02518-《神奇的微生物》優(yōu)教課件

《神奇的微生物》優(yōu)教課件12024/1/26contents目錄微生物世界概述細(xì)菌：微觀世界的主宰者真核微生物：真菌與藻類病毒：寄生生活專家微生物在自然界中作用微生物技術(shù)應(yīng)用與發(fā)展前景22024/1/2601微生物世界概述32024/1/26微生物是一類形體微小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、必須借助顯微鏡才能觀察到的低等生物。微生物定義根據(jù)形態(tài)和結(jié)構(gòu)，微生物可分為細(xì)菌、真菌、病毒等幾大類。微生物分類微生物定義與分類42024/1/26微生物廣泛分布于土壤、水、空氣、動(dòng)植物體表及體內(nèi)，幾乎無(wú)處不在。生活環(huán)境微生物具有體積小、表面積大、代謝旺盛、繁殖迅速等特點(diǎn)。特點(diǎn)微生物生活環(huán)境及特點(diǎn)52024/1/26微生物在醫(yī)藥、食品、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用，如制作疫苗、發(fā)酵食品、生物農(nóng)藥等。有益方面有害方面中性方面部分微生物能引起人類和動(dòng)植物疾病，如細(xì)菌、病毒等。部分微生物與人類共存，不產(chǎn)生明顯影響，如一些土壤中的細(xì)菌。030201微生物與人類關(guān)系62024/1/2602細(xì)菌：微觀世界的主宰者72024/1/26細(xì)菌結(jié)構(gòu)與功能細(xì)胞膜核糖體控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞，進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流。合成蛋白質(zhì)的場(chǎng)所。細(xì)胞壁細(xì)胞質(zhì)鞭毛和菌毛保護(hù)細(xì)胞，維持細(xì)胞形狀。進(jìn)行細(xì)胞代謝的主要場(chǎng)所。運(yùn)動(dòng)器官，幫助細(xì)菌移動(dòng)。82024/1/26細(xì)菌通過二分裂方式進(jìn)行無(wú)性繁殖，一個(gè)細(xì)菌分裂成兩個(gè)相同的子細(xì)胞。二分裂繁殖細(xì)菌的遺傳物質(zhì)是DNA，通常呈環(huán)狀，稱為質(zhì)粒。遺傳物質(zhì)細(xì)菌在特定條件下可發(fā)生基因重組，產(chǎn)生新的遺傳特性?；蛑亟M細(xì)菌繁殖與遺傳92024/1/26乳酸菌大腸桿菌根瘤菌枯草芽孢桿菌常見細(xì)菌類型及其作用01020304利用可發(fā)酵的碳水化合物產(chǎn)生乳酸，對(duì)人體有益，如制作酸奶、乳酪等。寄生于人和動(dòng)物的腸道內(nèi)，多數(shù)情況下無(wú)害，但某些類型可引起疾病。與豆科植物共生，將空氣中的氮?dú)廪D(zhuǎn)化為植物可利用的氮素。產(chǎn)生多種抗生素和酶類，具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值，如生物防治、食品加工等。102024/1/2603真核微生物：真菌與藻類112024/1/26結(jié)構(gòu)真菌細(xì)胞具有細(xì)胞壁，主要成分為幾丁質(zhì)。細(xì)胞核為真核，有核膜和核仁。部分真菌還具有特殊的菌絲結(jié)構(gòu)。形態(tài)真菌形態(tài)各異，包括單細(xì)胞的酵母菌、多細(xì)胞的霉菌和大型真菌（如蘑菇）。生活史真菌生活史多樣，包括無(wú)性繁殖和有性繁殖兩種方式。無(wú)性繁殖通過孢子囊或分生孢子進(jìn)行，而有性繁殖則通過配子囊和配子結(jié)合形成合子。真菌形態(tài)、結(jié)構(gòu)與生活史122024/1/26形態(tài)藻類形態(tài)多樣，包括單細(xì)胞、群體、絲狀體和葉狀體等。結(jié)構(gòu)藻類細(xì)胞具有細(xì)胞壁，主要成分為纖維素。細(xì)胞核為真核，有核膜和核仁。部分藻類還具有特殊的色素體（如葉綠體）。生活史藻類生活史多樣，包括無(wú)性繁殖和有性繁殖兩種方式。無(wú)性繁殖通過細(xì)胞分裂或孢子進(jìn)行，而有性繁殖則通過配子結(jié)合形成合子。部分藻類還具有特殊的異型世代交替現(xiàn)象。藻類形態(tài)、結(jié)構(gòu)與生活史132024/1/26真核微生物參與自然界的物質(zhì)循環(huán)，如分解有機(jī)物、促進(jìn)土壤肥力等。物質(zhì)循環(huán)真核微生物在生態(tài)系統(tǒng)中占據(jù)重要地位，與其他生物相互依存、相互制約，維持生態(tài)平衡。生態(tài)平衡真核微生物在食品、醫(yī)藥、工業(yè)等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用，如酵母菌用于發(fā)酵食品、真菌用于生產(chǎn)抗生素等。人類利用真核微生物在自然界中作用142024/1/2604病毒：寄生生活專家152024/1/26

病毒形態(tài)、結(jié)構(gòu)與功能形態(tài)多樣病毒粒子大小通常在20-400納米之間，形態(tài)各異，有球形、桿狀、磚形、絲狀等多種形態(tài)。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單病毒由核酸（DNA或RNA）和蛋白質(zhì)外殼組成，部分病毒還含有脂質(zhì)包膜。功能獨(dú)特病毒不能獨(dú)立生存，必須寄生在活細(xì)胞內(nèi)，通過復(fù)制自身核酸和蛋白質(zhì)來繁殖。162024/1/26病毒首先吸附在宿主細(xì)胞表面，然后注入核酸，利用宿主細(xì)胞的酶系統(tǒng)和原料合成自身核酸和蛋白質(zhì)，最后組裝成完整的病毒粒子并釋放。病毒在復(fù)制過程中容易發(fā)生基因突變和重組，導(dǎo)致病毒變異。這些變異可能使病毒逃避免疫系統(tǒng)的攻擊，或者產(chǎn)生新的毒性和傳播能力。病毒復(fù)制過程及變異機(jī)制變異機(jī)制復(fù)制過程172024/1/26如流感病毒、鼻病毒等，引起感冒、流感等呼吸道疾病，嚴(yán)重時(shí)可導(dǎo)致肺炎、呼吸衰竭等。呼吸道病毒如輪狀病毒、諾如病毒等，引起腹瀉、嘔吐等腸道疾病，嚴(yán)重時(shí)可導(dǎo)致脫水、電解質(zhì)紊亂等。腸道病毒如甲型肝炎病毒、乙型肝炎病毒等，引起肝炎、肝硬化等肝臟疾病，嚴(yán)重時(shí)可導(dǎo)致肝功能衰竭、肝癌等。肝炎病毒如單純皰疹病毒、水痘-帶狀皰疹病毒等，引起口唇皰疹、水痘等疾病，嚴(yán)重時(shí)可導(dǎo)致腦炎、角膜炎等并發(fā)癥。皰疹病毒常見病毒類型及其危害182024/1/2605微生物在自然界中作用192024/1/26123微生物通過分解作用將動(dòng)植物殘?bào)w、排泄物等有機(jī)物分解為無(wú)機(jī)物，釋放能量并供其他生物再利用。分解有機(jī)物微生物參與氮的固定、氨化、硝化、反硝化等過程，實(shí)現(xiàn)氮元素在生物群落和無(wú)機(jī)環(huán)境之間的循環(huán)。氮循環(huán)微生物可將含硫有機(jī)物分解為硫化氫，進(jìn)而通過氧化作用形成硫酸鹽，參與硫的循環(huán)過程。硫循環(huán)物質(zhì)循環(huán)與能量流動(dòng)中作用202024/1/2603生態(tài)修復(fù)在受到污染或破壞的生態(tài)系統(tǒng)中，微生物可通過降解污染物、促進(jìn)土壤改良等方式參與生態(tài)修復(fù)。01食物鏈的基礎(chǔ)微生物作為初級(jí)生產(chǎn)者或分解者，為食物鏈提供能量和物質(zhì)基礎(chǔ)，維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定。02生物多樣性的保障微生物種類繁多，與其他生物相互依存、相互制約，共同構(gòu)成復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)，保障生物多樣性。維持生態(tài)平衡和生物多樣性212024/1/26對(duì)環(huán)境因素影響和響應(yīng)機(jī)制溫度微生物的生長(zhǎng)和代謝活動(dòng)受溫度影響，不同種類的微生物對(duì)溫度的適應(yīng)范圍不同。酸堿度環(huán)境中的酸堿度影響微生物細(xì)胞膜的通透性和代謝酶的活性，進(jìn)而影響微生物的生長(zhǎng)和繁殖。氧氣不同種類的微生物對(duì)氧氣的需求不同，分為好氧、厭氧和兼性厭氧微生物。氧氣濃度對(duì)微生物的生長(zhǎng)和代謝活動(dòng)有重要影響。營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)微生物的生長(zhǎng)需要碳源、氮源、無(wú)機(jī)鹽等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。環(huán)境中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的種類和濃度對(duì)微生物的生長(zhǎng)和代謝活動(dòng)有重要影響。222024/1/2606微生物技術(shù)應(yīng)用與發(fā)展前景232024/1/26釀酒利用酵母菌進(jìn)行酒精發(fā)酵，是釀酒工業(yè)的基礎(chǔ)。面包制作酵母菌在面包制作過程中產(chǎn)生二氧化碳，使面團(tuán)膨脹松軟。酸奶制造乳酸菌將牛奶中的乳糖轉(zhuǎn)化為乳酸，制成酸奶。工業(yè)發(fā)酵與食品制造中應(yīng)用242024/1/26許多抗生素是由微生物產(chǎn)生的，如青霉素等?？股厣a(chǎn)利用微生物或其代謝產(chǎn)物制成疫苗，預(yù)防疾病。疫苗研制通過基因工程技術(shù)改造微生物，生產(chǎn)藥物或治療疾病?；蚬こ提t(yī)藥領(lǐng)域中應(yīng)用及挑戰(zhàn)252024/1/26生物肥料利用微生物或其代謝產(chǎn)物制成的生物農(nóng)藥，防治病蟲害。生物農(nóng)藥微生物飼料通過微生物發(fā)酵制成的飼料，提高動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)水平。利用微生物發(fā)酵制成的生物肥料，提高土壤肥力。農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中應(yīng)用及挑戰(zhàn)262024/1/26隨著基因組學(xué)的發(fā)展，將更深入地了解微生物的遺傳特性和功能。微生物基因組學(xué)微生物代謝工程微生物生態(tài)學(xué)微生物資源開發(fā)