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1、主讲教师：钟文辉,地理科学学院环境科学与工程系,环境微生物学 Environmental Microbiology,第一章 绪论,第一节 微生物与微生物学 一、什么是微生物？包括的类群？,1、微生物的定义： 一切肉眼看不见的或看不清楚的微小生物的总称。 不是分类学上的名词。,两界系统：植物界和动物界,三界系统: 植物界、动物界和原生生物界,四界系统：植物界、动物界（除原生动物外）、 原生生物界（原生动物、真菌、微藻） 原核生物界（细菌、蓝细菌）,2、 微生物包括的类群,真核生物,原核生物,Whittaker 五界系统 1959,原生动物,“三域、 六界”,真核生物域,真菌界：酵母菌、霉菌等 原
2、生生物界：原生动物,苔藓植物门,动物界,植物界,裸子植物,（真）细菌域：(真)细菌界（细菌、蓝细菌、放线菌等）,低等植物,藻类：10门,地衣植物门,高等植物,蕨类植物门,被子植物,种子植物门,古生菌域：古生菌界（嗜热细菌、嗜盐细菌、产甲烷细菌等）,细胞型,非细胞型,真核微生物,真菌 原生动物 微型藻类,病毒 亚病毒（因子）,微生物,二、微生物的特点：,1、个体微小、结构简单： （1）一般以微米（m）为计量单位（1 m = 10-3 mm = 10-6米）,（2）多数为单细胞生物； 少数是简单的多细胞（无组织、器官、系统）。,病毒、亚病毒：无细胞结构,病毒以纳米（nm）为计量单位（1 nm =1
3、0-3 m ）,2、代谢能力强，代谢类型多样,（1）代谢能力强： why？酶活性髙；,大肠杆菌：乳糖：体重100010000 /小时,个体小、比表面积（表面积/体积）大 吸收/排泄速率快,产朊假丝酵母：合成蛋白质能力比大豆强100倍,能源：光能、化学能,利用O2：好氧、厌氧、兼性厌氧,代谢途径、产物：多样,3、繁殖迅速、容易变异： （1）细菌： 每20分钟可繁殖一代（生长旺盛时；不可无止境繁殖） 。 （2）变异率高： 与结构简单有关 如被紫外线、X-射线、-射线、化学物质等诱变,4、抗逆性强,高压：个别265大气压（26.8MPa）,pH：pH0.5pH11,高盐：个别在“死海”（含盐量23%
4、 25%）仍能生活。,极端环境、受污染严重环境中微生物生长的可能性比动、植物大。,高温：个别300 oC； 一般121 oC，30min可灭菌。,5、种类繁多、数量巨大 （1）种类 包括的类群多：已知微生物超过10万种,细 菌：约2000多种 放线菌：约1500多种 真 菌：约10万多种（有记载12万种） 病 毒：约1000多种,植物,低等,高等,藻类：约3万种 地衣：约2.5万种,苔藓：约2.3万种 蕨类：约1.2万种 裸子植物：约800种 被子植物：约20多万种,动物：现存动物 约150万种,（2）数量“巨大”程度：肥沃土壤：数亿个（108个/克）,6、分布广泛： 上：8万多米高空,下：3
5、000多米油井、深海,冷：南北极地、深海,热：火山口、温泉、高温堆肥,三、微生物的分类和命名： 与其他生物分类和命名相同。,1、分类单位：域（domain）,举例：酿酒酵母分类,域： 真核域(Eukarya) 界： 真菌界(Fungi) 门： 子囊菌门(Ascomycota) 纲： 半子囊菌纲(Hemiascomycetes) 目： 酵母目(Saccharomycetales) 科： 酵母科(Saccharomycetaceae) 属： 酵母属(Saccharomyces) 种： 酿酒酵母(S. cerevisiae),（1）双名法： 学名属名种名加词（首次定名人）现名定名人现名定名年份,2、
6、命名：,例1大肠埃希氏菌,2、微生物学发展简史,（1）史前时期,2500年前：微生物酿酱、醋，中国,16世纪：古罗马医生G. Fracastoro提出疾病由 肉眼看不见的生物引起。,4000多年前：微生物酿酒，中国,特点：“知其然，不知其所以然”,（2）微生物的发现 17世纪，荷兰人A. V. Leeuwenhoek（1632-1723） （吕文虎克、列文虎克）发现、描述了微生物。,工具：放大50-300倍的显微镜（自制）,观察对象：雨水、牙垢、井水、有机物 浸出物等,（3）微生物奠基 微生物奠基人：巴斯德（Louis Pasteur，1822-1895），法国 柯赫（Robert Koch，
7、1843-1910），德国,巴斯德的主要成就： 证明乳酸发酵由微生物引起；,用曲颈瓶实验证实微生物非自然发生，推翻了争论已久的 “自生说” ；,建立巴氏消毒法；,制备了炭疽菌苗；,1885 研究狂犬疫苗成功，开创了免疫学,柯赫的主要成就： 1867-1877 证明炭疽病由炭疽杆菌引起,1881 首创用明胶（固体培养基）分离、培养细菌,1882 发现结核杆菌（获诺贝尔生理学和医学奖）,其它：建立微生物分离培养、接种、染色一套微生物学技术,第二节 环境微生物学,一、什么是环境微生物学： 微生物学与环境科学相互渗透而产生的一门新兴的边缘学科。 研究微生物学与环境之间的相互关系和作用规律，并将其应用于
8、污染防治的科学。,通俗：利用微生物学的理论、方法和技术来探讨环境现象，解决环境问题。,二、 环境微生物的研究内容 1、自然环境中的微生物多样性 2、微生物对环境的污染与危害 3、微生物对“污染环境”的净化与修复 4、微生物学在污染控制工程中的应用 5 、微生物在环境监测与评价中的应用,微生物学,环境生物学,环境微生物学,四、环境微生物学与环境生物学,环境生物学：研究生物与受人类干扰的环境之间相互作用规律 及其机理的 科学。,环境生物学讲授内容： 第一部分：环境污染的生物效应(环境毒理学) 第二部分：环境污染的生物净化：主要是微生物净化；,环境微生物学是环境生物学的基础。,复习思考题 1、什么是微生物？它包括哪些主要类群？ 2、微生物有哪些特点？ 3、举例说明微生物是如何命名的。 4、微生物的发现者和奠基人是谁？他们作出了哪些重要贡献？,
