微生物学的发展史

微生物学的发展史第1页，共35页，2023年，2月20日，星期六第一节微生物的基本概念一、微生物的发现

1676年，荷兰，列文虎克，单式显微镜（复制品）第2页，共35页，2023年，2月20日，星期六第一节微生物的基本概念一、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第3页，共35页，2023年，2月20日，星期六

第一节微生物的基本概念二、微生物的定义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）微生物第4页，共35页，2023年，2月20日，星期六一、体积小，比表面积大单位：um(10-6m)或nm(10-9m)2μm0.5μm杆菌80个杆菌肩并肩总宽度=1根头发丝的宽度1500个杆菌首尾相连总长度=1粒芝麻的长度微生物的体积大小第二节微生物的特点第5页，共35页，2023年，2月20日，星期六不同生物类型细胞大小的比较第二节微生物的特点一、体积小，比表面积大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

第6页，共35页，2023年，2月20日，星期六一、体积小，比表面积大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：(与人等重)大肠杆菌比表面积=30万第二节微生物的特点设球菌半径r=0.5μm球菌表面积(S)＝4πｒ2＝3.1416μｍ2

球菌体积(V)＝4／3πｒ3＝0.236μｍ3

比表面=S/V＝3.1416/0.5236=6

设球菌半径ｒ＝2μｍ

球菌面积(S)＝50.3μｍ2

球菌体积(V)＝33.5μｍ3

比表面=S/V＝50.3/33.5＝1.5第7页，共35页，2023年，2月20日，星期六二、吸收多，转化快人（50kg）500~1000g/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微生物细胞合成自身重量30-40倍的细胞物质/24h吸收多转化快第二节微生物的特点第8页，共35页，2023年，2月20日，星期六三、生长旺，繁殖速大肠杆菌在合适的生长条件下：12.5~20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2.2×1043个后代。第二节微生物的特点地球重的4000倍微生物代时及每日增殖率微生物名称代时(分)温度日增殖率乳酸菌38252.7×10^11大肠杆菌18371.2×10^24根瘤菌110258.2×10^3枯草杆菌31307.2×10^13光合细菌144301.0×10^3酿酒酵母120304.1×10^3念珠藻1380252.1硅藻1020202.64小球藻4202510.6草履虫642264.92

第9页，共35页，2023年，2月20日，星期六四、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0～－196℃低温耐250℃～300℃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、抗辐射适应性强第二节微生物的特点第10页，共35页，2023年，2月20日，星期六四、适应性强，易变异易变异青霉素生产菌的发酵水平1940年每毫升20单位2000年每毫升10万单位青霉素的使用剂量：1940年10万元单位/次1980年：输液80万单位/次2000年：输液800万-1000万单位/次第二节微生物的特点青霉素对金黄色葡萄球菌最低抑制浓度0.02μg/ml200μg/ml第11页，共35页，2023年，2月20日，星期六五、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米深的地层温泉第二节微生物的特点第12页，共35页，2023年，2月20日，星期六五、分布广，种类多60年前，中国人乘飞机采集了160米到5300米的高空的气样并分析了其中的微生物发布状况。第二节微生物的特点第13页，共35页，2023年，2月20日，星期六五、分布广，种类多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

第二节微生物的特点微生物的微观性研究手段的限制分离培养的局限第14页，共35页，2023年，2月20日，星期六第三节微生物在生物界的地位无细胞结构生物—病毒具细胞结构生物生物原核生物真核生物真细菌古细菌真菌藻类原生动物动物植物真细菌真菌藻类原生动物动物植物真核生物古细菌生物沃氏提出的三域（三原界）分类系统第15页，共35页，2023年，2月20日，星期六一、史前时期（直观应用时期）第四节微生物学的发展历史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第16页，共35页，2023年，2月20日，星期六二、初创时期（形态学发展时期）第四节微生物学的发展历史（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:（１）发现了微生物世界（２）科学地描述了微生物的形态并阐述了它们的繁茂性．第17页，共35页，2023年，2月20日，星期六三、奠基时期（生理学发展时期）第四节微生物学的发展历史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？第18页，共35页，2023年，2月20日，星期六三、奠基时期（生理学发展时期）第四节微生物学的发展历史１、巴斯德与自然发生学说法国，化学家，路易斯·巴斯德第19页，共35页，2023年，2月20日，星期六三、奠基时期（生理学发展时期）第四节微生物学的发展历史１、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第20页，共35页，2023年，2月20日，星期六三、奠基时期（生理学发展时期）第四节微生物学的发展历史１、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第21页，共35页，2023年，2月20日，星期六三、奠基时期（生理学发展时期）第四节微生物学的发展历史１、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第22页，共35页，2023年，2月20日，星期六三、奠基时期（生理学发展时期）第四节微生物学的发展历史１、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第23页，共35页，2023年，2月20日，星期六三、奠基时期（生理学发展时期）第四节微生物学的发展历史１、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第24页，共35页，2023年，2月20日，星期六三、奠基时期（生理学发展时期）第四节微生物学的发展历史１、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第25页，共35页，2023年，2月20日，星期六２、科赫与疾病的病菌说三、奠基时期（生理学发展时期）第四节微生物学的发展历史德国，乡村医生，科赫第26页，共35页，2023年，2月20日，星期六２、科赫与疾病的病菌说三、奠基时期（生理学发展时期）第四节微生物学的发展历史健康者病者接触传染物感染得病第27页，共35页，2023年，2月20日，星期六２、科赫与疾病的病菌说三、奠基时期（生理学发展时期）第四节微生物学的发展历史科赫的有关实验——病原菌的发现炭疽病——炭疽芽孢杆菌科赫法则(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；第28页，共35页，2023年，2月20日，星期六２、科赫与疾病的病菌说三、奠基时期（生理学发展时期）第四节微生物学的发展历史主要贡献：

建立了疾病细菌说；首创了细菌染色法；首创了细菌的纯培养——固体培养基提出了著名的科赫法则。第29页，共35页，2023年，2月20日，星期六三、奠基时期（生理学发展时期）第四节微生物学的发展历史３、贝耶林克

加富培养４、维诺格拉斯基

土壤微生物研究的生态学观点和原位研究路线。第30页，共35页，2023年，2月20日，星期六四、发展时期（生物化学水平）第四节微生物学的发展历史始于二十世纪初，代表人物：E.Eüchner（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第31页，共35页，2023年，2月20日，星期六五、成熟时期（分子水平）第四节微生物学的发展历史始于二十世纪五十年代电子显微镜的使用DNA的发现第32页，共35页，2023年，2月20日，星期六第五节环境微生物学的研究内容一、自然环境中微生物的多样性二、自然环境中的微生物生态学研究

三、污染环境中的微生物生态学研究四、废弃物生物处理中微生物学原理和方法的研究生物膜法活性污泥法环境微生物学：研究人类的生存环境与微生物之间相互关系的科学。微生物学环境生物学环境微生物学第33页，共35页，2023年，2月2