環(huán)境工程微生物學緒論

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1、環(huán)境微生物學授課專業(yè)：12海洋資源與環(huán)境學時安排：理論48學時，實驗16學時授課教師：杜宗軍趙麗華duzongjun@yahoo.com環(huán)境微生物學參考書目：1、現(xiàn)代微生物學劉志恒主編科學出版社2008年第二版2、微生物與水處理工程李軍等編著化學工業(yè)出版社2002年第一版環(huán)境微生物學期刊：1、微生物學通報、微生物學報2、AppliedandEnvironmentalMicrobiology3、EuropeanJournalofMicrobiology緒論四微生物學的發(fā)展史一微生物的基本概念二微生物的特點三微生物在生物界的地

2、位六環(huán)境微生物學的研究內(nèi)容七學習環(huán)境微生物學的意義五微生物學的發(fā)展與人類進步羅伯特.胡克的顯微鏡英國一位名叫羅伯特·胡克(RobterHooke，1635—1703)的物理學家，在前人的基礎(chǔ)上，制作了一臺當時世界上最好的復式顯微鏡。首次提出“細胞”一詞。一微生物的基本概念1、微生物的發(fā)現(xiàn)1664年，RobterHooke用原始的顯微鏡對生長在皮革表面及薔薇枯葉上的霉菌進行了觀察。一微生物的基本概念1、微生物的發(fā)現(xiàn)1676年，微生物學的先驅(qū)荷蘭人列文虎克（Antonievanleeuwenhoek）首次觀察到了細菌。他沒有上

3、過大學，是一個只會荷蘭語的小商人，但卻在1680年被選為英國皇家學會的會員。［FellowoftheRoyalSociety（F.R.S.）］一微生物的基本概念1、微生物的發(fā)現(xiàn)(1632.10－1723.08)列文虎克利用業(yè)余時間制造過400多架單式顯微鏡和放大鏡，放大率一般為50~200倍，一微生物的基本概念1、微生物的發(fā)現(xiàn)A、C、F：桿菌E：球菌H：球菌的聚集體列文虎克向英國皇家學會的信中對細菌形態(tài)的描繪一微生物的基本概念2、微生物的定義微生物是所有肉眼看不見或看不清楚的微小生物的統(tǒng)稱，是一些個體微小、構(gòu)造簡單的低等生

4、物。非細胞生物（病毒、類病毒）原核微生物（細菌、古生菌）部分真核生物（真菌、藻類、原生動物）微生物菌：jun一聲，低等生物名；如：真菌、細菌jun四聲，就是蕈xun，大型真菌（傘菌類）1、體積小，比表面積大單位：um(10-6m)或nm(10-9m)2μm0.5μm桿菌1500個桿菌首尾相連總長度=1粒芝麻的長度微生物的體積大小二微生物的特點不同生物類型細胞大小的比較二微生物的特點1、體積小，比表面積大微生物與其它生物種類的體積比較動物的模式細胞動物細胞核細菌病毒1、體積小，比表面積大微生物的比表面積比表面積：個體的表面積

5、與體積之比。二微生物的特點設(shè)球菌半徑r=0.5μm球菌表面積(S)＝4πｒ2＝3.1416μｍ2球菌體積(V)＝4／3πｒ3＝0.236μｍ3比表面=S/V＝3.1416/0.5236=6設(shè)球菌半徑ｒ＝2μｍ球菌面積(S)＝50.3μｍ2球菌體積(V)＝33.5μｍ3比表面=S/V＝50.3/33.5＝1.52、吸收多，轉(zhuǎn)化快人（50kg）500~1000g/d地鼠（體重3g）3g/d大腸桿菌細胞重量2000倍糖/h奶牛（500kg）合成0.5kg蛋白質(zhì)/24h微生物細胞合成自身重量30-40倍的細胞物質(zhì)/24h吸收多轉(zhuǎn)

6、化快二微生物的特點3、生長旺，繁殖快大腸桿菌在合適的生長條件下：12.5~20分鐘繁殖1代每小時分裂3代，由1個變成8個。經(jīng)24小時分裂72代，重約4722噸經(jīng)48小時可產(chǎn)生2.2×1043個后代。二微生物的特點地球重的4000倍世界上絕大多數(shù)生命都在忍饑挨餓4、適應強，易變異1、對營養(yǎng)物質(zhì)的利用上的適應性。2、對環(huán)境條件尤其是惡劣的“極端環(huán)境”的適應性。耐0～－196℃低溫耐113℃的高溫耐鹽（飽和鹽水）耐干燥（產(chǎn)芽孢細菌、真菌孢子）耐酸堿、耐缺氧、耐毒物、抗輻射適應性強二微生物的特點四、適應性強，易變異易變異青霉素生產(chǎn)

7、菌的發(fā)酵水平1940年每毫升20單位2000年每毫升10萬單位青霉素的使用劑量：1940年10萬單位/次1980年：輸液80萬單位/次2000年：輸液800萬-1000萬單位/次二微生物的特點青霉素對金黃色葡萄球菌最低抑制濃度0.02μg/ml200μg/ml細菌抗藥性的產(chǎn)生：五、分布廣，種類多微生物在自然界的分布：無處不在分布廣土壤空氣水域生物體內(nèi)外極端環(huán)境正常環(huán)境高空深海底2000米深的地層溫泉二微生物的特點物種的多樣性;代謝產(chǎn)物種類多；微生物的生理代謝類型多；遺傳基因的多樣性;生態(tài)類型的多樣性;雖然目前已定種的微生物

8、只有大約10萬種，遠較動植物為少，但一般認為目前為人類所發(fā)現(xiàn)的微生物還不到自然界中微生物總數(shù)的1%種類多雖然目前已定種的微生物只有大約10萬種，遠較動植物為少，但一般認為目前為人類所發(fā)現(xiàn)的微生物還不到自然界中微生物總數(shù)的1%種類多5、分布廣，種類多種類多地球上的微生物：估計有300萬種以上已發(fā)現(xiàn)的微生物