第1章環(huán)境微生物緒論課件

環(huán)境科學(xué)與工程系環(huán)境微生物學(xué)EnvironmentalMicrobiology

環(huán)境科學(xué)與工程系環(huán)境微生物學(xué)1第一章緒論第一節(jié)微生物與微生物學(xué)一、什么是微生物？包括的類群？1、微生物的定義：一切肉眼看不見的或看不清楚的微小生物的總稱。不是分類學(xué)上的名詞。第一章緒論第一節(jié)微生物與微生物學(xué)2兩界系統(tǒng)：植物界和動(dòng)物界三界系統(tǒng):植物界、動(dòng)物界和原生生物界四界系統(tǒng)：植物界、動(dòng)物界（除原生動(dòng)物外）、原生生物界（原生動(dòng)物、真菌、微藻）原核生物界（細(xì)菌、藍(lán)細(xì)菌）2、微生物包括的類群兩界系統(tǒng)：植物界和動(dòng)物界三界系統(tǒng):植物界、動(dòng)物界和原3真核生物原核生物Whittaker五界系統(tǒng)1959原生動(dòng)物真核生物原核生物Whittaker五界系統(tǒng)原生動(dòng)物4“三域、六界”

真核生物域真菌界：酵母菌、霉菌等原生生物界：原生動(dòng)物苔蘚植物門動(dòng)物界植物界裸子植物（真）細(xì)菌域：(真)細(xì)菌界（細(xì)菌、藍(lán)細(xì)菌、放線菌等）低等植物藻類：10門地衣植物門高等植物蕨類植物門被子植物種子植物門古生菌域：古生菌界（嗜熱細(xì)菌、嗜鹽細(xì)菌、產(chǎn)甲烷細(xì)菌等）“三域、真核生物域真菌界：酵母菌、霉菌等苔蘚植物門動(dòng)5細(xì)胞型非細(xì)胞型真核微生物真菌原生動(dòng)物微型藻類病毒亞病毒（因子）微生物原核微生物真細(xì)菌古生菌細(xì)胞型非細(xì)胞型真核微生物真菌病毒微生物原核微生物真細(xì)菌6二、微生物的特點(diǎn)：1、個(gè)體微小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單：（1）一般以微米（m）為計(jì)量單位（1m=10-3mm=10-6米）（2）多數(shù)為單細(xì)胞生物；少數(shù)是簡(jiǎn)單的多細(xì)胞（無(wú)組織、器官、系統(tǒng)）。病毒、亞病毒：無(wú)細(xì)胞結(jié)構(gòu)病毒以納米（nm）為計(jì)量單位（1nm=10-3

m）二、微生物的特點(diǎn)：1、個(gè)體微小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單：（2）多數(shù)為單細(xì)胞7第1章環(huán)境微生物緒論課件82、代謝能力強(qiáng)，代謝類型多樣（1）代謝能力強(qiáng)：why？——酶活性髙；

大腸桿菌：乳糖：體重

1000～10000/小時(shí)個(gè)體小、比表面積（表面積/體積）大

吸收/排泄速率快產(chǎn)朊假絲酵母：合成蛋白質(zhì)能力比大豆強(qiáng)100倍2、代謝能力強(qiáng)，代謝類型多樣（1）代謝能力強(qiáng)：9（2）代謝類型：底物利用范圍廣：CO2、有機(jī)物質(zhì)、無(wú)機(jī)物

能源：光能、化學(xué)能利用O2：好氧、厭氧、兼性厭氧

代謝途徑、產(chǎn)物：多樣（2）代謝類型：能源：光能、化學(xué)能103、繁殖迅速、容易變異：（1）細(xì)菌：每20分鐘可繁殖一代（生長(zhǎng)旺盛時(shí)；不可無(wú)止境繁殖）。（2）變異率高：與結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單有關(guān)如被紫外線、X-射線、-射線、化學(xué)物質(zhì)等誘變3、繁殖迅速、容易變異：114、抗逆性強(qiáng)高壓：個(gè)別265大氣壓（26.8MPa）pH：pH0.5～pH11

高鹽：個(gè)別在“死?！保ê}量23%～25%）仍能生活。極端環(huán)境、受污染嚴(yán)重環(huán)境中微生物生長(zhǎng)的可能性比動(dòng)、植物大。高溫：個(gè)別300oC；一般121oC，30min可滅菌。4、抗逆性強(qiáng)高壓：個(gè)別265大氣壓（2125、種類繁多、數(shù)量巨大（1）種類包括的類群多：已知微生物超過10萬(wàn)種細(xì)菌：約2000多種放線菌：約1500多種真菌：約10萬(wàn)多種（有記載12萬(wàn)種）病毒：約1000多種5、種類繁多、數(shù)量巨大細(xì)菌：約2000多種13植物低等高等藻類：約3萬(wàn)種地衣：約2.5萬(wàn)種苔蘚：約2.3萬(wàn)種蕨類：約1.2萬(wàn)種裸子植物：約800種被子植物：約20多萬(wàn)種動(dòng)物：現(xiàn)存動(dòng)物約150萬(wàn)種植物低等高等藻類：約3萬(wàn)種苔蘚：約2.3萬(wàn)種動(dòng)物：現(xiàn)存動(dòng)物14（2）數(shù)量“巨大”程度：肥沃土壤：數(shù)億個(gè)（108個(gè)/克）6、分布廣泛：上：8萬(wàn)多米高空下：3000多米油井、深海冷：南北極地、深海熱：火山口、溫泉、高溫堆肥（2）數(shù)量“巨大”程度：肥沃土壤：數(shù)億個(gè)（108個(gè)/克）6、15三、微生物的分類和命名：與其他生物分類和命名相同。界（Kingdom）門(Phylum)綱(Class)目(Order)科(Family)屬(Genus)種(Species)1、分類單位：域（domain）三、微生物的分類和命名：16舉例：釀酒酵母分類域：真核域(Eukarya)界：真菌界(Fungi)門：子囊菌門(Ascomycota)綱：半子囊菌綱(Hemiascomycetes)目：酵母目(Saccharomycetales)科：酵母科(Saccharomycetaceae)屬：酵母屬(Saccharomyces)種：釀酒酵母(S.cerevisiae)舉例：釀酒酵母分類域：真核域(Eukarya)17（1）雙名法：學(xué)名＝屬名＋種名加詞＋（首次定名人）＋現(xiàn)名定名人＋現(xiàn)名定名年份一般省略2、命名：（1）雙名法：一般省略2、命名：18例1大腸埃希氏菌and例1大腸埃希氏菌and1922202、微生物學(xué)發(fā)展簡(jiǎn)史（1）史前時(shí)期2500年前：微生物釀醬、醋，中國(guó)16世紀(jì)：古羅馬醫(yī)生G.Fracastoro提出疾病由

肉眼看不見的生物引起。4000多年前：微生物釀酒，中國(guó)特點(diǎn)：“知其然，不知其所以然”2、微生物學(xué)發(fā)展簡(jiǎn)史（1）史前時(shí)期2500年前：微生物釀醬、21（2）微生物的發(fā)現(xiàn)17世紀(jì)，荷蘭人A.V.Leeuwenhoek（1632-1723）（呂文虎克、列文虎克）發(fā)現(xiàn)、描述了微生物。工具：放大50-300倍的顯微鏡（自制）觀察對(duì)象：雨水、牙垢、井水、有機(jī)物浸出物等（2）微生物的發(fā)現(xiàn)工具：放大50-300倍的顯微鏡（自制）觀22第1章環(huán)境微生物緒論課件23（3）微生物奠基微生物奠基人：巴斯德（LouisPasteur，1822-1895），法國(guó)柯赫（RobertKoch，1843-1910），德國(guó)巴斯德的主要成就：證明乳酸發(fā)酵由微生物引起；用曲頸瓶實(shí)驗(yàn)證實(shí)微生物非自然發(fā)生，推翻了爭(zhēng)論已久的“自生說”；建立巴氏消毒法；制備了炭疽菌苗；1885研究狂犬疫苗成功，開創(chuàng)了免疫學(xué)（3）微生物奠基巴斯德的主要成就：用曲頸瓶實(shí)驗(yàn)證實(shí)微生物非24第1章環(huán)境微生物緒論課件25第1章環(huán)境微生物緒論課件26柯赫的主要成就：1867-1877證明炭疽病由炭疽桿菌引起1881首創(chuàng)用明膠（固體培養(yǎng)基）分離、培養(yǎng)細(xì)菌1882發(fā)現(xiàn)結(jié)核桿菌（獲諾貝爾生理學(xué)和醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)）其它：建立微生物分離培養(yǎng)、接種、染色一套微生物學(xué)技術(shù)柯赫的主要成就：1881首創(chuàng)用明膠（固體培養(yǎng)基）27第二節(jié)環(huán)境微生物學(xué)一、什么是環(huán)境微生物學(xué)：

微生物學(xué)與環(huán)境科學(xué)相互滲透而產(chǎn)生的一門新興的邊緣學(xué)科。研究微生物學(xué)與環(huán)境之間的相互關(guān)系和作用規(guī)律，并將其應(yīng)用于污染防治的科學(xué)。通俗：利用微生物學(xué)的理論、方法和技術(shù)來探討環(huán)境現(xiàn)象，解決環(huán)境問題。第二節(jié)環(huán)境微生物學(xué)一、什么是環(huán)境微生物學(xué)：28二、環(huán)境微生物的研究?jī)?nèi)容1、自然環(huán)境中的微生物多樣性2、微生物對(duì)環(huán)境的污染與危害3、微生物對(duì)“污染環(huán)境”的凈化與修復(fù)4、微生物學(xué)在污染控制工程中的應(yīng)用5、微生物在環(huán)境監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)中的應(yīng)用微生物學(xué)環(huán)境生物學(xué)環(huán)境微生物學(xué)二、環(huán)境微生物的研究?jī)?nèi)容微生物學(xué)環(huán)境生物學(xué)環(huán)境微生物學(xué)29四、環(huán)境微生物學(xué)與環(huán)境生物學(xué)環(huán)境生物學(xué)：研究生物與受人類干擾的環(huán)境之間相互作用規(guī)律及其機(jī)理的科學(xué)。環(huán)境生物學(xué)講授內(nèi)容：第一部分：環(huán)境污染的生物效應(yīng)(環(huán)境毒理學(xué))第二部分：環(huán)境污染的生物凈化：主要是微生物凈化；