微生物生理学PPT课件： 0 绪论
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第九版医学微生物学配套课件 绪论
* 创用加温处理法——巴氏消毒法
巴斯德酚喷洒手术室和煮沸手术器具以防止术后感染 ——为防腐、消毒以及无菌操作奠定基础。
* 正常情况下，寄生在人类和动物中微生物是无害的。 * 少数微生物能引起人类和动植物的病害，称为病原微生物。
* 有些微生物在正常情况下不致病，只在特定情况下导致疾病， 称为机会致病性微生物（opportunistic microorganism） 。
第二节
微生物学和医学微生物学
Microbiology and Medical Microbiology
--孙思邈
第一章 绪论
授课人：XX XX
目录
第一节 微生物和病原微生物 第二节 微生物学和医学微生物学 第三节 医学微生物学发展简史
重点难点
掌握 1. 微生物的种类及特点； 2. 病原微生物的定义； 3. 医学微生物学的基本概念。
熟悉 1. 医学微生物学发展简史； 2. 现代医学微生物学领域的主要成就。
* 微生物的发现 * 免疫学的兴起 * 化学治疗剂和抗生素的发明
（一）微生物的发现
显微镜的发明和微生物的发现（1676）
荷兰人列文虎克（1632—1723） 画像
列文虎克自制的原始显微镜
用原始显微镜观察、记录的微生物形态
法国科学家巴斯德（1822—1895）：
* 有机物的发酵和腐败是由微生物引起， 酒类变质是污染了杂菌——微生物生理学
“十三五”普通高等教育本科国家级规划教材 卫生部“十三五”规划教材
全国高等医药教材建设研究会“十三五”规划教材 全国高等学校教材
供基础、临床、预防、口腔医学类专业用
《医学微生物学》(第9版) 配套课件
主编 李凡/徐志凯
《医学微生物学》(第9版)
巴斯德酚喷洒手术室和煮沸手术器具以防止术后感染 ——为防腐、消毒以及无菌操作奠定基础。
* 正常情况下，寄生在人类和动物中微生物是无害的。 * 少数微生物能引起人类和动植物的病害，称为病原微生物。
* 有些微生物在正常情况下不致病，只在特定情况下导致疾病， 称为机会致病性微生物（opportunistic microorganism） 。
第二节
微生物学和医学微生物学
Microbiology and Medical Microbiology
--孙思邈
第一章 绪论
授课人：XX XX
目录
第一节 微生物和病原微生物 第二节 微生物学和医学微生物学 第三节 医学微生物学发展简史
重点难点
掌握 1. 微生物的种类及特点； 2. 病原微生物的定义； 3. 医学微生物学的基本概念。
熟悉 1. 医学微生物学发展简史； 2. 现代医学微生物学领域的主要成就。
* 微生物的发现 * 免疫学的兴起 * 化学治疗剂和抗生素的发明
（一）微生物的发现
显微镜的发明和微生物的发现（1676）
荷兰人列文虎克（1632—1723） 画像
列文虎克自制的原始显微镜
用原始显微镜观察、记录的微生物形态
法国科学家巴斯德（1822—1895）：
* 有机物的发酵和腐败是由微生物引起， 酒类变质是污染了杂菌——微生物生理学
“十三五”普通高等教育本科国家级规划教材 卫生部“十三五”规划教材
全国高等医药教材建设研究会“十三五”规划教材 全国高等学校教材
供基础、临床、预防、口腔医学类专业用
《医学微生物学》(第9版) 配套课件
主编 李凡/徐志凯
《医学微生物学》(第9版)
生理学课件.第一章(改)
2013-7-29
（2）1857年，巴斯德发表 《关于乳酸发酵的记录》 （3）1860年，巴斯德发表关于酒精发酵的论文 （4）1861年，巴斯德对丁醇发酵进行研究
（5）1861年末，巴斯德首次涉及兼性厌氧微生物
2013-7-29
（6）对于微生物在元素循环中作用的 认识，促进了对微生物生理学的研究
2013-7-29
In fact, both in metabolic engineering and functional genomics there is a move towards analyzing the complete system, and here the approach of systems biology offers great promise. Returning to our introductory definition of microbial physiology it is, however, also clear that the aim of systems biology － to describe at the quantitative level the interaction between all the components in the system-is very similar to that of microbial physiology.
A、1872年科恩指出细菌与真菌为有益微生物 B、1888年贝杰林克发现根瘤菌
C、1889年维诺格拉德斯基发现自养菌
2013-7-29
3、微生物生理学的成熟时期
（1）巴克纳（Büchner）等人的工作 1858年，特劳贝（Traube）与糖发酵有关的可能 是酵母菌细胞内特定的蛋白质。 1897年，巴克纳乙醇发酵是一步转换，酿酶。 1900年，纽伯格葡萄糖发酵成乙醇是由许多小 步骤完成的，每步都有一个酶。 1900年，威兰（Wieland）生物学氧化作用。
生理学绪论ppt课件标准版
生物体的适应性表现在多个方面，如形态结构、生理功能、行为习惯、遗传变异等 。
2024/1/28
适应性的实现需要生物体具备感知环境变化、做出适应性反应以及遗传变异等机制 。
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生殖与发育
生殖是指生物体产生 与自己相似的新个体 的过程，是生命延续
的基本手段。
生殖方式包括无性生 殖和有性生殖两种， 其中有性生殖是生物 界普遍存在的生殖方
式。
发育是指生物体从受 精卵开始，经过一系 列生长、分化和形态 变化，最终成为成熟
个体的过程。
生物体的发育过程受 到遗传和环境因素的 共同影响，具有高度 的程序性和可塑性。
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03
机体的内环境与稳态
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内环境的组成与功能
01 细胞外液
包括血浆、组织液、淋巴液等，为细胞提供营养 物质和氧气，同时带走细胞代谢产生的废物。
感等。
03
生理学与医学的交叉研究
如生理学与药理学、病理生理学等的交叉融合，共同揭示疾病的生理机
制和治疗方法。
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生理学在未来的发展趋势和挑战
生理学在精准医学中的应用
如何利用生理学原理和技术为精准医学提供理论支持和实践指导。
生理学在人工智能与生物医学工程中的应用
探索如何利用人工智能和生物医学工程技术模拟和解析生命过程。
各调节方式相互协调
神经调节、体液调节和自身调节在机 体生理功能的调节中相互协调、相互 配合，共同维持机体内环境的稳定。
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05
生理学的历史发展与展望
2024/1/28
21
古代对生命现象的认识和探索
古代哲学与医学对生命现象的解释
如中医的阴阳五行理论，古希腊的四体液说等。
00第一章 绪论
/每个病人每天，严重时可达到上千万单位，甚至上亿） 每个病人每天，严重时可达到上千万单位，甚至上亿） 每个病人每天
5、种类多、分布广 种类多、
微生物的共同特点5 微生物的共同特点
（1）种类多 ）
20多万种： 多万种： 多万种
原核生物： 原核生物：3500种 种 病毒: 病毒 4000种 种 真菌： 万种 真菌：9万种 原生动物和藻类： 万种 原生动物和藻类：10万种
容易发生变异：（实例） 容易发生变异：（实例） ：（实例 产黄青霉： 产黄青霉：生产青霉素的菌种 1943年：生产能力 年 生产能力20U/ml 现在：生产能力5万单位 万单位/ml甚至更高。 甚至更高。 现在：生产能力 万单位 甚至更高
二十世纪40年代： 万单位 万单位/每个病人每天 二十世纪 年代：10万单位 每个病人每天 年代 现在： 万单位/每个病人每天 即便是新生儿40万单位 现在：100万单位 每个病人每天（即便是新生儿 万单位 万单位
非细胞生物——————————————— 病毒界 非细胞生物 动物界 高等生物———— 高等生物 生物 真核生物 真核原生生物界 细胞生物 低等生物— 低等生物 菌物界 原核生物—————————原核生物界 原核生物界 原核生物 植物界
生物分类系统二： 生物分类系统二：
个域” 三原界”系统） （“3个域”或“三原界”系统） 个域 古生菌（ 古生菌（Archaea) 细菌(Bacteria)： 细菌 ： 细菌、放线菌、蓝细菌、 细菌、放线菌、蓝细菌、 真核生物(Eukarya) : 真核生物
一、Microorganism （微生物）
（一）微生物定义 （二）微生物包括哪些类群 （三）微生物的特点 （四）微生物与人类的关系 （五）微生物培养设备及研究技术
5、种类多、分布广 种类多、
微生物的共同特点5 微生物的共同特点
（1）种类多 ）
20多万种： 多万种： 多万种
原核生物： 原核生物：3500种 种 病毒: 病毒 4000种 种 真菌： 万种 真菌：9万种 原生动物和藻类： 万种 原生动物和藻类：10万种
容易发生变异：（实例） 容易发生变异：（实例） ：（实例 产黄青霉： 产黄青霉：生产青霉素的菌种 1943年：生产能力 年 生产能力20U/ml 现在：生产能力5万单位 万单位/ml甚至更高。 甚至更高。 现在：生产能力 万单位 甚至更高
二十世纪40年代： 万单位 万单位/每个病人每天 二十世纪 年代：10万单位 每个病人每天 年代 现在： 万单位/每个病人每天 即便是新生儿40万单位 现在：100万单位 每个病人每天（即便是新生儿 万单位 万单位
非细胞生物——————————————— 病毒界 非细胞生物 动物界 高等生物———— 高等生物 生物 真核生物 真核原生生物界 细胞生物 低等生物— 低等生物 菌物界 原核生物—————————原核生物界 原核生物界 原核生物 植物界
生物分类系统二： 生物分类系统二：
个域” 三原界”系统） （“3个域”或“三原界”系统） 个域 古生菌（ 古生菌（Archaea) 细菌(Bacteria)： 细菌 ： 细菌、放线菌、蓝细菌、 细菌、放线菌、蓝细菌、 真核生物(Eukarya) : 真核生物
一、Microorganism （微生物）
（一）微生物定义 （二）微生物包括哪些类群 （三）微生物的特点 （四）微生物与人类的关系 （五）微生物培养设备及研究技术
微生物生理学课件
6、增强某些致病菌对宿主细胞的粘连、避免被白细胞吞噬 以及抗补体的作用；
2、革兰氏阴性细菌细胞壁结构
特点：肽聚糖层很薄（仅2~3nm），在肽聚 糖层外还有一个外膜，成分较复杂， 整个壁厚度较G+菌薄，机械强度较G+ 菌弱。
（1）外膜 (outer membrane)
G- Cell Wall
是G-细菌细胞壁所特有的结构，位于G-细菌细胞
DAP D-Ala
D-Ala
DAP D-Glu L-Ala
GM
M M M MM M G G G GG G M M M MM M G G G GG G M M M MM M G G G GG G M M M MM M G G G GG G M M M MM M
G - 细菌肽聚糖结构（局部）
G- Cell Wall
多糖链 短肽交联
(1)肽聚糖 ：肽聚 (peptidoglycan) 糖是由多糖链经 短肽相交联而形 成的网络状分子， 是真细菌细胞壁 特有的成分，构 成细菌细胞壁坚 硬的骨架部分。
原核生物所 特有的已糖
肽聚糖结构
双糖
单位 肽
聚
糖
四肽
单
尾
体
组
成
肽桥
革兰氏阳性菌肽聚糖的结构
溶菌酶作用点
N-乙酰葡糖胺
细胞破碎的方法
1、研磨法：最简便的方法，不需要特殊设备，缺点 是破碎细胞的效率不高，丝状真菌常用此法。
2、弹道法：效果好，价格便宜，易操作，平时用来 打碎细胞。
3、压榨法：原理是利用高压破碎细胞。 French压榨机：压细胞悬液，对G-和G+杆菌效果
好，对G+球菌和芽孢差。 X-压榨机：压冰冻细胞，对G+和G-都有效，设备
微生物生理学全套精美课件80
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目录
19世纪 中后期
巴斯德 、柯赫 、维 诺格拉德斯基和贝格林克 等先驱者们的卓越工作， 为微生物生理学奠定了坚 实的科学基础。
路易斯•巴斯德 （1822-1895）
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目录
巴斯德 打破了微生物自然发生 说。 免疫学和微生物发酵的研 究等万面都有伟大的贡献，并 揭露出在自然界存在有能在无 氧条件下进行生活的微生物 ， 他对酒“病”和蚕病的研究 ， 挽救了当时法国的酿酒业和蚕 丝业。他发明的巴斯德灭菌法， 一直沿用至今。
12
目录
微生物生理学发展的一个重要转 折点是德国布赫纳（ Buchner ）发现 了酵母菌的无细胞制剂可将蔗糖转化 成酒精。
从此微生物生理学的研究进入了分子水平，并诞生了生 物化学。此后，这两个学科紧密结合，共同发展。自1900－ 1960 之间，许多重要的代谢途径，都是首先利用微生物作为 研究对象而被阐明，然后在高等生物中得到证实。
性细胞结构过程； 2) 研究微生物形态发生与分化的分子机理； 3) 研究微生物的趋向性（趋化性、趋光性、趋磁
性等）与运动的本质和生命与环境之间的本质 联系等。
20
目录
微生物的生产已构成了一项庞大的发酵工业。 为了有效地进行微生物的生产，需要掌握微生物 生理学的知识和技术。 20 世纪 80 年代是生命科 学兴起的时代，今后微生物生理学必将有更广泛 而深入的发展，有待于善于思考和勤于工作的研 究者们去开发。
21
目录
总结
第1章 绪 论
1 . 1 微生物生理学研究对象与范围 1 . 2 微生物生理学的发展 1 . 3 微生物生理学研究内容
22
第 2 章 微生物的细胞 化学和结构
目录
微生物界是一大群微小的生物，其中包括非细胞形态的类 病毒和病毒，以及具有细胞结构的细菌、真菌、藻类和原生动 物。类病毒和病毒结构简单，不能营独立生活，只有寄生在寄 主的细胞内才能繁殖。
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发现 发现细菌 肉汁中长出微生物 用密封加热实验否定自然发生 牛痘接种术 霉菌分类系统化 酒精发酵由酵母菌引起 微生物引起发酵和腐败 细菌引起马铃薯褐变 在患炭疽病的家畜中发现炭疽细菌 禾谷类锈病由寄生真菌所为 乳酸发酵的微生物学原理 酵母菌在酒精发酵中的作用 澄清自然发生的争论 中温灭菌法 外科中的消毒原理 阿米巴痢疾病原体 开始细菌分类记载 在锥虫病患者体内分离出锥虫 证实空气中存在细菌
（6）“Microbiology”， Lansing M. Prescott ，Donald Klein, John Harley，
McGraw-Hill Higher Education，2000
3、参考杂志(Journals)
“微生物学报”、“微生物学通报”、“微生物学杂志”、 “菌物学报”、“
Pasteur's discoveries were so groundbreaking that in 1888 an international fund was created to fund the Louis Pasteur Institute.
Pasteur worked with the institute until his death.
（4）《Foundations in Microbiology 微生物学基础》第5版/影印版，Kathleen Park Talaro，高等教育出版社，2005
（5）“Brock's Biology of Microorganism 9TH”， Michael T. Madigan John M. Martinko Jack Parker，Prentice Hall，1999
Pasteur, is best known as the father of pasteurization. That‘s the method of heating liquids until germs (病菌) can no longer live in them.
While pasteurization bears his name, his most important discovery could be that infectious diseases are caused by germs. Pasteur was able to control the spread of disease by limiting the places where germs can live.
率先从事青霉素生产试验；在共生固氮菌的生 理生化研究，紫云英、花生、大豆根瘤菌的应 用研究和紫云英北移等方面作出了重要贡献。
中国农业微生物
首次揭示了紫云英根瘤菌是一个独立的互接种 族，对紫云英根瘤菌剂的生产和大面积推广应 用起了开创的作用。对水旱两作稻田的微生物 区系、营养物质的生物循环，进行了开拓性的 研究。
重 1850 1850
要 1853 1857
发 1860 1864
现 1866 1867 1870 1872 1875 1876
人或单位 安东尼·封·列文虎克（Antoni,van,Leeuwenhock） 约翰·屠北威尔·尼德汉（John,Turbrville,Needham） 拉扎罗·斯帕兰让尼（Lazzaro,Spallanzani） 爱德华·詹纳（Edward,Jenner） 弗里斯（E.M.Fries） 索多·施旺（Theodor,Schwann） 索多·施旺（Theodor,Schwann） 米切利斯（Mitscherlich） 达望（C.J.Davaine） 德巴利（De.Bary） 路易·巴斯德（Louis,Pasteur） 路易·巴斯德 路易·巴斯德 路易·巴斯德 罗伯特·李斯特（Robert,Lister） 刘易斯（T.R.Lewis） 科亨（F.Cohn） 戴维·布鲁斯（David,Bruce） 约翰·廷托尔（John,Tyndall）
Martinus.W.Beijerink
(Dutch, 1851—1931)
发现固氮微生物 及植物和细菌之间的共生
Sergei Winogradsky
(Ukrainian-Russian, 18561953)
H2S
S
发现自养微生物
化能自养型微生物
1 week
7 week
Winogradsky column
Microbial Physiology
杨生玉
2008
王卫卫
2008
2009
《微生物生理学》李季伦…[等]编，出版社： 北京农业大学出版社，出版日期： 1993 《微生物生理学》 卫扬保编，出版社： 高等教育出版社，出版日期： 1989 《微生物生理学》 程皆能等编著 复旦大学出版社，出版日期： 1987
While you‘re at it, you can also thank him that you don’t have smallpox（天花）, chickenpox（水痘）, rabies（狂犬病）, or diphtheria（白喉病）. Those diseases may be rare now, but they were very much part of life in 18th and 19th Century Europe.
微生物生理学的研究对象：
1. 研究微生物细胞的结构和功能 2. 研究微生物的生长与代谢规律 3. 研究微生物与环境的关系 4. 研究微生物的活动与人类的关系
本课程的学习参考资料
1、教科书 (Textbook) 《微生物生理学》，沈标 主编，中国农业出版社，2009
2、参考书(Reference books) （1）《微生物生理学》，杨生玉 等 主编， 化学工业出版社，2008 （2）《微生物学》，沈 萍，高等教育出版社，2000 （3）《微生物学教程》第二版，周德庆，高等教育出版社，2002
It continues today as a center of microbiology and immunology.
Robert Koch
（German, 1843-1910）
创立科氏法则
Bacteriologist Robert Koch discovered the anthrax （炭疽热 ） disease cycle (1876); and the bacteria responsible for tuberculosis（肺结核） (1882) and cholera（霍乱） (1883). Koch formulated rules for the control of epidemics of cholera. "Koch's Postulates" (Kochsche Postulate, refined in 1884) are still the basic procedures used by modern epidemiologists and medical researchers:
Buchner——微生物生理学进入了分子水平
Eduard Buchner
（German, 1860 —1917）
the Nobel Prize in Chemistry in 1907
Discovery of non-cellular fermentation
中国农业微生物学奠基人
樊庆笙 教授
（1911 —1998）
• 微生物学 • 生物化学 • 细胞生物学 • 遗传学 • 分子生物学
/gb/lives/microbe/microbe_development/200310170054.html
微
生 年代 1684
物 1749 1776
学 1798 1821
的 1826 1837
中国农业微生物学奠基人
李季伦 院士
（1925 —）
• 20世纪60年代前——研究重点在于 阐明物质和能量的转换及各种代谢途 径。
• 20世纪60年代后——重点研究代谢 调节理论
• 近年来——扩展到极端环境微生物
He also developed the theory of Vaccination.
The next time you're enjoying a cold glass of milk with your chocolate chip cookies, thank Louis Pasteur for making the milk safe to drink.
(1) Identify a specific organism, (2) obtain a pure culture of that organism, (3) reproduce the disease in experimental animals using the pure culture, and (4) recover the organism from the infected animals.
生物工程学报”、“病毒学报”、“J Bacteriology”、“Molecular
课程成绩计算（Score）
1. 考勤 2. 平时表现/成绩 3. 期末考试
10% 20% 70%
Always remember to ask:
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绪论
微生物学分支学科
微生物生理学和其他学科之间的关系
微生物生理学的发展史
Louis Pasteur
(France, 1822 -1895 )
巴氏消毒法及预防接种
Born in 1822 in Dole, France, Pasteur was a talented young artist. He showed an interest in chemistry.