微生物PPT

绪言•微生物的定义•微生物的特点•微生物学发展的三个阶段•微生物学与生产生活的关系•动物微生物的任务一、微生物和微生物学•1.微生物：是一群形体微小、结构简单、必须借助于光学显微镜或电子显微镜才能看到的微小生物。•包括八个种类：细菌、放线菌、支原体、衣原体、立克次氏体、螺旋体、真菌和病毒。•2.微生物学：研究微生物生命活动的科学称为微生物学。主要研究内容：微生物的形态结构、生理生化、遗传变异、生态、分类命名；微生物环境条件和微生物在自然界中的作用；控制微生物生命活动的方法.大肠杆菌支原体(原核细胞型微生物）真核细胞型微生物病毒(常见动物病毒):口蹄疫病毒、狂犬病病毒、猪瘟病毒、痘病毒、犬温热病毒、禽流感病毒、马立克氏病毒、鸭瘟病毒•口蹄疫病毒•狂犬病病毒禽流感病毒二、微生物的五大共性体积小，面积大吸收多，转化快适应强，易变异生长旺、繁殖快分布广、种类多体积小，面积大•任何体积的物体。如对其进行三维切割，则切割的次数越多．所产生的颗粒数目也越多，颗粒的体积就越小．这时，如把所有颗粒的总面积相加，则其数目将极其可观、若称单位体积所占有的面积（即“面积／体积”）为比面值，则随着物体的体积缩小，其比面值就随之增大。例如。1个典型的球菌，其体积仅1um3左右，可是。其比面值却极大。这样一个小体积大面积的系统，就是微生物与一切大型生物相区别的关键所在，也是赋于微生物具有五大共性的本质所在。大肠杆菌2—0.5um-----芝麻长1500个杆菌;头发宽60—80个杆菌;苋菜子重50亿个杆菌.吸收多，转化快•3克重的地鼠吃一倍体重的食物/天•2克重的风鸟吃两倍体重的食物/天•1个大肠杆菌吃2000倍体重的糖/小时•食谱：无机物、有机物、毒物、氰化物、农药、塑料、岩石、玻璃……适应强，易变异•适应强微生物对环境条件尤其是恶劣的“极端环境”所具有的惊人适应力，堪称生物界之最。例如:在海洋深处的某些硫细菌可在250℃甚至在300℃的高温条件下正常生长；大多数细菌能耐0～－196℃（液氮）的任何低温，甚至在－253℃（液态氢）下仍能保持生命；一些嗜盐菌甚至能在32％的饱和盐水中正常生活；许多微生物尤其是产芽胞的细菌可在干燥条件下保藏几十年、几百年甚至上千年；氧化硫的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出pH值为10.7，有些青霉和曲霉也能在pH9～11的碱性条件下生长。易变异微生物的个体一般都是单细胞、简单多细胞或非细胞的，它们通常都是单倍体，加之它们具有繁殖快、数量多和与外界环境直接接触等原因，即使其变异的频率十分低，也可在短时间内产生大量变异的后代。微生物易变异，对人类有利方面，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。青霉素生产菌的产量变异,据记载，1943年时，每毫升青霉素发酵液中该菌只分泌约20单位的青霉素，40余年来．通过世界各国微生物遗传育种工作者的不懈努力，使该菌产量变异逐渐累积，其发酵水平每毫升已接近10万单位．上述例子可认为是微主物对人类的一种有益变异，但实践中常遇到有害变异，如医疗中最常见的致病菌对抗生素所产生的抗药性变异。分布广、种类多–地球上除了火山的中心区域外，从土壤圈、水圈、大气圈直至岩石圈，到处都有微生物家族的踪迹。–（1）人体肠道中的正常菌群，在人体肠道中，经常聚居着100～400种不同种类的微生物，估计它们的个体总数大于100万亿，重量约等于粪便干重的1／3。–（2）万米深海底部的耐热硫细菌，它们以地壳中逸出的硫化氢气体为能源，以二氧化碳为碳源，在厌氧条件下营自养生活；–（3）几万米高空中的微生物，70年代末，人们用地球物理火箭从85km的高空采集到处在同温层和大气中层的微生物。种类多–迄今为止，我们所知道的动物约有150万种，植物约有50万种，微生物约有10万种–微生物的种类多主要表现在以下三方面：（1）微生物的生理代谢类型多（2）代谢产物种类多（3）微生物的种数多生长旺繁殖快•微生物具有极高的生长和繁殖速度。•大肠杆菌，其细胞在合适的生长条件下，每分裂1次的时问是18～20分钟、如按每20分钟分裂1次计，则每小时可分裂3次，每昼夜可分裂72次，后代数为；4722366500万亿个（重约4722吨），48小时为22×1046个（约等于4000个地球重）。•分裂时间：乳酸菌28分钟、根瘤菌110分钟、光合细菌144分钟、硅藻17小时、草履虫10.4小时。其它特点•易培养很多微生物极易生长，在许多天然物质上都可以生长，也可以大量人工培养。不利方面，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。•易污染微生物纯培养物和灭过菌的物品等被某些杂菌或有害微生物混入或沾染的现象。故夏天的食物很容易变质、变酸、变味。在发酵工业、酿造工业（如味精生产中）最可怕的是污染。三、微生物学发展史1、感性认识阶段（史前时期）2、形态学发展阶段（初创时期）3、生理学发展阶段（奠基时期）4、分子生物学发展阶段（成熟时期）1、感性认识阶段（史前期）细菌冶金防重与治沤粪肥田刮骨疗毒提倡轮作种痘防花麦曲治泻制曲酿酒2、形态学发展阶段初创期1664年，英国人虎克用于观察霉菌的单筒复式显微镜列文虎克1676年首先发现细菌列文虎克自制的显微镜3、生理学发展阶段（奠基期）本期特点、促进本期发展代表人物和重要事件1.建立技术2.寻病原菌3.描述生理4.客观对待5.独立学科1.人类瘟疫2.马铃薯疫病法国巴斯德证实发酵由微生物引起巴斯德的功绩免疫学—预防接种发明巴氏消毒法彻底否定了自然发生论巴斯德的曲颈瓶实验德国科赫科赫的功绩证实炭疽病因—炭疽杆菌发现结核杆菌、霍乱弧菌发明了固体培养基并用其纯化微生物等一系列研究方法的创立制定科赫法则1928年，英国科学家弗雷明发现，青霉菌落周围出现抑制萄葡球菌生长的现象产黄青霉菌落细菌生长抑制区域正常细菌生长区域一系列微生物学的分支学科相继建立：•细菌学（巴斯德、科赫）•外科消毒术（Lister，1865）•根瘤菌等土壤微生物的研究（M·W贝，C·H维）•无酵母菌压汁酶功能的发现（E.Bucher,1897)•化学药剂和抗生素发现和临床应用（1909-1935）•酿造技术日趋完美动物微生物课题组J.D.Waston,H.F.C.Crick发现DNA双螺旋模型4、分子生物学发展阶段（成熟期）成熟期特点•微生物学成为十分热门的前沿基础学科•微生物成为生物学研究中的最主要对象•生物工程中，发酵工程是最成熟的应用技术动物微生物课题组四、微生物与生产、生活的关系•微生物与医药卫生•微生物与农业和畜牧业•微生物与环保•微生物与食品•干扰素•脑菲肽•胰岛素•乙肝疫苗•抗生素•各种单克隆抗体免疫血清1、微生物与医药卫生动物微生物课题组2、微生物与农业和畜牧业微生物饲料兽用抗菌素生物农药生物菌肥微生物能源微生物饲料菌体蛋白饲料、饲料酵母、维生素饲料、发酵青贮饲料兽用抗菌素某些微生物能够产生具有抑制或杀死病原菌的物质,该物质称抗菌素。生物农药细菌农药、真菌农药、病毒农药生物菌肥主要是根瘤菌肥即含固氮菌活菌的肥料。动物微生物课题组3、微生物与环保微生物处理腈纶废水的塔式滤池动物微生物课题组4、微生物与饮食、调味品食品添加剂味精发酵面食食用醋食用菌发酵饮料食用色素淹渍蔬菜酱，酱油五、动物微生物学的任务是畜牧兽医、兽医、动物防疫检疫专业的一门重要专业基础课，为学习畜禽传染病、兽医卫生检验、兽医药理、家畜内科病、家畜外科病、家畜寄生虫病和畜牧各论等课程提供必要的理论知识和操作技能。因此，学生在学习中必须重视动物微生物学的实验课。它不仅能验证课堂理论和培养学生的操作技能，更重要的是它能培养学生善于观察以及分析问题的能力，从而为今后独立进行医疗工作，奠定牢固的基础。作业•简答题：（1）原核细胞型与真核细胞型微生物有何不同？（2）什么是微生物？微生物的特点有哪些？（3）微生物学的发展简史（4）简述巴斯德试验第一章细菌•细菌是原核生物界中一种具有细胞壁的单细胞微生物。•原核微生物细菌的主要特点是：①细胞内没有核膜和核仁,故叫核区或核体；核区内含有一条双链DNA构成的细菌染色体；②无线粒体和内质网,能量代谢和氧化还原反应均在细胞膜上进行；③70S核糖体分布在细胞质中;④二分裂法繁殖。第一节细菌的形态和结构•细菌的形态和大小•细菌的基本结构•细菌的特殊结构•细菌的染色法细菌个体很小,一般需用显微镜放大几百倍乃至上千倍才能看到。通常以微米(um)作为测量单位,1微米(um)=1/1000毫米(mm)；1微米=1000纳米（nm），nm为病毒的测量单位。球菌平均直径为1um,小杆菌0、2～0、4um×0、7～1、5um；大杆菌为1～1、25um×3～8um；螺形菌一般为0、4～2um×2～20um。一、细菌细胞的大小光学显微镜下用目镜测微尺测细菌大小细菌细胞的大小的意义细胞的大小是细菌分类特征不同细菌细胞大小不同同一细菌的不同菌龄细胞大小不同细菌细胞大小还与营养等因素相关掌握细菌大小的特点，便于去鉴定它们二、细菌的形态细菌的繁殖方式是简单的二分裂法裂殖,有的细菌分裂后彼此分离,单个存在;另一些细菌则分裂后彼此仍有原浆带相连,形成一定的排列。各种细菌的个体外形和排列方式，在正常情况下是相对稳定而有特征的，可以作为细菌分类和鉴定的依据。细菌的外形有球形,杆形和螺旋形,分别被称为:①球菌②杆菌③螺旋菌细菌1.球菌(coccus)按球菌分裂的方向,及分裂后的排列,分为6种球菌•单球菌双球菌葡萄球菌链球菌四联球菌八叠球菌双球菌•向一个平面分裂，分裂后两两相连存在，菌体为肾状或矛头状。双球菌（显微镜下示意图）肺炎双球菌，瓜子状，尖端向外，背端相连葡萄球菌•向多个平面分裂，分裂后若干球菌不规则的堆在一起，形成葡萄串状。显微镜下的金黄色葡萄球菌葡萄球菌动物微生物课程组链球菌链球菌（显微镜下示意图）向一个平面连续分裂，分裂后连成三个以上的长或短链。马腺疫链球菌2.杆菌：只有一个分裂方向，即与菌体长轴垂直分裂，分裂后有不同的排列：单杆菌：大多数杆菌双杆菌：肺炎双杆菌链杆菌：炭疽杆菌球杆菌：布氏杆菌分枝杆菌：结核分枝杆菌棒状杆菌：化脓棒状杆菌不同杆菌的大小、长短、粗细很不一致。杆菌的形态多样动物微生物课程组电子显微镜细菌照片动物微生物课程组菌体呈弯曲呈螺旋状的细菌统称螺旋菌或螺菌。根据弯曲螺旋的程度不同,可再分为弧菌与螺旋菌两种状态。弧菌:菌体只有一个弯曲，其程度不足一圈，犹如“C”字(霍乱弧菌)。螺旋菌:菌体有两个以上的弯曲,捻转呈螺旋状(鼠咬热螺菌)。3.螺旋菌动物微生物课程组霍乱弧菌，副溶血弧菌弧菌空肠弯曲菌幽门螺杆菌鼠咬热螺菌链球菌大肠杆菌二、细菌细胞的基本结构•细胞壁•细胞膜•细胞质•核质细菌细胞结构模式图（一）细胞壁：是细菌细胞膜的外面一层无色透明、坚韧而有弹性的膜；细胞壁折光性强、对染料亲和力低，故在显微镜下很难看到。细胞壁的结构细胞壁的化学组成细胞壁与革兰氏染色细胞壁的功能细胞壁的化学组成•革兰氏阳性菌G+：主要是肽聚糖（较厚20-80nm而致密的肽聚糖层，多达20层）、磷壁酸•革兰氏阴性菌G-：脂多糖、外膜蛋白G+与G－细胞壁成分的区别成分占细胞壁干重的％G+G-肽聚糖30－955－20磷壁酸500类脂质210-20蛋白质0含量较高链球菌(G+)大肠杆菌(G-)维持细菌外形调节胞内外物质交换影响细菌的染色特性(G+.G-)对抗生素药物的敏感性不一样细胞壁的功能细胞膜（胞浆膜）：位于细胞壁内侧，半渗透性膜。细胞膜的功能：选择性的吸收和运送物质是细菌细胞能量转换的重要场所传递信息参与细胞壁的生物合成（三）细胞浆细胞浆中含有的重要结构：核蛋白体（核糖体）质粒异染颗粒动物微生物课程组核糖体(ribosome)：细菌合成蛋白质的场所，游离存在于细胞质中。1.核糖体2.质粒（附加体）：是某些细菌染色体以外的遗传物质，能独立复制，带有遗传信息，控制细菌某