《微生物学》教案

《微生物学》 教案 中职数学基础模块教案 下载北师大版¥1.2次方程的根与系数的关系的教案关于坚持的教案初中数学教案下载电子教案下载 《微生物学》教案《微生物学》教案《微生物学》教案绪论微生物及微生物的特点微生物微生物（microorganism,microbe）不是分类学上的名词，而是指一切肉眼看不见或看不清、需要借助光学显微镜或电子显微镜才能观看到的一切微小生物（＜0.1mm）的总称。它们大多为单细胞，少数为多细胞，还包括一些没有细胞结构的生物。非细胞结构：病毒，亚病毒因子（类病毒，卫星病毒，卫星RNA，朊病毒）nm（纳米）级，微生物-分子生物，电镜下可见原核生物：细菌（真细菌，古细菌），放线菌，蓝细菌，支原体，衣原体，立细胞结构：克次氏体等μm（微米）级-细胞生物，真核生物：真菌（酵母菌，霉菌，蕈菌），原光镜下可见生动物等在日常生活中，我们每个人对微生物都有过接触并有肯定的感性生疏。清爽的空气，可口的酸奶，美味的面包或馒头，蘑菇、木耳，腐乳以及东北人爱吃的酸菜等，都使我们享受到微生物带来的恩惠；当因感冒或其他一些疾病（传染病）使我们受到熬煎，植物病害，夏天时菜饭变馊或臭（长毛），食品、衣服、皮革、器材等因受潮湿面霉烂时，便是微生物作怪，是有害的微生物侵蚀了机体；当你患病时打针、吃药，是抗生素在起作用；病愈时，则是微生物所产生的抗生素的奉献。但假如高剂量的某种抗生素注入体内，效果甚微或毫无效果时，则也是微生物的恶作剧-------病原微生物对药物产生了抗性。可见，微生物与我们日常生活的关系是格外亲密的。微生物的特点在整个生物界中，各种生物体形的大小相差格外悬殊。植物界的一种红杉可高达350m,动物界中的蓝鲸可达34m长，而微生物体的长度一般都在μm和nm范围内。微生物由于其个体的微小性，给它们带来了一系列明显有别于高等生物的特征，从而也使微生物获得了很多“生物界之最”的桂冠。（1）体积小，面积大（形态微小，结构简洁）任何固定体积的物体，如对其进行三维切割，则切割的次数越多，其所产生的颗粒数就越多，每个颗粒的体积也就越小。任何物体被分割的越细小，其单位体积所占有的 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 面积就越大。若把某一物体单位体积所占有的表面积称为比面值，则物体的体积越小，其比面值就越大，以球体的比面值为例：表面积4πr23比面值===体积4/3πr3r由上述公式可以推算出细胞半径（r）为1μm的球菌，其比面值为3；半径为2μm的，比面值为1.5；而半径为3μm的，则比面值仅为1了。微生物的个体都极其微小。微生物学家通常使用的标尺是微米（μm）或纳米（nm）1μm=1/1000mm1nm=1/1000μm各类微生物个体的大小差异格外明显。一般细菌的直径通常在1μm以上。最近芬兰科学家EOKajander等发觉了一种能引起尿结石的纳米细菌，其细胞直径最小仅为50nm，甚至比最大的病毒更小一些。这种细菌分裂缓慢，三天才分裂一次，是目前所知最小的具有细胞壁的细菌；1971年发觉的马铃薯纺缍块茎病的病原体------类病毒，是迄今为止所知的最简洁与最小的专性细胞内寄生生物，其整个个体仅由一个以359个核苷酸组成的单链暴露的RNA分子构成，长度50nm；迄今为止所知的个体最大的细菌，则是德国科学家HNSchulz等最近在纳米比亚海岸的海底沉积物中发觉的一种硫细菌，其大小一般在0.1～0.3mm，但有些可达0.75mm，可用肉眼清楚看到。科学家将此菌称为：“纳米比亚硫磺珍宝”。杆菌平均长度为2μμm，60～80个杆菌“肩并肩”排成横队，也只有一根头发丝宽；细菌的体重则更轻了，约10～100亿个细菌约重1mg.。面积/体积比：人=1，大肠杆菌=30万；　　这样大的比表面积特殊有利于它们和四周环境进行物质、能量、信息的交换。微生物的其它很多属性都和这一特点亲密相关。微生物是一个如此突出的小体积大面积系统，因而赋于它们具有与一切大生物不同的特性，它们具有一个巨大的养分物质吸取面、代谢废物的排泄面和环境信息的交换面。（2）吸取多（广），转化快生物界的普遍规律是：个体越小，其单位体重所消耗的食物就越多。有资料表明，E.coli在1h内可分解自重1000～10000倍的乳糖；在适宜的条件下，微生物24h所合成的物质相当于细胞原来质量的30～40倍，而一头体重500kg乳牛，一昼夜仅能合成0.5kg蛋白质，两者相差1000倍。一头500kg的食用公牛，24小时生产0.5kg蛋白质，而同样重量的酵母菌，以质量较次的糖液（如糖蜜）和氨水为原料，24小时可以生产50000kg优质蛋白质。消耗自身重量2000倍食物的时间：大肠杆菌：1小时人：500年（按400斤/年计算）微生物猎取养分的方式多种多样，所能利用的养分物质也最丰富。无论是有机物还是无机物，凡是动植物能利用的养分物质，微生物全能利用，而大量为动植物所不能利用的甚至是剧毒的物质，微生物照样能够利用。已知无一例外的是：凡是有机化学家合成的分子，不论结构如何新疑简单，最终准逃不出毁灭的命运，这就充分说明白微生物所谓食谱大，吸取广的特点。微生物猎取养分的方式多种多样，其食谱之广是动植物完全无法相比的！　　纤维素、木质素、几丁质、角蛋白、石油、甲醇、甲烷、自然 气、塑料、酚类、氰化物、各种有机物均可被微生物作为粮食。微生物对养分物质吸取多，转化快的特点为微生物的高速生长繁殖和合成大量代谢产物供应了充分的物质基础，从而使微生物能在自然界和人类实践中更好地发挥其超小型“活的化工厂”的作用。（3）生长旺，繁殖快×1021(4万亿亿)个后代，总重量可达4722t。细菌比植物繁殖率快500倍，比动物繁殖率快2000倍。据报道，当前全球的细菌总数约为5×1030个。事实上，由于养分、空间和代谢产物等条件的限制，微生物的几何级数分裂速度充其量只能维持数小时而已。一般在液体培育时，细菌细胞的浓度通常不超过108～109个/ml。由于繁殖快，微生物的数量最多，如肥沃的根圈土壤中，每克土可有微生物几亿到几十亿个；即使在不适于微生物生长的空气中（街道空气），每立方米可含有微生物几千上万个。土壤为微生物的大本营，细菌（数亿/g）＞放线菌（孢子数千万/g）＞霉菌（孢子数百万/g）＞酵母菌（数十万/g）。人肠道中聚居100～400种微生物，为肠道正常菌群，总数达100万亿左右。苍蝇全身携带5亿多细菌（脏）。平均每张纸币上有900万细菌（成都）。一般人的每个喷嚏有1～2万个飞沫，其中约含菌4500～150000，感冒患者的“高质量”喷嚏则含多达8500万个细菌。由此可见，我们生活在被大量微生物包围的世界环境中，但经常是“身在菌中不知菌”，幸好在一般状况下，大多数微生物为非致病菌，否则，后果难设。微生物的生长旺、繁殖快的特性对生物学基本理论的争辩带来极大的优越性，它使科学争辩周期大为缩短、空间削减、经费降低、效率提高。当然，若是一些危害人、畜和农作物的病原微生物或能使物品霉变的有害微生物，则它们的这一特性则会给人类带来极大的损失和祸害，因此，我们必需认真对待。（4）适应强，易变异微生物具有极其机敏的适应性或代谢调整机制，这是任何高等动、植物所无法比拟的。微生物对外界环境条件尤其是那些恶劣的“极端环境”如高温、高酸、高盐、高辐射、高压、低温、高碱、高毒等具有惊人的适应力，堪称生物界之最。如氧化硫硫杆菌能生长在5%～10%的H2SO4(pH0.5)的酸性环境中；某些耐碱的微生物如脱氮硫杆菌生长的最高pH为10.7；在世界大洋最深的马里亚纳海沟，水深达11034米，压力约为111.775Mpa，仍有细菌存在；死海含盐达23～25%，红皮盐杆菌、盐生盐杆菌、死海盐杆菌仍有生长，死海根本不“死”。抗热：有的细菌能在265个大气压，250℃的条件下生长；自然界中细菌生长的最高温度可以达到121℃；有些细菌的芽孢，需加热煮沸8小时才被杀死；抗寒：有些微生物可以在―12℃~―30℃的低温生长；抗酸碱：细菌能耐受并生长的pH范围：pH0.5~13；耐渗透压：蜜饯、腌制品，饱和盐水（NaCl,32%)中都有微生物生长；抗压力：有些细菌可在1400个大气压下生长；微生物个体微小，结构简洁，与外界环境直接接触，对环境条件的变化很敏感，尽管变异频率格外低，（10-5～10-10）,但发生变异后的个体由于繁殖快，可以在短期内产生大量变异的后代。有益的变异可为人类制造巨大的经济和社会效益，如产青霉素的菌种，1943年时每毫升发酵液仅分泌约20单位的青霉素，通过微生物遗传育种工作者的共同努力，至今青霉素的发酵水平已超过5～10万单位/ml；有害的变异则是人类各项事业中的大敌，如各种致病菌的耐药性使原本已得到把握的相应的传染病变得无药可治，而各种优良菌种生产性状的退化则会使生产无法正常维持等。（5）分布广，种类多微生物处处可以传播和栖息，它“无孔不入”，“随遇而安”。地球上除了火山的中心区域等少数地方以外，从土壤圈、水圈、大气圈至岩石圈，处处都有它们的踪迹。微生物永久是生物圈上下极限的开拓者和各项生存记录的保持者。在动、植物体内外，土壤、河流、空气、平原、高山、深海、污水、垃圾、海底淤泥、冰川、盐湖、沙漠、甚至油井、酸性矿水和岩层下，都有大量与其相适应的各类微生物存在。 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 表明，微生物占地球生物总量的60%！人迹可到之处，微生物的分布必定很多，而人迹不到的地方，也有大量的微生物存在！　　eg:数十公里的高空（最高为离地85公里，须用火箭采样）；几千米的地下；强酸、强碱、高热的极端环境；常年封冻的冰川；微生物的生理代谢类型多；代谢产物种类多；微生物的种数“多”；　　虽然目前已定种的微生物只有大约10万种，远较动植物为少，但一般认为目前为人类所发觉的微生物还不到自然界中微生物总数的1%。休眠长、起源早、　　38亿年前，生命在海洋中消灭，陆地上就可能存在微生物发觉晚、　　300多年前人们才真正发觉微生物的存在微生物的种类之多格外惊人。迄今为止，人类已描述过的生物总数约200万种。据估量，微生物总数约在50～600万种之间，其中已记载巡的仅有约20万种（1995年），但这是一个正在快速增长的变数。目前所了解的只占总数的1%，开发利用的也只占已了解的1%。可以说，微生物与人类关系的重要性，你怎么强调都不过分，微生物是一把格外锋利的双刃剑，它们在给人类带来巨大利益的同时也带来"残忍"的破坏。它给人类带来的利益不仅是享受，而且实际上涉及到人类的生存。  “在近代科学中，对人类福利最大的一门科学，要算是微生物学了。”微生物类群与生物三域微生物类群真细菌：细菌，放线菌，蓝细菌等原核微生物细胞型微生物古细菌微生物真核微生物：霉菌，酵母菌，微小藻类，原生动物等非细胞型微生物：病毒，噬菌体等生物三域特征现代生物学把生物分为细胞生物和非细胞生物，又把细胞生物分为原核生物和真核生物。原核生物中只包括真细菌和古生菌两大类微生物；真核生物中包括几类微生物以及全部动物和植物。古细菌（古菌，古生菌）、真细菌和真核生物三域（以前曾称为三原界）的概念，是沃斯（Woese）及其同事1977年依据对代表性细菌类群的16SrRNA(或18SrRNA)碱基序列的同源性测定分析后提出的。他们认为生物界的发育并不是一个由简洁的原核生物发育到比较完全和较简单的真核生物的过程，而是明显存在着三个发育不同的基因系统，即古细菌、真细菌和真核生物。并认为这三个基因系统几乎是同时从某一起点各自发育而来。这一起点即是至今仍不明确的一个原始祖先。为了避开古细菌和真细菌的混淆，又于1990年把三域改为古生菌、细菌和真核生物。古细菌和真细菌在细胞形态结构、生长繁殖、生理代谢、遗传物质存在方式等方面相类似，因而同属原核生物。但在分子生物学水平上，古细菌和真细菌之间有明显差别。生物三域特征比较比较项目古细菌真细菌真核生物细胞大小通常1μm通常1μm通常10μm核膜－－+遗传物质染色体1条，环形染色体+质1条，环形染色体+质通常1条以上线形染色粒粒体+细胞器DNA有丝分裂－－+组蛋白－？+细胞壁无或有蛋白质亚单位，G+或G－，总是含有胞动物无，植物有纤维素，假胞壁质，无胞壁酸壁酸，支原体属中无细几丁质等，无胞壁酸胞壁细胞膜含异戊二烯醚，甾醇，含脂肪酸酯，甾醇稀有，含脂肪酸酯，甾醇普遍，有分支的直链无分支直链无分支直链含DNA的细胞器－－线粒体和叶绿体内质网和高尔基体－－+胞饮和阿米巴运动－－+核糖体大小70S70S80S（细胞器中70S）核糖体亚基30S，50S30S，50S40S，60SRNA聚合酶亚基数9～12412～15TRNA共同臂上的无一般有一般有胸腺嘧啶内含子+仅发觉于tRNA和－+rRNA基因延长因子能与白喉毒素反应不能与白喉毒素反应能与白喉毒素反应蛋白质或启动氨基酸甲硫氨酸N-甲酰甲硫氨酸甲硫氨酸16（18）SrRNA的3有有无位是否结合有AUCA-CCUCC片段对氯霉素的敏感性不敏感敏感不敏感对环已胺的敏感性敏感不敏感敏感对青霉素的敏感性不敏感除支原体外，敏感不敏感对茴香霉素的敏感性敏感不敏感敏感对白喉毒素的敏感性敏感不敏感敏感对利福平的敏感性不敏感敏感不敏感微生物科学及其分科微生物学是一门在细胞、分子或群体水平上争辩微生物的形态结构、生理生化、遗传变异以及微生物的生态、进化、分类，及其与人类、动物、植物、自然界之间的相互作用等生命活动规律的学科，其根本任务是发掘、利用、改善和爱护有益微生物，把握、毁灭或改造有害微生物，为人类社会的进步服务。随着微生物学的不断进展成熟，微生物学已分化出大量的分支学科，据不完全统计（1990年），已达181门之多，并在不断形成新的分科和争辩领域。微生物学的分科分科的依据微生物学分科的名称按微生物的种类细菌学、病毒学、真菌学、菌物学、原生动物学、藻类学等按争辩对象细菌学、真菌学、病毒学、菌物学等按应用范围工业微生物学、农业微生物学、医学微生物学、兽医微生物学、药学微生物学、食品微生物学、预防微生物学等按生命活动规律微生物生理学、微生物生物化学、微生物遗传学、微生物生态学、分子微生物学、微生物分类学、微生物基因组学等按生态环境土壤微生物学、海洋微生物学、环境微生物学、水生微生物学、宇宙微生物学等按与疾病的关系医学微生物学、免疫生物学、流行病学等人类对微生物世界的生疏史一个难以生疏的微生物世界人类对动、植物的生疏，可以追溯到人类的消灭。可对数量巨大、分布极广并始终包围在人体内外的微生物却长期缺乏生疏，其主要缘由是由于微生物的个体过于微小、群体外貌不显、种间杂居混生以及形态与其作用的后果之间很难被人生疏等。如“世纪瘟疫”---艾滋病，从感染病毒到发病一般要经过12～13年的潜伏期，若没有现代生物学学问，谁会知道病人的死因就是由极其微小的人类免疫缺陷病毒（HIV）在作崇？在发霉的花生、玉米等胚的四周，常易生长黄曲霉----可以产生黄曲霉毒素，若经常食用这类霉变食物，就会诱发肝癌等疾病，如果没有微生物学学问，人们无论如何也不会信任自己竟是被这类极不惹眼的区区微生物所害。在人们真正看到微生物之前，实际上已经猜想或感觉到它们的存在，甚至人们已经在不知不觉中应用它们。我国劳动人民已很早就生疏到微生物的存在和作用，也是最早应用微生物的少数国家之一。据考古学推想，我国在8000年以前已经消灭了曲蘖酿酒了，4000多年前我国酿酒已格外普遍，而且当时的埃及人也已学会烘制面包和酿制果酒，2500年前我国人民已创造酿酱、醋，知道用曲治消化道疾病。公元六世纪(北魏时期)，我国贾思勰的巨著"齐民要术"具体地记载了制曲、酿酒、制酱和酿醋等工艺。公元九世纪到十世纪我国已创造用鼻苗法种痘，用细菌浸出法开采铜。到了16世纪，古罗巴医生G.Fracastoro才明确提出疾病是由肉眼看不见的生物(livingcreatures)引起的。我国明末(1641年)医生吴又可也提出"戾气"学说，认为传染病的病因是一种看不见的"戾气"，其传播途径以口、鼻为主。长崎以来，人们对微生物视而不见，触而不觉，嗅而不闻，食而不察，得其益而不感其恩，受其害而不知其恶。这从人类历史上曾患病多次严峻的瘟疫流行的事实而得到充分的证明，如鼠疫（黑死病）、天花、麻风、梅毒和肺结核（白疫）的大流行等。公元6世纪，鼠疫在地球上第一次大流行时，曾危及埃及、土耳其、意大利、阿富汗等国家和地区，死亡人数约1亿人；而其次次14世纪（1347年）流行时，几乎摧毁了整个欧洲，有1/3（约2500万）人死于这场灾难，亚洲约死4000万（其中中国1300多万）人，在此后80年间，这种疾病一再肆虐，实际上毁灭了大约75%的欧洲人口，一些历史学家认为这场灾难甚至转变了欧洲文化；19世纪末到20世纪初的第三次大流行发生在香港和印度北部地区，死亡人口约100万，这三次全球性杀人不见血的流行病共殃及近2亿人口，比死亡最惨重的其次次世界大战（约1.1亿人）还多。今日，一种新的瘟疫---艾滋病（AIDS）正在全球集中，癌症也正威逼着人类的健康和生命，很多被制服的传染病如肺结核、疟疾、霍乱等也有“卷土重来”之势。随着环境污染日趋严峻，一些重未见过的新的疾病如军团病、埃博拉病毒病、疯牛病等又给人类带来新的危协。在人们真正看到微生物之前，实际上已经猜想或感觉到它有存在，甚至在不知不觉中应用它们，即约8000年前到1676年期间为微生物学的阅历时期，也称史前期，这是一个朦胧阶段。此时期各国劳动人民其中尤以我国的制曲、酿酒技术著称。如华佗（约公元112～212年）制造麻醉术及剖腹外科，主见割腐肉防传染，其医学思想和超群医术在当时世界遥遥领先；宋真宗时代（公元998～1022年种人痘预防天花在我国已相当普遍，后传入俄、日、朝，并于1796年经土耳其传英，以后又传至欧洲各国。18世纪，英医生琴纳在种人痘的启示下创造了种牛痘。微生物的发觉和微生物学的进展微生物的发觉显微镜的创造揭开了微生物世界的奇特，1590年，荷兰人（Jannsen）赞森父子首先制成原始的辨别率很低的复式显微镜。1664年，英国人罗伯特胡克（R.Hooke）用这种显微镜观看和描绘了长在皮革表面的一种蓝色霉菌的子实体结构，还画过长在枯萎的蔷薇叶上的一种霉菌，但观看很粗糙。荷兰人安东范列文虎克（AntingVanLeeuwenhoek1632～1723年）才是真正观察并描述微生物的第一人。他的父亲是一个编篮匠，母亲为酿酒工之女。他六岁时丧父，16岁去阿姆斯特丹当布店学徒。六年后回到家乡Delft城从事多种职业：自营干货店，当过会计、出纳、验货员，充任Delft城sheriff家的侍从，具体干过市政厅的看管和清洁勤杂工作。一生曾做过419架单式显微镜和放大镜，一般放大倍数为50～300倍。1981年初，有人对尚存的放大率最高的列文虎克显微镜进行实际测定，知其放大率266倍！1674年他首先用自制的单式显微镜观看到原生动物，1676年他又首次描述了观看到的细菌。1684年《伦敦皇家学会会报》刊登了列文虎克描绘的各种细菌形态，1695年《安东列文虎克发觉的自然奇特》一书发表，他把观看到的大量的各种微小的“狄肯尔”dierken意“活泼的物体”---微动体。他的工作为微生物的存在供应了有力的证据。惋惜的是他只是一名敏锐的观看家，没有将发觉上升为理论。直到100年后，才有人对微生物进行描述、鉴定。微生物学进展简史进展时期经受时间特点和标记代表人物史前期初创期奠基期进展期成熟期8000年前至公元1676年1676—1861年1861—1897年1897—1953年1953年以后人类已在应用微生物，如发酵、酿造等，但未发觉微生物的存在世界上第一次发觉了微生物的存在（当时称为“微动体”）开创了查找病原微生物的“黄金时期”，并从形态描述进到生理学争辩的新水平用无细胞酵母汁发酵酒精成功，开创了微生物生化争辩的新时期“一般微生物学”作为一门学科开头形成DNA结构的双螺旋模型建立。微生物成为分子生物学中的重要争辩对象。20世纪70年月后微生物成为生物工程学科的主角各国劳动人民列文虎克巴斯德，科赫布赫纳M.DoudoroffJ.D.Watson和H.F.C.Crick(DNA双螺旋结构模型的创立)微生物学的先驱及其贡献从微生物的发觉到微生物学的创立，经受了近3个世纪，这是很多科学家共同努力的结果。在微生物学的进展进程中，值得一提的是如下几位：列文虎克：自制了世界上第一台显微镜，并观看到了一些细菌和原生动物，首次揭示了微生物世界。由于他的杰出贡献，1680年他当选为英国皇家学会会员。巴斯德：（LouisPasteur,法国，1822～1895）是微生物学的奠基人。他把微生物学的争辩从形态描述推动到生理学的水平，并开创了查找病原微生物的兴盛时期，使微生物学开头以独立的学科形式形成。巴斯德的主要工作是以下3个方面：彻底否定了“自然发生”学说。1857年他依据曲颈瓶试验证明，空气中的确含有微生物，它们可引起有机质的腐败。把培育基中的微生物加热杀死后，曲颈瓶弯曲的瓶颈拦住了空气中的微生物到达有机物浸液内，但假如将瓶颈打断，空气中的微生物即可进入瓶内，使有机质发生腐败。证明发酵是由微生物引起的。巴斯德发觉酒精发酵是由酵母菌引起的，还发觉乳酸发酵、丁酸发酵、醋酸发酵等都是由不同的细菌引起的，为进一步争辩微生物的生理生化奠定了基础。]③免疫学----预防接种。将病原菌减毒，使其转变为疫苗。巴斯德创造了接种减毒病原菌以预防鸡霍乱和牛、羊炭疽病，并制成狂犬病疫苗，为人类防病、治病做出了巨大贡献。此外，他创造的巴斯德消毒法，始终沿用至今。他还解决了当时法国葡萄酒变质和家蚕软化病等实践问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 ，为造福人类做出了巨大贡献。科赫：（RobertKoch,德国，1843～1910）是细菌学的奠基人，在病原菌的争辩及细菌的分别、培育等方面做出了杰出的贡献。配制固体培育基，并建立通过固体培育分别纯化微生物的技术。用自创的方法证明并分别到很多病原菌，如炭疽芽孢杆菌（1877）、结核分支杆菌（1882）----因此获得了诺贝尔奖、链球菌（1882）、霍乱弧菌（1883）等。提出了科赫法则，即证明某种微生物为某种疾病病原体所必需具备的条件，这一法则至今仍指导着动、植物病原菌的鉴定。创立了很多显微镜技术，如细菌的鞭毛染色法、悬滴培育法、显微摄影技术等。布赫纳：（EdwardBuchner,德国，1860～1917）于1897年用酵母菌无细胞压榨汁将葡萄糖进行酒精发酵获得成功，发觉了微生物酶的重要作用，从今将微生物学推动到了生化争辩的阶段。此后，微生物生理、生化等争辩得到了快速的进展。微生物学在生命科学中的重要地位促进了生命科学中很多重大理论问题的突破生命科学由整体或细胞水平进入分子水平，取决于很多重大理论问题的突破，其中微生物学起了重要甚至关键的作用，特殊是对分子遗传学和分子生物学的影响最大。1928年，对肺炎双球菌的争辩，发觉了转化现象。1941年，用粗糙链孢霉进行突变试验，提出了“一个基因一个酶”的假说。1943年，利用细菌的突变试验证明白突变的性质和来源。1944年，连续争辩转化现象，证明白引起细菌转化的物质是DNA。1953年，提出DNA双螺旋结构模型。1958年，用15N标记E.coli,证明DNA半保留复制，提出遗传信息传递的“中心法则”，这标志着分子遗传学的诞生。1961年，争辩大肠杆菌无细胞蛋白质合成体系破译了全部遗传密码。1961年，争辩大肠杆菌提出了操纵子学说，阐明白基因表达的调控机制。1973年，将E.coli的抗四环素养粒与E.coli的抗卡那霉素养粒体外重组重新转化到E.coli受体菌获得成功，这是基因工程首次成功的试验。“断裂基因”的发觉，基因精细结构分析，重叠基因的发觉，DNA、RNA、蛋白质的合成机制等都是以微生物为材料而获得成功的。进展了生命科学中很多争辩和生物工程技术20世纪70年月以来，由于微生物学的一些重大发觉，如基因载体（质粒、病毒）、工具酶（连接酶、逆转录酶、限制性内切酶等）的发觉，才导致了DNA重组技术和遗传工程的产生。如今，基因载体的构建、质粒的改造、基因库的建立和保存、基因的正确表达及产物的获得等也离不开微生物。由于微生物学消毒灭菌、分别培育等技术的渗透和拓展，现在动植物细胞也和微生物一样可以在显微镜下分别，在摇瓶和琼脂平板中培育，也可在发酵罐中进行生产。如接受培育罐大量培育杂交瘤细胞，发酵生产用于疾病诊断和治疗的单克隆抗体；用培育罐大规模培育人参细胞和担子菌菌丝，生产人参皂苷、生物碱、灵芝多糖等。微生物学转化技术的渗透，才导致了转基因动物、转基因植物转化技术的消灭。在“人类基因组 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 ”的争辩方面，由于模式生物的生物学特性清楚，基因组小，便于测定和分析，可从中猎取阅历和改进技术的方法。而模式生物除极少数为动植物外，大多为微生物（细菌和酵母）。在微生物基因组测序的过程中，基因组作图和测序方法不断改进，大大加快了“人类基因组方案”的进展，2001年2月，人类基因组图谱及初步分析结果已正式提前公布。在后基因组时代，微生物仍将作为模式生物为高等生物基因功能的争辩供应挂念。微生物与"人类基因组方案""人类基因组方案"的全称为"人类基因组作图和测序方案"。这是一项当今世界耗资巨大(30亿美元)，其深远意义堪与阿波罗登月方案媲美的最大的科学工程。要完成如此浩大的工程，除了需要多学科(数、理、化、信息、计算机等)的交叉外，模式生物的先行至关重要，由于模式生物一般背景清楚，基因组小，便于测定和分析，可从中猎取阅历改进技术方法。而这些模式生物除极少数(例假如蝇、线虫、拟南芥等)为非微生物外，绝大部分为细菌和酵母，目前已完成了近20多种独立生活的微生物基因组的序列测定，在此过程中由于基因组作图和测序方法的不断改进，大大加快了基因组方案进展，估计"人类基因组方案"有可能提前2-3年完成(2003年左右)。测序工作只是"方案"的一部分，紧接着是更巨大的工程--后基因组争辩，其主要任务是生疏基因与基因组的功能。目前微生物基因组序列分析表明，在某些微生物中存在一些与人类某些遗传疾病相类似的基因，因此可以利用这些细菌的模型来争辩这些基因的功能，为生疏浩大的人类基因组及其功能供应简便的模式。总之，20世纪的微生物学一方面在与其它学科的交叉和相互促进中，获得令人瞩目的进展。另一方面也为整个生命科学的进展作出了巨大的贡献，并在生命科学的进展中占有重要的地位。揭示生命本质的重要途径随着对微生物争辩的深化，新的生命本质的揭示也隐蔽于微生物的争辩中。⑴在海洋深处的某些硫细菌可在温度高达250℃甚至是300℃的高温条件下生活，其代谢特性完全不同于一般生物，对这类微生物生命本质的揭示无疑具有重大的理论和现实意义。⑵有一类极端微生物----嗜在其细胞膜上存在一种称为菌视紫红质的特殊物质，它与人眼视网膜上的一种蛋白质类似，在无氧有光条件下可进行光合作用，其质子的释放和吸取会引起颜色的变化，其光合磷酸化是至今所知的最简洁的光合磷酸化反应，这为争辩光合作用的分子机制供应了极好的模型。⑶μμm，由此看来支原体的酶的排布是多么合理，其争辩价值可想而知。⑷1982年，美国科学家S.B.Prusiner发觉了一种新的病原体，即朊病毒，仅由蛋白质构成，但它可以复制，引起的疾病可以传染，这给人类新的启示：蛋白质又是如何与生命的本质相联系呢？当然，对朊病毒的争辩已有了新的发觉，随着英国疯牛病的爆发，把对朊病毒的争辩推向了新的热潮，现已明确朊病毒蛋白的转变是致病的关键。病变蛋白进入细胞后与细胞基因表达的朊病毒前体结合，导致朊病毒前体的构型转变，转变以朊病毒，但在一些病例中其构型转变的机理仍不清楚。并发觉了朊病毒具有与病毒截然不同的性质。总之，微生物作为争辩生命本质的重要材料，仍将发挥难以替代的作用。微生物与诺贝尔奖劳氏肉瘤病毒是有名的致病RNA病毒，于1911年由P.Rous发觉，他还发觉了RNA信息可以反转录成DNA，因而于1966年获得了诺贝尔奖。这个工作的连续是查找反转录的物质基础，最终在1970年分别由H.Temin、D.Baltimore找到了逆转录酶的存在，而R.Dulbecco提出了至今人们公认的反转录的DNA整合到寄主细胞DNA上的假说，他们通过争辩微生物而得到的重大发觉，又为人类探究生命本质做出了重要的贡献，故于1975年3人同时获得了诺贝尔将。逆转录酶的发觉给人类带来了巨大的福音，当今已在基因工程争辩中获得了广泛的应用，并成为获得基因的重要工具。据统计，20世纪因在微生物及其相关学科中有杰出贡献而获得诺贝尔生理学或医学奖的约有60人。诺贝尔奖获得者的争辩工具是微生物，很多的争辩思路来自对微生物的探究。微生物是一个自然 的争辩宝库，是用之不竭的源泉，永久会给争辩者供应充分的资源、丰富的想像力、开阔的思路和眼界。原核微生物原核微生物即广义的细菌，是指一大类仅含有一个DNA分子的原始核区而无核膜包裹的原始单细胞微生物。包括真细菌和古生菌（古细菌）两大类。其中除少数属古生菌外，多数的原核生物都是真细菌。真细菌在人体内外部和我们的四周，处处都有大量的细菌集居着。凡在暖和、潮湿和富含有机物质的地方，都有各种微生物的活动，在那里常会散发出一股特殊的臭味或酸败味。在夏天，固体食品表面时而会消灭一些水珠状、鼻涕状、浆糊状等颜色多样的小突起，这就是细菌的集团，叫菌落或菌苔。假如用小棒去挑一下，往往会拉出丝状物来；用手去摩挲一下，常有粘、滑的感觉。假如在液体中消灭混浊、沉淀或液面飘浮“白花”，并伴有小气泡冒出，也说明其中可能长有大量细菌。一、细菌的形态、大小细菌细胞大小的常用单位是微米，用符号μm表示（1μm=10-3mm=10-6m）。不同细菌的大小相差很大。其中大肠杆菌可作为典型细菌细胞大小的代表，其平均长度约为2μμm.。迄今所知最大的细菌是纳米比亚硫磺珍宝菌，其大小一般在0.1～0.3mm，有的可大到0.75mm左右，肉眼可见；而最小的纳米细菌，其细胞直径只有50nm(1nm=10-3μm),甚至于比最大的病毒还要小。细菌的形态极其简洁，基本上只有球状、杆状和螺旋状三大类，仅少数为其他外形，如丝状、三角形、方形和圆盘形等。在自然界所存在有细菌中，以杆菌为最常见，球菌次之，而螺旋状的则最少。（1）球菌：依据其分裂的方向及随后相互间的连接方式又可分为：单球菌：尿素微球菌双球菌：肺炎双球菌链球菌：溶血链球菌、乳链球菌四联球菌：四联微球菌八叠球菌：尿素八叠球菌、藤黄八叠球菌葡萄球菌：金黄色葡萄球菌（2）杆菌：杆菌的形态多样，有短杆或球杆状，有长杆或棒杆状，有一端分枝的，也有的有一柄等。长杆菌：枯草杆菌、苏云金杆菌短杆菌：鼠疫杆菌、固氮菌分枝杆菌：结核杆菌棒状杆菌：白喉棒状杆菌（3）螺旋菌：螺旋不足一环者为弧菌，满2-6环的小型、坚硬的螺旋状细菌为螺菌，而旋转周数多（超过6环）、体长而松软的螺旋状细菌则专称螺旋体。弧菌：霍乱弧菌（逗号弧菌）螺菌：削减螺菌、小螺菌弧菌和螺菌的显著区分是：前者往往偏端单生或丛生鞭毛，后者两端都有鞭毛。细菌的形态明显受环境条件影响，如可随培育时间、培育温度、培育基的组成与浓度等发生转变，菌龄的大小也有差别。在幼龄期和适宜环境条件下，表现正常的形态，当培育条件转变或菌体年轻时，常引起菌体形态上的转变。二、细菌细胞的结构与功能细菌细胞中的细胞壁、细胞质膜、细胞质以及核区是一般细菌细胞所共有的结构，称一般结构，把仅在部分细菌中才有的或在特殊环境条件下才形成的构造如鞭毛、芽孢、糖被等称特殊结构。（1）细胞壁除支原体外，几乎全部细菌都有细胞壁。它是细菌细胞最外层坚韧并富有弹性的外被，主要成分为肽聚糖，它赋于细菌细胞以强度和外形。功能：①爱护细菌免受机械性或其他破坏的作用。正常状况下起着爱护细胞与维持细胞外形的作用。细菌细胞内的溶质浓度要比外界环境中的高得多，由此产生的胞内渗透压也比外界高得多。正是细胞壁爱护了细胞，使细胞不会因吸水过度面胀破。②屏障爱护功能。有些具有多层结构细胞壁的细菌如革兰氏阴性细菌，其细胞壁还可阻挡溶菌酶、消化酶等酶蛋白及某些抗生素（如青霉素）和染料等进入细胞，从而起到更好的爱护细胞免受这些物质的损伤。③为细胞的生长、分裂和鞭毛的着生、运动等所必需。④赋于细胞的特定抗原性、致病性和对抗生素及噬菌体的敏感性。细菌的革兰氏染色由于细菌形体太小以及菌体细胞大多较为透亮     ，因此给争辩工作带来很大困难。1884年由丹麦医生C.Gram创建了一种极为便利的细菌染色方法，可把几乎全部的细菌分成两大类。其主要过程为：草酸铵结晶紫初染，碘液媒染，95%乙醇脱色，再以沙黄等红色染料复染。被染成蓝紫色的细菌称革兰氏阳性菌G+，被染成红色的称革兰氏阴性菌G-。此法称革兰氏染色法。细菌细胞壁的构造和化学组成原核微生物细胞壁结构和化学组成具有多样性的特征。它们不仅具有很多的共性，而且在革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌和古生菌中还存在各自的特性。革兰氏阳性菌的细胞壁较厚（20-80nm），但化学组分比较单一，只含有90%的肽聚糖和10%的磷壁酸；革兰氏阴性菌虽然较薄（10-15nm），却有多层构造（肽聚糖和脂多糖层等），其化学组分中除含有肽聚糖外，还含有肯定量的类脂质和蛋白质等成分。此外，两者在表面结构上也有显著不同。G+：壁厚，20-80nm，由40层左右的网络状分子交织成网套掩盖在整个细胞上。含有特殊的多聚物----磷壁酸质（垣酸），其为酸性多糖，带负电荷，使细胞壁形成一个负电荷环境，大大加强了细胞膜对二价离子的吸附，尤其是Mg2+。而高浓度的Mg2+存在，对保持膜的硬度，提高细胞壁合成的酶活性极为重要。如金黄色葡萄球菌、枯草杆菌等。G-：壁较薄，10-15nm，肽聚糖少，埋在外膜层下，仅1-2层，故对机械强度的抵制力较G+弱。不含垣酸。由于肽聚糖少，网孔较大，经乙醇处理后，溶解了脂类物质，使网孔进一步增大，通透性增加，结晶紫—碘复合物易被抽提出去，因此染上了复染液的颜色。如大肠杆菌等。革兰氏阳性菌与革兰氏阴性菌的比较项目G+G-肽聚糖含量很高30-95含量很低5-20磷壁酸含量较高（＜50）0类脂质一般无（＜2＝含量较高（约20）蛋白质0含量较高对青霉素敏感不够敏感对溶菌酶敏感不够敏感结构层次单层多层肽聚糖结构多层，75%亚单位交联，网格紧密牢固单层，30%亚单位交联，网格较疏松紧密与细胞膜的关系不紧密紧密肽聚糖（粘肽，胞壁质，粘肽复合物）双糖单位：G、M，β—1，4糖苷键（溶菌酶）肽尾：L-丙、D-谷、L赖、D-丙---青霉素---破坏转肽肽桥：磷壁酸(垣酸)G+所特有，构成C抗原（表面抗原）磷壁酸的功能：帮忙肽聚糖加固细胞壁提高膜结合酶的活力（磷壁酸带负电荷，加强了对阳离子的吸附）贮藏磷元素调整细胞壁的增长形成表面抗原构成噬菌体吸附的受体位点脂多糖层G-全部，由磷脂双分子层、脂蛋白与脂多糖形成的外壁层，因含脂多糖，故称脂多糖层。形成O抗原或菌体抗原。脂多糖功能：构成G-致病物质---内毒素的物质基础起爱护作用，可阻挡溶菌酶、抗生素和染料等侵入菌体，也可阻挡周质空间中的酶外漏吸附Mg2+、Ca2+等离子，提高细胞壁的稳定性作为重要的抗缘由子打算了G-菌抗原表位的多样性是很多噬菌体吸附的受体古生菌的细胞壁除热原体属无壁外，其余都具有与真细菌类似功能的细胞壁。壁中无真正的肽聚糖，而是拟胞壁质（假肽聚糖）、糖蛋白和蛋白质构成。缺壁细菌L型细菌：试验室或宿主体内通过自发突变而形成的遗传性稳定的细胞壁缺损菌株。原生质体：指在人为条件下，用溶菌酶除尽原有细胞壁或用青霉素抑制新生细胞壁合成后，所得到的仅有一层细胞膜包裹的圆球状渗透敏感细胞。G+球状体（原生质球）：指还残留了部分细胞壁（尤其是G-细菌外膜层）的原生质体。支原体：在长期进化中形成，适应自然生活条件的无细胞壁的原核生物，其细胞膜中含有一般原核生物所没有的甾醇，故即使缺壁，其细胞膜仍有较高的机械强度。（2）细胞膜功能：把握细胞内外物质（养分物质和代谢废物）的运送、交换维持细胞内正常渗透压的屏障作用合成细胞壁各种组分（脂多糖、肽聚溏、磷壁酸）和荚膜等大分子的场所进行氧化磷酸化或光合磷酸化的产能基地传递信息，膜上的某些特殊蛋白质能接受光电及化学物质等产生的刺激信号并发生构象变化，从而引起细胞内的一系列代谢变化和产生相应的反应。供应鞭毛着生位点内膜系统间体：（拟线粒体-----类似真核细胞线粒体的功能）与细胞壁的合成、核质分裂、细胞呼吸以及芽孢形成有关。类囊体：（载色体）光合作用的场所。羧酶体：某些硫杆菌细胞内散布着由单位膜（非单位膜）围成的多角体，在自养细菌的CO2固定中起作用。（3）细胞质及内含物由流体部分和颗粒部分组成。流体部分中80%是水，其中水溶物质主要是可溶性的酶类和RNA。颗粒部分主要是核糖体、贮藏性颗粒、载色体以及质粒等，少数细菌还有类囊体、羧酶体、气泡或伴胞晶体等。核糖体：70S=30S+50S，在细菌中，80%-90%核糖体是串连在mRNA上以多聚糖体的形式存在，是合成蛋白质的场所。链霉素等抗生素通过作用于细菌核糖体的30S亚基而抑制细菌蛋白质的合成，而对人的80S核糖体不起作用，故可用链霉素治疗细菌引起的疾病，而对人体无害。贮藏性颗粒：聚β羟丁酸、异染粒、多糖（淀粉或糖原）、元素硫颗粒、气泡（4）核区与质粒细菌染色体DNA：质粒：通常为共价闭合环状的超螺旋小型双链DNA，但也有线性双链DNA质粒，在G+菌中还发觉有单链环状质粒的存在。质粒携带打算细菌某些遗传特性的基因，接合或致育、抗药、产毒、致病、降解毒物、生物固氮、气泡形成、或芽孢形成、抗原获得、形成原噬菌体、产生抗生素和色素等次生代谢产物等。质粒可在细胞间传递，多数质粒会自行或经某种理化因子处理而消逝------质粒消退或自愈。有的质粒可以附加体的形式整合到染色体上，在染色体的把握下与染色体一起复制。有的质粒（抗药质粒）DNA中还有插入序列（IS）或转座子（Tn）,因而能在质粒与质粒之间、质粒与染色体之间“跳来跳去”，所以具有介导细菌之间基因交换与遗传重组的重要功能。（1）鞭毛全部弧菌、螺菌和假单胞菌，约半数的杆菌和少数球菌有鞭毛。长15-20μm，直径10-20nm，特殊染色能看到。鞭毛的化学组分：鞭毛蛋白----鞭毛抗原（H抗原）鞭毛着生位置和数目：鞭毛结构：鞭毛丝、鞭毛钩、基体（G+：S、M环，G-：L、P、S、M环）鞭毛的运动：有鞭毛速度可达一般20-80μm/s无鞭毛------滑行运动水生细菌靠气泡调整它们在水中的位置（2）菌毛：G-具有μm，宽3-14nm，数目比鞭毛多，短，直，周身分布，不参与运动功能：促进细菌的粘附。促进某些细菌缠集在一起而在液体表面形成菌膜以猎取充分的氧气。是很多G阴性细菌的抗原-----菌毛抗原。（3）性毛（4）糖被（荚膜或大荚膜、微荚膜、粘液层）功能：爱护作用致病功能（酸性多糖荚膜-----K抗原）贮藏养料（5）芽孢、伴孢晶体与其他绝大多数产芽孢细菌G+杆菌。芽孢结构：芽孢外壁、芽孢衣，皮层、核心（芽孢壁、芽孢膜、芽孢质、芽孢核区芽孢的抗热机制：(渗透调整皮层膨胀学说)芽孢衣对多价阳离子和水分的透性差，而芽孢皮层的高离子强度使其具有极高的渗透压，结果，芽孢原生质高度失水并皱缩成含水量极低有状态，因而产生极强的耐热性。细菌的繁殖及菌落特征裂殖：二分裂、三分裂、复分裂芽殖固体培育基半固体培育基液体培育基环境中常见的细菌球菌类：微球菌属（四联、八叠）葡萄球菌属（金葡）其次节放线菌一、放线菌的形态结构二、放线菌的繁殖及菌落特征三、放线菌的代表属光合型细菌蓝细菌光合细菌其他原核微生物立克次氏体支原体衣原体螺旋体古细菌一、古细菌的特点二、产甲烷古细菌群三、还原硫酸盐古细菌群四、极端嗜盐古细菌群五、无细胞壁古细菌群六、极端嗜热和超嗜热的代谢元素硫的古细菌群真核微生物概述微生物与原核微生物的比较真核微生物的主要类群真核微生物的细胞构造真菌的分类及常见属与真菌有关的几个名词酵母菌酵母菌的分布及与人类的关系酵母菌的形态结构酵母菌的繁殖方式和生活史酵母菌的菌落几种常见的酵母菌霉菌霉菌的分布及与人类的关系霉菌的形态和细胞结构霉菌的孢子霉菌的菌落霉菌与其他微生物的比较与人类关系亲密的几种霉菌产大型子实体的真菌-----蕈菌病毒概述病毒的特点和定义病毒的宿主范围病毒的分类与命名病毒学争辩的基本方法病毒的分别与纯化病毒的测定病毒的鉴定病毒的形态结构与化学组成病毒的大小与形态病毒的结构病毒的化学组成病毒的增殖病毒的复制过程一步生长曲线烈性噬菌体和温存噬菌体非增殖性感染病毒的分类与命名病毒目病毒科病毒属病毒种亚病毒因子类病毒卫星病毒卫星RNA朊病毒病毒与实践一、病毒与人类健康二、病毒与农业三、噬菌体与发酵工业微生物的养分和培育基生物体从外界环境中摄取对其生命活动必需的能量和物质，以满足正常生长和繁殖需要的一种最基本的生理过程称养分。因此，养分为一切生命活动供应了必需的物质基础，它是一切生命活动的起点。有了养分，才可以进一步进行代谢、生长和繁殖，并有可能为人类供应种种有益的代谢产物和特殊的服务。养分物则是指具有养分功能的物质，在微生物学中，经常还包括光能这种非物质形式的能源在内。微生物的养分物可以为它们正常生命活动供应结构物质、能量、代谢调整物质以及良好的生理环境。微生物的养分要素及其功能微生物细胞的化学组成化学元素：依据微生物对各类化学元素需要量的大小可分：主要元素：C.H.O.N.P.S.K.Ca.Mg.Na.Fe等,其中前六种主要元素可占细菌细胞干重的97%。微量元素：Zn.Cu.Mn.Co.Mo等。由以上主要元素和微量元素组成微生物体内的各种有机物与无机物。各类化学元素的比例常因微生物种类不同、微生物的菌龄及其培育条件的不同而在肯定的范围内变化。2.化学成分分析：各类化学元素主要以有机物、无机物和水的形式存在于细胞中。有机物包括：蛋白质、糖、脂肪、核酸、维生素以及它们的降解产物和一些代谢产物等物质。无机物是指与有机物相结合或单独存在于细胞中的无机盐等物质。水是细胞维持正常生命活动所必不行少的物质，一般可占菌体鲜重的70%-90%。除去水分的干物质中，碳、氢、氧、氮四种元素占全部干重的90%--97%，其余的3%--10%为矿质元素，也叫无机元素。各种微生物细胞干物质的含碳量较稳定，约占干重的50%±5%。氮素含量差别较大，约为5%--13%。在矿质元素中以磷的含量为最高，约占全部矿物质含量的50%，占细胞干物质总量的3%--5%。其次为钾、镁、钙、硫、铁及钠等。微生物矿质元素的含量，可随微生物生理活性的不同而有很大变化。如硫细菌细胞中可积存大量的硫，铁细菌和的鞘中可含有大量的铁，海洋微生物中氯化钠的含量较高。同一种微生物在生长的不同时期及不同环境条件下，其细胞内各元素的含量也会有所转变。微生物细胞内绝大部分元素都组成细胞的各种有机物质，包括细胞的结构物质、细胞中的养分物质与贮藏物质。主要的有机物是蛋白质、核酸、糖类及脂质等。此外还有维生素、色素、抗菌素或毒素等。养分物质及其生理功能在微生物的养分中有六大要素物质：碳源、氮源、能源、生长因子、无机盐和水，大部分以无机或有机物的形式为微生物所利用，也有一些以分子态气体方式供应。1.碳源（大量养分物）碳是微生物细胞需要量最大的元素。一切能满足微生物生长繁殖所需碳元素的养分物，称之为碳源。能被微生物用作碳的物质种类极其广泛。功能：构成细胞组分和供应能量（对于为数众多的化能异养微生物来说，碳源同时又兼有能源功能，因此，这种碳源又称双功能养分物）。微生物可利用的碳源物质：自然界中可被利用的碳源物质格外广泛，简洁的无机含碳化合物、CO2、碳酸盐等；简单的自然 有机含碳化合物、糖及糖衍生物、脂类、醇类、有机酸、烃类、芳香族化合物以及各种含碳化合物；另外，有些有毒的含碳物质如氰化物、酚等也能被某些细菌分解利用。试验室中常用的碳源是：葡萄糖、果糖、蔗糖、麦芽糖、淀粉，其次是有机酸、醇、脂等。微生物工业发酵中利用的碳源主要是：单糖、饴糖、糖蜜、淀粉、麸皮、米糠等。自养微生物只能利用CO2或碳酸盐为唯一碳源。2.氮源氮是微生物细胞需要量仅次于碳的元素。能供应微生物所需氮素的养分物质称为氮源。能被微生物用作氮源的物质种类也很广泛。功能：合成细胞中的含氮物质，一般不能作为能源。但化能自养菌中的亚硝化细菌和硝化细菌能从NH3和NO2-等还原态无机含氮化合物的氧化过程中获得其生命活动所需的能量。所以，对于硝化细菌来说，NH3和NO2-是兼有氮源与能源功能的双功能养分物质。微生物可利用的氮源物质：无机含氮化合物：分子态氮、氨、铵盐和硝酸盐等。有机氮化合物：尿素、氨基酸、嘌呤和嘧啶、脲、胺、酰胺等。试验室中常用的氮源是：富氮的胰酪蛋白、牛肉膏、蛋白胨和酵母膏等。生产上常用的氮源是：鱼粉、玉米浆、饼粉（黄豆饼粉和花生饼粉）、蚕蛹粉等。3.能源能为微生物生命活动供应最初能量来源的养分物或辐射能，称为能源。由于各种异养微生物的能源就是碳源，因此，它们的能源谱就显得格外简洁。有机物：化能异养微生物的能源（同碳源）化学物质（化能养分型）微生物能源谱无机物：化能自养微生物的能源（不同于碳源）辐射能（光能养分型）：光能自养和光能异养微生物的能源。化能自养微生物的能源格外独特，它们都是一些还原态的无机物质，例如，NH4+、NO2-、S、H2S、H2、和Fe2+等。能利用这种能源的微生物都是一些原核生物，包括亚硝酸细菌、硝酸细菌、硫化细菌、硫细菌、氢细菌和铁细菌等。由此可见，某一具体养分物可同时兼有几种养分要素的功能。如，光辐射能是单功能养分物（能源），还原态的无机物NH4+是双功能养分物（能源、氮源），而氨基酸类则是三功能养分物（碳源、氮源、能源）。4.生长因子微生物生长所必需且需要量很小，但微生物自身不能合成或合成量不足以满足机体生长需要的有机化合物。功能：供应微生物细胞重要化学物质（蛋白质、核酸和脂质）、辅因子（辅酶和辅基）的组分并参与代谢。依据生长因子的化学结构和它们在机体中的生理功能的不同，可将生长因子分为维生素、氨基酸与嘌呤及咪啶三大类。广义的生长因子除了维生素外，还包括碱基、卟啉及其衍生物、甾醇、胺类、C4—C6的分支或直链脂肪酸，有时还包括氨基酸养分缺陷突变株所需要的氨基酸在内；而狭义的生长因子一般仅指维生素。维生素：最早发觉的生长因子，在机体中主要作为酶的辅基或辅酶参与新陈代谢。氨基酸：不同的微生物合成氨基酸的力量差异很大。有些必需在它们生长的培育基里补充一些氨基酸或补充这些氨基酸的小肽物质，机体才能生长。在某些状况下，由于小肽物质较易被微生物吸取利用，因而生长好。另外，在某些状况下，培育基中一种氨基酸含量过高，也会导致抑制其他氨基酸的吸取（氨基酸不平衡）。嘧啶、嘌呤：作为酶的辅酶或辅基以及用来合成核苷、核苷酸和核酸等。在配制培育基时，一般可用生长因子含量丰富的自然 物质作原料以保证微生物对它们的需要，能供应生长因子的自然 物质有酵母膏、蛋白胨、麦芽汁、玉米浆、动植物组织或细胞浸液以及微生物生长环境的提取液等。5.无机盐：无机盐（矿质元素）是微生物生长不行或缺的养分物质。功能：主要是作为酶活性中心的组成部分、维持生物大分子和细胞结构的稳定性，调整并维持细胞的渗透压平衡，把握细胞的氧化还原电位和作为某些微生物生长的能源物质等。微生物所需要的无机盐：磷酸盐、硫酸盐、氯化物以及含有Na、K、Ca、Mg、Fe等金属元素（需要浓度在10-3—10-4mol/L范围内的元素-----大量元素）的化合物。此外，在微生物生长的过程中还需要一些微量元素，这些微量元素在微生物生长过程中起重要作用，而机体对这些元素的需要量极其微小，通常需要量在10-6—10-8mol/L。如Cu、Zn、Mn、Mo、Co和Ni、Sn、Se等，微量元素一般参与酶的组成或使酶活化。假如微生物在生长过程中缺乏微量元素，会导致细胞生理活性降低甚至停止生长。由于不同微生物对养分物质的需求不同，微量元素的概念也是相对的。微量元素通常混杂在自然 有机养分物、无机化学试剂、自来水、蒸馏水、一般玻璃器皿中，假如没有特殊缘由，在配制培育基时没有必要另外加入微量元素。应当留意：很多微量元素是重金属，假如它们过量，就会对机体产生毒害作用，且单独一种微量元素过量产生的毒害作用更大（单盐毒害作用），因此，有必要将培育基中的微量元素的量把握在正常范畴内，并留意各种微量元素间保持恰当的比例。6.水水是微生物养分和生长中必不行少的一种物质。水在细胞中的生理功能主要是：（1）起到溶剂与运输介质的作用，养