1、2022-2-912022-2-922022-2-93l(一)、微生物的概念l简单来讲:微生物是一群形体微小、结构简单的低等生物的统称。l既然是“生物”,必然具有“生物”的特征。l生物的特征:具有生命现象,可以生长繁殖,可以遗传变异。l所以:人们把那些形体微小,结构简单,适宜环境条件下生长繁殖及发生遗传变异,肉眼难以看见,只有在光学显微镜或电子显微镜下才能看清的一大类低等微小生物统称为微生物。2022-2-94l注意:微生物并不是生物分类学中的专有名词,没有任何分类意义。l因为:微生物是形体微小,用肉眼难以看见的低等微小生物的统称(类群庞杂,形态各异,大小不同,生物特性差异极大)。2022-
2、2-95非细胞型微生物:病毒、类病毒、朊病毒、拟病毒细胞型微生物原核微生物:细菌、放线菌、蓝细菌、支原体等真核微生物:真菌(霉菌、酵母菌、蕈菌)、藻类、原生动物等(二)、微生物的种类2022-2-96非细胞类微生物非细胞类微生物病毒、类病毒、拟病毒等病毒、类病毒、拟病毒等HIVHIV病毒病毒2022-2-97大肠杆菌大肠杆菌0157:H70157:H72022-2-982022-2-99结构简单、个体微小;分布广,种类多;代谢强,繁殖快;适应性强,易变异。2022-2-910l个体微小:“um”作为细菌个体大小的度量单位,个体更小的病毒则以“nm”为度量单位。肉眼的分辨能力:mm微
3、生物大小近似值细胞特征病毒0.010.25m非细胞细菌0.110m原核生物真菌2m1m真核生物原生动物21000m真核生物藻类1m几米真核生物微生物大小和细胞类型2022-2-911lm级需要借助光学显微镜观察2022-2-912lnm级需要借助电子显微镜观察。2022-2-913l肉眼可观察到微生物聚集的群体菌落2022-2-914德国科学家德国科学家H.N.SchulzH.N.Schulz等等19991999年在纳米比亚海岸的海底沉积物中年在纳米比亚海岸的海底沉积物中发现的一种硫磺细菌(发现的一种硫磺细菌(sulfurbacteriumsulfurbacterium
4、)其大小可达)其大小可达0.75mm0.75mm-“纳米比亚硫磺珍珠纳米比亚硫磺珍珠”最大的细菌最小的细菌:芬兰科学家E.O.Kajander等发现了一种能引起尿结石的纳米细菌,其直径最小仅为50nm。例外肉眼可以看见的细菌纳米比亚硫磺珍珠;真菌的子实体、较大的藻类。2022-2-915l单细胞l简单的多细胞l有些甚至没有细胞,只有蛋白质外壳包围着的遗传物质,有些如引起疯牛病的朊病毒仅为蛋白质颗粒2022-2-916l分布广泛l人迹可到之处,微生物的分布必然很多,l在人类可以生存的环境中,微生物无处不在一般城市街道每m3的空气中约含5000个普通宿舍的空气中每m3约含20000个
5、每g肥沃土壤中可含数亿个甚至更多的微生物人体携带的微生物约100400种,个体总数大于100万亿,总重约1271g,其中肠道中1000g,唾液中可培养细菌总数6109/ml唾液,1g干粪便约有细菌41011个,占干粪重量40%左右2022-2-917人口腔中的微生物人口腔中的微生物2022-2-918l而人迹不到的地方,也有大量的微生物存在!2022-2-9192022-2-920l可以说:微生物是“无处不在,处处在”的。2022-2-921l动物:150万种l植物:50万种l微生物:10多万种病毒:4000多种原核生物:5000多种藻类:23100种真菌:47300种原
7、l乳酸杆菌的比表面积为12万,鸡蛋为1.5,而90kg体重的人比表面积只有0.3。2022-2-925繁殖快:24h后:272=4.7221023个后代,重量达4722t。48h后:2.21043个后代,重量达2.21025t。相当于4000个地球的重量!大肠杆菌一个细胞重约1012克,平均20min繁殖一代一头一头500kg500kg的公牛,的公牛,2424小时生产小时生产0.5kg0.5kg蛋白质蛋白质,,而同样重量的酵母菌,以糖液(如糖蜜)和氨水为原料,而同样重量的酵母菌,以糖液(如糖蜜)和氨水为原料,2424小时可以生产小时可以生产50000kg50000
8、kg优质蛋白质。优质蛋白质。2022-2-926l个体小结构简单,易受到环境变化影响引起遗传性发生变异l繁殖快l各种物理、化学因子处理微生物可促进微生物变异l细菌自发突变的频率为1O-8左右l突变包括正突变、负突变。2022-2-927l适应能力强微生物具有极灵活的适应性,这也是动植物无法比拟的。为了适应多变的环境条件,微生物在长期的进化中产生了许多灵活的代谢调控机制,并有很多种诱导酶。微生物对环境条件尤其是恶劣的“极端环境”具有惊人的适应能力。2022-2-928l例如:海洋深处的某些硫细菌可在10O以上的高温下正常生长,一些嗜盐细菌能在32的盐水中正常活动。许多微生物尤其是产芽孢
9、的细菌可在干燥条件下保藏几十年、几百年甚至上千年;氧化硫硫杆菌是耐酸菌的典型,它的一些菌株能生长在pH0.5的H2SO4中;有些耐碱的微生物如脱氮硫杆菌的生长最高pH值为10.7,有些青霉和曲霉也能在pH911的碱性条件下生长。2022-2-929l易发生变异微生物个体微小,易受环境条件影响,加之繁殖快,数量多,容易产生大量变异的后代。对人类有利的方面,可从不良菌种诱变为优良菌种,大大提高质量、数量;不利的方面,使优良菌种退化成劣质菌株,或者突变一个人类不能对付的菌株而遭灾。2022-2-930例如,青霉素生产菌产黄青霉(Penicilliumchrysogenum)1943年每毫升发酵液只含约20单位的青霉素。经