江南大学食品微生物学PDF课件合集-(1300页全)
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江南大学微生物学课件-第3章-1
微生物的氮源谱
类型 元素水平
化合物水平
培养基原料水平
N·C·H·O·X 有机氮
N·C·H·O
复杂蛋白质、核酸等
牛肉膏、酵母膏、豆饼 粉、蚕蛹等
尿素、多数氨基酸、简 单蛋白质等
尿素、蛋白胨、明胶等
N·H 无机氮 N·O
N
NH3、铵盐等 硝酸盐等 N2
(NH4)2SO4等 KNO3等 空气
营养要素---氮源
磷酸根：
能量代谢调节 培养基的pH缓冲
来源：K2HPO4和KH2PO4
宏量元素-硫（S）
蛋白质中某些氨基酸的组成成分 (Met和Cys) 辅酶因子的组成成分
辅酶A，生物素，硫辛酸和硫胺素
谷胱甘肽的组成成分 某些自养菌的能源物质 来源：含硫无机盐或有机硫化物，MgSO4
异养微生物：碳源也是能源物质 COH：糖类是最好碳源
单糖优于双糖，已糖优于戊糖 葡萄糖、蔗糖：微生物培养的主要碳源 淀粉（大多数微生物）纤维素（少数微生物） 酚、氰化物有机毒物（少数，诺卡氏菌）
自养菌：CO2、碳酸盐，唯一或主要碳源
碳源和能源，不同的物质
细菌对不同碳源的细胞得率
水：约占细胞湿重的90% 有机物：主要有蛋白质、核酸、碳水化合物、脂
类、维生素以及它们的合成中间体和降解物
无机盐 灰分元素是指参与有机物组成及单独存在于细胞
原生质内的无机盐等灰分物质中的元素
微生物细胞的主要组成物质
水 蛋白 质
核酸
糖类
脂类
作为细胞的组成成分；提供细胞代谢的液体环境； 直接参与代谢；调节细胞内的温度； 维持细胞内蛋白质、核酸等生物大分子天然构象的稳定；
细菌、放线菌和真菌 与高等生物和其他生物的关系：自生固氮菌和共生固氮菌
食品微生物学完整版PPT
物 学
形三种基本形态。
噬菌体感染细菌细胞后，在胞
第
四 内增殖，凡导致寄主细胞裂解者叫
章 烈性噬菌体或毒性噬菌体，这类
如马铃薯纺锤块茎病和柑橘裂皮病的病原，是最小RNA病毒，只是最小病毒的l/10左右，由246～600个核苷酸组成，不具有蛋白质外壳 。
食 第二节 病毒的复制 第五节 噬菌体的防治措施
四
章 细胞释放。
食
第二节 病毒的复制
品
微 因此，病毒仅在活细胞内才能表
生 现其生命活性。
物
学 一.细菌病毒(噬菌体)复制梗概
能侵入细菌体中，并能在菌体
第
四 中增殖，最终将菌体裂解的病毒叫
章 做噬菌体(phaee)。放
食
第二节 病毒的复制
品
微 线菌、酵母菌及霉菌等都有噬菌体
生 侵染。噬菌体有蝌蚪状、球形、线
生 菌体中，一个人的细胞可容纳5亿个脊 病毒的生物合成实际上是病毒遗传信息控制下的细胞生物合成过程。
溶原性细菌的检测一般用敏感的非溶原性菌株作为指示菌。
物培养动物细胞的营养液需含有特殊营养物质和精确的配比，以利于细胞的生长。
髓灰质炎病毒。所有病毒的结构都是蛋 和中性菌株的细胞均含有V1和V2；
学也可将滤液加到指示菌的液体培养物中，观察菌液能否变清。
学类病毒和拟病毒只感染植物，朊病毒只在脊椎动物存在，可引致人和动物的海绵状脑病。
体，这类寄主细胞称为溶原性细胞。 病毒在胚胎中发育可引起肉眼可见变化或变化不明显，其
②具有抗同源噬菌体感染的“免疫性”。 第五节 噬菌体的防治措施
第这个酶可附着在正链RNA上，形成互补的负链RNA，然后以此作为模板，进一步合成多个互补的正链RNA。
2-1江南大学微生物综合课件第二章
• • • • • 固定细胞外形 保护细胞免受机械和渗透压等外力的损伤 为鞭毛运动提供支点 对大分子物质的屏障作用 赋予细菌特定的抗原性、致病性以及对抗生素和 噬菌体的敏感性
（3）化学组成 肽聚糖、磷壁酸、类脂质（脂多糖、脂 蛋白、磷脂）及蛋白质等 ①肽聚糖(peptidoglycan)
双糖单位 四肽尾 肽桥 N-乙酰葡糖胺(NAG) N-乙酰胞壁酸(NAM)
•
细菌的异常形态：
由于环境条件或菌龄引起的不规则的形态，如 细胞膨大、或出现梨形、或产生分支、或细胞 拉长 等。
①畸形：由于化学的或物理的因素的刺激， 阻碍了细胞的发育而引起的异常形态。 ②衰颓形：由于培养时间过长，细胞衰老， 营养缺乏，代谢排泄物浓度积累过高使 细胞衰老而引起的异常形态。
2、细菌细胞的大小 用mm表示
• • • • • 选择透性 维持细胞内正常渗透压的屏障 在细胞的呼吸过程中起关键作用 与细胞膜、细胞壁及荚膜的合成有关 鞭毛基体的着生部位和旋转的供能部位
③化学组成 • 磷脂(20-30%) • 蛋白质(50 ~ 70%) • 少量糖蛋白、糖脂(约2%) 磷脂：磷脂酰胆碱 磷脂酰丝氨酸 磷脂酰乙醇胺等 膜蛋白：外周蛋白peripheral protein 整合蛋白integral protein
2. 伞毛/菌毛 fimbria, fimbriae • 长在细菌体表的纤细、中空、短直、数 量较多的蛋白质类附属物。直径3-10nm， 250-300条/细胞 • 化学组成： 菌毛蛋白pilin • 结构： 着生于细胞膜上，穿过细胞壁后伸展于 体表。3 ~ 10×100 ~ 5000nm。 • 功能：使菌体附着于物体表面
一. 细菌的形态与大小 1、细菌的细胞形态 • 基本形态 球菌 coccus 杆菌 bacillus 螺旋菌 spirilla
（3）化学组成 肽聚糖、磷壁酸、类脂质（脂多糖、脂 蛋白、磷脂）及蛋白质等 ①肽聚糖(peptidoglycan)
双糖单位 四肽尾 肽桥 N-乙酰葡糖胺(NAG) N-乙酰胞壁酸(NAM)
•
细菌的异常形态：
由于环境条件或菌龄引起的不规则的形态，如 细胞膨大、或出现梨形、或产生分支、或细胞 拉长 等。
①畸形：由于化学的或物理的因素的刺激， 阻碍了细胞的发育而引起的异常形态。 ②衰颓形：由于培养时间过长，细胞衰老， 营养缺乏，代谢排泄物浓度积累过高使 细胞衰老而引起的异常形态。
2、细菌细胞的大小 用mm表示
• • • • • 选择透性 维持细胞内正常渗透压的屏障 在细胞的呼吸过程中起关键作用 与细胞膜、细胞壁及荚膜的合成有关 鞭毛基体的着生部位和旋转的供能部位
③化学组成 • 磷脂(20-30%) • 蛋白质(50 ~ 70%) • 少量糖蛋白、糖脂(约2%) 磷脂：磷脂酰胆碱 磷脂酰丝氨酸 磷脂酰乙醇胺等 膜蛋白：外周蛋白peripheral protein 整合蛋白integral protein
2. 伞毛/菌毛 fimbria, fimbriae • 长在细菌体表的纤细、中空、短直、数 量较多的蛋白质类附属物。直径3-10nm， 250-300条/细胞 • 化学组成： 菌毛蛋白pilin • 结构： 着生于细胞膜上，穿过细胞壁后伸展于 体表。3 ~ 10×100 ~ 5000nm。 • 功能：使菌体附着于物体表面
一. 细菌的形态与大小 1、细菌的细胞形态 • 基本形态 球菌 coccus 杆菌 bacillus 螺旋菌 spirilla
食品微生物学-PPT课件
食品微生物对食品的影响
3.食源性寄生虫病
经粪－口途径感染的食源性寄生虫病，因农药和化肥的使用而 越来越少，但施加未经处理的农家肥和不良卫生习惯，常常会 经蔬菜引起蛔虫等寄生虫病；
生食动物性、尤其是鱼贝类食品非常容易引起肝吸虫病（又称 华支睾吸虫病）、钩虫病、绦虫病和肺吸虫病，吃狗肉易得旋 毛虫等；近年来由于生食河鱼、蟹而感染寄生虫病的情况有增 长趋势。
具有细胞结构
微生物
真核微生物：真菌（酵母、霉菌）• • • • • • • • • 真菌界 单细胞藻类、原生动物 • • • • • • • • • • • • •原生生物界
无细胞结构病毒（病毒、噬菌体） • • • • • • • • • • • • • • • • 病毒界
图1 微生物包括的四个界（按王大六界学说分）
染的场所，也因为如此，食源性传染病更难于预防和控制 。
由于食源性肠道传染病可以人传人，常在一个潜伏期内 出现多个流行高峰。
食品微生物对食品的影响
食物中毒:是指经口摄入正常数量，“可食状态”的、确实含有致病 菌，生物性或化学性毒物以及动植物天然毒素的食物而引起的、 以急性经过为主要临床特征的疾病，可以统称为食物中毒。
寄生虫侵入人体，在移行、发育、繁殖和寄生过程中，可对人 体组织、器官造成三方面损害：一是夺取人摄入的营养物质、 二是机械性损伤、三是毒素作用和免疫损伤。
食品微生物对食品的影响
4.食源性人畜共患病 人畜共患传染病是指在动物与人类之间传播
的疾病。如家畜感染了李斯特菌、肠杆菌科 细菌、炭疽、结核、布氏杆菌病后，人吃了 病畜的肉或奶而致病；禽类感染了空肠弯曲 菌和沙门菌后，人吃了病禽的肉或蛋，也可 引起腹泻等食物中毒。
生物材料名称 固氮菌
《食品微生物学》ppt课件完整版
《食品微生物学》ppt课件 完整版
contents
目录
• 食品微生物学概述 • 食品中的微生物种类及其特性 • 食品微生物的生长与代谢 • 食品中微生物的污染与控制 • 食品微生物与食品安全 • 食品微生物学的应用与展望
01
食品微生物学概述
食品微生物学的定义与重要性
定义
食品微生物学是研究食品中微生物的种类、数量、生理生化 特性、与食品相互作用关系以及食品安全控制等方面的一门 科学。
加强食品安全监管，完善微生物风险评估体 系，保障公众健康。
交叉学科融合与创新
促进食品微生物学与其他学科的交叉融合， 推动食品科技的创新发展。
国际合作与交流
加强国际间的合作与交流，共同应对全球性 的食品安全挑战。
THANK YOU
物质，同时产生能量。
呼吸作用
在有氧条件下，微生物通过呼 吸作用将有机物完全氧化为二 氧化碳和水，同时产生大量能 量。
光合作用
某些微生物如藻类能进行光合 作用，利用光能合成有机物。
氮固定
某些微生物能够将大气中的氮 气转化为氨或其他含氮化合物
，供植物和动物利用。
食品微生物的生长曲线与生长速率
生长曲线
影响生长速率的因素
立克次体
是一类专性寄生于真核细 胞内的革兰氏阴性原核生 物，与人类疾病密切相关 ，如斑疹伤寒立克次体。
寄生虫
如贾第鞭毛虫、隐孢子虫 等，可寄生于食品中，通 过食品传播疾病。
03
食品微生物的生长与 代谢
食品微生物的生长条件
01
02
03
04
温度
不同微生物对温度的要求不同 ，一般分为嗜冷菌、嗜温菌和
嗜热菌。
品保质期。
干燥保藏
contents
目录
• 食品微生物学概述 • 食品中的微生物种类及其特性 • 食品微生物的生长与代谢 • 食品中微生物的污染与控制 • 食品微生物与食品安全 • 食品微生物学的应用与展望
01
食品微生物学概述
食品微生物学的定义与重要性
定义
食品微生物学是研究食品中微生物的种类、数量、生理生化 特性、与食品相互作用关系以及食品安全控制等方面的一门 科学。
加强食品安全监管，完善微生物风险评估体 系，保障公众健康。
交叉学科融合与创新
促进食品微生物学与其他学科的交叉融合， 推动食品科技的创新发展。
国际合作与交流
加强国际间的合作与交流，共同应对全球性 的食品安全挑战。
THANK YOU
物质，同时产生能量。
呼吸作用
在有氧条件下，微生物通过呼 吸作用将有机物完全氧化为二 氧化碳和水，同时产生大量能 量。
光合作用
某些微生物如藻类能进行光合 作用，利用光能合成有机物。
氮固定
某些微生物能够将大气中的氮 气转化为氨或其他含氮化合物
，供植物和动物利用。
食品微生物的生长曲线与生长速率
生长曲线
影响生长速率的因素
立克次体
是一类专性寄生于真核细 胞内的革兰氏阴性原核生 物，与人类疾病密切相关 ，如斑疹伤寒立克次体。
寄生虫
如贾第鞭毛虫、隐孢子虫 等，可寄生于食品中，通 过食品传播疾病。
03
食品微生物的生长与 代谢
食品微生物的生长条件
01
02
03
04
温度
不同微生物对温度的要求不同 ，一般分为嗜冷菌、嗜温菌和
嗜热菌。
品保质期。
干燥保藏
江南大学食品化学PPT课件
在所有的三种模型中，主要的结构特征 是在 短暂、扭曲的四面体 中液态 水分 子通过氢键缔合。 所有的模型也容许各个水分子频繁地改 变它们的排列，即 一个氢键快速地终 止而代之以一个新的氢键 ，而在温度 不变的条件下，整个体系维持一定的氢 键键合和结构的程度。
水分子中分子间氢键键合的程度取决于温度
在0℃时冰的配位数为4，与最接近的水分子的距离 为0.276nm。 当输入熔化潜热时冰熔化，即一些氢键断裂（最接 近的水分子间的距离增加），而其他氢键变形，水 分子呈缔合的流体状态，总体上它们更加紧密。 随 着 温 度 提 高 ， 配 位 数 从 0℃ 冰 时 的 4.0 增 加 至 1.50℃水时的4.4时，随后83℃水时的4.9。同时， 最接近的水分子间的距离从0℃冰时的0.276nm增加 至1.5℃水时的0.29nm，随后83℃水时的0.305nm。
四、水与极性基团(具有H-BOND能力)的相互作用
Interaction of water with neutral groups possessing H-bond capabilities
水与非离子、亲水溶质的相互作用弱于水 - 离子 相互作用，而与水 - 水氢键相互作用的强度大致 相同。 能形成氢键的溶质或许会促进（或至少不会破坏） 纯水的正常结构。然而，在某些情况下，溶质氢 键部位的分布和定向在几何上与正常水的氢键部 位是不相容的。于是，这些溶质对水的正常结构 往往具有一种破坏作用。 尿素对水的正常结构具有显著的破坏作用。
与打破分子间氢键所需额外能 量有关的水的性质
低蒸汽压 高沸点 高熔化热 高蒸发热
五、冰的结构
（Structure of Ice）
3江南大学微生物综合课件第三章
2
• 向微生物提供氧的措施 实验室： 液体培养（三角瓶、试管）：浅液层、振荡 固体培养（平板、斜面）：表面生长 大生产： 液体培养（发酵罐）：通风、搅拌 固体培养：浅层、通风
（2）二氧化碳CO2 • 对于自养微生物：唯一或主要碳源 • 对于异养微生物：
CH 3 COCOOH CO 2 ATP 丙酮酸羧化酶 HOOCCOCH 2 COOH ADP Pi
（二）制备培养基的要素
（1）营养物质：包括研究或实验微生物所需要的 碳、氮、磷、硫等宏量元素及微量元素、生长因 素及水等。在营养缺陷型（生长因素异养型）微 生物的培养基中，必须配入所缺的生长因素。 （2）水活度：实际上是控制好培养基中可溶物质 的浓度。 （3）pH值：指灭菌后pH值，这与pH缓冲液和缓冲 物（如CaCO3）的使用有关。 （4）培养基的物理状态 （5）灭菌方法
Na—K泵
4、基团移位 group translocation
• 被输送的基质分子在膜内经受了共价的改变， 以 被修饰的形式进入细胞质的输送机制 • 特点： 输送动力：代谢能量, PEP上的高能磷酸键
输送方向：逆浓度梯度
载体蛋白：磷酸转移酶系统
被输送物质在输送前后的存在状态：在细胞膜内 被磷酸化
第三章 微生物的 营养与生长
从生物学的观点来看，微生物活细胞是 个新陈代谢的动力系统，它从环境不断 地吸收营养物质，通过新陈代谢，实现 生长和繁殖，同时排出“废物”。
笫一节微生物的营养
• 营养物质nutriment：微生物在生命活动中从 环境中吸取的用以提供能量、调节新陈代谢 以及合成细胞物质的物质。在发酵工业上也 包括用于合成产物。 • 营养(过程)nutrition：微生物吸收和利用营养 物质的过程。
• 向微生物提供氧的措施 实验室： 液体培养（三角瓶、试管）：浅液层、振荡 固体培养（平板、斜面）：表面生长 大生产： 液体培养（发酵罐）：通风、搅拌 固体培养：浅层、通风
（2）二氧化碳CO2 • 对于自养微生物：唯一或主要碳源 • 对于异养微生物：
CH 3 COCOOH CO 2 ATP 丙酮酸羧化酶 HOOCCOCH 2 COOH ADP Pi
（二）制备培养基的要素
（1）营养物质：包括研究或实验微生物所需要的 碳、氮、磷、硫等宏量元素及微量元素、生长因 素及水等。在营养缺陷型（生长因素异养型）微 生物的培养基中，必须配入所缺的生长因素。 （2）水活度：实际上是控制好培养基中可溶物质 的浓度。 （3）pH值：指灭菌后pH值，这与pH缓冲液和缓冲 物（如CaCO3）的使用有关。 （4）培养基的物理状态 （5）灭菌方法
Na—K泵
4、基团移位 group translocation
• 被输送的基质分子在膜内经受了共价的改变， 以 被修饰的形式进入细胞质的输送机制 • 特点： 输送动力：代谢能量, PEP上的高能磷酸键
输送方向：逆浓度梯度
载体蛋白：磷酸转移酶系统
被输送物质在输送前后的存在状态：在细胞膜内 被磷酸化
第三章 微生物的 营养与生长
从生物学的观点来看，微生物活细胞是 个新陈代谢的动力系统，它从环境不断 地吸收营养物质，通过新陈代谢，实现 生长和繁殖，同时排出“废物”。
笫一节微生物的营养
• 营养物质nutriment：微生物在生命活动中从 环境中吸取的用以提供能量、调节新陈代谢 以及合成细胞物质的物质。在发酵工业上也 包括用于合成产物。 • 营养(过程)nutrition：微生物吸收和利用营养 物质的过程。
江南大学微生物学课件-mould
个体形态结构复杂，相互之间的差异较大 几类常见的、具代表性的霉菌
1 ）毛霉(Mucor) 2 ）根霉(Rhizopus) 3 ）青霉(Penicillium) 4 ）曲霉(Aspergillus) 5）红曲霉 (Monascus) 6）链孢霉属(Neurospora)、头孢霉属(Cephalosporium)
菌丝和菌丝体
¾ 按功能不同划分 营养（基内）菌丝：
\ 长在培养基内，以吸收营养为主的菌丝
气生菌丝：
\ 伸出培养基长在空气中的菌丝 \ 在一定生长阶段，部分气生菌丝分化成为孕育（繁殖）
菌丝
霉菌的菌丝由孢子发芽而成
霉菌的菌丝
霉菌的基内菌丝、气生菌丝和繁殖菌丝
菌丝和菌丝体
¾ 按形态不同划分
霉 菌 的 细 胞 构 造
二、霉菌菌丝细胞构造
主要结构：
\细胞壁*、细胞膜、细胞质、细胞核 \线粒体、内质网、高尔基体等， 核糖体、液泡 \各种内含物（糖原、脂肪滴、异染颗粒等）
霉菌的细胞膜、细胞核、线粒体和核糖体等 细胞结构与其它真核生物基本相同
\特殊膜结构：膜边体
Байду номын сангаас
菌丝细胞壁
组成成分十分丰富
子囊菌纲、半知菌类
分布：
概论
\自然界分布广，与人类日常生活关系密切
应用：
\传统发酵：酱、酱油、豆腐乳、酒酿等
\近代发酵工业：酒精、有机酸、酶制剂、抗生素、 植物生长激素、杀虫农药、除莠剂
危害：
\农副产品、衣物、木材等发生“霉变”
\引起一些动、植物疾病，产生毒素危害人类。
一、霉菌的形态和大小
有性繁殖过程
质配阶段
\ 两个遗传型不同的性细胞（单倍体）结合，细胞质融合在一起，但核 各自独立共存于一个细胞中，双核细胞（n+n）
1 ）毛霉(Mucor) 2 ）根霉(Rhizopus) 3 ）青霉(Penicillium) 4 ）曲霉(Aspergillus) 5）红曲霉 (Monascus) 6）链孢霉属(Neurospora)、头孢霉属(Cephalosporium)
菌丝和菌丝体
¾ 按功能不同划分 营养（基内）菌丝：
\ 长在培养基内，以吸收营养为主的菌丝
气生菌丝：
\ 伸出培养基长在空气中的菌丝 \ 在一定生长阶段，部分气生菌丝分化成为孕育（繁殖）
菌丝
霉菌的菌丝由孢子发芽而成
霉菌的菌丝
霉菌的基内菌丝、气生菌丝和繁殖菌丝
菌丝和菌丝体
¾ 按形态不同划分
霉 菌 的 细 胞 构 造
二、霉菌菌丝细胞构造
主要结构：
\细胞壁*、细胞膜、细胞质、细胞核 \线粒体、内质网、高尔基体等， 核糖体、液泡 \各种内含物（糖原、脂肪滴、异染颗粒等）
霉菌的细胞膜、细胞核、线粒体和核糖体等 细胞结构与其它真核生物基本相同
\特殊膜结构：膜边体
Байду номын сангаас
菌丝细胞壁
组成成分十分丰富
子囊菌纲、半知菌类
分布：
概论
\自然界分布广，与人类日常生活关系密切
应用：
\传统发酵：酱、酱油、豆腐乳、酒酿等
\近代发酵工业：酒精、有机酸、酶制剂、抗生素、 植物生长激素、杀虫农药、除莠剂
危害：
\农副产品、衣物、木材等发生“霉变”
\引起一些动、植物疾病，产生毒素危害人类。
一、霉菌的形态和大小
有性繁殖过程
质配阶段
\ 两个遗传型不同的性细胞（单倍体）结合，细胞质融合在一起，但核 各自独立共存于一个细胞中，双核细胞（n+n）
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Antonie van Louis Pasteur Leeuwenhoek Robert Koch
E. Buchner
J. Watson F. Crick
一、史前时期(8000年前-1676)
微生物学的经验时期 利用微生物
• 8000年前——曲蘖酿酒， • 4000年前——酿酒普及，
– 埃及人-烤制面包和酿制果酒。 – 公元6世纪——《齐民要术》记载了制曲、酿酒、制酱 和酿醋等工艺。 – 提倡轮作 – 采用盐渍、糖渍、干燥、酸化等方法——防止食物变 质
微生物与饮食、调味品
青 红 方 酱，酱油，豆豉 食 用 醋 发酵饮料 淹渍蔬菜 味 精 发酵面食 食药用菌 食用色素 食品添加剂
4.微生物与环保
微生物处理废水
常规菌(或常规细胞株) ①遗传工程
改造物种 生物工程 商品生产
② 细胞工程 “工程菌”（或“工程细胞株”） ③ 微生物工程 ④ 酶工程 ⑤ 生物反应器工程 经济效益 大量产品 社会效益 生态效益
与微生物学有关的 Nobel Prize in Physiology or Medicine
• 1901－1999之间20世纪 有39项。没有一个 •
学科能获得如此之多的Nobel Prize。 总人数：77人 – 美国 46人，英国 11人，法国 7人，德国 6 人，瑞士 4人，澳大利亚 2人，意大利 1 人
真菌
病毒
霉菌
酵母菌
合尾藻
鱼鳞藻
草履虫
变形虫
二、微生物的特点
1.体积小，面积大 2.吸收多，转化快（代谢能力强） 3.生长旺，繁殖快 4.适应强，易变异 5.分布广，种类多
认识微生物的四大障碍
• • • •
个体过于微小 群体外貌不显 种间杂居混生 形态与作用后果难以认识
人类对微生物世界的认识过程
华生和克里克及DNA双螺旋结构
我国近代微生物学的发展
。
余贺
1903~1988 医学微生物学 家，医学教育 家．
汤飞凡
(1897. －1958.) 医学微生物学家
謝少文
--医学微生物學家
汤飞凡发现沙眼衣原体
与微生物学相关的诺贝尔奖获得
• 由1901-1989年获诺贝尔化学、生理和医学
奖的159位获奖者中，97%以上的研究工作 与生命科学有关，其中微生物学及与微生 物学关系密切的学科的诺贝尔奖获得者占 到三分之一以上。
科 赫 原 则 图 解
四、发展时期—生理生化期(18971953) 进展
进入微生物生物化学研究水平——提出了酶的概
念
• 应用微生物的分支学科进一步扩大——出现抗 •
生素等新学科 出现寻找有益微生物代谢产物的热潮
代表人物
E. Buchner[德] 1897年用 无细胞的酵母榨汁 “ 酒化 酶 ” 将葡萄糖进行酒精发酵 成功，开创了生物生化研 究时代。
• 产黄青霉（青霉素的生产菌）
– 1943年，20IU青霉素/ml发酵液 – 40年后，5-10万IU青霉素/ml发酵液
• 金黄色葡萄球菌
– 1943年，最低制菌浓度为0.02μg/ml青霉素 患者每天共注射10万IU青霉素； – 40年后，最低制菌浓度为200μg/ml青霉素 成人每天要使用100万至数千万IU青霉素；
1.史前期：感性认识阶段 2.初创期：形态学发展阶段 3.奠基期：生理学发展阶段 4.发展期： 微生物生化的研究发展阶段 5.成熟期：分子生物学水平的研究发展阶段
史前期 8000年前-1676年 初创期 奠基期 发展期 1676年-1861年 1861年-1897年 1897年-1953年 成熟期 1953年-今
罗伯特·胡克的显微镜
发明显微镜和发现微生物
微生物学的开山祖—列文虎克 Antoni van Leeuwenhoek
虎克发明的单式显微镜
虎克用自己发明的显微镜 观察到的形态手绘图
今天用虎克发明的显微镜 观察红血球的照片
三、奠基期——生理学期(18611897)
• 微生物生理学的研究时期建立了一套独特
www.
微生物学的相关杂志
绪
论（2学时）
本章主要内容
• 微生物与微生物学 • 微生物学的发展 • 微生物的特点 • 微生物学及其研究内容 • 微生物与食品工业
第一节 微生物和微生物学
• 微生物与微生物学 • 微生物学的发展 • 微生物的特点
一、微生物定义及其类群
• 什么是微生物
微生物（Microorganism，microbe ） 是对 所有形体 微小 、 结构简单 的（单细胞的或 个体结构较为简单的多细胞的、或没有细 胞结构的）低等生物的通称。
• 2500年前——酿酱、醋，麦曲治泻
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
• 在我国隆庆年间就开始用人痘预防天花。
关于人痘和牛痘接种预防天花的历史
我国11世纪开始接种人痘 18世纪后叶，Jenner发明牛痘
我国预防天花的历史
古代中医书籍上 的小儿出天花图
中国从宋朝起用人痘 接种预防天花
1796年，英国乡村医生琴纳(Edward Jenner) 创造了接种牛痘预防天花，
微生物学的发展领域 1.微生物与医药卫生：
用“工程菌”生产药物
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干 扰 素 脑 菲 肽 胰 岛 素 乙肝疫苗 众抗生素 各种单克隆抗体免疫血清
2.微生物与农业和畜牧业 微生物饲料 农用抗菌素 生物农药 生物菌肥 微生物能源
3.微生物与工业
•酶 工 业 • 氨基酸工业 • 有机酸工业 • 新材料开发 •生物化 工 •食品工 程
证实炭疽病因 — 炭疽杆菌 发现结核病原菌—结核杆菌
提出了为证明某种特定细菌
是某种特定疾病的病原菌的 “科赫原则”
用划线法获得单菌落
科赫原则
1) 在患病的动物体内总能发现特定微生物， 而健康的动物体内则没有。 2) 在动物体外可以纯培养此微生物。 3) 将该培养物接种到易感动物体内会引起同 样的疾病。 4) 从试验动物及实验室培养物中重新分离得 到的微生物应该是同种微生物。
4.722×1021个后代 -每个细菌的重量以10-12g计算,总重量达4722吨 -一般液体培养时,108-109 个/每毫升培养液（8-10 小时）
培养4-5天所形成的大肠 杆菌的重量将和地球相仿
生长旺，繁殖快
适应强，变异频
有微生物生长的云南腾冲热泉区(85~100℃)
美国加州的海边晒盐场
变异频
食品微生物学的任务
• 有益微生物在食品制造中的应用
– 微生物菌体的应用 – 微生物代谢产物的应用 – 微生物酶的应用
• 有害微生物对食品的危害及防止
必须使用显微镜来观察和研究 个体的测量单位是微米(μm,即10-6m)，甚至是
纳米(nm,即10-9m)
。
光学显微镜构造图
体积与比表面积
电子显微镜构造图
彻底否定了生命“自然发生”的学说。 解决了当时生产中提出的许多难题，证实发酵 由微生物引起。 开创了寻找病原微生物的黄金时期 把研究从形态描述推进到生理学研究水平 奠定了微生物学的理论，微生物学以独立的学 科形式开始形成 创造了一些微生物学实验方法：巴氏消毒法
曲颈瓶实验
曲颈瓶实验
曲颈瓶实验
科赫 [德]
6. [美]M.T 马迪根 微生物生物学 科学出版 社 2001 7.无锡轻工业学院编微生物学 （工业发酵专业) 第二版 轻工业出版社 1990 8.[美]J.Nicklin 微生物学科学出版社 2000 9.[德]Schlegel 普通微生物学 第六版 复旦大学 译 复旦大学出版社 1990 10.Frazier,WC Food Microbiology 4th 1998
细菌、放线菌 支原 原核生物： 体、衣原体、 立克 （由原核细胞构成的） 次氏体、兰细菌
具有细胞结 构的微生物
微 生 物 的 种 类
真菌：酵母、霉菌、 担子菌 真核微生物
（由真核细胞构成的） 没有细胞结构的 微生物：病毒
显微藻类 水绵
类病毒 亚病毒 拟病毒 朊病毒
原生动物
草履虫
金黄色葡萄球菌
放线菌
微生物工程的内容
微生物 菌体生产 微生物 代谢产物
的应用 和应用 微生物 机能的 利用
21世纪微生物学展望
• 微生物基因组学研究将全面展开 • 微生物生命现象的特性和共性将更加受到
重视
• 微生物产业将呈现全新的局面 • 微生物与其他学科实现更广泛的交叉，获
得新的发展
食品微生物的研究内容
研究与食品有关的微生物的生命活动规律。 研究如何利用有益微生物为人类制造食品。 研究如何控制有害微生物，防止食品发生腐 败变质。 研究检测食品中微生物的方法，制定食品中 微生物的指标，为判断食品的卫生质量提供 科学依据。
第二节 微生物学及其分科
• 什么是微生物学
微生物学（Microbiology）是研究微生物生 命活动规律的学科。 是在分子、细胞或群体水平上研究微 生物的形态结构、生长繁殖、生理代谢、 遗传异、生态分布和分类进化等 生命活动 的基本规律，并将其应用于工业发酵、医 学卫生和生物工程等领域的科学。
微生物的研究内容：
Nobel Prize
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1945年，青霉素的发现与发展 1952年，链霉素的发现与发展 1953年，碳水化合物在细胞中的代谢 1958年，微生物遗传的生物化学研究 1959年，DNA 和 RNA的发现与合成机理 1962年，DNA结构的测定 1965年，细胞中基因活性的调节研究 1969年，细胞病毒感染的机理研究 1984年，单克隆抗体技术的发展，免疫学研究 1997年，朊病毒的研究 1999年，蛋白质在细胞中的移动和定位机理研究
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