微生物学---第一章 绪论.pptVIP

微生物具备生命现象的特性和共性，将是 21世纪进一步解决生物学重大理论问题，如生 命起源与进化，物质运动的基本规律等，和实 际应用问题，如新的微生物资源的开发利用， 能源、粮食等的最理想的材料。 （六）21世纪微生物学展望 2．与其他学科实现更广泛的交叉，获得新的发展 学科交叉永远是科学创新的源泉！ 微生物基因组的序列测定和分析； 微量热技术对生命过程的研究； 微生物的快速检定； 计算机技术与微生物学的结合； 微生物的特点： 个体小、结构简、胃口大、食谱广、 繁殖快、易培养、数量大、分布广、 种类多、级界宽、变异易、抗性强、 休眠长、起源早、发现晚 个体小: 测量单位：微米或纳米 杆菌的平均长度：2微米； 1500个杆菌首尾相连=一粒芝麻的长度； 10~100亿个细菌加起来重量=1毫克 面积/体积比：人 = 1，大肠杆菌 = 30万； 这样大的比表面积特别有利于它们和周围环 境进行物质、能量、信息的交换。微生物的其它很 多属性都和这一特点密切相关。 德国科学家H. N. Schulz等1999年在纳米比亚海岸的海底沉积物中发现的一种硫磺细菌（sulfur bacterium），其大小可达0.75mm，Thiomargarita namibiensis，——“纳米比亚硫磺珍珠” 结构简： 无细胞结构（病毒）； 单细胞； 简单多细胞； 胃口大： 消耗自身重量2000倍食物的时间： 大肠杆菌：1小时 人 ：500年（按400斤/年计算） 食谱广： 微生物获取营养的方式多种多样，其食谱之广是动植物完全无法相比的！ 纤维素、木质素、几丁质、角蛋白、石油、甲醇、甲烷、天然气、塑料、酚类、氰化物、各种有机物均可被微生物作为粮食 繁殖快： 24小时后：4722366500万亿个后代，重量达到：4722吨48小时后：2.2×1043个后代，重量达到2.2×1025 吨 相当于4000个地球的重量！ 大肠杆菌一个细胞重约10–12 克，平均20分钟繁殖一代 一头500kg的食用公牛，24小时生产0.5 kg蛋白质, 而同样重量的酵母菌，以质量较次的糖液（如糖蜜） 和氨水为原料，24小时可以生产50000kg优质蛋白质。 易培养： 很多细菌都可以非常方便地进行人工培养！ 数量大： 在自然界中（土壤、水体、空气，动植物体内和体表） 都生存有大量的微生物！ 分布广： 人迹可到之处，微生物的分布必然很多， 而人迹不到的地方，也有大量的微生物存在！ 强酸、强碱、高热的极端环境； 数十公里的高空（最高为离地85公里，须用火箭采样）； 几千米的地下； 常年封冻的冰川； 从永冻冰层分离微生物 南极Vostok湖冰芯样品中的微生物 种类多： 微生物的生理代谢类型多； 代谢产物种类多； 微生物的种数“多”； 目前已定种的微生物大约10万种，远较动植物少，但一般认为目前所发现的微生物还不到自然界中微生物总数的1% 级界宽： Whittaker的五界分类系统 变异易： 个体小、结构简、且多与外界环境直接接触 繁殖快、 数量多 短时间内产生大量的变异后代 突变率：10-5~10-10 变异易： 青霉素的生产： 20单位/ml（1943） 10000单位/ml 青霉素的用量： 最高：10万单位/天（40年代） 数百万~千万单位/次 抗（逆）性强： 抗热：有的细菌能在250 ℃的条件下生长；自然界中细 菌生长的最高温度可以达到113℃ ；有些细菌的 芽孢，需加热煮沸8小时才被杀死； 抗寒：有些微生物可以在-12℃~-30℃的低温生长； 抗酸碱：细菌能耐受并生长的pH范围：pH0.5 ~13； 耐渗透压：蜜饯、腌制品，饱和盐水（NaCl, 32%)中 都有微生物生长； 抗压力：有些细菌可在1400个大气压下生长； 休眠长： 世界上最古老的活细菌（芽孢）：2.5亿年 Nature 407, 897 - 900 (2000) 起源早： 38亿年前，生命在海洋中出现 26亿年前，陆地上就可能存在微生物 发现晚： 300多年前人们才真正发现微生物的存在 本章思考题： 1、为什么科学家喜欢用微生物作为模式生物来研究生命过程？举例说明。 2、微生物对生命科学基础理论的研究有何贡献？为什么能发挥这种作用？ 3、试根据微生物的特点，谈谈为什么说微生物既是人类的敌人，更是人类的朋友？ 微生物学 本学期的教学安排 (一)授课教师 主讲教师：马汇泉（教授）,张春杨(博士),宋关玲(副教授) 实验指导教师：马汇泉、张春杨、宋关玲、丁忠峰、卢明锋、甄惠丽 联系方式：电话：278