微生物学考研笔记
813环境工程微生物学考研精品笔记

环境工程微生物学笔记第一章原核微生物第一节细菌一、细菌的个体形态、大小与染色(一)细菌的外形与大小常见的三种细菌典型形态:球菌、杆菌、螺旋菌。
a.球菌:球形的细菌,大小为0.5~2.0μm球菌有单球菌(脲微球菌)、双球菌(肺炎链球菌)、链球菌(乳链球菌)、四联球菌(四联微球菌)、八叠球菌(甲烷八叠球菌)、葡萄球菌(金黄色葡萄球菌)。
b.杆菌:细胞呈杆状或圆柱状,菌体直或稍弯,粗短或细长。
末端钝圆、尖、膨大或平裁状。
直径在0.5~1um×1~5um(宽径×长)。
杆菌有单杆菌、双杆菌、链杆菌c.螺旋菌:细胞呈弧形的称为弧菌,其中若菌体多于一个弯曲,其程度超过一圈,又称为螺旋菌。
直径在0.5~5um,长度不等。
自然界中杆菌最常见,球菌次之,而螺旋菌最少。
d.丝状细菌:分布在水生境,潮湿土壤和活性污泥中。
有铁细菌、硫磺细菌、球衣细菌等。
(二)细菌的染色由于细菌的细胞极其微小又十分透明,因此用水浸片或悬滴观察法在光学显微镜下进行观察时,只能看到大体形态和运动情况。
若要在光学显微镜下观察其形态和主要构造,一般都要对它们进行染色。
革兰氏染色法:该染色法由丹麦医生C.Gram于1884年创立。
分为初染、媒染、脱色和复染四步。
革兰氏染色的意义:(1)通过这一染色,可把几乎所有的细菌分成革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌两个大类。
因此是分类鉴定的重要指标。
(2)这两类细菌在细胞结构、成分、形态、生理、生化、遗传、免疫、生态和药物敏感性等方面都呈现出明显的差异,因此任何细菌只要先通过很简单的革兰氏染色,即可提供不少其他重要的生物学特性方面的信息。
二、细菌的结构细菌是单细胞的,所有的细菌都有如下结构:细胞壁、细胞质膜、细胞质及其内含物、细胞核物质。
部分细菌有特殊结构:芽孢、鞭毛、荚膜、粘液层、菌胶团、衣鞘及光合作用层片等。
(一)、细胞壁细胞壁是包围在细菌体表最外层的、具有坚韧而带有弹性的薄膜。
它约占菌体的10%-25%。
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②化学渗透趋势转运系统;③基团转移。
四、影响细菌生长的环境因素(简答)1、营养物质:水、碳源、氮源、无机盐及生长因子为细菌的代谢及生长繁殖提供必需的原料和充足的能量2、酸碱度(pH):多数病原菌最适pH为7.2--7.6,而结核杆菌最适pH值为6.5--6.8,霍乱弧菌最适pH值为8.4--9.2。
3、温度:病原菌最适温度为37度。
4、气体:O2:根据细菌代谢时对氧气的需要与否分四类:①专性需氧菌:具有完善的呼吸酶系统,需要分子氧作为受氢体以完成需氧呼吸,仅能在有氧环境下生长。
②微需氧菌:在低氧压(5%-6%)生长最好。
③兼性厌氧菌:兼有有氧呼吸和无氧发酵两种功能,在有氧、无氧环境中均能生长,但以有氧时生长较好。
大多数病原菌属于此。
④专性厌氧菌:缺乏完善的呼吸酶系统,只能进行无氧发酵,必须在无氧环境中生长。
CO2:对细菌生长也很重要,大部分细菌在代谢中产生的CO2可满足需要,个别细菌初次分离时需人工供给5-10%CO2。
5、渗透压:五、细菌的生长繁殖1、细菌个体的生长繁殖:繁殖方式----细菌以简单的二分裂方式进行无性繁殖。
繁殖速度----繁殖一代所需时间(代时)约20-30min。
但少数细菌代时较长,如结核分枝杆菌代时为18小时。
2、细菌群体的生长繁殖:迟缓期、对数期、稳定期、衰退期繁殖规律----生长曲线迟缓期:细菌被接种培养基的最初一段时间,主要是适应新环境,同时为分裂繁殖作物质准备,此时细菌体积比较大,含有丰富的酶和中间代谢产物。
对数期:细菌分裂繁殖最快的时期,菌数以几何级数增长,研究细菌的最佳时期。
稳定期:由于营养物质的消耗,代谢产物的堆积,繁殖数与死亡数几乎相等。
活菌数保持稳定。
一些细菌的芽胞、外毒素和抗生素等代谢产物大多在稳定期产生。
衰退期:繁殖变慢,死菌数超过活菌数。
细菌形态发生改变,生理活动趋于停滞。
第三节细菌的新陈代谢和能量转换一、细菌的能量代谢■细菌能量代谢活动中主要涉及ATP形式的化学能。
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医学微生物学总结得跟教材一样的哦真的省了不少力气1.微生物: 存在于自然界的一大群体形微小、结构简单、肉眼直接看不见, 必须借助光学显微镜或电子显微镜放大数百倍、3.病原微生物: 少数具有致病性, 能引起人类、植物病害的微生物。
机会致病性微生物: 在正常情况下不致病, 只有在特定情况下导致疾病的微生物。
4, 郭霍法则:①特殊的病原菌应在同一种疾病中查见, 在健康人中不存在;②该特殊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, 能产生同样病症;④自人工感染的实验动物体内能重新分离得到该病原菌纯培养。
5.免疫学: ㈠主动免疫;㈡被动免疫。
第一篇细菌学第一章细菌的形态与结构第一节细菌的大小与形态1.观察细菌常采用光学显微镜, 一般以微米为单位。
2.按细菌外形可分为:①球菌(双球菌、链球菌、葡萄球菌、四联球菌、八叠球菌)②杆菌(链杆菌、棒状杆菌、球杆菌、分枝杆菌、双歧杆菌)③螺形菌(弧菌、螺菌、螺杆菌)第二节细菌的结构1.基本结构: 细胞壁、细胞膜、细胞质、核质特殊结构: 荚膜、鞭毛、菌毛、芽胞2.革兰阳性菌(G+): 显紫色;革兰阴性菌(G-): 显红色。
3.细胞壁结构革兰阳性菌G+革兰阴性菌G-肽聚糖组成由聚糖骨架、四肽侧链、五肽交联桥构成坚韧三维立体结构由聚糖骨架、四肽侧链构成疏松二维平面网络结构肽聚糖厚度20~80nm 10~15nm肽聚糖层数可达50层仅1~2层肽聚糖含量占胞壁干重50~80% 仅占胞壁干重5~20%磷壁酸有无外膜无有4.G-菌的外膜{脂蛋白、脂多糖(LPS)→【脂质A, 核心多糖, 特异多糖】、脂质双层、}脂多糖(LPS): 即G-菌的内毒素。
LPS是G-菌的重要致病物质, 使白细胞增多, 直至休克死亡;另一方面, LPS也可增强机体非特异性抵抗力, 并有抗肿瘤等有益作用。
①脂质A: 内毒素的毒性和生物学活性的主要成分, 无种属特异性, 不同细菌的脂质A骨架基本一致, 故不同细菌产生的内毒素的毒性作用均相似。
微生物复习笔记整理(生态、环境专业)

微⽣物复习笔记整理(⽣态、环境专业)绪论1、微⽣物:是对所有⾁眼看不见或看不清的个体微⼩、构造简单的低等⽣物的总称。
2、⾮细胞⽣物——病毒(包括分⼦⽣物:类病毒、朊粒等)⽣物原核⽣物:细菌、放线菌、蓝细菌等细胞⽣物⾼等动植物真核⽣物藻类:低等藻类、⾼等藻类低等⽣物真菌类原⽣动物除了⾼等动植物、⾼等藻类,其它都属微⽣物。
4、微⽣物的应⽤:微⽣物学的发展促进了⼈类的进步,在医药卫⽣、⼯业、农业、环保、⽣命科学基础理论研究⽅⾯有重⼤贡献。
5、微⽣物的五⼤共性①体积⼩,⽐表⾯积⼤②吸收多,转化快③⽣长旺,繁殖快④适应性强,易变异⑤分布⼴,种类多6、微⽣物学是在细胞、分⼦或群体⽔平上研究微⽣物的形态构造、⽣理代谢、遗传变异、⽣态分布和分类进化等⽣命活动基本规律,并将其应⽤于⼯业发酵、医药卫⽣、⽣物⼯程和环境保护等实践领域的科学。
第⼀章原核微⽣物的形态构造和功能1、原核(微)⽣物:即⼴义的细菌, 指⼀⼤类细胞核⽆核膜包裹, 只存在称作核区的裸露DNA的原始单细胞⽣物, 包括真细菌和古细菌两⼤类, 其中除少数属古细菌外,多数属真细菌。
2、细菌⼜称真细菌,包括普通细菌、放线菌、蓝细菌、⽀原体、⽴克次⽒体和⾐原体等。
3、菌落:单个细胞在固体培养基表⾯经过培养形成⾁眼可见的,有⼀定形态、构造等特征的⼦细胞集团。
菌台:⼤量分散的纯种细胞密集接种,长出的⼤量菌落相互连接成⽚。
4、原核微⽣物的形态构造图(以细菌为例),见书15页。
【重点】5、细菌⼀般构造:细胞壁、细胞膜、细胞质和内含物、原核。
特殊构造:糖被、鞭⽑、菌⽑、性⽑、芽孢、伴孢晶体。
【重点,具体了解下即可,见笔记4-6】6、由于细菌细胞微⼩⼜透明,⼀般先要经过染⾊才能作显微观察,其中⾰兰⽒染⾊法最重要。
7、⾰兰⽒染⾊法:C. Gram(⾰兰)于1884年发明⼀种鉴别不同类型细菌的染⾊⽅法,通过⾰兰⽒染⾊法可将所有的细菌分为⾰兰⽒阳性(G+)和⾰兰⽒阴性(G-)。
微生物考研笔记

微生物考研笔记微生物笔记第一节:微生物学的研究对象与任务一、"微生物"的含义(什么是微生物)非分类学上名词,来自法语"Microbe"一词。
是形体微小、单细胞或个体结构简单的多细胞、甚或无细胞结构的低等生物的通称。
(插入)二、生物分界(微生物在生物界的位置)1、两界系统(亚里斯多德)动物界Animalia:不具细胞壁,可运动,不行光合作用。
植物界Plantae:具有细胞壁,不运动,可行光合作用。
三界:原生生物界Protista:(E. H. Haeckel, 1866年提出)2、五界系统R. H. Whitakker, Science, 163: 150-160, 1969原核生物界Monera:细菌、放线菌等原生生物界Protista:藻类、原生动物、粘菌等真菌界Fungi:酵母、霉菌动物界Animalia:植物界Plantae:五界系统是以细胞结构分化的等级以及和光合、吸收、摄食这三种主要营养方式有关的组织类型为基础的。
六界:加上病毒界。
3、三界(域)系统Woese用寡核苷酸序列编目分析法对60多株细菌的16SrRNA序列进行比较后,惊奇地发现:产甲烷细菌完全没有作为细菌特征的那些序列,于是提出了生命的第三种形式--古细菌(archaebacteria)。
随后他又对包括某些真核生物在内的大量菌株进行了16SrRNA(18SrRNA)序列的分析比较,又发现极端嗜盐菌和极端嗜酸嗜热菌也和产甲烷细菌一样,具有既不同其他细菌也不同于其核生物的序列特征,而它们之间则具有许多共同的序列特征。
于是提出将生物分成为三界(Kingdom)(后来改称三个域):古细菌、真细菌(Eubacteria)和真核生物(Eukaryotes)。
1990年,他为了避免把古细菌也看作是细菌的一类,他又把三界(域)改称为:Bacteria(细菌)、Archaea(古生菌)和Eukarya(真核生物)。
微生物学考试重点笔记(精华)

微生物学本章节学习重点:掌握:微生物、病原微生物和医学微生物学概念、病原微生物的种类微生物:是广泛存在于自然界中的一大群形体微小、结构简单、肉眼直接看不见,必须借助光学显微镜或电子显微镜放大数百倍、数千倍甚至数万倍才能观察到的微小生物的总称。
微生物的分类:1)非细胞型微生物2)原核细胞型微生物3)真核细胞型微生物本章节学习重点:掌握或熟悉细菌的基本形态、基本结构及特殊结构的特征与功能;熟悉细菌生长繁殖的条件及繁殖方式、人工培养方法以及与细菌鉴别和致病有关的代谢产物。
细菌的结构1、基本结构:细胞壁、细胞膜、细胞浆及核质。
2、特殊结构:荚膜、鞭毛、菌毛和芽胞。
革兰氏阳性菌,革兰氏阴性菌细胞壁比较细胞壁结构显著不同,导致G+菌与G-菌染色性、抗原性、致病性、对药物的敏感性等方面的很大差异细胞壁的功能:维持细菌的外形,对细菌起保护作用;参与细胞内外物质交换;具抗原性等。
细胞膜的功能:细胞膜有选择性通透作用,与细胞壁共同完成菌体内外的物质交换。
膜上有多种呼吸酶,参与细胞的呼吸过程。
膜上有多种合成酶,参与生物合成过程。
细菌细胞膜可以形成特有的结构。
荚膜的特点及功能:定义:细胞壁外一层透明黏液状物质。
化学成分: 多数:多糖少数:多肽观察:特殊染色法、墨汁负染法;功能:(1)抗干燥作用:贮留水分(2)形成生物膜:荚膜多糖可使细菌彼此之间粘连,也可粘附于组织细胞或物体表面形成生物膜(3)抗吞噬作用:能保护细菌免受溶菌酶、补体、抗体、抗菌药物等有害物质的损伤,保护细菌抵抗宿主细胞的吞噬与消化作用,从而成为侵袭力的组成之一。
(4)荚膜抗原:分型依据。
鞭毛的特点及功能:定义:某些细菌菌体表面附着有细长呈波状弯曲的丝状物化学成分:蛋白质观察:染色加粗法;半固体培养基穿刺法;功能:运动器官致病性有关,如霍乱弧菌可以通过其鞭毛的运动穿过小肠粘液层,到达细胞表面生长繁殖,产生毒素而致病抗原性,可帮助鉴别细菌菌毛的特点及功能:定义:多数革兰阴性菌及少数革兰阳性菌的菌体表面有比鞭毛更细、更短的丝状物特征:菌毛只有在电子显微镜下才能见到化学成分:主要是蛋白质(菌毛蛋白)种类: 普通菌毛性菌毛普通菌毛(ordinary pilus)特点:数目多:可达百余根细:直径仅为3~8nm,长0.2~2μm。
考研-811《微生物学》简答题知识点总结手写版-环境工程考研适用

第一章1影响病毒在环境中存活的理化因素主要有哪些?在一般的污水随处理厂得污水处理工艺过程中,病毒的去除效果如何?p232-07L1影响细菌存活的因素有物理因素、化学因素和生物因素(主要是抗生素)三种。
其中物理因素主要有温度、光和其他辐射、干燥等;化学因素有各种对病毒有毒害作用的化学物质,如:酚类、醛类、醚类等,生物因素主要有链霉菌,青霉菌和藻类分泌的一些抗生物质。
这些因素能导致病毒的理化性质发生改变,以致使病毒失活。
污水处理分为一级、二级和三级处理。
一级处理是物理过程,以筛选、除渣、初级沉淀为主,其中去除病毒的效果很差,越去除30%。
二级处理是生物处理方法,是生物吸附、生物降解和絮凝沉淀过程,以去除有机物、脱氮和去除磷为目的,同时对污水中病毒的去除率较高,去除病毒率在90%~99%。
病毒被吸附在活性污泥中,只是由液相转为固相,对病毒的灭活率不高。
三级处理是继生物处理后的深度处理,有生物、化学和物理处理过程。
它包括絮凝、沉淀、过滤和消毒的过程,进一步去除有机物、脱氮和除磷。
三级处理可使病毒的滴度常用对数值下降4~6第二章1叙述革兰氏染色的机制和步骤.P233-07L2革兰氏染色法,又称鉴别染色法,是用俩种以上的染料染色,将菌体不同结构染成不同的颜色,以便观察的复合染色方法。
其主要染色步骤如下:a)在无菌条件下,用接种环挑取少量的细菌于干净的载玻片上涂布均匀,固定;b)用草酸铵结晶紫染色1min,水洗去掉浮色;c)用碘-碘化钾溶液媒染1min,顷去多余溶液;d)用中性脱色剂如乙醇或丙醇脱色,革兰氏阳性菌不被褪色而成紫色,革兰氏阴性菌被褪色而成无色。
e)用番红溶液复染1min,革兰氏阳性菌仍呈紫色,而革兰氏阴性菌呈现红色。
至此,革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌被区分开革兰氏染色机制一般认为有俩点:1)革兰氏染色与细菌等电点有关系,已知革兰氏阳性菌的等电点为PH2~3,革兰氏阴性菌的等电点为PH4~5,这说明革兰氏阳性菌的负电荷比革兰氏阴性菌多,它与草酸铵结晶紫的结合力大,故与草酸铵结晶紫结合得更牢固,对乙醇脱色的抵抗力更强。
医学微生物学笔记总结得真的很好

医学微生物学总结得跟教材一样的哦真的省了不少力气微生物:存在于自然界的一大群体形微小、结构简单、肉眼直接看不见,必须借助光学显微镜或电子显微镜放大数百倍、数千倍。
甚至数万倍才能观察到的微小生物。
1.微生物的分类:3、病原微生物:少数具有致病性,能引起人类、植物病害的微生物。
机会致病性微生物:在正常情况下不致病,只有在特定情况下导致疾病的微生物。
4,郭霍法则:①特殊的病原菌应在同一种疾病中查见,在健康人中不存在;②该特殊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,能产生同样病症;④自人工感染的实验动物体内能重新分离得到该病原菌纯培养。
5、免疫学:㈠主动免疫;㈡被动免疫。
第一篇细菌学第一章细菌的形态与结构第一节细菌的大小与形态1、观察细菌常采用光学显微镜,一般以微米为单位。
2、按细菌外形可分为:①球菌(双球菌、链球菌、葡萄球菌、四联球菌、八叠球菌)②杆菌(链杆菌、棒状杆菌、球杆菌、分枝杆菌、双歧杆菌)③螺形菌(弧菌、螺菌、螺杆菌)第二节细菌的结构1、基本结构:细胞壁、细胞膜、细胞质、核质特殊结构:荚膜、鞭毛、菌毛、芽胞2、革兰阳性菌(G+):显紫色;革兰阴性菌(G-):显红色。
3、细胞壁结构革兰阳性菌 G+革兰阴性菌 G-肽聚糖组成由聚糖骨架、四肽侧链、五肽交联桥构成坚韧三维立体结构由聚糖骨架、四肽侧链构成疏松二维平面网络结构肽聚糖厚度20~80nm 10~15nm肽聚糖层数可达50层仅1~2层肽聚糖含量占胞壁干重50~80% 仅占胞壁干重5~20%磷壁酸有无外膜无有4、G-菌的外膜{脂蛋白、脂多糖(LPS)→【脂质A,核心多糖,特异多糖】、脂质双层、}脂多糖(LPS):即G-菌的内毒素。
LPS是G-菌的重要致病物质,使白细胞增多,直至休克死亡;另一方面,LPS也可增强机体非特异性抵抗力,并有抗肿瘤等有益作用。
①脂质A:内毒素的毒性和生物学活性的主要成分,无种属特异性,不同细菌的脂质A骨架基本一致,故不同细菌产生的内毒素的毒性作用均相似。
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微生物学第一章绪论一、什么是微生物(一)定义:传统定义:微生物(microorganism,microbe)是一切肉眼看不见或看不清的微小生物的总称。
它们是一些个体微小(一般小于0.1mm)、构造简单的低等生物。
现代定义:一般是指绝大多数凭肉眼看不见或看不清,必须借助显微镜才能看见或看清,以及少数能直接通过肉眼看见的单细胞、多细胞和无细胞结构的微小生物的总称。
(二)类群:1.原核类:细菌(真细菌,古生菌),放线菌,蓝细菌,支原体,立克次氏体,衣原体等。
2.真核类:真菌(酵母菌,霉菌,蕈菌),原生动物,显微藻类3.非细胞类:病毒,亚病毒(类病毒,拟病毒,朊病毒)(三)特点:小(个体微小)µ m(微米)级:光学显微镜下可见(细胞)n m(纳米)级:电子显微镜下可见(细胞器,病毒)简(构造简单)单细胞微生物简单多细胞非细胞(即“分子生物”)低(进化地位低)原核类:细菌(真细菌,古生菌),放线菌,蓝细菌,支原体,立克次氏体,衣原体等。
真核类:真菌(酵母菌,霉菌,蕈菌),原生动物,显微藻类。
非细胞类:病毒,亚病毒(类病毒,拟病毒,朊病毒)1mm=103µ m=106 nm=107Ǻ分辨率:肉眼:0.1mm;显微镜:0.2 µ m;电子显微镜:10 Ǻ二、为什么要学习微生物1.微生物无处不在2.微生物对人类有利也有害。
因此,发掘、利用、改造和保护有益微生物;控制、消灭和改造有害微生物3.最终目的:为人类社会的进步服务细菌数亿/g土壤,土壤中的细菌总重量估计为:10034 ×10 12吨每张纸币带细菌:900万个人体体表及体内存在大量的微生物:皮肤表面:均10万个细菌/平方厘米口腔:细菌种类超过500种肠道:微生物总量达100万亿粪便干重的1/3是细菌,每克粪便的细菌总数为:1000 亿个每个喷嚏的飞沫含4500-150000个细菌福:1、微生物在许多重要产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、维生素、酶等重要产品的生产.2、体内的正常菌群是人及动物健康的基本保证;帮助消化、提供必需的营养物质、组成生理屏障3、是人类生存环境中必不可少的成员,有了它们才使得地球上的物质进行循环.4、以基因工程为代表的现代生物技术的发展及其美妙的前景也是微生物对人类作出的又一重大贡献。
祸:鼠疫艾滋病(AIDS) 癌症肺结核虐疾霍乱埃博拉病毒疯牛病SARS 禽流感三、微生物学与人类进步的关系(一)微生物与医疗保健(在医疗保健战线上的六大“战役”)1.外科消毒术的建立2.寻找人畜病原菌3.免疫防治法的应用4.化学治疗剂的发明5.抗生素治疗的兴起6.用遗传工程和生物工程技术使微生物生产生化药物(二)微生物与工业发展(微生物在工业发展过程中的六个里程碑)1.自然发酵与食品、饮料的酿造2.罐头保藏3.厌氧纯种发酵技术4.深层液体通气搅拌培养5.代谢调控理论在发酵工业上的应用6.生物工程的兴起(三)微生物学促进了农业进步(四)微生物与能源、生态和环境保护(五)微生物学对生物学基础理论研究的贡献1.以微生物作为研究对象解决了生物学上的许多重大争论问题2.是分子生物学的三大来源和三大支柱之一3.遗传学研究对象的微生物化促使经典遗传学发展为分子遗传学4.微生物与基因工程5.高等生物研究和利用中的微生物化趋向方兴末艾6.微生物学中的一套独特实验技术迅速扩散到生命科学的各研究领域四、微生物的共性(五大共性)1.体积小, 结构简单,表面积/体积比值大杆菌的平均长度:2 微米;1500个杆菌首尾相连= 一粒芝麻的长度;10-100亿个细菌加起来重量= 1毫克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。
2.代谢活力强, 吸收多, 转化快吸收营养物质和排出废物,有最大的代谢速率。
从单位重量来看,微生物的代谢强度比高等生物大几千倍到几万倍。
消耗自身重量2000倍食物的时间:大肠杆菌:1小时人:500年(按400斤/年计算)(发酵乳糖的细菌1小时内可以分解其自身重1000-10000倍的乳糖)产阮假丝酵母(Candida utilis)合成蛋白质的能力比大豆强100倍,比食用公牛强10万倍。
3.生长旺, 繁殖快大肠杆菌一个细胞重约10 –12 克,平均20分钟繁殖一代,24小时后,就有了72代,其子代数量可达4722366500万亿个,重量达到4722吨;48小时后:2.2 ×1043个后代,重量达到2.2 ×10 25吨,相当于4000个地球重量实际上,由于各种原因,细菌的指数分裂速度只能维持几个小时,液体培养基中,细菌细胞的数量一般仅能达到108-109个/ml生产效率高,发酵周期短4.分布广,种类多(多样性)在各种自然环境界中(土壤、水体、空气,动植物体内和体表,万米高空,万米海底,强酸、强碱、高热的极端环境,常年封冻的冰川等)都生存有大量的微生物微生物的种类多主要体现在下列5个方面:物种的多样性;微生物的生理代谢类型的多样性;代谢产物的多样性;遗传基因的多样性;生态类型的多样性5.适应性强, 易变异微生物对极端恶劣的环境的适应能力,堪称“世界之最”。
个体小,数量多,单细胞(大多数),繁殖快,分布广泛,与外界环境直接接触,即使自发变异的频率很低(10-5-10-10),也可以在短时间内产生大量变异后代。
福:抗生素效价提高,酶活性提高,代谢产物产量提高等祸:耐药性的产生五、微生物学及其研究内容与分科微生物学(Microbiology)定义:是一门在细胞、分子或群体水平上研究微生物的形态构造、生理代谢、遗传变异、生态分布和分类进化等生命活动基本规律,并将其应用于工业发酵、医药卫生、生物工程和环境保护等实践领域的科学。
根本任务:1.发掘、利用、改造和保护有益微生物 2.控制、消灭和改造有害微生物最终目的:为人类社会的进步服务六、微生物学发展简史影响认识微生物的四大障碍:1.个体过于微小2.群体外貌不显3.种间杂居混生4.形态与其作用的后果很难被认识(一)可分为五个时期1.史前期:约8000年前-1676实质:朦胧阶段8000年前我国就开始出现了曲蘖酿酒;4000年前埃及人已学会烘制面包和酿制果酒;2500年前我国发明酿酱、醋,用曲治消化道疾病;公元六世纪(北魏时期)贾思勰的巨著“齐民要术”详细地记载了制曲、酿酒、制酱和酿醋等;公元九世纪到十世纪我国已发明用鼻苗法种痘;16世纪,古罗巴医生G.Fracastoro:疾病是由肉眼看不见的生物(living creatures)引起的;1641年,我国明末医生吴又可也提出“戾气”学说,认为传染病的病因是一种看不见的“戾气”,其传播途径以口、鼻为主。
2.初创期:1676-1861实质:形态描述阶段开创者:列文虎克(Robert Hooke)1664年,英国人虎克(Robert Hooke)曾用原始的显微镜对生长在皮革表面及蔷薇枯叶上的霉菌进行观察。
3.奠基期:1861-1897实质:生理水平研究阶段开创者:巴斯德,德国人柯赫特点:①建立了一系列研究微生物所必要的独特方法和技术,从而解决了认识微生物的第二、三、四个障碍;②借助于良好的研究方法,开创了寻找病原微生物的“黄金时期”;③把微生物学的研究从形态描述推进到生理学研究的新水平;④开始客观上以辩证唯物主义的“实践一理论一实践”的思想方法指导科学实验;⑤微生物学以独立的学科形式开始形成,但当时主要还是以其各应用性分支学科的形式存在微生物学奠基人:法国化学家巴斯德(1) 彻底否定了“自然发生”学说:著名的曲颈瓶试验无可辩驳地证实,空气内确实含有微生物,是它们引起有机质的腐败。
(2) 免疫学——预防接种:首次制成狂犬疫苗(3) 发现并证实发酵是由微生物引起的:化学家出生的巴斯德涉足微生物学是为了治疗酒病”和“蚕病”(4)其他贡献巴斯德消毒法:60~65℃作短时间加热处理,杀死有害微生物细菌学奠基人:德国人柯赫(1)微生物学基本操作技术方面的贡献a)细菌纯培养方法的建立土豆切面→营养明胶→营养琼脂(平皿)b)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c)流动蒸汽灭菌d)染色观察和显微摄影(2)对病原细菌的研究作出了突出的贡献:a)具体证实了炭疽杆菌是炭疽病的病原菌b)发现了肺结核病的病原菌;(1905年获诺贝尔奖)c)证明某种微生物是否为某种疾病病原体的基本原则——著名的柯赫原则1、在每一相同病例中都出现这种微生物;2、要从寄主分离出这样的微生物并在培养基中培养出来;3、用这种微生物的纯培养接种健康而敏感的寄主,同样的疾病会重复发生;4、从试验发病的寄主中能再度分离培养出这种微生物来。
4.发展期:1897-1953实质:生化水平研究阶段开创者:E.Büchner,生物化学奠基人特点:(1)进入了微生物生化水平的研究。
并发现代谢途径的同一性。
对无细胞酵母菌“酒化酶”进行研究。
以研究微生物对维生素需要、酶的特性、寻找和研究抗生素以及逐步深入到以研究它们的遗传变异和基因为主的新阶段。
因此,微生物学家就从“微生物猎人”而发展为“维生素猎人”、“酶猎人”、“抗生素猎人”和“基因猎人”了。
(2)应用微生物的分支学科更为扩大,出现了抗生素等新学科。
(3)开始出现微生物学史上的第二个“淘金热”一一寻找各种有益微生物代谢产物的热潮。
(4) 一门以研究微生物基本生物学规律的综合学科----普通微生物学开始形成,代表人物是美国加里福尼亚大学伯克利分校的M.bd roffD,(5) 各相关学科和技术方法相互渗透,相互促进,加速了微生物学的发展。
5.成熟期:1953-实质:分子生物学水平研究阶段开创者:J.Watson,F.Crick。
分子生物学奠基人特点:(1)微生物学从一门在生命科学中较为孤立的以应用为主的学科,迅速成长为一门十分热门的前沿基础学。
(2)在基础理论的研究方面,逐步进入到分子水平的研究,微生物迅速成为分子生物学研究中的最主要的对象。
(3)在应用研究方面,向着更自觉、更有效和可人为控制的方向发展,至70年代初,有关发酵工程的研究已与遗传工程、细胞工程和酶工程等紧密结合,微生物已成为新兴的生物工程中的主角。
七、我国微生物的发展:汤飞凡:沙眼病原体的分离和确证抗生素的总产量已耀居世界首位两步法生产维生素C的技术居世界先进水平八、主要参考书周德庆著:微生物学教程(第一、二版)武汉大学、复旦大学编:微生物学.(第二版)沈萍著:微生物学.九、复习题1.简述微生物的定义和类群2.试述微生物学与人类进步的关系3.试述微生物的共性,讨论其对人类的利弊4.简述微生物的发展简史上5个时期的特点和代表人物5.试述微生物学的多样性第二章原核微生物的形态、构造与功能一、研究意义1.形态是入门的向导,构造是研究的基础。