《微生物学原核》课件

《微生物学原核》课程简介本课程将带您深入了解微生物世界，重点关注原核生物您将学习原核生物的结构、功能、代谢以及在生态系统中的作用什么是微生物学微生物学微生物学是研究微生物的形态、结构、生理、遗传、生态及分类的学科它是一门交叉学科，与生物学、化学、医学、农业、食品科学等学科密切相关研究对象微生物的特点和重要性微小尺寸广泛分布种类繁多生态作用肉眼无法直接观察，需要借空气、水、土壤、动植物体形态结构、生理功能和代谢参与自然界的物质循环，维助显微镜表和体内均有分布方式各不相同持生态平衡微生物的分类五界系统三域系统生物界分为五界动物界、将生物分为三个域细菌域植物界、真菌界、原生生物、古细菌域和真核生物域界和原核生物界分类依据主要依据形态结构、生理生化特征、遗传物质等进行分类细菌的形态结构细菌的形态结构是其重要的分类特征之一细菌的形态主要有三种球菌、杆菌和螺旋菌球菌呈球形或近球形，杆菌呈杆状，螺旋菌呈螺旋形细菌的结构包括细胞壁、细胞膜、细胞质、核质和鞭毛等细胞壁是细菌的保护层，细胞膜是细菌的呼吸和物质交换场所，细胞质是细菌的代谢中心，核质是细菌的遗传物质，鞭毛是细菌的运动器官细菌的代谢与营养营养需求代谢途径12细菌需要各种营养物质，细菌通过代谢途径将营养包括碳源、氮源、无机盐物质转化为能量和细胞物、水和生长因子质，例如糖酵解、三羧酸循环、电子传递链等能量获取环境影响34细菌获得能量的方式包括细菌的代谢和营养会受到光合作用、化学合成作用温度、值、氧气浓度等pH和异养作用环境因素的影响细菌的生长与繁殖营养物质的获取1细菌需要从环境中获取必要的营养物质才能进行生长和繁殖它们利用酶将有机物质分解为可吸收的营养物质，并合成自身所需的物质细胞分裂2细菌通过二分裂进行繁殖，一个细菌细胞分裂成两个子细胞二分裂是一个快速的过程，细菌在适宜条件下可以快速繁殖，形成菌落生长曲线3细菌生长曲线反映了细菌种群数量的变化规律，包括迟缓期、对数期、稳定期和衰亡期了解生长曲线有助于控制细菌的生长和繁殖细菌的遗传复制转录翻译遗传变异DNA细菌通过复制其进行的遗传信息被转录成翻译成蛋白质，控制细菌可以发生突变，产生新DNA DNARNA遗传细菌功能的性状RNA细菌的耐药性耐药机制耐药性传播12细菌通过改变细胞膜的通耐药基因可以通过细菌之透性、产生灭活酶、改变间的水平基因转移，如接靶位等机制来抵抗药物的合、转导、转化，在细菌作用群体中快速传播耐药性带来的挑战对抗耐药性的策略34耐药性导致感染性疾病难合理用药、研发新药、加以治疗，增加了医疗成本强细菌耐药性监测和防控，对公共卫生构成严重威，是控制细菌耐药性的重胁要手段细菌的消毒与杀菌物理消毒方法化学消毒方法高温灭菌、紫外线照射、巴使用消毒剂如酒精、过氧化氏消毒等方法可以杀死细菌氢、氯气等，可以破坏细菌，但要注意控制温度、时间的细胞结构，使细菌失去活和剂量等因素性生物消毒方法消毒与杀菌的区别利用噬菌体或其他微生物的消毒是指杀灭病原微生物，拮抗作用，可以抑制细菌生但不能完全杀死细菌芽孢；长，达到消毒效果杀菌是指彻底杀死所有细菌，包括芽孢真菌的特征及种类真菌的特征真菌是真核生物，细胞壁由几丁质构成真菌没有叶绿素，不能进行光合作用，属真菌的种类于异养生物真菌种类繁多，分为四大类酵母菌、霉菌、大型真菌和病原真菌真菌通过吸收方式获取营养，大多为腐生或寄生，少数为共生酵母菌单细胞，呈圆形或卵形；霉菌多细胞，菌丝体分支；大型真菌子实体明显，如蘑菇真菌的生长与繁衍营养需求真菌以有机物为食，需要从环境中获取碳源、氮源和生长因子它们可以分解各种有机物质，例如木材、土壤和食物生长条件真菌的生长需要适宜的温度、湿度和pH值大多数真菌在温暖潮湿的环境中生长良好，并且对酸性环境有一定的耐受性繁殖方式真菌可以通过无性繁殖和有性繁殖两种方式产生后代无性繁殖通常通过孢子进行，而有性繁殖则涉及两个配子的结合形成子囊孢子或担孢子真菌在自然界和人类生活中的应用自然生态食品工业医药生产真菌是自然界中重要的分解者，参与真菌用于发酵食品，如奶酪、酱油、真菌是抗生素的重要来源，例如青霉生态循环，为植物生长提供营养面包，提高食品风味，改善营养素，广泛应用于疾病治疗原生生物的特点及种类单细胞真核生物原生生物通常是单细胞真核生物，拥有复杂的细胞结构，包含细胞核、线粒体等细胞器多样性原生生物的种类繁多，包括变形虫、纤毛虫、鞭毛虫、藻类等，分布广泛，栖息于水生、土壤、人体等环境重要作用原生生物在自然界物质循环、生态平衡中起着至关重要的作用，如作为食物链的基石、分解者和寄生虫病毒的基本特征非细胞结构专性寄生易变异种类繁多病毒没有细胞结构，仅由蛋病毒必须在宿主细胞内才能病毒的遗传物质易发生变异病毒种类繁多，根据宿主类白质外壳和遗传物质组成复制繁殖，不能独立存活，导致病毒株的变异型可以分为动物病毒、植物病毒和细菌病毒等病毒的复制机制病毒是一种非细胞生物，需要寄生在宿主细胞中才能进行复制病毒复制过程复杂，包括以下几个主要步骤吸附1病毒通过表面蛋白与宿主细胞表面受体结合进入2病毒进入宿主细胞，并脱去衣壳复制3病毒利用宿主细胞的核酸合成机制复制自身的遗传物质组装4病毒的蛋白质衣壳与复制的遗传物质组装成新的病毒颗粒释放5新产生的病毒颗粒从宿主细胞释放出来，并感染新的细胞不同的病毒复制机制存在差异，但基本原理相同病毒复制过程是病毒致病性的基础，了解病毒复制机制是研制抗病毒药物和疫苗的关键病毒感染的过程吸附1病毒识别宿主细胞表面受体侵入2病毒通过胞吞或融合进入细胞复制3病毒利用宿主细胞的机制复制自身组装4新生成的病毒颗粒组装成完整病毒释放5病毒通过胞吐或裂解宿主细胞释放病毒感染过程是一个复杂的步骤，从病毒识别宿主细胞，到进入细胞，再到利用宿主细胞的机制复制自身，最终释放新的病毒颗粒感染更多的细胞病毒的作用及其在医学中的应用致病性生物防治病毒可以引发各种疾病，包病毒可以用来控制害虫和杂括感冒、流感、艾滋病等草，减少农作物病害基因治疗疫苗研制病毒可以作为载体将治疗基病毒可以用来制造疫苗，预因递送到目标细胞，治疗遗防病毒性疾病传疾病微生物的环境适应性温度适应适应pH微生物在不同温度环境中生长，不微生物对值也有不同适应性，有pH同种类微生物对温度有不同的适应些微生物在酸性环境中生长，有些性例如，嗜热微生物在高温环境则在碱性环境中生长下繁衍生息营养适应渗透压适应微生物能够利用各种各样的营养物微生物在不同的渗透压环境中生长质，例如，一些微生物可以利用空，例如，嗜盐微生物可以在高盐环气中的氮气作为氮源境中生长微生物在自然界中的循环碳循环氮循环微生物分解有机物，释放二氧化碳，微生物将大气中的氮气转化为氨，供参与碳循环植物吸收微生物将二氧化碳转化为有机物，促微生物将有机氮转化为无机氮，参与进植物生长氮循环微生物在农业中的应用土壤改良生物肥料微生物可以将有机废物分解成植物可利用微生物肥料可以促进植物生长，提高产量的养分，改善土壤结构，提高土壤肥力和质量生物防治饲料添加剂利用微生物抑制或杀死有害生物，减少农微生物添加剂可以提高动物的消化率，促药使用进生长，减少疾病微生物在食品工业中的应用发酵食品保鲜食品添加剂微生物在食品工业中发挥着至关重微生物可以用于制作酸奶、泡菜等一些微生物可以生产出多种食品添要的作用，例如面包、奶酪、酸奶发酵食品，延长食品的保质期，提加剂，例如酵母提取物、维生素、、酱油等的发酵高食品的营养价值和风味氨基酸等微生物在医药生产中的应用抗生素疫苗微生物是抗生素的主要来源，例如青霉素利用微生物制备疫苗，预防疾病，例如麻、链霉素等疹疫苗、流感疫苗等胰岛素生物发酵通过基因工程技术，利用微生物生产胰岛利用微生物进行发酵，生产各种医药中间素等药物体，例如维生素、氨基酸等微生物对人类健康的影响肠道微生物群致病菌感染抗生素耐药性免疫系统肠道微生物群对消化系统健有害微生物如细菌和病毒会过度使用抗生素会导致细菌免疫系统与微生物之间存在康至关重要，影响着营养吸导致各种感染性疾病，严重耐药性增加，给治疗感染带复杂的相互作用，影响着人收、免疫调节和疾病防御威胁人体健康来巨大挑战体对疾病的抵抗力微生物检测的意义及方法确保食品安全诊断疾病

1.

2.12食品中存在有害微生物会通过检测病原微生物，可导致食物中毒，检测可以以帮助诊断和治疗各种感有效控制食品安全染性疾病环境监测生物技术研发

3.

4.34监测环境中的微生物可以微生物检测在生物制药、了解环境质量，预防污染农业、工业等领域具有重和疾病的传播要应用价值微生物实验室的设计与管理安全设计管理规范微生物实验室设计要确保安全实验室应有独立的通风系实验室应制定严格的管理制度，包括人员管理、实验操作统，并配备生物安全柜、高压灭菌器等设备规程、废物处理等实验室应根据生物安全等级进行分区，不同区域应有不同定期进行实验室安全检查和培训，提高实验室人员的安全的安全措施意识和操作技能微生物学的发展历史古代时期1人们对微生物的认知开始于肉眼可见的霉菌和酵母菌，但对其本质并不了解世纪172显微镜的发明使人们首次观察到细菌和真菌世纪193巴斯德和科赫奠定了微生物学的基础，证实了微生物是许多疾病的病原体世纪204抗生素和疫苗的研发，有效控制了传染病，微生物学进入分子生物学阶段微生物学的发展历程是一个不断探索和发现的过程，从古代时期人们对微生物的模糊认识，到现代分子生物学水平的研究，微生物学为人类健康和社会发展做出了巨大贡献微生物学的前沿研究热点微生物组与人类健康合成生物学与微生物工程太空微生物学与地外生命探索人类肠道微生物组与免疫系统、代谢利用基因编辑和合成生物学技术，改研究微生物在极端环境中的生存机制疾病和精神健康密切相关造微生物以生产生物燃料、药物和新，探索地外生命存在的可能性材料微生物学在未来社会中的应用前景可持续能源利用微生物制造生物燃料，可减少对化石燃料的依赖，促进可持续发展环境修复微生物可降解污染物，修复受污染土壤和水体，保护环境生物医药利用微生物生产药物、疫苗，开发新的治疗方法，改善人类健康本课程的重点与难点微生物的多样性微生物与疾病

1.

2.12掌握细菌、真菌、病毒等不同类型微生物的结构、代谢理解微生物感染的机制和防治措施，学习常见的病原微和繁殖特点生物微生物在自然界和人类生活中的作用微生物学研究方法

3.

4.34掌握微生物在土壤、水体、空气和人体等环境中的作用学习微生物学研究常用的实验技术，包括显微镜观察、，以及在农业、食品和医药等方面的应用培养、分离、鉴定等课程总结与展望本课程介绍了微生物学的基本知识，重点介绍了原核微生物课程涵盖了微生物的形态结构、生理代谢、遗传变异、生态作用等方面，并探讨了微生物在医药、农业、工业、环境等领域中的应用希望同学们能够通过学习本课程，了解微生物世界的奥妙，并将其应用到实际生活和工作中。