环境工程微生物学绪论

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1、环境微生物学授课专业：12海洋资源与环境学时安排：理论48学时，实验16学时授课教师：杜宗军赵丽华duzongjun@yahoo.com环境微生物学参考书目：1、现代微生物学刘志恒主编科学出版社2008年第二版2、微生物与水处理工程李军等编著化学工业出版社2002年第一版环境微生物学期刊：1、微生物学通报、微生物学报2、AppliedandEnvironmentalMicrobiology3、EuropeanJournalofMicrobiology绪论四微生物学的发展史一微生物的基本概念二微生物的特点三微生物在生物界的地

2、位六环境微生物学的研究内容七学习环境微生物学的意义五微生物学的发展与人类进步罗伯特.胡克的显微镜英国一位名叫罗伯特·胡克(RobterHooke，1635—1703)的物理学家，在前人的基础上，制作了一台当时世界上最好的复式显微镜。首次提出“细胞”一词。一微生物的基本概念1、微生物的发现1664年，RobterHooke用原始的显微镜对生长在皮革表面及蔷薇枯叶上的霉菌进行了观察。一微生物的基本概念1、微生物的发现1676年，微生物学的先驱荷兰人列文虎克（Antonievanleeuwenhoek）首次观察到了细菌。他没有上

3、过大学，是一个只会荷兰语的小商人，但却在1680年被选为英国皇家学会的会员。［FellowoftheRoyalSociety（F.R.S.）］一微生物的基本概念1、微生物的发现(1632.10－1723.08)列文虎克利用业余时间制造过400多架单式显微镜和放大镜，放大率一般为50~200倍，一微生物的基本概念1、微生物的发现A、C、F：杆菌E：球菌H：球菌的聚集体列文虎克向英国皇家学会的信中对细菌形态的描绘一微生物的基本概念2、微生物的定义微生物是所有肉眼看不见或看不清楚的微小生物的统称，是一些个体微小、构造简单的低等生

4、物。非细胞生物（病毒、类病毒）原核微生物（细菌、古生菌）部分真核生物（真菌、藻类、原生动物）微生物菌：jun一声，低等生物名；如：真菌、细菌jun四声，就是蕈xun，大型真菌（伞菌类）1、体积小，比表面积大单位：um(10-6m)或nm(10-9m)2μm0.5μm杆菌1500个杆菌首尾相连总长度=1粒芝麻的长度微生物的体积大小二微生物的特点不同生物类型细胞大小的比较二微生物的特点1、体积小，比表面积大微生物与其它生物种类的体积比较动物的模式细胞动物细胞核细菌病毒1、体积小，比表面积大微生物的比表面积比表面积：个体的表面积

5、与体积之比。二微生物的特点设球菌半径r=0.5μm球菌表面积(S)＝4πｒ2＝3.1416μｍ2球菌体积(V)＝4／3πｒ3＝0.236μｍ3比表面=S/V＝3.1416/0.5236=6设球菌半径ｒ＝2μｍ球菌面积(S)＝50.3μｍ2球菌体积(V)＝33.5μｍ3比表面=S/V＝50.3/33.5＝1.52、吸收多，转化快人（50kg）500~1000g/d地鼠（体重3g）3g/d大肠杆菌细胞重量2000倍糖/h奶牛（500kg）合成0.5kg蛋白质/24h微生物细胞合成自身重量30-40倍的细胞物质/24h吸收多转

6、化快二微生物的特点3、生长旺，繁殖快大肠杆菌在合适的生长条件下：12.5~20分钟繁殖1代每小时分裂3代，由1个变成8个。经24小时分裂72代，重约4722吨经48小时可产生2.2×1043个后代。二微生物的特点地球重的4000倍世界上绝大多数生命都在忍饥挨饿4、适应强，易变异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113℃的高温耐盐（饱和盐水）耐干燥（产芽孢细菌、真菌孢子）耐酸碱、耐缺氧、耐毒物、抗辐射适应性强二微生物的特点四、适应性强，易变异易变异青霉素生产

7、菌的发酵水平1940年每毫升20单位2000年每毫升10万单位青霉素的使用剂量：1940年10万单位/次1980年：输液80万单位/次2000年：输液800万-1000万单位/次二微生物的特点青霉素对金黄色葡萄球菌最低抑制浓度0.02μg/ml200μg/ml细菌抗药性的产生：五、分布广，种类多微生物在自然界的分布：无处不在分布广土壤空气水域生物体内外极端环境正常环境高空深海底2000米深的地层温泉二微生物的特点物种的多样性;代谢产物种类多；微生物的生理代谢类型多；遗传基因的多样性;生态类型的多样性;虽然目前已定种的微生物

8、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%种类多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%种类多5、分布广，种类多种类多地球上的微生物：估计有300万种以上已发现的微生物