动物微生物---绪论

动物微生物及检验郑星星绪论学习目标：1.掌握微生物、病原微生物的概念以及微生物的种类。2.掌握真核细胞型微生物与原核细胞型微生物的区别。3.了解微生物学的发展过程。微生物的概念：存在于自然界的一大群个体微小，结构简单，肉眼直接看不见，必须借助光学显微镜放大才能观察到的微小生物的总称，包括细菌、真菌、放线菌、螺旋菌、支原体、立克次体、衣原体、病毒等八大类。微生物的种类：按照细胞结构特点，可分为三种类型：1.非细胞型微生物仅由核酸和蛋白质衣壳组成，是最小的一类微生物，只能在活细胞内生长繁殖，如：病毒。2.原核细胞型微生物细胞的分化程度较低，仅有原始核质，无核膜和核仁；细胞质内细胞器不完善，只有核糖体。如细菌、放线菌、螺旋体、支原体、立克次氏体等。3.真核细胞型微生物细胞核的分化程度低，有核膜和核仁；细胞质内细胞器完善。真菌属于此类微生物。个体微小:肉眼不可见，光学及显微镜下可见。单细胞结构简单简单多细胞非细胞原核微生物：细菌、放线菌、支原体、细胞型微生物立真核微生物类：酵母菌、霉菌、种类非细胞型微生物：病毒、类病毒等毒虽然种类不同、形态和大小各异，但生物学特性较接近，故统称为微生物。（二）微生物的特点1个结体构微简小单2分种布类广繁泛多3代繁谢殖旺快盛速4适容应易性变强异微生物特点•1．个体微小，结构简单（二）微生物的特点单位：um(10-6m)或nm(10-9m)2μm0.5μm杆菌80个杆菌肩并肩总宽度=1根头发丝的宽度1500个杆菌首尾相连总长度=1粒芝麻的长度微生物的体积大小个体微小2.分布广泛，种类繁多微生物在自然界的分布：无处不在，无孔不入土壤空气水域生物体内外极端环境正常环境12000米高空10000米深海底2000米深的地层90℃以上温泉寒冷的北极冰层(二)微生物的特点60年前，机采集了160米到5300米的高空的气样中国人乘飞并分析了其中的微生物发布状况。分布广泛2.分布广泛,种类繁多（二）微生物的特点物种多样性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微生物的总数约有50~600万之多，其中已记载的有20多万，包括真菌9万种，原生动物和藻类10万种，原核生物及病毒等约1万种，并不断有新物种的发现，这些数字也在急剧增长过程中。种类繁多•3．繁殖速度快，代谢强度高•比面值越大，代谢强度就越大.•如:乳酸杆菌在1h内可分解自身1000~10000倍的乳糖.•人要代谢自身体重1000倍的糖则需要二百多万小时.•一头500公斤重的牛每天增加的蛋白质为0.4公斤，而500公斤的酵母菌再24小时内至少可以形成5，000公斤的蛋白质。（二）微生物的特点代谢强度高3.繁殖速度快，代谢强度高（二）微生物的特点繁殖快速大肠杆菌在合适的条件下：12.5~20分钟繁殖1代,每小时分裂3代由1个变成8个。经24小时,分裂72代，重约4722吨。经48小时,可产生2.2×1043个后代。地球重的4000倍.若按17分钟繁殖一代,经24小时可分裂85次,经过一昼夜可生成3.9×1025个.微生物代时及每日增殖率微生物名称代时(分)温度日增殖率乳酸菌38252.7×10^11大肠杆菌18371.2×10^24根瘤菌110258.2×10^3枯草杆菌31307.2×10^13光合细菌144301.0×10^3酿酒酵母120304.1×10^3念珠藻1380252.1硅藻1020202.64小球藻4202510.6草履虫642264.92•对营养物质的利用上的适应性。•对环境条件尤其是恶劣的“极端环境”的适应性。•耐0～－196℃低温•耐250℃～300℃的高温•耐盐（饱和盐水）•耐干燥（产芽孢细菌、真菌孢子）•耐酸碱、耐缺氧、耐毒物、抗辐射（二）微生物的特点4．适应性强，容易变异适应性强4、适应性强，容易变异青霉素的使用剂量：1940年10万元单位/次1980年：输液80万单位/次2000年：输液800万-1000万单位/次青霉素对金黄色葡萄球菌最低抑制浓度0.02μg/ml200μg/ml（二）微生物的特点青霉素生产菌的发酵水平1940年每毫升20单位2000年每毫升10万单位容易变异思考：•微生物都是有害的吗？举例说明•微生物一定能导致疾病的发生吗？•微生物可以吃吗？微生物的系统分类单元遵循林耐建立的系统分类单元，自上而下依次可分七级，即：界、门、纲、目、科、属、种在两个主要分类单位之间，还可添加亚门、亚纲、亚目、亚科、亚属、亚种等次要分类单位。种是分类的最基本单元，种内微生物之间的差别很小，有时为了区分小差别可用株表示，但株不是分类单元。界之上使用域)美国微生物学家伍兹于1976年提出，他把全部生物分为古生菌域、细菌域和真核生物域三域系统，域下面再分界)，把域作为分类单元的最高等级。二、微生物的分类二、微生物的分类三、微生物学及其发展微生物学是研究微生物在一定条件下的形态结构、生理生化、遗传变异以及微生物的进化、分类、生态等生命活动规律及其应用的一门学科。微生物学基础微生物学应用微生物学根据所研究的生物学问题根据所研究的对象根据所应用的领域根据所应用的技术微生物分类学病毒学食品微生物学酿造工艺微生物细胞学细菌学工业微生物学发酵工程微生物生物化学菌物学环境微生物学生物制品微生物遗传学藻类学微生物药物学微生物检验微生物生理学原生动物学等病原微生物学环境生物工程微生物生态学农业微生物学基因工程免疫学等医学微生物学等酶工程抗生素等图1-2微生物学研究范围与分支（一）微生物学及其主要分支学科1.史前时期--（约800年前~公元1676）处于一种“得其益而不知其好，受其害而不知其恶”的朦胧阶段—食品引起疾病传染、食品快速腐败。本时期特点：未见细菌个体，凭实践经验利用微生物的有益代谢活动，酿酒、咸鱼、雪藏、烟熏肉等。食物麦角中毒引起死亡（二）微生物学发展简史•农业上采用豆科作物与其他作物轮作增加土壤肥力，医学上割除腐肉以防感染。2020/2/2323丰富多彩的酒文化（一）公元前3世纪，人类发现，吃剩的米粥数日后变成了醇香可口的饮料—人类最早发明的酒2020/2/2324形态学时期▲巴斯德(法国）微生物学奠基人首次指出细菌与人类生活、生命关系奠定了微生物学的理论基础。完整揭开细菌奥秘第一人巴斯德与自然发生说：新鲜食品搁置细菌检定无细菌腐败食品细菌检定有细菌由非生命的物质自然发生自然发生说巴斯德反驳自然发生说的三个实验第一个实验空气乙醇、醚混合物棉纤维沉淀物检测巴斯德反驳自然发生说的三个实验第二个实验加热营养液密封放置细菌检测无细菌检出自然发生说质疑：无机物自然变为生命有机体必须提供新鲜的空气巴斯德反驳自然发生说的三个实验第三个实验巴斯德反驳自然发生说的三个实验第三个实验巴斯德反驳自然发生说的三个实验第三个实验2020/2/2331巴氏德的三大贡献证明病原微生物可导致传染病创立巴氏消毒法－－低温消毒法证明自然发生说是错误的。科赫与疾病的病菌说三、奠基时期（生理学及免疫学发展时期）德国，乡村医生，科赫科赫法则(证明某微生物是某疾病病原菌的四项要求)1、在患病动物中存在可疑病原有机体，而健康动物中没有；2、可疑有机体在纯培养中生长；3、纯培养中的可疑有机体细胞，能引起健康动物发病；4、可疑有机体被再次分离，并且和最初分离的有机体一样；科赫与疾病的病菌说健康者病者接触传染物感染得病科赫与疾病的病菌说主要贡献：建立了疾病细菌说；首创了细菌染色法；首创了细菌的纯培养——固体培养基提出了著名的科赫法则。2020/2/2335近代及现代微生物学时期伊凡诺夫斯基（俄国）：1892第一个发现病毒（烟草花叶病毒）的人。（现代微生物学）许多动物、植物、细菌、人类病毒相继发现。人类传染病中约80%由病毒引起。2020/2/23361796年，英国医生琴纳用接种牛痘疫苗来预防天花。十九世纪末，梅契尼可夫提出细胞免疫学说欧立希提出体液免疫学说。2020/2/2337抗生素与化学药物的发现与应用•1910年化学药物首先研制成功，开创治疗微生物疾病的时代•1929年弗来明发现青霉素，为人类健康做出巨大贡献2020/2/2338▲弗来明1929年发现青霉素AlexanderFleming(1881-1955)•在科学研究道路上，机遇只青睐那些孜孜不倦的攀登者！2020/2/2339AlexanderFleming(1881-1955)2020/2/2340微生物学成熟期分子生物学阶段本时期特点：•成为以应用为主的学科，前沿基础学科•逐步进入分子生物学水平•微生物已成为新兴的生物工程的主角2020/2/2341微生物与人类生存环境的维护和污染环境的净化、微生物生物制剂对化学肥料、化学农药、化学促进剂的替代微生物生物可降解物质对难降解物质的替代微生物药物、微生物保健品与人类健康长寿微生物能源生产——乙醇、氢气、甲烷微生物食品与饮料21世纪微生物学展望