1、第一章第一章 微生物的五大共性微生物的五大共性微生物的五大共性微生物的五大共性1.1.体积小,面积大(体积小,面积大(Small volume,large surface area););2.吸收多,转化快(吸收多,转化快(Fast absorption and conversion););3.生长旺,繁殖快(生长旺,繁殖快(Rapid duplication and growth););4.适应强,易变异(适应强,易变异(Strong adaptability););5.分布广,种类多(分布广,种类多(Widespread distribution and diversified speci
2、es)。)。病毒0.2 m杆状细菌0.52.0 m支原体立克次氏体衣原体0.20.5 m放线菌菌丝直径霉菌菌丝直径 210m酵母15530 m1.体积小、面积大1.体积小、面积大比面=面积/体积乳酸杆菌 120,000豌豆 6.0鸡蛋 1.5体重200磅的人 0.3微生物的五大共性微生物的五大共性How about you?2.吸收多,转化快吸收多,转化快3克克地地鼠鼠每每天天消消耗耗与与体体重重等等重重的的粮粮食食;1克克闪绿蜂蜂鸟每每天天消消耗耗两两倍倍于于体体重重的的粮粮食食;大大肠杆杆菌菌每小每小时消耗消耗2000倍于体重的糖。倍于体重的糖。发发酵酵乳乳糖糖的的细细菌菌在在1小小时时内
3、内就就可可以以分分解解相相当当于于其其自身重量自身重量1,00010,000倍的乳糖,产生乳酸;倍的乳糖,产生乳酸;1公公斤斤酵酵母母菌菌体体,在在一一天天内内可可发发酵酵几几千千公公斤斤的的糖,生成酒精。糖,生成酒精。Echerische coli(大大肠肠杆杆菌菌)细细胞胞1520 1520 分分钟钟内内分分裂裂一一次(次(2424小时小时7272代即生成代即生成4,722104,722109 9万个细菌)。万个细菌)。一一头头500500公公斤斤重重的的牛牛增增加加的的蛋蛋白白质质为为0.40.4公公斤斤/天天,而而500500公公斤斤的的酵酵母母菌菌在在2424小小时时内内至至少少可可
4、形形成成5000050000公公斤斤的的蛋白质。蛋白质。应用在发酵工业上应用在发酵工业上生产效率高,发酵周期短生产效率高,发酵周期短微生物的五大共性微生物的五大共性How fast can you grow?3.生长旺,繁殖快生长旺,繁殖快表表13若干微生物的代时及每日增殖率若干微生物的代时及每日增殖率微生物名称微生物名称代代时每日分裂次数每日分裂次数温度温度每日增殖每日增殖率率乳酸菌乳酸菌38分分38252.71011大大肠杆菌杆菌18分分80371.21024根瘤菌根瘤菌110分分13258.2103枯草杆菌枯草杆菌31分分46307.01013光合光合细菌菌144分分10301.0103
5、酿酒酵母酒酵母120分分12304.1103小球藻小球藻7小小时3.42510.6念珠藻念珠藻*23小小时1.04252.1硅藻硅藻17小小时1.4202.64草履虫草履虫10.4小小时2.3264.92*为念珠念珠蓝菌属菌属(Nostoc)的旧称,与的旧称,与细菌同属原核生物。菌同属原核生物。(适应极端环境,如高浓度盐水、高温、低温、适应极端环境,如高浓度盐水、高温、低温、缺氧等缺氧等)微生物的五大共性微生物的五大共性 4.适应强,易变异适应强,易变异突突变变频频率率一一般般为为10-510-10,但但因因繁繁殖殖快快,数数量量多多,与与外外界界环环境境直直接接接接触触,因因而而在在短短时时
6、间间内内可可出出现现大大量量变变异的后代。异的后代。青霉素产量变异、耐药性变异举例青霉素产量变异、耐药性变异举例例例如如,青青霉霉素素生生产产菌菌Penicilliumchrysogenum(产产黄黄青青霉霉)的的产产量量1943年年为为每每毫毫升升发发酵酵液液中中含含20单单位位青青霉霉素素,40多多年年来来,经经过过世世界界各各国国微微生生物物遗遗传传育育种种工工作作者者的的不不懈懈努努力力使使该该菌菌产产量量变变异异逐逐渐渐积积累累,加加上上发发酵酵条条件件的的改改进进,目目前前世世界界上上先先进进国国家家的的发发酵酵水水平平每每毫毫升升已已超超过过5万万单单位位,甚甚至至接接近近10万
7、万单单位位。微微生生物物的的数数量量性性状状变变异异和和育育种种使使产产量量提提高高的的幅幅度度之之大大,是是动动植植物物育育种种工工作作中中绝绝对对不不可可能能达达到到的的。正正因因为为如如此此,几几乎乎所所有有微微生生物物发发酵酵工厂都十分重视菌种选育工作。工厂都十分重视菌种选育工作。微生物的五大共性微生物的五大共性5.分布广,种类多分布广,种类多分布广:如分布广:如:万米深海、万米深海、8585公里高空、公里高空、地地层下下128128米米和和427427米沉米沉积岩中都岩中都发现有微生物存在。有微生物存在。微生物的种数,据微生物的种数,据1972年:年:类型型低限低限倾向种数向种数高限
8、高限病毒与立克次氏体病毒与立克次氏体1,2171,2171,217支原体支原体424242细菌与放菌与放线菌菌1,0001,5001,500蓝细菌菌1,2271,5001,500藻藻类15,05123,10023,100真菌真菌37,17547,30068,939原生原生动物物24,06824,06830,000总数数79,78098,727127,298微生物种类多主要表现在以下几个方面:微生物种类多主要表现在以下几个方面:微生物种类多主要表现在以下几个方面:微生物种类多主要表现在以下几个方面:q物种的多样性;物种的多样性;q生理代谢类型的多样性;生理代谢类型的多样性;q代谢产物的多样性代谢
9、产物的多样性;q遗传基因的多样性;遗传基因的多样性;q生态类型的多样性。生态类型的多样性。分布广,种类多分布广,种类多微生物的五大共性微生物的五大共性更重要的是在于微生物的生理代谢类型多、代谢产物更重要的是在于微生物的生理代谢类型多、代谢产物种类多。种类多。微生物具有以下五大共性:微生物具有以下五大共性:微生物具有以下五大共性:微生物具有以下五大共性:体积小,面积大;体积小,面积大;吸收多,转化快吸收多,转化快;生长旺,繁殖快生长旺,繁殖快;适应强,易变异适应强,易变异;分布广,种类多分布广,种类多总总 结结1 1、微生物有哪五大共性,其中最基本的是哪一个,、微生物有哪五大共性,其中最基本的是
10、哪一个,何故?何故?2 2、试分析微生物五大共性对人类的利弊?、试分析微生物五大共性对人类的利弊?3 3、微生物有哪些为一般动植物所没有的独特代谢、微生物有哪些为一般动植物所没有的独特代谢类型?它们有何理论和实践意义?类型?它们有何理论和实践意义?4 4、举例说明微生物容易变异的特性。、举例说明微生物容易变异的特性。5 5、举例说明微生物在其他生物所不易或不能生存、举例说明微生物在其他生物所不易或不能生存条件下的正常存在。条件下的正常存在。6 6、有人说:、有人说:“人类至今已发现的微生物,其数量人类至今已发现的微生物,其数量至多不超过实际存在数的至多不超过实际存在数的1/10”1/10”,你认为这一说法,你认为这一说法是否有充分的根据?是否有充分的根据?复习思考题复习思考题