类生活的影响v提高土壤肥力提高土壤肥力, ,促进粮食增产促进粮食增产v发酵生产单细胞蛋白和饲料蛋白发酵生产单细胞蛋白和饲料蛋白v利用微生物的转化能力将无用的废利用微生物的转化能力将无用的废物变为有用的原料物变为有用的原料v使用生物肥料，生物杀虫剂；使用生物肥料，生物杀虫剂；v降解有毒物质；降解有毒物质；v净化废水废气，处理石油污染；净化废水废气，处理石油污染；v用于环境监测。用于环境监测。v抗生素、维生素、激素；抗生素、维生素、激素；v疫苗和菌苗等。疫苗和菌苗等。免疫免疫（ImmunityImmunity）指机体对感染有抵抗能力，而不）指机体对感染有抵抗能力，而不患患疫病疫病或或传染病传染病。 是机体是机体识别识别“自身自身”与与“非己非己”抗原，对自身抗原，对自身抗原形成天然免疫抗原形成天然免疫耐受耐受，对，对“非己非己”抗原抗原产生产生排斥排斥作用的一种生理功能。作用的一种生理功能。（一）免疫（一）免疫v免疫系统免疫系统是由免疫是由免疫组织组织和和器官器官、免疫、免疫细胞细胞及免疫活性及免疫活性分子分子等组成。等组成。v免疫应答过高或过低，均为异常。免疫过免疫应答过高或过低，均为异常。免疫过程并不总是有利于机体，有时也可引起程并不总是有利于机体，有时也可引起机机体损害。体损害。（二）免疫系统（二）免疫系统 免疫系统免疫系统免疫免疫器官器官免疫免疫细胞细胞免疫分子免疫分子-抗体、补体、细胞因子抗体、补体、细胞因子中枢免疫器官中枢免疫器官外周免疫器官外周免疫器官-骨髓、法氏囊（禽类）骨髓、法氏囊（禽类）胸腺胸腺淋巴结、脾、粘膜相关淋巴组织淋巴结、脾、粘膜相关淋巴组织造血干细胞造血干细胞淋巴细胞淋巴细胞 抗原提呈细胞抗原提呈细胞其他其他- 中性、嗜酸、嗜碱、肥大细胞、红细胞中性、嗜酸、嗜碱、肥大细胞、红细胞 T 、B第三群淋巴细胞：第三群淋巴细胞：NK单核吞噬细胞单核吞噬细胞树突、并指、郎格汉斯细胞树突、并指、郎格汉斯细胞 B细胞细胞