微生物学基本知识

微生物的体积大小
二、微生物的特点： 单位：um(10-6 m)或nm(10-9m)
80
杆菌 2μm
0.5μm
1500个杆菌首尾相连
个 杆 菌 肩 并 肩
总宽度=1根头发丝的宽度
总长度=1粒芝麻的长度 1、体积小，比表面积大
二、微生物的特点：
微生物与其它生物种类的体积比较
病毒 细菌 动物的模式细胞 动物细胞核 动物、植物和微生物个体大小尺度范围
4、适应性强，易变异
二、微生物的特点：
易变异
青霉素的使用剂量：
1940年
10万元单位/次
1980年： 输液80万单位/次
2000年： 输液800万-1000万单位/次
青霉素生产菌的发酵水平
1940年
每毫升20单位
2000年
每毫升10万单位
4、适应性强，易变异
青霉素对金黄色葡 萄球菌最低抑制浓度
0.02μg/ml
三、微生物学
微生物学的重要性在于它既是应用科学，又是基础学科；防止并消除微生物的 有害活动，或使之转害为利，是微生物学的重要研究课题；发掘微生物的资源，充 分利用微生物的有益活动，发现微生物的有利作用，是微生物学的另一个重要方面。
三、微生物学
微生物学由于其研究任务的不同，形成了一些分支科学。着重于研究微生物生物学基本问题的有 普通微生物学、微生物分类学、微生物生理学、微生物生态学、微生物遗传学等。依研究对象的 种类而分细菌学、真菌学、病毒学等，在应用生物学方面，有农业微生物学、工业微生物学、医 学微生物学、食品微生物学等。微生物学在医药的范畴内就包括了普通微生物学、工业微生物学 及医学微生物学的有关内容，它着重于药物的研究制造。保证和提供药物质量，发现新药，从而 更有效地防治疾病，保障人类的健康。
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
铜绿
假单
沙
胞菌
门 氏
的菌
菌
落特
的
征
菌
落
特
征
弗氏志贺氏菌的菌落特征
4.1.2细菌的菌落特征
光滑型菌落
粗糙型菌落 粘液型菌落
4.1.3细菌数的测定方法
❖ 细菌数测定可因方法不一，其结果有差异。常用的测定方法有：活菌计数法与直接计数法。 ❖ 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
握菌种纯度、辨认细菌的重要依据。
4.1.2细菌的菌落特征
❖ 菌落形态从大小、形状(圆形、假根形、不规则形等)、隆起形状(如扩展、苔状、低凸、凸面、 乳头状等)、边缘(整齐、波状、裂叶状、圆锯齿状、有缘毛等)、表面状态(光滑、皱褶、颗 粒状、龟裂状、同心环状等)、表面光泽(闪光、不闪光、金属光泽等)、质地(油脂状、膜状、 黏、脆等)、颜色、透明程度等方面来描述。
可作为分类鉴定的依据。
❖
4.2.2霉菌的菌落特征
(一)菌落形态：绒毛状、絮状、蜘蛛网状 (二)菌落大小：较放线菌、细菌大得多 (三)菌落外形：圆形、无限发展 (四)颜色：孢子或孢子梗色素、胞外色素。
4.2.2霉菌的菌落特征
各种曲霉的菌落 青霉的菌落
各种病原真菌的菌落
4.2.3霉菌的代表属
1.形态特征：菌丝有隔，具分子孢子梗及扫帚状分生孢子头 。 2.繁殖：分生孢子 3.应用：抗生素
设定： 人的比表面积=1 则： (与人等重) 大肠杆菌比表面积=30万
1、体积小，比表面积大
二、微生物的特点：
吸收多
人（50kg） 地鼠（体重3g） 大肠杆菌
500～1000g/d 3g/d 细胞重量2000倍糖/h
转化快
奶牛（500kg） 微生物细胞
合成0.5kg蛋白质/24h 合成自身重量30～40倍的细胞物质/24h
200μg/ml
二、微生物的特点：
分布广
微生物在自然界的分布：无处不在，无孔不入
正常环境
土壤 空气 水域 生物体内外
极端环境
高空 深海底 2000米深的地层 温泉
５、分布广，种类多
种类多
二、微生物的特点：
地球上的微生物： 估计有100万种以上 已发现的微生物： 约有10万种 已开发利用的微生物： 约1000种
丝状真菌的通称，是在分类学上很不相同的许多真菌的一部分。霉菌为真核生物，其结构比
细菌复杂。
❖
菌丝是霉菌营养体的基本单位，其直径一般为2-10微米，与酵母菌的宽度相似，但比一
般杆菌和放线菌菌丝的直径大几倍到几十倍。接着菌丝开始分支形成初级菌丝，继续分支形
成次级菌丝，最后生长长发育形成菌丝体或菌丛。
4.2.1霉菌的形态与大小 基本特征： 菌丝： 管状、伸长、分枝直径3-10μm
青霉
4.2.3霉菌的代表属 1.形态特征：菌丝有隔，具足细胞、分生孢子梗及膨大顶囊 。 2.繁殖：分生孢子 3.应用：酿造酒、酱，有机酸、酶制剂。
曲霉
4.2.3霉菌的代表属 1.形态特征：菌丝发达。具假根和匍匐菌丝。 2.繁殖：孢囊孢子、厚垣孢子、接合孢子。 3.应用：糖化菌（淀粉酶） 根霉
4.2.3霉菌的代表属 1.形态特征：菌丝发达，白色无隔多核。 2.繁殖：孢囊孢子、厚垣孢子、接合孢子。 3.应用：腐乳：蛋白酶 毛霉
4.2.4霉菌的繁殖
❖
在正常自然条件下，霉菌是通过产生气生菌丝分化出各种形态的子实体如孢子囊、分生孢子
头、分生孢子器等再产生各种无性孢子（如孢囊孢子、分生孢子、芽孢子等）和有性孢子（接合
孢子、子囊孢子、卵孢子等）分别进行无性繁殖和有性繁殖的。
螺旋体
四、微生物的形态与分类
细菌的特殊形态 柄细菌 肾形菌 臂微菌 网格硫细菌 贝日阿托氏菌(丝状) 具子实体的粘细菌
四、微生物的形态与分类
❖
结核杆菌的正常形态 细菌的异常形态
结核杆菌的异常形态
(1)测量：测微尺 (2)长度单位： 微米(μm) (3)表示： 球菌:直径0.5-1.0 μm 杆菌:宽(0.5-1.0 μm )×长 螺菌:宽、长、螺距
微生物的微观性 研究手段的限制 分离培养的局限
５、分布广，种类多
二、微生物的特点
以上微生物的5个特性是所有微生物的共性，对人类有利也有弊。对在部分有益的微生物， 我们要利用特性为人类造福，对少数病原微生物或腐败微生物，我们要设法控制其特性， 以减少它们的破坏性和危害性。
三、微生物学
一门研究微生物及其生命活动的学科，是生物学的一个分科。研究的内容涉及微生物的形态 结构、分类鉴定、生理生化、生长繁殖、遗传变异、生态以及微生物之间、微生物与其他生物之 间的关系，微生物在农业、工业 、环境保护及医疗卫生事业各方面的应用等。
2、代谢能力强－吸收多，转化快
二、微生物的特点：
大肠杆菌在合适的生长条件下：
12.5～20分钟 繁殖1代
每小时
分裂3代，由1个变成8个。
经24小时
分裂72代，重约4722吨
经48小时
可产生2.2×1043个后代。
微生物代时及每日增殖率
3、生长旺，繁殖快
二、微生物的特点：
适应性强 1、对营养物质的利用上的适应性。 2、对环境条件尤其是恶劣的“极端环境”的适应性。 耐0～－196℃低温 耐250℃～300℃的高温 耐盐（饱和盐水） 耐干燥（产芽孢细菌、真菌孢子） 耐酸碱、耐缺氧、耐毒物、抗辐射
四、微生物的形态与分类
单球菌
双球菌 球菌分裂后的子细胞的连接方式
链球菌
四、微生物的形态与分类
四联球菌
八叠球菌 球菌分裂后的子细胞的连接方式
葡萄球菌
四、微生物的形态与分类
短杆菌
长杆菌 杆菌的基本形状
梭状芽孢杆菌
四、微生物的形态与分类
弧菌
螺旋菌
螺旋不满一圈称为弧菌(vibrio)； 满2～6环称为螺旋菌(spirllum)； 旋转周数在6环以上的称为螺旋体(spirochaeta)。
4.1.4细菌的繁殖
❖ 一般进行无性繁殖，最主要的无性繁殖方式是裂殖，即二分裂或折断分裂。有少数细菌能像酵母 菌一样进行芽殖。在最适宜的环境条件下，每隔20-30分钟即分裂出新的一代。
4.2霉菌
❖ 4.2.1霉菌的形态与大小
❖
凡生长在营养基质上形成绒毛状、蜘蛛网状或絮状菌丝体的真菌，统称为霉菌。是一群
4.2.1霉菌的形态与大小 根据菌丝的分布和功能分
霉菌 的形 态
繁殖器官
气❖
霉菌的菌落是单个孢子或多个孢子萌发后生长菌丝并交织而成为肉眼可见个体或群体。其菌
落形态通常是指在一定的培养基组分和温度下培养一定时间（如3-10天后）所呈现的形状、大小、
颜色、纹饰以及组成等。不同种的霉菌，其形状随菌种的生长方式不一而异，特征差别很大，故
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。
1、体积小，比表面积大
不同生物类型细胞大小的比较
二、微生物的特点：
微生物的比表面积
比表面积：个体的表面积与体积之比。
设球菌半径r=0.5μm
球菌表面积(S)＝4πｒ2＝3.1416μｍ2 球菌体积(V)＝4／3πｒ3＝0.236μｍ3 比表面=S/V＝3.1416/0.5236=6
设球菌半径ｒ＝2μｍ 球菌面积(S)＝50.3μｍ2 球菌体积(V)＝33.5μｍ3 比表面=S/V＝50.3/33.5＝1.5
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，由单细胞或多细胞构成，主要类别真菌(霉菌、
四、微生物的形态与分类
❖ 4.1细菌
❖ 4.1.1细菌的形态
❖
细菌是一群形体微小、种类繁多的单细胞多形体微生物。其大小以微米计，一般细菌的宽度
为0.5-1μm，长为1-3μm，有的可达数微米，几十微米甚至100-200微米。
❖
基本形态为球形(球菌)、杆形(杆菌)、螺形(螺菌)。属于典型的裂殖菌。
四、微生物的形态与分类 细菌的基本形状
三、微生物学 在医药方面广泛应用的药物如抗生素、维生素等都是利用微生物的代谢产物或由微生物本身 制成的。因此，根据专业的特点，学习微生物学在于熟悉微生物学的基本理论知识，掌握与专业 有关的微生物学的生物特性、消毒与灭菌、微生物的基本操作知识、掌握药物的微生物检查法等； 另一方面，由于微生物也能引起制药用原辅料、生产工艺及成品的长霉、染菌、变质，因此，要 进一步提高药品的质量，杜绝污染，合理保存药品与原辅料等均与微生物学有密切的关系。
四、微生物的形态与分类
4.1.2细菌的菌落特征
❖
细菌的个体只能借助显微镜才能看见，但单个细菌在固体培养基上繁殖的个体堆集在一起，
则形成肉眼可见的群体，即菌落。不同细菌所形成的菌落常不相同，同种细菌常因培养条件不一，
菌落形态也有差异。但同种菌种在同一培养基上的菌落形态，有一定的稳定性和专一性，这是掌
霉菌的形态
4.2.1霉菌的形态与大小 根据菌丝的基本形态分
无隔膜菌丝 有隔膜菌丝
霉菌的形态
4.2.1霉菌的形态与大小
❖ 霉菌菌体是由分支（或不分支）的菌丝组成，许多菌丝交织在一起成为菌丝体。少数菌丝中 间无横隔膜，多数菌丝中间有横隔膜。菌丝依其生理功能不同分为两种。一种是伸入培养基 内负责吸收和输送营养的菌丝，称为基内菌丝或营养菌丝；另一种是与培养基表面相连接的 伸向空中生长的菌丝，称为气生菌丝。有的气生菌丝发育到一定阶段，分化成为繁殖菌丝， 产生各种类型的孢子。
酵母菌)、单细胞藻类、原生动物 1.2.2非细胞生物：病毒
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
微生物学基本知识
一、微生物的定义与分类
1.微生物的定义 微生物一词不是生物分类学上的专用名词，而是对所有用肉眼看不见或看不清的微小生
物的总称。微生物的个体非常微小，小到必须用μm级甚至要用nm级来作计量单位，如空气、 水和土壤中就存在着大量的各式各样的微生物，靠肉眼无法直接看到它们的存在，必须借助 于显微镜把它们放大几百、几千甚至几万倍才能看清其真面目。