《微生物学概要》课件.ppt

微生物学概要探索微观世界，了解微生物的奥秘

课程简介理论学习系统掌握微生物基础知识实验技能培养微生物操作基本能力应用拓展

第一章：微生物学概述微生物的定义肉眼不可见的微小生物需借助显微镜观察研究对象细菌、真菌、病毒等探究其结构与功能学科特点跨学科综合性学科理论与实践并重

微生物的种类原核生物无核膜结构DNA裸露于细胞质中代表：细菌、古菌真核微生物具有完整细胞核细胞器发达代表：酵母菌、霉菌病毒非细胞结构专性寄生具有传染性

微生物学的发展历史1发现时期列文虎克首次观察微生物2黄金时代巴斯德和科赫奠定学科基础3分子时代DNA结构发现推动学科发展4基因组时代全基因组测序技术革命

微生物学的重要性1生物技术基因工程、疫苗开发2工农业生产发酵工业、生物肥料3环境保护污染治理、生态平衡4医疗健康疾病防控、药物研发

第二章：微生物的形态结构球菌呈球形或椭圆形直径约0.5-2.0μm杆菌呈杆状或棒状长度约1-10μm螺旋菌呈螺旋状或弯曲状有完整或不完整螺旋

细菌的大小和排列方式细菌大小一般在0.5-10μm之间排列方式多样：单个、成对、链状、簇状

细菌的基本结构细胞壁提供机械支持和保护革兰氏染色的分类依据细胞膜选择性通透屏障参与能量代谢和物质转运荚膜某些细菌的外层保护结构增强致病性和抵抗力

细菌的特殊结构鞭毛细长的丝状蛋白质结构介导细菌运动和趋化性菌毛短于鞭毛的纤维状突起参与细菌黏附和基因交换芽孢某些细菌形成的休眠结构对不良环境有极强抵抗力

细菌的内部结构核区含有DNA但无膜包被核糖体蛋白质合成场所质粒额外的环状DNA分子储藏颗粒储存营养物质的颗粒状结构

真菌的形态结构酵母菌单细胞真菌椭圆形或圆形通过出芽方式繁殖丝状真菌多细胞真菌形成菌丝体由菌丝和孢子组成

病毒的形态结构衣壳蛋白保护内部核酸2核酸DNA或RNA作为遗传物质包膜某些病毒具有的脂质包膜

第三章：微生物的营养碳源构成细胞物质的主要元素提供能量来源氮源蛋白质和核酸合成必需氨基酸和核苷酸的来源微量元素酶的辅助因子参与代谢调节生长因子某些微生物不能合成需从外界摄取的有机物

营养类型光能自养型利用光能固定CO?如：蓝藻、光合细菌1化能自养型氧化无机物获能如：硫细菌、铁细菌2腐生异养型分解死亡有机物如：多数细菌和真菌3寄生异养型寄生于活体生物如：病原微生物4

营养物质的运输方式简单扩散不需能量，顺浓度梯度促进扩散借助载体蛋白，不消耗能量主动运输逆浓度梯度，消耗能量群体转运多种物质同时转运入细胞

第四章：微生物的代谢代谢概念微生物体内进行的所有化学反应包括分解代谢和合成代谢代谢特点类型多样速率快适应能力强代谢途径糖酵解途径三羧酸循环电子传递链

异化代谢36ATP产量有氧呼吸每分子葡萄糖产生2ATP产量无氧呼吸每分子葡萄糖产生100%能量转化呼吸作用比发酵效率高异化代谢是分解复杂有机物为简单物质并释放能量的过程呼吸作用是最主要的异化代谢方式，包括有氧呼吸和无氧呼吸

发酵作用乳酸发酵酒精发酵丙酸发酵丁酸发酵其他类型发酵是无氧条件下的能量获取方式最终产物因微生物种类而异广泛应用于食品、医药等产业

同化代谢转录DNA信息转录为mRNA翻译mRNA指导氨基酸合成蛋白质折叠多肽链折叠形成功能蛋白修饰蛋白质功能所需的化学修饰

第五章：微生物的生长与繁殖1延滞期适应环境，准备分裂2对数期快速分裂，数量指数增长3稳定期生长速率与死亡速率平衡4衰退期营养耗尽，死亡速率增加

影响微生物生长的因素温度嗜冷菌：0-20℃中温菌：20-45℃嗜热菌：45℃以上pH值嗜酸菌：pH值小于5.5中性菌：pH值5.5-8.0嗜碱菌：pH值大于8.0其他因素氧气浓度水分活度渗透压光照

微生物的繁殖方式二分裂细菌和蓝藻的主要繁殖方式出芽生殖酵母菌的典型繁殖方式2孢子生殖真菌的主要繁殖方式病毒复制需宿主细胞的复制方式

第六章：微生物的遗传与变异基因组染色体DNA携带全部遗传信息质粒染色体外自主复制的DNA分子修复系统维持遗传信息稳定的机制

基因突变点突变单个核苷酸改变包括置换、缺失和插入突变诱导因素物理因素：紫外线、X射线化学因素：亚硝酸、烷化剂突变的意义增加遗传多样性提供进化材料获得新功能

基因重组转化吸收环境中的DNA片段2接合细胞间形成桥梁直接传递DNA转导借助噬菌体传递DNA

质粒和转座子质粒特点环状DNA分子自主复制非必需遗传元件可携带抗生素抗性基因质粒功能抗药性毒力因子代谢功能生物合成能力转座子跳跃基因可在基因组内移动促进基因组重排增加遗传多样性

第七章：微生物的分类与鉴定1种微生物分类的基本单位2属相近种的集合3科相近属的集合4目相近科的集合5界生物分类的最高级别

主要分类方法1形态学分类观察微生物大小、形状和结构简单但精确度低2生理生化分类分析微生物代谢能力和生理特性可靠但耗时3血清学分类基于抗原-抗体特异性反应较高特异