1、环境科学与工程系环境微生物学环境微生物学Environmental Microbiology 第一章 绪论第一节 微生物与微生物学一、什么是微生物？包括的类群？1、微生物的定义：一切肉眼看不见的或看不清楚的微小生物的总称。不是分类学上的名词。两界系统：植物界和动物界两界系统：植物界和动物界 三界系统三界系统:植物界、动物界和原生生物界植物界、动物界和原生生物界 四界系统：植物界、动物界（除原生动物外）、四界系统：植物界、动物界（除原生动物外）、原生生物界（原生动物、真菌、微藻）原生生物界（原生动物、真菌、微藻）原核生物界（细菌、蓝细菌）原核生物界（细菌、蓝细菌）2、微生物包括的类群真核生物真核
2、生物原核生物原核生物Whittaker 五界系统五界系统1959原生动物原生动物 “三域、六界”真核生物域真菌界：酵母菌、霉菌等原生生物界：原生动物苔藓植物门动物界植物界裸子植物（真）细菌域：(真)细菌界（细菌、蓝细菌、放线菌等）低等植物藻类：10门地衣植物门高等植物蕨类植物门被子植物 种子植物门古生菌域：古生菌界（嗜热细菌、嗜盐细菌、产甲烷细菌等）细胞型非细胞型真核微生物真菌原生动物微型藻类病毒亚病毒（因子）微生物原核微生物真细菌古生菌二、微生物的特点：1、个体微小、结构简单：（1）一般以微米（m）为计量单位（1 m=10-3 mm=10-6米）（2）多数为单细胞生物；少数是简单的多细胞（无
3、组织、器官、系统）。病毒、亚病毒：无细胞结构病毒以纳米（nm）为计量单位（1 nm=10-3 m）2、代谢能力强，代谢类型多样（1）代谢能力强：why？酶活性髙；大肠杆菌：乳糖：体重100010000/小时个体小、比表面积（表面积/体积）大 吸收/排泄速率快产朊假丝酵母：合成蛋白质能力比大豆强100倍（2）代谢类型：底物利用范围广：CO2、有机物质、无机物 能源：光能、化学能 利用O2：好氧、厌氧、兼性厌氧 代谢途径、产物：多样3、繁殖迅速、容易变异：（1）细菌：每20分钟可繁殖一代（生长旺盛时；不可无止境繁殖）。（2）变异率高：与结构简单有关 如被紫外线、X-射线、-射线、化学物质等诱变4、
4、抗逆性强 高压：个别265大气压（26.8MPa）pH：pH0.5pH11 高盐：个别在“死海”（含盐量23%25%）仍能生活。极端环境、受污染严重环境中微生物生长的可能性比动、植物大。高温：个别300 oC；一般121 oC，30min可灭菌。5、种类繁多、数量巨大（1）种类 包括的类群多：已知微生物超过10万种 细 菌：约2000多种 放线菌：约1500多种 真 菌：约10万多种（有记载12万种）病 毒：约1000多种植物低等高等 藻类：约3万种地衣：约2.5万种苔藓：约2.3万种蕨类：约1.2万种裸子植物：约800种被子植物：约20多万种动物：现存动物 约150万种（2）数量“巨大”程度
5、：肥沃土壤：数亿个（108个/克）6、分布广泛：上：8万多米高空 下：3000多米油井、深海 冷：南北极地、深海 热：火山口、温泉、高温堆肥三、微生物的分类和命名：与其他生物分类和命名相同。界（Kingdom）门(Phylum)纲(Class)目(Order)科(Family)属(Genus)种(Species)1、分类单位：域（domain）举例：酿酒酵母分类域：真核域(Eukarya)界：真菌界(Fungi)门：子囊菌门(Ascomycota)纲：半子囊菌纲(Hemiascomycetes)目：酵母目(Saccharomycetales)科：酵母科(Saccharomycetaceae)属
6、：酵母属(Saccharomyces)种：酿酒酵母(S.cerevisiae)（1）双名法：学名属名种名加词属名种名加词（首次定名人）现名定名人现名定名年份一般省略2、命名：例1大肠埃希氏菌and22、微生物学发展简史（1）史前时期2500年前：微生物酿酱、醋，中国 16世纪：古罗马医生G.Fracastoro提出疾病由 肉眼看不见的生物引起。4000多年前：微生物酿酒，中国特点：“知其然，不知其所以然”（2）微生物的发现 17世纪，荷兰人A.V.Leeuwenhoek（1632-1723）（吕文虎克、列文虎克）发现、描述了微生物。工具：放大50-300倍的显微镜（自制）观察对象：雨水、牙垢、
7、井水、有机物 浸出物等（3）微生物奠基 微生物奠基人：巴斯德（Louis Pasteur，1822-1895），法国 柯赫（Robert Koch，1843-1910），德国巴斯德的主要成就：1857 证明乳酸发酵由微生物引起；用曲颈瓶实验证实微生物非自然发生，推翻了争论已久的“自生说”；建立巴氏消毒法；制备了炭疽菌苗；1885 研究狂犬疫苗成功，开创了免疫学 柯赫的主要成就：1867-1877 证明炭疽病由炭疽杆菌引起 1881 首创用明胶（固体培养基）分离、培养细菌 1882 发现结核杆菌（获诺贝尔生理学和医学奖）其它：建立微生物分离培养、接种、染色一套微生物学技术第二节 环境微生物学一、
8、什么是环境微生物学：微生物学与环境科学相互渗透而产生的一门新兴的边缘学科。研究微生物学与环境之间的相互关系和作用规律，并将其应用于污染防治的科学。通俗：利用微生物学的理论、方法和技术来探讨环境现象，解决环境问题。二、二、环境微生物的研究内容环境微生物的研究内容1、自然环境中的微生物多样性、自然环境中的微生物多样性2、微生物对环境的污染与危害、微生物对环境的污染与危害3、微生物对、微生物对“污染环境污染环境”的净化与修复的净化与修复4、微生物学在污染控制工程中的应用、微生物学在污染控制工程中的应用5、微生物在环境监测与评价中的应用、微生物在环境监测与评价中的应用微生物学环境生物学环境微生物学四、环境微生物学与环境生物学 环境生物学：研究生物与受人类干扰的环境之间相互作用规律 及其机理的 科学。环境生物学讲授内容：第一部分：环境污染的生物效应(环境毒理学)第二部分：环境污染的生物净化：主要是微生物净化；环境微生物学是环境生物学的基础。复习思考题复习思考题1、什么是微生物？它包括哪些主要类群？2、微生物有哪些特点？3、举例说明微生物是如何命名的。4、微生物的发现者和奠基人是谁？他们作出了哪些重要贡献？
