绪 论 四、 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 微生物的个体极其微小。 表示微生物大小的单位是微米或纳米。
杆菌 80个杆菌肩并肩 1500个杆菌首尾相连 总宽度=1根头发丝的宽度 总长度=1粒芝麻的长度 微生物的体积大小 1、体积小，面积大 2μm 0.5μm 杆菌 80个杆菌肩并肩 1500个杆菌首尾相连 总长度=1粒芝麻的长度 总宽度=1根头发丝的宽度
细菌体积微小，相对表面积大，有利于其与外界的物质交换。故细菌代谢旺盛，繁殖迅速 1、体积小，面积大 微生物的个体比面值大 我们知道，把一定体积的物体分割得越小，它们的总表面积就越大，可以把物体的表面积和体积之比称为比面值。这样一个小体积大面积系统是微生物与一切大型生物相区别的关键所在。 细菌体积微小，相对表面积大，有利于其与外界的物质交换。故细菌代谢旺盛，繁殖迅速
2、吸收多，转化快 由于微生物的比面值大得惊人，所以与外界环境的接触面特别大，这非常有利于微生物通过体表吸收营养和排泄废物，就使它们的“胃口”十分庞大。而且，微生物的食谱又非常广泛，凡是动植物能利用的营养，微生物都能利用，大量的动植物不能利用的物质，甚至剧毒的物质，微生物照样可以视为美味佳肴。 我们可以利用微生物这个特性，发挥“微生物工厂”的作用，使大量基质在短时间内转化为大量有用的化工、医药产品或食品，为人类造福，使有害物质化为无害，将不能利用的物质变为植物的肥料。
纤维素、木质素、几丁质、角蛋白、石油、甲醇、甲烷、天然气、塑料、酚类、氰化物、各种有机物均可被微生物作为粮食 2、吸收多，转化快 微生物获取营养的方式多种多样，其食谱之广是动植物完全无法相比的！ 人（50kg） 500~1000g/d 地鼠（体重3g） 3g/d 大肠杆菌 细胞重量2000倍糖/h 吸收多 奶牛（500kg） 合成0.5kg蛋白质/24h 微生物细胞 合成自身重量30-40倍的细胞物质/24h 转化快 纤维素、木质素、几丁质、角蛋白、石油、甲醇、甲烷、天然气、塑料、酚类、氰化物、各种有机物均可被微生物作为粮食
3、生长旺，繁殖快 地球重的 4000倍 大肠杆菌在合适的生长条件下： 12.5~20分钟 繁殖1代 每小时 分裂3代，由1个变成8个。 微生物代时及每日增殖率 微生物名称 代时(分) 温度 日增殖率 乳酸菌 38 25 2.7×10^11 大肠杆菌 18 37 1.2×10^24 根瘤菌 110 8.2×10^3 枯草杆菌 31 30 7.2×10^13 光合细菌 144 1.0×10^3 酿酒酵母 120 4.1×10^3 念珠藻 1380 2.1 硅藻 1020 20 2.64 小球藻 420 10.6 草履虫 642 26 4.92 大肠杆菌在合适的生长条件下： 12.5~20分钟 繁殖1代 每小时 分裂3代，由1个变成8个。 经24小时 分裂72代，重约4722吨 经48小时 可产生2.2×1043个后代。 地球重的 4000倍
4、适应强，易变异 微生物对环境条件尤其是恶劣的“极端环境”具有惊人的适应力，这是高等生物所无法比拟的。 1）对营养物质的利用上的适应性。 2）对环境条件尤其是恶劣的“极端环境”的适应性。 耐0～－196℃低温 耐250℃～300℃的高温，有些细菌的芽孢，需加热煮沸8小时才被杀死 耐盐（饱和盐NaCl, 32%），蜜饯、腌制品 耐干燥（产芽孢细菌、真菌孢子） 耐酸碱细菌能耐受并生长的pH（pH 0.5 ~ 13） 耐压力有些细菌可在1400个大气压下生长 耐缺氧、耐毒物、抗辐射 适应性强
4、适应强，易变异 休眠长 世界上最古老的活细菌（芽孢）：2.5亿年 Nature 407, 897 - 900 (2000)
分布广 5、分布广，种类多 无微不至 无孔不入 无远不届 无物不食 无险不攀 土壤是各种微生物生长繁殖的大本营； 微生物在自然界的分布：无处不在，无孔不入 土壤是各种微生物生长繁殖的大本营； 空气里悬浮着无数细小的尘埃和水滴，它们是微生物在空气中的藏身之地; 各种水域中也有无数的微生物; 从人和动植物的表皮到人和动物的内脏，也都经常生活着大量的微生物。 分布广 无微不至 无孔不入 无远不届 无物不食 无险不攀 土壤 空气 水域 生物体内外 正常环境 高空 深海底 2000米深的地层 温泉 极端环境
种类多 生理代谢类型多 代谢产物种类多 微生物种数多 微生物的微观性 研究手段的限制 分离培养的局限 种类多 生理代谢类型多 代谢产物种类多 微生物种数多 地球上的微生物： 估计有100万种以上 已发现的微生物： 约有10万种 已开发利用的微生物： 约1000种 虽然目前已定种的微生物只有大约10万种，远较动植物为少，但一般认为目前为人类所发现的微生物还不到自然界中微生物总数的1%
微生物在生物界的地位 无细胞结构生物—病毒 具细胞结构生物 真细菌 古细菌 生物 原核生物 真菌 藻类 原生动物 动物 植物 真核生物 沃氏提出的三域（三原界）分类系统
5、分布广，种类多 Woese三原界分类系统