微生物生態(tài)-預(yù)防課件

1、四川大學(xué)華西公共衛(wèi)生學(xué)院1第二章 微生物生態(tài)學(xué)王國(guó)慶 四川大學(xué)華西公共衛(wèi)生學(xué)院醫(yī)檢 xu yajun2第一節(jié) 基本概念與基本規(guī)律四川大學(xué)華西公共衛(wèi)生學(xué)院醫(yī)檢 xu yajun3生態(tài)學(xué)（ecology）研究生物與環(huán)境之間相互關(guān)系的科學(xué)。生態(tài)系統(tǒng)（ecosystem）指生物群落與其環(huán)境構(gòu)成的統(tǒng)一體。生態(tài)平衡（ecological balance）生態(tài)系統(tǒng)各組成部分的內(nèi)部或相互之間，在長(zhǎng)期發(fā)展演化過程中，通過相互制約、轉(zhuǎn)化、補(bǔ)償、交換及適應(yīng)而建立起來的一種相互協(xié)調(diào)的動(dòng)態(tài)平衡關(guān)系。一、基本概念四川大學(xué)華西公共衛(wèi)生學(xué)院醫(yī)檢 xu yajun4生態(tài)研究中相關(guān)概念個(gè)體（individual）：指具有一定功能

2、的生物體群落（community）：多種生物種群多集合種群(population)：相同多個(gè)個(gè)體生境（habitat）：指微生物生存的外環(huán)境先驅(qū)生物演替（succession）四川大學(xué)華西公共衛(wèi)生學(xué)院醫(yī)檢 xu yajun5生態(tài)學(xué)的分類按生物類型的分類： 動(dòng)物、微生物、植物生態(tài)學(xué)按研究生態(tài)的分類： 水、土壤、大氣、海洋生態(tài)學(xué) 按功能分類： 種群生態(tài)學(xué)、群落生態(tài)學(xué)四川大學(xué)華西公共衛(wèi)生學(xué)院醫(yī)檢 xu yajun7環(huán)境對(duì)微生物的種群、數(shù)量分布、增殖速度及活力的影響微生物群體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性及可修飾性微生物群體對(duì)環(huán)境的功能微生物與其生存環(huán)境之間、微生物與其他各種生物之間的相互關(guān)系、作用和演變規(guī)律研究目的：

3、二、微生物生態(tài)的研究四川大學(xué)華西公共衛(wèi)生學(xué)院醫(yī)檢 xu yajun8生態(tài)系統(tǒng)中微生物的分布，微生物與環(huán)境之間的關(guān)系微生物在生態(tài)系統(tǒng)中的功能環(huán)境污染對(duì)微生物的影響，微生物對(duì)污染物的凈化作用環(huán)境的微生物監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)原理及技術(shù)，污染控制的微生物學(xué)方法研究?jī)?nèi)容：微生物的正常生態(tài)規(guī)律微生物生態(tài)平衡微生物生態(tài)失調(diào)核心內(nèi)容：四川大學(xué)華西公共衛(wèi)生學(xué)院醫(yī)檢 xu yajun10四、微生物生態(tài)的基本規(guī)律四川大學(xué)華西公共衛(wèi)生學(xué)院醫(yī)檢 xu yajun11環(huán)境生態(tài)因子的改變必然引起微生物的生存斗爭(zhēng)。生物間斗爭(zhēng)與環(huán)境斗爭(zhēng)種內(nèi)斗爭(zhēng)種間斗爭(zhēng)四川大學(xué)華西公共衛(wèi)生學(xué)院醫(yī)檢 xu yajun121.微生物與環(huán)境相互作用的基本規(guī)律

4、耐受性定律 綜合作用定律 最小因子定律四川大學(xué)華西公共衛(wèi)生學(xué)院醫(yī)檢 xu yajun14耐受性定律(law of tolerance) 生物對(duì)生態(tài)因子所能耐受的最大值和最小值之間的范圍叫耐受限度（limits of tolerance）每種生物生長(zhǎng)繁殖只能耐受一定范圍的生態(tài)因子，生態(tài)因子在數(shù)量和質(zhì)量上的不足或過多均可影響微生物的存亡。四川大學(xué)華西公共衛(wèi)生學(xué)院醫(yī)檢 xu yajun15綜合作用定律 (combined law) 由Odum將謝氏耐受定律與利比西的限制因子定律結(jié)合起來的產(chǎn)物。 此定律的含義是一個(gè)生物或一群生物的生存和繁殖取決于綜合環(huán)境。非生物因素生物因素四川大學(xué)華西公共衛(wèi)生學(xué)院醫(yī)檢

5、 xu yajun17變異性微生物的特點(diǎn)：體積小生殖率大世代時(shí)間短適應(yīng)性強(qiáng)微生物細(xì)胞直接與環(huán)境接觸，很容易受環(huán)境影響 微生物容易發(fā)生變異四川大學(xué)華西公共衛(wèi)生學(xué)院醫(yī)檢 xu yajun18選擇性 生物進(jìn)化學(xué)說的基礎(chǔ)自然選擇(natural selection人工選擇(artificial selection)四川大學(xué)華西公共衛(wèi)生學(xué)院醫(yī)檢 xu yajun19適應(yīng)性生物的適應(yīng)性(adaption)是指生物能適應(yīng)在一定時(shí)間內(nèi)的環(huán)境波動(dòng)或劇變以保證其本身生活和生存的能力。遺傳適應(yīng)性表型適應(yīng)性四川大學(xué)華西公共衛(wèi)生學(xué)院醫(yī)檢 xu yajun20變異性、選擇性與適應(yīng)性的關(guān)系 變異性在選擇的作用下形成適應(yīng)性。

6、微生物環(huán)境選擇適應(yīng)四川大學(xué)華西公共衛(wèi)生學(xué)院醫(yī)檢 xu yajun21適應(yīng)與淘汰微生物對(duì)環(huán)境的適應(yīng)是否是無限的？在什么條件下被淘汰？四川大學(xué)華西公共衛(wèi)生學(xué)院醫(yī)檢 xu yajun22微生物之間的關(guān)系大致有八種方式2. 微生物之間的基本生態(tài)規(guī)律1.互生關(guān)系 （1）偏利共生（2）互利共生（3）互惠共生2.寄生關(guān)系3.拮抗關(guān)系4.捕食關(guān)系5.競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系6.種間共處四川大學(xué)華西公共衛(wèi)生學(xué)院醫(yī)檢 xu yajun24偏利共生（commensalism） 兼性與專性厭氧菌指兩種種群共同存在于一個(gè)生境中，其中一個(gè)獲益，而另一個(gè)不受影響。 含義：例子：四川大學(xué)華西公共衛(wèi)生學(xué)院醫(yī)檢 xu yajun25互利共生（m

7、utualism）含義：海藻與表面之附著菌；海藻供氧和有機(jī)物，菌供維生素和CO2。例子：生活在同一生境的兩種微生物互換產(chǎn)物，相互依賴，共同有利，在生理上形成一個(gè)整體。四川大學(xué)華西公共衛(wèi)生學(xué)院醫(yī)檢 xu yajun27競(jìng)爭(zhēng)（competition）兩個(gè)種群共同生活于同一環(huán)境中，因需要相同的生長(zhǎng)因子或其他環(huán)境條件而發(fā)生的爭(zhēng)奪現(xiàn)象。小核草履蟲與大核草履蟲含義：例子：四川大學(xué)華西公共衛(wèi)生學(xué)院醫(yī)檢 xu yajun28一種微生物產(chǎn)生某種物質(zhì)干擾其他微生物的代謝活動(dòng)拮抗（amensalism） 真菌產(chǎn)抗生素抑制細(xì)菌生長(zhǎng)也稱偏害共棲含義：例子：四川大學(xué)華西公共衛(wèi)生學(xué)院醫(yī)檢 xu yajun29一種種群被另一

8、種種群吞食。捕食（predation）原蟲吞噬細(xì)菌含義：例子：四川大學(xué)華西公共衛(wèi)生學(xué)院醫(yī)檢 xu yajun30寄生（parasitism）一種生物侵入到另一種生物體上，獲得自己所需要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)生長(zhǎng)，使后者遭受損害。噬菌體與宿主細(xì)菌含義：例子：作用名稱作用結(jié)果關(guān)系特點(diǎn)種群甲種群乙種間共處00 兩物種彼此互不影響偏利共生+0 對(duì)甲有利，對(duì)乙無利也無害互利共生+ 彼此互相有利，專性互惠共生+ 彼此互相有利非專性競(jìng) 爭(zhēng)- 彼此相互抑制拮 抗-0 對(duì)甲有害，對(duì)乙無利也無害捕 食+- 甲捕殺或吞食乙中一些個(gè)體寄 生+- 甲寄生于乙，并有害于乙表2-1 微生物種群之間相互作用類型注：表示有利；表示有害；0

9、表示無利也無害四川大學(xué)華西公共衛(wèi)生學(xué)院醫(yī)檢 xu yajun32第二節(jié) 微生物生態(tài)平衡與失調(diào)四川大學(xué)華西公共衛(wèi)生學(xué)院醫(yī)檢 xu yajun33 微生物對(duì)所生活的環(huán)境完全適應(yīng)才能保持一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)，即生態(tài)平衡。一、自然環(huán)境中微生物的生態(tài)平衡 打破生態(tài)平衡，發(fā)生生態(tài)失調(diào)(ecological disturbance)。 生態(tài)失調(diào)常導(dǎo)致微生物種群的演替，然后形成新的生態(tài)平衡。四川大學(xué)華西公共衛(wèi)生學(xué)院醫(yī)檢 xu yajun34二、 人體環(huán)境中微生物的生態(tài)平衡微生物在人體內(nèi)的正常菌群與機(jī)體的生命活動(dòng)和免疫功能密切相關(guān)。近年來，臨床上不斷出現(xiàn)的菌群失調(diào)癥（dysbacteriosis）四川大學(xué)華西公共衛(wèi)生學(xué)院醫(yī)檢 xu yajun35微生態(tài)學(xué)的觀點(diǎn)：疾病發(fā)生的條件之一是微生物生態(tài)失衡病因病原微生物和正常微生物之間的對(duì)立統(tǒng)一關(guān)系形成了人體微生態(tài)的平衡狀態(tài)，當(dāng)平衡被打破，即可導(dǎo)致疾病的發(fā)生。 四川大學(xué)華西公共衛(wèi)生學(xué)院醫(yī)檢 xu yajun36微生態(tài)學(xué)的觀點(diǎn)：疾病的本質(zhì)是一種微生態(tài)失衡（或失調(diào) ）微生態(tài)理論摒棄了“病原單一論”，將疾病的發(fā)生歸結(jié)于病原-宿主-環(huán)境的生態(tài)失調(diào)，以及影響這一生態(tài)平衡的因素，如社會(huì)、心理、精神等因素的作用。 四川大學(xué)華西公共衛(wèi)生學(xué)院醫(yī)檢 xu yajun37第三節(jié) 微生物生態(tài)研究的應(yīng)用與研究前景四川大學(xué)華西公共衛(wèi)生學(xué)院醫(yī)檢 xu yajun38一、促進(jìn)疾病的防治，增進(jìn)健康針