奇妙的微生物世界課件

奇妙的微生物世界奇妙的微生物世界微生物指個體難以用肉眼觀察的一切微小生物之統(tǒng)稱。微生物包括細菌、病毒、真菌、和少數(shù)藻類等，它個體微小、種類繁多、與人類關系密切。必須借助光學顯微鏡或電子顯微鏡進行觀察。微生物指個體難以用肉眼觀察的一切微小生物之統(tǒng)稱。微生微生物的發(fā)現(xiàn)

17世紀后葉，荷蘭人列文虎克利用自制放大200—300倍的顯微鏡，觀察了一位從未刷過牙的老人的牙垢，從老人的牙垢中看到了細菌，他把看到的細菌繪制成圖，寄給英國的皇家學會，發(fā)表在會刊上，從此世人知道了細菌的存在，當時人們認為細菌是自然發(fā)生的。微生物的發(fā)現(xiàn)17世紀后葉，荷蘭人列文虎克利用自制放大微生物的發(fā)現(xiàn)

19世紀60年代，法國微生物學家巴斯德進行了著名的鵝頸燒瓶實驗。鵝頸瓶實驗是假設微生物的移動需要依靠菌毛、鞭毛，并且需要在有液體介質(zhì)的情況下才能正常移動。他把肉湯灌進兩個燒瓶里，第一個燒瓶就是普通的燒瓶，瓶口豎直朝上;而第二個燒瓶，瓶頸彎曲成天鵝頸一樣的曲頸瓶。然后把肉湯煮沸、冷卻。兩個瓶子都沒有用塞子塞住瓶口，而是敞開著，外界的空氣可以暢通無阻地與肉湯表面接觸。他將兩個燒瓶放置一邊。過了三天，第一個燒瓶里就出現(xiàn)了微生物，第二個燒瓶里卻沒有。他把第二個瓶子繼續(xù)放下去:一個月、兩個月，一年、兩年……直至四年后，曲頸頸瓶里的肉湯仍然清澈透明，沒有變質(zhì)和產(chǎn)生微生物。微生物的發(fā)現(xiàn)19世紀60年代，法國微生物學家巴斯德進微生物的發(fā)現(xiàn)鵝頸瓶實驗示意圖微生物的發(fā)現(xiàn)鵝頸瓶實驗示意圖微生物的發(fā)現(xiàn)

這是為什么呢?巴斯德解釋說，因為第一個燒瓶是頂端開口，懸浮在空氣中的塵埃和微生物可以落入瓶頸直達液體，微生物在肉湯里得到充足的營養(yǎng)而生長繁殖，于是引起了肉湯的變質(zhì)。第二個瓶頸雖然也與空氣相通，但瓶頸拉長彎曲，空氣中的微生物僅僅落在彎曲的瓶頸上，而不會落入肉湯中生長。微生物的發(fā)現(xiàn)這是為什么呢?巴斯德解釋說，因為第一個燒微生物的發(fā)現(xiàn)巴斯德用鵝頸瓶實驗指出，細菌是由空氣中已有細菌產(chǎn)生的，而不是自行產(chǎn)生，并發(fā)明了“巴氏消毒法”，被后人譽為“微生物之父”。微生物的發(fā)現(xiàn)巴斯德用鵝頸瓶實驗指出，細菌是由空氣中已微生物的形態(tài)--細菌細菌可根據(jù)形狀分為三類，即：球菌、桿菌和螺旋菌（包括弧菌、螺菌、螺桿菌）在自然界中存在的細菌中，以桿菌最常見，球菌次之，而螺旋狀的最少。微生物的形態(tài)--細菌細菌可根據(jù)形狀分為三類，即：球菌、桿菌和微生物的形態(tài)--細菌微生物的形態(tài)--細菌微生物的形態(tài)--細菌糖被許多細菌的最外表復蓋著一層多糖類物質(zhì)，邊界明顯的稱為莢膜（capsule），如肺炎球菌，邊界不明顯的稱為粘液層（slimelayer），如葡萄球菌。糖被對細菌的生存具有重要意義，細菌可利用糖被抵御不良環(huán)境。微生物的形態(tài)--細菌糖被微生物的形態(tài)--細菌菌毛

1、普通菌毛可增加細菌吸附于其他細胞或物體的能力。例如腸道菌的I型菌毛，它能牢固的吸附在動植物、真菌以及多種其他細胞上，菌毛的這種吸附性可能對細菌在自然環(huán)境中的生活有著某種意義。2.性菌毛性菌毛是細菌傳遞游離基因的器官，作為細菌接合時遺傳物質(zhì)的通道。細菌的毒性及耐藥性等性狀可通過此方式傳遞，這是某些腸道桿菌容易產(chǎn)生耐藥性的原因之一。微生物的形態(tài)--細菌菌毛微生物的形態(tài)--細菌鞭毛鞭毛是某些細菌的運動器官，由一種稱為鞭毛蛋白（flagellin）的彈性蛋白構(gòu)成，結(jié)構(gòu)上不同于真核生物的鞭毛。細菌可以依靠鞭毛在液體中泳動并可通過調(diào)整鞭毛旋轉(zhuǎn)的方向（順和逆時針）來改變運動狀態(tài)。微生物的形態(tài)--細菌鞭毛微生物的形態(tài)--細菌芽孢

某些細菌（芽孢桿菌，梭狀芽孢桿菌，少數(shù)球菌等）在其生長發(fā)育后期，在細胞內(nèi)形成的一個圓形或橢圓形，厚壁，含水量低，抗逆性強的休眠體構(gòu)造，稱為芽孢。芽孢是整個生物界中抗逆性最強的生命體，在抗熱，抗化學藥物和抗輻射等方面，十分突出，而且芽胞的休眠能力更為突出，在常規(guī)條件下，一般可以保持幾年至幾十年而不死。微生物的形態(tài)--細菌芽孢微生物的形態(tài)--霉菌

霉菌是絲狀真菌的俗稱，意即"發(fā)霉的真菌"，它們往往能形成分枝繁茂的菌絲體，但又不象蘑菇那樣產(chǎn)生大型的子實體。在潮濕溫暖的地方，很多物品上長出一些。肉眼可見的絨毛狀、絮狀或蛛網(wǎng)狀的菌落，那就是霉菌。微生物的形態(tài)--霉菌霉菌是絲狀真菌的俗稱，意即"發(fā)霉微生物的形態(tài)--霉菌

霉菌的形態(tài)結(jié)構(gòu)：微生物的形態(tài)--霉菌霉菌的形態(tài)結(jié)構(gòu)：微生物的形態(tài)--霉菌

菌絲構(gòu)成霉菌營養(yǎng)體的基本單位是菌絲，霉菌生長時，部分菌絲深入基質(zhì)吸收養(yǎng)料，稱為基質(zhì)菌絲或營養(yǎng)菌絲;向空中伸展的稱氣生菌絲，可進一步發(fā)育為繁殖菌絲，產(chǎn)生孢子。為適應不同的環(huán)境條件和更有效地攝取營養(yǎng)滿足生長發(fā)育的需要，許多霉菌的菌絲可以分化成一些特殊的形態(tài)和組織，這種特化的形態(tài)稱為菌絲變態(tài)。如：吸器、假根、菌網(wǎng)和菌環(huán)、菌核（藥用的茯苓、麥角都是菌核）。微生物的形態(tài)--霉菌菌絲微生物的形態(tài)--霉菌

孢子霉菌的孢子具有小、輕、干、多，以及形態(tài)色澤各異、休眠期長和抗逆性強等特點，每個個體所產(chǎn)生的孢子數(shù)，經(jīng)常是成千上萬的，有時竟達幾百億、幾千億甚至更多。這些特點有助于霉菌在自然界中隨處散播和繁殖。微生物的形態(tài)--霉菌孢子微生物的形態(tài)--酵母菌

酵母菌一般泛指能發(fā)酵糖類的各種單細胞真菌。多數(shù)酵母可以分離于富含糖類的環(huán)境中，比如一些水果（葡萄、蘋果、桃等）或者植物分泌物。酵母菌與人類關系密切，可認為它是人類的“第一種家養(yǎng)微生物”，千百年來，人類幾乎天天離不開酵母菌，如酒類的生產(chǎn)、面包的制作，石油及油品的脫蠟等。只有少數(shù)酵母菌才能引起人或動物的疾病，如白色念珠菌。微生物的形態(tài)--酵母菌酵母菌微生物的形態(tài)--酵母菌微生物的形態(tài)--酵母菌微生物的形態(tài)--酵母菌

酵母菌細胞的形態(tài)通常有球形、卵圓形、臘腸形、橢圓形、檸檬形或藕節(jié)形等。比細菌的單細胞個體要大得多，一般為1~5微米或5~20微米。酵母菌無鞭毛，不能游動。微生物的形態(tài)--酵母菌酵母菌細胞的形態(tài)通常有球微生物的形態(tài)--酵母菌

酵母菌繁殖方式多樣，包括有性繁殖、無性繁殖，一般把只進行無性繁殖的酵母菌稱為“假酵母”或“擬酵母”，而把具有有性生殖的酵母菌稱為“真酵母”。微生物的形態(tài)--酵母菌酵母菌繁殖方式多樣，包括微生物的特點1、體積小，比表面積大

一個體積恒定的物體，被切割的越小，其相對表面積越大。微生物體積很小，如一個典型的球菌，其體積約1mm3，可是其表面積卻很大。這個特征也是賦予微生物其他如代謝快等特性的基礎。

微生物的特點1、體積小，比表面積大微生物的特點2、吸收多，轉(zhuǎn)化快

有資料表明，大腸埃希菌在1h內(nèi)可分解其自重1000~10000倍的乳糖。這個特性為微生物的高速生長繁殖和合成大量代謝產(chǎn)物提供了充分的物質(zhì)基礎,從而使微生物能在自然界和人類實踐中更好地發(fā)揮其超小型“活的化工廠”的作用。

微生物的特點2、吸收多，轉(zhuǎn)化快微生物的特點3、生長旺，繁殖快

微生物具有極高的生長和繁殖速度。大腸埃希菌在合適的生長條件下，細胞分裂1次僅需12.5~20min，1個細菌24小時可產(chǎn)生272個后代，總重4722噸。事實上，由于營養(yǎng)、空間和代謝產(chǎn)物等條件的限制，液體培養(yǎng)中，細菌的濃度一般僅達到108~109個/ml左右。微生物的特點3、生長旺，繁殖快微生物的特點

問題：大腸埃希菌在合適的生長條件下，細胞分裂1次僅需20min，假設手上有10個大腸埃希菌，4小時后，手上有多少個大腸埃希菌？

10×212=40960個微生物的特點問題：大腸埃希菌在合適的生長條件下微生物的特點4、適應強、易變異

微生物對環(huán)境條件尤其是“極端環(huán)境”例如高溫、高酸、高鹽、高輻射、高堿、高毒、低溫等有驚人的適應力。微生物變異頻率很低，一般為（10-5~10-10），

但因其繁殖快，數(shù)量多，也可在短時間內(nèi)產(chǎn)生出大量變異的后代。有害的變異如耐藥性是人類各項事業(yè)中的大敵。微生物的特點4、適應強、易變異微生物的特點5、分布廣，種類多

據(jù)估計，微生物約有50萬至600萬種，微生物因其體積小、重量輕和數(shù)量多等原因，可以到處傳播以致達到“無孔不入”的地步，只要條件合適，它們就可“隨遇而安”。由于土壤具備了各種微生物生長發(fā)育所需要的條件，所以成了微生物生活的良好環(huán)境，土壤是微生物的“天然培養(yǎng)基”。土壤中所含的微生物數(shù)量很大，尤以細菌居多。據(jù)估計，在每克耕作層土壤中，各種微生物含量之比大體有一個10倍系列的遞減規(guī)律:細菌(~108)>放線菌(~107,孢子)>霉菌(~106,孢子)>酵母菌(~105)>藻類(~104)>原生動物(~103)

微生物的特點5、分布廣，種類多微生物的特點

空氣中并不含微生物生長繁殖所必需的營養(yǎng)物、充足的水分和其他條件，相反,日光中的紫外線還有強烈的殺菌作用，因此，它不宜于微生物的生存。然而，空氣中還是含有一定數(shù)量來自土壤、生物和水體等的微生物，它是以塵埃、微粒等方式由氣流帶來的。因此,凡含塵埃越多或越貼近地面的空氣，其中的微生物含量就越高。在醫(yī)院及公共場所的空氣中，病原菌特別是耐藥菌的種類多、數(shù)量大，對免疫力低下的人群十分有害。空氣中微生物以氣溶膠的形式存在，它是動植物病害的傳播，發(fā)酵工業(yè)中的污染以及工農(nóng)業(yè)產(chǎn)品的霉腐等的重要根源。微生物的特點空氣中并不含微生物生長繁殖所必需的營養(yǎng)

在微生物的生長繁殖過程中，環(huán)境的變化會對其產(chǎn)生很大的影響。影響微生物生長的主要因素有營養(yǎng)物質(zhì)、水、溫度、pH和氧等。微生物的生長在微生物的生長繁殖過程中，環(huán)境的變化會對其產(chǎn)生很營養(yǎng)物質(zhì)對微生物生長的影響微生物在新陳代謝活動中,必須吸收充足的碳源、氮源以及鈣,鎂,鉀,鐵等無機鹽和一些必須的生長輔助因子,才能正常地生長發(fā)育。微生物的生長營養(yǎng)物質(zhì)對微生物生長的影響微生物在新陳代謝活動中,必須吸收水對微生物生長的影響

水是機體中的重要組成成分，它是一種起著溶劑和運輸介質(zhì)作用的物質(zhì)，參與機體內(nèi)的整個化學反應，并在維持蛋白質(zhì)等大分子物質(zhì)的穩(wěn)定的天然狀態(tài)上起著重要作用。微生物的生長水對微生物生長的影響水是機體中的重要組成成分，它是一種溫度對微生物生長的影響溫度對微生物生長的影響具體表現(xiàn)在：微生物的生長溫度對微生物生長的影響溫度對微生物生長的影響具體表現(xiàn)在：微pH對微生物生長的影響

pH對微生物生長的影響具體表現(xiàn)在：微生物的生長pH對微生物生長的影響

pH對微生物生長的影響具體表現(xiàn)在氧對微生物生長的影響

需氧菌需要有足夠的氧氣才能生長，厭氧菌在無氧的情況下才能生長，而兼性厭氧菌在有氧無氧條件下均能生長，但其有氧發(fā)酵和無氧發(fā)酵的代謝產(chǎn)物不同。微生物的生長氧對微生物生長的影響需氧菌需要有足夠的氧氣才微生物的生長生長條件需氧菌霉菌和酵母菌大腸埃希菌金黃色葡萄球菌銅綠假單胞菌沙門菌營養(yǎng)物質(zhì)需要足夠的營養(yǎng)物質(zhì)需要足夠的營養(yǎng)物質(zhì)對營養(yǎng)物質(zhì)要求不高對營養(yǎng)物質(zhì)要求不高對營養(yǎng)物質(zhì)要求不高對營養(yǎng)物質(zhì)要求不高水需要需要需要需要需要需要氧氣需要足夠氧氣大部分霉菌需氧氣，酵母菌則有氧無氧均能生長有氧無氧均能生長有氧無氧均能生長需要足夠氧氣有氧無氧均能生長溫度最適溫度20~40℃最適溫度20~30℃最適溫度37℃最適溫度37℃最適溫度35℃最適溫度37℃PH最適生長PH7.2~7.6最適生長PH4.5~5.0最適生長PH7.4~7.6最適生長PH7.6最適生長PH7.2~7.6最適生長PH6.8~7.8微生物的生長生長條件需氧菌霉菌和酵母菌大腸埃希菌金黃色葡萄球微生物的控制

滅菌：徹底殺滅（一切微生物）殺滅法

消毒：部分殺滅（僅殺滅病原菌）控制微生物

的措施防腐：抑制霉腐微生物抑制法化療：抑制寄主體內(nèi)的病原菌微生物的控制微生物的控制抑制、消毒和滅菌抑制是在某因子作用下導致微生物生長停止，但在移去這種因子后生長仍可以恢復的生物學現(xiàn)象。滅菌是指利用某種方法殺死物體中包括芽孢在內(nèi)的所有微生物的一種措施。滅菌后的物體不再有可存活的微生物。消毒是利用某種方法殺死或滅活物質(zhì)或物體中所有病原微生物的一種措施。一般消毒劑在常用濃度下只能殺死微生物的營養(yǎng)體，對芽孢則無殺滅作用。微生物的控制抑制、消毒和滅菌抑制是在某因子作用下導致微生物生長停止，但在控制微生物的化學物質(zhì)-抗微生物劑抗微生物劑是一類能夠殺死微生物或抑制微生物生長的化學物質(zhì)，包括：微生物的控制控制微生物的化學物質(zhì)-抗微生物劑抗微生物劑是一類能夠殺死微生抗微生物劑-醇類醇類是脫水劑、蛋白質(zhì)變性劑，也是脂溶劑，可使蛋白質(zhì)脫水、變性，損害細胞而具殺菌能力。醇類物質(zhì)，隨著分子量的增大，殺菌力增強。例如戊醇＞丁醇＞丙醇＞乙醇＞甲醇。那些高級醇雖殺菌力強于乙醇，由于丙醇以上的醇不易與水相混，故一般不用作消毒劑。70%～75％的乙醇殺菌效果最好，常用于皮膚及器械的消毒。微生物的控制抗微生物劑-醇類醇類是脫水劑、蛋白質(zhì)變性劑，也是脂溶劑，可使抗微生物劑-醛類醛類的作用主要是使蛋白質(zhì)烷基化，改變酶或蛋白質(zhì)的活性，使微生物的生長受到抑制或死亡。常用的醛類是甲醛，37％～40％甲醛溶液稱福爾馬林，因有刺激性和腐蝕性，不宜在人體使用，常以2％甲醛溶液浸泡器械，10％甲醛溶液進行熏蒸以消毒廠房、無菌室或者傳染病患者的家具、房屋等。微生物的控制抗微生物劑-醛類微生物的控制抗微生物劑-酚類低濃度的酚可破壞細胞膜組分，高濃度的酚可凝固菌體蛋白。酚還能破壞結(jié)合在膜上的氧化酶與脫氫酶，引起細胞的迅速死亡。石炭酸0.5％可消毒皮膚，2％～5％可消毒痰、糞便與器皿，5％可噴霧消毒空氣。甲酚是酚的衍生物，殺菌效果比苯酚強幾倍，但在水中的溶解度較低，可在皂液或堿性溶液中形成乳濁液。市售的消毒劑來蘇爾就是甲酚與肥皂的混合液，常用3％～5％的溶液消毒皮膚、桌面及用具。微生物的控制抗微生物劑-酚類微生物的控制抗微生物劑-表面活性劑表面活性劑主要是破壞菌體細胞膜的結(jié)構(gòu)，造成胞內(nèi)物質(zhì)泄漏、蛋白質(zhì)變性、菌體死亡。微生物的控制抗微生物劑-表面活性劑表面活性劑主要是破壞菌體細胞膜的結(jié)構(gòu)，抗微生物劑-染料一些堿性染料的陽離子可與菌體的羧基或磷酸基作用，形成弱電離的化合物，妨礙菌體的正常代謝，抑制生長。例如：結(jié)晶紫。

微生物的控制抗微生物劑-染料一些堿性染料的陽離子可與菌體的羧基或磷酸基作抗微生物劑-氧化劑類氧化劑作用于蛋白質(zhì)的巰基，使蛋白質(zhì)和酶失活，強氧化劑還可破壞蛋白質(zhì)的氨基和酚羥基。常用的氧化劑有鹵素（碘酒、氯氣等）、過氧化氫、高錳酸鉀。

微生物的控制抗微生物劑-氧化劑類氧化劑作用于蛋白質(zhì)的巰基，使蛋白質(zhì)和酶失抗微生物劑-重金屬高濃度的重金屬及其化合物都是有效的殺菌劑或防腐劑，其作用最強的是Hg、Ag和Cu。

微生物的控制抗微生物劑-重金屬高濃度的重金屬及其化合物都是有效的殺菌劑或抗微生物劑-酸堿類強酸與強堿具有殺菌力。無機酸如硫酸、鹽酸等殺菌力雖強，但腐蝕性大，實際上不宜作消毒劑。某些有機酸如苯甲酸可用作防腐劑。酸菜、飼料青貯則是利用乳酸菌發(fā)酵產(chǎn)生的乳酸抑制腐敗性微生物的生長，使之得以久貯存。強堿可用作殺菌劑，但由于它們的毒性大，其用途局限于對排泄物及倉庫、棚舍等環(huán)境的消毒。

微生物的控制抗微生物劑-酸堿類強酸與強堿具有殺菌力。微生物的控制控制微生物的物理因素控制微生物的物理因素：微生物的控制控制微生物的物理因素控制微生物的物理因素：微生物的控制控制微生物的物理因素-高溫滅菌火焰灼燒法（焚燒滅菌法）干熱滅菌法烘箱內(nèi)熱空氣滅菌法高溫滅菌巴氏消毒法常壓下煮沸消毒法

濕熱滅菌法間歇滅菌法常規(guī)加壓滅菌法加壓下連續(xù)加壓滅菌法濕熱滅菌效果比干熱滅菌效果好微生物的控制控制微生物的物理因素-高溫滅菌高溫滅菌-干熱滅菌法焚燒滅菌法（火焰灼燒法）此法滅菌徹底，迅速簡便，但使用范圍有限。常用于接種工具、污染物品以及實驗動物尸體等廢棄物的處理。烘烤滅菌法主要在干燥箱中利用熱空氣進行滅菌。通常171℃需要處理1h，160℃需處理2h，121℃需處理16h可達到滅菌的目的。如果被處理物傳熱性差、體積較大或堆積過擠時，需適當延長時間。此法只適用于玻璃器皿、金屬用具等耐熱物品的滅菌。其優(yōu)點是可保持物品干燥。微生物的控制高溫滅菌-干熱滅菌法焚燒滅菌法（火焰灼燒法）微生物的控制高溫滅菌-巴氏消毒法巴氏消毒法是食品（牛奶）釀造（啤酒）工業(yè)中常用的方法。采用較低溫度(一般在60~82℃)，在規(guī)定的時間內(nèi)，對食品進行加熱處理，達到殺死微生物營養(yǎng)體的目的，是一種既能達到消毒目的又不損害食品品質(zhì)的方法。由法國微生物學家巴斯德發(fā)明得名。巴氏殺菌熱處理程度比較低，一般在低于水沸點溫度下進行加熱，加熱的介質(zhì)為熱水。低溫維持法：63℃30min高溫瞬時法：72℃15s微生物的控制高溫滅菌-巴氏消毒法巴氏消毒法是食品（牛奶）釀造（啤酒）工業(yè)高溫滅菌-煮沸滅菌法即將待消毒物品如注射器、金屬用具、解剖用具等在水中煮沸15min或更長時間，以殺死細菌或其他微生物的營養(yǎng)體和少部分的芽孢或孢子。如果在水中適當加1％碳酸鈉或2％一5％的石炭酸則殺菌效果更好。微生物的控制高溫滅菌-煮沸滅菌法即將待消毒物品如注射器、金屬用具、解剖用高溫滅菌-間歇滅菌法

對于某些培養(yǎng)基，由于高壓蒸汽滅菌會破壞某些營養(yǎng)成分，可用間隙滅菌法滅菌，即流通蒸汽(或蒸煮)反復滅菌幾次，例如第一次蒸煮后殺死微生物營養(yǎng)體，冷卻，培養(yǎng)過夜，孢子萌發(fā)，又第二次蒸煮，殺死營養(yǎng)體。這樣反復2—3次就可以完全殺死營養(yǎng)體和芽孢，也可保持某些營養(yǎng)物質(zhì)不被破壞。微生物的控制高溫滅菌-間歇滅菌法對于某些培養(yǎng)基，由于高壓蒸高溫滅菌-高壓蒸汽滅菌

高壓蒸汽滅菌是利用加熱產(chǎn)生蒸氣，隨著蒸氣壓力不斷增加，溫度隨之升高，通常在1.05kg/cm2的壓力下（此時溫度121oＣ）處理15～30min，可殺滅包括芽胞在內(nèi)的所有微生物。微生物的控制高溫滅菌-高壓蒸汽滅菌高壓蒸汽滅菌是利用加熱產(chǎn)控制微生物的物理因素-低溫抑菌低溫的作用主要是抑菌。它可使微生物的代謝活力降低，生長繁殖停滯，但仍能保持活性。低溫法常用于保藏食品和菌種。包括冷藏法和冷凍法微生物的控制控制微生物的物理因素-低溫抑