海南大学微生物ppt的总结整理

1什么是微生物微生物：（microorganism，Microbe）——指一群个体微小、结构简单，用肉眼难以看见或难以看清楚的低等生物的通称。

不是一个分类学上的名词。

主要包括：细胞型微生物——细菌(真细菌和古细菌)、放线菌、立克次氏体、支原体、衣原体、螺旋体、酵母菌、真菌(霉菌和大型真菌) 、单细胞藻类和原生动物无细胞结构的微生物——病毒、亚病毒特征可用小、简、低来概括2.人类对微生物世界的认识史（一）一个难以认识的微生物世界微生物是存在与地球上最古老的生物，但直到大约300年以前才真正有意识地看到微生物，其原因是由于个体微小、群体外貌不显、杂居混生、因果难联。

（二）微生物学发展的主要阶段（重点）（1）史前期和初创期——微生物的发现1676年，微生物学的先驱荷兰人列文虎克（Antony van leeuwenhoek）首次观察到了细菌。

（2）奠基期（重点介绍巴斯德、科赫等重要代表人物的贡献）；巴斯德的贡献：彻底否定自然发生说；证实发酵由微生物引起；开创免疫学——预防接种；发明了巴氏消毒法。

科赫的贡献：发明培养基并用纯化微生物等一系列研究方法的创立；证实炭疽病病因——炭疽杆菌；发现结核病病原——结核杆菌；以及科赫原则。

（3）发展期（与生命科学的其他学科一起共同发展）1897年发现了酵母菌的无细胞抽提液可将蔗糖转化为酒精，并对葡萄糖进行酒精发酵获得成功。

从此微生物进入了生化研究阶段，并诞生了生物化学学科。

此后，微生物生理和生物化学两个学科紧密结合，共同发展。

（4）成熟期标志：DNA结构的双螺旋模型建立。

微生物成为分子生物学中的重要研究对象。

a)20世纪70年代后微生物成为生物工程学科的主角；b)广泛运用分子生物学理论和现代研究方法，深刻揭示微生物的各种生命活动规律；c)以基因工程为主导，把传统的工业发酵提高到发酵工程水平；d)大量理论性、交叉性和应用性、实验性分支学科飞速发展；e)微生物基因组的研究3.研究微生物的重要意义（重点）（一）微生物无处不在，我们无时不生活在“微生物的海洋”中；（二）微生物在人们的日常生活、工农业生产和医药、环保等方面有重要的应用；微生物也有可能引起毁灭性的灾害；（四）、微生物学在生命科学中具有重要地位4.微生物的共同特性（举例说明）（本章重点）体积小、面积大；吸收多，转化快；生长旺，繁殖快；适应强，易变异；分布广，种类多。

个体微小一般微生物以µm表示其大小；病毒用nm表示大小结构简单单细胞；简单多细胞；无细胞吸收多、转化快代谢活跃：吸收、转化物质速度极快；发酵乳糖的细菌每小时可分解其自重的1000~10000倍；产朊假丝酵母合成蛋白质的能力较大豆强100倍，较成年公牛强105倍代谢方式多样：能利用的有机基质极为广泛，CO2；有机化能，无机化能，光能；好氧呼吸，厌氧呼吸，发酵，（兼性）；途径多种多样；产物多种多样生长旺、繁殖快繁殖快速：大肠杆菌在适宜条件下37 ℃时的世代时间为18min，每24 h可分裂80次，即增殖数为1.2x1024；48h为2.2×1043个，约等于4000个地球的重量。

适应强：抗逆性强：抗热性；抗压性；抗寒性；抗酸性；抗碱性；抗干燥性；抗缺氧性；抗辐射性；抗毒物性休眠期长：具有特殊的休眠构造（芽孢，孢子，胞囊）；菌丝体特异结构（菌核，菌索）；芽孢休眠期可达几年，几百年，上千年易变异：容易变异：微生物的自然变异频率可达10-5~10-10；变异可涉及各种形式：形态构造，代谢途径，生理特性，抗原抗性，产物种类，产物数量分布广：分布广泛：除了“明火”，火山喷发中心区和人为的无菌环境外，都有微生物的存在分类级宽；微生物横跨了无细胞结构生物、细胞结构生物中的原核生物和真核生物；除动物界和植物界外各界都为微生物而设。

种类多微生物生物多样性（物种多样性）（1）目前已确定的微生物种数在十万种左右，但仍正以每年发现几百至上千个新种的趋势在增加。

（2）未知的微生物仍是占绝大多数。

目前我们所了解的微生物种类，至多也不超过生活在自然界中的微生物总数的10％”，微生物生态学家较为一致地认为，目前已知的已分离培养的微生物种类可能还不足自然界存在的微生物总数的1％。

分子生物学技术和方法的发展已经揭示了运用传统的微生物学研究技术和方法获得的微生物种类和种群数量仅仅占自然界存在总数的不到1％。

运用分子生物学技术和方法获得了与目前所知微生物的基因完全不同的基因组。

（3）自然界中微生物存在的数量往往超出一般人们的预料。

每g土壤中细菌可达几亿个，放线菌孢子可达几千万个。

人体肠道中菌体总数可达100万亿左右。

每g新鲜叶子表面可附生100多万个微生物。

全世界海洋中微生物的总重量估计达280亿吨。

从这些数据资料可见微生物在自然界中的数量之巨。

实际上我们生活在一个充满着微生物的环境中。

（4）微生物横跨了生物六界系统中无细胞结构生物病毒界和细胞结构生物中的原核生物界、原生生物界、菌物界，除了动物界、植物界外，其余各界都是为微生物而设立的，范围极为宽广。

（5）根据C. Woese1977年提出的生命三域的理论，微生物也占据了古菌、细菌和真核生物三域。

微生物形态与结构的多样性形态多样性：球形，杆形，螺旋形，方形，其他各种形状大小多样性：病毒－nm，细菌－µm, 大型真菌－几~10几cm结构多样性：无细胞结构，单细胞结构，多细胞结构；有或无多种多样的特殊结构微生物的代谢多样性（1）微生物代谢的底物多样性是其他生物所不可比拟的。

微生物能利用的基质十分广泛，是任何其他生物所望尘莫及的，从无机的CO2到有机的酸、醇、糖类、蛋白质、脂类等，从短链、长链到芳香烃类，以及各种多糖大分子聚合物(果胶质、纤维素等)和许多动、植物不能利用、甚至对其他生物有毒的物质，都可以成为微生物的良好碳源和能源。

（2）微生物的代谢方式多样性既可以CO2为碳源进行自养型生长，也可以有机物为碳源进行异养型生长；既可以光能为能源，也可以化学能为能源。

既可在有O2条件下生长，又可在无O2条件下生长。

（3）代谢的中间体和产物多样性有各种各样的酸、醇、氨基酸、蛋白质、脂类、糖类等等。

（4）代谢速率的多样性如在适宜环境下，大肠杆菌每小时可消耗的糖类相当于其自身重量的2 000倍。

以同等体积计，一个细菌在1小时内所消耗的糖即可相当于人在500年时间内所消耗的粮食。

微生物的遗传与变异多样性（1）在微生物中携带遗传信息的物质及其方式具有多样性在原核微生物中，染色体、质粒也携带遗传信息；真核微生物中，染色体和细胞器都有能自主独立复制的DNA；病毒携带的核酸可以是DNA，也可以是RNA，如朊病毒甚至用蛋白质作增殖模板。

RNA病毒和朊病毒都不遵守DNA RNA 蛋白质这一中心法则。

（2）微生物的繁殖方式相对于动植物的繁殖也具有多样性细菌以二裂法为主，个别可由性接合的方式繁殖；放线菌可以菌丝和分生孢子繁殖；霉菌可由菌丝、无性孢子和有性孢子繁殖，无性孢子和有性孢子又各有不同的方式和形态；酵母菌可由出芽方式和形成子囊孢子方式繁殖。

（3）微生物繁殖速率的多样性以二裂法繁殖的细菌具有惊人的繁殖速率。

如在适宜条件下，大肠杆菌37℃时世代时间为18分钟，每24小时可分裂80次，每24小时的增殖数为1.2 x 1024个。

许多深海或嗜压微生物的生长代时远较大肠杆菌长，几天、几月者都有。

（4）微生物变异的多样性由于个体小，结构简单，繁殖快，与外界环境直接接触等原因，很容易发生变异，一般自然变异的频率可达10－5～10－10，而且在很短时间内出现大量的变异后代。

变异具有多样性，其表现可涉及到任何性状，如形态构造、代谢途径、抗性、抗原性的形成与消失、代谢产物的种类和数量等等。

微生物的抗性多样性微生物具有抗逆多样性（极强的抗热性、抗寒性、抗盐性、抗干燥性、抗酸性、抗碱性、抗压性、抗缺氧、抗辐射和抗毒物等能力。

）抗热性、抗寒性（已从近于100℃条件下的温泉中分离到了高温芽孢杆菌，并观察到在105℃时还能生长。

细菌芽孢具有高度抗热性，100 ℃下可生存。

许多细菌也耐冷和嗜冷，有些在-12℃下仍可生活，造成贮藏于冰箱中的肉类、鱼类和蔬菜水果的腐败。

人们常用冰箱(+4℃)、低温冰箱(-20℃)、干冰(-70℃)、液氮(-196℃)来保藏菌种，都具有良好的效果。

）抗酸碱性（嗜酸菌可以在pH为0.5的强酸环境中生存，而硝化细菌可在pH 9.4、脱氮硫杆菌可在pH10.7的环境中活动。

在含盐高达23％～25%的“死海”中仍有相当多的嗜盐菌生存。

）抗高渗性（在糖渍蜜饯、蜂蜜等高渗物中同样有高渗酵母等微生物活动，从而往往引起这些物品的变质。

）抗逆结构的多样性（微生物在不良条件下很容易进入休眠状态，某些种类甚至会形成特殊的休眠构造，如芽孢、分生孢子、孢囊等。

有些芽孢在休眠了几百年，甚至上千年之后仍有活力。

）微生物的生态分布多样性⏹微生物在自然界中，除了“明火”、火山喷发中心区和人为的无菌环境外，到处都有分布，上至几十千米外的高空，下至地表下几百米的深处，海洋上万米的水底层，土壤、水域、空气，动植物和人类体内外，都分布有各种不同的微生物，可以说无处不在。

即使是同一地点同一环境，在不同的季节，如夏季和冬季，微生物的数量、种类、活性、生物链成员的组成等等有明显的不同。

显示了微生物生态分布的多样性。

⏹深海火山口忍耐高温的细菌⏹红海盐滩上的耐盐细菌⏹美国加州金矿毒液中的耐酸细菌⏹某些细菌，可分解某些含放射性元素的废料（铀）⏹地下2800米深處的細菌能夠利用鈾礦中的放射性鈾元素把地下水分子分解生成氢气，再利用氢气和硫酸盐合成其生長需要的能量和物质。

⏹沙漠中发现地球最强悍细菌⏹4万米高空新发现3种抗紫外线细菌⏹美国加利福尼亚莫诺湖研究区第一节细菌的形态和大小（一般介绍）1、细菌的基本形态：球形、杆形和螺旋形2、细菌的特殊形态：举例：古细菌的星形、叶形等；3、细菌的异常形态介绍外界因素培养时间、培养温度、培养基成分、浓度、pH值等环境条件对细菌形态都有明显的影响。

一般处于幼龄阶段和生长条件适宜时，细菌形态正常、整齐，表现出特定的形态。

在较老的培养物中，或不正常的条件下，细胞常出现不正常形态，尤其是杆菌，有的细胞膨大，有的出现梨形，有的产生分枝，有时菌体显著伸长以至呈丝状等异常形态。

若将它们转移到新鲜培养基中或适宜的培养条件下又可恢复原来的形态。

4、细菌的大小a)测量细菌大小的单位：微米b)细菌大小的表示方法：球菌：直径杆菌：宽×长螺菌：宽、长、螺距c)细菌的大小通常球菌直径：0.2 — 1.5 μm，杆菌:长1— 5 μm, 宽0.5— 1 μm。

例如：大肠杆菌：平均长度：2 μm ；宽度0.5μm 1500个大肠杆菌头尾相接等于3mm;109个大肠杆菌重1 mg.由于菌种不同，细菌的大小存在很大的差异；对于同一个菌种，细胞的大小也常随着菌龄变化。