微生物学讲稿.doc

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1、微生物学讲稿生物技术教研室主讲教师张玲第一章绪论一、微生物的概念微生物（Ｍicrobe）：指在生物界那些个体微小（一般<1mm）、结构简单的一大群低等生物。微生物并非生物分类学上的名词。它包括不具细胞结构的病毒；原核微生物的细菌、放线菌、蓝细菌；真核微生物的霉菌、酵母菌和蕈菌等等。二、微生物的特点1．个体微小，肉眼不可见人的肉眼的最大分辨力为0.2mm，而微生物一般都<1mm（细菌只有1μm＝10-3mm,病毒只有10-4～10-5mm，酵母菌0.005～0.01mm，霉菌的菌丝在Ｍ中已是较大的了，其

2、直径约0.05mm，即几十根菌丝只有一根头发粗）。它们都远小于人肉眼的分辨极限。2．代谢强，繁殖快由于微生物个体很小，因此它们具有巨大的比表面积。人的比表面积为１，大肠杆菌200万。微生物是通过表面积与外界环境进行物质和能量的交换。巨大的表面积使它们能够在有机体与外界环境之间迅速交换营养物质和废物。从单位重量看，Ｍ的代谢强度比高等动植物的代谢强度大几千倍至几万倍。因此，微生物能以很高的速度进行繁殖。一般细菌在适宜条件下每18分钟就可繁殖一代，不到90分钟就可“五世同堂”。24小时就可繁殖72代，1个菌

3、体可增殖到47×1022个！如果任其繁殖下去，一个小小的微生物，在24小时内，它的子孙后代聚集在一起，就有地球大！3．结构简单，易变异　　微生物是无细胞、单细胞或简单多细胞，它们用物理的或化学的诱变剂处理以后，容易使它们的遗传性发生变异。人们利用这个特点进行菌种选育，可在短时间内获得优良菌种，提高产品的数量和质量；但若保存不好，菌种的优良特性很容易退化。　　如点青霉菌经人工诱变后，一年内，使产量从几十个单位上升到几万个单位。当然，如果菌种保藏不好，其优良特性也很容易退化消失。4．种类多、分布广据统计，

4、目前已发现的微生物有十万种以上。不同种类的微生物具有不同的代谢方式，能利用不同的有机、无机物质为营养，能适应不同环境而生存，因而广泛分布于自然界，上至28公里，下至6000m的深海，无论土壤、空气、水域、各种物体的表面，到处都有微生物的存在，可以形容为“无处不在，无孔不入”。土壤：是微生物的“大本营”。任意一颗土粒，就是一个微生物世界。据测定，１克土中有数亿个Ｍ细胞。空气：微生物坐在尘埃或飞沫上，凭借风力，随空气流动可漫游3000km远，20000m高。人和动植物体内，也生长着大量的微生物。水域：有大

5、量微生物，在6000m的深海（约600个大气压）还有微生物。其它生物体：健康人体表及体内也有大量Ｍ，如大肠杆菌等。　　食物：各种食物中都有微生物，可造成食物的霉变、腐烂。如黄曲霉（食物中毒、癌）。恶劣环境：90℃温泉，盐湖、稀酸液、高压环境、严寒（极地、冻库）5．易培养大多数微生物能够利用各种农副产品作为营养，无论是固体原料或是液体原料，都可用来培养微生物；而且它不占耕地，不限季节，便于在人工控制的条件下进行培养。三、微生物的能力（作用）（一）广泛的分解能力１．分解各种有机残体，促进自然界的物质循环，

6、避免尸体堆积如山。２．分解纤维素使纤维素在温和环境中被分解成能被其它生物所吸收的营养物质。牛羊等反雏动物能“吃草挤奶”，就是因为在这些生物的瘤胃中有大量的纤维分解菌。一般情况下，纤维素只能在高浓度的强酸或强碱溶液中才能被分解。87微生物学讲稿生物技术教研室主讲教师张玲３．分解有毒物质，保护环境有些微生物能以像CNˉ、酚等毒性极大的有机物作为碳源和能源，来合成细胞的结构物质和功能物质。污不净化。（二）众多的合成能力１．生物固氮固氮微生物能把占空气78％的、不能被其它生物吸收的N2转化成能被它们吸收利用的

7、NH3、氨基酸和蛋白质等。２．合成有机质如味精、酒精、丙酮、乳酸等。３．合成抗生素如青霉素、链霉素、金霉素、土霉素、庆大霉素、头孢霉素等挽救了众多生命的抗生素，都是由微生物代谢产生的。４．合成甲烷一些细菌（如产甲烷菌）能在无氧条件下把秸杆等转化成CH4。而CH4可以用作燃料、动力、照明等，既产生了新能源，又保护了环境，还促进了物质的良性循环。（三）人工免疫牛痘、狂犬苗、卡介苗、破伤风类毒素等。（四）微生物冶金目前在国际上有20余个国家正在进行细菌堆浸回收贫矿石、尾矿石或地下难采矿石中铜的生产。美国生产

8、的铜有25%的作细菌浸出法生产。加纳的Obusi的细菌浸金工厂每小时处理金矿能力可达30吨，每年产黄金15吨。加拿大用细菌法生产的铀年产达60砘。此外，微生物浸出钴、镍、锰、银、锌、铂、钛等贵重金属也获得了或喜的研究成果。微生物冶金还用于：研究开发菌体直接吸附金等贵重和稀有金属，如曲霉从胶状溶液中吸附金的能力是活性炭的11-13倍，有的藻类每克干细胞可吸附400mg的金；微生物对煤脱硫，有的菌对煤中无机硫的脱除率可达96％；非金属矿的微生物脱除金属，例如