Antonie van Louis Pasteur Leeuwenhoek Robert Koch
E. Buchner
J. Watson F. Crick
一、史前时期(8000年前-1676)
微生物学的经验时期 利用微生物
• 8000年前——曲蘖酿酒， • 4000年前——酿酒普及，
– 埃及人-烤制面包和酿制果酒。 – 公元6世纪——《齐民要术》记载了制曲、酿酒、制酱 和酿醋等工艺。 – 提倡轮作 – 采用盐渍、糖渍、干燥、酸化等方法——防止食物变 质
微生物与饮食、调味品
青 红 方 酱，酱油，豆豉 食 用 醋 发酵饮料 淹渍蔬菜 味 精 发酵面食 食药用菌 食用色素 食品添加剂
4.微生物与环保
微生物处理废水
常规菌(或常规细胞株) ①遗传工程
改造物种 生物工程 商品生产
② 细胞工程 “工程菌”（或“工程细胞株”） ③ 微生物工程 ④ 酶工程 ⑤ 生物反应器工程 经济效益 大量产品 社会效益 生态效益
与微生物学有关的 Nobel Prize in Physiology or Medicine
• 1901－1999之间20世纪 有39项。没有一个 •
学科能获得如此之多的Nobel Prize。 总人数：77人 – 美国 46人，英国 11人，法国 7人，德国 6 人，瑞士 4人，澳大利亚 2人，意大利 1 人
真菌
病毒
霉菌
酵母菌
合尾藻
鱼鳞藻
草履虫
变形虫
二、微生物的特点
1.体积小，面积大 2.吸收多，转化快（代谢能力强） 3.生长旺，繁殖快 4.适应强，易变异 5.分布广，种类多
认识微生物的四大障碍
• • • •
个体过于微小 群体外貌不显 种间杂居混生 形态与作用后果难以认识
人类对微生物世界的认识过程
华生和克里克及DNA双螺旋结构
我国近代微生物学的发展
。
余贺
1903~1988 医学微生物学 家，医学教育 家．
汤飞凡
(1897. －1958.) 医学微生物学家
謝少文
--医学微生物學家
汤飞凡发现沙眼衣原体
与微生物学相关的诺贝尔奖获得
• 由1901-1989年获诺贝尔化学、生理和医学
奖的159位获奖者中，97%以上的研究工作 与生命科学有关，其中微生物学及与微生 物学关系密切的学科的诺贝尔奖获得者占 到三分之一以上。
科 赫 原 则 图 解
四、发展时期—生理生化期(18971953) 进展
进入微生物生物化学研究水平——提出了酶的概
念
• 应用微生物的分支学科进一步扩大——出现抗 •
生素等新学科 出现寻找有益微生物代谢产物的热潮
代表人物
E. Buchner[德] 1897年用 无细胞的酵母榨汁 “ 酒化 酶 ” 将葡萄糖进行酒精发酵 成功，开创了生物生化研 究时代。
• 产黄青霉（青霉素的生产菌）
– 1943年，20IU青霉素/ml发酵液 – 40年后，5-10万IU青霉素/ml发酵液
• 金黄色葡萄球菌
– 1943年，最低制菌浓度为0.02μg/ml青霉素 患者每天共注射10万IU青霉素； – 40年后，最低制菌浓度为200μg/ml青霉素 成人每天要使用100万至数千万IU青霉素；
1.史前期：感性认识阶段 2.初创期：形态学发展阶段 3.奠基期：生理学发展阶段 4.发展期： 微生物生化的研究发展阶段 5.成熟期：分子生物学水平的研究发展阶段
史前期 8000年前-1676年 初创期 奠基期 发展期 1676年-1861年 1861年-1897年 1897年-1953年 成熟期 1953年-今
罗伯特·胡克的显微镜
发明显微镜和发现微生物
微生物学的开山祖—列文虎克 Antoni van Leeuwenhoek
虎克发明的单式显微镜
虎克用自己发明的显微镜 观察到的形态手绘图
今天用虎克发明的显微镜 观察红血球的照片
三、奠基期——生理学期(18611897)
• 微生物生理学的研究时期建立了一套独特
www.
微生物学的相关杂志
绪
论（2学时）
本章主要内容
• 微生物与微生物学 • 微生物学的发展 • 微生物的特点 • 微生物学及其研究内容 • 微生物与食品工业
第一节 微生物和微生物学
• 微生物与微生物学 • 微生物学的发展 • 微生物的特点
一、微生物定义及其类群
• 什么是微生物
微生物（Microorganism，microbe ） 是对 所有形体 微小 、 结构简单 的（单细胞的或 个体结构较为简单的多细胞的、或没有细 胞结构的）低等生物的通称。
• 2500年前——酿酱、醋，麦曲治泻
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
• 在我国隆庆年间就开始用人痘预防天花。
关于人痘和牛痘接种预防天花的历史
我国11世纪开始接种人痘 18世纪后叶，Jenner发明牛痘
我国预防天花的历史
古代中医书籍上 的小儿出天花图
中国从宋朝起用人痘 接种预防天花
1796年，英国乡村医生琴纳(Edward Jenner) 创造了接种牛痘预防天花，
微生物学的发展领域 1.微生物与医药卫生：
用“工程菌”生产药物
• • • • • •
干 扰 素 脑 菲 肽 胰 岛 素 乙肝疫苗 众抗生素 各种单克隆抗体免疫血清
2.微生物与农业和畜牧业 微生物饲料 农用抗菌素 生物农药 生物菌肥 微生物能源
3.微生物与工业
•酶 工 业 • 氨基酸工业 • 有机酸工业 • 新材料开发 •生物化 工 •食品工 程
证实炭疽病因 — 炭疽杆菌 发现结核病原菌—结核杆菌
提出了为证明某种特定细菌
是某种特定疾病的病原菌的 “科赫原则”
用划线法获得单菌落
科赫原则
1) 在患病的动物体内总能发现特定微生物， 而健康的动物体内则没有。 2) 在动物体外可以纯培养此微生物。 3) 将该培养物接种到易感动物体内会引起同 样的疾病。 4) 从试验动物及实验室培养物中重新分离得 到的微生物应该是同种微生物。
4.722×1021个后代 -每个细菌的重量以10-12g计算,总重量达4722吨 -一般液体培养时,108-109 个/每毫升培养液（8-10 小时）
培养4-5天所形成的大肠 杆菌的重量将和地球相仿
生长旺，繁殖快
适应强，变异频
有微生物生长的云南腾冲热泉区(85~100℃)
美国加州的海边晒盐场
变异频
食品微生物学的任务
• 有益微生物在食品制造中的应用
– 微生物菌体的应用 – 微生物代谢产物的应用 – 微生物酶的应用
• 有害微生物对食品的危害及防止
必须使用显微镜来观察和研究 个体的测量单位是微米(μm,即10-6m)，甚至是
纳米(nm,即10-9m)
。
光学显微镜构造图
体积与比表面积
电子显微镜构造图
彻底否定了生命“自然发生”的学说。 解决了当时生产中提出的许多难题，证实发酵 由微生物引起。 开创了寻找病原微生物的黄金时期 把研究从形态描述推进到生理学研究水平 奠定了微生物学的理论，微生物学以独立的学 科形式开始形成 创造了一些微生物学实验方法：巴氏消毒法
曲颈瓶实验
曲颈瓶实验
曲颈瓶实验
科赫 [德]
6. [美]M.T 马迪根 微生物生物学 科学出版 社 2001 7.无锡轻工业学院编微生物学 （工业发酵专业) 第二版 轻工业出版社 1990 8.[美]J.Nicklin 微生物学科学出版社 2000 9.[德]Schlegel 普通微生物学 第六版 复旦大学 译 复旦大学出版社 1990 10.Frazier,WC Food Microbiology 4th 1998
细菌、放线菌 支原 原核生物： 体、衣原体、 立克 （由原核细胞构成的） 次氏体、兰细菌
具有细胞结 构的微生物
微 生 物 的 种 类
真菌：酵母、霉菌、 担子菌 真核微生物
（由真核细胞构成的） 没有细胞结构的 微生物：病毒
显微藻类 水绵
类病毒 亚病毒 拟病毒 朊病毒
原生动物
草履虫
金黄色葡萄球菌
放线菌
微生物工程的内容
微生物 菌体生产 微生物 代谢产物
的应用 和应用 微生物 机能的 利用
21世纪微生物学展望
• 微生物基因组学研究将全面展开 • 微生物生命现象的特性和共性将更加受到
重视
• 微生物产业将呈现全新的局面 • 微生物与其他学科实现更广泛的交叉，获
得新的发展
食品微生物的研究内容
研究与食品有关的微生物的生命活动规律。 研究如何利用有益微生物为人类制造食品。 研究如何控制有害微生物，防止食品发生腐 败变质。 研究检测食品中微生物的方法，制定食品中 微生物的指标，为判断食品的卫生质量提供 科学依据。
第二节 微生物学及其分科
• 什么是微生物学
微生物学（Microbiology）是研究微生物生 命活动规律的学科。 是在分子、细胞或群体水平上研究微 生物的形态结构、生长繁殖、生理代谢、 遗传异、生态分布和分类进化等 生命活动 的基本规律，并将其应用于工业发酵、医 学卫生和生物工程等领域的科学。
微生物的研究内容：
Nobel Prize
• • • • • • • • • • •
1945年，青霉素的发现与发展 1952年，链霉素的发现与发展 1953年，碳水化合物在细胞中的代谢 1958年，微生物遗传的生物化学研究 1959年，DNA 和 RNA的发现与合成机理 1962年，DNA结构的测定 1965年，细胞中基因活性的调节研究 1969年，细胞病毒感染的机理研究 1984年，单克隆抗体技术的发展，免疫学研究 1997年，朊病毒的研究 1999年，蛋白质在细胞中的移动和定位机理研究
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