《微生物学》教案第一章绪论一、微生物及微生物的特点1.微生物微生物(microorganism,microbe)不是分类学上的名词,而是指一切肉眼看不见或看不清、需要借助光学显微镜或电子显微镜才能观察到的一切微小生物(<0.1mm)的总称。它们大多为单细胞,少数为多细胞,还包括一些没有细胞结构的生物。非细胞结构:病毒,亚病毒因子(类病毒,卫星病毒,卫星RNA,朊病毒)nm(纳米)级,微生物-分子生物,电镜下可见原核生物:细菌(真细菌,古细菌),放线菌,蓝细菌,支原体,衣原体,立细胞结构:克次氏体等μm(微米)级-细胞生物,真核生物:真菌(酵母菌,霉菌,蕈菌),原光镜下可见生动物等在日常生活中,我们每个人对微生物都有过接触并有一定的感性认识。清新的空气,可口的酸奶,美味的面包或馒头,蘑菇、木耳,腐乳以及东北人爱吃的酸菜等,都使我们享受到微生物带来的恩惠;当因感冒或其他一些疾病(传染病)使我们受到折磨,植物病害,夏天时菜饭变馊或臭(长毛),食品、衣服、皮革、器材等因受潮湿面霉烂时,便是微生物作怪,是有害的微生物侵蚀了机体;当你患病时打针、吃药,是抗生素在起作用;病愈时,则是微生物所产生的抗生素的奉献。但如果高剂量的某种抗生素注入体内,效果甚微或毫无效果时,则也是微生物的恶作剧-------病原微生物对药物产生了抗性。可见,微生物与我们日常生活的关系是十分密切的。2.微生物的特点在整个生物界中,各种生物体形的大小相差十分悬殊。植物界的一种红杉可高达350m,动物界中的蓝鲸可达34m长,而微生物体的长度一般都在μm和nm范围内。微生物由于其个体的微小性,给它们带来了一系列显然有别于高等生物的特征,从而也使微生物获得了许多“生物界之最”的桂冠。(1)体积小,面积大(形态微小,结构简单)任何固定体积的物体,如对其进行三维切割,则切割的次数越多,其所产生的颗粒数就越多,每个颗粒的体积也就越小。任何物体被分割的越细小,其单位体积所占有的表面积就越大。若把某一物体单位体积所占有的表面积称为比面值,则物体的体积越小,其比面值就越大,以球体的比面值为例:表面积4πr23比面值===体积4/3πr3r由上述公式可以推算出细胞半径(r)为1μm的球菌,其比面值为3;半径为2μm的,比面值为1.5;而半径为3μm的,则比面值仅为1了。微生物的个体都极其微小。微生物学家通常使用的标尺是微米(μm)或纳米(nm)1μm=1/1000mm1nm=1/1000μm各类微生物个体的大小差异十分明显。一般细菌的直径通常在1μm以上。最近芬兰科学家EOKajander等发现了一种能引起尿结石的纳米细菌,其细胞直径最小仅为50nm,甚至比最大的病毒更小一些。这种细菌分裂缓慢,三天才分裂一次,是目前所知最小的具有细胞壁的细菌;1971年发现的马铃薯纺缍块茎病的病原体------类病毒,是迄今为止所知的最简单与最小的专性细胞内寄生生物,其整个个体仅由一个以359个核苷酸组成的单链裸露的RNA分子构成,长度50nm;迄今为止所知的个体最大的细菌,则是德国科学家HNSchulz等最近在纳米比亚海岸的海底沉积物中发现的一种硫细菌,其大小一般在0.1~0.3mm,但有些可达0.75mm,可用肉眼清楚看到。科学家将此菌称为:“纳米比亚硫磺珍珠”。杆菌平均长度为2μm,将1500个杆菌头尾衔接仅有一颗芝麻长;杆菌平均宽为0.5μm,60~80个杆菌“肩并肩”排成横队,也只有一根头发丝宽;细菌的体重则更轻了,约10~100亿个细菌约重1mg.。面积/体积比:人=1,大肠杆菌=30万;这样大的比表面积特别有利于它们和周围环境进行物质、能量、信息的交换。微生物的其它很多属性都和这一特点密切相关。微生物是一个如此突出的小体积大面积系统,因而赋于它们具有与一切大生物不同的特性,它们具有一个巨大的营养物质吸收面、代谢废物的排泄面和环境信息的交换面。(2)吸收多(广),转化快生物界的普遍规律是:个体越小,其单位体重所消耗的食物就越多。有资料表明,E.coli在1h内可分解自重1000~10000倍的乳糖;在适宜的条件下,微生物24h所合成的物质相当于细胞原来质量的30~40倍,而一头体重500kg乳牛,一昼夜仅能合成0.5kg蛋白质,两者相差1000倍。一头500kg的食用...