微生物学
微生物学
微生物学绪论第一章重点：一、微生物1.概念：一群个体微小、构造简单，一切肉眼看不见或看不清，必须借助于光学显微镜或电子显微镜才能看到的微小生物的总称。
2.特点：个体微小，构造简单，进化地位低。
3.成员：原核类“三菌”（细菌、放线菌、蓝细菌）、与“三体”（支原体、衣原体、立克次氏体），真核类真菌、微藻和原生动物，以及无细胞构造的病毒、亚病毒等。
4.五大共性：体积小，面积大（个体微小，结构简单）。
重点，小体积大面积系统，必然有一个巨大的营养物质吸收面，代谢废物的排泄和环境信息的交换面，并由此产生其余的四个共性，是其余四个共性的基础；吸收多，转化快；生长快，繁殖旺；适应强，易变异；分布广，种类多，研：灵活度高。
主要表现在：物种的多样性20万种；生理代谢类型的多样性；代谢产物种类的多样性；遗传方式的多样性；生态类型的多样性。
（四共性是相互叠加关系）。
二、人类对微生物的认识过程1、发展史（1）.史前期，始于距今8000年前，代表人物是各国劳动人民，尤其是我国古代劳动人民在微生物应用方面的主要贡献是发明制曲独特工艺加工淀粉质原料以生产酒类。
（2）.初创期，对微生物的形态描述阶段，17世纪、荷兰的列文虎克，最早利用自制单式显微镜见到了微生物。
（3）.奠基期，重点，生理水平研究阶段，微生物学的奠基人是19世纪、法国的巴斯德；而细菌学的奠基人是德国的科赫。
借助于良好的研究方法，开创了寻找病原微生物的“黄金期”；贡献：微生物学历史上，固体培养基的发明人：科赫。
法国的巴斯德用著名的曲颈瓶实验推翻了生命的自然发生说，并提出了生命来自生命的胚种学说。
由科赫提出的确证某病原体为某传染病病因的学说称为科赫法则，主要内容为：病原微生物总是在患传染病的动物中发现而不存在于健康个体中；这一微生物可以离开动物体，并被培养为纯种培养物；这种纯培养物接种到敏感动物体后，应当出现特有的病症；该微生物可从患病的实验动物中重新分离出来，并可在实验室中再次培养，并与原始病原微生物相同。
微生物学
微生物学(Microbiology)微生物(microorganism)：通常是指一切肉眼看不见或看不清，必须借助于显微镜才能看到的一大类形态微小、结构简单的较为低等的微小生物的总称。
约在17世纪，林奈(Linnaeus，1707～1778)提出生物可以划分为：植物动物18世纪，由于显微镜制造上的发展，人类发现在自然界中还存在许多肉眼看不清的微小生物。
1866年，海格尔(E.H.Haeckle)提出将生物分为植物界、动物界和原生生物界，原生生物界是由低等生物组成(微生物)。
生物植物界动物界原生生物界20世纪40年代，依靠电子显微镜，人类发现所有生物的细胞核可区分为二类，既真核和原核。
在原生生物界中，有真核的生物，也有原核的生物，因此海格尔提出的原生生物界实际上包括了在进化上相差很远的生物种类。
1969年，R.H.Whittaker 提出了将生物分为五界：生物植物界动物界原生生物界真菌界细菌界生物六界生物植物界动物界原生生物界真菌界细菌界病毒界根据生物六界学说，微生物分属原核生物界、原生生物界、真菌界和病毒界。
原生生物界包括单细胞藻类和原生动物。
1970年，Woese 和Wolfe 在对代表性细菌类群的16S rRNA碱基序列进行比较研究后发现：产甲烷细菌(methanogens)与其他细菌(或称为真细菌，eubacteria)有明显的区别，进一步的研究又发现极端嗜盐细菌(extreme halophiles)和嗜热酸细菌(thermo-acidophiles)的16S rRNA谱也与产甲烷细菌相似。
这三类细菌在厌氧、高温和强酸的条件下生活，与地球上生命出现初期的环境相似，因此将它们命名为古菌(archaea)。
根据上述研究结果，1977年，Woese提出了著名的三原界(域，domain)学说。
该学说认为，在生物进化的早期，各种生物存在一个共同祖先，由这一共同祖先分3条路线进化，形成了三个原界，既古菌原界、真细菌原界和真核原界。
微生物与微生物学
第五节微生物与微生物学（Microorganism and Microbiology)一、微生物微生物（microorganism)是存在于自然界中的一群体形细小、构造简单、肉眼直接看不见，必须借助于光学显微镜或电子显微镜放大几百倍、几千倍甚至几万倍才能观察到的微小生物。
微生物虽然个体微小，但具有一定的结构、生理功能，并能在适宜的环境中快速地生长和繁殖。
微生物的种类繁多，至少在十万种以上。
按其结构、组成等差异，可分成三大类。
1.非细胞型微生物体积微小，能通过滤菌器；只能在活细胞内生长增殖，病毒属之。
2．原核细胞型微生物仅有原始核，无核仁和核膜；缺乏完整的细胞器。
这类微生物有细菌、衣原体、立克次体、支原体、螺旋体和放线菌。
3.真核细胞微生物细胞核的分化程度较高，有核膜、核仁和染色体；胞浆内有完整的细胞器。
真菌是真核型微生物。
由于病毒、细菌、真菌等形态、结构、生理活动、代谢产物等不尽相同，它们又可各自进一步分类。
例如病毒若按寄生宿主分类，则有细菌病毒（噬菌体）、植物病毒、动物病毒等。
根据病毒基因组的核酸种类（DNA或RNA）、类型（ds或ss）和有无包膜分类，可有七大群、ds-DNA，有包膜，ds-DNA，无包膜；ss-DNA，无包膜；ds-RNA，有包膜；ds-RNA，无包膜；ss-RNA，有包膜；ss-RNA，无包膜。
传统的细菌分类是按界、门、纲、目、科、属、种分类。
有的在科属之间分族，或在属下分亚属。
细菌的命名都采用国际通用的林奈氏双命名法（属名在前，种名在后）。
例如结核分枝杆菌（Mycobacterium tuberculosis)、金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus)等。
必须指出，细菌形态特征在分类中仅是初步的鉴定依据，一般尚需进一步按其生理特性（培养性状、生化反应、产毒性等）、抗原构造和DNA硷基组成等鉴定。
种（species)是细菌的基本分类单位。
同一种细菌的形态、生理特性和组成成分都基本相同。
微生物学
:微生物学是一门在细胞、分子或群体水平上研究微生物的形态构造、生理代谢、遗传变异、生态分布和分类进化等生命活动基本规律，并将其应用于工业发酵、医药卫生、生物工程和环境保护等实践领域的科学缺壁细菌在自然界长期进化中和实验室菌种的自发突变中都会产生少数缺细胞壁的种类，或是用人为的方法通过抑制新生细胞壁的合成或对现成细胞壁进行酶解而获得人工缺壁的细菌菌落即单个或聚集在一起的一团微生物在适宜的固体培养基表面或内部生长、繁殖到一定程度可以形成肉眼可见的、有一定形态结构的子细胞生长群体真病毒是至少含有核酸和蛋白质两种组份的分子病原体亚病毒是凡在核酸和蛋白质两种成分中只含有其中之一病原体。
效价表示每毫升试样中所含有的具有侵染性的噬菌体粒子数温和噬菌体侵入相应宿主细胞后由于前者的基因组整合到后者的基因组上并随后者的复制而进行同步复制，因此温和噬菌体的这种侵入并不引起宿主细胞裂解，这就是溶源性。
溶源菌是一类能与温和噬菌体长期共存，一般不会出现有害影响的宿主细胞温和噬菌体是指不能完成复制循环具有溶源性不发生烈性裂解的噬菌体。
类病毒是一类只含有RNA一种成分，专心寄生在活细胞内的分子病源体。
拟病毒是指一类包裹在真病毒粒中的有缺陷的类病毒。
沅病毒是一类不含核酸的传染性蛋白质分子。
磷壁酸是G+细菌细胞壁结合在细胞壁上的一种酸性多糖，主要成分为甘油磷酸或核糖醇磷酸脂多糖是位于G-细菌细胞壁最外层的一层较厚的类脂多糖类物质，由类脂A、心多糖和O-特异侧链3部分组成。
生长：分个体生长和群体生长两类，个体生长指微生物细胞因同化作用超过异化作用的速度，造成原生质总量不断增长的现象；群体生长是指某一微生物群体中因个体的生长、繁殖而导致该群体的总重量、体积、个体浓度增长的现象繁殖：在各种细胞组份呈平衡增长的情况下，个体的体积或重量达到某一限度时，通过细胞分裂，引起个体数目增加的现象连续发酵：当微生物以单批培养的方式培养到指数期后期时一方面以一定速度连续流入新鲜培养基和通入无菌空气并立即搅拌均匀，另一方面利用溢流的方式以同样的流速不断流出培养物的培养方法。
微生物学
1.芽孢：某些细菌再其生长发育到一定阶段后，可在细胞内形成一个圆形的、椭圆形的抗逆性休眠体。
2.糖被：包被于某些细菌细胞壁外的一层厚度不定的透明胶状物质。
3.荚膜:细菌细胞壁外包围的一层由疏水性多糖或蛋白质多聚体组成的黏液性物质结构.具有抗吞噬、粘附及抗有害物质损伤的作用4.菌落：由单个细菌分裂增殖，经过一定时间（18～24h）后，可形成肉眼可见的孤立的细菌集团，称为菌落5.原核生物:指由原核细胞组成的生物,包括兰蓝细菌,细菌,放线菌,螺旋体,支原体6.革兰氏染色法：革兰氏染色法是细菌学中广泛使用的一种鉴别染色法，1884年由丹麦医师Gram创立。
未经染色之细菌，由于其与周围环境折光率差别甚小，故在显微镜下极难观察。
染色后细菌与环境形成鲜明对比，可以清楚地观察到细菌的形态、排列及某些结构特征，而用以分类鉴定。
革兰氏染色属复染法。
7.假肽聚糖：甲烷杆菌等部分古生菌细胞壁的主要成分。
其多糖骨架由N-乙酰葡糖胺和N-乙酰塔罗糖胺糖醛酸以β-1，3糖苷键交替连接而成，连在后一氨基糖上的肽尾，由L-Glu、L-Ala和L-Lys三个L型氨基酸组成，肽桥则由L-Glu一个氨基酸组成。
8.液态镶嵌模型：液态镶嵌模型把生物膜看成是嵌有球形蛋白质的脂类二维排列的液态体。
膜是一种动态的、不对称的具有流动性特点的结构。
脂双层构成膜的连续主体，既具有固体分子排列的有序性，又具有液体的流动性，球形蛋白质分子以各种形式及脂双分子层相结合。
这种模型主要强调的是，流动的脂质双分子层构成了膜的连续体，而蛋白质分子像一群岛屿一样无规则地分散在脂质的“海洋”中，比较普遍地被大家所接受和支持。
9.“拴菌实验”：鞭毛的功能是运动，这是原核生物实现其趋性即趋向性的最有效方式。
有关鞭毛运动的机制曾有过“旋转论”和“挥鞭论”的争议。
1974年，美国学者西佛曼和西蒙曾设计了一个“拴菌”试验，设法把单毛菌鞭毛的游离端用相应抗体牢牢“拴”在载玻片上，然后在光学显微镜下观察细胞的行为。
《微生物学》PPT课件
营养类型
根据微生物对营养需求的不同，可分为自养型、 异养型和兼性营养型。
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微生物的生长曲线与测定方法
生长曲线
描述微生物在适宜条件下 生长繁殖的四个阶段，即 延迟期、对数期、稳定期 和衰亡期。
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测定方法
包括直接计数法（如显微 镜计数法、平板菌落计数 法）和间接测定法（如比 浊法、生理指标法等）。
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微生物与环境的相互作用关系
微生物通过代谢活动影响环境，如分解有机物、 转化无机物等
环境因素如温度、湿度、pH值等对微生物的生长 和代谢具有重要影响
微生物与环境之间存在着复杂的相互作用关系， 既有互利共生也有竞争关系
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微生物在环境保护中的应用
利用微生物处理污水和废气，降低污染物浓度
命名规则
采用双名法，即属名和种名，用斜体拉丁文表示，属名在前，种名在后。例如：Escherichia coli（大肠埃希氏菌 ）。
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微生物的鉴定方法与步骤
鉴定方法
表型鉴定（形态学、生理生化特征）、遗传学鉴定（基因型、DNA序列分析）、血清学鉴定（抗原抗 体反应）等。
鉴定步骤
采集样品、分离纯化、形态观察、生理生化试验、血清学试验、分子生物学试验等。
遗传物质传递
包括DNA复制、转录和翻译等过程 ，实现遗传信息的传递和表达。
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微生物的代谢与调 控
202代谢与呼吸作用
能量代谢途径
ATP合成机制
包括发酵、无氧呼吸和有氧呼吸等， 不同微生物采用不同的代谢途径获取 能量。
微生物通过底物水平磷酸化和氧化磷 酸化两种方式合成ATP，为细胞提供 能量。
医学微生物学
医学微⽣物学绪论⼀、名词解释1、微⽣物（microorganism）：是存在于⾃然界的⼀⼤群体型微⼩、结构简单、⾁眼直接看不见，必须借助光学显微镜或电⼦显微镜放⼤数百倍、数千倍，甚⾄数万倍才能观察到的微⼩⽣物。
2、病原微⽣物：少数微⽣物具有致病性，能引起⼈类和动、植物的病害，这些微⽣物称为病原微⽣物。
3、机会致病性微⽣物：有些微⽣物在正常情况下不致病，只有在抵抗⼒低下导致致病，这类微⽣物称为机会致病性微⽣物。
⼆、微⽣物的分类及特点按其⼤⼩、结构、组成等分为三类：1、⾮细胞型微⽣物是最⼩的⼀类微⽣物。
⽆典型的细胞结构，⽆产⽣能量的酶系统，只能在活细胞内⽣长增殖。
核酸类型为DNA或RNA。
如病毒。
2、原核细胞型微⽣物⽆核膜、核仁。
细胞器不完整，只有核糖体。
DNA和RNA同时存在。
细菌种类繁多，包括细菌、放线菌、⽀原体、⾐原体、⽴克次体、螺旋体。
3、真核细胞型微⽣物细胞分化程度⾼，有核膜和核仁。
细胞器完整。
如真菌。
三、微⽣物与⼈类的关系绝⼤数微⽣物对⼈类和动、植物是有益的，⽽且有些是必需的。
只有少数微⽣物引起⼈类和动、植物的病害。
第⼀章细菌的形态与结构⼀、名词解释1、中介体（mesosome）:细菌部分细胞膜内陷、折叠、卷曲形成的囊状物，称为中介体。
2、质粒（plasmid）质粒是染⾊体外的物质，存在于细胞质中。
为闭合双链环状DNA，带有遗传信息，控制细菌某些特定的遗传性状。
3、芽孢（spore）：某些细菌在⼀定的条件范围下，胞质脱⽔浓缩，在菌体内形成⼀个圆形或卵圆形⼩体，是细菌的休眠形式，称为芽孢。
功能：对热⼒、⼲燥、辐射、化学消毒剂等理化因素均有强⼤的抵抗⼒。
表现为：○1芽孢含⽔较少，蛋⽩质不易受热变性；○2芽孢具有多层致密的厚膜，理化因素不易渗⼊；芽孢的核⼼和⽪质中含有吡啶⼆羧酸，其与钙结合⽣成盐能提⾼芽孢中各种酶的热稳定性。
4、荚膜（capsule）：某些细菌在细胞壁外包绕⼀层粘液性物质，厚度⼤于等于0.2微⽶，边界明显者称为荚膜。
微生物学课件ppt完整版
分为内源性感染（由体内正常菌 群引起的感染）和外源性感染（ 由外界环境中的微生物引起的感
染）。
感染类型
局部感染局限于某一部位，而全 身感染则涉及多个器官和系统。
局部感染与全身感染
在医院等医疗机构内获得的感染 ，多由耐药菌引起，治疗难度较 大。
微生物感染的预防与治疗
预防措施
包括个人卫生、环境卫生、疫苗接种等，以 降低感染风险。
无菌操作
进行微生物实验时，要保 持无菌操作环境，避免杂 菌污染。
实验记录
详细记录实验过程和结果 ，包括培养基的配制、接 种方法、培养条件、观察 结果等。
实验后处理
实验结束后，要对实验器 材进行清洗和消毒处理， 保持实验室的整洁和卫生 。
2023
REPORTING
THANKS
感谢观看
食品工业
利用微生物发酵技术生产酒类、面 包、酸奶等食品。
03
02
农业应用
利用微生物制剂防治植物病害、促 进作物生长等。
生物能源
利用微生物发酵产生沼气、生物柴 油等可再生能源。
04
2023
PART 05
微生物的免疫与感染
REPORTING
微生物的免疫机制与特点
先天性免疫
通过遗传获得的非特异性免疫，包括皮肤、黏膜 屏障、吞噬细胞等。
病原学检查
通过直接涂片镜检、分离培养等方法确定病 原微生物种类。
免疫学检查
利用抗原抗体反应等免疫学原理检测病原微 生物及其产物。
2023
PART 06
微生物学实验技术与方法
REPORTING
微生物学实验室常用设备与器材
培养箱
提供适宜的温度和湿度条件， 用于培养微生物。
微生物学
（七）微生态失调的防治：改善微生态环境、增强宿主适应性、合理使用抗生素。
第五章 微生物的控制
消毒：是指杀灭或去除物品上病原微生物的过程。
灭菌：是指杀灭或去除物品上所有微生物的过程。
无菌：是指环境与物体中无任何活的微生物存在的状态。
（二）细菌性感染
1、胞外菌：寄生于宿主细胞外的血液、淋巴液和组织液中，有较强的致病力。
2、胞内菌：兼性胞内菌：寄生于宿主细胞内，在适应的条件下可在胞外生存。专性胞内菌：只能寄生于宿主细胞内。
(三）细菌致病的机制
1、外毒素：为蛋白质，对热及其他理化因素敏感，多数由两个蛋白亚基组成。
外毒素有较强的免疫原性，故处理后制成类毒素，用于人工主动免疫。
（3）微生物的分类
1.非细胞型：主要指病毒，同时也将亚病毒(如类病毒和朊病毒）
2.原核细胞型：一般指细菌，包括古细菌、蓝细菌和真细菌。真细菌包括球菌与杆菌、放线菌、支原体、衣原体、立克次体等。
3.真和细菌型：主要指真菌。
第三章微生物的形态与繁殖
原核微生物-真细菌
真细菌的分类
3.
革兰阴性菌 ：细胞壁较薄，疏松，（10 nm～15 nm）,但结构比较复杂。除含有1层～2层肽聚糖（约占细胞壁干重的5%～20%）外，尚有特殊组分外膜（约占细胞壁干重的80%）。外膜位于肽聚糖层的外侧，由脂蛋白、脂质双层、脂多糖三部分组成。
4. 细胞膜的功能：渗透和运输、呼吸、生物合成和参与细胞的分裂(中介体）
主动免疫：竟直接多次的抗原刺激建立起免疫保护，如感染某种传染病后，可获得相应的特异性免疫保护。人工主动免疫制剂，如灭活（死）疫苗、减毒活疫苗，类毒素等。
微生物学
绪论1．微生物的五大共性：体积小，面积大；吸收多，转化快；生长旺，繁殖快；适应强，易变异；分布广，种类多。
原核生物形态构造功能1.狭义的细菌是指一类细胞细短（直径约0.5μm，长度0.5~5μm）、结构简单、胞壁坚韧、多以二分裂方式繁殖和水生性较强的原核生物；广义的细菌则是指所有的原核生物。
2.子）和化学组分简单，一般含60~95%肽聚糖和10~30%磷壁酸。
3）G-细菌的细胞壁：G-细菌的细胞壁特点是厚度较G+细菌薄，层次较多，成分较复杂，肽聚糖层很薄（仅2~3μm），故机械强度较G+细菌弱。
外膜（又称“外壁”）是G-细菌细胞壁所特有的结构，他位于壁的最外层，化学成分为脂多糖、磷脂和若干种外膜蛋白。
在G-细菌中，其外膜与细胞膜间的狭窄胶质空间（12~15μm）称周质空间，其中存在着多种周质蛋白，包括水解酶类、合成酶类和运输蛋白等。
5）革兰氏染色的机制：通过结晶紫初染后，在细菌的细胞壁以内可以形成不溶于水的结晶紫和碘的复合物。
G+细菌由于其细胞壁较厚、肽聚糖网层次多和交联致密，故遇脱色剂乙醇（或丙酮）处理时，因失水而使网孔缩小，再加上它不含类脂，故乙醇的处理不会溶出缝隙，因此能把结晶紫和碘的复合物牢牢留在壁内，使其保持紫色。
反之，G-细菌因其细胞壁薄、外膜层类脂含量高，肽聚糖层薄和交联度差，遇脱色剂乙醇后，以类脂为主的外膜迅速溶解，这时薄而松散的肽聚糖网不能阻挡结晶紫与碘复合物的溶出，因此细胞退成无色。
这时，再经沙黄等红色染料复染，就使G-细菌呈现红色，而G+细菌则保留最初的紫色（实为紫色加红色）。
3.细胞膜结构、功能P244.糖被是指包被于某些细菌细胞壁外的一层厚度不定的透明胶状物质。
糖被的成分一般是多糖，少数是蛋白质多多肽，也有多糖和多肽复合型的。
糖被按其有无固定层次、层次厚薄又可细分为荚膜、微荚膜、粘液层和菌胶团等。
5.某些细菌在其生长发育后期，在细胞内形成的一个圆形或椭圆形、厚壁、含水量低、抗逆性强的休眠构造，成为芽孢。
微生物学课件ppt
微生物的生长曲线
延迟期
微生物适应环境，繁殖 速度较慢，数量增长缓
慢。
对数生长期
微生物快速繁殖，数量 呈指数增长。
稳定期
微生物繁殖速度减慢， 营养物质消耗殆尽，环 境压力增大，死亡数量
增加。
衰亡期
微生物大量死亡，数量 下降。
微生物的培养基
液体培养基
适用于工业发酵和实验室研究， 可促进微生物的生长和繁殖。
有性繁殖
通过两个细胞的结合，经过减数分裂形成配子，再经过受精作用形成新的个体， 如真菌的孢子生殖。
Part
05
微生物的遗传与变异
基因突变
基因突变是微生物遗传变异的重要来 源之一，是指基因序列中发生的碱基 对的增添、缺失或替换，导致基因结 构的改变。
基因突变通常是不定向的，但也可以 在某些特定条件下（如诱变剂的作用 ）发生定向突变。
环境污染等，这些行为可能导致某些病原菌的抗药性和生态失衡。
Part
07
微生物的应用与危害
微生物在工业上的应用
01
02
03
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
04
微生物发酵
利用微生物的代谢过程生产食 品、饮料、饲料、抗生素、氨
基酸等产品。
生物转化
利用微生物将原料转化为燃料 、化学品、塑料等工业品。
生物冶金
利用微生物从矿石中提取金属 。
微生物学课件
• 微生物学简介 • 微生物的形态与结构 • 微生物的营养与生长 • 微生物的代谢与繁殖 • 微生物的遗传与变异 • 微生物的生态与分布 • 微生物的应用与危害
目录
Part
01
微生物学简介
微生物的定义与分类
微生物定义
什么是微生物学,我们对它的了解有多少？
什么是微生物学，我们对它的了解有多少？微生物学是研究微生物的结构、生理、生态、遗传等方面的科学。
在我们的日常生活中，微生物无处不在，涉及到许多领域，如食品、医药、环境等。
然而，我们对微生物学的认识还相对较少。
本文将从多个角度介绍微生物学，帮助读者更好地了解微生物。
一、微生物的种类和分类微生物主要包括细菌、真菌、病毒、藻类等多种类型。
细菌是目前已知最广泛的一类微生物，它们广泛存在于土壤、水体、消化道等环境中。
真菌是另一类重要的微生物，常见于水果、面包、酸奶等食品中。
病毒虽然不属于生物界，但也是微生物之一，常以寄生方式危害人类和动植物。
藻类则是一类重要的水生微生物，它们能够通过光合作用，为水生生物提供氧气。
二、微生物的生态和功能微生物在生态系统中担任着重要的角色。
它们能够分解有机物质、修复环境、参与氮的循环等，起到保持生态平衡的作用。
此外，在医学领域中，微生物也发挥着重要的功能，如发酵制药、生产抗生素等。
三、微生物与人类健康微生物对人类的健康有着深刻的影响。
有些微生物能够感染人体，引起多种疾病，如肺炎、流感等。
而另一些微生物则有利于人体健康，如肠道菌群中的有益菌能够帮助维持消化道的平衡。
四、微生物的遗传与进化微生物在进化和遗传方面也具有独特的特点。
它们能够通过水平基因转移、质粒共享等方式快速地适应环境的变化。
这种快速的进化能力也是导致许多病原微生物对抗药物产生抗性的原因之一。
五、未来微生物学的发展趋势未来微生物学的发展趋势将会越来越关注微生物与环境、微生物与人类健康等方面。
在大数据和人工智能等技术的辅助下，微生物学的研究将更加深入，为我们认识微观世界带来更多的惊喜。
经过以上的了解，我们不难发现，微生物学对我们的认识和生活都有着重要的意义。
同时，我们也应该重视微生物对健康和环境的影响，不断地加强对微生物领域的研究和应用。
与此同时，注意个人卫生，合理饮食也十分重要。
让我们共同迈向健康的未来。
微生物学
一、什么是微生物 二、人类对微生物的认识史 三、微生物学的发展促进了人类的进步 四、微生物的五大共性 五、微生物学及其分科
一、什么是微生物
1 定义：微生物（microorganism, microbe）是一切肉眼看不见或 看 不清楚的微小生物的总称。它们都是一些个体微小（一般<0.1mm）、 构造简单的低等生物。 2 种类：包括属于原核类的细菌（真细菌和古生菌）、放线菌、蓝细菌 （旧称“蓝绿藻”或“蓝藻”）、支原体、立克次氏体和衣原体；属于 真核类的真菌（酵母菌、霉菌和蕈菌）、原生动物和显微藻类；以及属 于非细胞类的病毒和亚病毒（类病毒、拟病毒和朊病毒）。
②巴斯德消毒法:低温维持法，63 ℃、30min;高温瞬时法，72 ℃、15s。
4 发展期 时间：1897-1953 实质：生化水平研究阶段 开创者：E. Büchner—生物化学奠基人 特点：①对无细胞酵母菌“酒化酶”进行生化研究（标志）；②发现微生物
的 代谢统一性；③普通微生物学开始形成（代表人物是美国加里福尼亚 大学伯克利分校的M. Doudoroff）；④开展广泛寻找微生物的有益代 谢产物；⑤青霉素的发现推动了微生物工业化培养技术的猛进。
巴斯德学派的主要贡献：
①胚种学说： 曲颈瓶试验：1862年，巴斯德终于设计 出一个巧妙的曲颈瓶试验。他给烧瓶安 装了一像横着眼放的S形状的长颈，当 把烧瓶中的肉汤煮沸时，不仅瓶中的微 生物被杀死了，水蒸汽把瓶颈中的微生 物也杀死了。等到汤放凉时，新鲜的空 气就可以通过瓶颈自由进到瓶子中，而 带菌的灰尘由于比空气重，在长颈向下 弯曲处就被拦截住了。经过这样处理的培养液放许多天也不会变质。而如果把 培养液倾斜，让它通过长颈的弯曲部，或者把长颈打断，培养液中很快就会充 满了微生物。这样就令人信服地证明了，是空气中的微生物使汤腐败的，而不 是汤腐败产生微生物。
微生物学基本知识
二、微生物的特点
由于微生物的形体极其微小，因而其比面值 极大，这就意味着具有小体积、大面积这一特 点的微生物，除具有一般大型生物的共性外， 还具有以下其它生物所不能比拟的特性。 2.1体积小，比表面积大 2.2代谢能力强 2.3生长旺，繁殖快 2.4适应性强，易变异 2.5分布广，种类多
一、微生物的定义与分类
1.微生物的定义
微生物的定义可以表述为：微生物 是指所有形体微小。具有单细胞或简单的 多细胞结构或没有细胞结构的一群最低等 生物。
1.2微生物的分类
按细胞结构的有无分为： 1.2.1细胞生物： 原核细胞生物：具有原核的细胞生物称为原核生物，
由单细胞构成，主要类别为细菌、放线菌等 真核细胞生物：具有真核的细胞生物称为真核生物，
❖ 活菌计数法：主要为平板计数（平板计数、涂 沫法、滤膜法、MPN法）。以上各计数方法是 指在一定培养基经培养后在固体平板上形成可 见菌落或在液体培养基呈混浊生长现象作为计 数依据，用于特殊细菌计数，如大肠埃希菌、 金黄色葡萄球菌都要用特殊培养基。
4.1.3细菌数的测定方法
❖ 直接计数法：主要为自动菌数测定仪、计数板 计数法。是指直接在显微镜下或以自动化仪器 定量计数或测定菌细胞的数量。所测的结果不 仅包括活菌，也包括死菌。
4.1.2细菌的菌落特征
粘质沙雷氏菌的菌落特征
4.1.2细菌的菌落特征
沙
铜绿
门 氏
假单
菌
胞菌
的
的菌
菌
落特
落
征
特
征
弗氏志贺氏菌的菌落特征
4.1.2细菌的菌落特征
微生物学-第一章
第一节 细菌 第二节 放线菌 第三节 蓝细菌 第四节 支原体、衣原体和立克次氏体
第一章 原核微生物的形态、构造和功能
原核生物（procaryotes ）：细菌，放线菌，蓝细菌， 立克次氏体，支原体和衣原体。
真核微生物（eucaryotic microorganisims ）：真菌： 酵母菌、丝状真菌——霉菌、大型真菌— —蕈菌；显微藻类 ；原生动物。
细菌的DNA为共价、闭合、环状、双链。
第一节 细 菌
⑵ 质粒（plasmid） 质粒：是存在于细胞质中的一种染色体
以外的遗传成分，为小型环状 DNA 。 质粒已成为基因工程的重要工具。
第一节 细 菌
6、荚膜（capsule）：某些细菌细胞壁外存在一层厚度 不定的胶状物质，称为荚膜。
◆ 大荚膜 ：较厚，约 200nm，与细胞壁结合紧 密。
第一节 细 菌
第一节 细 菌
◆ 磷壁酸（又称垣酸）：是 G＋菌细胞壁所特有的成分。
G＋细菌细胞壁构造
第一节 细 菌
（2）革兰氏阴性菌（G－）细胞壁的构造 G－较 G＋细胞壁复杂，可分两层： ◆ 内壁层：由肽聚糖组成，较薄，约 1－2 层，占细胞干重不到 10 ％。 紧贴细胞膜，其肽聚糖组成仅具多糖链和短肽。 肽聚糖： 多糖链: G – M – G – M….. 短肽: L-Ala － D-Glu － DAP － D-Ala ★ 没有肽“桥”，直接由Ala－DAP连接。 ◆ 外壁层：由脂多糖（LPS）构成，是G－所特有的，位于细胞壁最 外层的类脂多糖类物质。
第一节 细 菌
G－菌：
因其壁薄，肽聚糖含量低，交联松散，故遇乙醇后，肽聚糖 网孔不易收缩，加上它的类脂含量高，所以当乙醇将类脂溶解后， 在细胞壁上会出现较大的缝隙，结晶紫与碘的复合物就极易被溶 出细胞壁，因此，乙醇脱色后，细胞呈无色。再经番红或沙黄等 红色染料进行复染，使 G－菌获得了一层新的颜色 —— 红色，而 G＋菌仍呈紫色。
对微生物学的认识
对微生物学的认识微生物学是研究微生物的科学，微生物是指肉眼无法看见的微小生物体，包括细菌、真菌、病毒、原生动物等。
微生物广泛存在于自然界中的各种环境中，包括土壤、水体、大气中以及生物体内等。
微生物对地球生态系统具有重要的影响，既可以是病原体、产生毒素，也可以是环境的净化者、生物肥料的制造者。
微生物学的研究范围涉及微生物的分类、结构、生理功能、生态学特征、遗传学和分子生物学等方面。
通过对微生物的研究，可以深入了解微生物的生活方式、生长特性、代谢途径以及与其他生物的相互作用等。
微生物学的研究有助于人们更好地理解微生物的种类和数量，在维持地球生态平衡方面发挥重要作用。
微生物在土壤中的作用主要包括有机物的分解和土壤肥力的提高。
微生物能够分解有机物质，将其转化为植物所需的营养物质，促进土壤中的养分循环。
此外，微生物还能够分解有害物质，如重金属和农药残留，从而净化土壤环境。
在水体中，微生物也起着重要的作用。
水体中的微生物可以降解有机废物和污染物，维持水体的清洁和生态平衡。
此外，微生物还能够参与水体中的氮循环和硫循环等重要生物地球化学过程。
微生物学的研究对医学领域也具有重要意义。
微生物可以引起多种疾病，如细菌感染、真菌感染和病毒感染等。
了解微生物的生长特性和致病机制，有助于预防和控制传染病的发生和传播。
同时，微生物学的研究还为寻找新型抗生素和疫苗等医药产品提供了理论基础。
微生物学在食品工业中也扮演着重要的角色。
微生物可以用于食品的加工和保藏，如面包、酸奶和发酵食品等。
微生物发酵可以改变食品的味道、口感和营养成分，提高食品的品质和附加值。
微生物学的研究还对环境保护和资源利用具有重要意义。
微生物可以用于废弃物的处理和资源回收，如生物能源的开发和生物降解技术的应用。
通过利用微生物的特性，可以实现废弃物的资源化利用和减少对环境的污染。
微生物学的研究对人类社会的发展和生存具有重要意义。
通过对微生物的深入研究，可以更好地认识微生物的生态角色和应用潜力，为解决环境问题、维护人类健康和促进可持续发展提供科学依据。
微生物学微生物的研究和应用
基因突变和重组导致微生物种群的遗传多样性，使得微生物能够适应 不同的环境条件。
微生物的基因表达与调控
01
转录
在微生物中，DNA的遗传信息通过转录过程被复制到mRNA上。转录
由RNA聚合酶催化，并受到多种因素的调控。
02
翻译
mRNA上的遗传信息在核糖体中被翻译成蛋白质。翻译过程涉及多种
tRNA和rRNA的参与。
17世纪列文虎克用自制显微镜观察到微生物世界，为微生物学的建立奠定了基础。随后 ，巴斯德、科赫等人通过一系列实验证明了微生物是引起发酵和传染病的原因，从而建立 了近代微生物学。
现代微生物学的发展
20世纪以来，随着科学技术的不断进步，微生物学的研究领域不断扩大和深入。例如， 基因工程技术的出现使得人们能够改造和利用微生物为人类服务；同时，微生物在环境保 护、能源开发等领域的应用也越来越广泛。
生物制药
利用基因工程等技术改造微生物，生产重组蛋白药物、抗体药物等 。
微生物在农业领域的应用
生物肥料
利用微生物发酵生产有机肥料，提高土壤肥力。
生物农药
利用微生物或其代谢产物制备生物农药，防治农作物病虫 害。
微生物饲料
利用微生物发酵生产饲料添加剂，提高动物生产性能。
微生物在其他领域的应用
环境治理
利用微生物处理污水、废气等环境污染物。
细菌
单细胞原核生物，形态多样，包括球菌、杆菌、 螺旋菌等，广泛分布于自然界和人体内外。
真菌
真核生物，包括酵母菌、霉菌等，以菌丝或孢子 形式存在，可引起食品腐败和人体感染。
病毒
非细胞结构的微生物，必须寄生在活细胞内才能 繁殖，具有高度的宿主特异性和变异性。
06
微生物的应用领域
微生物学 完整版全套课件
的有机物，几乎都能被微生物利用，甚至用其它方法难以
降解的农药、清洁剂、橡胶以及毒性较大的化工产品，如
甲苯、萘、酚等都能被微生物分解。我们不禁要产生这样
的疑问：是不是地球上所有的物质都能找到相应的微生物
将其分解呢？能不能分离到一种微生物用来对付现今最令
人头疼的“白色污染”呢？为什么在90℃的高温、-80℃
始mg计，272个细菌将超过4722吨。微生物的
这种繁殖速度给其工业化生产提供了有利条件。
2. 食谱杂，培养易：自然界中的易利用物质如蛋
白质、糖类、脂肪和无机盐以及难利用物质如纤
维素、石油、塑料，甚至有害物质如氰、酚类、
聚氯联苯、有关农药等均能被不同种类的微生物
10
5.吸收多，转化快：微生物素有小型“活化工厂” 之称。从单位重量来看，微生物的代谢强度是高
等 动 物的 千 倍和 万 倍 ， 如 1kg酒 精 酵 母 1天 内 可 “消耗”几千公斤糖并转变为酒精；每个乳酸菌
自然界中的“超生大户”，如大肠杆菌平均20分钟分裂一次，若每
个子细胞都具有同样的繁殖能力，那么从理论上24小时可繁殖72代；
微生物还是生物圈中的善变者，当外界环境一变化，在千分之一秒
内，它们就会发生相应的反应，这种特性使得微生物在大自然的选
择作用下能在其它生物不能生存的环境中安居乐业，例如，海洋深
处的硫细菌可在250℃甚至300℃的高温条件下正常生长，大多数细
二.微生物种类和范围：
细菌 Bacteria、 放线菌 Actinomycetes、
酵母菌 Yeast、 丝状真菌(霉菌)Mould、
立克次氏体 Rickettsia、支原体 Mycoplasma、
衣原体 Chlamydia、 螺旋体 Spirochaeta、
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菌丝：无隔，粗大，直角分枝
孢子囊：球形，孢子囊梗顶生，内有 大量孢子囊孢子
毛霉菌落
毛霉孢子囊及孢子囊 孢子（400×）
致病性
引起脑膜炎，发病急，进展快，诊断困难
微生物学检查
镜检：宽大、不规则、分枝状的无隔菌丝
组织HE染色：菌丝呈明显嗜苏木精染色
培养后镜检：无隔菌丝、孢子囊及孢子囊孢子
肺孢子菌属（Pneumocystis）
卡氏枝孢霉（Cladosporium carrionii）
疣状瓶霉（Phialophora verrucosa） 甄氏外瓶霉（Exophiala jeanselmei）
链格孢霉（Alternaria alternata）
侵入途径：外伤 感染部位：颜面、下肢、臀部等暴露部位
疾病：着色真菌病（chromomycosis）
白吉利毛孢子菌 毛发周围白色小结节。芽生孢子、厚壁孢子及关节孢子。
第二节 皮下组织感染真菌
种
类：孢子丝菌
着色真菌
侵入途径：外伤 感染部位：局部，也可扩散至周围组织
扩
散：着色真菌：血行或淋巴管
孢子丝菌：淋巴管
孢子丝菌
申克孢子丝菌（Sporothrix schenckii） 特点：腐生性、双相型
培养：SDA（25℃）：灰褐色皱膜状菌落
皮肤癣菌的种类、侵犯部位及传染来源
感染部位 皮 肤 + + 毛 发 + 甲 板 + 传染源
真菌种类
表皮癣菌属 小孢子菌属
种 数 1 1
人
絮状表皮癣菌
动物
无
犬小孢子菌 奥杜安小孢子 石膏样小孢子 菌 菌 石膏样毛癣菌 石膏样毛癣菌 红色毛癣菌
毛癣菌属
20
+
+
+
角层癣菌
寄生于皮肤角层或毛干表面 引起角层型和毛发型病变 主要病原菌： 马拉色菌属（Malassezia） 何德毛结节菌（Piedraia hortae） 白吉利毛孢子菌（Trichosporon beigelii）
马内菲青霉帚状枝（400×）
第四节 机会致病性真菌
深部感染真菌
深部真菌：
侵犯表皮及其附属器以外的组织和器官 病原性真菌或机会致病性真菌
发病率增加：
抗生素 免疫抑制剂 器官移植 皮质类固醇激素 抗肿瘤药物 介入性治疗
白假丝酵母（Candida albicans）
假丝酵母属中10个种有致病性
白假丝酵母是最常见的致病菌 可引起皮肤、黏膜及内脏的急、慢性感 染，即假丝酵母病（candidiasis)
分 布：自然界及人和多种哺乳动物肺内 常见菌：卡氏肺孢子菌（P. carinii）
伊氏肺孢子菌（P. jiroveci）
特 点：单细胞型，兼具原虫及酵母菌特点
发
育：滋养体（小滋养体，大滋养体）
囊前期
孢子囊
致病性
机体免疫力下降时可引起肺孢子菌肺炎 （pneumocystis pneumonia, PCP）、中耳炎、 肝炎、结肠炎等
全身性曲霉菌病
中毒与致癌
烟曲霉感染组织病理
镰刀菌属（Fusarium）
主要致病菌： 茄病镰刀菌（F. solani） 尖孢镰刀菌（F. oxysporum） 串珠镰刀菌（F. moniliforme）
所致疾病：
浅部：真菌性角膜炎，爪真菌病 深部：从鼻窦、呼吸道及皮肤入侵， 感染肺、肝、脾、肾等其他器官
小分生孢子：无
毛癣菌属（Trichophyton）
致病菌种：红色毛癣菌（T. rubrum）
石膏样毛癣菌（T. gypseum）
[异名：须毛癣菌（T. mentagrophytes）] 断发毛癣菌（T. tonsurans）
侵犯部位：侵犯表皮、甲板，毛发
疾病：体癣、足癣、手癣、股癣、甲癣、发癣 形态学特征： 大分生孢子：细长、薄壁、棒状、两端钝圆 小分生孢子：侧生、散在，呈葡萄状
临床分离株：A、D型
致病性
隐球菌病（cryptococcosis） 感 染：外源性（多数） 内源性（少数） 致病物质：荚膜多糖 感染途径：呼吸道 所致疾病：肺部感染
播散感染：最易侵犯CNS，预后不良
微生物学检查法
1. 直接镜检 墨汁涂片见圆形有折光性的菌体 外周有透明的肥厚荚膜 2. 分离培养 培养：SDA培养基 菌落：酵母型菌落，细小菌落（乳白色 → 桔 黄色→棕褐色 镜检：圆形或卵圆形菌体，无假菌丝 3. 其他检查法 尿素酶试验、胶乳凝集试验、荧光抗体
主要病原性真菌
吉林大学白求恩医学院 王丽
重点与难点
1. 皮肤癣菌的常见种类及致病性
2. 白假丝酵母的生物学性状、致病性及微 生物学检查 3. 新生隐球菌的生物学性状、致病性及微 生物学检查 4. 致病性曲霉的生物学性状、致病性及微 生物学检查
第一节 浅部感染真菌
浅部真菌
部 位：寄生或腐生于角蛋白组织 （表皮角质层、毛发、甲板） 分 类：皮肤癣菌 角层癣菌
菌丝：有隔，多细胞性，有分枝；足细胞
（接触培养基的部分，厚壁而膨大）
分生孢子梗：从足细胞直立生长 顶囊：孢子梗顶端膨大，半球形或椭圆形 小梗：顶囊上，辐射状，一层或二层杆状 分生孢子：小梗顶端，成串，球形，不同颜色
分生孢子头：菊花样的头状结构
菌落：绒毛状或絮状，菌种不同颜色不同
五种致病性曲霉的比较
以肺、皮肤及骨骼为主的慢性化脓性肉芽肿 性病变 多流行于北美洲的美国和加拿大
巴西副球孢子菌
镜检：酵母型，每个细胞仅出多个芽
疾病：巴西副球孢子菌病，又称南美（巴西）芽生
菌病或副球孢子菌肉芽肿 侵犯黏膜、皮肤、肺及淋巴系统的慢性化脓 性肉芽肿性疾病 主要流行于中南美洲，特别是多见于巴西、 阿根廷、秘鲁及委内瑞拉，而中国尚未见报 告
生物学特征
1. 形态 菌体圆形或卵圆形
2. 方式繁殖 芽生 3. 组织内 芽生孢子及假菌丝 培养时 厚膜孢子（本菌特征之一） 4. 菌落 类酵母型菌落 5. 营养要求 不高
白假丝酵母菌落
白假丝酵母芽 生孢子 （1000×）
白假丝酵母假菌 丝和厚膜孢子 （1000×）
致病性
条件致病菌，正常存在于口腔、上呼吸 道、肠道与阴道黏膜，菌群失调或抵抗力降 低时可患白假丝酵母菌病。
马尔尼菲青霉
形态特征：
菌 落：绒毛状（淡黄色→棕红色）
有皱褶，可产生玫瑰红色色素
菌丝相：帚状枝分散，双轮生，稍不对
称，瓶梗顶端变窄，分生孢子
球形，链状排列。
酵母相：圆形或长方形关节孢子
马尔尼菲青霉
疾病：马尔尼菲青霉病
广泛性、播散性感染
常累及肺、肝、皮肤、淋巴结等组织器官
好发于东南亚地区
多见于艾滋病患者
感染源：接触患者或患畜
接触染菌物体
皮肤癣菌
疾 病：皮肤癣（tinea），手足癣最多见 三个属：表皮癣菌属（pidermophyton） 毛癣菌属（trichophyton） 小孢子癣菌属（microsporum）
表皮癣菌属（Epidermophyton）
致病菌种：絮状表皮癣菌（E. floccosum） 侵犯部位：侵犯表皮、甲板，不侵犯毛发 疾 病：体癣、足癣、手癣、股癣和甲癣 大分生孢子：侧生或顶生，棍棒状，壁薄 形态学特征：
染；热带、亚热带和温带地区发病率较高，多发生
在美国。
厌酷球孢子菌
培养：生长迅速，棉絮样菌落（白色→棕黄色） 镜检：较大的厚壁球孢子，内含许多内生孢子 疾病：球孢子菌病，肉芽肿性病变
急性呼吸器官原发性感染，以肺部感染最常见 美国西南部的地方性流行病，南美洲也有发生
皮炎芽生菌
镜检：酵母型，每个细胞仅出1个芽 疾病：皮炎芽生菌病，又称北美芽生菌病
含胱氨酸血平板（37℃）：芽生酵母型菌落
形态：分隔菌丝，成群梨形小分生孢子
感染途径：创伤皮肤接触染菌土壤或植物经口或
呼吸道侵入
疾病：孢子丝菌性下疳（sporotrichotic chancre）
申克孢子丝菌菌落
申克孢子丝菌小分生孢子 （400×）
着色真菌
分布：土壤、植物中 代表菌：裴氏丰萨卡菌（Fonsecaea pedrosoi）
小孢子菌（Microsporum）
致病菌种：铁锈色小孢子菌（M. ferrugineum） 犬小孢子菌(M. canis)
石膏样小孢子菌(M. gy、体癣 小分生孢子：卵圆形，侧枝末端
形态学特征：大分生孢子：厚壁，梭形
表皮癣菌、毛癣菌和小孢子菌的孢子形态 （400×，由左至右）
秕糠马拉色菌（M. furfur） 球形马拉色菌（M. globosa）
限制性马拉色菌（M. restricta）
皮肤花斑癣（黄褐色）。短粗、分枝状有隔菌丝以及成 丛状的酵母样细胞，具有嗜脂性（需加入橄榄油等） 何德毛结节菌 毛发上硬的黑色结节（砂粒状）。棕色分隔菌丝和关节
孢子，结节内有子囊及子囊孢子。
白假丝酵母 （C. albicans） 热带假丝酵母 （C. tropicalis） 近平滑假丝酵母 （C. parapsilokis） 克柔假丝酵母 （C. krusei）
+ -
+ ±
+
-
-
-
+
+
+
-
-
-
+
+
-
-
-
新型隐球菌 （Cryptococcus neoformans）
分 布：鸽粪；人类体表、口腔、粪便 外周有一层肥厚的胶质样荚膜 繁殖方式：芽生，无假菌丝 菌 落：酵母型菌落 荚膜多糖：A、B、C、D四个血清型 形态特征：圆形的酵母样细胞
马尔尼菲青霉（Penicillium marneffei）
特点： 双相型真菌 宿主体内或37℃培养时呈酵母型 25℃培养时变为菌丝型