《微生物基》課件-單元一 微生物概述

微生物學(xué)基礎(chǔ)單元一微生物學(xué)基礎(chǔ)概述項(xiàng)目一什么是微生物一、人類對(duì)微生物的認(rèn)識(shí)

1微生物的概念個(gè)體微小(<0.1ｍｍ):?級(jí)細(xì)胞、?級(jí)病毒構(gòu)造簡(jiǎn)單：?jiǎn)渭?xì)胞或簡(jiǎn)單多細(xì)胞或非細(xì)胞（分子生物）進(jìn)化低等２人類為什么長(zhǎng)期對(duì)微生物缺乏認(rèn)識(shí)？個(gè)體微小外貌不顯雜居混生因果難聯(lián)一、人類對(duì)微生物的認(rèn)識(shí)３人類對(duì)微生物種類的認(rèn)識(shí)原核類微生物：細(xì)菌，放線菌，支原體，衣原體，立克次氏體，藍(lán)細(xì)菌真核類微生物：真菌（酵母菌，霉菌），原生動(dòng)物，顯微藻類非細(xì)胞類微生物：病毒，類病毒，朊病毒一、人類對(duì)微生物的認(rèn)識(shí)４對(duì)微生物分類的認(rèn)識(shí)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(xué)上的地位是：

界(Kindom)：真菌界門(Phyllum)：真菌門綱(Class)：子囊菌綱目(Order)：內(nèi)孢霉目科(Family)：內(nèi)孢霉科屬(Genus)：酵母屬種(Species)：啤酒酵母一、人類對(duì)微生物的認(rèn)識(shí)４對(duì)微生物分類的認(rèn)識(shí)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(guān)系極其接近，與同屬內(nèi)其他種有明顯差別的菌株的總稱。亞種(subspecies）：為種內(nèi)的再分類。當(dāng)某一個(gè)種內(nèi)的不同菌株存在少數(shù)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(shí)，可以將這些菌株細(xì)分成兩個(gè)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(xì)分。當(dāng)同種或同亞種內(nèi)不同菌株之間的性狀差異不足以分為新的亞種時(shí)，可以細(xì)分為不同的型。

例如：按寄主的不同將結(jié)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(duì)微生物的認(rèn)識(shí)４對(duì)微生物分類的認(rèn)識(shí)菌株（strain）:表示任何由一個(gè)獨(dú)立分離的單細(xì)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(gè)菌株。如：大腸埃希氏桿菌的兩個(gè)菌株：EscherichiacoliB和EscherichiacoliK12種是分類學(xué)上的基本單位，菌株是應(yīng)用的基本單位，因?yàn)橥痪N的不同菌株在產(chǎn)酶種類上或代謝物產(chǎn)量上會(huì)有很大的不同和差別

一、人類對(duì)微生物的認(rèn)識(shí)５對(duì)微生物的命名微生物的學(xué)名：是微生物的科學(xué)名稱，它是按照有關(guān)微生物分類國(guó)際委員會(huì)擬定的法則命名的。學(xué)名由拉丁詞、或拉丁化的外來詞組成。學(xué)名的命名采用雙名法。

雙名法：

學(xué)名=屬名+種名+首次定名人+現(xiàn)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(duì)微生物的認(rèn)識(shí)５對(duì)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(jiǎn)明和大眾化的特點(diǎn)，但含義不夠確切。如：一、人類對(duì)微生物的認(rèn)識(shí)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)，易變異分布多，種類廣二、微生物的五大共性幾百噸的發(fā)酵罐內(nèi)裝滿發(fā)酵液，為什么幾天內(nèi)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(diǎn)息息相關(guān)1個(gè)體小，面積大描述細(xì)菌、霉菌、酵母菌用微米（?），1㎜＝1000?;描述病毒用納米（?），1?＝1000?；1500個(gè)桿菌首尾相連＝一粒芝麻的長(zhǎng)度；10--100億個(gè)細(xì)菌的質(zhì)量＝1毫克；比面值（面積／體積）極大，利于營(yíng)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(zhuǎn)化快乳糖發(fā)酵細(xì)菌在１小時(shí)內(nèi)可分解自重的1000-10000倍的乳糖，人需要500年;產(chǎn)朊假絲酵母合成蛋白質(zhì)的能力比大豆強(qiáng)100倍，比食用公牛強(qiáng)１０萬倍；實(shí)現(xiàn)發(fā)酵工業(yè)的短周期、高效率生產(chǎn)，微生物被稱為“活的化工廠”。二、微生物的五大共性３生長(zhǎng)旺，繁殖快代時(shí)短：大腸桿菌（Escherichiacoli

）的代時(shí)是２０分鐘，在適宜的生長(zhǎng)條件下，一個(gè)大腸桿菌經(jīng)過４８小時(shí)，會(huì)變成2.2×1043個(gè)，重量可達(dá)到2.2×1025噸，相當(dāng)于4000個(gè)地球的重量。二、微生物的五大共性３生長(zhǎng)旺，繁殖快部分微生物的代時(shí)二、微生物的五大共性３生長(zhǎng)旺，繁殖快微生物生長(zhǎng)旺繁殖快的意義

√當(dāng)利用微生物進(jìn)行發(fā)酵生產(chǎn)時(shí)，繁殖速度快可縮短發(fā)酵周期，如幾百噸的麥芽汁經(jīng)過２個(gè)星期就能發(fā)酵出啤酒；×微生物生長(zhǎng)繁殖的速度快，引起的腐爛變質(zhì)速度也快，對(duì)食品糧食等原材料造成的損失也大；×在醫(yī)學(xué)上，當(dāng)微生物造成感染時(shí)，傳染病發(fā)展的速度快。

二、微生物的五大共性４適應(yīng)強(qiáng)，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(xì)菌在250℃－300℃也能正常生長(zhǎng)；嗜鹽細(xì)菌可在飽和鹽水中正常生長(zhǎng)繁殖；許多微生物尤其是產(chǎn)芽胞的細(xì)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(yīng)強(qiáng)表現(xiàn)在：４適應(yīng)強(qiáng)，易變異微生物對(duì)外界環(huán)境很敏感，很容易受各種外界環(huán)境的誘導(dǎo)引發(fā)變異；微生物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，缺乏免疫監(jiān)控系統(tǒng)，也使它們?nèi)菀装l(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(shù)量多，因而在短時(shí)間內(nèi)可出現(xiàn)大量變異的后代。

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

（金黃色葡萄球菌）最低制菌濃度為0.02ug/ml,由于突變?cè)蛑凭鷿舛炔粩嗵岣?，在上世紀(jì)40年代用青霉素治療時(shí)，即使是嚴(yán)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(yán)重時(shí)，甚至用數(shù)千萬單位才有效。說明“濫用抗生素?zé)o異于玩火”的口號(hào)是有充分科學(xué)依據(jù)的。微生物生長(zhǎng)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(jié)果表現(xiàn)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(yíng)；空氣、水體、動(dòng)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(xiàn)在：一個(gè)噴嚏中約含4,500-15,0000個(gè)細(xì)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(shù)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(chǎn)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(diǎn)。

二、微生物的五大共性種類多表現(xiàn)在：項(xiàng)目二什么是微生物學(xué)一、微生物學(xué)的發(fā)展促進(jìn)了人類的進(jìn)步

1微生物學(xué)的發(fā)展史感性認(rèn)識(shí)期：約8000年前-1676年，未發(fā)現(xiàn)微生物個(gè)體，不自覺的應(yīng)用微生物進(jìn)行釀酒、發(fā)面、釀醋、制醬、漚肥、治病等；形態(tài)學(xué)時(shí)期：1676-1861年，列文虎克第一次發(fā)現(xiàn)了微生物個(gè)體并對(duì)微生物進(jìn)行了形態(tài)描述；

1微生物學(xué)的發(fā)展史生理學(xué)時(shí)期：即奠基期，1861-1953年；

巴斯德（法國(guó)，1822-1895），微生物學(xué)奠基人；不朽功績(jī)：巴氏消毒法解決“酒病”問題；曲頸瓶實(shí)驗(yàn)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(xué)的發(fā)展促進(jìn)了人類的進(jìn)步

1微生物學(xué)的發(fā)展史生理學(xué)時(shí)期：即奠基期，1861-1953年；

一、微生物學(xué)的發(fā)展促進(jìn)了人類的進(jìn)步

1微生物學(xué)的發(fā)展史生理學(xué)時(shí)期：巴斯德成功研制狂犬病毒疫苗

一、微生物學(xué)的發(fā)展促進(jìn)了人類的進(jìn)步

1微生物學(xué)的發(fā)展史生理學(xué)時(shí)期：科赫（1843-1910）,微生物獵手，現(xiàn)代細(xì)菌學(xué)之父

一、微生物學(xué)的發(fā)展促進(jìn)了人類的進(jìn)步

1微生物學(xué)的發(fā)展史生理學(xué)時(shí)期：1897年，德國(guó)人布赫納發(fā)現(xiàn)酵母菌的提取物也能發(fā)酵產(chǎn)乙醇，開創(chuàng)了微生物生物化學(xué)時(shí)期；

1929年，英國(guó)人弗萊明發(fā)現(xiàn)了人類第一個(gè)抗生素－青霉素；

一、微生物學(xué)的發(fā)展促進(jìn)了人類的進(jìn)步

1微生物學(xué)的發(fā)展史分子微生物學(xué)時(shí)期：1953年以后，克里克、沃森ＤＮＡ雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的建立；

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

1995年，流感嗜血桿菌全基因組序列測(cè)定完成，促進(jìn)了生物信息學(xué)時(shí)代的到來。

一、微生物學(xué)的發(fā)展促進(jìn)了人類的進(jìn)步

２微生物學(xué)的發(fā)展和人類的進(jìn)步在醫(yī)療保健戰(zhàn)線上的六大“戰(zhàn)役”外科消毒手術(shù)的建立尋找人畜病原菌免疫防治法的應(yīng)用化學(xué)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(shù)使微生物生產(chǎn)生化藥物一、微生物學(xué)的發(fā)展促進(jìn)了人類的進(jìn)步２微生物學(xué)的發(fā)展和人類的進(jìn)步在工業(yè)發(fā)展過程中的六個(gè)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(shù)深層液體通氣攪拌培養(yǎng)代謝調(diào)控理論在發(fā)酵工業(yè)上的應(yīng)用生物工程的興起一、微生物學(xué)的發(fā)展促進(jìn)了人類的進(jìn)步２微生物學(xué)的發(fā)展和人類的進(jìn)步微生物學(xué)促進(jìn)了農(nóng)業(yè)的進(jìn)步：以菌治病、以菌增肥、以菌當(dāng)飼料等；與生態(tài)和環(huán)境保護(hù)的關(guān)系：污染物的生物降解和生物轉(zhuǎn)化一、微生物學(xué)的發(fā)展促進(jìn)了人類的進(jìn)步２微生物學(xué)的發(fā)展和人類的進(jìn)步微生物學(xué)對(duì)生物學(xué)基礎(chǔ)理論研究的貢獻(xiàn)以微生物為研究對(duì)象解決了生物學(xué)上的許多重大爭(zhēng)論問題是分子生物學(xué)的三大來源和三大支柱之一促使經(jīng)典遺傳學(xué)發(fā)展為分子遺傳學(xué)促進(jìn)基因工程的發(fā)展一、微生物學(xué)的發(fā)展促進(jìn)了人類的進(jìn)步遺傳物質(zhì)是DNA--通過研究微生物來揭示這一科學(xué)問題的１微生物學(xué)的概念是一門研究微生物的形態(tài)構(gòu)造、營(yíng)養(yǎng)特點(diǎn)、