微生物学的发展史.pptx

胡健 扬州大学环境科学与工程学院,Email:huj,#,微生物学的发展史,微生物学的发展史,第1页,第一节 微生物基础概念,一、微生物发觉,1676,年，荷兰，,列文虎克,，单式显微镜（复制品）,微生物学的发展史,第2页,第一节 微生物基础概念,一、微生物发觉,A,、,C,、,F,、,Q,：杆 菌,E,：球 菌,H,：球菌聚集体,列文虎克向英国皇家学会信中,对细菌形态描绘,微生物学的发展史,第3页,第一节 微生物基础概念,二、微生物定义,细小肉眼看不见生物称,微生物,。,非细胞生物,原核生物,个别真核生物（真菌、藻类、原生动物）,微生物,微生物学的发展史,第4页,一、体积小，比表面积大,单位：,um(10,-6,m),或,nm(10,-9,m),2m,0.5m,杆菌,80,个杆菌肩并肩,总宽度,=1,根头发丝宽度,1500,个杆菌首尾相连,总长度,=1,粒芝麻长度,微生物体积大小,第二节 微生物特点,微生物学的发展史,第5页,不一样生物类型细胞大小比较,第二节 微生物特点,一、体积小，比表面积大,微生物与其它生物种类体积比较,动物模式细胞,动物细胞核,细菌,病毒,动物、植物和微生物个体大小尺度范围,微生物学的发展史,第6页,一、体积小，比表面积大,微生物比表面积,比表面积,：个体表面积与体积之比。,设定：,人,比表面积,=,1,则：,(,与人等重,),大肠杆菌,比表面积,=,30,万,第二节 微生物特点,设球菌半径,r=0.5m,球菌表面积,(S),4,2,3.1416,2,球菌体积,(V),4,3,3,0.236,3,比表面,=S/V,3.1416/0.5236=6,设球菌半径,2,球菌面积,(S),50.3,2,球菌体积,(V),33.5,3,比表面,=S/V,50.3/33.5,1.5,微生物学的发展史,第7页,二、吸收多，转化快,人（,50kg,）,5001000g/d,地鼠（体重,3g,）,3g/d,大肠杆菌 细胞重量,倍糖,/h,奶牛（,500kg,）合成,0.5kg,蛋白质,/24h,微生物细胞 合成本身重量,30-40,倍细胞物质,/24h,吸收多,转化快,第二节 微生物特点,微生物学的发展史,第8页,三、生长旺，繁殖速,大肠杆菌,在适当生长条件下,：,12.520,分钟 繁殖,1,代,每小时 分裂,3,代，由,1,个变成,8,个。,经,24,小时 分裂,72,代，重约,4722,吨,经,48,小时 可产生,2.210,43,个后代。,第二节 微生物特点,地球重,4000,倍,微生物代时及每日增殖率,微生物名称,代时,(,分,),温度,日增殖率,乳酸菌,38,25,2.71011,大肠杆菌,18,37,1.21024,根瘤菌,110,25,8.2103,枯草杆菌,31,30,7.21013,光合细菌,144,30,1.0103,酿酒酵母,120,30,4.1103,念珠藻,1380,25,2.1,硅藻,1020,20,2.64,小球藻,420,25,10.6,草履虫,642,26,4.92,微生物学的发展史,第9页,四、适应性强，易变异,1,、对营养物质利用上适应性。,2,、,对环境条件尤其是恶劣“,极端环境,”适应性。,耐,0,196,低温,耐,250,300,高温,耐盐（饱和盐水）,耐干燥（产芽孢细菌、真菌孢子）,耐酸碱、耐缺氧、耐毒物、抗辐射,适应性强,第二节 微生物特点,微生物学的发展史,第10页,四、适应性强，易变异,易变异,青霉素生产菌发酵水平,1940,年 每毫升,20,单位,年 每毫升,10,万单位,青霉素使用剂量：,1940,年,10,万元单位,/,次,1980,年：输液,80,万单位,/,次,年：输液,800,万,-1000,万单位,/,次,第二节 微生物特点,青霉素对金黄色葡,萄球菌最低抑制浓度,0.02g/ml,200g/ml,微生物学的发展史,第11页,五、分布广，种类多,微生物在自然界分布：,无处不在，无孔不入,分布广,土壤,空气,水域,生物体内外,极端环境,正常环境,高空,深海底,米深地层,温泉,第二节 微生物特点,微生物学的发展史,第12页,五、分布广，种类多,60,年前，中国人乘飞机采集了,160,米到,5300,米高空气样并分析了其中微生物公布情况。,第二节 微生物特点,微生物学的发展史,第13页,五、分布广，种类多,种类多,地球上微生物：预计有,100,万种以上,已发觉微生物：约有,10,万种,已开发利用微生物：约,1000,种,第二节 微生物特点,微生物微观性,研究伎俩限制,分离培养局限,微生物学的发展史,第14页,第三节 微生物在生物界地位,无细胞结构生物,病毒,具细胞结构生物,生物,原核生物,真核生物,真细菌,古细菌,真菌,藻类,原生动物,动物,植物,真细菌,真菌,藻类,原生动物,动物,植物,真核生物,古细菌,生物,沃氏,提出三域（三原界）分类系统,微生物学的发展史,第15页,一、史前时期（直观应用时期）,第四节 微生物学发展历史,春秋战国时期,微生物分解有机物质,沤粪积肥。,公元二世纪,神农本草经,白僵蚕治病。,公元,6,世纪 后魏贾思勰,齐民要术,谷物制曲、酿酒、制酱、造醋、腌菜。,豆科植物与其它作物轮作,微生物学的发展史,第16页,二、初创时期（形态学发展时期）,第四节 微生物学发展历史,（,17,世纪下半叶,十九世纪中叶）,使用显微镜观察微生物世界时期。,代表人物：,列文,虎克,贡献,:,（）发觉了微生物世界,（）科学地描述了微生物形态并阐述了它们繁茂性,微生物学的发展史,第17页,三、奠基时期（生理学发展时期）,第四节 微生物学发展历史,十九世纪下叶,相关微生物两个疑难问题：,1,、生物是自然产生吗？,2,、传染性疾病本质是什么？,微生物学的发展史,第18页,三、奠基时期（生理学发展时期）,第四节 微生物学发展历史,、巴斯德与自然发生学说,法国，化学家，路易斯,巴斯德,微生物学的发展史,第19页,三、奠基时期（生理学发展时期）,第四节 微生物学发展历史,、巴斯德与自然发生说,新鲜食品,搁置,细菌检定,无细菌,腐败食品,细菌检定,有细菌,由非生命物质自然发生,自然发生说,微生物学的发展史,第20页,三、奠基时期（生理学发展时期）,第四节 微生物学发展历史,、巴斯德与自然发生说,巴斯德反驳自然发生说三个试验,第一个试验,空,气,乙醇、醚混合物,棉纤维,沉淀物,检测,微生物学的发展史,第21页,三、奠基时期（生理学发展时期）,第四节 微生物学发展历史,、巴斯德与自然发生说,巴斯德反驳自然发生说三个试验,第二个试验,加热,营养液,密封,放置,细菌检测,无细菌检出,自然发生说质疑：无机物自然变为生命有机体必须提供新鲜空气,微生物学的发展史,第22页,三、奠基时期（生理学发展时期）,第四节 微生物学发展历史,、巴斯德与自然发生说,巴斯德反驳自然发生说三个试验,第三个试验,微生物学的发展史,第23页,三、奠基时期（生理学发展时期）,第四节 微生物学发展历史,、巴斯德与自然发生说,巴斯德反驳自然发生说三个试验,第三个试验,微生物学的发展史,第24页,三、奠基时期（生理学发展时期）,第四节 微生物学发展历史,、巴斯德与自然发生说,巴斯德反驳自然发生说三个试验,第三个试验,微生物学的发展史,第25页,、科赫与疾病病菌说,三、奠基时期（生理学发展时期）,第四节 微生物学发展历史,德国，乡村医生，科赫,微生物学的发展史,第26页,、科赫与疾病病菌说,三、奠基时期（生理学发展时期）,第四节 微生物学发展历史,健康者,病 者,接触传染物,感染得病,微生物学的发展史,第27页,、科赫与疾病病菌说,三、奠基时期（生理学发展时期）,第四节 微生物学发展历史,科赫相关试验,病原菌发觉,炭疽病,炭疽芽孢杆菌,科赫法则,(,证实某微生物是某疾病病原菌四项要求,),1,、在患病动物中存在可疑病原有机体，而健康动物中没有；,2,、可疑有机体在纯培养中生长；,3,、纯培养中可疑有机体细胞，能引发健康动物发病；,4,、可疑有机体被再次分离，而且和最初分离有机体一样；,微生物学的发展史,第28页,、科赫与疾病病菌说,三、奠基时期（生理学发展时期）,第四节 微生物学发展历史,主要贡献：,建立了疾病细菌说；,首创了细菌染色法；,首创了细菌纯培养,固体培养基,提出了著名,科赫法则。,微生物学的发展史,第29页,三、奠基时期（生理学发展时期）,第四节 微生物学发展历史,、贝耶林克,加富培养,、维诺格拉斯基,土壤微生物研究生态学观点和,原位研究,路线。,微生物学的发展史,第30页,四、发展时期（生物化学水平）,第四节 微生物学发展历史,始于二十世纪初代表人物：,E.Echner,（,1897,年）,酵母细胞,石英砂研磨,过 滤,滤液,葡萄糖,酵母细胞,酒精、,CO2,微生物学的发展史,第31页,五、成熟时期（分子水平）,第四节 微生物学发展历史,始于二十世纪五十年代,电子显微镜使用,DNA,发觉,微生物学的发展史,第32页,第五节 环境微生物学研究内容,一、自然环境中微生物多样性,二、自然环境中微生物生态学研究,三、污染环境中微生物生态学研究,四、废弃物生物处理中微生物学原理和方法研究,生物膜法 活性污泥法,环境微生物学：研究人类生存环境与微生物之间相互关系科学。,微生物学,环境生物学,环境微生物学,微生物学的发展史,第33页,第六节 学习环境微生物学意义,一、了解并揭示微生物在生态系统中地位与作用,二、防止或预防微生物对人类危害,三、开发、利用微生物以保护环境造福于人类,微生物学的发展史,第34页,