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微生物学原理主讲胡健联系电话13801456978E-mailhuj@yzu.edu.cn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)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）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：12.5~20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，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:（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．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？１、巴斯德与自然发生学说法国，化学家，路易斯·巴斯德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２、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.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、CO25、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，0.5—60μm,大多3-10μm。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基内菌丝气生菌丝孢子丝0.2-0.8μm1-1.4μm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③放大镜下可见菌落外围具辐射状菌丝。①菌落相对于其它细菌来说较小；②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。５、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９０％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２．利用酵母菌处理含苯酚废水酵母菌在水处理中的应用7、藻类单细胞多细胞球形椭圆形球状丝状形态纺锤形硅藻ＡＢＣＤ绿藻：A－微星鼓藻（单细胞）B－团藻（多个细胞集合）C－栅藻（４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30-300um鞭毛类肉足类纤毛类变形虫鞭毛虫草履虫原生动物在废水处理中的作用１、改善水质（１）有机物降解（２）絮凝（３）吞食细菌２、指示生物（１）对环境条件变化的敏感性（数量的变化）（２）对毒物的敏感性（３）活性污泥培养驯化程度的标志（数量和种类变化）