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(zhǎng)旺，繁殖快適應(yīng)強(qiáng)，易變異分布廣，種類(lèi)多

1.體積小、面積大正方體：一個(gè)邊長(zhǎng)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(zhǎng)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(xiàn)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(niǎo)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(wàn)倍。

吸收多，轉(zhuǎn)化快

的特性為微生物的高速生長(zhǎng)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(zhǎng)旺，繁殖快★例如：Escherichiacoli(大腸桿菌)在最適的生長(zhǎng)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?！锢梦⑸锏倪@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(chēng)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(chóng)10.4小時(shí)2.3264.92

*為念珠藍(lán)菌屬(Nostoc)的舊稱(chēng)，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?！锿蛔冾l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(lái)，經(jīng)過(guò)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(guó)家的發(fā)酵水平每毫升已超過(guò)5萬(wàn)單位，甚至接近10萬(wàn)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(duì)不可能達(dá)到的。5.種類(lèi)多、分布廣分布廣人體腸道萬(wàn)米深海底部幾萬(wàn)米高空地層下種類(lèi)多物種的多樣性微生物的生理代謝類(lèi)型多代謝產(chǎn)物種類(lèi)多遺傳基因的多樣性生態(tài)類(lèi)型的多樣性5.種類(lèi)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(zhǎng);

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(wàn)米深的海底營(yíng)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(lèi)多、分布廣類(lèi)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(xiàn)菌>1,0001,5001,500藍(lán)細(xì)菌1,2271,5001,500藻類(lèi)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(lèi)型多、代謝產(chǎn)物種類(lèi)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(wàn)至600萬(wàn)種之間，記載過(guò)的僅約20萬(wàn)種。（2）生理代謝類(lèi)型的多樣性：分