环境微生物学第一章

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1、环境微生物学本课程的学习参考资料1.《环境微生物学》，王家玲，高教出版社2.《微生物学教程》（第二版），周德庆，高等教育出版社3.参考杂志：国内杂志：“微生物学报”、“环境微生物学杂志”、“生物工程学报”、“微生物学通报”、“中国科学”国外杂志：“Science”、“Nature”、“AdvanceinMicrobiology”、“TrendinMicrobiology”、“CurrentOpinioninMicrobiology”第一章微生物概述1、什么是微生物？微生物是指所有形体微小，单细胞或结构简单的多

2、细胞，或没有细胞结构的一群最低等生物。我们生活在“微生物的海洋”中土壤：细菌数亿/g人口腔中的微生物2、微生物种类整个微生物家族的成员包括三大类：☆非细胞类微生物☆原核细胞类微生物☆真核细胞类微生物2.1非细胞类微生物病毒、类病毒、拟病毒等HIV病毒2.2原核细胞类微生物细菌、放线菌、立克次氏体、衣原体等大肠杆菌0157:H7放线菌2.3真核细胞类微生物酵母菌和霉菌，单细胞藻类、原生动物等酵母菌霉菌分生孢子3、微生物的特点3.1种类多3.2分布广3.3体积小3.4繁殖快3.5代谢强3.6易变异3.1种类多微生

3、物的种数类型低限倾向种数高限病毒与立克次氏体1,2171,2171,217支原体424242细菌与放线菌>1,0001,5001,500蓝细菌1,2271,5001,500藻类15,05123,10023,100真菌37,17547,30068,939原生动物24,06824,06830,000总数79,78098,727127,298微生物的生理代谢类型多、代谢产物种类多。人类已经开发利用的微生物则仅占已发现微生物种的约1%。3.2分布广在空气、水、土壤和动植物体表体内,到处都充满了大量的各种微生物。土壤：

4、细菌数亿/g人体体表及体内存在大量的微生物：☆皮肤表面——平均10万个细菌/平方厘米；☆口腔——细菌种类超过500种；☆肠道——微生物总量达100万亿；☆每克粪便的细菌总数为——1000亿个；万米深海、85公里高空、地层下128米和427米沉积岩中都发现有微生物存在。3.3体积小病毒——﹤0.2m杆状细菌——0.5×2.0m支原体立克次氏体衣原体｝0.2～0.5m放线菌——菌丝直径0.5×2.0m霉菌——菌丝直径2～10m酵母——1—5×5—30m3.4繁殖快★一般细菌的世代时间为几十分钟至一百多

5、分钟。☆在最适宜的培养条件下,大肠杆菌每13～20分钟就可分裂出新的一代。☆在液体培养基中，细菌细胞的浓度一般为108-109个/ml。★微生物繁殖速度快的特性,在发酵工业上有着重要的实践意义。☆实现发酵工业的短周期、高效率生产。例如生产鲜酵母时，几乎12小时就可以收获一次，每年可以收获数百次。微生物的代时及每日增殖率微生物名称代时每日分裂次数温度每日增殖率乳酸菌38分38252.7×1011大肠杆菌18分80371.2×1024根瘤菌110分13258.2×103枯草杆菌31分46307.0×1013光合

6、细菌144分10301.0×103酿酒酵母120分12304.1×103小球藻7小时3.42510.6念珠藻*23小时1.04252.1硅藻17小时1.4202.64草履虫10.4小时2.3264.923.5代谢强★一接种环的谷氨酸生产菌，经两天的扩大培养和发酵就能将8吨糖和2吨尿素转化为3吨菌体和4吨谷氨酸。★一个能够利用乳糖的细菌每小时能消耗（分解）的乳糖量等于其自身细胞重量的2千倍以上。★1公斤的酵母菌在一天之内可使几吨糖全部转化为酒精和二氧化碳。★代谢能力强的主要原因是由于个体小，比表面积大，因此它们

7、能够在细胞与环境之间迅速交换营养物质和代谢产物3.6易变异★突变频率一般为10-5～10-10★微生物易变异原因：☆个体多为单细胞或结构简单的多细胞，甚至非细胞结构易受到外界物理或化学因素影响。☆细胞增殖速度快，细胞数量多，因而尽管其自发突变率很低，也会造成在短时间内产生较多的变异后代。生产青霉素的产黄青霉菌,开始筛选获得时，每毫升发酵液仅含约20单位的青霉素,但经过多次诱变选育后，每毫升已超过5万单位了。实例病原微生物对抗生素的耐药性变异，40年代初至今，成人患者的青霉素注射剂量,已由每天10万单位提高到1

8、00万单位甚至上千万单位。4、微生物学发展简史4.1史前期酿酒、酱、醋以及烘制面包等我国古代的酿酒作坊（汉代画像）古埃及人酿制啤酒的场面４.2初创期（微生物学的启蒙时期——形态学期）1664年，英人虎克用于观察霉菌的单筒复式显微镜荷兰列文虎克（AntonvanLeeuwenhoek）与他的显微镜观察结果4.3微生物学的奠基及发展★微生物学直到十九世纪才得到发展原因：显微镜技术研究微生物的基本技术没有