微生物与微生物学PPT课件.ppt

微生物与微生物学,微生物概述一、微生物的概念微生物是一群体形微小、结构简单、增殖迅速、分布广泛、肉眼不能直接观察，须借助显微镜放大数百倍至数万倍才能看到的微小生物。,微生物的个体极其微小，要测量它们，必须用um或nm作单位。如一个典型的球菌体积仅为um3；它们的结构也是非常简单的，大多数微生物为单细胞，只有少数为简单的多细胞。体积小、面积大,二、微生物的主要特点,1.个体微小、结构简单(体积小、面积大）,科学家研究发现微生物吸收和转化物质的能力比动物、植物要高很多倍，如在合适的环境下，Escherichiacoli（大肠杆菌）每小时内可消耗其自重2000倍的乳糖。Candidautilis(产朊假丝酵母)合成蛋白质的能力比大豆强100倍，比食用公牛强10万倍，微生物的这个特性为它们的高速生长繁殖和产生大量代谢产物提供了充分的物质基础，从而使微生物有可能更好地发挥“活的化工厂”的作用，人类对微生物的利用主要体现在它们的生物化学转化能力上。,2.吸收多，转化快,生物界中，微生物具有惊人的生长繁殖速度，其中二等分裂的细菌尤为突出。人们研究得最透砌的微生物是Escherichiacoli（大肠杆菌），其细胞在合适的生长条件下，每分裂一次的时间是12.5-20.0分钟。如按20分钟分裂一次计，则每小时分裂3次，24小时可达到4.7221024个。,3.生长旺，繁殖快,由于条件的限制，细菌的指数分裂速度只能维持数小时，而在液体培养基中，细菌细胞的浓度一般仅能达到108-109个/ml。微生物的这一特性在发酵工业上体现在：生产效率高、发酵周期短。在生物学基本理论的研究上的优越性：科研周期大大缩短、经费减少、效率提高。当然，对于危害人、畜和植物等的病原微生物或使物品发霉的微生物来说，它们的这个特性就会给人类带来极大的麻烦甚至严重的祸害，因而需要认真对待。,微生物有极其灵活的适应性，这是高等动植物无法比拟的，诸如抗热性、抗寒性、抗盐性、抗酸性、抗压力等能力。例如：在海洋深处的某些硫细菌可在250-300之间生长；嗜盐细菌可在饱和盐水中正常生长繁殖；Thiobacillusthiooxidans(氧化硫杆菌)pH1-2酸性环境中生长。Bacillus.sp.(未定名)的芽孢在琥珀内蜜蜂肠道中已保存了2500万年-4000万年。,4.适应强、易变异,微生物的个体一般都是单倍体，加之它具有繁殖快、数量多以及与外界环境直接接触等原因，虽然微生物的变异频率仅为(10-6-10-9)，也可在短时间内产生大量变异的后代。在微生物育种中利用变异这一特性可获得高产菌株。如：在1943年，利用Penicilliumchrysogenum（青霉菌）发酵生产青霉素，青霉素发酵液中只分泌约20单位/ml的青霉素。通过诱变现在发酵液中达到5万-10万单位/ml，成本大大降低。,实践中常遇到一些有害变异，在医疗中最常见的致病菌对抗生素所产生的抗药性变异。青霉素43年刚问世时，对Staphylococcusaureusr（金黄色葡萄球菌）最低制菌浓度为0.02ug/ml,由于突变原因制菌浓度不断提高，有的菌株的耐药性竟比原始菌株提高了1万倍。如在40年代用青霉素治疗时，即使是严重感染的病人，每天只需10万单位，而现在成人需10万单位，新生儿也不少于万单位。病情严重时，甚至用数千万。同时也说明了“滥用抗生素无异于玩火”的口号是有充分科学依据的。,细菌抗药性的产生：,在生物圈的每一个角落都有微生物踪迹。如：人体体腔（100-400种，总数约为100万亿，其中数量最多的是（脆弱拟杆菌）。海底（硫细菌，100，140个大气压）、高空（85km）、土壤深层；由于微生物的发现比较迟，加上鉴定微生物种的工作以及划分种的标准等问题较复杂，所以目前确定微生物种数只有10万多种。随着分离、培养方法的改进和研究工作的进一步的深入，将会有更多的微生物被发现。,5.分布广，种类多,三、微生物的分类一）微生物的种类1非细胞型微生物：如病毒。2原核细胞型微生物：细菌、放线菌、支原体、衣原体、螺旋体、立克次体3真核细胞型微生物：真菌,三大类微生物的主要区别,二）微生物的分类单位：,界、门、纲、目、科、属、种（亚种、型、菌株）属:生物学性状基本相同、具有密切关系的种。种：表型特征高度相似、亲缘关系极其相近、与同属内其他种有明显差异的菌株总称。型：细菌种内细分。血清型、噬菌体型菌株（品系）：表示任何由一个独立分离的单细胞繁殖而成的纯种群体。,三）最常见的微生物（细菌）的命名,双名法：瑞典科学家林奈创立。属名(名词，第一个字母大写)种名(形容词,小写)如：StaphylococcusaureusRosenbach属名(葡萄球菌)种名(金黄色的)命名人的名字名词形容词可略(第一个字母大写),第二节微生物与人类的关系1、有益的方面：绝大多数微生物对人类和动、植物是有益的，而且有些是必需的。1）在自然界中元素的循环2）在工业方面的作用3）在农业方面的作用4）在医药方面的作用,2、有害的方面：1）病原微生物：引起人类和动植物致病能引起人和动物致病的微生物叫病源微生物，有八大类：真菌:引起皮肤病。深部组织上感染。放线菌：皮肤，伤口感染。螺旋体：皮肤病，血液感染如梅毒，钩端螺旋体病。,第三节微生物学一、微生物学概念微生物学是研究微生物在一定条件下的形态、结构、生理、遗传变异、生态分布，以及与人类、动植物、自然界之间关系的一门科学。,二、微生物学的分支学科1、按其研究对象分：2、按其所在的环境分：3、按功能与过程分：4、按其应用分：,第四节微生物的发展简史重大发现的年代及代表人物：,1、微生物的发现：1676年，荷兰科学家列文虎克用白制的显微镜，发现许多微小生物，从此揭开了微生物形态学的序幕。,实验微生物时期,巴斯德(法国）：微生物学的奠基人，微生物学之父,1857年，法国科学家巴斯德证实酿酒中发酵与腐败过程都是微生物所致，把微生物学的研究从形态学推进到生理学研究的新水平。,曲颈瓶实验,1877年，德国微生物学家郭霍创立团体培养基，先后从患者排泄物中分离出结核分技杆菌、炭疽杆菌、霍乱弧菌等病原菌，创立了细菌染色法和实验动物感染法，并提