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微生物学基础

第一章绪论学习目标了解微生物的特点、分类、命名，了解常用的微生物基础操作技术。理解微生物学的概念、研究内容、发展概况。掌握微生物的概念、类群、特点。激发探索未知、追求真理、勇攀科学高峰的责任感和使命感。

主要内容微生物概述微生物学概述常用微生物基础技术

第一节微生物概述微生物是指个体微小、结构简单、肉眼不可见或看不清楚的微小生物的统称，一般需要借助光学显微镜或电子显微镜放大上百倍、上千倍甚至上万倍才能清楚观察，但也有少数微生物肉眼可见。

一、微生物的特点个体小，比表面积大量度微生物的单位是：微米（μm）或纳米（nm）。细胞一般都很小，直径在1~100μm之间；细菌：2~5μm，酵母菌：5~30μm物体的表面积和体积之比称为比表面积。巨大的比表面积有利于微生物与环境之间进行物质交换。

种类多，分布广泛种数多微生物总数约在50万至600万种之间，已记载的约20万种，包括原核生物3500种，病毒4000种，真菌9万种，原生动物和藻类10万种；每年还有大量新的微生物菌种报道。代谢类型多微生物不仅能分解糖类、蛋白质、脂肪和无机盐等，还能分解石油、纤维素、塑料等，甚至能分解氰、酚、聚氯联苯等有毒物质。代谢产物多微生物的代谢产物，至今难以全面统计。1980年曾有人统计有7890种；1992年有报道称，仅微生物产生的次生代谢产物就有l6500种，且每年还在以500种新化合物的数目增长。

代谢旺盛，生长繁殖快大肠杆菌1h能消耗相当于自身重量2000倍的糖，而人类需40年；1kg酒精酵母1d内可将数千公斤糖转变为酒精；乳酸菌1h能分解其自重103~104倍的乳糖。大肠杆菌在适宜条件下，每20min即繁殖一代，24h可繁殖72代，由一个菌细胞可繁殖到47×1022个，此新生菌体排列起来可绕地球一周有余。生理基础：比表面积大，有利于细胞内外物质交换，细胞内的代谢反应较快。用于生物转化，发酵工业和生物学基本理论的研究方面具有重要的实践意义。

适应性强，易变异微生物对环境的适应能力很强。如耐高温、耐低温、耐酸碱、耐干燥、耐缺氧、耐高渗透压等；微生物细胞结构简单，多为单倍体，缺乏免疫系统，繁殖速度快，并且其细胞直接与外界环境接触，易发生变异。

二、微生物的分类定义：按微生物的生物特性、亲缘关系将其安排成条理清楚的各种分类单元或分类群的科学；任务：鉴定、命名；目的：把各种微生物按照它们的亲缘关系分群归类，排成系统，以便于人们对微生物进行交流和应用。

分类系统二界系统：动物界、植物界。三界系统：动物界、植物界、低等生物界(原生生物界）。四界系统：植物界、动物界（除原生动物）、原始生物界（原生动物、真菌、部分藻类、）和菌类（细菌、蓝细菌）。五界系统：动物界、植物界、原生生物界（原生动物、单细胞藻类、黏菌等）、真菌和原核生物界（细菌、蓝细菌等）。六界系统：病毒界、原核生物界、真核原生生物界、真菌界、动物界和植物界。三域系统：细菌域、古生菌界和真核生物域。

微生物的主要类群非细胞微生物：不具备新陈代谢所必需的酶系统，专性活细胞寄生，包括病毒与亚病毒；原核微生物：其细胞为原核细胞，主要包括细菌、放线菌、支原体、衣原体、立克次氏体、蓝细菌和古细菌等；真核微生物：其细胞为真核细胞，主要包括酵母菌、霉菌、蕈菌。

微生物的分类单位界：细菌（界）Bacteria门：变形菌（门）Proteobacteria纲：γ-变形菌（纲）Gammaproteobacteria目：肠杆菌（目）Enterobacteriales科：肠杆菌（科）Enterobacteriaceae属：埃希氏菌（属）Escherichia种：大肠埃希菌（种）coli

有时候在两个主要分类单位之间还可以加上次级分类单位，如“亚门”、“亚纲”、“亚目”、“亚科”、“亚属”、“亚种”等；“种”是最小的主分类单位，其下面还有亚种、型、菌株等。

微生物的命名命名的方法：国际法规命名，即林奈所创立的双名法。规则：微生物的学名依属和种而命名，由两个拉丁字或希腊字或拉丁化了的其它文字组成。属名在前，为名词，开头字母大写，是该微生物的主要特征。种名在后，为形容词。都用斜体表示。命名原则：学名=属名+种的加词+（首次定名人）+现名定名人和现名定名年份。大肠杆菌：Escherichiacoli（E.coli）

第二节微生物学概述微生物学概念：研究微生物及其生命活动规律的学科。研究对象：微生物的形态结构，营养特点，生理生化，生长繁殖，遗传变异，分类鉴定，生态分布以及微生物在工业、农业、医疗卫生、环境保护等各方面的应用。研究目的：在于充分利用有益微生物，控制有害微生物。

一、微生物学的发展简史形态学阶段生理学阶段生物化学阶段分子生物学阶段

（一）形态学阶段17世纪中叶至19世纪中叶是微生