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微生物基本知识

目录微生物学概述定义、分类、历史与重要性常见微生物种类细菌、真菌、病毒的特征与应用实验技术与应用

第一部分：微生物学概述微生物定义肉眼不可见的微小生物分类系统按照结构与功能特点分组发展历史从显微镜发明到现代技术重要性在生态、医学、工业中的角色

微生物的定义概念界定肉眼不可见、需借助显微镜观察的微小生物基本特征个体微小、结构简单、代谢旺盛、繁殖迅速尺寸范围通常在0.1-100微米之间，远小于人类细胞

微生物的分类细菌原核生物，无细胞核真菌真核生物，有细胞壁病毒非细胞结构，寄生性微藻光合自养，水生微生物原生动物单细胞真核生物

微生物学的发展历史11665年罗伯特·胡克首次观察到细胞21676年列文虎克发现小动物（微生物）31860年代巴斯德否定自发生成说41880年代科赫建立病原微生物学5现代分子生物学技术革命

微生物学的重要性医学领域疾病诊断、疫苗开发、抗生素生产工业应用发酵食品、药物生产、生物燃料环境保护污染物降解、废水处理、土壤修复科学研究基因工程、生物技术、生命科学

第二部分：细菌1广泛分布无处不在的生命形式2结构简单原核细胞结构3种类多样形态和功能变化丰富4适应性强能在极端环境生存

细菌的基本特征原核生物无真正细胞核，DNA直接暴露在细胞质中微小体积通常大小为0.5-5微米，单细胞结构二分裂繁殖在适宜条件下可20分钟分裂一次强适应性能在各种极端环境中生存

细菌的形态和大小球菌(球状)单球菌、双球菌、链球菌、葡萄球菌杆菌(杆状)短杆菌、长杆菌、弯曲杆菌螺旋菌(螺旋状)弧菌、螺旋体、螺旋菌

细菌的细胞结构细胞壁保护和支持细胞形态细胞膜控制物质进出细胞3核质区含DNA的遗传物质核糖体蛋白质合成场所

细菌的生理特性营养类型异养型、自养型呼吸类型需氧菌、厌氧菌、兼性厌氧菌温度要求嗜热菌、嗜冷菌、中温菌pH耐受性嗜酸菌、嗜碱菌、中性菌代谢产物酶、毒素、色素、抗生素

细菌的生长曲线时间(小时)菌数(对数值)

细菌的繁殖方式DNA复制遗传物质复制成两份细胞生长体积增大到原来的两倍细胞分裂中部收缩形成隔膜完成分裂形成两个相同的子细胞

重要的细菌种类1000+大肠杆菌肠道菌群，生物工程常用模式生物20+乳酸菌发酵乳制品，益生菌100+芽孢杆菌耐热耐干，工业酶制剂生产50+放线菌产抗生素，土壤肥力

第三部分：真菌真核结构有细胞核和细胞器菌丝体多为丝状结构孢子繁殖有性和无性生殖腐生营养分解有机物获取养分

真菌的基本特征真核生物具有完整的细胞核和细胞器细胞壁含有几丁质而非纤维素异养营养吸收式营养，不进行光合作用多样形态单细胞酵母和多细胞丝状体

真菌的形态和结构酵母菌单细胞，椭圆或球形出芽繁殖，形成假菌丝如啤酒酵母、白色念珠菌丝状真菌多细胞，形成菌丝网络菌丝分为营养菌丝和生殖菌丝如青霉菌、曲霉菌、蘑菇

真菌的生理特性1营养获取分泌消化酶，分解外部有机物后吸收2生长条件适宜温度20-30℃，喜酸性环境3代谢产物产生抗生素、有机酸、毒素、酶4环境适应耐干旱、耐低水活度，广泛分布

真菌的繁殖方式无性繁殖孢子、分裂、出芽、碎片化有性繁殖配子结合，形成子囊孢子或担孢子孢子萌发形成发芽管，生长为菌丝体菌丝体形成分化为营养菌丝和生殖结构

重要的真菌种类

第四部分：病毒最简单结构仅有核酸和蛋白质外壳绝对寄生必须在活细胞内复制极其微小通常为20-300纳米可滤过性能通过细菌滤器

病毒的基本特征非细胞结构无细胞膜、细胞器和代谢系统单一核酸只含DNA或RNA，不会同时存在专一性寄生只能在特定宿主细胞内繁殖可结晶性纯化后可形成类似晶体的结构

病毒的结构核心核酸基因组DNA或RNA，单链或双链线性或环状携带遗传信息衣壳蛋白质外壳由衣壳蛋白亚基构成保护内部核酸螺旋或多面体结构包膜部分病毒特有源自宿主细胞膜含病毒糖蛋白辅助病毒感染

病毒的复制周期吸附病毒粒子附着在宿主细胞表面穿透病毒核酸进入宿主细胞合成利用宿主细胞机制合成病毒成分组装病毒成分组装成完整病毒粒子释放新病毒粒子从宿主细胞释放5

病毒的分类DNA病毒基因组为DNA，如疱疹病毒、痘病毒1RNA病毒基因组为RNA，如流感病毒、艾滋病毒噬菌体感染细菌的病毒，用于基因研究逆转录病毒RNA转录为DNA，如HIV病毒

重要的病毒种类流感病毒引起季节性流感，RNA病毒，易变异冠状病毒包括SARS、MERS和COVID-19病毒艾滋病毒攻击免疫系统，逆转录病毒

第五部分：微生物的培养培养基准备提供必要的营养成分、pH值和生长因子无菌操作防止外界污染，确保纯培养接种技术将微生物转移到培养基中培养条件控制温度、湿度、气体组成等结果观察记录生长特征和形态学特点

培养基的种类按成分分类合成培养基：化学成分确定复合培养基：含天然提取物半合成培养基：两者结合按功能分类普通培养基：满足基本生长选择培养基：抑制特定菌群鉴别培养基：显