第一章微生物五大共性

第一章微生物的五大共性体积小，面积大吸收多，转化快生长旺，繁殖快适应强，易变异分布广，种类多

1.体积小、面积大正方体：一个边长为1cm的正方体，总表面积是6cm2，体积是1cm3，表面积与体积之比是6；三维切割成边长为1mm小正方体，立方体个数变成1000，体积不变，总表面积是6mm2×1000=60cm2，比面值是60。球状体：比面值=表面积/体积=3/r比面值=面积/体积病毒——﹤0.2m杆状细菌——0.5×2.0m支原体立克次氏体衣原体｝0.2～0.5m放线菌——菌丝直径霉菌——菌丝直径2～10m酵母——1～5×5～30m1.体积小、面积大1.体积小、面积大乳酸杆菌120,000豌豆6.0鸡蛋1.5体重200磅的人0.3体积小、面积大是其他四个特性的基础。一些物种的比面值比较2.吸收多，转化快地鼠每天消耗与体重等重的粮食；闪绿蜂鸟每天消耗两倍于体重的粮食；大肠杆菌每小时消耗1K～10K倍于体重的糖。一头500kg重的食用公牛，每昼夜能从食物中浓缩蛋白质0.5kg;500kg重的大豆相同时间可生产50kg蛋白质;500kg重的酵母菌，相同时间可合成50000kg优良蛋白质，是牛的10万倍。

吸收多，转化快

的特性为微生物的高速生长繁殖和合成大量代谢产物提供了充分的物质基础。3.生长旺，繁殖快★例如：Escherichiacoli(大肠杆菌)在最适的生长条件下，每12.5~20分钟细胞就能分裂一次。★在液体培养基中，细菌细胞浓度一般为108~109个/ml。★利用微生物的这一特性可以实现发酵工业的短周期、高效率生产。例如生产鲜酵母时，几乎12小时就可以收获一次，每年可以收获数百次。★谷氨酸短杆菌：摇瓶种子→50吨发酵罐：52小时内细胞数目可增加３２亿倍。若干微生物的代时及每日增殖率微生物名称代时每日分裂次数温度每日增殖率

乳酸菌38分38252.7×1011

大肠杆菌18分80371.2×1024

根瘤菌110分13258.2×103

枯草杆菌31分46307.0×1013

光合细菌144分10301.0×103

酿酒酵母120分12304.1×103

小球藻7小时3.42510.6

念珠藻*23小时1.04252.1

硅藻17小时1.4202.64

草履虫10.4小时2.3264.92

*为念珠蓝菌属(Nostoc)的旧称，与细菌同属原核生物。4.易变异、适应强★任何有其它生物生存的环境中，都能找到微生物。而在其它生物不可能生存的极端环境中也有微生物存在。★突变频率一般为10-5～10-10，但因繁殖快，数量多，因而在短时间内可出现大量变异的后代。

★青霉素产量变异、耐药性变异举例青霉素生产菌Penicilliumchrysogenum(产黄青霉)的产量1943年为每毫升发酵液中含20单位青霉素，40多年来，经过微生物遗传育种工作者的不懈努力，使该菌产量变异逐渐积累，加上发酵条件的改进，目前世界上先进国家的发酵水平每毫升已超过5万单位，甚至接近10万单位。微生物的数量性状变异和育种使产量提高的幅度之大，是动植物育种工作中绝对不可能达到的。5.种类多、分布广分布广人体肠道万米深海底部几万米高空地层下种类多物种的多样性微生物的生理代谢类型多代谢产物种类多遗传基因的多样性生态类型的多样性5.种类多、分布广微生物是各项生存记录的保存者，体现在：

高温：海洋深处的某些硫细菌在250℃—300℃的高温下正常生长;

低温：大多数细菌能耐0～－196℃的任何低温，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：耐热硫细菌在1万米深的海底营自养生活，耐高压达1140个大气压;

地层下：前苏联科学家在4.5～293m不同深度的岩心中多次发现球菌、杆菌和微小的真菌。热泉里的微生物冰冻海底微生物的采样及分离到的微生物5.种类多、分布广类型低限倾向种数高限病毒与立克次氏体1,2171,2171,217支原体424242细菌与放线菌>1,0001,5001,500蓝细菌1,2271,5001,500藻类15,05123,10023,100真菌37,17547,30068,939原生动物24,06824,06830,000总数79,78098,727127,298微生物的种数，据1972年：更重要的是在于微生物的生理代谢类型多、代谢产物种类多。微生物的多样性：（1）物种的多样性：微生物的总数约在50万至600万种之间，记载过的仅约20万种。（2）生理代谢类型的多样性：分