第1章绪论本章的学习目的与要求掌握微生物的概念和生物学特征，及其在生物分类中的地位；了解微生物学和其主要分支学科，微生物学的形成与发展，以及食品微生物学研究的内容与任务。1微生物的概念及其在生物分类中的地位1.1微生物的概念微生物（Microorganism,microbe）一词并非生物分类学上的专门名词，而是指大量的、极其多样的、不借助显微镜看不见的微小生物类群的总称。因此，微生物通常包括病毒、细菌、真菌、原生动物和某些藻类，它们的大小和特征见表1-1。表1-1.微生物形态、大小和细胞类型微生物大小近似值细胞特征病毒0.01～0.25μm非细胞的细菌0.1～10μm原核生物真菌2μm～1m真核生物原生动物2～1000μm真核生物藻类1μm～几米真核生物但是有些例外。如许多真菌子实体、蘑菇等常肉眼可见；相同的，某些藻类能生长几米长。一般来说，微生物可以认为是相当简单的生物，大多数的细菌、原生动物、某些藻类和真菌是单细胞的微生物，即使为多细胞的微生物，也没有许多的细胞类型。病毒甚至没有细胞，只有蛋白质外壳包围着的遗传物质，且不能独立生活。1.2微生物在生物分类中的地位在生物发展的历史上，曾把所有的生物分为动物界和植物界两大类。而微生物，不仅形体微小、结构简单，而且它们中间有些类型像动物，有些类型像植物，还有些类型既有动物的某些特征，又具有植物的某些特征，因而归于动物或植物都不合适。于是，1866年海克尔（Haeckel）提出区别动物界与植物界的第三界——原生生物界。它包括藻类、原生动物、真菌和细菌。随着科学的发展，新技术和研究方法的应用，尤其是电子显微镜和超显微结构研究技术的应用，发现了生物的细胞核有两种类型，一种是没有真正的核结构，称为原核，其细胞不具核膜，只有一团裸露的核物质；另一种是由核膜、核仁及染色体组成的真正的核结构称为真核。动物界、植物界及原生生物界中的大部分藻类、原生动物和真菌是真核生物，而细菌、蓝细菌则是原核生物。真核生物和原核生物不仅细胞核的结构不同，而且其性状也有差别，真核生物和原核生物性状的比较内容将在第二章详细介绍。根据核结构的不同，1969年魏塔科（Whittaker）提出五界系统，即动物界、植物界、原生生物界、真菌界和原核生物界。五界系统的生物都有细胞结构。病毒作为一界被提出的较晚，主要原因是①病毒和类病毒是生物还是非生物，是原始类型还是次生类型是长期争论未决的问题；②病毒不是用双命法，分类不用阶元系统。但经过长期研究发现，病毒和细胞型生物是有共同特性：①遗传物质是DNA（部分病毒是RNA）；②使用共同的遗传密码。在此基础上，我国学者于1979年提出将无细胞结构病毒立为病毒界，从而建立了六界系统。细胞型生物动物界（Animalia）植物界（Plantae）原生生物界（Protista）：原生动物、大部分藻类及粘菌真菌界（Fungi）：酵母、霉菌原核生物界（Procaryotae）：细菌、放线菌、蓝细菌等非细胞型生物病毒界（Vira）2微生物的生物学特性微生物虽然个体小，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。2.1代谢活力强微生物体积小，有极大的表面积/体积比值，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。如发酵乳糖的细菌在1小时内可分解其自重1000~10000倍的乳糖；Candidautilis（产朊假丝酵母）合成蛋白质的能力比大豆强100倍，比食用公牛强10万倍。微生物的这个特性为它们的高速生长繁殖和产生大量代谢产物提供了充分的物质基础，从而使微生物有可能更好的发挥“活的化工厂”的作用。人类对微生物的利用主要体现在它们的生物化学转化能力。2.2繁殖快微生物繁殖速度快，易培养，是其他生物不能比的。如Escherichiacoli(大肠埃希氏菌，简称大肠杆菌)，其细胞在合适的生存条件下，每分裂一次的时间是12.5～20.0分。如按20分钟分裂一次计，则每小时分裂3次，每昼夜可分裂72次，后代数为：47223...
