環(huán)境微生物學第一周

環(huán)境微生物學第一周第1頁，共55頁，2023年，2月20日，星期一環(huán)境微生物學的4個主要研究任務(wù)：環(huán)境中微生物的狀況與生活規(guī)律微生物對環(huán)境污染物的防治方法、方案微生物對環(huán)境的有害影響環(huán)境檢測中的微生物學技術(shù)與方法第2頁，共55頁，2023年，2月20日，星期一課程學時：54學時（18周）考試形式：閉卷（50%）：理論與應(yīng)用考核作業(yè)（40%）：隨堂考核、課后實踐其它（10%）：出勤第3頁，共55頁，2023年，2月20日，星期一

環(huán)境中的微生物與人類生存的關(guān)系：

1、微生物菌種是寶貴的自然資源；

（特點：有限性、地區(qū)差異性）2、各種有機污染物的降解者；（使地球上生命所需化學元素循環(huán)使用、變廢為寶）3、多種廢物、垃圾的生物轉(zhuǎn)化者；

（有毒無機物轉(zhuǎn)化為無毒）4、某些有毒、有害物質(zhì)的傳播者；（代謝產(chǎn)生有毒物質(zhì)、菌體自身的致病性）第4頁，共55頁，2023年，2月20日，星期一什么是微生物（microorganism）？眾多肉眼不可見的、個體微小的低等生物的總稱。微生物的特點：1、種類繁多、分布廣繁；2、繁殖迅速、數(shù)量巨大；3、個體微小、容易變異；第5頁，共55頁，2023年，2月20日，星期一第1章：環(huán)境中的微生物一、現(xiàn)代生物學的劃分：非細胞生物——病毒、亞病毒等（流感病毒、肺炎病毒）

生物真細菌（乳酸菌、雙歧桿菌）原核生物古細菌（可制備沼氣的產(chǎn)甲烷菌）細胞生物幾類微生物

（面包酵母、釀酒酵母）真核生物全部動物植物根據(jù)宏觀、微觀形態(tài)的不同，生活規(guī)律的變化劃分第6頁，共55頁，2023年，2月20日，星期一二、微生物的分類、命名與保藏1、微生物的分類單位界（kingdom）、門（division）、綱（class）、目（order）、科（family）、屬（genus）、種（species）.

種是最基本的分類單位。有時會遇到亞種根據(jù)16Sr和18SrRNA堿基序列的不同劃分古細菌細胞真細菌生物真核生物第7頁，共55頁，2023年，2月20日，星期一例如：釀酒酵母界：真核生物界(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)第8頁，共55頁，2023年，2月20日，星期一2、微生物的命名拉丁學名：屬名+種名。屬名在前、種名在后，第一個字母大寫，其后均斜體小寫。中文微生物學名：種名+屬名例：金黃色葡萄球菌：Streprtococcusaureus

鼠傷寒沙門氏菌:Salmonellatyphimurium

大腸桿菌：E.coli第9頁，共55頁，2023年，2月20日，星期一3、微生物的其他分類方法（a）依據(jù)蛋白水平的差異

（b）化學分類法：氣-液相色譜法（c）經(jīng)典的分類鑒定：依據(jù)細胞形態(tài)構(gòu)造和生長狀況的不同，血清學反應(yīng)不同原核微生物分類最權(quán)威的代表作“Bergey’sManualofDeteraminativeBacteriology”——《伯杰氏細菌鑒定手冊》第10頁，共55頁，2023年，2月20日，星期一三、非細胞型微生物病毒：動物病毒、植物病毒、微生物病毒（噬菌體bacteriophage）特點：無細胞結(jié)構(gòu)、大多數(shù)僅由核酸和蛋白組成，而且核酸為DNAorRNA之一。納米級生物（1mm=1000um;1um=1000nm）例如：Sars，HIV，乙肝病毒，禽流感病毒、煙草花葉病毒。第11頁，共55頁，2023年，2月20日，星期一噬菌體（bacteriophage）特征：寄生于細菌和放線菌，可使其細胞裂解的病毒。（1）烈性噬菌體：入侵可分5步：吸附、侵入、復制、裝配、釋放工業(yè)發(fā)酵中危害極大（味精發(fā)酵）（2）溫和噬菌體：整合DNA，不裂解宿主細胞亞病毒：包含類病毒、擬病毒、朊病毒特征：僅有核酸或蛋白如:老年癡呆癥、類風濕關(guān)節(jié)炎、瘋牛病第12頁，共55頁，2023年，2月20日，星期一四、細胞生物真細菌（Bacteria,亦稱細菌）特點：形態(tài)多樣、um級的微生物;最常見的細菌形態(tài)：球菌、桿菌、螺旋菌球菌：四聯(lián)球菌、八疊球菌、葡萄球菌、鏈球菌第13頁，共55頁，2023年，2月20日，星期一桿菌：大腸桿菌；螺旋菌：弧菌第14頁，共55頁，2023年，2月20日，星期一細菌的細胞結(jié)構(gòu)圖第15頁，共55頁，2023年，2月20日，星期一（1）細胞壁（cellwall）

生理功能：

a：固定外形和保護細胞;b：使不同的細菌具有不同的抗原性、致病性和對噬菌體的敏感性;c：壁上的微孔允許小分子進入，阻止大分子;d：鞭毛著力點，在細菌運動中起作用;第16頁，共55頁，2023年，2月20日，星期一1884年丹麥人ChristianGram發(fā)明了一套染色法——革蘭氏染色法步驟：初染（結(jié)晶紫）、媒染（碘液）、脫色（乙醇）、復染（番紅）四個步驟染色結(jié)果：紫色的革蘭氏陽性細菌G+與紅色的革蘭氏陰性細菌G-原理：肽聚糖層厚度和結(jié)構(gòu)的不同，導致細胞壁對染色過程中使用的乙醇的通透性和抗脫色能力不同所致第17頁，共55頁，2023年，2月20日，星期一第18頁，共55頁，2023年，2月20日，星期一第19頁，共55頁，2023年，2月20日，星期一肽聚糖的結(jié)構(gòu)第20頁，共55頁，2023年，2月20日，星期一細胞膜（cellmembrane）主要化學成分：脂質(zhì)與蛋白質(zhì)，另有少量糖蛋白和糖脂。生理功能：a：控制膜內(nèi)外的物質(zhì)交換；b：合成細胞壁各組分的場所c：維持細胞滲透壓的屏障；d：氧化磷酸化或光合磷酸化的產(chǎn)能基地；e：感受外界刺激，傳遞信息第21頁，共55頁，2023年，2月20日，星期一質(zhì)粒（plasmid）:

細菌內(nèi)獨立于染色體以外的能自我復制并穩(wěn)定遺傳的小環(huán)狀DNA分子。原生質(zhì)體（球）：經(jīng)過溶菌酶或青霉素處理過細胞壁的細菌第22頁，共55頁，2023年，2月20日，星期一芽孢（spore）:

某些細菌在其生活史的一定階段，由于生長條件惡劣或營養(yǎng)缺乏而在細胞內(nèi)形成的一種休眠體。第23頁，共55頁，2023年，2月20日，星期一伴胞晶體（parasporalcrystal）：芽孢桿菌屬有些種如蘇云金芽孢桿菌(bacillusthuringiensis,簡稱為Bt)在形成的芽孢的同時，細胞內(nèi)產(chǎn)生一個菱形或雙錐形的堿性蛋白晶體第24頁，共55頁，2023年，2月20日，星期一細胞壁以外的結(jié)構(gòu)鞭毛（flagella）：自細胞膜長出，游離于細胞外，有基礎(chǔ)小體、鉤狀體和絲狀體三部分組成,負責細菌的運動。菌毛（fimbria）:增加細菌吸附于其他物體或細胞的能力第25頁，共55頁，2023年，2月20日，星期一細菌的繁殖方式細菌一般進行無性繁殖，表現(xiàn)為二分裂法繁殖，少數(shù)細菌存在著有性接合(借助性菌毛)。第26頁，共55頁，2023年，2月20日，星期一真細菌中的其他種類：放線菌（actinomycete）鞘細菌（sheathedbacteria）滑動細菌（glidingbacteria）第27頁，共55頁，2023年，2月20日，星期一放線菌微觀結(jié)構(gòu)圖第28頁，共55頁，2023年，2月20日，星期一放線菌放線菌在形態(tài)上與真菌相似。然而，放線菌是屬于一類具有分支狀菌絲體的細菌。主要依據(jù)為：①同屬原核微生物：細胞核無核膜、核仁和真正的染色體；細胞質(zhì)中缺乏線粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)等細胞器；核糖體為70S；②細胞結(jié)構(gòu)和化學組成相似：細胞具細胞壁，主要成分為肽聚糖，并含有DPA；放線菌菌絲直徑與細菌直徑基本相同；③最適生長PH范圍與細菌基本相同，一般呈微堿性；④都對溶菌酶和抗生素敏感，對抗真菌藥物不敏感；⑤繁殖方式為無性繁殖，遺傳特性與細菌相似。用近代分子生物學手段研究結(jié)果表明為細菌，革蘭染色為陽性第29頁，共55頁，2023年，2月20日，星期一五、古細菌現(xiàn)今最古老的生物群，為地球原始大氣缺氧時代生存下來的活化石。許多種類生活在極端嚴酷的環(huán)境中。為單細胞生物，無真正的核，核糖體蛋白與真核細胞的類似，細胞壁中無肽聚糖，不同于真細菌。第30頁，共55頁，2023年，2月20日，星期一古細菌與（真）細菌的主要區(qū)別：1、16SrRNA序列與細菌不同；2、表面形態(tài)與內(nèi)部結(jié)構(gòu)不同于細菌；3、代謝過程與產(chǎn)物不同；4、主要的呼吸類型不同；5、生活環(huán)境與繁殖速度不同；如：極端嗜熱的古細菌生長要求溫度45~110oC,最適溫度80度以上，有的種最適溫度為105oC，分布在火山口，燃燒過的煤礦內(nèi)。一些稀有酶類的提取來源。第31頁，共55頁，2023年，2月20日，星期一六、真菌（fungus）

最主要的真核微生物，包括多細胞分枝絲狀霉菌（mould）和單細胞酵母菌（yeast）。霉菌的形態(tài)：霉菌菌絲較粗而長，形成的菌落較松散，呈絨毛狀、絮狀或蜘蛛網(wǎng)狀，一般比細菌菌落大幾倍到幾十倍。酵母菌的形態(tài)：與細菌有些相似，但較細菌菌落大而厚，一般呈油脂或臘脂狀，表面光滑、濕潤、呈乳白色或紅色。第32頁，共55頁，2023年，2月20日，星期一培養(yǎng)基上的霉菌與酵母菌形態(tài)第33頁，共55頁，2023年，2月20日，星期一顯微鏡下的絲狀真菌與酵母菌啤酒酵母絲狀真菌第34頁，共55頁，2023年，2月20日，星期一真菌的繁殖真菌的繁殖，可以通過斷裂、出芽和產(chǎn)生孢子的方式進行無性繁殖。又可以通過配子的融合和減數(shù)分裂產(chǎn)生孢子而進行有性繁殖。真菌不同的種類及不同的繁殖方式可分別產(chǎn)生不同的孢子（有性孢子或無性孢子）。第35頁，共55頁，2023年，2月20日，星期一無性繁殖酵母菌最常見的無性繁殖方式是芽殖。芽殖發(fā)生在細胞壁的預定點上，此點被稱為芽痕，每個酵母細胞有一至多個芽痕。第36頁，共55頁，2023年，2月20日，星期一有性繁殖

通過兩個性細胞即配子或兩個性器官即配子囊交配，即經(jīng)過質(zhì)配、核配和減數(shù)分裂三個不同的時期來產(chǎn)生新的個體的繁殖方式。第37頁，共55頁，2023年，2月20日，星期一七、藻類；藻類是一類真核生物(有些也為原核生物，如藍藻門的藻類）。主要水生，能進行光合作用。體型大小各異，小至長1微米的單細胞的鞭毛藻，大至長達60公尺的大型褐藻。第38頁，共55頁，2023年，2月20日，星期一小球藻（Chlorella）為綠藻門小球藻屬普生性單細胞綠藻，是一種球形單細胞淡水藻類，直徑3～8微米，是地球上最早的生命之一，出現(xiàn)在20多億年前，基因始終沒有變化，是一種高效的光合植物，以光合自養(yǎng)生長繁殖，分布極廣。第39頁，共55頁，2023年，2月20日，星期一小球藻螺旋藻第40頁，共55頁，2023年，2月20日，星期一藍藻是原核生物，又叫藍綠藻藍細菌；大多數(shù)藍藻的細胞壁外面有膠質(zhì)衣，因此又叫粘藻。在所有藻類生物中，藍藻是最簡單、最原始的一種。藍藻是單細胞生物，沒有細胞核，但細胞中央含有核物質(zhì)，通常呈顆粒狀或網(wǎng)狀，染色質(zhì)和色素均勻的分布在細胞質(zhì)中。該核物質(zhì)沒有核膜和核仁，但具有核的功能第41頁，共55頁，2023年，2月20日，星期一第42頁，共55頁，2023年，2月20日，星期一

謝謝！第43頁，共55頁，2023年，2月20日，星期一課堂檢測：1、請寫出微生物的分類單位；2、詳細闡述革蘭氏染色