微生物绪论(2)

绪论

教学目的：

1.了解微生物的概念及其生物学特点，了解微生物学与人类的关系； 2.理解微生物学的发展和形成； 3.了解微生物的分支学科；

4.明确食品微生物学的研究内容和任务；

教学重点：微生物及其生物学特点；微生物学的发展与形成；食品微生物的研究内容与任务。 教学难点：微生物学的发展与形成 教学课时：1学时

教学方法：多媒体教学

教学内容：

1、微生物的概念及其生物学特性 1.1 微生物的概念

微生物（Microorganism, microbe）一词并非生物分类学上的专门名词，而是指大量的、极其多样的、不借助显微镜看不见的微小生物类群的总称。因此，微生物通常包括病毒、细菌、真菌、原生动物和某些藻类，它们的大小和特征见表1-1。

表1-1. 微生物形态、大小和细胞类型

微生物 大小近似值 细胞特征 病毒 0.01～0.25μm 非细胞的 细菌 0.1～10μm 原核生物 真菌 2μm～1m 真核生物 原生动物 2～1000μm 真核生物 藻类 1μm～几米 真核生物

但是有些例外。如许多真菌子实体、蘑菇等常肉眼可见；相同的，某些藻类能生长几米长。一般来说，微生物可以认为是相当简单的生物，大多数的细菌、原生动物、某些藻类和真菌是单细胞的微生物，即使为多细胞的微生物，也没有许多的细胞类型。病毒甚至没有细胞，只有蛋白质外壳包围着的遗传物质，且不能独立生活。 1.2 微生物的生物学特性 （重点了解）

微生物虽然个体小，结构简单，但它们具有与高等生物相同的基本生物学特性。微生物种类多、数量大、分布广、繁殖快、代谢能力强，是自然界中其他任何生物不可能比拟的，而且这些特性归根结底是与微生物体积小，结构简单有关。 1.2.1 个体微小

原核微生物支原体是目前已知的生物界最小的、能独立繁殖的原核微生物，支原体是目前已知的最小的原核微生物。

病毒是微生物大家族中最小的成员。其他的微生物都有细胞构造，因而可用光学显微镜观察，惟独病毒没有细胞构造，小到只能借助电子显微镜才能看到。严格意义的病毒中，菜豆畸矮病毒（9--11 nm）和圆环病毒（17nm）都是极小的病毒。 1.2.1 代谢活力强

微生物体积小，有极大的表面积/体积比值，如发酵乳糖的细菌在1小时内可分解其自重1000~10000倍的乳糖；产朊假丝酵母（Candida utilis）合成蛋白质的能力比大豆强100倍，比食用公牛强10万倍。

微生物的这个特性为它们的高速生长繁殖和产生大量代谢产物提供了充分的物质基础，从而使微生物有可能更好的发挥“活的化工厂”的作用。人类对微生物的利用主要体现在它们的生物化学转化能力。 1.2.2 繁殖快

如大肠埃希氏菌，简称大肠杆菌(Escherichia coli.)，其细胞在合适的生存条件下，每分裂一次的时间是12.5～20.0分。如按20分钟分裂一次计，则每小时分裂3次，每昼夜可分裂72次，后代数为： 4722366500 万亿个（重约 4722吨），48小时为2.2×1043（约等于4000个地球之重）。 1.2.3 种类多、分布广

微生物在自然界是一个十分庞杂的生物类群。迄今为止，我们所知道的微生物约有10万种。它们具有各种生活方式和营养类型，它们中大多数是以有机物为营养物质，还有些是寄生类型。 从微生物种类多、分布广这一特性可以看出，微生物的资源是极其丰富的。可是据估计目前人类至多仅开发利用了已发现微生物种类的1%。因此，在生产实践和生物学基本理论问题的研究中，利用微生物的前景是十分广阔的。 1.2.4 适应性强、易变异

微生物有极其灵活的适应性，这是高等动、植物所无法比拟的。 2. 微生物与人类的关系（略） 3 微生物学及其主要分支学科

微生物学是研究微生物在一定条件下的形态结构、生理生化、遗传变异以及微生物的进化、分类、生态等生命活动规律及其应用的一门学科。 4 微生物学的形成和发展 （重点理解） 4.1 微生物学的形成和发展

微生物学作为一门学科，是从有显微镜开始的，微生物学发展经历了三个时期：形态学时期、生理学时期和现代微生物学的发展。 4.1.1 形态学时期

1695年，安东·列文虎克把自己积累的大量结果汇集在《安东·列文虎克所发现的自然界秘密》一书里。他的发现和描述首次揭示了一个崭新的生物世界——微生物世界。这在微生物学的发展史上具有划时代的意义。

4.1.2 生理学时期（重点、难点）

直到19世纪中期，以法国的巴斯德（Louis Pasteur,1822-1895）和德国的柯赫(Robert Koch,1843-1910)为代表的科学家才将微生物的研究从形态描述推进到生理学研究阶段，揭露了微生物是造成腐败发酵和人畜疾病的原因，并建立了分离、培养、接种和灭菌等一系列独特的微生物技术。从而奠定了微生物学的基础，同时开辟了医学和工业微生物等分支学科。巴斯德和柯赫是微生物学的奠基人。 (1） 巴斯德

巴斯德为微生物学的建立和发展做出了卓越的贡献。主要集中在下列三个方面： ① 彻底否定了“自然发生”学说 ② 免疫学——预防接种

③ 证实发酵是由微生物引起的 ④ 其它贡献

巴斯德消毒法（60～65℃）作短时间加热处理，杀死有害微生物的一种消毒法） (2) 柯赫

柯赫是著名的细菌学家，由于他曾经是一名医生，因此对病原细菌的研究做出了突出的贡献： ①具体证实了炭疽病菌是炭疽病的病原菌；②发现了肺结核病的病原菌，这是当时死亡率极高的传染性疾病，因此柯赫获得了诺贝尔奖；③提出了证明某种微生物是否为某种疾病病原体的基本原则——柯赫原则。

柯赫除了在病原菌方面的伟大成就外，在微生物基本操作技术方面的贡献更是为微生物学的发展奠定了技术基础，这些技术包括：①用固体培养基分离纯化微生物的技术，这是进行微生物学研究的基本前提，这项技术一直沿用至今；②配制培养基（见第四章），也是当今微生物研究的基本技术之一。这两项技术不仅是具有微生物研究特色的重要技术，而且也为当今动植物细胞的培养做出了十分重要的贡献。

4.1.3 现代微生物学的发展

20世纪上半叶微生物学沿着两个方向发展，即应用微生物学和基础微生物学。在应用方面，对

人类疾病和躯体防御机能的研究，促进了医学微生物学和免疫学的发展。青霉素的发现（Fleming,1929）和瓦克斯曼（Waksman）对土壤中放线菌的研究成果导致了抗生素科学的出现，这是工业微生物学的一个重要领域。 4.2 我国微生物学的发展

我国是具有5000年文明史的古国，我国劳动人民对微生物的认识和利用是最早的几个国家之一。特别是在制酒、酱油、醋等微生物产品以及用种痘、麦曲等进行防病治疗等方面具有卓越的贡献。

5 食品微生物学研究的内容与任务（重点） 5.1 食品微生物学研究的内容

食品微生物学（Food Microbiology）是专门研究微生物与食品之间的相互关系的一门科学。它是微生物学的一个重要分支。它是一门综合性的学科，它融合了普通微生物学、工业微生物学、医学微生物学、农业微生物学和食品有关的部分，同时又渗透了生物化学、机械学和化学工程有关内容。食品微生物学是食品科学与工程专业的专业基础课，学习这门课程的目的是为食品专业的学生打下牢固的微生物学基础和熟练的食品微生物学技能。食品微生物学所研究的内容包括： (1) 研究与食品有关的微生物的活动规律； (2) 研究如利用有益微生物为人类制造食品；

(3) 研究如何控制有害微生物、防止食品发生腐败变质； (4) 研究检测食品中微生物的方法，制定食品中微生物指标，从而为判断食品的卫生质量而提供科学依据。

5.2 食品微生物学的任务

食品微生物学研究研究的内容包括与食品有关的微生物的特征、微生物与食品的相互关系及其生态条件等，所以从事食品科学的人员应该了解微生物与食品的关系。一般来说，微生物既可在食品制造中起有益作用，又可通过食品给人类带来危害。 5.2.1 有益微生物在食品制造中的应用

微生物在食品中的应有三种方式： ①微生物菌体的应用。

②微生物代谢产物的应用。 ③微生物酶的应用。

5.2.2 有害微生物对食品的危害及防止

微生物引起的食品有害因素主要是食品的腐败变质，因而使食品的营养价值降低或完全丧失。有些微生物是使人类致病的病原菌，有的微生物可产生毒素。如果人们食用含有大量病原菌或含有毒素的食物，则可引起食物中毒，影响人体健康，甚至危及生命。所以食品微生物学工作者应该设法控制或消除微生物对人类的这些有害作用，采用现代的检测手段，对食品中的微生物进行检测，以保证食品安全性，这也是食品微生物学的任务之一。 总之，食品微生物学的任务在于，为人类提供既有益于健康、营养丰富，而又保证生命安全的食品。 思考题：

1.什么是微生物？什么是食品微生物学？ 2.简述微生物的生物学特征，并举例说明。

3.简述微生物学的形成和发展，及各个发展时期的代表人物和其科学贡献。 4.简述我国微生物学的发展。

5.食品微生物学的研究内容是什麽？微生物在食品中的应用有哪些形式？ 下一章预习要点：

1.理解细菌的细胞壁构造特点；熟悉食品工业常见的细菌。 2. 了解放线菌的形态结构特点。