微生物的特点:个体小、结构简、胃口大、食谱广、繁殖快、易培养、数量大、分布广、种类多、级界宽、变异易、抗性强、休眠长、起源早、发现晚个体小:测量单位:微米或纳米。杆菌的平均长度:2微米;10-100亿个细菌加起来重量=1毫克;面积/体积比:人=1,大肠杆菌=30万;这样大的比表面积特别有利于它们和周围环境进行物质、能量、信息的交换。微生物的其它很多属性都和这一特点密切相关。食谱广:微生物获取营养的方式多种多样,其食谱之广是动植物完全无法相比的!繁殖快:48小时后:2.2×1043个后代,重量达到2.2×1025吨,相当于4000个地球的重量!大肠杆菌一个细胞重约10–12克,平均20分钟繁殖一代。种类多:虽然目前已定种的微生物只有大约10万种,远较动植物为少,但一般认为目前为人类所发现的微生物还不到自然界中微生物总数的1%。抗(逆)性强:抗热:有的细菌能在265个大气压,250℃的条件下生长;自然界中细菌生长的最高温度可以达到113℃;抗寒:有些微生物可以在―12℃~―30℃的低温生长;抗酸碱:细菌能耐受并生长的pH范围:pH0.5~13;耐渗透压:蜜饯、腌制品,饱和盐水(NaCl,32%)中都有微生物生长;抗压力:有些细菌可在1400个大气压下生长;微生物是地球上最早的生命形式之一。起源早:38亿年前,生命在海洋中出现,26亿年前,陆地上就可能存在微生物。古细菌:原名:古细菌(Archaebacteria);后改名:古菌(Archaea)。1977年,CarlWoese以16SrRNA序列比较为依据,提出的独立于真细菌和真核生物之外的生命的第三种形式。在细胞构造上与真细菌较为接近,同属原核生物。多生活于一些生存条件十分恶劣的极端环境中,例如高温、高盐、高酸等。古细菌的特性:1极度嗜盐:.嗜盐古菌的生存环境:晒制盐蒸发池、天然盐水湖、人造盐水栖息地成长需要至少1.5M(9%)NaCl、大部分成长需要至少2—4M(9%)NaCl对人类和动物无害2产甲烷:在严格的缺氧环境下3极端嗜热最适温度约800C(许多以氢气为能源物质)。早期地球环境:温度高、盐分高、pH低、严重缺氧的条件。只有古生菌能在这样极端的条件下生存,所以古生菌是早期地球生命形态???小巧的细菌细菌的基本形态:球状(金黄色葡萄球菌、肺炎链球菌)、杆状(绿脓杆菌、结核分枝杆菌、炭疽杆菌)、螺旋状(梅毒密螺旋体)。其它形状:柄杆菌(细胞上有柄、菌丝、附器等细胞质伸出物,细胞呈杆状或梭状,并有特征性的细柄。一般生活在淡水中固形物的表面,其异常形态使得菌体的表面积与体积之比增加,能有效地吸收有限的营养物。)星形细菌、方形细菌细菌细胞的大小:范围:最小:与无细胞结构的病毒相仿(50nm);最大:肉眼可见(0.75mm);费氏刺骨鱼菌(0.08mmx0.6mm)比大肠杆菌大100万倍。不同细菌大小的表示方法:球状:0.5~1μm(直径);杆状:0.2~1μm(直径)X1~80μm(长度);螺旋状:0.3~1μm(直径)X1~50μm(长度)(长度是菌体两端点之间的距离,而非实际长度)享有声誉的放线菌放线菌是具有菌丝、以孢子进行繁殖、革兰氏染色阳性的一类原核微生物,属于真细菌范畴。形态与结构:1、营养菌丝:匍匐生长于培养基内,吸收营养,也称基内菌丝。一般无隔膜,直径0.2-0.8μm,长度差别很大,有的可产生色素。2、气生菌丝:营养菌丝发育到一定阶段,伸向空间形成气生菌丝,叠生于营养菌丝上,可覆盖整个菌落表面。在光学显微镜下观察,颜色较深,直径较粗(1-1.4μm),有的产色素。3、孢子丝:气生菌丝发育到一定阶段,其上可分化出形成孢子的菌丝,即孢子丝,又称产孢丝或繁殖菌丝。其形状和排列方式因种而异,常被作为对放线菌进行分类的依据。生长与繁殖:繁殖菌丝(孢子丝)、孢子丝释放孢子、孢子在适宜的条件下萌发,长出1-3个芽管,形成新的菌丝体。再营养菌丝、气生菌丝繁殖方式:1、无性孢子,存在多种孢子形成方式:菌丝断裂、凝聚孢子、、横隔孢子、孢囊孢子、分生孢子、厚壁孢子。2、菌丝断裂:常见于液体培养中,工业发酵生产抗生素时都以此法大量繁殖放线菌。菌落形态:1、能产生大量分枝和气生菌丝的菌种(如链霉菌)菌落质地致密,与培养基结合紧密,小而不蔓延,不易挑起或挑起后不易破碎。2、不能产生大量菌丝体的菌种(如诺卡氏菌)粘着力差,粉质,针挑起易粉碎。分布特点及与人类的关系:放线菌常以孢子或菌丝状态极其广泛地存在于自然界,土壤中最多,其代谢产物使土壤具有特殊的泥腥味。能产生大量的、种类繁多的抗生素(其中90%由链霉菌产生)。有的放线菌可用于生产维生素、酶制剂;此外,在甾体转化、石油脱蜡、烃类发酵、污水处理等方面也有应用。少数寄生型放线菌可引起人、动物(如皮肤、脑、肺和脚部感染)、植物(如马铃薯和甜菜的疮痂病)的疾病。庞大的真菌家族真菌属于真核微生物。细胞核具有核膜;能进行有丝分裂;细胞质中存在线粒体等细胞器。真核微生物包括真菌、单细胞藻类、原生动物。真菌包括霉菌、酵母菌、覃菌(蘑菇)。特点:1、具有细胞核,进行有丝分裂;2、细胞质中含有线粒体但没有叶绿体,不进行光合作用,无根、茎、叶的分化;3、以产生有性孢子和无性孢子二种形式进行繁殖;4、营养方式为化能有机营养(异养)、好氧;5、不运动(仅少数种类的游动孢子有1-2根鞭毛);6、种类繁多,形态各异、大小悬殊,细胞结构多样;酵母菌是一群单细胞的真核微生物。这个术语也是无分类学意义的普通名称,通常用于以芽殖或裂殖来进行无性繁殖单细胞真菌,以与霉菌区分开。有些可产生子囊孢子进行有性繁殖。1分布及与人类的关系:1、多分布在含糖的偏酸性环境,也称为“糖菌”;如水果、蔬菜、叶子、树皮等处,及葡萄园和果园土壤中等。2、重要的微生物资源;酵母菌是人类的第一种“家养微生物”3、重要的科研模式微生物;啤酒酵母第一个完成全基因组序列测定的真核生物(1997)4、有些酵母菌具有危害性。有些酵母菌能引起皮肤、呼吸道、消化道、泌尿生殖道疾病。2形态结构:1、个体形态:卵圆、圆、圆柱、梨形等单细胞,其细胞直径一般比细菌粗10倍左右。有的酵母菌子代细胞连在一起成为链状,称为假丝酵母。2、细胞结构:包括细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核、还有很多有膜包围的细胞器如内质网、液泡、核糖体、微体等,但没有高尔基体。)3菌落特征:与细菌菌落类似,但一般较细菌菌落大且厚,表面湿润,粘稠,易被挑起,多为乳白色,少数呈红色。4繁殖方式和生活史:1、无性繁殖1)芽殖:主要的无性繁殖方式,成熟细胞长出一个小芽,到一定程度后脱离母体继续长成新个体。2)裂殖:少数酵母菌可以象细菌一样借细胞横割分裂而繁殖,例如裂殖酵母。2、有性繁殖酵母菌以形成子囊和子囊孢子的形式进行有性繁殖:1)两个性别不同的单倍体细胞靠近,相互接触;2)接触处细胞壁消失,质配;3)核配,形成二倍体核的接合子:A、以二倍体方式进行营养细胞生长繁殖,独立生活;下次有性繁殖前进行减数分裂。B、进行减数分裂,形成4个或8个子囊孢子,而原有的营养细胞就成为子囊。子囊孢子萌发形成单倍体营养细胞。3、生活史:书p75,霉菌是一些“丝状真菌”的统称,不是分类学上的名词。霉菌菌体均由分枝或不分枝的菌丝构成。许多菌丝交织在一起,称为菌丝体。分布特点及与人类的关系:在自然界分布极广;霉菌同人类的生产、生活关系密切,是人类实践活动中最早认识和利用的一类微生物。利:有利物品的生产:风味食品、酒精、抗生素(青霉素、灰黄霉素)、有机酸(柠檬酸、葡萄糖酸、延胡索酸等)、酶制剂(淀粉酶、果胶酶、纤维素酶等)、维生素、甾体激素等。在农业上用于饲料发酵、植物生长刺激素(赤霉素)、杀虫农药(白僵菌剂)等。腐生型霉菌在自然界物质转化中也有十分重要的作用;弊:全世界平均每年由于霉变而不能食(饲)用的谷物约占2%。引起动植物疾病;我国在1950年发生的麦锈病和1974年发生的稻瘟病,使小麦和水稻分别减产了60亿公斤。菌丝包括:营养菌丝、气生菌丝、繁殖菌丝。霉菌菌丝直径约为2~10μm,比一般细菌和放线菌菌丝大几到几十倍。菌丝的特化:营养菌丝和气生菌丝对于不同的真菌来说,在它们的长期进化过程中,对于相应的环境条件已有了高度的适应性,并明显地表现在产生各种形态和功能不同的特化结构上。也称菌丝的变态。1)菌环:菌丝交织成套状。2)菌网:菌丝交织成网状。3)匍匐菌丝、假根(类似树根,吸收营养),功能是固着和吸收营养。4)附着枝:若干寄生真菌由菌丝细胞生出1-2个细胞的短枝,以将菌丝附着于宿主上,这种特殊的结构即附着枝5)吸器:一些专性寄生真菌从菌丝上分化出来的旁枝,侵入细胞内分化成指状、球状或丝状,用以吸收细胞内的营养。6)附着胞:许多植物寄生真菌在其芽管或老菌丝顶端发生膨大,并分泌粘性物,借以牢固地粘附在宿主的表面,这一结构就是附着胞,附着胞上再形成纤细的针状感染菌丝,以侵入宿主的角质层而吸取营养。当感染植物的时候,这种附着胞牢牢地附着到宿主的叶片表面,并且通过提高附着胞内渗透压活性物质的浓度产生巨大的膨压,射出一钉状结构进入植物细胞,为真菌的感染炸开一条通道。7)菌核:是一种休眠的菌丝组织。由菌丝密集地交织在一起,其外层教坚硬、色深,内层疏松,大多呈白色。8)子座:菌丝交织成垫状、壳状等,在子座外或内可形成繁殖器官。细胞结构:细胞器主要包括线粒体液泡泡囊内质网核糖体微体微管膜边体伏鲁宁体。菌落:真菌的一段菌丝,一个孢子或多个相同孢子在固体培养基表面萌发,生长发育形成的具有一定形状特征,肉眼可见的群落称为菌落。各种霉菌,在一定培养基上形成的菌落大小、形状、颜色等相对稳定,所以菌落特征也为分类依据之一。霉菌繁殖方式及生活史:1、繁殖方式:1)无性孢子繁殖:不经两性细胞配合,只是营养细胞的分裂或营养菌丝的分化(切割)而形成新个体的过程。无性孢子有:厚垣孢子、节孢子、分生孢子、孢囊孢子等。2)有性孢子繁殖:两个性细胞结合产生新个体的过程:a)质配:两个性细胞结合,细胞质融合,成为双核细胞,每个核均含单倍染色体(n+n)。b)核配:两个核融合,成为二倍体接合子核,此时核的染色体数是二倍(2n)。c)减数分裂:具有双倍体的细胞核经过减数分裂,核中的染色体数目又恢复到单倍体状态。霉菌的有性繁殖不如无性繁殖那么经常与普遍,多发生在特定条件下,往往在自然条件下较多,在一般培养基上不常见。霉菌的有性孢子包括接合孢子、卵孢子、子囊孢子等。2、霉菌生活史:无性繁殖阶段;菌丝体(营养体)在适宜的条件下产生无性孢子,无性孢子萌发形成新的菌丝体,多次重复。有性繁殖阶段;在发育后期,在一定条件下,在菌丝体上分化出特殊性器官(细胞),质配、核配、减数分裂后形成单倍体孢子,再萌发形成新的菌丝体。有一些霉菌,至尽尚未发现其生活史中有有性繁殖阶段,这类真菌称为半知菌。食用真菌鸡腿菇、木耳、香菇、金针菇。药用真菌密环菌、灵芝最微小的微生物--病毒病毒的发现和研究历史1886年,A.Mayer发现具有传染性的烟草花叶病;1892年,D.Ivanovsky烟草花叶病病原体能通过细菌滤器:一种能通过细菌滤器的“细菌毒素”或极小的细菌;1898年,MWBeijerinck对烟草花叶病病原体的研究结果:能通过细菌滤器;可被乙醇沉淀而不失去其感染性;能在琼脂凝胶中扩散;用培养细菌的方法不能被培养出来,推测只能在植物活细胞中生活。1900年前后,包括口蹄疫在内的多种动植物疾病病原体的滤过性特性被证明。FWTwort(1915年)、Fd’Herelle(1917年),分别发现细菌病毒噬菌体;1935年,WMStanley首次提纯并结晶了烟草花叶病毒;Bawden等证明烟草花叶病毒的本质为核蛋白;1940年,Kausche首先用电镜观察到烟草花叶病毒颗粒;病毒的定义:超显微的、没有细胞结构的、专性活细胞内寄生的实体。病毒为具有独立于其宿主的进化史的绝对细胞内寄生物,它的DNA或RNA基因组被其所编码的蛋白质壳体化(encapsidation)。——(Fields等,1990年)病毒的特点:1、病毒的大小和形状:个体小,必需在电镜下观察