微生物學緒論

微生物學緒論第1頁/共50頁微生物學第2頁/共50頁課程介紹：理論課32學時，實驗課16學時介紹原核微生物、真核微生物、病毒、微生物的營養(yǎng)和培養(yǎng)基、代謝、生長及控制、遺傳與變異、微生物生態(tài)、應(yīng)用、傳染與免疫、分類等內(nèi)容第3頁/共50頁第4頁/共50頁第5頁/共50頁

第一章緒論第6頁/共50頁微生物與人類關(guān)系密切，微生物無處不在、無時不有，我們生活在“微生物的汪洋大海”中。數(shù)億細菌/g土壤；每張紙幣帶細菌：900萬個；人體體表及體內(nèi)存在大量的微生物：皮膚表面（平均10萬個細菌/平方厘米），口腔（細菌種類超過500種），腸道（微生物總量達100萬億）；每個噴嚏的飛沫含150000個細菌、病毒……第7頁/共50頁埃博拉病毒第8頁/共50頁微生物既是人類的敵人，更是人類的朋友在許多重要產(chǎn)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、維生素、酶等重要產(chǎn)品的生產(chǎn)；它們才使得地球上的物質(zhì)進行循環(huán)，人類生存環(huán)境中必不可少的成員，否則地球上的所有生命將無法繁衍下去。第9頁/共50頁一、微生物的基本概念概念：肉眼難以看清、需要借助光學顯微鏡或電子顯微鏡才能觀察到的一切微小生物（＜0.1mm）的總稱。是一群形體微小、結(jié)構(gòu)簡單的低等生物大多是單細胞，少數(shù)為多細胞，還包括一些沒有細胞結(jié)構(gòu)的生物。近幾年發(fā)現(xiàn)的極少數(shù)成員肉眼可見第10頁/共50頁根據(jù)其是否有細胞結(jié)構(gòu)分為兩類

微生物無細胞結(jié)構(gòu)

有細胞結(jié)構(gòu)原核微生物真核微生物病毒、亞病毒因子（類病毒、阮病毒等）細菌、放線菌、藍細菌支原體、衣原體、立克次氏體、螺旋體等酵母菌、霉菌、蕈菌等真菌、單細胞藻類、原生動物等第11頁/共50頁第12頁/共50頁第13頁/共50頁德國科學家H.N.Schulz等1999年在納米比亞海岸的海底沉積物中發(fā)現(xiàn)的一種硫磺細菌，其大小可達0.75mm，被稱為“納米比亞硫磺珍珠”。第14頁/共50頁微生物在自然界中廣泛存在，三域?qū)W說中微生物分布于三個域，顯示了微生物分布的廣泛性及其在生物界的重要地位。第15頁/共50頁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動物界共同祖先細菌域古生菌域生物五界分類系統(tǒng)圖示原核生物界原生生物界真菌界動物界共同祖先細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細菌域古生菌域共同祖先細菌域古生菌域真核生物域生物三域分類系統(tǒng)圖示第16頁/共50頁二、微生物的特點形態(tài)微小，結(jié)構(gòu)簡單代謝旺盛，繁殖快速種類繁多，分布廣泛適應(yīng)性強，異變異此外還有抗性最強；休眠最長等第17頁/共50頁微生物與其它生物種類的體積比較動物的模式細胞動物細胞核細菌病毒動物、植物和微生物個體大小尺度范圍

個體?。y量單位為微米、納米）第18頁/共50頁2μm0.5μm桿菌80個桿菌肩并肩總寬度=1根頭發(fā)絲的寬度1500個桿菌首尾相連總長度=1粒芝麻的長度第19頁/共50頁紅血球

大腸桿菌

葡萄球菌

第20頁/共50頁埃博拉病毒

鼻病毒

第21頁/共50頁形態(tài)簡單第22頁/共50頁種類多地球上的微生物估計在100萬種以上，目前已發(fā)現(xiàn)的有10萬種，開發(fā)利用的只有1000中左右。第23頁/共50頁代謝旺盛生物界的普遍規(guī)律：某生物個體越小，其單位體重消耗的食物越多。3克地鼠每天消耗與體重等重的糧食；1克閃綠蜂鳥每天消耗兩倍于體重的糧食；大腸桿菌每小時消耗2000倍于體重的糖。第24頁/共50頁繁殖速度快大腸桿菌37℃培養(yǎng)在牛奶中，20min即可分裂一次；經(jīng)過24h培養(yǎng)，一個細菌可以繁殖為4х1036個細胞。繁殖率比動物快2000倍，比植物快500倍。

第25頁/共50頁適應(yīng)性強抗熱：有的細菌能在250℃的條件下生長；有些細菌的芽孢，需加熱煮沸8小時才被殺死抗寒：有些微生物可以在-12℃---30℃的低溫生長；抗酸堿：細菌能耐受并生長的pH范圍pH0.5--13；抗壓力：有些細菌可在1400個大氣壓下生長；第26頁/共50頁易變異青霉素的使用劑量：

1940年，10萬單位/次

1980年，輸液80萬單位/次

2000年，輸液800萬單位/次青霉素生產(chǎn)菌的發(fā)酵水平：

1940年，20單位/毫升發(fā)酵液

2000年，10萬單位/毫升發(fā)酵液第27頁/共50頁分布廣萬米深海、85公里高空、地層下128米和427米沉積巖中都發(fā)現(xiàn)有微生物存在。第28頁/共50頁

第29頁/共50頁6百萬年前的石生細菌(生活在石質(zhì)物質(zhì)中的細菌)----采自墨西哥加利福尼亞灣的苔蘚蟲鈣質(zhì)殼化石中第30頁/共50頁科學家從南極3500米冰下分離到微生物第31頁/共50頁南極冰芯樣品中的微生物第32頁/共50頁二、微生物學及其分支微生物學是研究微生物在一定條件下的形態(tài)結(jié)構(gòu)、生理生化、遺傳變異及微生物的形態(tài)、進化、分類，及其與人類、動物、植物、自然界之間的相互作用等生命活動規(guī)律的一門學科。第33頁/共50頁第34頁/共50頁三、微生物學的發(fā)展簡史微生物的發(fā)現(xiàn)由來已久，根據(jù)發(fā)展程度分為五個階段史前期初創(chuàng)期奠基期發(fā)展期成熟期第35頁/共50頁史前期（直觀應(yīng)用時期，8000年前---公元1676年）：微生物釀酒、制醋、制醬，“種人痘防天花”（宋朝時期）等等。古羅馬醫(yī)生G.Fracastoro：疾病是由肉眼看不見的生物引起的；我國明末醫(yī)生吳又可提出“戾氣”學說，認為傳染病的病因是一種看不見的“戾氣”，傳播途徑以口、鼻為主。

…….第36頁/共50頁初創(chuàng)時期（形態(tài)學發(fā)展時期，1676---1861年）使用顯微鏡觀察微生物世界的時期。代表人物：列文·虎克第37頁/共50頁1676年，微生物學的先驅(qū)荷蘭人列文虎克利用自制的顯微鏡（50—300倍）觀察到了一些細菌和原生生物，首次揭示了微生物世界。第38頁/共50頁A、C、F、Q：桿菌E：球菌H：球菌的聚集體列文虎克向英國皇家學會的信中對細菌形態(tài)的描繪第39頁/共50頁奠基時期（生理學發(fā)展時期，1861年---1897年）虎克發(fā)現(xiàn)微生物之后的200年間，微生物的研究基本上停留在形態(tài)描述和分門別類的研究階段。直到19世紀中期，以法國的巴斯德和德國的科赫為代表的科學家才將微生物的研究從形態(tài)描述推進到生理學研究階段。第40頁/共50頁揭露了微生物是造成腐敗發(fā)酵和人畜疾病的原因，并建立了分離、培養(yǎng)、接種、滅菌等一系列獨特的微生物技術(shù)，從而奠定了微生物學的基礎(chǔ)，同時開辟了醫(yī)學和工業(yè)微生物等分支學科。巴斯德和科赫是微生物學的奠基人。第41頁/共50頁巴斯德·路易斯(1822-1895)法國科學家微生物的奠基人，為微生物學的發(fā)展作出了卓越貢獻。徹底否認了“自然發(fā)生說”曲頸瓶實驗證實發(fā)酵是由微生物引起的免疫學---預(yù)防接種狂犬疫苗發(fā)明了巴氏消毒法第42頁/共50頁曲頸瓶實驗第43頁/共50頁曲頸瓶實驗第44頁/共50頁羅伯特·科赫（1843--1910）德國醫(yī)生，細菌學家細菌學的奠基人，在病原菌的研究、細菌的分離、培養(yǎng)等方面作出杰出貢獻。第45頁/共50頁科赫的主要貢獻：證實了炭疽病菌是炭疽病的病原菌發(fā)現(xiàn)了肺結(jié)核病的病原菌提出了證明某種微生物是否為某種疾病病原體的基本原則—科赫原則建立了一系列微生物操作技術(shù)，為微生物學的發(fā)展奠定了技術(shù)基礎(chǔ)（發(fā)明瓊脂固體培養(yǎng)基、細菌染色方法、用固體培養(yǎng)基分離純化微生物等）第46頁/共50頁科赫法則(證明某微生物是某疾病病原菌的四項要求)1、在患病動物中存在可疑病原有機體，而健康動物中沒有；2、可疑有機體在純培養(yǎng)中生長；3、純培養(yǎng)中的可疑有機體細胞，能引起健康動物發(fā)病；4、可疑有機體被再次分離，并且和最初分離的有機體一樣；第47頁/共50頁發(fā)展期（生物化學水平時期，1897---1953）用無細胞的