《微生物基》課件-單元一 微生物概述

微生物學基礎單元一微生物學基礎概述項目一什么是微生物一、人類對微生物的認識

1微生物的概念個體微小(<0.1ｍｍ):?級細胞、?級病毒構造簡單：單細胞或簡單多細胞或非細胞（分子生物）進化低等２人類為什么長期對微生物缺乏認識？個體微小外貌不顯雜居混生因果難聯一、人類對微生物的認識３人類對微生物種類的認識原核類微生物：細菌，放線菌，支原體，衣原體，立克次氏體，藍細菌真核類微生物：真菌（酵母菌，霉菌），原生動物，顯微藻類非細胞類微生物：病毒，類病毒，朊病毒一、人類對微生物的認識４對微生物分類的認識微生物的分類單位：界、門、綱、目、科、屬、種每一分類單位之后可有亞門、亞綱、亞目、亞科、亞種等以啤酒酵母為例，它在分類學上的地位是：

界(Kindom)：真菌界門(Phyllum)：真菌門綱(Class)：子囊菌綱目(Order)：內孢霉目科(Family)：內孢霉科屬(Genus)：酵母屬種(Species)：啤酒酵母一、人類對微生物的認識４對微生物分類的認識種是分類的最小單位，在種以下還可以用亞種、型和菌株等。種（species）：是微生物最基本的分類單位；是一大群表型特征高度相似、親緣關系極其接近，與同屬內其他種有明顯差別的菌株的總稱。亞種(subspecies）：為種內的再分類。當某一個種內的不同菌株存在少數明顯而穩(wěn)定的變異特征或遺傳性狀，而又不足以區(qū)分成新種時，可以將這些菌株細分成兩個或更多的小的分類單元——亞種。如金黃色葡萄球菌厭氧亞種。型(form):常指亞種以下的細分。當同種或同亞種內不同菌株之間的性狀差異不足以分為新的亞種時，可以細分為不同的型。

例如：按寄主的不同將結核分支桿菌分為人型、牛型、禽型；按抗原的差異將菌株分為不同血清型。

一、人類對微生物的認識４對微生物分類的認識菌株（strain）:表示任何由一個獨立分離的單細胞繁殖而成的純種群體及其一切后代。一種微生物的不同來源的純培養(yǎng)物均可稱為該菌種的一個菌株。如：大腸埃希氏桿菌的兩個菌株：EscherichiacoliB和EscherichiacoliK12種是分類學上的基本單位，菌株是應用的基本單位，因為同一菌種的不同菌株在產酶種類上或代謝物產量上會有很大的不同和差別

一、人類對微生物的認識５對微生物的命名微生物的學名：是微生物的科學名稱，它是按照有關微生物分類國際委員會擬定的法則命名的。學名由拉丁詞、或拉丁化的外來詞組成。學名的命名采用雙名法。

雙名法：

學名=屬名+種名+首次定名人+現定名人+定名年份（必要，用斜體表示）（可省略，用正體字）如金黃色葡萄球菌：StaphyloccocusaureusRosenbach1884一、人類對微生物的認識５對微生物的命名微生物的俗名：通俗的、地區(qū)性的名字，具有簡明和大眾化的特點，但含義不夠確切。如：一、人類對微生物的認識體積小，面積大吸收多，轉化快生長旺，繁殖快適應強，易變異分布多，種類廣二、微生物的五大共性幾百噸的發(fā)酵罐內裝滿發(fā)酵液，為什么幾天內就能完成發(fā)酵？微生物可以存在于各種環(huán)境中，可以說是“防不勝防”為什么微生物引起的感染發(fā)生很快？

這些都與微生物的特點息息相關1個體小，面積大描述細菌、霉菌、酵母菌用微米（?），1㎜＝1000?;描述病毒用納米（?），1?＝1000?；1500個桿菌首尾相連＝一粒芝麻的長度；10--100億個細菌的質量＝1毫克；比面值（面積／體積）極大，利于營養(yǎng)吸收、代謝廢物排出和環(huán)境信息的接受。二、微生物的五大共性２吸收多，轉化快乳糖發(fā)酵細菌在１小時內可分解自重的1000-10000倍的乳糖，人需要500年;產朊假絲酵母合成蛋白質的能力比大豆強100倍，比食用公牛強１０萬倍；實現發(fā)酵工業(yè)的短周期、高效率生產，微生物被稱為“活的化工廠”。二、微生物的五大共性３生長旺，繁殖快代時短：大腸桿菌（Escherichiacoli

）的代時是２０分鐘，在適宜的生長條件下，一個大腸桿菌經過４８小時，會變成2.2×1043個，重量可達到2.2×1025噸，相當于4000個地球的重量。二、微生物的五大共性３生長旺，繁殖快部分微生物的代時二、微生物的五大共性３生長旺，繁殖快微生物生長旺繁殖快的意義

√當利用微生物進行發(fā)酵生產時，繁殖速度快可縮短發(fā)酵周期，如幾百噸的麥芽汁經過２個星期就能發(fā)酵出啤酒；×微生物生長繁殖的速度快，引起的腐爛變質速度也快，對食品糧食等原材料造成的損失也大；×在醫(yī)學上，當微生物造成感染時，傳染病發(fā)展的速度快。

二、微生物的五大共性４適應強，易變異任何有其它生物生存的環(huán)境中，都能找到微生物；在其它生物不可能生存的極端環(huán)境中也有微生物存在；例如：在海洋深處的某些硫細菌在250℃－300℃也能正常生長；嗜鹽細菌可在飽和鹽水中正常生長繁殖；許多微生物尤其是產芽胞的細菌可在干燥的條件下保存幾十年甚至上千年。

二、微生物的五大共性適應強表現在：４適應強，易變異微生物對外界環(huán)境很敏感，很容易受各種外界環(huán)境的誘導引發(fā)變異；微生物的結構簡單，缺乏免疫監(jiān)控系統(tǒng)，也使它們容易發(fā)生變異；雖然微生物的突變頻率一般僅為10-5～10-９，但因其繁殖快，數量多，因而在短時間內可出現大量變異的后代。

二、微生物的五大共性易變異表現在：４適應強，易變異微生物獲得了新的遺傳特性；適應環(huán)境的能力增強，如微生物獲得了抗藥性：青霉素43年剛問世時，對Staphylococcusaureusr

（金黃色葡萄球菌）最低制菌濃度為0.02ug/ml,由于突變原因制菌濃度不斷提高，在上世紀40年代用青霉素治療時，即使是嚴重感染的病人，每天只需10萬單位，目前用量為800萬單位，病情嚴重時，甚至用數千萬單位才有效。說明“濫用抗生素無異于玩火”的口號是有充分科學依據的。微生物生長溫度發(fā)生改變，病毒通過變異跨物種傳播，通過菌種選育，提高微生物的發(fā)酵能力等。

二、微生物的五大共性變異結果表現在：５分布廣，種類多微生物可以生活在各種環(huán)境中，包括普通環(huán)境和極端環(huán)境；土壤是微生物的大本營；空氣、水體、動植物的體表、海底、高空等極端環(huán)境到處都有微生物的存在；人體的許多部位都存在微生物，特別是腸道。

二、微生物的五大共性分布廣表現在：一個噴嚏中約含4,500-15,0000個細菌?。捣植紡V，種類多人類目前知道的微生物種類約有10萬種，至多不超過微生物總數的10％，是地球上種類最多的生物；微生物的生理代謝類型多，代謝的產物種類也多；微生物具有基因多樣性，生活環(huán)境多樣性的特點。

二、微生物的五大共性種類多表現在：項目二什么是微生物學一、微生物學的發(fā)展促進了人類的進步

1微生物學的發(fā)展史感性認識期：約8000年前-1676年，未發(fā)現微生物個體，不自覺的應用微生物進行釀酒、發(fā)面、釀醋、制醬、漚肥、治病等；形態(tài)學時期：1676-1861年，列文虎克第一次發(fā)現了微生物個體并對微生物進行了形態(tài)描述；

1微生物學的發(fā)展史生理學時期：即奠基期，1861-1953年；

巴斯德（法國，1822-1895），微生物學奠基人；不朽功績：巴氏消毒法解決“酒病”問題；曲頸瓶實驗否定“微生物自然發(fā)生說”；將病原菌減毒，成功研制了疫苗。

一、微生物學的發(fā)展促進了人類的進步

1微生物學的發(fā)展史生理學時期：即奠基期，1861-1953年；

一、微生物學的發(fā)展促進了人類的進步

1微生物學的發(fā)展史生理學時期：巴斯德成功研制狂犬病毒疫苗

一、微生物學的發(fā)展促進了人類的進步

1微生物學的發(fā)展史生理學時期：科赫（1843-1910）,微生物獵手，現代細菌學之父

一、微生物學的發(fā)展促進了人類的進步

1微生物學的發(fā)展史生理學時期：1897年，德國人布赫納發(fā)現酵母菌的提取物也能發(fā)酵產乙醇，開創(chuàng)了微生物生物化學時期；

1929年，英國人弗萊明發(fā)現了人類第一個抗生素－青霉素；

一、微生物學的發(fā)展促進了人類的進步

1微生物學的發(fā)展史分子微生物學時期：1953年以后，克里克、沃森ＤＮＡ雙螺旋結構模型的建立；

1983年，ＫaryB.Mullis發(fā)明了PCR技術，推進了分子微生物學技術全面發(fā)展。

1995年，流感嗜血桿菌全基因組序列測定完成，促進了生物信息學時代的到來。

一、微生物學的發(fā)展促進了人類的進步

２微生物學的發(fā)展和人類的進步在醫(yī)療保健戰(zhàn)線上的六大“戰(zhàn)役”外科消毒手術的建立尋找人畜病原菌免疫防治法的應用化學治療劑的發(fā)明抗生素治療的興起用遺傳工程和生物工程技術使微生物生產生化藥物一、微生物學的發(fā)展促進了人類的進步２微生物學的發(fā)展和人類的進步在工業(yè)發(fā)展過程中的六個里程碑自然發(fā)酵與食品、飲料的釀造罐頭保藏厭氧純種發(fā)酵技術深層液體通氣攪拌培養(yǎng)代謝調控理論在發(fā)酵工業(yè)上的應用生物工程的興起一、微生物學的發(fā)展促進了人類的進步２微生物學的發(fā)展和人類的進步微生物學促進了農業(yè)的進步：以菌治病、以菌增肥、以菌當飼料等；與生態(tài)和環(huán)境保護的關系：污染物的生物降解和生物轉化一、微生物學的發(fā)展促進了人類的進步２微生物學的發(fā)展和人類的進步微生物學對生物學基礎理論研究的貢獻以微生物為研究對象解決了生物學上的許多重大爭論問題是分子生物學的三大來源和三大支柱之一促使經典遺傳學發(fā)展為分子遺傳學促進基因工程的發(fā)展一、微生物學的發(fā)展促進了人類的進步遺傳物質是DNA--通過研究微生物來揭示這一科學問題的１微生物學的概念是一門研究微生物的形態(tài)構造、營養(yǎng)特點、