微生物概述专题知识讲座

微生物概述专题知识讲座第1页微生物概述专题知识讲座第2页重点、难点：微生物概念微生物特点第一章绪论微生物概述专题知识讲座第3页第一节微生物及其特点第二节微生物学研究对象、任务和分支学科第三节微生物学发展进程第四节学习微生物学主要意义微生物概述专题知识讲座第4页一、什么是微生物

微生物通常是指一切肉眼看不见或看不清微小生物总称。通常个体微小、结构简单。第一节微生物及其特点微生物概述专题知识讲座第5页

人体体表及体内存在大量微生物：

皮肤表面：平均10万个细菌/cm2；口腔：细菌种类超出500种；

肠道：微生物总量达100万亿，粪便干重1/3是细菌，每克粪便细菌总数为：1000亿个；微生物无处不在，我们无时不生活在“微生物海洋”中。

细菌数亿/g土壤，土壤中细菌总重量预计为：10034×1012

吨；每个喷嚏飞沫含4500-150000个细菌，重感冒患者为8500万；

每张纸币带细菌：900万个；微生物与人类微生物概述专题知识讲座第6页鼠疫（黑死病）：是一个由鼠疫杆菌引发烈性传染病，常先引发淋巴结炎，重者引发败血症或肺炎。从公元六世纪到20世纪初共发生过3次，死亡人数近两亿，这个数字比死亡最惨重第二次世界大战死亡人数（1.1亿）还多。最广为人知也最为悲惨鼠疫发生在中世纪欧洲（1346年），造成了欧洲1/3到1/2人口死亡。20世纪中叶，抗生素创造使得鼠疫成了轻易治愈疾病师道南《天愚集》：清乾隆年间，“东死鼠，西死鼠，人见死鼠如见虎。鼠死未几日，人死如圻堵”；“昼死人，莫问数，日色惨淡愁云护。三人行未十步路，忽死两人横截路”。微生物概述专题知识讲座第7页马铃薯晚疫病（霉菌引发病害）十九世纪中叶，因为第一次绿色革命结果，在欧洲普遍只种植单一高产粮食作物马铃薯，因为气候异常，致使欧洲马铃薯晚疫病大流行，毁灭了5/6马铃薯，个别地方甚至颗粒无收。有近一百万人直接或间接被饿死，164万人逃往北美。但人们不知道这就是微生物给人类带来灾难。微生物概述专题知识讲座第8页许多已被人类征服传染病又有"卷土重来"之势。如肺结核、疟疾、霍乱等。

当前全世界有18.6亿人患结核病，相当于全球人口32%。微生物概述专题知识讲座第9页

当今面临新瘟疫艾滋病（AIDS）癌症军团病（Legionellapneumophila）埃博拉病毒病疯牛病非经典肺炎禽流感猪流感微生物概述专题知识讲座第10页二、微生物特点体积小，面积大吸收多，转化快生长旺，繁殖快适应强，易变异分布广，种类多微生物概述专题知识讲座第11页比面值：单位体积所占有表面积为比面值。巨大营养物质吸收面；巨大废物排泄面；巨大信息交换面；由此产生其余四个共性。1.体积小、面积大微生物特点——五大共性乳酸杆菌120,000豌豆6.0鸡蛋1.5体重200磅人0.3意义：微生物概述专题知识讲座第12页

个体形态需要借光学显微镜或电子显微镜观察微生物概述专题知识讲座第13页电子显微镜微生物概述专题知识讲座第14页肉眼可观察到微生物

聚集群体－菌落微生物概述专题知识讲座第15页2.吸收多、转化快3克地鼠天天消耗与体重等重粮食；1克闪绿蜂鸟天天消耗两倍于体重粮食；大肠杆菌(Escherichiacoli)每小时消耗倍于体重糖。人：500年（按400斤/年计算）发酵乳糖细菌1h能消耗它们本身重量1000~10000倍乳糖；Candidautilis（产朊假丝酵母）合成蛋白质能力比大豆强100倍，比食用公牛强10万倍；微生物是活化工厂；微生物概述专题知识讲座第16页

（1）缓解人类面临人口增加与食物供给矛盾

500kg食用公牛，24h从食物中浓缩0.5kg蛋白质；500kg酵母菌利用糖蜜和氨水为原料，在24h内可合成5万kg优良蛋白。

3.生长旺、繁殖快比如：大肠杆菌在最适生长条件下，每12.5~20min细胞就能分裂1次。微生物概述专题知识讲座第17页（2）对生物学基本理论研究带来极大优越性

使科研周期大大缩短、经费降低、效率提升（E.coli:G=17min，如研究环境原因对基因突变影响。）（3）生产效率高、周期短

酿酒酵母，在单罐发酵时，几乎每12h即可收获一次，每年可收获百次，这是其它农作物不可能到达“复种指数”。微生物概述专题知识讲座第18页4.适应强，易变异(1)适应性——生物界之最耐高温：250℃—300℃海洋深处一些硫细菌耐低温：-196℃和-253℃低温（大部分细菌）耐盐：嗜盐菌能在32%饱和盐水中正常生活耐干燥：芽孢菌在干燥条件下可保藏上千年耐酸：能生长在pH=0.5H2SO4环境中(氧化硫硫杆菌）

耐碱：pH=10.7（脱氮硫杆菌）

耐辐射、耐压、耐缺氧、耐毒物等★任何有其它生物生存环境中，都能找到微生物。而在其它生物不可能生存极端环境中也有微生物存在。微生物概述专题知识讲座第19页(2)易变异有益变异：1943年，20u/mL;80年代，经过不停育种，5万-10万u/mL。有害变异：1943年，注射10万u/d，现在，注射100万u左右；1943年，对金葡最低抑菌浓度为20ng/mL，几年后，其耐药性提升了1万倍；★突变频率普通为10-6～10-9，但因繁殖快，数量多，与外界环境直接接触，因而在短时间内可出现大量变异后代。

★青霉素产量变异、耐药性变异举例微生物概述专题知识讲座第20页5.分布广、种类多(1)分布广无处不在

(2)种类多物种多样性

微生物生理代谢类型多代谢产物种类多遗传基因多样性生态类型多样性微生物概述专题知识讲座第21页微生物学是研究微生物及其生命活动规律学科。研究内容包括微生物形态结构、分类判定、生理生化、生长繁殖、遗传变异、生态分布以及微生物各类群之间，微生物与其它生物之间相互作用、相互影响，微生物在农业、工业、环境保护、医疗卫生事业各方向应用等。第二节微生物学研究对象、任务和分支学科微生物概述专题知识讲座第22页微生物学分支：微生物概述专题知识讲座第23页第三节微生物学发展进程发展时期经历时间特点和标识代表人物史前期80前至公元1676年人类已在应用微生物，如发酵、酿造等，但未发觉微生物存在。各国劳感人民初创期1676年至1861年第一次发觉微生物存在。列文虎克奠基期1861年至1897年开创了寻找病原微生物“黄金时期”，从形态描述进到生理学研究新水平。巴斯德，科赫发展期1897年至1953年用无细胞酵母汁发酵酒精成功，开创了微生物生化研究新时期“普通微生物学”作为一门学科开始形成布赫纳成熟期1953年后DNA双螺旋模型建立，微生物成为分子生物学中主要研究对象。J.D.Watson和H.F.C.Crick微生物概述专题知识讲座第24页利用单氏显微镜观察了许多微小物体和生物，并于1676年首次观察到形态微小、作用巨大细菌，从而处理了认识微生物世界第一个障碍；一生制作了419架显微镜或放大镜可放大50～300倍；发表过约400篇论文，其中绝大部分（375篇）寄往皇家学会发表。列文虎克（Anthnoyvan

Leeuwenhoek）贡献主要有三方面：微生物概述专题知识讲座第25页微生物学之父路易·巴斯德(LouisPasteur,1822~1895)

法国化学家和伟大微生物学家。1847年巴黎师范学院毕业，巴斯德贡献不但在微生物学基础理论方面，而且在实用技术方面也为人类造福。微生物概述专题知识讲座第26页巴斯德主要贡献（1）彻底否定了“自然发生说”

曲颈瓶试验（2）免疫学——预防接种

1877年研究鸡霍乱,发觉将病原菌减毒可诱发免疫性，以预防鸡霍乱；其后又研究牛、羊炭疽病和狂犬病，首次制出狂犬疫苗，证实其免疫学说，为人类防病、治病作出了重大贡献。（3）证实发酵是由微生物引发

认为一切发酵作用都可能和微生物生长繁殖相关。巴斯德分离了许多引发发酵微生物，并证实酒精发酵是由酵母菌引发，另外还发现乳酸发酵、醋酸发酵和丁酸发酵都是由不一样细菌引发。（4）其它贡献巴斯德消毒法、家蚕软化病问题处理、推进了微生物病原学说发展。微生物概述专题知识讲座第27页

罗佰特·柯赫（Robert

Koch，1843—1910)

Koch毕业于医学院，专门研究细菌，尤其是病原菌，一生研究结果主要是：①证实病害病原菌学说（摸清引发病害微生物生活史、生理生态等）。②建立微生物学研究基本技术，创建了用固体培养基分离纯化微生物技术，还创用了显微镜技术，为发觉各种传染病病原菌提供试验伎俩。

细菌学奠基人微生物概述专题知识讲座第28页

①详细证实了炭疽病菌是炭疽病病原菌；②发觉了肺结核病病原菌，这是当初死亡率极高传染性疾病，所以科赫取得了诺贝尔奖。并提倡采取消毒和杀菌方法预防这些疾病传输；他学生们也陆续发觉白喉，肺炎、破伤风、鼠疫等病原细菌，造成了当初和以后数十年间人们对细菌给予高度重视；③提出了证实某种微生物是否为某种疾病病原体基本标准——科赫法则。科赫法则：1.特殊病原菌应在同一疾病中查见，在健康人中不存在；2.该病原菌能被分离培养得纯种；3.该纯培养物接种至易感动物，能产生一样病症；4.自人工感染试验动物体内能重新分离得该病原菌纯培养。在病原菌研究方面主要贡献微生物概述专题知识讲座第29页在微生物基本操作技术方面贡献1、配制培养基；2、利用固体培养基分离纯化微生物技术（采用了以琼脂作凝固剂培养基培养细菌和分离单菌落而取得纯培养操作过程）；3、创建了许多显微镜技术（细菌染色方法等）；4、要求了判定病原细菌方法和步骤。微生物概述专题知识讲座第30页1892年，俄国伊凡诺夫斯基DmitriiIvanowski（1864～1970）首先发觉病毒，得到了烟草花叶病毒，从而开始了人们对病毒深入研究。微生物概述专题知识讲座第31页微生物与生态微生物与医药卫生微生物与环境保护微生物与农牧业微生物与能源微生物与工业第四节学习微生物学主要意义（微生物学战略地位）微生物对社会发展主要意义微生物概述专题知识讲座第32页干扰素胰岛素乙肝疫苗众抗生素各种单克隆抗体免疫血清1、微生物与医药卫生微生物概述专题知识讲座第33页（1）作为有机物分解者，参加自然界物质循环（2）微生物也是有机物初级生产者2、微生物与生态微生物概述专题知识讲座第34页土壤、水体自净转化与降解污染物生产环境友好材料监察环境污染物3、微生物与环境微生物概述专题知识讲座第35页沼气酒精微生物电池4、微生物与能源微生物概述专题知识讲座第36页微生物冶炼珍贵金属食品工业酶工业氨基酸工业有机酸工业新材料开发生物