微生物的类群
微生物学考试重点总结
绪论▲1.微生物的定义：是一切肉眼看不清楚或者看不见的微小生物的总称。
▲2.微生物的类群：非细胞（病毒）；原核生物（细菌）；真核生物（酵母菌）。
3.为什么说微生物是一把双刃剑：利：医药：抗生素的大规模生产和推广，利用工程菌产生多肽类生化药物。
农业：以菌治害虫和以菌治植病的生物防治；以菌促肥效，以菌促生长。
环境污染的治理：污水处理；环境污染监测和重要指示生物。
工业：生物发酵酿酒。
害：给人类带来各种疾病，威胁人类生存：结核、疟疾、霍乱农业：农作物病变（花卉的白粉病）。
食品：使食物腐烂变质。
发酵工业：发酵过程混入杂菌影响发酵产率。
▲4.微生物有哪些共性？最基本的是哪个？为什么：体积小，面积大（最基本）；吸收多，转化快；生长旺，繁殖快；适应强，易变异；分布广，种类多；因为微生物是一个小体积大面积系统，必然有一个巨大的营养物质吸收面，代谢废物排泄面，和环境信息交换面，并由此产生其余四个共性。
5.谁先看到了微生物：列文虎克（自制了世界上第一台放大倍数为300倍的显微镜。
1676年他利用这种显微镜，观察到了一些细菌和原生动物，当时称为微动体，首次揭示了微生物世界。
▲6.在微生物发展史上哪两位做出了重大贡献？什么贡献？：巴斯德————彻底否定了“自生说”学说；证实发酵由微生物引起的;免疫学奠基者，提出预防接种;发明巴氏消毒法.科赫—————A.微生物学基本操作技术方面的贡献（细菌纯培养方法的建立；设计了各种培养基，实现了在实验室内对各种微生物的培养；流动蒸汽灭菌；染色观察和显微摄影）；B.对病原细菌的研究作出了突出的贡献（证明某种微生物是否为某种疾病病原体的基本原则——柯赫原则）C.提出了动植物病原菌鉴定的柯赫法则。
7.巴氏消毒法：一般温度60～85℃，处理时间30分钟到15秒消毒的一种低温消毒法。
8.微生物对生物学的发展有什么贡献：学科交叉促进微生物学发展；对生命科学研究技术有重大贡献。
第一章1.什么是原核生物：细胞结构为原核的单细胞微生物。
微课：微生物的主要类群
多细胞大型真菌：蘑菇
香菇
பைடு நூலகம்
金针菇
毒蝇伞
形态结构：蘑菇是一种大型真菌，菌体由许多菌 丝组成。有的可食用，有的有剧毒。 生殖方式：孢子生殖（无性生殖）。 松茸
微生物的主要类群
（三）病毒
烟草花叶病毒
腺病毒
大肠杆菌噬菌体
形态结构：病毒的形态多种多样，有杆形、球形等，有的外形复杂，如噬菌体。 个体大小：病毒是超显微结构的非细胞生物，只有在电子显微镜下才能观察到。
细菌
微生物
真菌
单细胞真菌：酵母菌，进行出芽生殖 多细胞真菌：霉菌、蘑菇，进行孢子生殖 形态：形态多样，个体及其微小（电子显微镜才能看到）
病毒
结构：无细胞结构，包含：蛋白质外壳、遗传物质内核 分类：动物病毒、植物病毒、细菌病毒
微生物的主要类群
细菌的分裂生殖（3000 × ）
细菌总数=2n（n为分裂的次数） ③ 当环境条件恶劣的时候，有的细菌 会形成芽孢，来抵抗恶劣的环境， 芽孢是一个休眠体。
微生物的主要类群
（二）真菌
真菌种类多，分布广，人们目前认识的真菌有7万多种。真菌既有单细胞 的，如酵母菌，也有多细胞的，如霉菌、蘑菇等。
酵母菌
青霉菌
蘑菇
微生物的主要类群
真菌的细胞结构
1 2 3 4 5
1：细胞壁 3：细胞质 5：液泡
2：细胞核
4：细胞膜
酵母菌细胞有真正的细胞核。 酵母细胞和植物细胞结构相似，但酵母 菌细胞没有叶绿体。
酵母菌结构模式图
微生物的主要类群
酵母菌的生殖方式
在温度适宜、氧气和养料充足的条件下， 酵母菌母体上生出形态结构与母体相似 的芽体，芽体长大后与母体脱离，形成
微 生 物 类 群 介 绍
微生物类群介绍微生物（Microorganism/Microbe）是指一群个体微小、结构简单、低等生物的统称。
它不是一个分类学上的专门名词，而是指所有肉眼看不见或看不清楚的微小生物的总称。
虽然对于微生物的认识晚于植物和动物，但是人们和微生物打交道已有8000多年的历史了，当时人们是不自觉地利用微生物，如大家熟知的发面和酿酒。
在生活中，人们与微生物的关系非常密切，如用谷物、大豆可以做出面包、酒精和酱油；通过发酵可以大量生产抗生素、味精和酶制剂；农业上利用豆科植物轮作可以提高肥力；衣服发霉、食品腐败；人类和其他动植物传染病的流行等，所有这些都是微生物作用的结果。
说到微生物的类群，首先要知道生物的界级划分研究简史。
生物的分界是随着科学发展的水平在不断地改变及深化的。
在林奈的时代，对生物的观察仅限于肉眼所能看到的特征及区别，那时生物仅分为植物界（Plantae）与动物界（Animalia）两大界。
到19世纪中叶，霍洛（Hogg，1860）等提出了生物的三界系统，即原生生物界（Protista）、植物界与动物界，其中原生生物界包括单细胞动物、藻类及真菌，他们的三界系统反映了单细胞生物与多细胞生物的区别。
1959年魏塔克（Whittaker）提出了四界系统，即原生生物界、真菌界（Fungi）、植物界与动物界。
其中将原生生物界的真菌独立成为了一界。
1974年李代尔（Leedale）又提出了原核界（Monera），其中包含细菌及蓝细菌，仍为四界系统，即原核界、植物界、真菌界及动物界。
直到1969年，魏塔克将分类系统进行了完善，提出了五界系统：真菌界、原核生物界、原生生物界、植物界、动物界。
按照从高到低的顺序，依次有界、门、纲、目、科、属、种7个单元。
二十世纪70年代，伍斯（Woese）根据超微结构和生物化学，尤其是分子生物学证据，将自然界的整个生物被重新划归三大超界，即原核的古菌、原核的细菌和全部真核生物。
真核生物超界被划分为五界，即动物界、管毛生物界（Chromista）、真菌界、植物界及原生动物界。
生物3.10微生物的类群、营养、代谢和生长
微生物的能量代谢
化能自养生物
01
利用化学反应释放的能量来合成有机物质的微生物，如硝化细
菌。
化能异养生物
02
利用有机物质氧化过程中释放的能量来合成有机物质的微生物，
如大肠杆菌。
光能自养生物
03
利用光能来合成有机物质的微生物，如藻类。
微生物的代谢途径
糖酵解途径
葡萄糖在无氧条件下被分解成丙 酮酸，产生少量能量和还原力的 代谢途径，是厌氧微生物的主要 代谢途径。
三羧酸循环
在有氧条件下，线粒体中的乙酰 CoA完全氧化成二氧化碳和水， 并释放能量的代谢途径。
戊糖磷酸途径
葡萄糖经过一系列反应生成五碳 糖和六碳糖的代谢途径，是需氧 生物的主要糖代谢途径之一。
04 微生物的生长
微生物的生长曲线
延迟期
细胞适应生长环境，不进行分 裂，数量基本不变。
对数生长期
细胞快速分裂，数量呈指数增 长。
氧气
好氧微生物需要氧气进行呼吸，厌氧微生物 则在无氧环境下生长。
微生物的生长繁殖方式
无性繁殖
通过二分裂、出芽等方式进行无性繁殖，繁殖速度快。
有性繁殖
通过配子结合形成合子，再发育成新个体，繁殖速度慢。
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03 微生物的代谢
分解代谢和合成代谢
分解代谢
微生物通过分解有机物质获取能量和营养物质的过程。这些有机物质可以是糖 类、蛋白质、脂肪等。分解代谢过程中，微生物产生能量并合成新的细胞成分。
合成代谢
微生物利用能量和营养物质合成细胞成分的过程。合成代谢过程中，微生物消 耗能量并产生新的细胞成分，如蛋白质、核酸等。
生物3.10微生物的类群、营养、 代谢和生长
显微镜下的微生物
一、微生物类群及特点
细胞型：
原核：细菌、古细菌、放线菌、蓝细菌、
支原体、 立克次氏体 真核：真菌、显微藻类、原生动物 非细胞型： 病毒、类病毒和朊病毒
1、细菌
一般都在常温、常压等通常环境条件下生活。 主要包括球菌、杆菌、螺菌，以及放线菌、支原体、 衣原体等。 结构组成有细胞壁、细胞膜、细胞质和拟核，细胞质 中有核糖体。
曲霉与人类关系密切。产生各种酶制剂，做酱、酿酒、 制醋的主要菌种，有机酸，糖化饲料 分布广泛。引发食物和饲料霉变，产生黄曲霉毒素， 使动物和人类致病
氰化钾约120微克，经口、呼吸道或皮 肤进入人体，极易被人体吸收。急性中 毒症状表现为呼吸困难、痉挛、呼吸衰 竭，导致死亡.
黄曲霉毒素的毒性被列为极毒。其毒性为人们 熟知的剧毒药KCN的10倍，为砒霜的68倍。黄 曲霉毒素也是目前发现的化学致癌物中最强的 物质之一，国际癌症研究所将黄曲霉毒素确定 为一级人类致癌物。
（2）产毒菌株
黄曲霉毒素主要由黄曲霉和寄生曲霉产
生 化学结构上，黄曲霉毒素属于二呋喃氧 杂萘邻酮的衍生物，即含有一个二呋喃 环和一个氧杂萘邻酮（香豆素）
（3）靶器官
主要为肝脏
急性中毒的动物主要表现为肝脏损伤、肝实
质细胞消失延迟、胆管增生、肝细胞脂质消 失延迟和肝出血 慢性中毒主要表现为生长发育迟缓、肝脏出 现亚急性或慢性损伤。可引起原发性肝癌 也可作用于其他器官，如肾脏、胃、直肠、 乳腺、卵巢等
黄曲霉毒素主要污染粮油极其制品如花生、花生油、 玉米、大米、棉籽等 我国南方高温高湿地区一些粮油及其制品也受污染， 而华北、东北及西北地区除个别样品外，一般检不出 黄曲霉毒素 粮食中毒素的含量也可从1ug/kg(1ppb)至高达 12000ug/kg(12ppm) 黄曲霉毒素B1、B2、G1、G2这四种毒素的比例约为1.0： 0.1：0.3：0.03
第章微生物的主要类群
① 核质分裂 ② 横隔壁形成 ③ 子细胞分裂
微生物的主要类群
2.1.1.5 细菌的培养特征 （1）细菌在固体培养基上的培养特征
菌落：在固体培养基上,由单个细胞繁殖形成的肉眼 可见的子细胞群体。 菌苔:大量细胞密集生长,结果长成的各“菌落”连接 成一片。
间生。 ② 螺旋蓝菌属。繁殖力强，10h可生长一倍。螺旋蓝菌，又称螺旋藻
微生物的主要类群
微生物的主要类群
③ 微囊蓝菌属。菌体是由许多球形细胞构成的群体，群体外具有公共胶被，该属中一些蓝 菌产生毒素，通过食物链富集在鱼、贝等水生物体内，最终危害人体健康，严重的可导致人畜 死亡。
A—铜绿微囊蓝菌；
B—不定微囊蓝菌
菌名
乳链球菌 金黄色葡萄球菌 大肠杆菌 枯草芽孢杆菌 霍乱弧菌
微生物的主要类群
直径或宽×长/ （ μm × μm ）
0.5 ~1 0.8 ~1 0.5 × (1 ~3) (0.8 ~1.2) ×( 1.2~3) (0.2 ~ 0.6) ×(1 ~ 3)
微生物的主要类群 2.1.1.3 细菌细胞的结构与功能 基本结构包括： 细胞壁、细胞膜、细胞质、核区、间体、核糖体、气泡和储藏物。 特殊结构包括： 荚膜、鞭毛、纤毛、芽孢。
微生物的主要类群
2.1.3.5 衣原体 衣原体是一类能通过细菌滤器在真核细胞内营专性能量寄生的原核微生物。其主要特征是：
（1）细胞为球形或椭圆形，直径0.2～0.7m，大的可达1.5m； （2）有细胞壁，革兰染色阴性； （3）有不完整的酶系统，尤其缺乏能量代谢的酶系统，故必须依靠寄生细胞提供能量，进行严 格的细胞内寄生；
微生物的主要类群
微生物的主要类群
(3) 螺旋菌 菌体呈弯曲状的杆菌。根据其弯曲程度不 同可分成弧菌与螺菌两种类型，
① 弧菌。菌体仅一个弯曲，形态呈弧形或逗号形，如 霍乱弧菌。
② 螺旋菌。菌体有多个弯曲，回转呈螺旋状，如小螺 菌。
微生物的主要类群
A.球菌：1—双球菌; 2— 链球菌; 3—四联球菌; 4—八叠球菌; 5—葡萄球菌; 6—杆菌（端钝圆） B.杆菌：7—杆菌（菌体稍弯）; 8—短杆菌; 9—杆菌（端尖）; 10—分枝杆菌; 11—棒状杆菌; 12—长丝状杆菌; 13—双杆菌; 14—链杆菌（端钝圆和平截） C.螺旋菌：15—弧菌; 16—螺菌
微生物的主要类群
另一方面，不少细菌也是人类和动植物的病原菌，有 的致病菌产生毒素引起人类患病，如肉毒梭菌，在灭菌不 彻底的罐头中厌氧生长产生剧毒的肉毒毒素（一g足以杀死 100万人）。有的细菌如肺炎链球菌虽不产生任何毒素，但 能在肺组织中大量繁殖，导致肺功能障碍，严重时引起寄 主死亡。
微生物的主要类群
微生物的主要类群
2.1.1 细菌（bacteria）
细菌是一类个体微小、形态结构简单的单细胞原核微生 物。在自然界中，细菌分布最广、数量最多，细菌几乎可以 在地球上的各种环境下生存，一般每克土壤中含有的细菌数 可达数十万个到数千万个。因为细菌的营养和代谢类型极为 多样，所以它们在自然界的物质循环中、在食品及发酵工业、 医药工业、农业以及环境保护中都发挥着极为重要的作用。 如用醋酸杆菌酿造食醋、生产葡萄糖酸和山梨糖；用乳酸菌 发酵生产酸奶；用棒杆菌和短杆菌等发酵生产味精和赖氨酸； 用节杆菌生产甾类化合物；用基因工程大肠杆菌生产胰岛素； 用苏云金杆菌作为生物杀虫剂；用能够形成菌胶团的细菌净 化污水；用细菌来冶炼金属等。
（完整版）微生物类群与形态结构
（完整版）微⽣物类群与形态结构第⼀章：微⽣物类群与形态结构⾮细胞型：病毒细胞型：原核微⽣物：细菌、放线菌等，（⽆明显核，也⽆核膜、核仁。
）真核微⽣物：酵母菌、霉菌，（有明显核，有核膜、核仁。
）第1节：细菌Bacteria是微⽣物⼀⼤类群，主要研究对象。
细菌是单细胞的，⼤⼩在1um左右，1000倍以上显微镜才能看到其形状。
⼀、细菌的形态和⼤⼩（⼀）基本形态1、球菌Coccus：球形或近球形，根据空间排列⽅式不同⼜分为单、双、链、四联、⼋叠、葡萄球菌。
不同的排列⽅式是由于细胞分裂⽅向及分裂后情况不同造成的。
2、杆菌Bacillus (Bacterium)：杆状或圆柱形，径长⽐不同，短粗或细长。
是细菌中种类最多的。
3、螺旋菌（Spirillum）：是细胞呈弯曲杆状细菌统称，⼀般分散存在。
根据其长度、螺旋数⽬和螺距等差别，分为弧菌Vibrio （菌体只有⼀个弯曲，形似C字）和螺旋菌（螺旋状，超过1圈）。
与螺旋体Spirochaeta 区别：螺旋体⽆鞭⽑。
细菌形态不是⼀成不变的，受环境条件影响（如温度、培养基浓度及组成、菌龄等）异常形态⼀般，幼龄，⽣长条件适宜，形状正常、整齐。
⽼龄，不正常，异常形态。
畸形：由于理化因素刺激，阻碍细胞发育引起。
衰颓形：由于培养时间长，细胞衰⽼，营养缺乏，或排泄物积累过多引起。
（⼆）细菌⼤⼩如何测量：显微测微尺球菌直径0.5-1um，杆菌直径0.5-1um ，长为直径1-⼏倍；螺旋菌直径03-1um，长1-50um；细菌⼤⼩也不是⼀成不变的。
细胞重量10-13-10-12g ，每g细菌含1-10万亿个细菌。
⼆、细菌细胞结构研究细菌细胞结构是分⼦⽣物学重要内容之⼀，有了电⼦显微镜才有可能。
其结构分为基本结构和特殊结构。
基本结构是细胞不变部分，每个细胞都有，如细胞壁、膜、核。
特殊结构是细胞可变部分，不是每个都有，如鞭⽑、荚膜、芽孢。
（⼀）基本结构1、细胞壁cell wall：位于细胞表⾯，较坚硬，略具弹性结构。
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双球菌
四联球菌
链球菌
葡萄球菌
球杆菌
分枝杆菌
双歧杆菌
痢疾杆菌
伤寒杆菌
弧菌
螺旋菌
霍乱弧菌
幽门螺旋杆菌
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细菌结构模式图
细胞壁 基本结构 细胞膜
细 菌 结 构
特殊结构
细胞质
拟核 荚膜
鞭毛
芽孢
结构
化学本质
主要是肽聚糖 磷脂，蛋白质和多糖 有水，无机盐，氨基 酸，糖类，脂类等 rRNA和蛋白质 小型DNA分子
第五章 微生物与发酵工程
第一节 微生物的类群
所有的表面蛋白都来自 猪流感病毒
5个猪流感病毒基因
2个禽流感素
神经氨酸酶
甲型流感病毒主要就是血凝素和神经氨酸酶的变异。病 毒学家给编上了不同的编号，如H1、H2、N1、N2等。其中 可以有一种或两种以上发生变异，专家根据这些编号给流感 病毒分类。这次检测出的新流感病毒是“H1N1亚型”的。
有些细菌在生长后期，能在细胞里 面形成一个椭圆形的休眠体。
芽孢的壁很厚，对干旱、低温、高 温等恶劣的环境有很强的抵抗力。
芽孢
一般说，芽孢不 起繁殖作用，只起度 过不良环境的作用， 芽孢对热、紫外线和 许多有毒化学物质有 很强的抗性。
3、细菌的代谢
自养 异养
硝化细菌、铁细菌、硫细菌等。
大肠杆菌、乳酸菌、枯草杆菌等。
腐生——依靠分解动植物的遗体（尸体、 粪便和枯枝落叶），从中吸取有机物来生活。 例如枯草杆菌，它可以引起食物的腐败。 寄生——从活的动植物体内吸取有机物来生 活。例如寄生在肠道内的痢疾杆菌，它能够 引起细菌性痢疾。
4、细菌的繁殖
——二分裂方式
细胞分裂时，细胞增大，DNA分子附着在细胞膜上而 复制为二，然后随着细胞膜的延长，两个DNA分子才 彼此分开，分别进入两个细胞。
请大家摊开手，看 看有什么？
单，在适宜环境中能迅速生长繁殖，易变异，通 常要借助显微镜才能看清楚的生物。大约有10万 种。
微生物：指形体微小(小于0.1mm)，结构简
一、微生物种类
原核类: 细菌、支原体、放线菌、蓝藻
微 生 物
真菌： 酵母菌、霉菌、食用菌
真核类
原生动物： 草履虫、变形虫等 显微藻类： 衣藻、小球藻
功能或应用
保护和维持细胞形状等
物质交换 新陈代谢的主要场所 合成蛋白质场所 控制细菌的抗药性、 固氮、抗生素生成 贮藏营养物质或代谢废物 ，如淀粉粒、硫粒 控制细菌主要遗传性状
细胞壁
细胞膜 基质 细 核糖体 胞 质粒
贮藏性 质 颗粒 拟核
多种成分
大型环型DNA
荚膜 鞭毛 芽孢
粘性，保护作用 运动器官
速度： 20分钟一30分钟，细菌就能分裂一次。 细菌的生殖速度是相当快的
5、细菌的菌落
什么叫菌落？ 无鞭毛的球菌： 菌落较小较厚、边 缘整齐. 有鞭毛的细菌： 菌落大而扁平、边 缘波状或锯齿状. 菌落可以作为菌种 鉴定的重要依据。 菌落在生态学 上属于什么单位？
单个或者少数细菌在固体培 养基上大量繁殖时，会形成 一个肉眼可见的、具有一定 形态结构的子细胞群体。
特殊结构
囊膜（由蛋白质、多糖和脂类构成）
刺突（囊膜上的细微突出物）
SARS病毒
肠道EV71病毒 （手足口病 ）
HIV病毒
2、病毒的增殖
只能在宿主 细胞中进行
三、细菌
乳酸菌、硝化细菌（代谢类型）；肺炎双球菌S型、R 型（遗传的物质基础）；结核杆菌和麻风杆菌（胞内 寄生菌）；根瘤菌、圆褐固氮菌（固氮菌）；大肠杆 菌、枯草杆菌、土壤农杆菌（基因工程）；苏云金芽 孢杆菌（为抗虫棉提供抗虫基因）；假单孢杆菌（分 解石油的超级细菌）；谷氨酸棒状杆菌、黄色短杆菌 （微生物的代谢）；链球菌（一般厌氧型）；产甲烷 杆菌（严格厌氧型）
几 种 菌 落
菌落
放线菌
1、放线菌的形态
2、放线菌的结构及其功能
单细胞原核生物 由分支状的菌丝构成 基内菌丝：吸收营养 气生菌丝：生殖
气 生 菌 丝
孢 子 丝 孢子
3、生活方式： 腐生
培养基
基内菌丝
4、应用：
70%以上的天然抗生素均由土壤放线菌产生。 如头孢拉定、链霉素、金霉素、土霉素、庆大霉 素、春雷霉素、四环素、红霉素和卡那霉素等。
非细胞类：病毒、类病毒、朊病毒 共性： 个体微小、结构简单
二、病毒
1、病毒的结构
衣壳粒是电镜下看到的最小形态，通常 由1~6个多肽分子组成，其排列方式不同 使病毒呈现出不同的形态。
1、病毒的结构
——核心，DNA或RNA， 核酸 控制病毒的一切性状
基本结构
核衣壳
衣壳 ——由许多衣壳粒构成，
具有保护核酸，决定抗原 特异性等功能
1：微生物的新陈代谢类型？
2：微生物在生态系统成分中的地位？