微生物概述專題知識(shí)講座

微生物概述專題知識(shí)講座第1頁微生物概述專題知識(shí)講座第2頁重點(diǎn)、難點(diǎn)：微生物概念微生物特點(diǎn)第一章緒論微生物概述專題知識(shí)講座第3頁第一節(jié)微生物及其特點(diǎn)第二節(jié)微生物學(xué)研究對(duì)象、任務(wù)和分支學(xué)科第三節(jié)微生物學(xué)發(fā)展進(jìn)程第四節(jié)學(xué)習(xí)微生物學(xué)主要意義微生物概述專題知識(shí)講座第4頁一、什么是微生物

微生物通常是指一切肉眼看不見或看不清微小生物總稱。通常個(gè)體微小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。第一節(jié)微生物及其特點(diǎn)微生物概述專題知識(shí)講座第5頁

人體體表及體內(nèi)存在大量微生物：

皮膚表面：平均10萬個(gè)細(xì)菌/cm2；口腔：細(xì)菌種類超出500種；

腸道：微生物總量達(dá)100萬億，糞便干重1/3是細(xì)菌，每克糞便細(xì)菌總數(shù)為：1000億個(gè)；微生物無處不在，我們無時(shí)不生活在“微生物海洋”中。

細(xì)菌數(shù)億/g土壤，土壤中細(xì)菌總重量預(yù)計(jì)為：10034×1012

噸；每個(gè)噴嚏飛沫含4500-150000個(gè)細(xì)菌，重感冒患者為8500萬；

每張紙幣帶細(xì)菌：900萬個(gè)；微生物與人類微生物概述專題知識(shí)講座第6頁鼠疫（黑死?。菏且粋€(gè)由鼠疫桿菌引發(fā)烈性傳染病，常先引發(fā)淋巴結(jié)炎，重者引發(fā)敗血癥或肺炎。從公元六世紀(jì)到20世紀(jì)初共發(fā)生過3次，死亡人數(shù)近兩億，這個(gè)數(shù)字比死亡最慘重第二次世界大戰(zhàn)死亡人數(shù)（1.1億）還多。最廣為人知也最為悲慘鼠疫發(fā)生在中世紀(jì)歐洲（1346年），造成了歐洲1/3到1/2人口死亡。20世紀(jì)中葉，抗生素創(chuàng)造使得鼠疫成了輕易治愈疾病師道南《天愚集》：清乾隆年間，“東死鼠，西死鼠，人見死鼠如見虎。鼠死未幾日，人死如圻堵”；“晝死人，莫問數(shù)，日色慘淡愁云護(hù)。三人行未十步路，忽死兩人橫截路”。微生物概述專題知識(shí)講座第7頁馬鈴薯晚疫?。咕l(fā)病害）十九世紀(jì)中葉，因?yàn)榈谝淮尉G色革命結(jié)果，在歐洲普遍只種植單一高產(chǎn)糧食作物馬鈴薯，因?yàn)闅夂虍惓＃率箽W洲馬鈴薯晚疫病大流行，毀滅了5/6馬鈴薯，個(gè)別地方甚至顆粒無收。有近一百萬人直接或間接被餓死，164萬人逃往北美。但人們不知道這就是微生物給人類帶來災(zāi)難。微生物概述專題知識(shí)講座第8頁許多已被人類征服傳染病又有"卷土重來"之勢(shì)。如肺結(jié)核、瘧疾、霍亂等。

當(dāng)前全世界有18.6億人患結(jié)核病，相當(dāng)于全球人口32%。微生物概述專題知識(shí)講座第9頁

當(dāng)今面臨新瘟疫艾滋?。ˋIDS）癌癥軍團(tuán)病（Legionellapneumophila）埃博拉病毒病瘋牛病非經(jīng)典肺炎禽流感豬流感微生物概述專題知識(shí)講座第10頁二、微生物特點(diǎn)體積小，面積大吸收多，轉(zhuǎn)化快生長(zhǎng)旺，繁殖快適應(yīng)強(qiáng)，易變異分布廣，種類多微生物概述專題知識(shí)講座第11頁比面值：?jiǎn)挝惑w積所占有表面積為比面值。巨大營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)吸收面；巨大廢物排泄面；巨大信息交換面；由此產(chǎn)生其余四個(gè)共性。1.體積小、面積大微生物特點(diǎn)——五大共性乳酸桿菌120,000豌豆6.0雞蛋1.5體重200磅人0.3意義：微生物概述專題知識(shí)講座第12頁

個(gè)體形態(tài)需要借光學(xué)顯微鏡或電子顯微鏡觀察微生物概述專題知識(shí)講座第13頁電子顯微鏡微生物概述專題知識(shí)講座第14頁肉眼可觀察到微生物

聚集群體－菌落微生物概述專題知識(shí)講座第15頁2.吸收多、轉(zhuǎn)化快3克地鼠天天消耗與體重等重糧食；1克閃綠蜂鳥天天消耗兩倍于體重糧食；大腸桿菌(Escherichiacoli)每小時(shí)消耗倍于體重糖。人：500年（按400斤/年計(jì)算）發(fā)酵乳糖細(xì)菌1h能消耗它們本身重量1000~10000倍乳糖；Candidautilis（產(chǎn)朊假絲酵母）合成蛋白質(zhì)能力比大豆強(qiáng)100倍，比食用公牛強(qiáng)10萬倍；微生物是活化工廠；微生物概述專題知識(shí)講座第16頁

（1）緩解人類面臨人口增加與食物供給矛盾

500kg食用公牛，24h從食物中濃縮0.5kg蛋白質(zhì)；500kg酵母菌利用糖蜜和氨水為原料，在24h內(nèi)可合成5萬kg優(yōu)良蛋白。

3.生長(zhǎng)旺、繁殖快比如：大腸桿菌在最適生長(zhǎng)條件下，每12.5~20min細(xì)胞就能分裂1次。微生物概述專題知識(shí)講座第17頁（2）對(duì)生物學(xué)基本理論研究帶來極大優(yōu)越性

使科研周期大大縮短、經(jīng)費(fèi)降低、效率提升（E.coli:G=17min，如研究環(huán)境原因?qū)蛲蛔冇绊憽＃?）生產(chǎn)效率高、周期短

釀酒酵母，在單罐發(fā)酵時(shí)，幾乎每12h即可收獲一次，每年可收獲百次，這是其它農(nóng)作物不可能到達(dá)“復(fù)種指數(shù)”。微生物概述專題知識(shí)講座第18頁4.適應(yīng)強(qiáng)，易變異(1)適應(yīng)性——生物界之最耐高溫：250℃—300℃海洋深處一些硫細(xì)菌耐低溫：-196℃和-253℃低溫（大部分細(xì)菌）耐鹽：嗜鹽菌能在32%飽和鹽水中正常生活耐干燥：芽孢菌在干燥條件下可保藏上千年耐酸：能生長(zhǎng)在pH=0.5H2SO4環(huán)境中(氧化硫硫桿菌）

耐堿：pH=10.7（脫氮硫桿菌）

耐輻射、耐壓、耐缺氧、耐毒物等★任何有其它生物生存環(huán)境中，都能找到微生物。而在其它生物不可能生存極端環(huán)境中也有微生物存在。微生物概述專題知識(shí)講座第19頁(2)易變異有益變異：1943年，20u/mL;80年代，經(jīng)過不停育種，5萬-10萬u/mL。有害變異：1943年，注射10萬u/d，現(xiàn)在，注射100萬u左右；1943年，對(duì)金葡最低抑菌濃度為20ng/mL，幾年后，其耐藥性提升了1萬倍；★突變頻率普通為10-6～10-9，但因繁殖快，數(shù)量多，與外界環(huán)境直接接觸，因而在短時(shí)間內(nèi)可出現(xiàn)大量變異后代。

★青霉素產(chǎn)量變異、耐藥性變異舉例微生物概述專題知識(shí)講座第20頁5.分布廣、種類多(1)分布廣無處不在

(2)種類多物種多樣性

微生物生理代謝類型多代謝產(chǎn)物種類多遺傳基因多樣性生態(tài)類型多樣性微生物概述專題知識(shí)講座第21頁微生物學(xué)是研究微生物及其生命活動(dòng)規(guī)律學(xué)科。研究?jī)?nèi)容包括微生物形態(tài)結(jié)構(gòu)、分類判定、生理生化、生長(zhǎng)繁殖、遺傳變異、生態(tài)分布以及微生物各類群之間，微生物與其它生物之間相互作用、相互影響，微生物在農(nóng)業(yè)、工業(yè)、環(huán)境保護(hù)、醫(yī)療衛(wèi)生事業(yè)各方向應(yīng)用等。第二節(jié)微生物學(xué)研究對(duì)象、任務(wù)和分支學(xué)科微生物概述專題知識(shí)講座第22頁微生物學(xué)分支：微生物概述專題知識(shí)講座第23頁第三節(jié)微生物學(xué)發(fā)展進(jìn)程發(fā)展時(shí)期經(jīng)歷時(shí)間特點(diǎn)和標(biāo)識(shí)代表人物史前期80前至公元1676年人類已在應(yīng)用微生物，如發(fā)酵、釀造等，但未發(fā)覺微生物存在。各國(guó)勞感人民初創(chuàng)期1676年至1861年第一次發(fā)覺微生物存在。列文虎克奠基期1861年至1897年開創(chuàng)了尋找病原微生物“黃金時(shí)期”，從形態(tài)描述進(jìn)到生理學(xué)研究新水平。巴斯德，科赫發(fā)展期1897年至1953年用無細(xì)胞酵母汁發(fā)酵酒精成功，開創(chuàng)了微生物生化研究新時(shí)期“普通微生物學(xué)”作為一門學(xué)科開始形成布赫納成熟期1953年后DNA雙螺旋模型建立，微生物成為分子生物學(xué)中主要研究對(duì)象。J.D.Watson和H.F.C.Crick微生物概述專題知識(shí)講座第24頁利用單氏顯微鏡觀察了許多微小物體和生物，并于1676年首次觀察到形態(tài)微小、作用巨大細(xì)菌，從而處理了認(rèn)識(shí)微生物世界第一個(gè)障礙；一生制作了419架顯微鏡或放大鏡可放大50～300倍；發(fā)表過約400篇論文，其中絕大部分（375篇）寄往皇家學(xué)會(huì)發(fā)表。列文虎克（Anthnoyvan

Leeuwenhoek）貢獻(xiàn)主要有三方面：微生物概述專題知識(shí)講座第25頁微生物學(xué)之父路易·巴斯德(LouisPasteur,1822~1895)

法國(guó)化學(xué)家和偉大微生物學(xué)家。1847年巴黎師范學(xué)院畢業(yè)，巴斯德貢獻(xiàn)不但在微生物學(xué)基礎(chǔ)理論方面，而且在實(shí)用技術(shù)方面也為人類造福。微生物概述專題知識(shí)講座第26頁巴斯德主要貢獻(xiàn)（1）徹底否定了“自然發(fā)生說”

曲頸瓶試驗(yàn)（2）免疫學(xué)——預(yù)防接種

1877年研究雞霍亂,發(fā)覺將病原菌減毒可誘發(fā)免疫性，以預(yù)防雞霍亂；其后又研究牛、羊炭疽病和狂犬病，首次制出狂犬疫苗，證實(shí)其免疫學(xué)說，為人類防病、治病作出了重大貢獻(xiàn)。（3）證實(shí)發(fā)酵是由微生物引發(fā)

認(rèn)為一切發(fā)酵作用都可能和微生物生長(zhǎng)繁殖相關(guān)。巴斯德分離了許多引發(fā)發(fā)酵微生物，并證實(shí)酒精發(fā)酵是由酵母菌引發(fā)，另外還發(fā)現(xiàn)乳酸發(fā)酵、醋酸發(fā)酵和丁酸發(fā)酵都是由不一樣細(xì)菌引發(fā)。（4）其它貢獻(xiàn)巴斯德消毒法、家蠶軟化病問題處理、推進(jìn)了微生物病原學(xué)說發(fā)展。微生物概述專題知識(shí)講座第27頁

羅佰特·柯赫（Robert

Koch，1843—1910)

Koch畢業(yè)于醫(yī)學(xué)院，專門研究細(xì)菌，尤其是病原菌，一生研究結(jié)果主要是：①證實(shí)病害病原菌學(xué)說（摸清引發(fā)病害微生物生活史、生理生態(tài)等）。②建立微生物學(xué)研究基本技術(shù)，創(chuàng)建了用固體培養(yǎng)基分離純化微生物技術(shù)，還創(chuàng)用了顯微鏡技術(shù)，為發(fā)覺各種傳染病病原菌提供試驗(yàn)伎倆。

細(xì)菌學(xué)奠基人微生物概述專題知識(shí)講座第28頁

①詳細(xì)證實(shí)了炭疽病菌是炭疽病病原菌；②發(fā)覺了肺結(jié)核病病原菌，這是當(dāng)初死亡率極高傳染性疾病，所以科赫取得了諾貝爾獎(jiǎng)。并提倡采取消毒和殺菌方法預(yù)防這些疾病傳輸；他學(xué)生們也陸續(xù)發(fā)覺白喉，肺炎、破傷風(fēng)、鼠疫等病原細(xì)菌，造成了當(dāng)初和以后數(shù)十年間人們對(duì)細(xì)菌給予高度重視；③提出了證實(shí)某種微生物是否為某種疾病病原體基本標(biāo)準(zhǔn)——科赫法則?？坪辗▌t：1.特殊病原菌應(yīng)在同一疾病中查見，在健康人中不存在；2.該病原菌能被分離培養(yǎng)得純種；3.該純培養(yǎng)物接種至易感動(dòng)物，能產(chǎn)生一樣病癥；4.自人工感染試驗(yàn)動(dòng)物體內(nèi)能重新分離得該病原菌純培養(yǎng)。在病原菌研究方面主要貢獻(xiàn)微生物概述專題知識(shí)講座第29頁在微生物基本操作技術(shù)方面貢獻(xiàn)1、配制培養(yǎng)基；2、利用固體培養(yǎng)基分離純化微生物技術(shù)（采用了以瓊脂作凝固劑培養(yǎng)基培養(yǎng)細(xì)菌和分離單菌落而取得純培養(yǎng)操作過程）；3、創(chuàng)建了許多顯微鏡技術(shù)（細(xì)菌染色方法等）；4、要求了判定病原細(xì)菌方法和步驟。微生物概述專題知識(shí)講座第30頁1892年，俄國(guó)伊凡諾夫斯基DmitriiIvanowski（1864～1970）首先發(fā)覺病毒，得到了煙草花葉病毒，從而開始了人們對(duì)病毒深入研究。微生物概述專題知識(shí)講座第31頁微生物與生態(tài)微生物與醫(yī)藥衛(wèi)生微生物與環(huán)境保護(hù)微生物與農(nóng)牧業(yè)微生物與能源微生物與工業(yè)第四節(jié)學(xué)習(xí)微生物學(xué)主要意義（微生物學(xué)戰(zhàn)略地位）微生物對(duì)社會(huì)發(fā)展主要意義微生物概述專題知識(shí)講座第32頁干擾素胰島素乙肝疫苗眾抗生素各種單克隆抗體免疫血清1、微生物與醫(yī)藥衛(wèi)生微生物概述專題知識(shí)講座第33頁（1）作為有機(jī)物分解者，參加自然界物質(zhì)循環(huán)（2）微生物也是有機(jī)物初級(jí)生產(chǎn)者2、微生物與生態(tài)微生物概述專題知識(shí)講座第34頁土壤、水體自凈轉(zhuǎn)化與降解污染物生產(chǎn)環(huán)境友好材料監(jiān)察環(huán)境污染物3、微生物與環(huán)境微生物概述專題知識(shí)講座第35頁沼氣酒精微生物電池4、微生物與能源微生物概述專題知識(shí)講座第36頁微生物冶煉珍貴金屬食品工業(yè)酶工業(yè)氨基酸工業(yè)有機(jī)酸工業(yè)新材料開發(fā)生物