环境工程微生物学1绪论.ppt

环境工程微生物学环境工程微生物学李力李力 2010.9李李 力力2010.92010.9秘钨忠缉霹豆箍首阮影匙捐瞅篱奥潍急坎右萤员崔铝揭翅榨隐击哈末翟潮环境工程微生物学1绪论环境工程微生物学1绪论•教材教材 周群英、王士芬，《环境工程微生物学》（第三版），周群英、王士芬，《环境工程微生物学》（第三版），周群英、王士芬，《环境工程微生物学》（第三版），周群英、王士芬，《环境工程微生物学》（第三版），高等教育出版社高等教育出版社高等教育出版社高等教育出版社•参考书参考书1 1 王家玲等，环境微生物学（第二版），高等教育出王家玲等，环境微生物学（第二版），高等教育出版社版社2 周德庆，微生物学教程（第二版），高等教育出版周德庆，微生物学教程（第二版），高等教育出版社社3 3 沈萍等，微生物学（第二版），高等教育出版社沈萍等，微生物学（第二版），高等教育出版社4 Maier RM, Pepper IL, and Gerba CP, Maier RM, Pepper IL, and Gerba CP, EnvironmentalEnvironmental Microbiology（（2nd Edition ））, Academic Press, 2008 值乏父炒钥鄙图肃拍垣峨好洛虏猩绕奇噪癸寺龙炉宇鄂磐竣互及诸任硝客环境工程微生物学1绪论环境工程微生物学1绪论绪论绪论第一节第一节 学习目的、学习内容与学习方法学习目的、学习内容与学习方法•目的目的•内容内容•方法方法第二节第二节 微生物的概述微生物的概述•原核微生物与真核微生物原核微生物与真核微生物•微生物的分类和命名微生物的分类和命名•环境工程微生物类群环境工程微生物类群•微生物的特点微生物的特点鼎榨仗栓侦乎裸绘膨示厘嚎犹瞩半置躇们阑擒膀触团卵涕乒雨紊汹锻碾伯环境工程微生物学1绪论环境工程微生物学1绪论第一节第一节 学习目的、学习内容与学习方法学习目的、学习内容与学习方法•有机物的分解者有机物的分解者•无机物的转化者无机物的转化者•微生物合成与绿色化学微生物合成与绿色化学•微生物转化与能源微生物转化与能源•环境污染指示生物环境污染指示生物•微生物传感器微生物传感器•病原微生物病原微生物•微生物代谢产物微生物代谢产物•水华水华微生物与人类环境微生物与人类环境学习目的学习目的疼引况龄苏说将密普闪壁匆羚讶沟埔讫赂植能编藉京佯近苑氦俩目跑尝锰环境工程微生物学1绪论环境工程微生物学1绪论第一节第一节 学习目的、学习内容与学习方法学习目的、学习内容与学习方法学习目的学习目的 学科的需要学科的需要环境工程学环境工程学/环境科学环境科学 微生物学微生物学环境工程微生物学环境工程微生物学其他其他 ……音醒隔礁护荚却窍笆范光镁伐请传档宣否曲活辆诛麓匈边娄秋援啃桨挥当环境工程微生物学1绪论环境工程微生物学1绪论环境工程微生物学环境工程微生物学学习内容学习内容环境工程学环境工程学环境科学环境科学 微生物学微生物学对人类环境有益的微生物类群及有害的类群对人类环境有益的微生物类群及有害的类群研究对象研究对象冤娃颁驭得削娃腰哈翁扫赛饱篓拳碰缝张掳强腿缘炳梨柿占线蓬麻塞桂立环境工程微生物学1绪论环境工程微生物学1绪论环境工程微生物学学习内容环境工程微生物学学习内容对人类环境有益的微生物类群及有害的类群对人类环境有益的微生物类群及有害的类群形态构造形态构造章章1-3生理代谢生理代谢章章4遗传变异遗传变异章章6微生物生态微生物生态章章5、章、章7桩陕史誓雹悸荒读札彻豢河怕洼审脾夫偷撂藩荚贩台协冻泰斩多营屑模桶环境工程微生物学1绪论环境工程微生物学1绪论学习方法学习方法•记忆记忆 基本概念基本概念•理解理解 基本原理基本原理 应用实例应用实例•实验实验洋网趟魔可痰镀驭慑篮犯笛韩遭栖初尊堪何暗羊勇志失以窖怜胸味授彭蔫环境工程微生物学1绪论环境工程微生物学1绪论第二节第二节 微生物的概述微生物的概述原核微生物原核微生物 与与 真核微生真核微生物物按细胞的结构和遗传物质在细胞内的分布，可将生命按细胞的结构和遗传物质在细胞内的分布，可将生命有机体划分为有机体划分为原核生物原核生物和和真核生物真核生物比较内容比较内容原核微生物原核微生物真核微生物真核微生物有无真正的细胞核有无真正的细胞核 无（无（无核膜包围无核膜包围）） 有（有核膜包围）有（有核膜包围）有无分化的细胞器有无分化的细胞器无无有有是否进行有丝分裂是否进行有丝分裂核糖体类型核糖体类型否否70 S70 S是是80 S80 S卷购拌袭坛晾鹃弃吗选颊嘛踌溃衅刷经碍撑博尾卸涛裹抒夺中码狡反借季环境工程微生物学1绪论环境工程微生物学1绪论微生物微生物（（microorganism, microbe））微生物是指一切肉眼看不见或看不清楚而必须借助微生物是指一切肉眼看不见或看不清楚而必须借助显微镜观察的微小生物的总称。

显微镜观察的微小生物的总称个体微小（个体微小（（<0.1mm<0.1mm））、构造简单、低等生物）、构造简单、低等生物）按进化水平及性状差异可分为（按进化水平及性状差异可分为（p8,p8,表表1-11-1））原核微生物原核微生物原核微生物原核微生物 包括古菌及广义细菌（细菌、放线菌、蓝细菌、包括古菌及广义细菌（细菌、放线菌、蓝细菌、支原体、立克次体、衣原体）支原体、立克次体、衣原体）真核微生物真核微生物真核微生物真核微生物 包括真菌、原生动物、藻类、后生动物包括真菌、原生动物、藻类、后生动物非细胞结构微生物非细胞结构微生物非细胞结构微生物非细胞结构微生物 包括病毒、类病毒包括病毒、类病毒窑缺的惟缚砷喧省音穿辞味靴诺工碗稿篷压密阴蹈派蛀育摈征凰耗僵言寻环境工程微生物学1绪论环境工程微生物学1绪论蓝细菌蓝细菌细菌细菌真菌真菌藻类藻类病毒病毒原生动物原生动物丘屁理顿牢傅谎饲匙胶组一哩撬耘锌阐梳因脓惺奶栓剁索锥钢堕缀闪逛刷环境工程微生物学1绪论环境工程微生物学1绪论微生物的分类地位微生物的分类地位•动物界动物界- -植物界（细胞壁、光合作用、运动）植物界（细胞壁、光合作用、运动）•微生物并非分类学名词微生物并非分类学名词•Bergey’s Manual of Determinative Bacteriology 是国际公认的细菌分类权威著是国际公认的细菌分类权威著作作坠汉彭吃弓化错壤丰孔否沁啦阅螺溶根裹宠翘莫屎征琳牡窥薪苇素蚜鱼迟环境工程微生物学1绪论环境工程微生物学1绪论五界系统五界系统原核生物界原核生物界原生生物界原生生物界真菌界真菌界动物界动物界植物界植物界微生物的分类系统微生物的分类系统 1 两界系统两界系统 植物界和动物界植物界和动物界 2 三域系统三域系统 细菌、古生菌、真核生物细菌、古生菌、真核生物3原核生物界、原生生物界、原核生物界、原生生物界、真菌界、植物界和动物界真菌界、植物界和动物界 五界系统五界系统 （惠特克）（惠特克） （伍斯）） 4 六界分类系统六界分类系统 原核生物界、原生生物界、原核生物界、原生生物界、真菌界、植物界、动物界、真菌界、植物界、动物界、病毒界病毒界 （王大耜）（王大耜）娜状紊缨乡含畏簇剖精哈瘪实相佛锡蚁碳蘑阜雪佣估豹悔甚看惨经耪纱愈环境工程微生物学1绪论环境工程微生物学1绪论环境工程微生物类群环境工程微生物类群（（p8,p8,表表1-11-1））非细胞非细胞结构生物结构生物微生物微生物立克次体立克次体原核生物原核生物具细胞具细胞结构生物结构生物真核生物真核生物真菌界真菌界古菌古菌细菌细菌真核藻类真核藻类原生动物原生动物衣原体衣原体螺旋体螺旋体支原体支原体病毒病毒（酵母菌、霉菌）（酵母菌、霉菌）真细菌真细菌蓝细菌蓝细菌放线菌放线菌微型后生动物微型后生动物霓瞻擒谷戴博妇托蚊腋恨婿帆幌苑祁唉秃赘煮助阳惯彰依且扬津眩姿界尿环境工程微生物学1绪论环境工程微生物学1绪论微生物的分类和命名微生物的分类和命名 微生物的分类微生物的分类 按照微生物的生物属性及亲缘关系将其排成条理清楚按照微生物的生物属性及亲缘关系将其排成条理清楚的各种分类单元或分类群。

的各种分类单元或分类群 七级分类单元七级分类单元 例例 灰色链霉菌灰色链霉菌 界界 Kingdom 原核生物界原核生物界 门门 Phylum 亚门亚门/ / 超纲超纲 厚壁菌门厚壁菌门 (Tenericutes）） 纲纲 Class 亚纲亚纲/ / 超目超目 枝形细菌纲枝形细菌纲 （（Thallobacteria）） 目目 Order 放线菌目放线菌目 （（Actinomycetales）） 科科 Family 亚科亚科/ 族族 链霉菌科链霉菌科（（Streotomycetaceae）） /亚族亚族 属属 Genus 链霉菌属链霉菌属 （（Streptomyces）） 种种 Species 灰色链霉菌灰色链霉菌 （（S. griseus））椒钞铺畔奎痪绪室辐勺圣植腕龙幌哦咙拧请掀些凋脾馋咎蝗带附呼棱弊铬环境工程微生物学1绪论环境工程微生物学1绪论分类特征、分类依据、分类指标分类特征、分类依据、分类指标形态形态生理、生化反应生理、生化反应生态特性生态特性生活史特点生活史特点血清学反应血清学反应噬菌体的敏感性噬菌体的敏感性分子生物学指标分子生物学指标（（G+C）） % 16S rRNA 釉蒜尸琴遵冀压精邑菱蛤雇奴请灯虾臃字锗铆椿抹撑绵做豢芯小级吨抨仑环境工程微生物学1绪论环境工程微生物学1绪论种：种：种是一个基本分类单位，它是一大群表型特征高度相种是一个基本分类单位，它是一大群表型特征高度相似、亲缘关系及其接近、与同属内其他种有明显差异的似、亲缘关系及其接近、与同属内其他种有明显差异的菌株的总称。

菌株的总称菌株：菌株：由一个独立分离的单细胞（单个病毒粒子）繁殖而由一个独立分离的单细胞（单个病毒粒子）繁殖而成的纯种群体及其一切后代，或一种微生物的每一不同成的纯种群体及其一切后代，或一种微生物的每一不同来源的纯培养物均可称为该菌种的一个菌株来源的纯培养物均可称为该菌种的一个菌株 菌株命名菌株命名 E. coli K12种下分类单元种下分类单元 亚种亚种 subsp. (subspecies) 变种变种 var (variety) 型、类群型、类群 (form/group) 菌株、品系菌株、品系 (strain)矗镭洪恫醇蛆景慨弱胁此轮傈讳镊强痒支拄康烯寡汪十遥蛰坠逻起督盟什环境工程微生物学1绪论环境工程微生物学1绪论微生物的命名微生物的命名俗名俗名/ /通俗命名通俗命名学名学名/ /科学命名科学命名 《国际细菌命名法规》《国际细菌命名法规》•学名学名= =属名属名+ +种加词种加词（（ + +首次定名人首次定名人+ +现定名人现定名人+ +定定名年份）名年份）•使用拉丁词、希腊词或拉丁化外来词使用拉丁词、希腊词或拉丁化外来词（出版物中应（出版物中应排版为斜体，手写时加下划线）排版为斜体，手写时加下划线）•属名首字母大写属名首字母大写，为单数名词性；，为单数名词性；种名首字母小写种名首字母小写，，名词或形容词名词或形容词 例：大肠埃希氏菌（大肠杆菌）例：大肠埃希氏菌（大肠杆菌） Escherichia coli 枯草芽孢杆菌枯草芽孢杆菌 （枯草杆菌）（枯草杆菌） Bacillus subtilis 铜绿假单胞菌（铜绿假单胞菌（绿脓杆菌绿脓杆菌））Pseudomonas aeruginosa坦瓷附峰呢浚郭延籍椅柞秸良默酞土昆刑味赵汛蹬邮鳞败拙遣歌哉遵笑扒环境工程微生物学1绪论环境工程微生物学1绪论微生物的特点微生物的特点微生物具有的共性中以体形微小为中心微生物具有的共性中以体形微小为中心红杉红杉 350m 350m 蓝鲸蓝鲸 34m 34m 双生病毒双生病毒 12-18nm 12-18nm比面值比面值 人人= 1= 1，大肠杆菌，大肠杆菌 = 30 = 30万万大比面值有利于其跟周围环境进行物质、能量、信息交换大比面值有利于其跟周围环境进行物质、能量、信息交换10310210010-310-410-610-9km mmmµmnm动植物界动植物界微生物微生物特点特点1 个体微小个体微小体积小，比面值大体积小，比面值大比面值比面值=表面积表面积/体积体积纳米比亚硫磺珍珠菌（Thiomargarita amibiensis）隶绎窟张蹈现元射幸穷脯囱畏外咯径叶列档赔孽获递刊横有啄丝章钞愿挨环境工程微生物学1绪论环境工程微生物学1绪论微生物的特点微生物的特点特点特点2 代谢快，繁殖快代谢快，繁殖快大比面值带来巨大的营养物质吸收面、代谢废物排大比面值带来巨大的营养物质吸收面、代谢废物排泄面、环境信息的接受面泄面、环境信息的接受面发酵乳糖的细菌在发酵乳糖的细菌在1h1h内可分解其自重内可分解其自重1000-10,0001000-10,000倍倍的乳糖的乳糖产朊假丝酵母合成蛋白质的能力比大豆强产朊假丝酵母合成蛋白质的能力比大豆强100100倍，比倍，比食用公牛强食用公牛强1010万倍万倍 微生物因此成为人类的微生物因此成为人类的“活的化工厂活的化工厂”术犊选哦惫略寂锹燥牺乐次硝俗勾血涡想择葬胯根篡纶嘶僚锗全线霹见钻环境工程微生物学1绪论环境工程微生物学1绪论由于微生物吸收多，转化快，所以具极高的生长和由于微生物吸收多，转化快，所以具极高的生长和繁殖速度繁殖速度大肠杆菌大肠杆菌一个细胞重约一个细胞重约10 10 –1212 克，克，平均平均2020分钟繁殖一代分钟繁殖一代2424小时后：小时后： 23×24=4.722×1021个后代，重量达个后代，重量达47224722吨吨4848小时后：小时后：2.2 2.2 × 10 10 4343个后代，重量达个后代，重量达2.2 2.2 × 10 10 25 25 吨吨相当于相当于40004000个地球的重量！个地球的重量！谅想入隶炸溶景景哩愈问订余案见壳文蔫堰尊涯埋颤污悸亩偿昌羔赠铣忘环境工程微生物学1绪论环境工程微生物学1绪论南极南极Vostok湖冰芯样湖冰芯样 品中的微生物品中的微生物l海洋深处的某些硫细菌可在海洋深处的某些硫细菌可在250℃250℃，甚至，甚至300℃300℃高温下生长高温下生长l大多数细菌能耐大多数细菌能耐0 0~196℃196℃（液氮）的低温，甚至（液氮）的低温，甚至-253℃-253℃（液态氢）（液态氢）l某些嗜盐菌可在某些嗜盐菌可在32%32%的饱和盐水中正常生活的饱和盐水中正常生活l氧化硫硫杆菌可生长在氧化硫硫杆菌可生长在5-10% 的的H2SO4中中l脱碱硫杆菌生长最高脱碱硫杆菌生长最高pH=10.7,pH=10.7,某些青霉和某些青霉和曲霉可生长在曲霉可生长在pH=9-11pH=9-11条件下条件下特点特点3 适应强，易变异适应强，易变异 微生物对极端环境具有惊人的适应力微生物对极端环境具有惊人的适应力檀引哨介楚磁谆摈耘整炉藉加漂桅摧饰娥撮肘辨旦者遵庶捌硅恼赢湿北注环境工程微生物学1绪论环境工程微生物学1绪论 由于微生物个体小、结构简单、繁殖快、数量多且与由于微生物个体小、结构简单、繁殖快、数量多且与外界环境直接接触，即使是变异频率很低（外界环境直接接触，即使是变异频率很低（10-5~ 10-10），），也可在短时间中产生大量变异后代也可在短时间中产生大量变异后代青霉素的生产青霉素的生产20单位单位/ ml（（1943））50,000单位单位/ ml青霉素的用量青霉素的用量：：最高：最高：10万单位万单位/天（天（40年代）年代）数百万数百万-千万单位千万单位/次次犹拖挡挟栏浙案陷呸碾变眶重蛀打神同柑障翁扼座秧欺舰婆舜桩拆旁葛痹环境工程微生物学1绪论环境工程微生物学1绪论特点特点4 分布广，种类多分布广，种类多 人体肠道有人体肠道有100- 400种微生物，总数种微生物，总数>100万亿；万亿；科学家在南极冰下科学家在南极冰下3500米采集到微生物样品；在万米采集到微生物样品；在万米深海及万米高空都有微生物存在。

米深海及万米高空都有微生物存在 微生物因体积小，重量轻，可到处传播，微生物因体积小，重量轻，可到处传播， 地球上地球上除了火山中心，可分布于土壤、水体、大气、岩石除了火山中心，可分布于土壤、水体、大气、岩石……权拄崩苔婴砂颓帛绷醛脊队郸卡值咕焉挎堰洽夹能庆肋夏捏郭沽允妄哲尺环境工程微生物学1绪论环境工程微生物学1绪论虽然目前已定种的微生物只有大约虽然目前已定种的微生物只有大约1515万种，远较动植物为万种，远较动植物为少，但一般认为目前为人类所发现的微生物还不到自然界少，但一般认为目前为人类所发现的微生物还不到自然界中微生物总数的中微生物总数的1%1%细菌细菌真菌真菌原生动物原生动物藻类藻类病毒病毒芯骄翱寄乌响斡掷慑蛔搪初伐哑在赤里押锚商铂帝渡敲们匠窖质股袋闽庐环境工程微生物学1绪论环境工程微生物学1绪论微生物绝对种数多微生物绝对种数多微生物代谢类型多微生物代谢类型多种类多种类多微生物代谢产物多微生物代谢产物多个体小，比面值大个体小，比面值大代谢快，繁殖快代谢快，繁殖快适应强，易变异适应强，易变异分布广，种类多分布广，种类多小结小结 微生物的特点微生物的特点奴亏提矣筹呢雇烷绿孕后锦优堡纵庄数偿边熟祈聪奥歌肆模做愚涡笨身徘环境工程微生物学1绪论环境工程微生物学1绪论课后复习题课后复习题•P9：： 4、、6•什么是微生物？原核微生物？真核微生物什么是微生物？原核微生物？真核微生物？？•环境工程微生物包括哪些主要类群？环境工程微生物包括哪些主要类群？•如何理解微生物的种类多？如何理解微生物的种类多？ 衣崭酷完鞋炙勿友痘捷耳垛词灰衫舵恒奢聋竣儒阁吧遇纫睹悯忽贩爹看锻环境工程微生物学1绪论环境工程微生物学1绪论。