第一章微生物五大共性

第一章微生物的五大共性體積小，面積大吸收多，轉(zhuǎn)化快生長旺，繁殖快適應(yīng)強(qiáng)，易變異分布廣，種類多

1.體積小、面積大正方體：一個(gè)邊長為1cm的正方體，總表面積是6cm2，體積是1cm3，表面積與體積之比是6；三維切割成邊長為1mm小正方體，立方體個(gè)數(shù)變成1000，體積不變，總表面積是6mm2×1000=60cm2，比面值是60。球狀體：比面值=表面積/體積=3/r比面值=面積/體積病毒——﹤0.2m桿狀細(xì)菌——0.5×2.0m支原體立克次氏體衣原體｝0.2～0.5m放線菌——菌絲直徑霉菌——菌絲直徑2～10m酵母——1～5×5～30m1.體積小、面積大1.體積小、面積大乳酸桿菌120,000豌豆6.0雞蛋1.5體重200磅的人0.3體積小、面積大是其他四個(gè)特性的基礎(chǔ)。一些物種的比面值比較2.吸收多，轉(zhuǎn)化快地鼠每天消耗與體重等重的糧食；閃綠蜂鳥每天消耗兩倍于體重的糧食；大腸桿菌每小時(shí)消耗1K～10K倍于體重的糖。一頭500kg重的食用公牛，每晝夜能從食物中濃縮蛋白質(zhì)0.5kg;500kg重的大豆相同時(shí)間可生產(chǎn)50kg蛋白質(zhì);500kg重的酵母菌，相同時(shí)間可合成50000kg優(yōu)良蛋白質(zhì)，是牛的10萬倍。

吸收多，轉(zhuǎn)化快

的特性為微生物的高速生長繁殖和合成大量代謝產(chǎn)物提供了充分的物質(zhì)基礎(chǔ)。3.生長旺，繁殖快★例如：Escherichiacoli(大腸桿菌)在最適的生長條件下，每12.5~20分鐘細(xì)胞就能分裂一次?！镌谝后w培養(yǎng)基中，細(xì)菌細(xì)胞濃度一般為108~109個(gè)/ml。★利用微生物的這一特性可以實(shí)現(xiàn)發(fā)酵工業(yè)的短周期、高效率生產(chǎn)。例如生產(chǎn)鮮酵母時(shí)，幾乎12小時(shí)就可以收獲一次，每年可以收獲數(shù)百次?！锕劝彼岫虠U菌：搖瓶種子→50噸發(fā)酵罐：52小時(shí)內(nèi)細(xì)胞數(shù)目可增加３２億倍。若干微生物的代時(shí)及每日增殖率微生物名稱代時(shí)每日分裂次數(shù)溫度每日增殖率

乳酸菌38分38252.7×1011

大腸桿菌18分80371.2×1024

根瘤菌110分13258.2×103

枯草桿菌31分46307.0×1013

光合細(xì)菌144分10301.0×103

釀酒酵母120分12304.1×103

小球藻7小時(shí)3.42510.6

念珠藻*23小時(shí)1.04252.1

硅藻17小時(shí)1.4202.64

草履蟲10.4小時(shí)2.3264.92

*為念珠藍(lán)菌屬(Nostoc)的舊稱，與細(xì)菌同屬原核生物。4.易變異、適應(yīng)強(qiáng)★任何有其它生物生存的環(huán)境中，都能找到微生物。而在其它生物不可能生存的極端環(huán)境中也有微生物存在。★突變頻率一般為10-5～10-10，但因繁殖快，數(shù)量多，因而在短時(shí)間內(nèi)可出現(xiàn)大量變異的后代。

★青霉素產(chǎn)量變異、耐藥性變異舉例青霉素生產(chǎn)菌Penicilliumchrysogenum(產(chǎn)黃青霉)的產(chǎn)量1943年為每毫升發(fā)酵液中含20單位青霉素，40多年來，經(jīng)過微生物遺傳育種工作者的不懈努力，使該菌產(chǎn)量變異逐漸積累，加上發(fā)酵條件的改進(jìn)，目前世界上先進(jìn)國家的發(fā)酵水平每毫升已超過5萬單位，甚至接近10萬單位。微生物的數(shù)量性狀變異和育種使產(chǎn)量提高的幅度之大，是動(dòng)植物育種工作中絕對不可能達(dá)到的。5.種類多、分布廣分布廣人體腸道萬米深海底部幾萬米高空地層下種類多物種的多樣性微生物的生理代謝類型多代謝產(chǎn)物種類多遺傳基因的多樣性生態(tài)類型的多樣性5.種類多、分布廣微生物是各項(xiàng)生存記錄的保存者，體現(xiàn)在：

高溫：海洋深處的某些硫細(xì)菌在250℃—300℃的高溫下正常生長;

低溫：大多數(shù)細(xì)菌能耐0～－196℃的任何低溫，有的在－253℃能保持生命;

高度：有人曾在85km的高空中找到微生物;

海洋深度：耐熱硫細(xì)菌在1萬米深的海底營自養(yǎng)生活，耐高壓達(dá)1140個(gè)大氣壓;

地層下：前蘇聯(lián)科學(xué)家在4.5～293m不同深度的巖心中多次發(fā)現(xiàn)球菌、桿菌和微小的真菌。熱泉里的微生物冰凍海底微生物的采樣及分離到的微生物5.種類多、分布廣類型低限傾向種數(shù)高限病毒與立克次氏體1,2171,2171,217支原體424242細(xì)菌與放線菌>1,0001,5001,500藍(lán)細(xì)菌1,2271,5001,500藻類15,05123,10023,100真菌37,17547,30068,939原生動(dòng)物24,06824,06830,000總數(shù)79,78098,727127,298微生物的種數(shù)，據(jù)1972年：更重要的是在于微生物的生理代謝類型多、代謝產(chǎn)物種類多。微生物的多樣性：（1）物種的多樣性：微生物的總數(shù)約在50萬至600萬種之間，記載過的僅約20萬種。（2）生理代謝類型的多樣性：分