商贸职业学院工程系专业食品微生物学课教师教案第一章绪论（2学时）一、微生物的概念微生物(microorganism,microbe)一词，是对所有形体微小、单细胞或个体结构较为简单的多细胞，甚至无细胞结构的低等生物的总称，或简单地说是对细小的人们肉眼看不见的生物的总称。指显微镜下的才可见的生物，它不是一个分类学上的名词。这些微小的生物包括无细胞结构、不能独立生活的病毒，原核细胞结构的细菌和有真核细胞结构的真菌（酵母、霉菌等）还包括原生动物和某些藻类。微生物学是研究微生物及其生命活动规律的学科，研究的内容涉及微生物的形态结构，分类鉴定，生物生化，生长繁殖，遗传变异，生态分布，以及微生物对自然界，微生物各类群之间，微生物与其他生物之间的相互作用、相互影响，微生物在农业、工业、环境保护、医疗卫生事业各方面的应用等。研究微生物及其生命活动规律，是为了更好地利用、控制、改造微生物，使之为人类服务。二、微生物的特点微生物虽然个体小，结构简单，但它们具有与高等生物相同的基本生物学特性。微生物的初级代谢途径如蛋白质、核酸、多糖、脂肪酸等大分子物的合成途径基本相同；微生物的能量代谢都以ATP作为能量载体。微生物作为生物的一大类，除了与其他生物共有的特点外，还具有其本身的特点及其独特的生物多样性：种类多、数量大、分布广、繁殖快、代谢能力强，是自然界中其他任何生物不可能比拟的，而且这些特性归根结底是与微生物体积小，结构简单有关。1.代谢活力强微生物体积虽小，但有极大的比表面积，如大肠杆菌（Escherichiacoli）比表面积可达30万。因而微生物能与环境之间迅速进行物质交换，吸收营养和排泄废物，而且有最大的代谢速率。从单位重量来看，微生物的代谢强度比高等生物大几千倍到几万倍。如在适宜环境下，大肠杆菌每小时可消耗的糖类相当于其自身重量的2000倍。以同等体积计，一个细菌在1h内所消耗的糖即可相当于人在500年时间内所消耗的粮食。2.繁殖速度快微生物繁殖速度快，易培养，是其他生物不能比的。如在适宜条件下，大肠杆菌37℃时世代时间为18min，每24h可分裂80次，每24h的增殖数为1.2×1024个。枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)30℃时的世代时间为31min，每24h可分裂46次，增殖数为7.0×1013个。3.种类多，分布广微生物在自然界是一个十分庞杂的生物类群。迄今为止，我们所知道的微生物近10万种，现在仍然以每年发现几百至上千个新种的趋势在增加。它们具有各种生活方式和营养类型，大多数是以有机物为营养物质，还有些是寄生类型。微生物的生理代谢类型之多，是动、植物所不及的。自然界中微生物存在的数量往往超出一般人们的预料。每g土壤中细菌可达几亿个，放线菌孢子可达几千万个。人体肠道中菌体总数可达100万亿左右。每g新鲜叶子表面可附生100多万个微生物。全世界海洋中微生物的总重量估计达280亿吨。从这些数据资料可见微生物在自然界中的数量之巨。实际上我们生活在一个充满着微生物的环境中。微生物在自然界的分布极为广泛，除了火山喷发中心区和人为的无菌环境外，到处都有分布，土壤、水域、空气，动植物和人类体内外，都已分布有各种不同的微生物。可以这样说，凡是有高等生物存在的地方，就有微生物存在，即使在极端的环境条件如高山、深海、冰川、沙漠等高等生物不能存在的地方，也有微生物存在。4.适应性强，易变异微生物对外界环境适应能力特强，这都是为了保存自己，是生物进化的结果有些微生物体外附着一个保护层，如荚膜等，这样一是可以作为营养，二是抵御吞噬细胞对它的吞噬。细菌的休眠芽孢、放线菌的分子孢子都比其繁殖体大得多的对外界抵抗力。有些极端微生物都有相应特殊结构蛋白质、酶和其它物质，使之能适应恶劣环境。另一方面，由于微生物表面积和体积的比值大，与外界环境的接触面大，因而受环境影响也大。一旦环境变化，不适于微生物生长时，很多的微生物则死亡，少数个体发生变异而存活下来。利用微生物易变异的特性，在微生物工业生产中进行诱变育种，获得高产优质的菌种，提高产品产量、质量。同时防止形成对人有更大危害的病原微生物，例如滥用抗菌素、导致产生耐药性，甚至形...
