微生物学(2024春)

沈阳师范大学 佟德利

目录

  • 1 微生物与人类
    • 1.1 微生物及其种类
    • 1.2 微生物学及其分科
    • 1.3 人类对微生物世界的认识过程
    • 1.4 微生物的五大共性
    • 1.5 练习
  • 2 原核生物的形态、结构和功能
    • 2.1 细菌(一)
    • 2.2 细菌(二)
    • 2.3 细菌(三)
    • 2.4 细菌(四)
    • 2.5 放线菌
    • 2.6 其他原核微生物
    • 2.7 练习
  • 3 真核微生物的形态、构造和功能
    • 3.1 真核微生物概述
    • 3.2 霉菌
    • 3.3 蕈菌
    • 3.4 酵母菌
    • 3.5 练习
  • 4 病毒和亚病毒
    • 4.1 病毒
    • 4.2 亚病毒
    • 4.3 练习
  • 5 微生物的营养和培养基
    • 5.1 微生物的6类营养要素
    • 5.2 微生物的营养类型
    • 5.3 营养物质进入细胞的方式
    • 5.4 培养基
    • 5.5 练习
  • 6 微生物的新陈代谢
    • 6.1 代谢概论
    • 6.2 微生物的生物氧化
    • 6.3 生物固氮
    • 6.4 微生物次级代谢
    • 6.5 练习
  • 7 微生物的生长及其控制
    • 7.1 微生物生长的测量方法
    • 7.2 微生物的生长繁殖规律
    • 7.3 影响微生物生长的主要因素
    • 7.4 有害微生物的控制
    • 7.5 练习
  • 8 微生物的遗传变异和育种
    • 8.1 遗传变异的物质基础(一)
    • 8.2 遗传变异的物质基础(二)
    • 8.3 基因突变
    • 8.4 诱变育种
    • 8.5 微生物的基因重组
    • 8.6 菌种的衰退、复壮和保藏
    • 8.7 练习
  • 9 微生物的生态
    • 9.1 微生物在自然界中的分布
    • 9.2 微生物与生物环境间的关系
    • 9.3 微生物的地球化学作用
    • 9.4 微生物与环境保护
    • 9.5 练习
  • 10 传染与免疫
    • 10.1 传染与传染病
    • 10.2 非特异性免疫
    • 10.3 特异性免疫
    • 10.4 免疫学方法及其应用
    • 10.5 生物制品及其应用
    • 10.6 练习
  • 11 微生物的分类和鉴定
    • 11.1 微生物的分类单元和命名
    • 11.2 原核微生物分类系统
    • 11.3 微生物的分类鉴定方法
    • 11.4 练习
  • 12 实践单元
    • 12.1 实践大纲
    • 12.2 单元一
    • 12.3 单元二
    • 12.4 单元三
    • 12.5 单元四
    • 12.6 单元五
    • 12.7 单元六
    • 12.8 单元七
    • 12.9 单元八
    • 12.10 单元九
    • 12.11 单元十
微生物的五大共性
  • 1 内容
  • 2 练习

内容

微生物的五大共性


◆ 体积小,面积大

微生物的个体极其微小。

表示微生物大小的单位是微米或纳米。

◆ 吸收多,转化快

由于微生物的比面值大得惊人,所以与外界环境的接触面特别大,这非常有利于微生物通过体表吸收营养和排泄废物,就使它们的“胃口”十分庞大。而且,微生物的食谱又非常广泛,凡是动植物能利用的营养,微生物都能利用,大量的动植物不能利用的物质,甚至剧毒的物质,微生物照样可以视为美味佳肴。   我们可以利用微生物这个特性,发挥“微生物工厂”的作用,使大量基质在短时间内转化为大量有用的化工、医药产品或食品,为人类造福,使有害物质化为无害,将不能利用的物质变为植物的肥料。

◆ 生长旺,繁殖快


◆ 适应强,易变异

微生物对环境条件尤其是恶劣的“极端环境”具有惊人的适应力,这是高等生物所无法比拟的。

(1)对营养物质的利用上的适应性。

(2)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,有些细菌的芽孢,需加热煮沸8小时才被杀死

      耐盐(饱和盐NaCl, 32%),蜜饯、腌制品           

      耐干燥(产芽孢细菌、真菌孢子)

      耐酸碱细菌能耐受并生长的pH(pH 0.5 ~ 13)

      耐压力有些细菌可在1400个大气压下生长

      耐缺氧、耐毒物、抗辐射

◆ 分布广,种类多

分布广

微生物在自然界的分布:无处不在,无孔不入

● 空气里悬浮着无数细小的尘埃和水滴,它们是微生物在空气中的藏身之地;

● 土壤是各种微生物生长繁殖的大本营;

● 各种水域中也有无数的微生物;

● 从人和动植物的表皮到人和动物的内脏,也都经常生活着大量的微生物。

种类多

● 生理代谢类型多

● 代谢产物种类多

● 微生物种数多


地球上的微生物:估计有100万种以上

已发现的微生物:约有10万种

已开发利用的微生物:约1000种 




虽然目前已定种的微生物只有大约10万种,远较动植物为少,但一般认为目前为人类所发现的微生物还不到自然界中微生物总数的1%

      

微生物在生物界的地位 


案例

1.昏睡几千年的微生物生命体---芽孢

微生物在自然界不良条件下很容易进入休眠状态,产生特殊的休眠结构--芽孢。尤其是在干燥、低温、缺氧、避光、缺乏营养并加入适当的保护剂等条件时,微生物可以产生具有独特而复杂的结构,这种结构能够帮助微生物与恶劣艰难环境条件进行顽强的抵抗。现有的研究表明:芽孢是整个生物界中抗逆性最强的生命体,它可以使微生物昏睡几千年!

在自然条件下,炭疽杆菌的芽胞可存活10-24年;在实验室条件下,有人用土壤保存了1234株杆菌,经15年后,仍有95.5%存活;有些细菌的芽胞在实验室条件下可存活40年或更长。有人把米曲霉的分生孢子风干,存放30年后尚能存活。据报道,有的芽胞经500-1000年仍有活力。1983年埃及考古部门在开罗南部的一个墓穴里,发现了一些干酪片,据研究,这些距今2200年前的食物中竟含有活的发酵菌。在埃及甚至还报道过在三四千年前的金字塔中的木乃伊上至今仍有活的病菌。据文献记载,有点芽胞甚至可以休眠数百至数千年,最极端的例子是在美国的一块有2500万-4000万年历史的琥珀,至今从其中蜜蜂肠道内还可以分离到有生命的芽胞。肉毒梭菌的芽胞在沸水中要经过5至9.5h才被杀死;巨大芽胞杆菌芽胞的抗辐射能力比E.coli细胞要强36倍。

由此可知,衡量各种消毒灭菌手段的最重要的指标是:否能消灭芽孢!!!

2.微生物的“吃”?

微生物没有口,也没有任何消化食物的器官,但它却与其他生物体一样进行新陈代谢,一刻也不停地从外界吸取营养,同时将自身分解产生的最终产物排出体外。微生物怎么“吃”取营养物质的呢?

绝大多数微生物是以其整个身体或细胞直接接触营养物质,对营养物质的吸收主要是细胞壁和细胞膜。细胞壁的结构有孔隙,在其孔隙大小允许的范围内一切物质可以自由出入,如水和无机盐等,说明细胞壁对物质没有选择性。真正控制物质进出的关卡“是细胞膜。细胞膜只允许自己所需要的物质进入细胞,拒绝不利于自身生长的物质进入细胞。同时它对不同的营养物质采取不同的吸收方式……还有许多微生物利用吞噬作用来摄取营养物质。可见微生物全身(细胞)都是口,都能“吃”。但不同的微生物口味不同(细胞内的酶系不同),因而吸收食物的方式和新陈代谢类型也不相同。

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课程讲义:

知识点4 微生物的五大共性

教学课件:

知识点4 微生物的五大共性