微生物学原理（培训讲义）

微生物学原理,主讲胡健联系电-mailhuj,第一讲我们身边的微生物,一、微生物的发现,1676年，荷兰，列文虎克，单式显微镜（复制品）,一、微生物的发现,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,二、什么叫微生物?,细小的肉眼看不见的生物称微生物。,非细胞生物原核生物部分真核生物（真菌、藻类、原生动物）,微生物,1体积小，比表面积大,单位：um(10-6m)或nm(10-9m),微生物的体积大小,三、微生物的特点,微生物的比表面积,比表面积：个体的表面积与体积之比。,设定：人的比表面积=1则：大肠杆菌的比表面积=30万,2、吸收多，转化快,人（50kg）5001000g/d地鼠（体重3g）3g/d大肠杆菌细胞重量2000倍糖/h,奶牛（500kg）合成0.5kg蛋白质/24h微生物细胞合成30-40倍的细胞物质/24h,吸收多,转化快,3、生长旺，繁殖速,大肠杆菌在合适的生长条件下：12.520分钟繁殖1代每小时分裂3代，由1个变成8个。经24小时分裂72代，重约4722吨经48小时可产生2.21043个后代，4000倍于地球重。,4、适应性强，易变异,1、对营养物质的利用上的适应性。2、对环境条件尤其是恶劣的“极端环境”的适应性。耐0196低温耐250300的高温耐盐（饱和盐水）耐干燥（产芽孢细菌、真菌孢子）耐酸碱、耐缺氧、耐毒物、抗辐射,适应性强,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800万-1000万单位/次,五、分布广，种类多,微生物在自然界的分布：无处不在，无孔不入,分布广,土壤空气水域生物体内外,极端环境,正常环境,高空深海底2000米深的地层温泉,种类多,地球上的微生物：估计有100万种以上已发现的微生物：约有10万种已开发利用的微生物：约1000种,1、史前时期（直观应用时期）,四、微生物学的前世今生,春秋战国时期微生物分解有机物质,沤粪积肥。公元二世纪的神农本草经白僵蚕治病。公元6世纪后魏的贾思勰齐民要术谷物制曲、酿酒、制酱、造醋、腌菜。豆科植物与其它作物轮作,2、初创时期（形态学发展时期）,（17世纪下半叶十九世纪中叶）使用显微镜观察微生物世界的时期。代表人物：列文虎克,贡献:（）发现了微生物世界（）科学地描述了微生物的形态并阐述了它们的繁茂性,3、奠基时期（生理学发展时期）,十九世纪下叶有关微生物的两个疑难问题：1、生物是自然产生的吗？2、传染性疾病的本质是什么？,、巴斯德与自然发生学说,法国，化学家，路易斯巴斯德,、巴斯德与自然发生说,新鲜食品,搁置,细菌检定,无细菌,腐败食品,细菌检定,有细菌,由非生命的物质自然发生,自然发生说,、巴斯德与自然发生说,巴斯德反驳自然发生说的三个实验,第一个实验,空气,乙醇、醚混合物,棉纤维,沉淀物,检测,、巴斯德与自然发生说,巴斯德反驳自然发生说的三个实验,第二个实验,加热,营养液,密封,放置,细菌检测,无细菌检出,自然发生说质疑：无机物自然变为生命有机体必须提供新鲜的空气,、巴斯德与自然发生说,巴斯德反驳自然发生说的三个实验,第三个实验,、巴斯德与自然发生说,巴斯德反驳自然发生说的三个实验,第三个实验,、巴斯德与自然发生说,巴斯德反驳自然发生说的三个实验,第三个实验,、科赫与疾病的病菌说,德国，乡村医生，科赫,健康者,病者,接触传染物,感染得病,4、发展时期（生物化学水平）,始于二十世纪初，代表人物：E.Echner（1897年）,酵母细胞,石英砂研磨,过滤,滤液,葡萄糖,酵母细胞,酒精、CO2,5、成熟时期（分子水平）,始于二十世纪五十年代电子显微镜的使用DNA的发现,五微生物的主要种类及特征,非细胞生物真细菌古细菌真核生物,原核生物,1、细菌形态球状-球菌杆状-杆菌螺旋状-螺旋菌,（大小、形状、隆起形状、边缘和表面状况、颜色、黏度、硬度、透明度等）,菌落特征菌落：微生物单细胞在平板培养基上生长繁殖，形成肉眼能看到的，具有一定形态特征的群体。,2、蓝细菌（蓝藻）,形状：球状、杆状，单细胞或多细胞连接的丝状。,大小：直径范围，0.560m,大多3-10m。,1、形态大小：,代表类群：铜色微囊藻属曲鱼腥藻属大颤藻属,3、放线菌,介于细菌与丝状真菌之间而又接近于细菌的一类多核单细胞的丝状原核生物。,依据分布和功能分类,放线菌的菌落特征,3、放线菌,A：诺尔斯氏链霉菌B：皮疽诺卡氏菌；C：酒红指孢囊菌D：游动放线菌；E：小单胞菌F：皱双孢马杜拉放线菌,放大镜下可见菌落外围具辐射状菌丝。,菌落相对于其它细菌来说较小；,菌落质地致密，表面光平或有皱折；,链霉菌属诺卡菌属小单孢菌属,代表属,4、古细菌,产甲烷菌极端嗜盐菌极端嗜热菌无细胞壁的古细菌,美国黄石公园的间歇泉中漂流的彩色的古细菌,在营养基质上形成绒毛状、蜘蛛网状或絮状菌丝体的真菌。,、霉菌（丝状真菌）,霉菌在水处理中的应用,对污水中各种有机质的降解（活性污泥）特殊有毒废水的处理（硝基，无机氰化物，去除率达以上）高浓度重金属离子废水的处理,6、酵母菌,基本特征：单细胞椭圆形、圆形或柱形。宽1-5um,长5-30um。,酵母菌的菌落特征,啤酒酵母的菌落,红酵母的菌落,1处理高浓度的有机废水（淀粉废水油脂废水味精废水）菌体蛋白生产利用酵母菌处理含苯酚废水,酵母菌在水处理中的应用,7、藻类,纺锤形硅藻,绿藻：A微星鼓藻（单细胞）B团藻（多个细胞集合）C栅藻（个细胞排列）D水绵（丝状）,8、原生动物,形态：单细胞，圆形、卵形、长形等，多呈扁平状。大小：直径3