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1、微生物的功與過 一 什么是微生物?v個(gè)體微小,結(jié)構(gòu)簡單,通常要用光學(xué)顯微鏡和電子顯微鏡才能看清楚的生物,統(tǒng)稱為微生物。 (但有些微生物是可以看見的,像屬于真菌的蘑菇、靈芝等。)v現(xiàn)代定義:微生物是一切肉眼看不見或看不清的微小生物 二 微生物的特點(diǎn)v體積小,面積大 v吸收多,轉(zhuǎn)化快v生長旺,繁殖快 v適應(yīng)強(qiáng),易變異v分布廣,種類多 三 微生物的分類v原核類:三菌,三體。 v三菌:細(xì)菌、藍(lán)細(xì)菌、放線菌 三體:支原體、衣原體、立克次氏體 v真核類: 真菌,原生動(dòng)物,顯微藻類。 v非細(xì)胞類: 病毒,亞病毒 ( 類病毒,擬病毒,朊病毒)。 四 微生物的化學(xué)組成和營養(yǎng)物質(zhì)v化學(xué)組成: C,H,O,N,P,
2、S以及其他元 素 v營養(yǎng)物質(zhì): v1 水和無機(jī)鹽 v2 碳源v3氮源v4 能源 5微生物的作用(一) 功v 1.1 微生物在物質(zhì)循環(huán)中的作用 v在生物圈內(nèi)的物質(zhì)循環(huán)過程中,以異樣型微生物為主的分解者,在有機(jī)物的礦質(zhì)化過程中有著不可替代的作用,它于生產(chǎn)者一起共同推動(dòng)著生物內(nèi)的物質(zhì)循環(huán),使生態(tài)系統(tǒng)保持平衡。例如,在碳素循環(huán)中,地球上 90% 的 co 2 是由微生物的生命活動(dòng)產(chǎn)生的;在氮素循環(huán)中,固氮作用、氨化作用、硝化作用、反硝化作用都有微生物的活動(dòng);在磷和硫的循環(huán)中同樣也需要各種微生物的活動(dòng)。 1.2 微生物與污水處理 v工業(yè)迅猛發(fā)展的同時(shí)也給人們帶來了一定的環(huán)境污染。在眾多的污水、廢水處理方
3、法中,生物學(xué)的處理方法因具有經(jīng)濟(jì)方便、效果好的突出優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用。在污水的生物學(xué)處理過程中,微生物起著特別重要的作用,它們能將水體中的含碳有機(jī)物分解成 CO 2 、 H 2 s 、 CH 4 等氣體;將含氮有機(jī)物分解成氨、硝酸、亞硝酸和氮;能使汞、砷等對人類有毒的重金屬鹽在水體中進(jìn)行轉(zhuǎn)化,以便于回收或除去,使許多病原性寄生生物常因與環(huán)境不適而死去。 1.3 有益于人體健康 v人體腸道中含有很多種微生物,其中主要有大腸桿菌、產(chǎn)氣桿菌、變形菌、糞產(chǎn)堿菌、產(chǎn)氣莢膜梭菌、乳酸桿菌和螺旋體等。人體為這些微生物提供了良好的棲息場所,而這些細(xì)菌生活在腸道中能合成核黃素、維生素 B12 維生素 K 等多種維
4、生素以及氨基酸以供人體吸收利用。 (二) 過v2.1 工業(yè)產(chǎn)品中的微生物 v各種工業(yè)器材,如金屬、儀表、電訊器材、絕緣材料和紡織品等,它們或含有一些可被微生物利用的成分,或因種種原因沾染了或多或少的有機(jī)物質(zhì),因此,都會(huì)受到微生物的侵蝕,使之老化變質(zhì)。 2.1.1 鋁及其合金制品受到微生物的侵蝕。 v例如,曾發(fā)生過飛機(jī)的油槽因受到牙枝霉、銅綠色假單胞菌和弧菌等的腐蝕而漏油。飛機(jī)機(jī)翼的內(nèi)鋁壁也受到上述微生物的侵蝕。鋼鐵及其制品因長期與水或土壤接觸,受到鐵細(xì)菌、硫細(xì)菌、硫酸還原細(xì)菌等的作用而腐蝕。電子設(shè)備、集成電路、絕緣材料等均可受到霉菌的侵蝕,由于霉菌的菌絲能導(dǎo)電,因此常能引起有關(guān)設(shè)備的失靈。 2
5、.1.2 羊毛、棉紗、尼龍、聚制脂及其制品,也常受到微生物的侵蝕。 v污染漾奶、毛的微生物主要有銅綠色假單胞桿菌、微球菌、枯草桿菌、曲霉、青霉等。污染棉織品的主要是纖維素分解菌群的微生物。污染尼龍的有球二孢和紅曲霉等。微生物不僅能使纖維及其制品變質(zhì),而且與人體健康密切相關(guān)。例如,微球菌能使人的頭部生白斑,銅綠假單胞菌與支氣管炎、咽炎和耳、鼻、眼的炎癥有關(guān)。 2.1.3 玻璃及其制品和顯微鏡、望遠(yuǎn)鏡及照相機(jī)等器材的光學(xué)部分在溫暖潮濕的條件下,都會(huì)由于曲霉、青霉等的生長繁殖而受腐蝕。 2.2 農(nóng)業(yè)產(chǎn)品中的微生物 v糧、油原料極其制品,含有豐富的養(yǎng)分,它們是微生物的天然營養(yǎng)基地,如果其他條件適宜,霉
6、菌、細(xì)菌、酵母菌等微生物就會(huì)迅速地繁殖起來。 2.2.1 肉、蛋、奶、水果和蔬菜等食品的表面都生活著很多的微生物,如果保存不當(dāng),常引起食品的變質(zhì)和腐敗。 2.2.2 罐頭是人們保存食品的方法之一,但肉類罐頭中存在著枯草桿菌、梭菌等菌群。由于芽孢的抗熱性很強(qiáng),在罐頭制作過程中雖然經(jīng)過了高溫處理,而在一些肉類罐頭中仍能檢測出嗜熱脂肪芽孢桿菌、耐熱厭氣性的腐敗梭菌等,它們是造成罐頭腐敗的主要原因。 六 微生物污染防治措施v防止貯糧霉變和真菌霉素污染的措施是:入倉前應(yīng)降低糧食的含水量,除去破損、色變和霉變的籽粒;入倉后應(yīng)創(chuàng)設(shè)干燥、低溫和缺氧的環(huán)境,使霉菌失去生長繁殖的條件。 v工業(yè)器材的防腐問題,日益
7、受到人們的重視。目前分別采用對人和動(dòng)物安全性高的高效殺菌劑,選用抗微生物腐蝕性的材料及含抗菌物質(zhì)的材料做成涂膜,使器材和微生物隔離,以防止微生物的危害。 七 微生物的前景v 繼續(xù)采用微生物作為生命科學(xué)的研究材料。v 微生物生產(chǎn)與動(dòng)植物生產(chǎn)并列為生物產(chǎn)業(yè)的三大支柱。 v在工業(yè)中許多產(chǎn)品利用微生物來生產(chǎn),如各種生物活性物質(zhì)(抗生素等)、化工原料(酒精等)。v微生物在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中也有著多方面的作用。 v微生物在食品加工中有廣泛用途,發(fā)酵食品和許多調(diào)味品都離不開微生物。v微生物是消除污染、凈化環(huán)境的重要手段。 v在新興的生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)中,微生物的作用更是不可替代。作為基因工程的外源DNA載體,不是微生物本身(如噬菌體),就是微生物細(xì)胞中的質(zhì)粒;被用作切割與拼接基因的工具酶,絕大多數(shù)來自各種微生物。由于微生物生長繁殖快、培養(yǎng)條件較簡易,當(dāng)今大量的基因工程產(chǎn)品主要是以微生物作為受體而進(jìn)行生產(chǎn),尤其是大腸桿菌、枯草芽胞桿菌和釀酒醉母。借助微生物發(fā)酵法,人們已能生產(chǎn)外源蛋白質(zhì)藥物(如人胰島素和干擾素等)。盡管基因工程所采用的外源基因可以來自動(dòng)植物,但由于微生物生理代謝類型的多樣性,它們是最豐富的外源基因供體。 謝謝觀看!