環(huán)境生物工程緒論(用)課件

1、環(huán)境生物工程緒論內(nèi)容簡介 第四節(jié) 微生物學(xué)的發(fā)展史第一節(jié) 微生物的基本概念第二節(jié) 微生物的特點第三節(jié) 微生物在生物界的地位第五節(jié) 環(huán)境微生物學(xué)的研究內(nèi)容第六節(jié) 學(xué)習(xí)環(huán)境微生物學(xué)的意義第一節(jié) 微生物的基本概念 一、微生物的發(fā)現(xiàn) 1676年，荷蘭，列文虎克，單式顯微鏡（復(fù)制品）第一節(jié) 微生物的基本概念 一、微生物的發(fā)現(xiàn)A、C、F、D： 桿 菌E： 球 菌H： 球菌的聚集體列文虎克向英國皇家學(xué)會的信中對細菌形態(tài)的描繪一、微生物的發(fā)現(xiàn) 第一節(jié) 微生物的基本概念 二、微生物的定義細小的肉眼看不見的生物稱微生物。非細胞生物原核生物部分真核生物（真菌、藻類、原生動物）微生物不同生物類型細胞大小的比較第二節(jié)

2、微生物的特點 一、體積小，比表面積大微生物與其它生物種類的體積比較動物的模式細胞動物細胞核細菌病毒動物、植物和微生物個體大小尺度范圍 一、體積小，比表面積大微生物的比表面積比表面積：個體的表面積與體積之比。設(shè)定：人的比表面積=1 則： (與人等重)大腸桿菌比表面積=30萬第二節(jié) 微生物的特點 設(shè)球菌半徑r=0.5m球菌表面積(S)423.14162球菌體積(V)4330.2363比表面=S/V3.1416/0.5236=6設(shè)球菌半徑2球菌面積(S)50.32球菌體積(V)33.53比表面=S/V50.3/33.51.5 一、體積小，比表面積大二、吸收多，轉(zhuǎn)化快三、生長旺，繁殖速大腸桿菌在合適的

3、生長條件下：12.520分鐘 繁殖1代每小時 分裂3代，由1個變成8個。經(jīng)24小時 分裂72代，重約4722噸經(jīng)48小時 可產(chǎn)生2.21043個后代。第二節(jié) 微生物的特點 地球重的4000倍微生物代時及每日增殖率微生物名稱代時(分)溫度日增殖率乳酸菌38252.71011大腸桿菌18371.21024根瘤菌110258.2103枯草桿菌31307.21013光合細菌144301.0103釀酒酵母120304.1103念珠藻1380252.1硅藻1020202.64小球藻4202510.6草履蟲642264.92一、體積小，比表面積大二、吸收多，轉(zhuǎn)化快三、生長旺，繁殖速四、適應(yīng)性強，易變異1、對

4、營養(yǎng)物質(zhì)的利用上的適應(yīng)性。2、對環(huán)境條件尤其是惡劣的“極端環(huán)境”的適應(yīng)性。 耐0196低溫 耐250300的高溫 耐鹽（飽和鹽水） 耐干燥（產(chǎn)芽孢細菌、真菌孢子） 耐酸堿、耐缺氧、耐毒物、抗輻射適應(yīng)性強第二節(jié) 微生物的特點 一、體積小，比表面積大二、吸收多，轉(zhuǎn)化快三、生長旺，繁殖速四、適應(yīng)性強，易變異易變異青霉素生產(chǎn)菌的發(fā)酵水平1940年 每毫升20單位2000年 每毫升10萬單位青霉素的使用劑量：1940年 10萬元單位/次1980年： 輸液80萬單位/次2000年： 輸液800萬-1000萬單位/次第二節(jié) 微生物的特點 青霉素對金黃色葡萄球菌最低抑制濃度0.02g/ml200g/ml一、體

5、積小，比表面積大二、吸收多，轉(zhuǎn)化快三、生長旺，繁殖速四、適應(yīng)性強，易變異五、分布廣，種類多60年前，中國人乘飛機采集了160米到5300米的高空的氣樣并分析了其中的微生物發(fā)布狀況。第二節(jié) 微生物的特點 一、體積小，比表面積大二、吸收多，轉(zhuǎn)化快三、生長旺，繁殖速四、適應(yīng)性強，易變異五、分布廣，種類多種類多地球上的微生物： 估計有100萬種以上已發(fā)現(xiàn)的微生物： 約有10萬種已開發(fā)利用的微生物： 約1000種 第二節(jié) 微生物的特點 微生物的微觀性研究手段的限制分離培養(yǎng)的局限一、史前時期（直觀應(yīng)用時期）第四節(jié) 微生物學(xué)的發(fā)展歷史 春秋戰(zhàn)國時期 微生物分解有機物質(zhì),漚糞積肥。公元二世紀(jì)的神農(nóng)本草經(jīng) 白僵

6、蠶治病。公元6世紀(jì) 后魏的賈思勰 齊民要術(shù) 谷物制曲、釀酒、制醬、造醋、腌菜。 豆科植物與其它作物輪作一、史前時期二、初創(chuàng)時期（形態(tài)學(xué)發(fā)展時期）第四節(jié) 微生物學(xué)的發(fā)展歷史 （17世紀(jì)下半葉十九世紀(jì)中葉）使用顯微鏡觀察微生物世界的時期。代表人物：列文虎克貢獻:（）發(fā)現(xiàn)了微生物世界（）科學(xué)地描述了微生物的形態(tài)并闡述了它們的繁茂性一、史前時期二、形態(tài)學(xué)發(fā)展時期三、奠基時期（生理學(xué)發(fā)展時期）第四節(jié) 微生物學(xué)的發(fā)展歷史 十九世紀(jì)下葉有關(guān)微生物的兩個疑難問題：1、生物是自然產(chǎn)生的嗎？2、傳染性疾病的本質(zhì)是什么？一、史前時期二、形態(tài)學(xué)發(fā)展時期三、奠基時期（生理學(xué)發(fā)展時期）第四節(jié) 微生物學(xué)的發(fā)展歷史 、巴斯德

7、與自然發(fā)生學(xué)說路易斯 巴斯德(法國，化學(xué)家)一、史前時期二、形態(tài)學(xué)發(fā)展時期三、奠基時期（生理學(xué)發(fā)展時期）第四節(jié) 微生物學(xué)的發(fā)展歷史 、巴斯德與自然發(fā)生說新鮮食品擱置細菌檢定無細菌腐敗食品細菌檢定有細菌由非生命的物質(zhì)自然發(fā)生自然發(fā)生說一、史前時期二、形態(tài)學(xué)發(fā)展時期三、奠基時期（生理學(xué)發(fā)展時期）第四節(jié) 微生物學(xué)的發(fā)展歷史 、巴斯德與自然發(fā)生說巴斯德反駁自然發(fā)生說的三個實驗第一個實驗空氣乙醇、醚混合物棉纖維沉淀物檢測一、史前時期二、形態(tài)學(xué)發(fā)展時期三、奠基時期（生理學(xué)發(fā)展時期）第四節(jié) 微生物學(xué)的發(fā)展歷史 、巴斯德與自然發(fā)生說巴斯德反駁自然發(fā)生說的三個實驗第三個實驗一、史前時期二、形態(tài)學(xué)發(fā)展時期三、奠基

8、時期（生理學(xué)發(fā)展時期）第四節(jié) 微生物學(xué)的發(fā)展歷史 、巴斯德與自然發(fā)生說巴斯德反駁自然發(fā)生說的三個實驗第三個實驗、科赫與疾病的病菌說一、史前時期二、形態(tài)學(xué)發(fā)展時期三、奠基時期（生理學(xué)發(fā)展時期）第四節(jié) 微生物學(xué)的發(fā)展歷史 德國，鄉(xiāng)村醫(yī)生，科赫、科赫與疾病的病菌說一、史前時期二、形態(tài)學(xué)發(fā)展時期三、奠基時期（生理學(xué)發(fā)展時期）第四節(jié) 微生物學(xué)的發(fā)展歷史 健康者病 者接觸傳染物感染得病、科赫與疾病的病菌說三、奠基時期（生理學(xué)發(fā)展時期）第四節(jié) 微生物學(xué)的發(fā)展歷史 科赫的有關(guān)實驗病原菌的發(fā)現(xiàn)炭疽病炭疽芽孢桿菌科赫法則(證明某微生物是某疾病病原菌的四項要求)1、在患病動物中存在可疑病原有機體，而健康動物中沒有；

9、2、可疑有機體在純培養(yǎng)中生長；3、純培養(yǎng)中的可疑有機體細胞，能引起健康動物發(fā)??；4、可疑有機體被再次分離，并且和最初分離的有機體一樣。、科赫與疾病的病菌說一、史前時期二、形態(tài)學(xué)發(fā)展時期三、奠基時期（生理學(xué)發(fā)展時期）第四節(jié) 微生物學(xué)的發(fā)展歷史 主要貢獻： 建立了疾病細菌說； 首創(chuàng)了細菌染色法； 首創(chuàng)了細菌的純培養(yǎng)固體培養(yǎng)基 提出了著名的科赫法則。一、史前時期二、形態(tài)學(xué)發(fā)展時期三、奠基時期（生理學(xué)發(fā)展時期）第四節(jié) 微生物學(xué)的發(fā)展歷史 、貝耶林克 加富培養(yǎng)、維諾格拉斯基 土壤微生物研究的生態(tài)學(xué)觀點和原位研究路線。一、史前時期二、形態(tài)學(xué)發(fā)展時期三、生理學(xué)發(fā)展時期四、發(fā)展時期（生物化學(xué)水平）第四節(jié) 微生物學(xué)的發(fā)展歷史 始于二十世紀(jì)初，代表人物：E. Echner （1897年）酵母細胞石英砂研磨過 濾濾液葡萄糖酵母細胞酒精、CO2一、史前時期二、形態(tài)學(xué)發(fā)展時期三、生理學(xué)發(fā)展時期四、發(fā)展時期五、成熟時期（分子水平）第四節(jié) 微生物學(xué)的發(fā)展歷史 始于二十世紀(jì)五十年代電子顯微鏡的使用DNA的發(fā)現(xiàn)第五節(jié) 環(huán)境生物工程的研究內(nèi)容 一、自然環(huán)境中微生物的多樣性二、自然環(huán)境中的微生物生態(tài)學(xué)研究三、污染環(huán)境中的微生物生態(tài)學(xué)研究四、廢棄物生物處理中微