微生物与健康ppt课件

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1、,课件下载邮箱：microbe_and_,密码：84706344,微生物与健康,董悦生,, 生化楼209室,绪论,什么是健康,世界卫生组织对健康重新定义： “健康是身体上、精神上和社会适应上的完好状态，而不仅仅是没有疾病或者不虚弱。” 亚健康是指处于健康和疾病之间的一种临界状态，是介于健康和疾病之间的连续过程中的一个特殊阶段。 据世界卫生组织2004年的一项调查显示，全世界真正健康的人仅占5%，患病的人占约20。,微生物是一把锋利的双刃剑,日常生活：酸奶，啤酒、面包，馒头 微生物的许多重要产品：抗生素、疫苗、维生素、酶。 生存环境中不可少的成员：地球上的物质得以循环。,微生物是人类的好朋友,

2、酶制剂工业；氨基酸工业；有机酸工业；新材料开发；生物化工；食品工程等。,微生物与饮食、调味品、环保、医药卫生,微生物的应用,用“工程菌”生产药物：干扰素，脑菲肽，胰岛素，乙肝疫苗，抗生素，各种单克隆抗体免疫血清等。用微生物进行污染物降解等。,微生物与工业,微生物与生物能源、农业和畜牧业,微生物能源：生物乙醇、生物柴油，生物丙酮丁醇微生物饲料：菌体蛋白饲料；饲料酵母；维生素饲料；发酵饲料；青贮饲料。农用抗菌素：某些微生物能够产生具有抑制或杀死植物病原菌的物质，该物质称农用抗菌素。生物农药：细菌农药；真菌农药；病毒农药。生物菌肥：主要是根瘤菌肥即含固氮菌活菌的肥料。,微生物的“残忍性”,公元前14

3、00年古埃及壁画中显示的骨髓灰质炎病人 公元前1156年去世的埃及法老拉美西斯五世的木乃伊上就有被疑为是天花皮疹的迹象,历史悠久,瘟疫熄灭雅典文明之光,公元前430年雅典于斯巴达战争期间雅典人口严重密集，此时瘟疫突然爆发使雅典人口剧烈下降，雅典国王也在瘟疫中丧生，雅典社会结构崩溃，盗窃、谋杀和抢劫横行，在瘟疫打击下，昔日灿烂的雅典文明归于暗淡并最终熄灭。,微生物的“残忍性”,鼠疫肆虐欧洲,。,天花病毒与古老的印地安文明的灭绝,南美洲印地安人建立印加帝国，公元十一世纪，印第安人在安第斯山高原地区建立了疆域辽阔、文化独具特色的“印加帝国”。欧洲殖民者军队中携带天花病毒的士兵导致了天花病毒的大规模流

4、行，再加上欧洲伤寒、鼠疫的感染，90%以上的印地安人死亡。1526年天花夺去了印加帝国皇帝的生命，导致争夺权力的内战，使曾有2500万人口的印加帝国走向灭亡,微生物的“残忍性”,1347年由鼠疫耶森氏菌（Yersinia pestis)引起的瘟疫几乎摧毁了欧洲，1/3的人（2500万人）死于灾难，此后80年消灭了大约75的欧洲人口。,微生物的“残忍性”,十九、二十世纪霍乱流行 十九世纪的肺结核-白色瘟疫 第一次世界大战期间的伤寒流行 二十世纪五十年代流感爆发 二十世纪疟疾流行 .,拿破仑因伤寒和痢疾败于俄国？,人类和传染性疾病的斗争历史,希波克拉底（公元前460前337年） 西方医学之父,张仲

5、景 （东汉末） 伤寒论,吴有性 明末清初 瘟疫论,瘟疫之因，为无形之“戾气”,中医方剂学,早期人类采取的一些措施,主要采用隔离的方法,海港隔离（1374年，威尼斯） 早期的隔离服 满清末年武连德防治鼠疫,17、18世纪，荷兰人Antony van leeuwanhock利用自制的显微镜（50-300倍），观察到了细菌和原生动物，称“微动物”，划时代的贡献揭示了崭新的生物世界微生物界。,1664年，英国人虎克用于观察霉菌的 单筒复式显微镜,病原微生物的发现,19世纪六十年代，以巴斯德和柯赫为代表的科学家将微生物的研究从形态描述推进到生理学时期，揭示了疾病、发酵、腐败的微生物作用；建立了一系列微生

6、物技术，奠定了微生物学基础，使微生物作为一门独立学科开始形成。,病原微生物的发现,证实了微生物的活动，否认了自然发生学说； 明确提出酒精酿造是由微生物引起的发酵； 证明传染病是由病原微生物引起，提出了接种疫苗的预防方法及免疫学理论思想。 发明了沿用至今的杀死有害微生物的巴斯德消毒法。,法国科学家巴斯德微生物学之父,巴斯德 Louis Pasteur （1822-1895）,巴斯德发现免疫现象,德国科学家柯赫细菌学之父,首先分离、纯化、培养出炭疽杆菌、霍乱弧菌等病原微生物，并建立了一套微生物学实验研究技术； 证实了病害的病原菌学说。 提出了柯赫法则微生物是否是某种疾病病原体。 固体培养基分离微生

7、物方法。 培养基配制方法,柯 赫 Robert Koch （1843-1910）,柯赫定理图示,在所有患者身上发现这种病毒，但健康人身上没有； 从患者身上分离出这种病毒，并使其在实验室的培养皿内繁殖； 用培养皿中的病毒使实验动物患上与人同样的疾病； 最后一步要求从患病的实验动物身上分离出病毒，并证明这种病毒能在培养皿中发育。,德国医学家保罗艾利希(Paul Ehrlich )和日本合作者秦佐八郎 (Sachahiro Hata，1873-1938)开发出第一种有效的梅毒医学治疗方法用一种叫“撒尔佛散(Salvarsan”)的方法，发现抗螺旋体化学药“606”，称为魔蛋,病原微生物的治疗,德国科

8、学家多马克(Gerhard Domagk) 发现磺胺的抗菌作用-百浪多息对细菌性疾病有很好的治疗效果，获诺贝尔奖。,青霉素的发现细心观察的必然结果,弗莱明,1928年弗莱明偶尔的发现青霉菌对葡萄球菌的抑制作用。 1929年发表论文，放弃申请专利 1940年澳大利亚病理学家佛罗理和德国生物化学家钱恩 进行进一步研究。 1941年6月，佛罗理将青霉素样品带到美国进行生产研究。 1946年，弗莱明、弗罗理、钱恩同获诺贝尔生理学及医学奖。,传染性疾病的预防-疫苗,11世纪发现用天花病人的痂预防天花 1796年爱德华琴纳发现挤牛奶的女工不得天花发现牛痘接种的方法。 1977年一个索马里人是最后一名天花病

9、人。 1979年世卫组织宣布消灭天花。19世纪后叶，巴斯德发明了狂犬疫苗，接种与一个8岁儿童。,微生物发展中的重大事件-1,微生物发展中的重大事件-2,多学科交叉促进了微生物学的全面发展； 新的分支学科的涌现：微生物遗传学、微生物生理学、医学微生物学等等。 微生物学推动生命科学的发展，突出表现在许多重大理论的突破。 DNA双螺旋结构，操纵子学说，断裂基因等等。,J.D.Waston和H.F.C.Crick 发现DNA双螺旋模型,4. 20世纪后与微生物疾病的斗争,全局蛋白表达,基因芯片,芯片分析结果,与传染病斗争的新技术,微生物基因组（genomics)技术，蛋白组(proteomics)技术

10、，基因芯片(microarray)技术，高通量药物筛选(high-throughput， HTS screening)技术。,2005年诺贝尔生理学或医学奖 Barry J. Marshall, Robin J. Warren,现在已经得到普遍证明，超过90%的十二指肠溃疡和超过80%的胃溃疡都是由幽门螺杆菌引起的。 由于巴里马歇尔和罗宾沃伦1982年的发现，使得原本慢性的、经常无药可救的胃溃疡变成了只需抗生素和一些其他药物短期就可治愈的疾病。,炭疽病菌摧毁整个世界邮政系统。 印度邮局分理员在孟买的国际邮件 分类中心小心翼翼处理邮件。,美国军方邮件设施因炭疽邮件恐慌而关闭,2001 美国炭疽邮

11、件恐慌,近年来微生物及传染性疾病相关事件,韩国出动军车在首都汉城附近发现口蹄疫的一座城镇大面积喷洒消毒剂。,口蹄疫与女王的鞋子,2003年全球爆发严重急性呼吸道综合症 （SARS）,2004年禽流感开始在全球流行,出现禽流感症状的婴儿在 越南河内的一家医院接受治疗,艾滋病疫情对全球的挑战,艾滋病疫情对全球的挑战,艾滋病疫情对全球的挑战,太年轻就面对死亡,艾滋病死亡者中有四分之一是儿童。,生命的渴望,艾滋病疫情对全球的挑战,2009年H1NI新型流感在全球流行,2011年肠出血性大肠杆菌感染 (O104:H4),2014年埃博拉出血热,截至到2014年9月13日共有5072例病例，死亡2495人

12、。,Mers-CoV,2015年中东呼吸综合征,其他近年来发现的一些新的传染性疾病,1977年 埃博拉病毒、嗜肺军团菌 1995年 庚型肝炎病毒 1996年 朊病毒 疯牛病 2003年 SARS 2009年H1N1型新型流感 2011年肠出血性大肠杆菌感染 2014 非洲埃博拉疫情 2015年 中东呼吸综合症 2016年 寨卡病毒,近三十年有近30种新的传染性疾病产生,生物性因素主要指病原微生物及寄生虫。 理化因素，如高温（或寒冷）、高压（或突然减压）、电流、辐射、机械力、噪声、强酸、强碱及毒物等。 营养因素。 遗传性因素，指染色体畸变或基因突变等遗传物质缺陷。 免疫因素，免疫反应过强、免疫缺

13、陷或自身免疫反应等免疫因素均可对机体造成影响。 社会心理因素，指紧张的工作，不良人际关系，恐惧、焦虑及愤怒等不良情绪反应。,主要的致病原因,微生物（Microbe, Microorganism ）各种各样以非细胞、单细胞或多细胞群体存在的，以及无细胞结构群体的低等生物。种类：非细胞型生物，病毒、亚病毒；单细胞生物，细菌、放线菌、立克次氏体、蓝藻，真菌，酵母等；多细胞生物，藻类、原生动物等。,微生物科学,个体最小；数量最多；分布最广；形态最简,变异最易；起源最早；胃口最大；抗性最强,发现最晚；食谱最广；休眠最长；界级最宽,繁殖最快；种类最多；,微生物的“生物界之最”,2. 微生物的主要特点,2.

14、1 体积小，比表面积大,杆菌宽度0.5微米，80个宽度=一根头发丝宽度；杆菌长度2微米，1500个头尾衔接=1颗芝麻长 大肠杆菌表面和体积比为人的30万倍,2.2 吸收多，转化快,由于微生物与外界环境接触面特别大，非常有利于微生物通过体表吸收营养和排泄废物。而且微生物所能利用的物质种类非常广泛，很多动植物不能利用的物质，甚至剧毒的物质，微生物都可以利用。 大肠杆菌在合适条件下每小时可以消耗相当于自身重量2000倍的糖，而人完成同样的量需要40年，乳酸菌每小时产一千到一万倍于自身细胞重量的乳酸，1个500千克的乳牛每天生产的蛋白质约1千克，同样重量的酵母菌每天能生产500000千克的蛋白质。 微

15、生物的这种特性已被人类利用生产大量有用的化工，医药产品或食品，为人类造福。同时微生物也被用于有害物质的转化，以及将不能利用的物质转变为植物的肥料。,2.3 生长旺，繁殖快,微生物的繁殖速度比高等生物快千万倍。在培养液中繁殖的细菌，数量可达到每毫升1亿到10亿个，最多达到100亿。 微生物的这一发酵特性在发酵工业上有重要意义，利用这一特性可以提高生产效率，缩短发酵周期。,微生物的代时与每日增殖率,微生物对极端环境的适应能力是高等生物无法比拟的。如多数细菌能耐0到-196度的低温，海洋深处的某些硫盐细菌可在250到300度的高温下正常生长；一些嗜盐菌可在饱和盐水中正常生活，产芽孢细菌和真菌孢子可在

16、干燥条件下保藏几十年、几百年甚至上千年。耐酸碱、耐缺氧、耐毒物、抗辐射、抗净水压等特性也很常见。 微生物容易受到外界条件的影响而发生性状变化，尽管变异发生的机会只有百万分之一到百亿分之一，但由于繁殖快，微生物可在短时间内产生大量变异的后代。利用之一特性，人类不断改良生产上应用的微生物 如青霉素的发酵水平由每毫升20单位上升到10万单位，这种产量的大幅度提高在动植物育种工作中是不可思议的。,2.4 适应性强，易于变异,2.5 分布广，种类多,在地球上无处不有，无孔不入。85km的高空，11km的海底，2000米深的地层，近300度的热泉，零下250度的环境下，都有微生物的存在。 人们正常生产生活的地方更是有大量微生物的存在。肥沃的土壤中每克有20亿个微生物。空气中的尘埃和水滴里也有很多微生物。 人烟稠密，家畜家禽聚集的地方空气中的微生物最多。 各种水域中也有无数的微生物。,湖水,广泛分布的微生物,