化学微生物学课件第1章.ppt

1、化学微生物学化学微生物学主讲教师：蔡小玲主讲教师：蔡小玲 Email: Tel:13928810939Why should we study chem-microbiology?Whats the arrangement for the teaching?IntroductionH1N1凤凰资讯 国际 专题 甲型流感A/H1N1(猪流感)疫情全球蔓延 最新报道 正文全球甲型H1N1流感疫情及防控一周动态(9月7日至13日)2009年09月13日 12:43新华网【大 中 小】 【打印】 共有评论0条新华网北京9月13日电疫情动态疫情动态 世界卫生组织11日在每周一次的最新通报中说，目前不论是在

2、南半球还是在北半球，甲型H1N1流感病毒仍是最为流行的流感病毒。目前甲型H1N1流感已造成全球至少3205人死亡，但仍无迹象显示流感病毒因发生变异导致毒性增强或致死率增高。 最新通报说，截至目前，美洲地区报告的甲型流感死亡人数仍最多，达到2467人。非洲地区报告的死亡人数最少，为35人。不过，过去一周世卫组织所辖全球六大地区的甲型流感死亡人数均有所上升。 世卫组织说，目前全球报告的甲型H1N1流感确诊病例总数超过277万，但由于许多疫情严重的国家已不再统计新增病例，这个数字显然比实际感染数字要低得多。 截至11日，巴西又有几个州出现了新增甲型H1N1流感死亡病例。虽然圣保罗州近日没有发现新的死

3、亡病例，但是该州已有261人死于甲型H1N1流感，死亡人数在巴西各州中仍居首位。 哥伦比亚是南美洲第一个发现甲型H1N1流感确诊病例的国家。哥伦比亚社会保障和卫生部8日发布公告说，哥伦比亚甲型H1N1流感死亡人数已升至43人。 英格兰是英国甲型H1N1流感疫情的“重灾区”，该地区人口约占英国总人口的90。英国卫生部10日公布的最新疫情通报显示，截至6日的一周，英格兰新增甲型H1N1流感患者3000人，与前两周的约5000人相比，疫情进一步缓和。 法国卫生部说，一周以来，法国甲型H1N1流感病毒的传播速度正在“加快”，预计9月底法国将出现甲型H1N1流感的第一轮患病高峰。 甲型H1N1流感死亡病

4、例在印度呈上升趋势。印度卫生部门说，截至12日全国新增11例甲型H1N1流感死亡病例，这使印度全国甲型H1N1流感死亡人数升至172人。柬埔寨卫生部传染病防控中心11日证实，柬埔寨甲型H1N1流感确诊病例已增至46例。柬埔寨卫生部指出，由于最近发现的甲型H1N1流感患者多数为当地柬埔寨人，因此这一流感疫情有可能在柬埔寨不断蔓延，希望有关部门加强防范措施。 防控措施防控措施 世界各国正在积极准备应对今年秋季可能发生的甲型H1N1流感第二波疫情。各国防疫重点一方面是继续监测病毒的传播和发病特点等重要信息，另一方面积极储备疫苗和抗流感药物，抓紧开展甲型H1N1流感疫苗的临床试验，确定对不同人群的疫苗

5、接种优先级别。 中国于7日批签了第一批可以实施免疫接种的合格疫苗产品，使得中国成为世界上第一个可以应用甲型H1N1流感疫苗的国家。其他国家的疫苗审批和接种工作也已进入倒计时阶段。 欧盟委员会负责卫生事务的委员瓦西利乌11日在布鲁塞尔主持召开了7国集团（加拿大、法国、德国、意大利、日本、英国、美国）和墨西哥卫生部长及世界卫生组织代表等参加的特别会议。瓦西利乌表示，欧盟成员国今年秋天在做好应对季节性“普通”流感准备的同时，还应做好应对甲型H1N1流感的准备。欧盟27国卫生部长将在10月举行特别会议，以便就甲型H1N1流感的预防措施，特别是就确定优先接种流感疫苗的群体达成一致意见。 另外，世界卫生组

6、织东南亚地区卫生部长年度会议10日宣布，与会的孟加拉国、印度、斯里兰卡、印度尼西亚、泰国等11个国家已就防控甲型H1N1流感达成行动纲要。会议强调，应该让公众进一步认识到自我卫生防疫措施的重要性。针对学校防控甲流的做法，会议认为只要能及时诊断出患病学生并将其隔离在家即可，不必关闭学校。 研究动态研究动态 世界卫生组织战略咨询专家组曾发布报告认为，鉴于人们对于甲型H1N1这一新型流感病毒完全没有免疫力，因此可能需要先后注射两剂疫苗才能达到较佳的预防效果。但是美国、英国和澳大利亚针对甲型H1N1流感疫苗的最新初步研究结果显示，注射一剂疫苗就能为人体提供足够的免疫保护。 很多医学专家都表示，如果进一

7、步临床试验能确认这一新的研究成果，那么对世界范围内的甲型流感防控都将是一个好消息，因为这将极大地缓解目前疫苗紧缺的局面。 近期法国有人认为，如果法国不能赶在甲型流感第二波发作前大规模接种疫苗，那么在有更多人感染甲型流感后，随后的接种将意义不大。针对这种说法，法国巴斯德研究所病毒学家克洛德哈农9日说，即使在今年秋冬季的甲型流感疫情接近尾声时疫苗才能上市，人们依然有必要接种，因为甲型流感疫情将在今年秋冬季持续相当长一段时间，也不能排除明年秋冬季甲型流感再次发作，因此晚些时候接种甲型流感疫苗对此后的长期防疫仍有积极作用。 英国研究人员10日报告说，与普通流感病毒相比，甲型H1N1流感病毒有更强附着在

8、细胞上的能力，能够直接与肺部深处的细胞结合并产生破坏作用。这一研究成果有助于解释为什么甲型流感病毒的传播能力相对更强。 美国研究人员10日在科学杂志网络版上公布研究成果称，甲型H1N1流感病毒的传播能力比季节性流感病毒要强。与成年人相比，孩子更容易被感染，因此他们应优先接种疫苗，且越早越好。 关于对甲型关于对甲型H1N1流感防控工作实行零报告制度的通知流感防控工作实行零报告制度的通知各学院、实体系：目前，甲型H1N1流感疫情已成为全球高度关注的突发公共卫生事件，防控甲型H1N1流感疫情形势十分严峻。为有效开展我校甲型H1N1流感的防控工作，切实保障学生身体健康和生命安全，根据上级的部署和要求，

9、经研究决定，从9月7日起实行学生甲型H1N1流感防控工作实行零报告制度。一、报告办法各院系主管学生工作的党委/党总支副书记负总责，确定一名联系人，严格按照工作要求，于每天下午5点前将本院系学生当天的信息报送学生处综合科。二、填写健康申报表要求所有新生和返校学生均须在开学报到和注册时，及时向所在院系报告身体状况，主动承担防控甲型H1N1流感的个 关于网络上报甲型关于网络上报甲型H1N1流感病例的通知流感病例的通知各院系、学生处、研究生院管理处、附属学校、校区门诊部：近日，广东省教育厅启动“广东省学校和托幼机构甲型H1N1流感病例报告系统”（粤教体函20092号文），实行全省学校及托幼机构甲型H1

10、N1流感网络上报。为加强我校疫情监测和报告工作, 结合省教厅的文件精神，现通知如下：一、报告内容：一、报告内容： 根据“广东省学校和托幼机构甲型广东省学校和托幼机构甲型H1N1流感病例报告系统流感病例报告系统”（见附件）的内容每天填报（人数统计栏目不必填）。 http:/ H1N1专题网 美国CDC5月2日在其官方网站上公布了新近确认的甲型H1N1流感（A型H1N1流感）病毒 近年来重大的危害性微生物近年来重大的危害性微生物AIDS2002年SARS结核分枝杆菌(M.tuberculosis)，俗称结核杆菌，是引起结核病的病原菌。可侵犯全身各器官，但以肺结核为最多见。结核病至今仍为重要的传染病

11、。估计世界人口中1/3感染结核分枝杆菌。据WHO报道，每年约有800万新病例发生，至少有300万人死于该病。登革热病毒三维结构登革热病毒三维结构 登革病毒（Dengue virus, DEN）是登革热、登革出血热/登革休克综合征（DHF/DSS）的病原体，以埃及伊蚊和白纹伊蚊为传播媒介，广泛流行于全球热带及亚热带的60多个国家和地区，每年超过一亿人受感染，25亿以上的人受到威胁。 登革热病毒是小型黄病毒，属于黄热病毒属，能引起登革热急性传染病，通常由在白天叮咬人的埃及伊蚊和白纹伊蚊传播，登革热病毒能够引起一系列临床症状，包括有生命危险的失血性休克综合征和较少见的伴有肝衰与脑病的急性肝炎。感染登

12、革热病毒轻则突然发热、剧烈肌肉疼痛、骨关节痛，重则广泛出血、迅速休克。 Purdue大学的病毒学家Richard Kuhn、结构生物学家Michael Rossman以及他们的同事破译了登革热病毒的机构，以期找到防止细胞感染病毒的方法。研究小组在蚊子细胞培养物中培养了一组弱化的登革热病毒株系。将样品冷冻，然后在电子显微镜下观察病毒颗粒。记录下526个病毒颗粒各方位的图像后，研究人员重建出单个病毒颗粒的模糊图像。利用其它研究人员有关登革热近缘病毒蛋白外壳的三维结构的数据，他们编写出锐化模糊图像的计算机程序。 这是第一个黄病毒家族成员的完整结构图，图像显示登革热病毒是一个多层次、足球状多层次、足球

13、状的结构，缺少许多人类病毒独有的长尖凸出。有关结果发表细胞杂志上。与其它病毒一样，登革热病毒的基因组包被在蛋白质外壳中，周围环绕着一层脂膜。但异常的是，登革热病毒的基因组依基因组依次被次被90张盔甲状的蛋白质外壳紧紧包被张盔甲状的蛋白质外壳紧紧包被。这些盔甲如此“贴身”，科学家们不禁感到吃惊，显然，重重包被的外壳使得登革热病毒更难感染细胞。但Rossman说，病毒可以跨越这个屏障：细胞吞噬病毒并将病毒“诱骗”到脂囊泡中后，病毒膨胀，挣裂其蛋白盔甲，这样病毒的脂膜就可与细胞的脂囊泡结合，释放出病毒，病毒得以在细胞内增殖。最重要的一点是蛋白质外壳究竟是如何装配形成登革热病毒的贴身盔甲的，法国国家科

14、学研究中心的结构病毒学家Flix Rey认为。“这是一大贡献。”这项发现与Rey早期的研究结合起来，向人们展示了阻止病毒入侵细胞的新方法。登革热病毒致病机理图解登革热病毒致病机理图解 化学与生物学联合，是生命科学研究发展的必然结果 微生物作为基础生物科学及应用科学，在生命、医药等领域是重要的研究工具，所以化学微生物学也就相应成为化学生物学专业重要的基础课程Why?HGP对人类的影响对人类的影响2002年 “登月计划”人类基因计划(human genproject, HGP)完成了对人类30亿对核苷酸的序列测定工作,这是人类第一次在分子水平全面认识自己。同时，HGP的研究结果极大地影响了医学、药

15、学、生物学等领域。 HGP的完成，药物的靶标分子从原先的不足500个发展到具有潜在活性20005000个. 21世纪的新药研究,先导化合物的设计已经成为热点。在目前众多新药研究方法中, “基于靶标结构的合理药物设计”备受关注，具有很大的潜力。HGP对人类的影响对人类的影响2001年，美国国立卫生研究院下属的国家癌症研究所（NCI）启动了一个计划，希望全世界的科学家将所有小分子化合物的结构及其生物学效应或与蛋白质作用的信息，存入一个公共的数据库。这个公共数据库被称为“化学银行”（ChemBank）。“化学银行化学银行”（ChemBank） Two major reasonsMicrobiolog

16、y deals with many important practical problems in medicine, agriculture, and industry. Chem-biology and genetic study As a basic biological science As an applied biological science Provides research toolsThe importance of microbiologyMicrobes impinge on all aspects of life, just a few of these are l

17、isted below:The environmentMedicineFoodBiotechnologyResearchThe importance of microbiology1. The environment2. Medicine3. Food4. Biotechnology5. ResearchPress here to continue Microbes are responsible for the cycling of carbon, nitrogen and phosphors (geochemical cycles), all essential components of

18、 living organisms . They are found in association with plants in symbiotic relationships, maintain soil fertilitv and may also be used to clean up the environment of toxic compounds (bio-remediation etc). Some microbes are devastating plant pathogens , which destroy important food crops, but others

19、may act as biological control agents against these diseases.The disease-causing ability of some microbes such as smallpox. (Variola virus), cholera (Vibrio cholera bacteria) and malaria (Plasmodium protozoa) is well known. However, microorganisms have also provided us with the means of their control

20、 in the form of antibiotics and other medically important drugs.Microbes have been used for thousands of years, in many processes, to produce food, from brewing and wine making, through cheese production and bread making, to the manufacture of soy sauce . At the other end of the scale, microbes are

21、responsible for food spoilage, and disease-causing microbes are frequently carried on food .Traditionally microbes have been used to synthesize many important chemicals such as acetone and acetic acid More recently he advent of genetic engineering techniques has led to the cloning of pharmaceuticall

22、y important polypeptides into microbes, which may hen be produced on a large scale.Microbes have been used extensively as model organisms for the investigation of biochemical and genetical processes as they are much easier to work with than more complex animals and plants. Millions of copies of the

23、same single cell can be produced in large numbers very quickly and at low cost to give plenty of homogeneous experimental material. An additional advantage is that most people have no ethical objections to experiments with these microorganisms.MicrobiologyBacteriologyProtozoologyParasitologyMicrobia

24、l MorphologyMycologyVirologyPhycology or AlgologyMicrobial physiologyMicrobial taxonomyMicrobial geneticsMolecular biologyMicrobial ecologyFig.1-2 Microbiological research area and branch化学和微生物结合的应用举例化学和微生物结合的应用举例 对有害微生物的控制 对有益微生物的利用图11 SARS-CoV电镜照片及结构示意图 Fig. 1-1 Electron microscopic photograph of

25、SARS-CoV and its model structure例1：对有害微生物的控制利用化学遗传学筛选SARS抑制剂 香港大学的研究人员.对化合物库中的50240个化合物进行筛选并且发现有104个化合物具有成为这种病毒的抑制剂的潜力。 在这些化合物中，有两种化合物靶向病毒的蛋白酶、7个化合物靶向解旋酶，还有18个化合物靶向一种病毒进入细胞时所需的蛋白质。 这项研究为研究人员提供了一个新型的具有抗SARS病毒生物活性的小分子库。 微生物基因组学微生物基因组学 新能源（生物燃料）；检测污染物的环境监督；防止生物战和化学战；安全有效地清除有毒废物 1994年，美国能源部利用基因组工程研究形成的新

26、能源启动了微生物基因组计划，对有益于能源生产、改善环境、减少有毒废物和工业加工的细菌进行基因组测定。例2：对微生物的有效利用我校生科院和化学学院联合完成了国家863科技项目：海洋微生物先导化合物的发现及筛选。由此为基础我校化学学院与中山医联合又申请了10多个国家级研究课题，有抗肿瘤的，抗结核病的，脑神经方面的，心血管方面等多个方向。例例3：我校微生物与化学结合的典范：我校微生物与化学结合的典范完成以上项目涉及到的技术： 微生物纯种分离培养 化合物分离鉴定 化合物药理筛选等等课程的起源与设想 02级网络班，05开微生物学；04年开始招生，06、07年上了两年化学微生物学，06级即08年第三届有了

27、基本讲义 现代生物学是建筑在分子水平上的生物学，而化这是研究分子的科学，所以化学与生物学的结合是必然的。微生物学是生物学的重要基础分支，所以化学微生物学也是极其重要的分支学科。 微生物起源及化学微生物（第1周） 微生物种类及形态结构（ 第2至5周）（第2周中秋放假） 病毒（ 第6周） 微生物营养与培养（ 第7、8周） 微生物生长及其化学调控（ 第9、10周）Arrangement 中期考核（第11周 ） 微生物的代谢与发酵（第12、13周） 微生物转化（第14周） 微生物生物活性物质及其药理筛选（第15周） 总复习（第16周）Arrangement第一章第一章 微生物起源及化学微生物微生物起源

28、及化学微生物 一、什么是微生物 二、微生物学的发展历史 1、微生物的发现者列文虎克 2、微生物的自生论破灭巴斯德 3、纯培养方法的建立科赫 4、微生物学中特殊领域的出现 三、化学微生物学课程的主要内容设置与特色（第一周） 第二章第二章 微生物种类及形态结构微生物种类及形态结构 一、原核微生物形态结构（3节，第二周） 二、真核微生物形态结构（3节，第三周） 三、微生物的分类和鉴定（2节，第四周） 四、显微镜（1节）第三章第三章 病毒病毒一、病毒的一般特征 1、什么是病毒？ 2、病毒的组成 3、大小和形状 4、宿主范围及病毒专一性二、病毒的分类 1、RNA病毒 2、DNA病毒三、病毒的复制四、病毒

29、的培养第四章第四章 微生物营养与培养微生物营养与培养一、微生物的营养 物理因素 营养因素二、培养基三、微生物的培养技术 （分离技术）第五章第五章 微生物生长及其化学调控微生物生长及其化学调控一、微生物的生长二、微生物生长的控制 1、灭菌和消毒的原理 2、化学抗微生物法 3、物理抗微生物方法三、化学药物对微生物的控制四、抗菌材料第六章第六章 微生物的代谢与发酵微生物的代谢与发酵一、微生物代谢及发酵机制 1、发酵工程微生物的基本代谢及产物 2、微生物代谢调控机制 3、糖代谢产物的发酵机制 4、氨基酸和核酸发酵机制 5、抗生素发酵机制 6、水处理等二、发酵工业培养基及原料处理三、微生物菌种的分离、选

30、育与保存第七章第七章 微生物转化微生物转化一、工业微生物转化的历史与转化基础知识二、微生物转化方法三、微生物转化的影响因素四、微生物转化的应用五、新技术在微生物转化中的应用六、天然药物的微生物转化七、微生物矿化(略讲)八、高分子在微生物中的合成与代谢(略)微生物转化微生物转化 利用微生物細胞或微生物酶取代或配合化學方法進行有機合成。 优点：可在常溫常压、接近中性pH的水溶液中進行，減少器材損耗与环境污染。对反应物与產物之立体异构物具有专一性。 缺点：易受有机溶剂或极端酸碱度的破 坏。酶活性易受产物抑制。例：类固醇合成技術的演进 1950年Kendall, Reichstein與Hench因發現

31、類固醇的消炎作用而獲得諾貝爾獎。 1952年以化學方法合成，反应共需31個步驟，產品售價每克$200。 1952年利用Rhizopus arrhizuz產生的hydroxylase反应過程縮短為11個步驟，产品售價每克$6。 1980年使用突变Mycobacterium分解植物油中的固醇以作為原料，產品价格每克$0.46。第八章第八章 微生物生产的生物活性物质微生物生产的生物活性物质一、重要的药源微生物类群 1、初级代谢和次级代谢 2、微生物的次级代谢产物 3、重要药源微生物类群 4、药用微生物二、微生物活性代谢物的发现和筛选 1、微生物的筛选 2、代谢物生物活性的筛选 3、常用的活性筛选方法

32、三、微生物代谢产物的分离与鉴定(略) 微生物生物活性物质及其药理筛选微生物生物活性物质及其药理筛选 微生物中生物活性物质的分离、纯化及其药理学活性是天然有机化学研究的一个重要课题。 一、微生物概念1.1 What is a microbe?1.2 微生物特征CHAPTER 1 微生物起源与化学微生物学微生物起源与化学微生物学The word microbe (microorganism) is used to describe an organism that is so small that, normally, it cannot be seen without the use of a

33、microscope. Viruses, bacteria, fungi, protozoa and some algae are all included in this category.1.1 What is a microbe? Our world is populated by invisible creatures too small to be seen with the unaided eye. These life forms, the microbes or microorganisms, may be seen only by magnifying their image

34、 with a microscope. Microbial worldOrganisms (living)Infectious agents (non-living)Prokaryotes (unicellular)eukaryotesvirusesviroidsprionsEubacteriaArchaeaAlgae (unicellular or multicellular)Fungi (unicellular or multicellular)Protozoa (unicellular)Other multicellular organismsMost of the bacteria,

35、protozoa, and fungi are single-celled microo rganisms, and even the multicelled microbes do not have a great range of cell types. Viruses are not even cells, just genetic material surrounded by a protein coat and incapable of independent existence.The size and cell type of microbes microbeApproximat

36、e range of sizesCell typeViruses0.01-0.25mAcellularBacteria0.1-10mProkaryoteFungi2m-1mEukaryoteProtozoa2-1000mEukaryoteAlgae1m-several metersEukaryote什么是微生物？什么是微生物？细小的肉眼看不见的生物称细小的肉眼看不见的生物称微生物微生物。通常要用光学显微镜或电子显微镜才能看到通常要用光学显微镜或电子显微镜才能看到. .非细胞生物非细胞生物原核生物原核生物部分真核生物（真菌、藻类、原生动物）部分真核生物（真菌、藻类、原生动物）微生物微生物微生物的

37、五大共性微生物的五大共性一、体积小，比表面积大一、体积小，比表面积大二、吸收多，转化快二、吸收多，转化快三、生长旺，繁殖速三、生长旺，繁殖速四、适应性强，易变异四、适应性强，易变异五、分布多，种类广五、分布多，种类广一、体积小，比表面积大一、体积小，比表面积大设定：人人的比表面积=1 则： (与人等重与人等重)大肠杆菌大肠杆菌比表面积=30万微生物的特点微生物的特点2m0.5m杆菌杆菌1500个杆菌首尾相连个杆菌首尾相连总长度总长度=1粒芝麻的长度粒芝麻的长度二、吸收多，转化快二、吸收多，转化快人（人（50kg） 5001000g/d大肠杆菌大肠杆菌 细胞重量细胞重量2000倍糖倍糖/h奶牛（

38、奶牛（500kg） 合成合成0.5kg蛋白质蛋白质/24h微生物细胞微生物细胞 合成自身重量合成自身重量30-40倍的细胞物质倍的细胞物质/24h吸收多吸收多转化快转化快微生物的特点微生物的特点三、生长旺，繁殖速三、生长旺，繁殖速大肠杆菌大肠杆菌在合适的生长条件下在合适的生长条件下：12.520分钟分钟 繁殖繁殖1代代每小时每小时 分裂分裂3代，由代，由1个变成个变成8个。个。经经24小时小时 分裂分裂72代，重约代，重约4722吨吨经经48小时小时 可产生可产生2.21043个后代。个后代。地球重的地球重的4000倍倍微生物的特点微生物的特点四、适应性强，易变异四、适应性强，易变异1、对营养

39、物质的利用上的适应性。、对营养物质的利用上的适应性。2、对环境条件尤其是恶劣的、对环境条件尤其是恶劣的“极端环境极端环境”的适应性。的适应性。 耐0196低温 耐250300的高温 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、抗辐射适应性强适应性强微生物的特点微生物的特点四、适应性强，易变异四、适应性强，易变异易变异易变异青霉素生产菌的发酵水平青霉素生产菌的发酵水平 1940年 每毫升20单位 2000年 每毫升10万单位青霉素的使用剂量：青霉素的使用剂量： 1940年 10万元单位/次 1980年： 输液80万单位/次 2000年： 输液800万-1000万单位

40、/次微生物的特点微生物的特点五、分布广，种类多五、分布广，种类多微生物在自然界的分布：微生物在自然界的分布：无处不在，无孔不入无处不在，无孔不入分布广分布广土壤土壤空气空气水域水域生物体内外生物体内外极端环境极端环境正常环境正常环境高空高空深海底深海底2000米深的地层米深的地层温泉温泉微生物的特点微生物的特点五、分布广，种类多五、分布广，种类多 60年前，中国人乘飞机采集年前，中国人乘飞机采集了了160米到米到5300米的高空的气样米的高空的气样并分析了其中的微生物发布状况。并分析了其中的微生物发布状况。微生物的特点微生物的特点五、分布广，种类多五、分布广，种类多种类多种类多地球上的微生物：

41、地球上的微生物： 估计有估计有100万种以上万种以上已发现的微生物：已发现的微生物： 约有约有10万种万种已开发利用的微生物：已开发利用的微生物： 约约1000种种 微生物的特点微生物的特点微生物的微观性微生物的微观性研究手段的限制研究手段的限制分离培养的局限分离培养的局限微生物的微生物的“生物界之最生物界之最”个体最小形态最简胃口最大食谱最广繁殖最快数量最多数量最多变异最易抗性最强休眠最长种类最多分布最广起源最早发现最晚界级最宽Cncnc-microThe discovery of microorganismsThe spontaneous generation conflictThe re

42、cognition of microbial role in diseaseThe discovery of microbial effects on organic and inorganic matterThe development of microbiology in this century二、 The history of microbiologyThe discovery of microorganisms The first person to accurately observe and describe microorganismsAntony van Leeuwenhoc

43、k (1632-1723) 多年间，列文虎克观察了所有主要的微生物原生动物，藻类，酵母菌，真菌和球形、杆彤和螺旋状细菌。他曾经写道：“就我判断，居住在荷兰王国的所有人数也比不上今天我口中活着的动物数量多(尽管像我已经声明的那样，我清洗了自己的嘴巴)。” 列文虎克去世后，微生物学在一个多世纪内停滞不前。后来，显微镜得到广泛使用，微生物学又重新开始发展。 德国植物学家施莱登（Matthias Schleiden）和德国动物学家施旺（Theodor Schwann）提出细胞学说（cell theory），阐述了细胞是生命的基本单位，它行使生物所有的基本功能。如今，这个理论仍然适用于所有有细胞生物，但

44、并不适用于病毒。 Final refutation of spontaneous generation birth of microbiology as a science Discovery of the existence of anaerobic life fermentation Vaccines PasteurizationPasteurs contributions:Louis Pasteur working in his laboratoryLouis Pasteur (1822 1895)The spontaneous generation conflict Spontaneo

45、us generation that living organisms could develop from nonliving or decomposing matter.1.微生物的自生论破灭 图1.4 巴斯德用来反驳自生论的雁颈瓶虽然空气可以进入瓶内，但微生物被截留在弯曲的瓶颈部却不能到达瓶内。因此，瓶内溶液保持无菌尽管它们已经暴露在空气当中。 丁德尔给了自生论又一个打击。他将盛有煮沸过溶液的密封瓶子放置在一个密封箱子中。给予充分的时间让所有的尘埃颗粒沉淀到箱底，然后，他小心地移去瓶盖子。这些烧瓶也能保持无菌状态。丁德尔实验显示空气可以通过沉淀方式达到无菌，不需要采用那些会阻止“活力”发

46、挥作用的处理方法。 巴斯德和丁德尔是幸运的，因为他们实验溶液中的微生物都能在沸水中被热破坏。而其他尝试相同实验的人却发现仍有微生物生长并使溶液变得浑浊。现在我们知道这些长菌的溶液中含有耐热性或产芽孢微生物，但当时，这些微生物生长被视为自生论的证据。 不管怎样，巴斯德和丁德尔的工作成功地向大多数科学家证明自生论是错误的。要想看到微生物生长就需要先将微生物接种到培养基中。这一认识为微生物学的进一步发展铺平了道路，尤其是为疾病的微生物理论奠定了基础。 2.发明了巴斯德法发明了巴斯德法 他对酿酒业和养蚕业做出了重大贡献。他发现精选的酵母菌可以酿出好酒，但混入的其他微生物会与酵母菌竞争糖源并使酒变腻或变

47、酸。为了解决这一问题，巴斯德发明了巴斯德法（在缺少氧气情况下，将葡萄酒加热到56，维持30min）用于杀死杂菌。 3.开创了免疫学开创了免疫学预防接种预防接种 第一个狂犬病疫苗是由巴斯德研制的.在他发明的疫苗中，最著名的就是狂犬病疫苗。该疫苗用感染狂犬病的家兔脊髓干燥制成，并在动物身上进行了试验。成功救活了一位9岁的被疯狗咬伤的男孩。 Robert Kock in his laboratoryThe recognition of microbial role in diseaseRobert Kock (1843 1910)1. The microorganisms must be prese

48、nt in every case of the disease but absent from healthy organisms.2. The suspected microorganisms must be isolated and grown in a pure culture.3. The disease must result when the isolated microorganisms is inoculated into a healthy host.4. The same microorganisms must be isolated again from the dise

49、ased host Kocks postulates 在生命的最后15年中，他取得了丰硕的成就。他开展了有关疟疾、伤寒症、昏睡病和其他几种疾病的研究。在肺结核方面的研究使他获得了l 905年的诺贝尔生理学和医学奖，在非洲和业洲的工作为他赢得了崇高的地位。 The Golden age of microbiology Koch and pure cultures Fermentation and Pasteurization Germ theory of disease VaccinationBeijerinck made fundamental contributions to microbi

50、al ecology. He isolated Azotobacter and Rhizobium.The discovery of microbial effects on organic and inorganic matterThe Russian microbiologist Winograsky discovered that soil bacteria could oxidize iron, sulfur and ammonia to obtain energy, and also isolated nitrogen fixing bacteria.Sir Alexander Fl