微生物課本終級(jí)版

1、緒論緒論微生物與人類微生物與人類一、一、什么是微生物什么是微生物微生物（微生物（microganismmicrobe）是一切肉眼看不見或看不清的微生物的總稱。它們都是一些個(gè)體微?。ㄒ话?.1mm）、構(gòu)造簡(jiǎn)單的低等生物，由于劃分微生物的標(biāo)準(zhǔn)僅按其形態(tài)大小，故其成員就十分龐雜，粗分起來(lái)，它可包括屬于原核類的細(xì)菌(真細(xì)菌和古生菌)、放線菌、藍(lán)細(xì)菌（舊稱“藍(lán)綠藻”或“藍(lán)藻”）、枝原體（又稱支原體)、立克次氏體和衣原體；屬于真核類的真菌（酵母菌、

2、霉菌和覃菌）、原生動(dòng)物和顯微藻類，以及屬于非細(xì)胞類的病毒和亞病毒(類病毒、擬病毒和朊病毒）?，F(xiàn)在表解如下：μm(微米)級(jí)：光學(xué)顯微鏡下可見（細(xì)胞）?。▊€(gè)體微?。﹏m(納米)級(jí)：電子顯微鏡下可見（細(xì)胞器，病毒）單細(xì)胞微生物簡(jiǎn)（構(gòu)造簡(jiǎn)單）簡(jiǎn)單多細(xì)胞非細(xì)胞（即“分子生物”）原核類：細(xì)菌（真細(xì)菌，古生菌），放線菌，藍(lán)細(xì)菌，枝原體，立克次氏體，衣原體等低（進(jìn)化地位低）真核類：真菌（酵母菌，霉菌，蕈菌），原生動(dòng)物，顯微藻類非細(xì)胞類：病毒，亞病毒（類

3、病毒，擬病毒，朊病毒）二、人類對(duì)微生物世界的認(rèn)識(shí)史二、人類對(duì)微生物世界的認(rèn)識(shí)史認(rèn)識(shí)世界是科學(xué)(science)的根本任務(wù)，而改造世界則是技術(shù)(technology)的根本任務(wù)，兩者是源與流的關(guān)系，密不可分，共同組成了“第一生產(chǎn)力”。那么，微生物學(xué)這門科學(xué)是何時(shí)、何地、何人，又是如何發(fā)展起來(lái)的呢(一)一個(gè)難以認(rèn)識(shí)的微生物世界一個(gè)難以認(rèn)識(shí)的微生物世界人類對(duì)動(dòng)、植物的認(rèn)識(shí)，可以追溯到人類的出現(xiàn)?？墒?，對(duì)數(shù)量無(wú)比龐大、分布極其廣泛并始終包圍在人

4、體內(nèi)外的微生物卻長(zhǎng)期缺乏認(rèn)識(shí)。例如，你是否會(huì)想到一個(gè)剛離開娘肚的新生兒，在其呱呱墜地的瞬間，就有多種微生物從其四周趁機(jī)趕上，爭(zhēng)先恐后地前來(lái)“圈地”、“瓜分”和“占領(lǐng)”這一無(wú)菌“動(dòng)物”的口腔、消化管、呼吸道、泌尿生殖道和皮膚等“風(fēng)水寶地”，并從此發(fā)展成兩者須臾不可分離的人體正常菌群或終生伴生微生物又如，你是否想到過(guò)，在我們每天的食物和飲料中，竟有這么多的微生物及其產(chǎn)物在默默地為我們提供可口的滋味、豐富的營(yíng)養(yǎng)和健康的保障原來(lái)，我們面前琳瑯滿

5、目的食品—酸奶、酒類、饅頭、面包、蛋糕、干酪、醬油、味精、食醋、泡菜、腐乳和各種食用菌等都是由微生物加工而成的或本身就是微生物!再如，你是否想到過(guò)，在我們每天約2萬(wàn)次的呼吸活動(dòng)中，Koch，18431910)及其學(xué)派在對(duì)“雜居混生”微生物進(jìn)行純種分離方面的貢獻(xiàn)最為突出。他們用瓊脂配制對(duì)分離細(xì)菌十分有效的固體培養(yǎng)基(須預(yù)先滅菌)，以劃線方式進(jìn)行樣品稀釋，從而可輕而易舉地在瓊脂平板上獲得某一微生物的純種菌落。由此解決了阻礙研究微生物的“雜居

6、混生”難題，此后，大批“微生物獵人”才有可能把多種長(zhǎng)期與人作惡的病原微生物尤其是細(xì)菌一一揪出來(lái)示眾，并開創(chuàng)了一個(gè)發(fā)現(xiàn)大批病原細(xì)菌的“黃金時(shí)期”。因此，科赫可稱為是細(xì)菌學(xué)(實(shí)為醫(yī)學(xué)微生物學(xué))的奠基人(圖緒一4)。(4)因果難聯(lián)在微生物學(xué)創(chuàng)立之前，要從諸多表面現(xiàn)象中判斷其原始動(dòng)因是否由微生物所引起，實(shí)是一件絕不可能辦到的事。例如食物為何腐敗酒類何以釀成鼠疫為何流行即使在微生物學(xué)已十分發(fā)達(dá)的今天，當(dāng)遇到教科書上還未記載過(guò)的新現(xiàn)象時(shí)，由于“因果

7、難聯(lián)”的存在，總是令無(wú)數(shù)學(xué)者煞費(fèi)苦心，他們往往經(jīng)過(guò)無(wú)數(shù)艱難曲折，最終才有極少數(shù)幸運(yùn)者贏得了成功。這方面的故事特別多，對(duì)我們的啟迪也特別大，而且相信今后將有無(wú)數(shù)的這類重大問(wèn)題在等待著一代代青年微生物學(xué)家去解決。以下只選擇一個(gè)最經(jīng)典的和幾個(gè)最新的例子來(lái)說(shuō)明。在19世紀(jì)中葉，雖然經(jīng)過(guò)數(shù)世紀(jì)的爭(zhēng)論和若干實(shí)驗(yàn)，但不論在東方或西方，對(duì)生命起源仍盛行古老的自然發(fā)生說(shuō)(spontaneousgenerationthey，又稱無(wú)生源論)，如“腐肉生蛆”、

8、“腐草化螢”或“谷倉(cāng)生鼠”等的說(shuō)法，特別認(rèn)為煮沸后的肉湯會(huì)很快腐敗并產(chǎn)生細(xì)菌更是這類學(xué)說(shuō)的最有力例證。當(dāng)時(shí)，只有極少數(shù)學(xué)者確信一切生命都以其特有的“種子”(germ，胚種)而代代相傳的。法國(guó)科學(xué)家路易巴斯德(LouisPasteur，18221895，圖緒一2)就是其中最杰出的代表。巴斯德針對(duì)前人煮沸肉湯后必須將容器長(zhǎng)期密封才能防止“自然發(fā)生”從而認(rèn)為空氣是自然發(fā)生的關(guān)鍵因素的論點(diǎn)，設(shè)計(jì)了一個(gè)既可允許空氣自由進(jìn)入容器又可阻止容器內(nèi)無(wú)菌肉

9、湯不能“自然發(fā)生”生命(腐敗)的簡(jiǎn)便、巧妙的曲頸瓶(swanneckflask，Pasteurflask)試驗(yàn)(圖緒一3)，令人信服地證實(shí)了肉湯腐敗產(chǎn)生大量細(xì)菌的原因只是接種了來(lái)自空氣中的微生物“胚種”，從而于1861年發(fā)表論文和推翻了歷史上流傳已久的頑固的自然發(fā)生說(shuō)，并確立了生命來(lái)自生命的胚種學(xué)說(shuō)(germthey，又稱生源論)。以巴斯德的曲頸瓶試驗(yàn)為標(biāo)志一門新的富有生命力的學(xué)科—微生物學(xué)終于建立起來(lái)了；與此相伴的一項(xiàng)具有微生物學(xué)特色

10、、應(yīng)用廣泛的消毒滅菌技術(shù)也奠定了堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)，故巴斯德當(dāng)之無(wú)愧地可稱為微生物學(xué)的奠基人。在微生物學(xué)發(fā)展史上，因這類因果問(wèn)題的解決而作出重大創(chuàng)新進(jìn)而獲得諾貝爾獎(jiǎng)的例子很多，近年來(lái)尤為明顯，如美國(guó)學(xué)者S.B.Prusiner因深究綿羊瘙癢病的病因而發(fā)現(xiàn)阮病毒(獲1997年諾貝爾獎(jiǎng))，澳大利亞學(xué)者B.Marshall和R.Warren因探索胃炎、胃潰瘍等胃病的原因而發(fā)現(xiàn)了幽門螺桿菌(Helicobocterpyli，Hp)獲2005年諾貝爾