微生物学绪论.ppt

微生物学 课程介绍 理论课32学时 实验课16学时介绍原核微生物 真核微生物 病毒 微生物的营养和培养基 代谢 生长及控制 遗传与变异 微生物生态 应用 传染与免疫 分类等内容 教材与主要参考书 微生物学 第3版 黄秀梨辛明秀主编 2010年 高教出版社微生物学教程周德庆编著 第2版 2002年 高教出版社微生物学沈萍主编 2000年 高等教育出版社现代食品微生物学徐岩等译 第5版 2001年 中国轻工出版社 第一章绪论 微生物与人类关系密切 微生物无处不在 无时不有 我们生活在 微生物的汪洋大海 中 数亿细菌 g土壤 每张纸币带细菌 900万个 人体体表及体内存在大量的微生物 皮肤表面 平均10万个细菌 平方厘米 口腔 细菌种类超过500种 肠道 微生物总量达100万亿 每个喷嚏的飞沫含150000个细菌 病毒 埃博拉病毒 微生物既是人类的敌人 更是人类的朋友在许多重要产品中所起的不可替代的作用 例如 面包 奶酪 啤酒 抗生素 疫苗 维生素 酶等重要产品的生产 它们才使得地球上的物质进行循环 人类生存环境中必不可少的成员 否则地球上的所有生命将无法繁衍下去 一 微生物的基本概念 概念 肉眼难以看清 需要借助光学显微镜或电子显微镜才能观察到的一切微小生物 0 1mm 的总称 是一群形体微小 结构简单的低等生物大多是单细胞 少数为多细胞 还包括一些没有细胞结构的生物 近几年发现的极少数成员肉眼可见 根据其是否有细胞结构分为两类 微生物 无细胞结构 有细胞结构 原核微生物 真核微生物 病毒 亚病毒因子 类病毒 阮病毒等 细菌 放线菌 蓝细菌支原体 衣原体 立克次氏体 螺旋体等 酵母菌 霉菌 蕈菌等真菌 单细胞藻类 原生动物等 德国科学家H N Schulz等1999年在纳米比亚海岸的海底沉积物中发现的一种硫磺细菌 其大小可达0 75mm 被称为 纳米比亚硫磺珍珠 微生物在自然界中广泛存在 三域学说中微生物分布于三个域 显示了微生物分布的广泛性及其在生物界的重要地位 微生物在生命世界的位置 原核生物界 原生生物界 植物界 真菌界 动物界 共同祖先 细菌域 古生菌域 生物五界分类系统图示 原核生物界 原生生物界 真菌界 动物界 共同祖先 细菌域 古生菌域 原核生物界 原生生物界 真菌界 原核生物界 原生生物界 真菌界 细菌域 古生菌域 共同祖先 细菌域 古生菌域 真核生物域 生物三域分类系统图示 二 微生物的特点 形态微小 结构简单代谢旺盛 繁殖快速种类繁多 分布广泛适应性强 异变异此外还有抗性最强 休眠最长等 微生物与其它生物种类的体积比较 动物的模式细胞 动物细胞核 细菌 病毒 动物 植物和微生物个体大小尺度范围 个体小 测量单位为微米 纳米 红血球大肠杆菌葡萄球菌 埃博拉病毒鼻病毒 形态简单 种类多 地球上的微生物估计在100万种以上 目前已发现的有10万种 开发利用的只有1000中左右 代谢旺盛 生物界的普遍规律 某生物个体越小 其单位体重消耗的食物越多 3克地鼠每天消耗与体重等重的粮食 1克闪绿蜂鸟每天消耗两倍于体重的粮食 大肠杆菌每小时消耗2000倍于体重的糖 繁殖速度快 大肠杆菌37 培养在牛奶中 20min即可分裂一次 经过24h培养 一个细菌可以繁殖为4 1036个细胞 繁殖率比动物快2000倍 比植物快500倍 适应性强 抗热 有的细菌能在250 的条件下生长 有些细菌的芽孢 需加热煮沸8小时才被杀死抗寒 有些微生物可以在 12 30 的低温生长 抗酸碱 细菌能耐受并生长的pH范围pH0 5 13 抗压力 有些细菌可在1400个大气压下生长 易变异 青霉素的使用剂量 1940年 10万单位 次1980年 输液80万单位 次2000年 输液800万单位 次青霉素生产菌的发酵水平 1940年 20单位 毫升发酵液2000年 10万单位 毫升发酵液 分布广 万米深海 85公里高空 地层下128米和427米沉积岩中都发现有微生物存在 6百万年前的石生细菌 生活在石质物质中的细菌 采自墨西哥加利福尼亚湾的苔藓虫钙质壳化石中 科学家从南极3500米冰下分离到微生物 南极冰芯样品中的微生物 二 微生物学及其分支 微生物学是研究微生物在一定条件下的形态结构 生理生化 遗传变异及微生物的形态 进化 分类 及其与人类 动物 植物 自然界之间的相互作用等生命活动规律的一门学科 三 微生物学的发展简史 微生物的发现由来已久 根据发展程度分为五个阶段史前期初创期奠基期发展期成熟期 史前期 直观应用时期 8000年前 公元1676年 微生物酿酒 制醋 制酱 种人痘防天花 宋朝时期 等等 古罗马医生G Fracastoro 疾病是由肉眼看不见的生物引起的 我国明末医生吴又可提出 戾气 学说 认为传染病的病因是一种看不见的 戾气 传播途径以口 鼻为主 初创时期 形态学发展时期 1676 1861年 使用显微镜观察微生物世界的时期 代表人物 列文 虎克 1676年 微生物学的先驱荷兰人列文虎克利用自制的显微镜 50 300倍 观察到了一些细菌和原生生物 首次揭示了微生物世界 A C F Q 杆菌E 球菌H 球菌的聚集体 列文虎克向英国皇家学会的信中对细菌形态的描绘 奠基时期 生理学发展时期 1861年 1897年 虎克发现微生物之后的200年间 微生物的研究基本上停留在形态描述和分门别类的研究阶段 直到19世纪中期 以法国的巴斯德和德国的科赫为代表的科学家才将微生物的研究从形态描述推进到生理学研究阶段 揭露了微生物是造成腐败发酵和人畜疾病的原因 并建立了分离 培养 接种 灭菌等一系列独特的微生物技术 从而奠定了微生物学的基础 同时开辟了医学和工业微生物等分支学科 巴斯德和科赫是微生物学的奠基人 巴斯德 路易斯 1822 1895 法国科学家微生物的奠基人 为微生物学的发展作出了卓越贡献 彻底否认了 自然发生说 曲颈瓶实验证实发酵是由微生物引起的免疫学 预防接种狂犬疫苗发明了巴氏消毒法 曲颈瓶实验 曲颈瓶实验 罗伯特 科赫 1843 1910 德国医生 细菌学家细菌学的奠基人 在病原菌的研究 细菌的分离 培养等方面作出杰出贡献 科赫的主要贡献 证实了炭疽病菌是炭疽病的病原菌发现了肺结核病的病原菌提出了证明某种微生物是否为某种疾病病原体的基本原则 科赫原则建立了一系列微生物操作技术 为微生物学的发展奠定了技术基础 发明琼脂固体培养基 细菌染色方法 用固体培养基分离纯化微生物等 科赫法则 证明某微生物是某疾病病原菌的四项要求 1 在患病动物中存在可疑病原有机体 而健康动物中没有 2 可疑有机体在纯培养中生长 3 纯培养中的可疑有机体细胞 能引起健康动物发病 4 可疑有机体被再次分离 并且和最初分离的有机体一样 发展期 生物化学水平时期 1897 1953