微生物與健康1

一﹑微生物與健康的定義

什么是微生物?微生物（microorganism）：是存在于自然界的一群體形微小，結(jié)構(gòu)簡單，肉眼直接看不見，必須借助顯微鏡放大（幾百倍---幾萬倍）才能看到的微小生物。禽類腺病毒SMAM1是第一個被證實(shí)能導(dǎo)致肥胖的病毒細(xì)菌真菌病毒微生物的特點(diǎn):(1)個體微小比表面積大桿菌平均長度：2微米；1500個桿菌首尾相連=1粒芝麻的長度;10-100億個細(xì)菌加起來重量=1毫克;面積/體積比：人=1，大腸桿菌=30萬；

大的比表面積有利于它們和周圍環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)、能量、信息的交換。微生物的其它很多屬性都和這一特點(diǎn)密切相關(guān)。2.構(gòu)造簡單，進(jìn)化地位低

微生物的特點(diǎn)：(1)非細(xì)胞型微生物：最小的一類微生物。

病毒、類病毒、朊病毒。

不能自行繁殖，需借助宿主細(xì)胞機(jī)構(gòu)進(jìn)行復(fù)制。(2)原核細(xì)胞型微生物：單細(xì)胞生物。真細(xì)菌和古生菌。真細(xì)菌：細(xì)菌、防線菌、螺旋體、支原體、立克次體和衣原體等。(3)真核細(xì)胞型微生物:單細(xì)胞或多細(xì)胞

真菌、原生動物、顯微藻類。3.種類多，數(shù)量大，自然界中分布廣泛微生物約20萬種人腸道：100～400種100萬億以上分布——“無孔不入、無處不有、無時不在”水、土壤、空氣、礦層、物體表面、生物體的體表及與外界相通的腔道。微生物的特點(diǎn)：4.繁殖快，適應(yīng)強(qiáng)，易變異

大腸埃希氏菌（Escherichiacoli)12.5～20分鐘

地球生物圈內(nèi)任何環(huán)境皆有相應(yīng)微生物存在。溫和環(huán)境：多種微生物。極端環(huán)境：溫度、滲透壓、干燥、酸堿、高水壓。微生物相對于動植物細(xì)胞，其細(xì)胞生長繁殖快，數(shù)量多、結(jié)構(gòu)

簡單，與外環(huán)境直接接觸，可在短時間內(nèi)出現(xiàn)大量變異后代，

可涉及任何性狀。

RNA病毒更易發(fā)生突變。耐藥菌株。微生物的特點(diǎn)：吸收多、轉(zhuǎn)化快微生物獲取營養(yǎng)的方式多種多樣，其食譜之廣是動植物完全無法相比的！纖維素、木質(zhì)素、幾丁質(zhì)、角蛋白、石油、甲醇、甲烷、天然氣、塑料、酚類、氰化物、各種有機(jī)物均可被微生物作為“糧食”。生長旺、繁殖快：24小時后：4722366500萬億個后代48小時后：2.2×1043個后代大腸桿菌一個細(xì)胞重約10–12克，平均20分鐘繁殖一代什么是健康？世界衛(wèi)生組織對健康的定義：“健康是身體上、精神上和社會適應(yīng)上的完好狀態(tài)，而不僅僅是沒有疾病或者不虛弱?！眮喗】凳侵柑幱诮】岛图膊≈g的一種臨界狀態(tài)，是介于健康和疾病之間的連續(xù)過程中的一個特殊階段。人處于一種健全的安寧狀態(tài)，心情舒暢，能正常生活；自我感覺良好；處事樂觀，態(tài)度積極，具有適應(yīng)環(huán)境變化的能力，能調(diào)節(jié)

自身狀態(tài)，積極參加勞動和社會事業(yè)；高效率地、愉快地從事各項(xiàng)工作和勞動，對家庭和社會負(fù)責(zé)，并做出應(yīng)有貢獻(xiàn)；道德修養(yǎng)好，不損害他人和社會公眾利益。

健康是復(fù)雜的人生過程，需要爭取和維護(hù)；健康不僅僅是一種狀態(tài)，更多的是一種責(zé)任；對自己、對他人、對社會的責(zé)任。影響健康的因素？生物因素：包括遺傳、生長發(fā)育、衰老等。生活方式因素：因自身的不良行為和生活方式，直接或間接地對健康帶來不利的影響。它包括嗜好（如吸煙、酗酒、吸毒）、飲食習(xí)慣、運(yùn)動、精神緊張、勞動與交通行為等。

環(huán)境因素

“環(huán)境”是指以人為主體的廣闊的外部世界，分為自然環(huán)境和社會環(huán)境。

自然環(huán)境因素包括陽光、空氣、水等。自然界中的惡劣氣候、有害的水和氣體、噪聲和污染物等，隨時威脅著人們的健康。

社會環(huán)境因素更復(fù)雜，安定的社會、良好的教育、發(fā)達(dá)的科學(xué)技術(shù)等，無疑對健康起到了良好的促進(jìn)作用。和諧的人際關(guān)系、美好的家庭環(huán)境、融洽的工作、學(xué)習(xí)環(huán)境等均會促進(jìn)健康。

衛(wèi)生保健服務(wù)因素

包括良好的醫(yī)療服務(wù)和衛(wèi)生保健系統(tǒng)，必要的藥物供應(yīng)，健全的疫苗供應(yīng)，足夠的醫(yī)務(wù)人員的良好服務(wù)等。

【微生物與健康】

主要從微生物基礎(chǔ)概論、微生物與人類生活、微生物生態(tài)、人體微生物、科學(xué)應(yīng)用抗生素、（疫苗與計(jì)劃免疫、微生物與環(huán)保）等幾個方面，系統(tǒng)、全面地介紹了微生物的種類和特點(diǎn)，微生物在人體的分布和功能以及微生物在工、農(nóng)、醫(yī)、環(huán)保和人類日常生活中的應(yīng)用等有關(guān)知識。

力求深入淺出，內(nèi)容通俗易懂，

適合基層從事衛(wèi)生工作的人員閱讀，

也可作為非專人士的科普讀物。二﹑微生物與健康的關(guān)系

1.益處2.害處甚至災(zāi)難3.害處與益處是相對的微生物是一把鋒利的雙刃劍微生物是人類的朋友微生物食品、調(diào)味品等抗生素酶制劑有機(jī)酸溶劑氨基酸核苷酸表面活性劑等環(huán)境保護(hù)能源飲食、調(diào)味品：酸奶、泡菜、啤酒、葡萄酒、面包、饅頭、醬油、醋1.益處多菌種發(fā)酵霉菌,酵母乳酸菌酵母益生菌抗生素微生物與醫(yī)藥衛(wèi)生

乙肝疫苗

單克隆抗體免疫血清保健品等各種疫苗微生物與農(nóng)牧業(yè)飼料添加劑：通過改善腸道菌群平衡而對動物施加有利影響的活微生物飼料添加劑（菌體蛋白飼料、飼料酵母、維生素飼料、發(fā)酵飼料、青貯飼料）農(nóng)用抗菌素：微生物產(chǎn)生的能夠具有抑制或殺死病原菌的物質(zhì)微生物農(nóng)藥：利用微生物活體或其代謝產(chǎn)物對害蟲、病菌、雜草、線蟲、鼠類等有害生物進(jìn)行防治的一類農(nóng)藥制劑生物菌肥：根瘤菌微生物與工業(yè)酶工業(yè)氨基酸工業(yè)有機(jī)酸工業(yè)新材料開發(fā)（聚羥基烷酸酯）新能源開發(fā)（酒精、丙醇、丁醇等）2.害處（少數(shù)是敵人）人類所需物質(zhì)的腐敗變質(zhì)動植物病害人類疾病：鼠疫流感艾滋病瘋牛病傳染性非典型性肺炎天花:165年席卷整個羅馬帝國。僅羅馬每天有2000人死亡，持續(xù)15年，殺死了意大利人口的1/3。

（天花病毒）鼠疫:即黑死病。在公元3-6世紀(jì)席卷了整個羅馬帝國，導(dǎo)致東羅馬帝國在公元7世紀(jì)崩潰；公元1346-1361年，鼠疫導(dǎo)致2400萬人死亡，相當(dāng)于整個歐洲大陸人口的1/3。

（腸桿菌科耶爾森菌屬鼠疫桿菌)

流行性疾病瘟疫改寫人類歷史第一次大流行：6世紀(jì)，死亡人數(shù)近1億，起源地是埃及西奈半島，幾乎殃及當(dāng)時所有已知國家。第二次大流行：14世紀(jì)，歐洲死亡人數(shù)近2500萬，在亞洲，約4000萬人死于這場鼠疫，起源地是中國商隊(duì)貿(mào)易路線，殃及整個亞洲、歐洲和非洲北部。第三次大流行：19世紀(jì)末至20世紀(jì)初，死亡約1200萬，流行于沿海城市及其附近人口稠密的居民區(qū)。控制流行比前兩次迅速。天花:165年席卷整個羅馬帝國。僅羅馬每天有2000人死亡，持續(xù)15年，殺死了意大利人口的1/3。

（天花病毒）鼠疫:即黑死病。在公元3~6世紀(jì)席卷了整個羅馬帝國，導(dǎo)致東羅馬帝國在公元7世紀(jì)崩潰；公元1346~1361年，鼠疫導(dǎo)致2400萬人死亡，相當(dāng)于整個歐洲大陸人口的1/3。

（腸桿菌科耶爾森菌屬鼠疫桿菌)斑疹傷寒和痢疾:1812年6月，拿破侖率領(lǐng)近50萬軍隊(duì)入侵俄國，斑疹傷寒和痢疾逼使其撤軍，到1813年6月撤退結(jié)束，只剩下約3000人。

（傷寒桿菌和痢疾桿菌）西班牙人向美洲殖民時，將天花、麻疹、斑疹傷寒和流感帶入美洲，土著人對這些病無抵抗力，西班牙人入侵墨西哥時有3000萬居民，天花的侵襲使他們在40年后只剩下300萬，一個世紀(jì)后只剩下160萬。流行性疾病瘟疫改寫人類歷史與同學(xué)們?nèi)粘Ｉ蠲芮邢嚓P(guān)的由微生物引起的病癥感冒阿莫西林適應(yīng)癥：（羥氨芐青霉素）1．溶血鏈球菌、肺炎鏈球菌、葡萄球菌或流感嗜血桿菌所致中耳炎、鼻竇炎、咽炎、扁桃體炎等上呼吸道感染以及急性支氣管炎、肺炎等下呼吸道感染。2．大腸埃希菌、奇異變形桿菌或糞腸球菌所致的泌尿生殖道感染。3．溶血鏈球菌、葡萄球菌或大腸埃希菌所致的皮膚軟組織感染。4．急性單純性淋病。5．本品尚可用于治療傷寒、傷寒帶菌者及鉤端螺旋體病2003年SARS2004年禽流感開始在全球流行2011年德國——腸出血性大腸桿菌出現(xiàn)禽流感癥狀的嬰兒在

越南河內(nèi)的一家醫(yī)院接受治療其他近年來發(fā)現(xiàn)的一些新的傳染性疾病1977年嗜肺軍團(tuán)菌1977年漢灘病毒腎衰竭出血熱1995年庚型肝炎病毒1996年朊病毒瘋牛病2003年SARS2009年甲型H1N1流感2011年德國腸出血性大腸桿菌2013年H7N9禽流感近三十年有近30種新的傳染性疾病產(chǎn)生當(dāng)前嚴(yán)重威脅人類的微生物傳染病3.益與害是相對的腐生微生物腸道菌藻：大魚吃小魚，小魚吃蝦米，蝦米吃泥巴勤洗手太干凈---皮膚病三﹑發(fā)展簡史(微生物學(xué)）--史前：--初創(chuàng)：（1676-1861）--奠基：--發(fā)展：（1897-1953）--成熟：微生物學(xué)：是生命科學(xué)的一個分支學(xué)科，它是研究微生物的進(jìn)化、分類，在一定條件下的形態(tài)、結(jié)構(gòu)、生命活動、及其規(guī)律，以及與人類、動植物、自然界相互關(guān)系等問題的一門學(xué)科。1.史前期特點(diǎn)漫長

--個體未見

--應(yīng)用憑經(jīng)驗(yàn)，即通過不斷地實(shí)踐。

--應(yīng)用方面：酒類、調(diào)味品的釀造；乳品類發(fā)酵；農(nóng)業(yè)上采用積肥、漚糞。

發(fā)現(xiàn)前的廣泛應(yīng)用我國4000年前就開始出現(xiàn)了制曲釀酒；2500年前發(fā)明釀醬、醋，用曲治消化道疾??；華佗(公元145～208年)：“割腐肉以防傳染”；宋代發(fā)明痘漿法、痘衣法預(yù)防天花等。希波克拉底（公元前460——前337年）西方醫(yī)學(xué)之父張仲景（東漢末）傷寒論吳有性明末清初瘟疫論2.初創(chuàng)期（1676-1861）列文虎克(AntonievanLeeuwenhoek1632.10.24－1723.08.26)荷蘭

顯微鏡制造者，發(fā)現(xiàn)“微生物世界”1676年用自制的顯微鏡首次觀察到細(xì)菌（50-300倍）

1683將第一幅細(xì)菌繪圖發(fā)表在《皇家學(xué)會哲學(xué)學(xué)報》。英國皇家學(xué)會會員（院士）。.微生物的發(fā)現(xiàn)3.奠基期（1861-1897）德國人柯赫（RobertKoch）（1843～1910）法國人巴斯德（LouisPasteur）（1822～1895）英國人李斯特（JosephLister）（1827～1912）1905年諾貝爾生理學(xué)－醫(yī)學(xué)獎微生物學(xué)奠基人

巴斯德（LouisPasteur）

1822～1895法國化學(xué)家微生物發(fā)酵生理學(xué)創(chuàng)始人用曲頸瓶試驗(yàn)否定了“自然發(fā)生”說建立巴氏消毒法認(rèn)識到傳染病本質(zhì)免疫學(xué)——預(yù)防接種細(xì)菌學(xué)之父

柯赫（RobertKoch）1843～1910德國微生物基本操作技術(shù)方面的貢獻(xiàn)建立細(xì)菌純培養(yǎng)方法（營養(yǎng)瓊脂平板培養(yǎng)）建立細(xì)菌染色、顯微觀察技術(shù)對病原細(xì)菌的研究做出突出貢獻(xiàn)證實(shí)炭疽桿菌是炭疽病的病原菌發(fā)現(xiàn)分枝桿菌是肺結(jié)核的病原菌（獲1905年諾貝爾獎）建立了確定病原菌的柯赫原則柯赫法則判定某種微生物引起特定疾病，必須同時滿足：相關(guān)性：這種微生物必須在所有患該種疾病的生物體內(nèi)都存在，但在健康生物中不存在可分離培養(yǎng)：必須將這種微生物分離出來，作純種培養(yǎng)可人工感染：當(dāng)用這種分離出來的微生物接種到一個健康寄主時，必須能夠引起同樣的疾病可再分離：必須能夠從接種感染的生物體內(nèi)再次分離得到這種微生物李斯特：外科手術(shù)器械消毒奠基人英國醫(yī)生以巴斯德在釀酒中的研究為基礎(chǔ)，提出微生物是外科手術(shù)感染的主要原因，發(fā)明用石炭酸消毒手術(shù)器械、衣物和手術(shù)環(huán)境，可大大降低感染的機(jī)會4.發(fā)展期（1897~1953）EdwardBuchner（1860-1917）德國生物化學(xué)家1907年獲諾貝爾化學(xué)獎AlexanderFleming

（1881-1955）英國醫(yī)生

1945年獲諾貝爾生理醫(yī)學(xué)獎

發(fā)現(xiàn)了微生物酶的重要作用，開創(chuàng)微生物生化研究新時代

無細(xì)胞酵母菌汁

即酒化酶Zymase

乙醇即酒精葡萄糖微生物生化研究新時代EdwardBuchner愛德華·比希納（1860-1917）德國生物化學(xué)家1907年獲諾貝爾化學(xué)獎青霉素的發(fā)現(xiàn)

（AlexanderFleming1881～1955）

英國人弗萊明產(chǎn)黃青霉菌落細(xì)菌生長抑制區(qū)域正常細(xì)菌生長區(qū)域產(chǎn)黃青霉菌落細(xì)菌生長抑制區(qū)域正常細(xì)菌生長區(qū)域產(chǎn)黃青霉菌落細(xì)菌生長抑制區(qū)域產(chǎn)黃青霉菌落細(xì)菌生長抑制區(qū)域1928年弗萊明偶爾的發(fā)現(xiàn)青霉菌對葡萄球菌的抑制作用。1929年發(fā)表論文，放棄申請專利。1940年澳大利亞病理學(xué)家佛羅理和德國生物化學(xué)家錢恩進(jìn)行進(jìn)一步研究。1941年6月，佛羅理將青霉素樣品帶到美國進(jìn)行生產(chǎn)研究。1946年，弗萊明、弗羅理、錢恩同獲諾貝爾生理學(xué)及醫(yī)學(xué)獎。傳染性疾病的預(yù)防-疫苗11世紀(jì)發(fā)現(xiàn)用天花病人的痂治療天花。1796年愛德華琴納發(fā)現(xiàn)擠牛奶的女工不得天花發(fā)現(xiàn)牛痘接種的方法。1977年一個索馬里人是最后一名天花病人。1979年世衛(wèi)組織宣布消滅天花。19世紀(jì)后葉，巴斯德發(fā)明了狂犬疫苗，接種與一個8歲兒童。5.成熟期（1953年~）Watson、Crick發(fā)現(xiàn)的DNA結(jié)構(gòu)的雙螺旋模型

步入分子生物學(xué)時代，為生物工程或生物技術(shù)學(xué)科的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。大腸桿菌酵母

全局蛋白表達(dá)基因芯片芯片分析結(jié)果與傳染病斗爭的新技術(shù)微生物基因組（genomics)技術(shù)，蛋白組(proteomics)技術(shù)，基因芯片(microarray)技術(shù)，高通量藥物篩選(high-throughput，HTSscreening)技術(shù)。微生物工程

微生物菌體生產(chǎn)和應(yīng)用微生物代謝產(chǎn)物的應(yīng)用微生物機(jī)能的利用微生物基因的利用利用微生物的特點(diǎn)、性狀、使微生物產(chǎn)生有用物質(zhì)或直接用于生產(chǎn)的技術(shù)。www.微生物學(xué)相關(guān)網(wǎng)站微生物（Microorganism）:

是存在于自然界的一群體形微小，結(jié)構(gòu)簡單，肉眼直接看不見，必須借助顯微鏡放大（幾百倍---幾萬倍）才能看到的微小生物。

種類：第一章微生物學(xué)基礎(chǔ)(3)真核細(xì)胞型微生物:單細(xì)胞或多細(xì)胞

真菌(fungus)、原生動物、顯微藻類。(1)非細(xì)胞型微生物：最小的一類微生物。

病毒、類病毒、朊病毒(2)原核細(xì)胞型微生物：單細(xì)胞生物。真細(xì)菌和古生菌。真細(xì)菌：細(xì)菌、防線菌、螺旋體、支原體、立克次體和衣原體等。1969年，Whittaker提出了具有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的五界生物分類系統(tǒng)：原核生物界(細(xì)菌、放線菌、藍(lán)藻等)；真核原生生物界

(藻類、原生動物等)；真菌界(酵母菌、霉菌等)；植物界；動物界。

1977年，woese提出了具有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的三域（界）分類系統(tǒng)：細(xì)菌(Bacteria)、古生菌(Archaea)、真核生物（Eukarya）。生物分類系統(tǒng)微生物的形態(tài)與分類微生物的分類微生物具細(xì)胞結(jié)構(gòu)無細(xì)胞結(jié)構(gòu)：病毒原核微生物：細(xì)菌、放線菌、藍(lán)細(xì)菌真核微生物真菌（酵母菌、霉菌）單細(xì)胞藻類，原生動物原核生物界真核界原生生物界（1）非細(xì)胞型微生物：病毒(?!)

是一種體積微小，結(jié)構(gòu)簡單，只含有一種核酸（DNA或RNA)，以復(fù)制方式繁殖、嚴(yán)格活細(xì)胞內(nèi)寄生的非細(xì)胞型微生物。主要特點(diǎn):非細(xì)胞型微生物。體積微?。╪m），能通過除菌濾器，需要借助電子顯微鏡才能觀察到。遺傳物質(zhì)只含一種核酸（DNA或RNA）。嚴(yán)格活細(xì)胞內(nèi)寄生，依靠細(xì)胞提供能量、原料物質(zhì)以及大分子合成機(jī)制才能完成病毒的生命活動。以復(fù)制方式進(jìn)行繁殖(增殖)。對常用的抗生素不敏感，但對干擾素敏感。在自然界中存在方式：病毒基因形式:細(xì)胞內(nèi),以分子狀態(tài)存在。病毒體(virion）:完整的、成熟的病毒顆粒,是細(xì)胞外的結(jié)構(gòu)形式，具有典型的形態(tài)結(jié)構(gòu)，并有感染性。病毒的宿主范圍感染所有的生物細(xì)胞具有宿主特異性據(jù)感染宿主將病毒分為動物病毒植物病毒噬菌體

冠狀病毒病毒的大小與形態(tài)大?。褐睆?20～300nm電鏡下觀察形態(tài)：球形桿狀子彈狀磚塊狀蝌蚪狀病毒的結(jié)構(gòu)模式圖病毒的結(jié)構(gòu)裸病毒（核衣殼nuleocapsid）核心(core)—核酸(DNA/RNA)衣殼(capsid)—蛋白質(zhì)殼粒(capsomere)包膜病毒核衣殼(nuleocapsid)包膜(envelope):脂質(zhì)雙層（宿主細(xì)胞）刺突(spike)

病毒的核心核酸dsDNA(double-strandedDNA)ssDNA(single-strandedDNA)dsRNA(double-strandedRNA)ssRNA(single-strandedRNA)功能主導(dǎo)病毒復(fù)制決定病毒特性具有感染性病毒的衣殼—蛋白質(zhì)功能：保護(hù)核酸吸附免疫原性殼粒的排列：20面體對稱型螺旋對稱復(fù)合對稱型

20面體對稱型(腺病毒)螺旋對稱型(煙草花葉病毒)復(fù)合對稱型

(噬菌體)概念：病毒在成熟后穿過宿主細(xì)胞，出芽釋放時獲得的一層膜，

含有宿主細(xì)胞膜/核膜及病毒蛋白。組成：脂質(zhì)和糖類（宿主）、蛋白質(zhì)（病毒）。功能：包膜構(gòu)成病毒的表面抗原，可誘發(fā)機(jī)體免疫應(yīng)答；包膜與病毒入侵細(xì)胞和感染性有關(guān)；包膜具有保護(hù)核衣殼的作用；包膜對干燥、熱、酸和脂溶劑敏感。

病毒的包膜穿入吸附生物合成裝配釋放乙肝病毒的繁殖病毒的復(fù)制周期一個感染性病毒顆粒從進(jìn)入宿主細(xì)胞開始到最后產(chǎn)生許多子代病毒并釋放的過程稱為病毒的復(fù)制周期。分5個步驟：吸附穿入脫殼生物合成組裝、成熟與釋放脫殼細(xì)菌的大?。何⒚?μm)細(xì)菌的形態(tài)與排列：球菌；

桿菌；螺形菌；(2)原核細(xì)胞型微生物細(xì)菌：人們通常所說的即為狹義的細(xì)菌，狹義的細(xì)菌為原核微生物的一類，是一類形狀細(xì)短，結(jié)構(gòu)簡單，多以二分裂方式進(jìn)行繁殖的原核生物，是在自然界分布最廣、個體數(shù)量最多的有機(jī)體，是大自然物質(zhì)循環(huán)的主要參與者。

模式圖顯微圖片單球菌雙球菌鏈球菌四聯(lián)球菌八疊球菌葡萄球菌細(xì)菌的結(jié)構(gòu)細(xì)菌的基本結(jié)構(gòu):細(xì)胞壁、細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)、核質(zhì)細(xì)菌的特殊結(jié)構(gòu):莢膜、鞭毛、菌毛、芽胞G+

菌與G-

菌細(xì)胞壁的比較細(xì)胞壁 革蘭陽性菌(G+)

革蘭陰性菌(G-）強(qiáng)度 較堅(jiān)韌 較疏松厚度 20～80nm 10～15nm肽聚糖層數(shù) 可多達(dá)50層 1～2層肽聚糖含量 50%～80%5%～10%磷壁酸 有 無外膜 無 有G+

菌與G-

菌的差別及與細(xì)胞壁的關(guān)系項(xiàng)目革蘭陽性菌(G+)革蘭陰性菌(G-)

細(xì)胞壁的關(guān)系染色性 紫色

紅色細(xì)胞壁對酒精的通透性抗原性主要為磷壁酸主要為外膜 細(xì)胞壁的化學(xué)組成不同毒性 無內(nèi)毒素 有內(nèi)毒素內(nèi)毒素為陰性菌細(xì)胞壁成分對青霉素的作用有效

無效作用部位為肽聚糖五肽交聯(lián)橋?qū)θ芫傅淖饔?有效

無效作用部位為肽聚糖聚糖骨架常見的革蘭氏陽性菌：葡萄球菌、鏈球菌、肺炎雙球菌、炭疽桿菌、白喉?xiàng)U菌、破傷風(fēng)桿菌等。常見的革蘭氏陰性菌:痢疾桿菌、傷寒桿菌、大腸桿菌、變形桿菌、綠膿桿菌、百日咳桿菌、霍亂弧菌及腦膜炎雙球菌等。在治療上，大多數(shù)革蘭氏陽性菌都對青霉素敏感；而革蘭氏陰性菌則對青霉素不敏感，而對鏈霉素、氯霉素等敏感。所以首先區(qū)分病原菌是革蘭氏陽性菌還是陰性菌，在選擇抗生素方面意義重大。主要的革蘭氏陽性菌和陰性菌立克次氏體(Rickttsia)

介于細(xì)菌和病毒之間細(xì)胞結(jié)構(gòu)和細(xì)菌相似，有細(xì)胞壁（革蘭氏陰性）二等分裂方式繁殖專性真核細(xì)胞內(nèi)寄生（宿主：虱、螨、蜱、蚤等）有的致病：流行性斑疹傷寒（需要虱等節(jié)肢動物為媒介傳染）對熱、光照、干燥、及化學(xué)藥劑抵抗力差，60℃30min即可殺死，100℃很快死亡，對一般消毒劑，氯霉素、紅霉素、青霉素等抗生素敏感。美國醫(yī)生H.T.Richetts(1871-1910)

支原體（mycoplasma)一種簡單的原核細(xì)胞大小介于細(xì)菌和病毒之間為目前發(fā)現(xiàn)的最小的最簡單的細(xì)胞有細(xì)胞膜，沒有細(xì)胞壁主要以二等分裂方式繁殖肺炎支原體（末端結(jié)構(gòu)），粘附于呼吸道粘膜上皮細(xì)胞表面，與致病性有關(guān)。衣原體(Chlamydia)原核生物，具有細(xì)胞壁二分裂方式繁殖嚴(yán)格細(xì)胞內(nèi)寄生，缺乏合成生物能量來源的ATP酶廣泛寄生于人類、鳥類及哺乳動物不需媒介直接浸染哺乳動物：沙眼衣原體，肉芽腫衣原體耐冷不耐熱、衣原體耐冷不耐熱，56-60℃僅存活5-10min，在-70℃可保存數(shù)年。0.1%甲醛液、0.5%石碳酸30min可殺死。75%酒精0.5min可殺死。對四環(huán)素、紅霉素、螺旋霉素、利副平及強(qiáng)力霉素均很敏感。

放線菌(actinomyces)：在形態(tài)上分化為菌絲和孢子是屬于一類具有分支狀菌絲體的細(xì)菌，革蘭氏陽性（近代分子生物學(xué)手段研究表明）對溶菌酶和抗生素敏感在自然界分布廣泛與人類的生產(chǎn)和生活關(guān)系極為密切

抗生素的70%是各種放線菌產(chǎn)生的

各種酶制劑（蛋白酶、淀粉酶和纖維素酶等）放線菌只是形態(tài)上的分類，不是生物學(xué)分類的一個名詞。有些細(xì)菌和病毒都可以歸到放線菌。放線菌和細(xì)菌的比較同為單細(xì)胞，菌絲比真菌細(xì)，其直徑與細(xì)菌接近同屬原核生物（細(xì)胞核無核膜、核仁和真正的染色體）細(xì)胞壁含胞壁酸二氨基庚二酸、不含幾丁質(zhì)，纖維素，革蘭氏染色陽性對環(huán)境的pH要求與細(xì)菌相近，近中性或微偏堿，不同于真菌（偏酸性）對抗生素的反應(yīng)與細(xì)菌相近，凡能抑制細(xì)菌的抗生素也能抑制放線菌；抑制真菌的抗生素對放線菌無抑制作用。放線菌介于細(xì)菌和真菌之間，更接近細(xì)菌，有人將其歸為細(xì)菌。基內(nèi)菌絲（Substratemycelium)：又稱營養(yǎng)菌絲，吸收營養(yǎng)，排泄廢物。氣生菌絲（Aerialmycelium)：基內(nèi)菌絲長到一定時期，長出培養(yǎng)基外，伸向空間的菌絲。孢子絲(Reproductivemycelium)：氣生菌絲生長發(fā)育到一定階段，氣生菌絲上分化出的可形成孢子的菌絲。孢子的形狀及在氣生菌絲上排列的方式隨種而異。

放線菌的形態(tài)和結(jié)構(gòu)

主要由菌絲和孢子兩部分結(jié)構(gòu)組成（鏈霉菌為例）放線菌的代表屬鏈霉菌(Streptomyces)，最高等的放線菌。共1000多種，90％的抗生素由該屬產(chǎn)生，常用的包括鏈霉素、土霉素、博萊霉素、卡那霉素、井崗霉素等等。諾卡氏菌（Nocardia),100多個種，產(chǎn)生30多種抗生素，如利福霉素。放線菌屬（Actinomyces)，多數(shù)是致病菌。小單孢菌屬（Micromonospora)。游動放線菌（Actinoplanes)(3)真核細(xì)胞型微生物

真菌：

通常分為三大類：

霉菌、

酵母菌、

蕈菌（大型真菌）。也稱絲狀菌，指生長在營養(yǎng)基質(zhì)上形成絨毛狀，蜘蛛網(wǎng)狀或絮狀菌絲體的真菌。常見的有根霉、毛霉、曲霉和青霉等。生產(chǎn)工業(yè)原料(檸檬酸)，進(jìn)行食品加工(釀造醬油等)，制造抗菌素(如青霉素、灰黃霉素)和生產(chǎn)農(nóng)藥(如“920”、白僵菌)等。但也能引起工業(yè)原料和產(chǎn)品以及農(nóng)林產(chǎn)品發(fā)霉變質(zhì)。另有一小部分霉菌可引起人與動植物的病害，如頭癬、腳癬及番薯腐爛病等。

霉菌酵母菌是一群單細(xì)胞真菌體呈圓形、卵形或橢圓形，內(nèi)有細(xì)胞核、液泡和顆粒體物質(zhì)通常以出芽繁殖；有的能進(jìn)行二等分分裂廣泛分布于自然界，尤其在葡萄及其他各種果品和蔬菜上更多。是重要的發(fā)酵素，能分解碳水化合物產(chǎn)生酒精和二氧化碳等生產(chǎn)上常用的有面包酵母、飼料酵母、酒精酵母和葡萄酒酵母等。有些能合成纖維素供醫(yī)藥使用，也有用于石油發(fā)酵的（啤酒酵母、紅區(qū)霉素）少數(shù)引起疾病和動植物病害，如白色假絲酵母等。個體形態(tài)與大小單個酵母是無鞭毛、不運(yùn)動的單細(xì)胞；個體形態(tài)常在20℃，24hr培養(yǎng)后觀察；有球形（球酵母）,卵球形（啤酒酵母），橢球形（葡萄酒酵母），臘腸形（巴斯德酵母），絲狀（假絲酵母），檸檬形（漢遜氏酵母）；大小在1-5×5-30μm；受菌齡、理化因素影響較大。菌落形態(tài)菌落一般是光滑的，表面濕潤、粘稠，與培養(yǎng)基結(jié)合不牢，易被挑起；與細(xì)菌菌落相似，但大而且厚；菌落多呈白色或乳白色，培養(yǎng)時間長，顏色變暗，少數(shù)呈紅色。菌落特征用于分類（包括液體培養(yǎng)特征）。釀酒酵母假絲酵母

指除苔蘚植物和維管束植物以外，基本上有葉綠素，可進(jìn)行光合作用，并伴隨放出氧氣的一大類真核生物。大多屬于只有通過顯微鏡才能觀察到個體形態(tài)的微生物，有的較大，如海藻，共分8門，廣發(fā)存在于自然界的各種水體。大小、形態(tài)差異較大，特別是近海的諸多藻類其分類還沒有完成。藻類（Algae）廣泛的商業(yè)用途。藻類制品包括由70多種紅藻制成的瓊脂糖類(如瓊脂)。瓊脂用於魚罐頭制造、烹制魚的包裝、織物上漿及膠片和高級黏合劑的制造，又可用於湯、調(diào)味汁、果凍、糕餅糖霜等中。

是一類缺少真正細(xì)胞壁，細(xì)胞通常無色，具有運(yùn)動能力，并進(jìn)行吞噬營養(yǎng)的單細(xì)胞真核生物。個體微小，通常需顯微鏡下觀察，在自然界水體中大量存在，通常與動植物在不同水平上形成共生體；五界分類系統(tǒng)中有四綱，鞭毛蟲綱、孢子蟲綱、纖毛蟲綱和肉足蟲綱。

直接或間接地與人類有著密切的關(guān)系。有的對人類有益，有的有害。例如：草履蟲能吞食細(xì)菌，凈化污水；太陽蟲、鐘蟲可以做魚的餌料；痢原蟲、痢疾內(nèi)變形蟲會是人得痢疾等。

原生動物（Prokaryote）孢子蟲纖毛蟲鞭毛蟲肉足蟲原生動物（Prokaryote）微生物學(xué):是研究微生物在一定條件下的形態(tài)結(jié)構(gòu)，生理生化特征，遺傳變異以及進(jìn)化、分類、生態(tài)等生命活動規(guī)律及其應(yīng)用的一門學(xué)科。研究微生物基本問題：微生物分類學(xué)、生理學(xué)、生態(tài)學(xué)、遺傳學(xué)、分子微生物學(xué)、細(xì)胞微生物學(xué)等。微生物學(xué)的研究內(nèi)容①防病防害；消滅病原微生物是微生物學(xué)的首要任務(wù)。傳染病的發(fā)生、傳播、預(yù)防和治療，是醫(yī)學(xué)微生物學(xué)的重要任務(wù)。②利用微生物，發(fā)掘微生物資源；③探討生命的本質(zhì)、生物活動的規(guī)律、生物的起源與進(jìn)化。微生物學(xué)的任務(wù)1.微生物基因組學(xué)研究將全面展開2.微生物生態(tài)學(xué)將在基因組學(xué)的基礎(chǔ)上獲得長足的發(fā)展3.微生物生命現(xiàn)象的特異性和共性研究將更加受到重視4.新學(xué)科將廣泛建立5.微生物產(chǎn)業(yè)將呈現(xiàn)全新的局面2000年6月我國利用衛(wèi)星回收搭載微生物培養(yǎng)微生物學(xué)的展望

微生物的營養(yǎng)物質(zhì)有六大類要素：

水、碳源、氮源、無機(jī)鹽、生長因子和能源。

微生物需要的營養(yǎng)物質(zhì)：營養(yǎng)物質(zhì)應(yīng)滿足微生物的生長、繁殖和完成各種生理活動的需要。它們的作用可概括為形成結(jié)構(gòu)（參與細(xì)胞組成）、提供能量和調(diào)節(jié)作用（構(gòu)成酶的活性和物質(zhì)運(yùn)輸系統(tǒng)）。能源是提供微生物生命活動所需能量的物質(zhì)（光能、化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的能量）

第二章

微生物的營養(yǎng)

一.微生物的營養(yǎng)需求1、水（微生物細(xì)胞含水約占細(xì)胞鮮重的70－90％）

功能：（1）是細(xì)胞中生化反應(yīng)的良好介質(zhì)；營養(yǎng)物質(zhì)和代謝產(chǎn)物都必須溶解在水里，才能被吸收或排出體（細(xì)胞）外。（2）水的比熱高能有效的吸收代謝過程中放出的熱量，不致使細(xì)胞的溫度驟然上升。（3）維持細(xì)胞的膨壓（控制細(xì)胞形態(tài)）。（4）水在細(xì)胞中有兩種存在形式：結(jié)合水和游離水。結(jié)合水與溶質(zhì)或其他分子結(jié)合在一起，很難加以利用。游離水（或稱為非結(jié)合水）則可以被微生物利用。

種類：（1）無機(jī)C源：CO2、碳酸鹽，只能被自養(yǎng)微生物利用。（2）有機(jī)C源：各種糖類，其次是有機(jī)酸、醇類脂類和烴類化合物。大多數(shù)微生物是異養(yǎng)型，以有機(jī)化合物為碳源2、碳源（碳在細(xì)胞的干物質(zhì)中約占50%）

微生物對碳的需求最大。凡是作為微生物細(xì)胞結(jié)構(gòu)或代謝產(chǎn)物中碳架來源的營養(yǎng)物質(zhì)，稱為碳源。功能：（1）C素構(gòu)成細(xì)胞及代謝產(chǎn)物的骨架；（2）C素是大多數(shù)微生物代謝所需的能量來源。3、氮源凡是構(gòu)成微生物細(xì)胞的物質(zhì)或代謝產(chǎn)物中氮元素來源的營養(yǎng)物質(zhì)，稱為氮源。功能：為微生物提供合成細(xì)胞物質(zhì)、代謝產(chǎn)物的原料，氮源一般不做能源，只有硝化幼苗利用銨鹽，亞硝酸鹽做氮源，同時也做能源。種類：（1）分子態(tài)氮：固氮微生物以分子氮為唯一氮源；（2）無機(jī)態(tài)氮：硝酸鹽、銨鹽幾乎所有微生物能利用；（3）有機(jī)態(tài)氮：蛋白質(zhì)及其降解產(chǎn)物（蛋白胨、牛肉膏、

酵母膏等，工業(yè)上能夠用黃豆餅粉和魚粉等）。4、無機(jī)鹽無機(jī)元素是微生物生長所不可缺少的營養(yǎng)物質(zhì)。功能：①構(gòu)成細(xì)胞的組成成分；②作為酶的組成成分；③維持酶的活性；④調(diào)節(jié)細(xì)胞的滲透壓、氫離子濃度和氧化還原電位；⑤作為某些自氧菌的能源。種類：磷、硫、鉀、鈉、鈣、鎂等鹽參與細(xì)胞結(jié)構(gòu)組成，并與能量轉(zhuǎn)移、細(xì)胞透性調(diào)節(jié)功能有關(guān)。微生物對它們的需求量較大，稱為“宏量元素”。沒有它們，微生物就無法生長。鐵、錳、銅、鈷、鋅、鉬等鹽一般是酶的輔因子，需求量不大，所以，稱為“微量元素”。不同微生物對以上各種元素的需求量各不相同。鐵元素介于宏量和微量元素之間。

配制培養(yǎng)基時，可通過添加有關(guān)化學(xué)試劑來補(bǔ)充宏量元素：K、P、S和Mg。微量元素在一些化學(xué)試劑、天然水和天然培養(yǎng)基組分中都以雜質(zhì)等狀態(tài)存在，在玻璃器皿等實(shí)驗(yàn)用品上也有少量存在，所以，不必另行加入。

5、生長因子定義為：某些微生物（如：一些異養(yǎng)型微生物）本身不能從普通的碳源、氮源合成，需要額外少量加入才能滿足需要的有機(jī)物質(zhì)。

（1）維生素:主要是B族維生素、硫胺素、葉酸、泛酸、核黃素等；（2）氨基酸:有些微生物自己不能合成某種氨基酸，必須補(bǔ)充；（3）堿基:嘧啶和嘌呤是核酸和輔酶的重要組分。

自然界中的微生物如不缺少合成生長因素的能力通常稱為野生型或原養(yǎng)型。野生型的菌株可以人工誘變使之突變而成為缺陷型菌株。

生長素微生物分析法：利用各種生長素缺陷形微生物分析微量生長素，生長量與含量呈線性關(guān)系。根據(jù)微生物生長、繁殖所需要的碳和能源：自養(yǎng)微生物

光能自養(yǎng)微生物（能源：光能；碳源：無機(jī)化合物）

化能自養(yǎng)微生物（能源：化學(xué)反應(yīng)；碳源：無機(jī)化合物）異養(yǎng)微生物

光能異養(yǎng)微生物（能源：光能；碳源：有機(jī)化合物）

化能異養(yǎng)微生物（能源：光能；碳源：有機(jī)化合物）二.微生物的營養(yǎng)類型1.自養(yǎng)微生物完全在無機(jī)環(huán)境中生存，以CO2、碳酸鹽為碳源，以銨鹽和硝酸鹽為氮源來合成細(xì)胞質(zhì)的微生物。（1）光能自養(yǎng)微生物在完全無機(jī)的環(huán)境中生長，以CO2為碳源，光做能源，無機(jī)物為供H體還原CO2，合成細(xì)胞物質(zhì)的微生物。如藍(lán)細(xì)菌、綠硫菌和紫硫細(xì)菌。（2）化能自養(yǎng)微生物在完全無機(jī)的環(huán)境中生長發(fā)育，以無機(jī)化合物氧化釋放的能量為能源（化學(xué)反應(yīng)），以CO2或碳酸鹽為碳源，合成細(xì)胞物質(zhì)的微生物。如氧化亞鐵硫桿菌氧化黃鐵礦，產(chǎn)生的硫酸高鐵是強(qiáng)氧化劑和溶劑可以溶解礦物，溶解銅礦析出銅元素，是開采貧礦和尾礦的有效辦法--細(xì)菌冶金。2.異養(yǎng)微生物（有機(jī)營養(yǎng)型）以含碳有機(jī)物為碳源，含氮有機(jī)物或無機(jī)物為氮源，合成細(xì)胞物質(zhì)。（1）光能異養(yǎng)微生物具有光合色素，利用光做能源，以有機(jī)化合物為供H體，還原CO2，合成細(xì)胞物質(zhì)。如紅螺菌可用來凈化高濃度有機(jī)廢水。（2）化能異養(yǎng)微生物以有機(jī)物為碳源，有機(jī)物氧化產(chǎn)生的能量為能源，以有機(jī)或無機(jī)含氮化合物為氮源，合成細(xì)胞物質(zhì)。大多數(shù)微生物屬于這種營養(yǎng)類型。腐生型：利用無生命的有機(jī)物獲得營養(yǎng)物質(zhì)，多數(shù)細(xì)菌、放線菌和真菌；寄生型：從活的寄生體內(nèi)獲取營養(yǎng)物質(zhì)，如病毒；中間類型（兼性腐生或兼性寄生）如結(jié)核桿菌、痢疾桿菌就是兼性寄生菌。代謝（metabolism）：微生物細(xì)胞內(nèi)發(fā)生的各種化學(xué)反應(yīng)的總稱

第三章

微生物代謝一.代謝概論物質(zhì)代謝分解代謝：產(chǎn)能緊密相連合成代謝：耗能緊密相連復(fù)雜分子簡