微生物学课件-第九章-微生物的生态.ppt

1、淮阴师范学院淮阴师范学院微生物学微生物学精品课程精品课程微生物学淮阴师范学院淮阴师范学院微生物学微生物学精品课程精品课程第九章第九章 微生物的生态微生物的生态淮阴师范学院淮阴师范学院微生物学微生物学精品课程精品课程在自然条件下微生物群体的生活在自然条件下微生物群体的生活状态及其生命活动规律。状态及其生命活动规律。淮阴师范学院淮阴师范学院微生物学微生物学精品课程精品课程 在一定的空间内生物的成分和非生物的成分在一定的空间内生物的成分和非生物的成分通过通过物质循环物质循环和和能量流动能量流动互相作用、互相依存而互相作用、互相依存而构成的一个生态学功能单位。构成的一个生态学功能单位。生态系统：生态系

2、统：淮阴师范学院淮阴师范学院微生物学微生物学精品课程精品课程生态学：生态学：研究研究生物生物与其周围生物和非生物与其周围生物和非生物环境环境之间相互关系的一门科学。之间相互关系的一门科学。微生物生态学：微生物生态学：研究微生物与其周围生物和非生物环境之间相互关系。研究微生物与其周围生物和非生物环境之间相互关系。t 各种环境中的微生物的种类、分布；各种环境中的微生物的种类、分布；t 微生物和其它生物的关系；微生物和其它生物的关系；t 微生物与物质循环；微生物与物质循环；淮阴师范学院淮阴师范学院微生物学微生物学精品课程精品课程生物圈生物圈（biosphere）生态系统生态系统（ecosystem）

3、群落群落（community）种群种群（population）个体个体（individual）器官器官（organ）组织组织（tissue）细胞细胞（cell）细胞器细胞器（organelle）分子分子（molecule）生生态态学学研研究究的的范范围围宏观宏观微观微观淮阴师范学院淮阴师范学院微生物学微生物学精品课程精品课程研究微生物的生态有着重要的理论意义和实践价值。研究微生物的生态有着重要的理论意义和实践价值。微生物的微生物的分布规律分布规律挖掘丰富的菌种资源，推动进化、分类的研究和开发应用挖掘丰富的菌种资源，推动进化、分类的研究和开发应用微生物与他种生物间的微生物与他种生物间的相互关系相

4、互关系发展新的微生物农药、微生物肥料和微生态制剂，并为发展新的微生物农药、微生物肥料和微生态制剂，并为发展混菌发酵、生态农业以及积极防治人和动、植物病发展混菌发酵、生态农业以及积极防治人和动、植物病虫害提供理论依据虫害提供理论依据淮阴师范学院淮阴师范学院微生物学微生物学精品课程精品课程微生物微生物在自然界物质循环中的作用在自然界物质循环中的作用阐明地质演变和生物进化中的许多机制，也可为探矿、阐明地质演变和生物进化中的许多机制，也可为探矿、冶金、提高土壤肥力、治理环境污染、开发生物能源和冶金、提高土壤肥力、治理环境污染、开发生物能源和促进大自然生态平衡等提供科学的基础。促进大自然生态平衡等提供科

5、学的基础。淮阴师范学院淮阴师范学院微生物学微生物学精品课程精品课程第一节第一节 自然环境中的微生物自然环境中的微生物淮阴师范学院淮阴师范学院微生物学微生物学精品课程精品课程微生物的特点：微生物的特点：个体微小个体微小、代谢营养类型多样代谢营养类型多样，适应能力强适应能力强微生物在自然界中分布广泛微生物在自然界中分布广泛淮阴师范学院淮阴师范学院微生物学微生物学精品课程精品课程微生物的分布是生境各种物理、化学、微生物的分布是生境各种物理、化学、生物因素对微生物的限制、选择的结果。生物因素对微生物的限制、选择的结果。在某些生境中，高度专一性的微生物存在在某些生境中，高度专一性的微生物存在并仅限于这种

6、生境中，并仅限于这种生境中，并成为特定生境的标志。并成为特定生境的标志。微生物的分布微生物的分布生境的特征生境的特征淮阴师范学院淮阴师范学院微生物学微生物学精品课程精品课程 一、土壤中的微生物一、土壤中的微生物 土壤土壤是固体无机物（岩石和矿物质）、有机物、是固体无机物（岩石和矿物质）、有机物、水、空气和生物组成的复合物，是微生物的生活的良水、空气和生物组成的复合物，是微生物的生活的良好环境。好环境。土壤微生物土壤微生物种类多种类多、数量多数量多、代谢潜力巨大代谢潜力巨大，是主要的微生物源，是是主要的微生物源，是微生物的大本营微生物的大本营。淮阴师范学院淮阴师范学院微生物学微生物学精品课程精品

7、课程淮阴师范学院淮阴师范学院微生物学微生物学精品课程精品课程1.1.土壤环境条件土壤环境条件（1）土壤是微生物的土壤是微生物的天然培养基天然培养基（2）土壤的保水性，使微生物生长有充分的水供应土壤的保水性，使微生物生长有充分的水供应（3）土壤颗粒间的空隙，保持了良好的通气条件土壤颗粒间的空隙，保持了良好的通气条件（4）土壤的土壤的pH约约3.510.5，是大多微生物的最适，是大多微生物的最适pH（5）土壤中温度变化不大，冬天具保温性土壤中温度变化不大，冬天具保温性淮阴师范学院淮阴师范学院微生物学微生物学精品课程精品课程2.2.土壤中微生物的种类与数量土壤中微生物的种类与数量细菌细菌70902.

8、5亿每克土亿每克土放线菌放线菌53070万每克土万每克土霉菌霉菌32040万每克土万每克土藻类藻类125万每克土万每克土原生动物原生动物0.513万每克土万每克土淮阴师范学院淮阴师范学院微生物学微生物学精品课程精品课程3.3.影响土壤中微生物分布与种类的因素影响土壤中微生物分布与种类的因素（1）土壤的类别土壤的类别细菌细菌一般在中性、潮湿的土壤中偏多；一般在中性、潮湿的土壤中偏多；放线菌放线菌在干旱、中性偏碱的土壤中偏多；在干旱、中性偏碱的土壤中偏多；真菌真菌需通气好的土壤；需通气好的土壤；藻类藻类则在湿度适当、见光的环境中生长。则在湿度适当、见光的环境中生长。淮阴师范学院淮阴师范学院微生物学

9、微生物学精品课程精品课程（2）土壤的肥沃情况土壤的肥沃情况耕作地、施肥区，微生物较多；耕作地、施肥区，微生物较多；荒地、沙漠，微生物就少。荒地、沙漠，微生物就少。（3）土壤的深度土壤的深度一般微生物在一般微生物在520cm处分布最多，处分布最多，土壤表层和土壤表层和50100cm处微生物数量明显减少。处微生物数量明显减少。淮阴师范学院淮阴师范学院微生物学微生物学精品课程精品课程（4）根际微生物的情况则受植物生长发育根际微生物的情况则受植物生长发育的情况而变化的情况而变化 根际微生物根际微生物（rhizosphere microorganism）又称又称根圈微生物根圈微生物，是指生活在在根系附近

10、土壤，依赖根，是指生活在在根系附近土壤，依赖根系的分泌物、外渗物和脱落细胞而生长，一般对植物系的分泌物、外渗物和脱落细胞而生长，一般对植物发挥有益作用的正常菌群。多为发挥有益作用的正常菌群。多为G G-细菌细菌。淮阴师范学院淮阴师范学院微生物学微生物学精品课程精品课程（5）气候变化的影响气候变化的影响季节的变化对微生物的生存也有较大的影响季节的变化对微生物的生存也有较大的影响 淮阴师范学院淮阴师范学院微生物学微生物学精品课程精品课程4.4.土壤微生物的作用土壤微生物的作用土壤微生物在大自然中起的是一个土壤微生物在大自然中起的是一个清洁工清洁工和和营养师营养师的作用。的作用。土壤微生物最重要的作

11、用是它们对有机碳、土壤微生物最重要的作用是它们对有机碳、氮、硫、磷和其他有机物的氮、硫、磷和其他有机物的矿化作用矿化作用。淮阴师范学院淮阴师范学院微生物学微生物学精品课程精品课程微生物的矿化作用使地球上的元素能循环使用，微生物的矿化作用使地球上的元素能循环使用，这对地球上生命的维持是必需的。这对地球上生命的维持是必需的。矿化作用矿化作用是指复杂的有机物，经过非绿色植物是指复杂的有机物，经过非绿色植物（菌类）的作用，被分解为简单的无机物（矿物（菌类）的作用，被分解为简单的无机物（矿物质）的过程。质）的过程。淮阴师范学院淮阴师范学院微生物学微生物学精品课程精品课程碳碳 素素 循循 环环淮阴师范学院

12、淮阴师范学院微生物学微生物学精品课程精品课程氮氮 素素 循循 环环淮阴师范学院淮阴师范学院微生物学微生物学精品课程精品课程硫硫 素素 循循 环环淮阴师范学院淮阴师范学院微生物学微生物学精品课程精品课程 细菌沥滤细菌沥滤（bacterial leaching）又称）又称细菌浸出细菌浸出或或细细菌冶金菌冶金。它利用化能自养的。它利用化能自养的硫化细菌硫化细菌对矿物中的硫或硫化对矿物中的硫或硫化物的氧化作用，让其不断制造和再生酸性浸矿剂，使所需物的氧化作用，让其不断制造和再生酸性浸矿剂，使所需要的铜等金属不断地从低品位的矿石中溶解出来，成为硫要的铜等金属不断地从低品位的矿石中溶解出来，成为硫酸铜等金

13、属盐类的溶液，然后再通过电动序较低的铁等金酸铜等金属盐类的溶液，然后再通过电动序较低的铁等金属（一般用废铁粉）加以置换，也可用离子交换等方法，属（一般用废铁粉）加以置换，也可用离子交换等方法，以取得其中铜等有色金属或其他稀有金属。以取得其中铜等有色金属或其他稀有金属。淮阴师范学院淮阴师范学院微生物学微生物学精品课程精品课程淮阴师范学院淮阴师范学院微生物学微生物学精品课程精品课程 二、水体中的微生物二、水体中的微生物（一）（一）水体环境水体环境 水是微生物广泛分布的第二个理想环境，水是微生物广泛分布的第二个理想环境，能基本满足微生物生长繁殖需要能基本满足微生物生长繁殖需要。典型的水体环境：典型的

14、水体环境：海洋、江湾、盐性沼泽、湖泊、池塘、河川和泉水。海洋、江湾、盐性沼泽、湖泊、池塘、河川和泉水。淮阴师范学院淮阴师范学院微生物学微生物学精品课程精品课程 天然生长于水中的，主要是化能自养和光能天然生长于水中的，主要是化能自养和光能自养微生物。自养微生物。（清水型水生微生物清水型水生微生物）来自土壤、尘埃。来自土壤、尘埃。来自下水道的污水、废物和排泄物。来自下水道的污水、废物和排泄物。（腐败型水生微生物腐败型水生微生物）1.1.水中微生物的主要来源水中微生物的主要来源淮阴师范学院淮阴师范学院微生物学微生物学精品课程精品课程2.2.影响水体中微生物数量与种类的因素影响水体中微生物数量与种类的

15、因素（1）水的类型水的类型大气水、地面水、地下水、聚积水等。大气水、地面水、地下水、聚积水等。（2）水的深浅度水的深浅度在上层水在上层水520米米处微生物较多，多为处微生物较多，多为好氧微生物好氧微生物；2025米米以下，以下，O2稀少，微生物较少；稀少，微生物较少；水底水底由于有机质丰富，由于有机质丰富，厌氧微生物厌氧微生物较多。较多。淮阴师范学院淮阴师范学院微生物学微生物学精品课程精品课程（3）季节与水温季节与水温季节直接影响水温季节直接影响水温（4）水的流速水的流速死水、静水中微生物比流水中要多死水、静水中微生物比流水中要多（5）pH和溶氧和溶氧淮阴师范学院淮阴师范学院微生物学微生物学精

16、品课程精品课程（二）（二）淡水微生物淡水微生物清水型水生微生物清水型水生微生物腐败型水生微生物腐败型水生微生物有机物含量低的水体有机物含量低的水体含有大量外来有机物的水体含有大量外来有机物的水体淮阴师范学院淮阴师范学院微生物学微生物学精品课程精品课程在较深淡水环境中微生物的垂直分布带：在较深淡水环境中微生物的垂直分布带：沿岸区（沿岸区（littoral zone）或浅水区（）或浅水区（limnetic zone）阳光充足和溶氧量大，适宜蓝细菌、光合藻类和好氧性阳光充足和溶氧量大，适宜蓝细菌、光合藻类和好氧性微生物，微生物，例如，例如，Caulobacter（柄杆菌属），（柄杆菌属），Hypho

17、microbium（生丝微菌属）等（生丝微菌属）等。淮阴师范学院淮阴师范学院微生物学微生物学精品课程精品课程 深水区（深水区（profundal zone）光线微弱、溶氧量少和硫化氢含量较高，只有一光线微弱、溶氧量少和硫化氢含量较高，只有一些厌氧光合细菌（紫色和绿色硫细菌）和若干兼些厌氧光合细菌（紫色和绿色硫细菌）和若干兼性厌氧菌可生长。性厌氧菌可生长。湖底区（湖底区（benthic zone）严重缺氧，厌氧菌生长，严重缺氧，厌氧菌生长，例如，例如，Desulfovibrio（脱硫弧菌属），（脱硫弧菌属），Methanogens（产甲烷菌）等。（产甲烷菌）等。淮阴师范学院淮阴师范学院微生物学微

18、生物学精品课程精品课程（三）（三）海水微生物海水微生物 海洋是地球上最大的水体，咸水占地球总水海洋是地球上最大的水体，咸水占地球总水量的量的97.5。海水中有机质少，温度低，一般在。海水中有机质少，温度低，一般在5以下，盐浓度高，一般含盐量为以下，盐浓度高，一般含盐量为3左右。微左右。微生物在含盐量生物在含盐量24的环境中生长。的环境中生长。淮阴师范学院淮阴师范学院微生物学微生物学精品课程精品课程海水中的土著微生物种类主要是藻类、海水中的土著微生物种类主要是藻类、细菌中的细菌中的Bacillus（芽孢杆菌属）、（芽孢杆菌属）、Pseudomonas（假单胞菌）、（假单胞菌）、Vibrio（弧菌

19、属）和发光细菌等。（弧菌属）和发光细菌等。淮阴师范学院淮阴师范学院微生物学微生物学精品课程精品课程（1）海洋微生物的分布海洋微生物的分布水平方向：水平方向：离陆地越远，微生物种类和数量就越少。离陆地越远，微生物种类和数量就越少。例如，港口海水中微生物数量可达例如，港口海水中微生物数量可达10万万ml，而远海只有而远海只有10250个个ml。淮阴师范学院淮阴师范学院微生物学微生物学精品课程精品课程垂垂直直方方向向：海洋微生物的垂直分带：海洋微生物的垂直分带：透光区（透光区（euphotic zone）光线充足，水温高，适合多种海洋微生物生长光线充足，水温高，适合多种海洋微生物生长 无光区（无光区

20、（aphotic zone）海平面海平面25200米，有一些微生物米，有一些微生物 深海区（深海区（bathy pelage zone）位于位于2006000米深处，黑暗、寒冷和高压，少量微米深处，黑暗、寒冷和高压，少量微生物存在生物存在 超深渊海区（超深渊海区（hadal zone）黑暗、寒冷和超高压，只有极少数耐压菌才能生长黑暗、寒冷和超高压，只有极少数耐压菌才能生长淮阴师范学院淮阴师范学院微生物学微生物学精品课程精品课程（2）海洋微生物的栖息地海洋微生物的栖息地海洋微生物由于其栖息地的不同，分为：海洋微生物由于其栖息地的不同，分为：底栖性细菌底栖性细菌浮游性细菌浮游性细菌附着性细菌附着性

21、细菌淮阴师范学院淮阴师范学院微生物学微生物学精品课程精品课程（四）（四）水生微生物的作用水生微生物的作用水中光合微生物通过光合作用把无机物转为有机物，水中光合微生物通过光合作用把无机物转为有机物，构成菌体，为高等生物提供食物；构成菌体，为高等生物提供食物；水生微生物也有矿化作用。水生微生物也有矿化作用。淮阴师范学院淮阴师范学院微生物学微生物学精品课程精品课程（五）（五）水的细菌学检查水的细菌学检查良好的饮用水，其细菌含量应良好的饮用水，其细菌含量应100个个ml，当超过当超过500个个ml时，就不宜作饮用水了。时，就不宜作饮用水了。饮用水的微生物种类主要采用以饮用水的微生物种类主要采用以E.c

22、oli为代表的为代表的大肠菌群数大肠菌群数为指标。为指标。淮阴师范学院淮阴师范学院微生物学微生物学精品课程精品课程3.3.水体的自净作用水体的自净作用（self cleaning）在自然水体尤其是快速流动、氧气充足的水体中，在自然水体尤其是快速流动、氧气充足的水体中，存在着水体对有机或无机污染物的自净作用。存在着水体对有机或无机污染物的自净作用。淮阴师范学院淮阴师范学院微生物学微生物学精品课程精品课程流流水水不不腐腐好氧菌对有机物的降解作用；好氧菌对有机物的降解作用；原生动物对细菌的吞噬作用；原生动物对细菌的吞噬作用；噬菌体对宿主的裂解作用；噬菌体对宿主的裂解作用；藻类对无机元素的吸收利用；藻

23、类对无机元素的吸收利用；浮游动物和一系列后生动物通过食物链对浮游动物和一系列后生动物通过食物链对有机物的摄取和浓缩作用等。有机物的摄取和浓缩作用等。淮阴师范学院淮阴师范学院微生物学微生物学精品课程精品课程三、空气中的微生物三、空气中的微生物空气中缺乏营养和水分，不是微生物生长繁殖的场所，空气中缺乏营养和水分，不是微生物生长繁殖的场所，但仍然存在种类和数量不固定的微生物。但仍然存在种类和数量不固定的微生物。淮阴师范学院淮阴师范学院微生物学微生物学精品课程精品课程由于尘埃的自然沉降，越近地面的空气，其含菌量越高。由于尘埃的自然沉降，越近地面的空气，其含菌量越高。淮阴师范学院淮阴师范学院微生物学微生

24、物学精品课程精品课程土壤飞起的尘埃土壤飞起的尘埃水面吹起的水珠水面吹起的水珠人和动物体表干燥的脱落物人和动物体表干燥的脱落物呼吸道排出的废物呼吸道排出的废物1.1.空气中微生物的主要来源空气中微生物的主要来源淮阴师范学院淮阴师范学院微生物学微生物学精品课程精品课程2.2.影响空气中微生物分布的因素影响空气中微生物分布的因素 人口密度，车辆多少人口密度，车辆多少 下雨、下雪下雨、下雪 季节、气候季节、气候淮阴师范学院淮阴师范学院微生物学微生物学精品课程精品课程空气中的微生物以空气中的微生物以气溶胶气溶胶的形式存在，可随空气而的形式存在，可随空气而自由流动，是动、植物病害的传播，发酵工业中的自由流

25、动，是动、植物病害的传播，发酵工业中的污染即工农业产品的霉腐等的重要根源。污染即工农业产品的霉腐等的重要根源。空气中的微生物主要是一些休眠体：空气中的微生物主要是一些休眠体：真菌的孢子真菌的孢子细菌的芽孢细菌的芽孢淮阴师范学院淮阴师范学院微生物学微生物学精品课程精品课程 四、工农业产品中的微生物四、工农业产品中的微生物（一）（一）工业产品的霉腐工业产品的霉腐 研究各种工农业产品上有害微生物的分布、种类、研究各种工农业产品上有害微生物的分布、种类、霉腐机制及其防治方法的微生物学分支，称为霉腐机制及其防治方法的微生物学分支，称为霉腐微霉腐微生物学生物学（biodeteriorative micro

26、biology）。淮阴师范学院淮阴师范学院微生物学微生物学精品课程精品课程 各种材料和工农业产品因受气候、物理、化学各种材料和工农业产品因受气候、物理、化学或生物因素的作用而发生变质、破坏的现象，称为或生物因素的作用而发生变质、破坏的现象，称为材料劣化材料劣化。淮阴师范学院淮阴师范学院微生物学微生物学精品课程精品课程微生物引起的材料劣化最为严重，包括：微生物引起的材料劣化最为严重，包括：（1 1）霉变霉变（mildew，mouldness）指由霉菌引起的劣化。指由霉菌引起的劣化。（2 2）腐朽腐朽（decay）泛指在好氧条件下，微生物酶解木质素泛指在好氧条件下，微生物酶解木质素和纤维素等物质而

27、使材料的力学性质严重下降的现象，常见和纤维素等物质而使材料的力学性质严重下降的现象，常见的是担子菌引起的木材或木制品的腐朽。的是担子菌引起的木材或木制品的腐朽。（3 3）腐烂腐烂（或（或腐败腐败，putrefaction，rot）主要指含水量较高主要指含水量较高的产品经细菌生长、繁殖后所引起的变软、发臭性的劣化。的产品经细菌生长、繁殖后所引起的变软、发臭性的劣化。（4 4）腐蚀腐蚀（corrosion）主要指由硫酸盐还原细菌、铁细菌主要指由硫酸盐还原细菌、铁细菌或硫细菌引起的金属材料的侵蚀、破坏性劣化。或硫细菌引起的金属材料的侵蚀、破坏性劣化。（5 5）变质变质（deterioration）指

28、由各种生物或非生物因素引起指由各种生物或非生物因素引起的工农业产品质量下降的现象。的工农业产品质量下降的现象。淮阴师范学院淮阴师范学院微生物学微生物学精品课程精品课程（二）（二）食品、农产品上的微生物食品、农产品上的微生物t 很多微生物在食品、农产品上生长后会产生对人有害的毒素；很多微生物在食品、农产品上生长后会产生对人有害的毒素；肉毒毒素、肉毒毒素、黄曲霉素等黄曲霉素等不利影响：不利影响：t由于微生物的生长繁殖而腐烂、变质，不能再食用或使用；由于微生物的生长繁殖而腐烂、变质，不能再食用或使用；t病原微生物进入人体的重要途径，引起传染性疾病；病原微生物进入人体的重要途径，引起传染性疾病；淮阴师

29、范学院淮阴师范学院微生物学微生物学精品课程精品课程淮阴师范学院淮阴师范学院微生物学微生物学精品课程精品课程可采用多种方法防止微生物对食品等的破坏可采用多种方法防止微生物对食品等的破坏淮阴师范学院淮阴师范学院微生物学微生物学精品课程精品课程五、极端环境下的微生物五、极端环境下的微生物自自 学学淮阴师范学院淮阴师范学院微生物学微生物学精品课程精品课程第二节第二节 微生物与生物环境间的关系微生物与生物环境间的关系淮阴师范学院淮阴师范学院微生物学微生物学精品课程精品课程生物间的相互关系生物间的相互关系既多样又复杂。既多样又复杂。淮阴师范学院淮阴师范学院微生物学微生物学精品课程精品课程序号序号特点特点A

30、 B类型类型（1 1）既利甲又利乙既利甲又利乙 共生、共生、互利共栖互利共栖（2 2）利甲而损乙利甲而损乙 寄生、捕食、拮抗寄生、捕食、拮抗（3 3）利甲而不损乙利甲而不损乙 O互生、互生、偏利共栖偏利共栖（4 4）不损甲而利乙不损甲而利乙O 例同（例同（3）（5）既不损甲也不损乙，既不损甲也不损乙，既不利甲也不利乙既不利甲也不利乙 O O中性共栖中性共栖（6 6）不利甲而损乙不利甲而损乙O 偏害共栖偏害共栖（7 7）损甲而不利乙损甲而不利乙 例同（例同（6）（8 8）损甲而利乙损甲而利乙 O例同（例同（2）（9）既损甲又损乙既损甲又损乙 竞争共栖竞争共栖 淮阴师范学院淮阴师范学院微生物学微生

31、物学精品课程精品课程 两种可单独生活的生物，当它们在一起时，两种可单独生活的生物，当它们在一起时，通过各自的代谢活动而有利于对方，或偏利于一通过各自的代谢活动而有利于对方，或偏利于一方的一种的生活方式，称为方的一种的生活方式，称为互生互生（metabiosis）。）。一、互生一、互生“可分可合，合比分好可分可合，合比分好”淮阴师范学院淮阴师范学院微生物学微生物学精品课程精品课程土壤微生物中，互生关系十分普遍。土壤微生物中，互生关系十分普遍。（一）（一）微生物间的互生微生物间的互生好氧性自生固氮菌好氧性自生固氮菌纤维素分解菌纤维素分解菌有机酸有机酸提供氮素营养物提供氮素营养物提供固氮时的营养提供

32、固氮时的营养分解纤维素分解纤维素淮阴师范学院淮阴师范学院微生物学微生物学精品课程精品课程（二）（二）人体肠道中正常菌群与人的互生人体肠道中正常菌群与人的互生互生关系互生关系（正常情况正常情况）寄生关系寄生关系（某些特殊条件下某些特殊条件下）人体肠道正常菌群与宿主间的关系：人体肠道正常菌群与宿主间的关系：淮阴师范学院淮阴师范学院微生物学微生物学精品课程精品课程人肠道内的菌群：人肠道内的菌群：60-40060-400种不同的微生物，占粪便干重种不同的微生物，占粪便干重1/31/3的是细菌，的是细菌，其中厌氧菌占了绝大多数。其中厌氧菌占了绝大多数。t 正常菌群通过肠道获取营养；正常菌群通过肠道获取营

33、养；t提供许多人体所必不可少的维生素、氨基酸等提供许多人体所必不可少的维生素、氨基酸等营养物对人体作出贡献；营养物对人体作出贡献；t 通过排阻、抑制外来致病菌；通过排阻、抑制外来致病菌；淮阴师范学院淮阴师范学院微生物学微生物学精品课程精品课程环境条件改变或着生部位改变：环境条件改变或着生部位改变：正常菌群正常菌群致病菌致病菌t 滥用抗生素；滥用抗生素；t 人身体虚弱抵抗力下降；人身体虚弱抵抗力下降；t 吃了不洁净的食物；吃了不洁净的食物；u肠道中的正常菌群，大肠杆菌，一旦进入泌尿系统，肠道中的正常菌群，大肠杆菌，一旦进入泌尿系统，引起尿路感染。引起尿路感染。u人体表面的正常菌群，一旦它们进入伤

34、口也会引起感染。人体表面的正常菌群，一旦它们进入伤口也会引起感染。淮阴师范学院淮阴师范学院微生物学微生物学精品课程精品课程条件致病菌：条件致病菌：人体的正常微生物菌群一旦进入非人体的正常微生物菌群一旦进入非正常聚居部位，或生态结构发生改变而引起人类疾正常聚居部位，或生态结构发生改变而引起人类疾病的微生物。病的微生物。可以通过口服某些活的微生物制剂来治疗由于正常菌群可以通过口服某些活的微生物制剂来治疗由于正常菌群失调而导致的腹泻，例如，含蜡状芽孢杆菌（失调而导致的腹泻，例如，含蜡状芽孢杆菌（B.cereus）的）的 “促菌生促菌生”，含地衣芽孢杆菌的，含地衣芽孢杆菌的“整肠生整肠生”等，它们都是

35、通等，它们都是通过芽孢杆菌的生长，为肠道重新创造良好的厌氧环境，促使过芽孢杆菌的生长，为肠道重新创造良好的厌氧环境，促使肠道内正常的厌氧菌的生长繁殖，这类活微生物制剂又称肠道内正常的厌氧菌的生长繁殖，这类活微生物制剂又称微微生态制剂生态制剂。淮阴师范学院淮阴师范学院微生物学微生物学精品课程精品课程（三）（三）互生现象与发酵工业中的混菌培养互生现象与发酵工业中的混菌培养 混菌培养混菌培养又称又称混合培养混合培养（mixed cultivation）或）或混合发酵混合发酵（mixed fermentation）这是在深入研究这是在深入研究微生微生物纯培养物纯培养（pure culture）基础上的

36、人工基础上的人工“微生物生微生物生态工程态工程”。淮阴师范学院淮阴师范学院微生物学微生物学精品课程精品课程二、共生二、共生 共生共生（symbiosis）是指两种生物共居在一起，是指两种生物共居在一起，相互分工合作、相依为命，甚至达到难分难解、合相互分工合作、相依为命，甚至达到难分难解、合二为一的极其紧密的一种相互关系二为一的极其紧密的一种相互关系。“可分可合，合比分好可分可合，合比分好”淮阴师范学院淮阴师范学院微生物学微生物学精品课程精品课程最典型例子是菌藻共生或菌菌共生的最典型例子是菌藻共生或菌菌共生的地衣地衣（lichen）。）。（一）（一）微生物间的共生微生物间的共生菌藻共生菌藻共生子

37、囊菌子囊菌（真菌真菌）绿藻绿藻菌菌共生菌菌共生真菌真菌蓝细菌蓝细菌淮阴师范学院淮阴师范学院微生物学微生物学精品课程精品课程绿藻或蓝细菌绿藻或蓝细菌真菌真菌有机酸有机酸提供有机营养提供有机营养提供所必需的矿质养料提供所必需的矿质养料光合作用光合作用分解岩石中的某些成分分解岩石中的某些成分淮阴师范学院淮阴师范学院微生物学微生物学精品课程精品课程地衣地衣-藻类和真菌的共生体藻类和真菌的共生体形成有固定形态的叶状结构：形成有固定形态的叶状结构：真菌无规则地缠绕藻类细胞，或二者组成一定的层次排列。真菌无规则地缠绕藻类细胞，或二者组成一定的层次排列。地衣繁殖时，在表面上生出球状粉芽，粉芽中含有少量的藻类细

38、胞地衣繁殖时，在表面上生出球状粉芽，粉芽中含有少量的藻类细胞和真菌菌丝，粉芽脱离母体散布到适宜的环境中，发育成新的地衣和真菌菌丝，粉芽脱离母体散布到适宜的环境中，发育成新的地衣结构上的共生：结构上的共生：生理上的共生：生理上的共生：共生菌从基质中吸收水分和无机养料；共生菌从基质中吸收水分和无机养料；共生藻进行光合作用，合成有机物；共生藻进行光合作用，合成有机物；使地衣能在十分贫瘠的环境中生存。使地衣能在十分贫瘠的环境中生存。淮阴师范学院淮阴师范学院微生物学微生物学精品课程精品课程淮阴师范学院淮阴师范学院微生物学微生物学精品课程精品课程细菌与原生动物间的共生关系：细菌与原生动物间的共生关系：细菌

39、栖息于原生动物细胞内，获得营养和保护环境，并且这些细菌栖息于原生动物细胞内，获得营养和保护环境，并且这些细菌在原生动物细胞外都不能生长；细菌在原生动物细胞外都不能生长；原生动物通过共生菌获得生长所需要的维生素及其它生长因子原生动物通过共生菌获得生长所需要的维生素及其它生长因子淮阴师范学院淮阴师范学院微生物学微生物学精品课程精品课程（二）（二）微生物与植物间的共生微生物与植物间的共生1.1.根瘤菌与植物间的共生根瘤菌与植物间的共生2.2.菌根菌与植物菌根菌与植物淮阴师范学院淮阴师范学院微生物学微生物学精品课程精品课程根瘤菌与豆科植物间的共生根瘤菌与豆科植物间的共生-形成根瘤共生体形成根瘤共生体t

40、 根瘤菌固定大气中的气态氮为植物提供根瘤菌固定大气中的气态氮为植物提供 氮素养料；氮素养料；t 豆科植物的根的分泌物能刺激根瘤菌的生长，豆科植物的根的分泌物能刺激根瘤菌的生长，同时，还为根瘤菌提供保护和稳定的生长条件。同时，还为根瘤菌提供保护和稳定的生长条件。淮阴师范学院淮阴师范学院微生物学微生物学精品课程精品课程淮阴师范学院淮阴师范学院微生物学微生物学精品课程精品课程淮阴师范学院淮阴师范学院微生物学微生物学精品课程精品课程（三）（三）微生物与动物间的共生微生物与动物间的共生1.1.微生物与昆虫的共生微生物与昆虫的共生2.2.瘤胃微生物与反刍微生物的共生瘤胃微生物与反刍微生物的共生淮阴师范学院

41、淮阴师范学院微生物学微生物学精品课程精品课程1.与与昆虫的共生关系昆虫的共生关系t 外共生：例如白蚁与其肠道内的微生物之间的共生外共生：例如白蚁与其肠道内的微生物之间的共生食木质的白蚁自身并不能分解期望上纤维素，必须依赖肠道食木质的白蚁自身并不能分解期望上纤维素，必须依赖肠道中共生的原生动物和细菌通过厌氧发酵过程来分解纤维素。中共生的原生动物和细菌通过厌氧发酵过程来分解纤维素。t 内共生：昆虫与其细胞内的共生性细菌内共生：昆虫与其细胞内的共生性细菌这些细胞内的共生性细菌能为宿主提供这些细胞内的共生性细菌能为宿主提供B族维生素，使昆虫能族维生素，使昆虫能以缺乏维生素的植物为生。以缺乏维生素的植物

42、为生。淮阴师范学院淮阴师范学院微生物学微生物学精品课程精品课程2.与反刍动物的共生关系与反刍动物的共生关系t 反刍动物，如反刍动物，如牛、羊、骆驼、长颈鹿牛、羊、骆驼、长颈鹿等以植物的纤维素等以植物的纤维素为主要食物，它们在瘤胃中经微生物发酵变成有机酸和菌为主要食物，它们在瘤胃中经微生物发酵变成有机酸和菌体蛋白再供动物吸收利用。体蛋白再供动物吸收利用。t 瘤胃也为里面居住的微生物提供了必要的营养和生长条件瘤胃也为里面居住的微生物提供了必要的营养和生长条件-食物和严格的厌氧环境食物和严格的厌氧环境淮阴师范学院淮阴师范学院微生物学微生物学精品课程精品课程三、寄生三、寄生 寄生寄生（parasiti

43、sm）一般指一种小型生物生活一般指一种小型生物生活在另一种较大型生物的体内（包括细胞内）或体表，在另一种较大型生物的体内（包括细胞内）或体表，从中夺取营养并进行生长繁殖，同时使后者蒙受损从中夺取营养并进行生长繁殖，同时使后者蒙受损害甚至被杀死的一种相互关系。害甚至被杀死的一种相互关系。淮阴师范学院淮阴师范学院微生物学微生物学精品课程精品课程寄生物寄生物（parasite）宿主或寄主宿主或寄主（host）细胞内寄生细胞内寄生专性寄生专性寄生兼性寄生兼性寄生小型生物小型生物较大型生物较大型生物淮阴师范学院淮阴师范学院微生物学微生物学精品课程精品课程（一）（一）微生物间的寄生微生物间的寄生 微生物间

44、的寄生关系主要是噬菌体与其宿主菌微生物间的寄生关系主要是噬菌体与其宿主菌间的关系。间的关系。19621962年，年，H.Stolp等人发现了小型细菌等人发现了小型细菌寄生在大型细菌中的独特寄生现象，从而引起了学寄生在大型细菌中的独特寄生现象，从而引起了学术界的巨大兴趣。术界的巨大兴趣。淮阴师范学院淮阴师范学院微生物学微生物学精品课程精品课程淮阴师范学院淮阴师范学院微生物学微生物学精品课程精品课程（二）（二）微生物与植物间的寄生微生物与植物间的寄生 微生物寄生于植物的例子是极其普遍的，微生物寄生于植物的例子是极其普遍的，各种植物病原体都是寄生物。各种植物病原体都是寄生物。淮阴师范学院淮阴师范学院

45、微生物学微生物学精品课程精品课程专性寄生物专性寄生物（obligate parasite）兼性寄生物兼性寄生物（facultative parasite）凡必须从活的植物细胞或组织中获取凡必须从活的植物细胞或组织中获取其所需营养物才能生存者。其所需营养物才能生存者。除寄生生活外，还可生活在死植物上除寄生生活外，还可生活在死植物上或人工配制的培养基中。或人工配制的培养基中。按按寄寄生生的的程程度度分分类类淮阴师范学院淮阴师范学院微生物学微生物学精品课程精品课程（三）（三）微生物与动物间的寄生微生物与动物间的寄生 寄生于动物的微生物即为动物寄生于动物的微生物即为动物病原微生物病原微生物，种类极多，

46、包括各种病毒、细菌、真菌和原生动种类极多，包括各种病毒、细菌、真菌和原生动物等。物等。两个主要两个主要研究方向研究方向人体和高等动物的病原微生物人体和高等动物的病原微生物昆虫的病原微生物昆虫的病原微生物淮阴师范学院淮阴师范学院微生物学微生物学精品课程精品课程四、拮抗四、拮抗 拮抗拮抗又称又称抗生抗生（antagonism），指由某种，指由某种生物所产生的特定代谢产物可抑制他种生物的生生物所产生的特定代谢产物可抑制他种生物的生长发育甚至杀死它们的一种相互关系长发育甚至杀死它们的一种相互关系。淮阴师范学院淮阴师范学院微生物学微生物学精品课程精品课程 微生物间的拮抗关系可为抗生素的筛选、食品微生物间

47、的拮抗关系可为抗生素的筛选、食品保藏、医疗保健和动植物病害的防治等提供很多有保藏、医疗保健和动植物病害的防治等提供很多有效的手段。效的手段。t 微生物间的微生物间的“化学战术化学战术”抗生菌产生能抑制其它生物生长发育的抗生素；抗生菌产生能抑制其它生物生长发育的抗生素；t 微生物间的生长抑制微生物间的生长抑制因某种微生物的生长而引起的其它条件的改变，因某种微生物的生长而引起的其它条件的改变，从而抑制它种生物的生长从而抑制它种生物的生长淮阴师范学院淮阴师范学院微生物学微生物学精品课程精品课程五、捕食五、捕食 捕食捕食又称又称猎食猎食（predatism，predation）一一般指一种大型的生物直

48、接捕捉、吞食另一种小型般指一种大型的生物直接捕捉、吞食另一种小型生物以满足其营养需要的相互关系。生物以满足其营养需要的相互关系。在微生物间的捕食关系主要是原生动物吞食在微生物间的捕食关系主要是原生动物吞食细菌和藻类，它是细菌和藻类，它是水体生态系统水体生态系统中食物链的基本中食物链的基本环节，在环节，在污水净化污水净化中也有重要作用。中也有重要作用。淮阴师范学院淮阴师范学院微生物学微生物学精品课程精品课程微生物间的捕食现象：微生物间的捕食现象：t 原生动物吞食细菌和藻类；原生动物吞食细菌和藻类；t 粘细菌吞食细菌和其它微生物；粘细菌吞食细菌和其它微生物；t 真菌捕食线虫和其它原生动物；真菌捕食

49、线虫和其它原生动物；淮阴师范学院淮阴师范学院微生物学微生物学精品课程精品课程第四节第四节 微生物与环境保护微生物与环境保护淮阴师范学院淮阴师范学院微生物学微生物学精品课程精品课程对环境问题认识的对环境问题认识的4个阶段：个阶段：治理治理“三废三废”（废气、废液、废渣）（废气、废液、废渣）消除公害消除公害 环境保护环境保护 走可持续发展的道路走可持续发展的道路淮阴师范学院淮阴师范学院微生物学微生物学精品课程精品课程淮阴师范学院淮阴师范学院微生物学微生物学精品课程精品课程淮阴师范学院淮阴师范学院微生物学微生物学精品课程精品课程 一、环境污染与污染物一、环境污染与污染物 1.1.定义定义 所谓所谓环

50、境污染环境污染，主要指土壤或水体等生态系统，主要指土壤或水体等生态系统的结构和功能受外来有害因素的破环而失去了平衡，的结构和功能受外来有害因素的破环而失去了平衡，导致物质流、能量流无法正常运转的现象。导致物质流、能量流无法正常运转的现象。淮阴师范学院淮阴师范学院微生物学微生物学精品课程精品课程人为因素人为因素自然因素自然因素火山爆发、地震、台风、洪水、海啸、火山爆发、地震、台风、洪水、海啸、旱灾、虫灾、流行病等自然灾害。旱灾、虫灾、流行病等自然灾害。不合理的利用自然资源、三废、不合理的利用自然资源、三废、农药、化肥的施用等。农药、化肥的施用等。引起生态系统不平衡的因素引起生态系统不平衡的因素淮