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微生物的奇妙世界
课程目标了解微生物定义和种类认识这个微小世界的基本组成认识微生物基本特征掌握不同微生物的关键特点探索微生物重要性
什么是微生物？定义肉眼不可见的微小生物观察方式需要显微镜才能看见分布范围几乎存在于地球每个角落
微生物的发现历程11676年列文虎克发明简易显微镜21850年代巴斯德开创微生物学31928年弗莱明发现青霉素4现代电子显微镜深入观察
微生物的主要类型细菌单细胞原核生物真菌单细胞或多细胞真核生物病毒非细胞结构微小粒子原生动物单细胞真核微小动物
细菌概述基本特征原核生物，没有真正的细胞核结构简单单细胞构造，但功能完整数量惊人地球上数量最多的生物群体
细菌的大小1μm平均直径约一微米大小100μm人类头发直径比较：头发比细菌粗百倍10^6放大倍数观察所需显微镜放大率
细菌的形态球菌呈球形，单个、成对或链状排列杆菌呈棒状或筒状，长短粗细不一螺旋菌呈螺旋状或弯曲状，有鞭毛
细菌的结构细胞壁提供保护和支持作用细胞膜控制物质进出细胞细胞质含有核糖体等细胞器核区存放DNA的区域
细菌的特殊结构鞭毛帮助细菌运动的器官荚膜保护细菌免受外界伤害芽胞细菌休眠形式，抵抗恶劣环境
细菌的繁殖DNA复制遗传物质加倍细胞质分裂细胞内容物平均分配形成两个子细胞每个完全相同
细菌的营养方式异养型从环境获取有机物分解者角色多数细菌属于此类自养型自己合成有机物光合或化能自养如蓝细菌、硫细菌
有益细菌举例乳酸菌发酵乳制品，促进消化根瘤菌固氮作用，增加土壤肥力放线菌产生抗生素，治疗疾病
有害细菌举例炭疽芽胞杆菌引起炭疽病，可致命结核分枝杆菌导致肺结核，难以治疗霍乱弧菌引发霍乱，严重腹泻
真菌概述1真核生物有细胞核和细胞器2单细胞或多细胞从单细胞酵母到复杂蘑菇3分解者角色分解有机物，循环物质
真菌的类型
真菌的结构2细胞壁含几丁质，不同于植物细胞膜控制物质交换细胞核包含遗传物质细胞器线粒体等结构
真菌的繁殖方式有性繁殖两个配子融合产生遗传变异形成子实体和孢子无性繁殖出芽或分裂产生孢子快速大量复制
真菌在食品工业中的应用酿酒酵母发酵产生酒精面包制作酵母发酵使面团膨胀奶酪发酵特定真菌赋予风味
真菌在医药领域的应用1928年弗莱明发现青霉素1940年代大规模生产抗生素现代多种真菌抗生素广泛应用
病毒概述非细胞生命介于生命和非生命之间绝对寄生必须在活细胞内复制极其微小比细菌小50-100倍
病毒的基本结构核酸DNA或RNA，不会同时存在衣壳保护性蛋白质外壳包膜某些病毒具有的脂质外层
病毒的形态多面体型如腺病毒，形状规则螺旋型如烟草花叶病毒，呈螺旋状复合型如噬菌体，结构复杂
病毒的繁殖过程吸附病毒附着在宿主细胞表面侵入核酸进入宿主细胞合成利用宿主机制制造病毒成分组装各部分组合成完整病毒释放宿主细胞裂解，释放新病毒
常见病毒疾病疾病病毒类型传播方式流感RNA病毒呼吸道飞沫艾滋病逆转录病毒体液接触新冠肺炎冠状病毒呼吸道飞沫
病毒与疫苗接种疫苗注射减毒或灭活病毒产生抗体免疫系统识别病毒形成免疫记忆长期保护作用抵抗感染预防疾病发生
原生动物概述基本特征单细胞真核生物结构复杂大小比细菌大多样性形态各异生活方式多样适应环境能力强
原生动物的类型
原生动物的结构细胞膜控制物质进出1细胞质含有各种细胞器2细胞核控制细胞活动3特殊器官如伸缩泡、食物泡4
原生动物的运动方式鞭毛运动利用长鞭毛摆动前进纤毛运动无数短纤毛协调摆动伪足运动伸出细胞质突起蠕动
微生物的生态作用生态平衡调节种群和资源物质循环碳、氮、磷等元素循环3分解作用分解有机残体
微生物与碳循环有机物形成植物光合作用固定碳微生物分解分解有机残体释放二氧化碳碳返回大气释放二氧化碳3植物再利用重新吸收二氧化碳
微生物与氮循环固氮作用根瘤菌将大气氮转化为铵盐硝化作用亚硝酸菌将铵盐转化为硝酸盐3反硝化作用特定细菌将硝酸盐转回氮气
微生物与水体净化初级过滤去除大颗粒物质生物处理微生物分解有机污染物最终净化清洁水排放回环境
微生物与土壤改良提高肥力分解有机质释放养分改善土壤结构生物修复降解污染物去除重金属恢复土壤健康
微生物在农业中的应用生物肥料根瘤菌和菌根菌促进植物生长生物农药苏云金芽孢杆菌防控害虫堆肥技术微生物快速分解有机废弃物
微生物与食品发酵酒类发酵酵母将糖转化为酒精乳制品发酵乳酸菌产生风味和质地调味品发酵多种微生物参与复杂过程
微生物与人体健康肠道菌群约有上千种微生物共存益生菌促进消化，增强免疫力有害菌抑制防止病原菌过度繁殖
微生物与疾病防治1抗生素微生物产物，抑制或杀死病菌微生物疫苗预防传染病的重要武器3微生态调节使用有益菌平衡菌群
微生物在工业中的应用生物能源微生物发酵产生生物燃料生物柴油生物乙醇沼气生物塑料细菌合成可降解聚合物聚羟基脂肪酸酯聚乳酸环保替代品
微生物与环境保护污染检测微生物传感器监测环境生物降解分
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