第1章 环境微生物学-绪论1PPT.ppt

三域分类系统 四、微生物的特点 形体微小、构造简单是微生物的基本特征。 1) 繁殖快、数量大 2) 种类多、分布广 3) 代谢强、转化快 光学显微镜的分辨率为0.2um，可以看见大部分微生物的轮廓。 艾滋病毒攻击人体淋巴细胞 电子显微镜放大十万倍 4mm:40nm 病毒小于0.2um，需通过电子显微镜才可看见. 电子显微镜的分辨率为0.2～0.4nm,利用电子显微镜可以清晰地看见各种微生物的结构。 比表面积 ＝30万倍 基本特性 巨大的营养吸收面、代谢废物的排泄面和环境信息的接受面。 个体极小，比表面积大 例如 杆菌的长度约2um，故1500个杆菌头尾衔接起来仅有一颗芝麻长(3mm)。　 繁殖快 生物界中，微生物具有最高的繁殖速度。尤其是以二分裂方式繁殖的细菌，其速度更是惊人。 E.coli每分裂一次时间为12.5-20.0min，按20min计算，每小时可分裂3次，每昼夜72次，4722366500万亿个（重约4722吨），48h为2.2X1043个（约等于4000个地球的重量）。 由于种种条件限制，细菌的指数分裂只能维持数小时，因而在液体培养基中，细菌数能达到108-109个/ml。 发酵乳糖的细菌在1h可分解自身重1000-10000倍的乳糖，Candida utilis合成蛋白质能力比大豆强100倍，比食用公牛强10万倍。 = 48h 400 转化快、代谢类型多样 产生大量代谢产物 人类对微生物的利用主要体现在它们的生物化学转化能力。微生物具有“活的化工厂”的作用。 环境上“三废”的生物治理，工业上发酵生产，农业上生物肥料都利用这样一个特性。 根据这一特点可应用于发酵工业，解决人口与粮食的矛盾。 转化快、代谢类型多样 乳酸杆菌一小时内生成的乳酸约为其体重的1000～10000倍；但一个人如要产生相当于其体重1000倍的代谢物则需要40多年。 数量多 因为繁殖速度快，所以数量多 凡有微生物生存的地方，它们通常都拥有巨大的数量。 (1)土壤是微生物的“大本营”，其中细菌数量达数亿个／g，放线菌孢子达数千万个／g，霉菌孢子达数百万个／g，酵母菌达数十万个／g; (2)全世界海洋中微生物的总重量约280亿吨 (3)人体肠道内有100~400种不同种类的微生物，菌体总数达100万亿个左右。 人体细胞数量50万亿 (4)新鲜叶子表面微生物数量达100多万个／g (6)一个喷嚏约含菌4，500—150，000个，感冒患者的一个喷嚏含细菌多达8,500万个。 (5) 每张纸币上的细菌数平均多达900万个，大肠杆菌检出率达87.9％。 这是一枚用过的注射针头的针尖，在显微镜下我们可以看到上面有一些细菌。 它们是最丰富的生命形态，空中、陆地、水中都能找到它们，这还不算，在绝大多数生命体中也会有它们的存在。 当然你的漫不经心也不是完全没道理的，因为绝大多数的细菌是无害的，不过这不能成为你对它们放松警惕的借口呀！那些有害的细菌很可能是致命的！ 一系列的调查数据表明，我们是生活在一个被大量微生物包围着的环境中。 易变异 为什么微生物较其他生物容易变异呢？ 各种生物变异频率一样-----十分低(如10-5～10-10） 数量大、保护能力差 多数微生物为单细胞，结构简单，整个细胞直接与环境接触，易受环境因素影响，引起遗传物质DNA的改变而发生变异，由于数量庞大，也可以在短时间内出现大量变异后代，当环境变化时，微生物会大量死亡，活下来的微生物往往会发生结构和生理特性的变异以适应变化了的环境。 以青霉素为例 1943年，发酵水平20单位/ml ，使用需要几十万单位；目前发酵水平达到10万单位/ml，使用则需上百万甚至上千万单位。 微生物学 Microbiology 环境科学类（07级） 2+1.5学分 第一章 绪论 内容提要: 本章包括环境微生物学的重要概念；环境微生物学的研究范畴、内容和任务；环境微生物学发展历史；环境微生物起源与进化；环境微生物的多样性、复杂性、安全性等重要特性等基本内容。介绍微生物在环境工程中的应用，环境微生物技术的应用与展望；还包括环境微生物学各相关学科的渗透及其发展趋势，学习环境微生物学的意义等内容。 第一章 绪论 1.1环境微生物学的重要概念 1.2 环境微生物学的研究范畴和任务 1.3 环境微生物学的历史与发展 1.4 环境微生物的起源与进化 1.5 环境微生物的重要特性 1.6 环境微生物学相关学科的相互渗透和促进 1.7 学习环境微生物学的意义 1.1环境微生物学的重要概念 1.1.1 生命及其基本特征 1.1.2 重要术语解释 1.1.3 微生物的分类地位 1.1.4 原核生物与真核生物 1.1.5 微生物的共同特点 生命? 1.1环境微生物学的重要概念 2