微生物與環(huán)境間的關(guān)系

第九章

微生物

的生態(tài)第二節(jié)

微生物與生物環(huán)境間的關(guān)系目前一頁\總數(shù)四十三頁\編于十八點(diǎn)生物間的相互關(guān)系既多樣又復(fù)雜。第九章

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的生態(tài)目前二頁\總數(shù)四十三頁\編于十八點(diǎn)微生物與任何一種生物之間的關(guān)系：雙方獲益：共生、互利共棲、協(xié)同共棲、互養(yǎng)共棲（++）單方獲益，對方受害：寄生、捕食、拮抗（+–

），（–+）單方獲益，對方無害：偏利共棲、衛(wèi)星狀共棲、互生（代謝共棲）（+0）互不相擾：無關(guān)共棲（00）一方受害，對方無益無損：偏害共棲（0–

）雙方受損：競爭共棲（–

–）目前三頁\總數(shù)四十三頁\編于十八點(diǎn)兩種可單獨(dú)生活的生物，當(dāng)它們在一起時，通過各自的代謝活動而有利于對方，或偏利于一方的一種的生活方式，稱為互生（metabiosis）。

一、互生“可分可合，合比分好”第九章

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的生態(tài)目前四頁\總數(shù)四十三頁\編于十八點(diǎn)土壤微生物中，互生關(guān)系十分普遍。（一）微生物間的互生好氧性自生固氮菌纖維素分解菌有機(jī)酸提供氮素營養(yǎng)物提供固氮時的營養(yǎng)分解纖維素目前五頁\總數(shù)四十三頁\編于十八點(diǎn)乙酸光照硫酸鹽還原細(xì)菌Desulfuromonas.acetoxidans與綠色光合細(xì)菌Chlorobiumsp.的互生機(jī)理硫酸鹽還原細(xì)菌細(xì)胞底物光合細(xì)菌細(xì)胞底物SH2SCO2CO2目前六頁\總數(shù)四十三頁\編于十八點(diǎn)

拉曼毛霉與一種紅酵母，都是VB1需求者，都只能合成硫胺素分子的一半結(jié)構(gòu)；二者共棲時，互相吸收對方分泌物而可以不需要VB1，此為代謝共棲。第九章

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的生態(tài)目前七頁\總數(shù)四十三頁\編于十八點(diǎn)（二）人體腸道中正常菌群與人的互生互生關(guān)系（正常情況）寄生關(guān)系（某些特殊條件下）人體腸道正常菌群與宿主間的關(guān)系：目前八頁\總數(shù)四十三頁\編于十八點(diǎn)人腸道內(nèi)的菌群：60-400種不同的微生物，占糞便干重1/3的是細(xì)菌，其中厭氧菌占了絕大多數(shù)。提供許多人體所必不可少的維生素(如VB1、B2、B6、B12、VK、煙酸、泛酸、生物素、葉酸等)、氨基酸等營養(yǎng)物；排阻、抑制外來致病菌；產(chǎn)生若干種酶類：淀粉酶、蛋白酶產(chǎn)氣體和糞臭素：CO2,CH4,H2,H2S,

NH3目前九頁\總數(shù)四十三頁\編于十八點(diǎn)環(huán)境條件改變或著生部位改變：正常菌群致病菌濫用抗生素；人身體虛弱抵抗力下降；吃了不潔凈的食物；腸道中的正常菌群，大腸桿菌，一旦進(jìn)入泌尿系統(tǒng)，引起尿路感染。人體表面的正常菌群，一旦它們進(jìn)入傷口也會引起感染。目前十頁\總數(shù)四十三頁\編于十八點(diǎn)條件致病菌：人體的正常微生物菌群一旦進(jìn)入非正常聚居部位，或生態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生改變而引起人類疾病的微生物。可以通過口服某些活的微生物制劑來治療由于正常菌群失調(diào)而導(dǎo)致的腹瀉，例如，含蠟狀芽孢桿菌（B.cereus）的“促菌生”，含地衣芽孢桿菌的“整腸生”等，它們都是通過芽孢桿菌的生長，為腸道重新創(chuàng)造良好的厭氧環(huán)境，促使腸道內(nèi)正常的厭氧菌的生長繁殖，這類活微生物制劑又稱微生態(tài)制劑。目前十一頁\總數(shù)四十三頁\編于十八點(diǎn)（三）互生現(xiàn)象與發(fā)酵工業(yè)中的混菌培養(yǎng)

混菌培養(yǎng)又稱混合培養(yǎng)（mixedcultivation）或混合發(fā)酵（mixedfermentation）這是在深入研究微生物純培養(yǎng)（pureculture）基礎(chǔ)上的人工“微生物生態(tài)工程”。目前十二頁\總數(shù)四十三頁\編于十八點(diǎn)二、共生

共生（symbiosis）是指兩種生物共居在一起，相互分工合作、相依為命，甚至達(dá)到難分難解、合二為一的極其緊密的一種相互關(guān)系。“可分可合，合比分好”目前十三頁\總數(shù)四十三頁\編于十八點(diǎn)最典型例子是菌藻共生或菌菌共生的地衣（lichen）。（一）微生物間的共生菌藻共生子囊菌（真菌）綠藻菌菌共生真菌藍(lán)細(xì)菌目前十四頁\總數(shù)四十三頁\編于十八點(diǎn)綠藻或藍(lán)細(xì)菌真菌有機(jī)酸提供有機(jī)營養(yǎng)提供所必需的礦質(zhì)養(yǎng)料光合作用分解巖石中的某些成分目前十五頁\總數(shù)四十三頁\編于十八點(diǎn)地衣-----藻類和真菌的共生體形成有固定形態(tài)的葉狀結(jié)構(gòu)：真菌無規(guī)則地纏繞藻類細(xì)胞，或二者組成一定的層次排列。結(jié)構(gòu)上的共生：生理上的共生：共生菌從基質(zhì)中吸收水分和無機(jī)養(yǎng)料；共生藻進(jìn)行光合作用，合成有機(jī)物；使地衣能在十分貧瘠的環(huán)境中生存。地衣繁殖時，在表面上生出球狀粉芽，粉芽中含有少量的藻類細(xì)胞和真菌菌絲，粉芽脫離母體散布到適宜的環(huán)境中，發(fā)育成新的地衣目前十六頁\總數(shù)四十三頁\編于十八點(diǎn)目前十七頁\總數(shù)四十三頁\編于十八點(diǎn)葉狀地衣（南極石耳）殼狀地衣（南極麗石黃衣，紅色和赤星衣，米黃色）目前十八頁\總數(shù)四十三頁\編于十八點(diǎn)（二）微生物與植物間的共生1.根瘤菌與植物間的共生2.菌根菌與植物第九章

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的生態(tài)目前十九頁\總數(shù)四十三頁\編于十八點(diǎn)根瘤菌與豆科植物間的共生------形成根瘤共生體根瘤菌固定大氣中的氣態(tài)氮為植物提供氮素養(yǎng)料；豆科植物的根的分泌物能刺激根瘤菌的生長，同時，還為根瘤菌提供保護(hù)和穩(wěn)定的生長條件。目前二十頁\總數(shù)四十三頁\編于十八點(diǎn)根瘤菌目前二十一頁\總數(shù)四十三頁\編于十八點(diǎn)豆科植物根內(nèi)侵入線的形成目前二十二頁\總數(shù)四十三頁\編于十八點(diǎn)菌根的作用：

1）分泌植物促生物質(zhì)，如赤霉素、植物生長激素等，多種維生素和氨基酸

2）對豆科植物的結(jié)瘤具促生作用

3）促進(jìn)出芽的作用

4）對土壤傳病害的生物調(diào)控作用

5）對植物病原線蟲的生物控制目前二十三頁\總數(shù)四十三頁\編于十八點(diǎn)植物的內(nèi)生菌根和外生菌根的橫切面的圖解目前二十四頁\總數(shù)四十三頁\編于十八點(diǎn)目前二十五頁\總數(shù)四十三頁\編于十八點(diǎn)（三）微生物與動物間的共生1.微生物與昆蟲的共生2.瘤胃微生物與反芻微生物的共生第九章

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的生態(tài)目前二十六頁\總數(shù)四十三頁\編于十八點(diǎn)1.與昆蟲的共生關(guān)系外共生：例如白蟻與其腸道內(nèi)的微生物之間的共生食木質(zhì)的白蟻?zhàn)陨聿⒉荒芊纸馄谕侠w維素，必須依賴腸道中共生的原生動物和細(xì)菌通過厭氧發(fā)酵過程來分解纖維素。內(nèi)共生：蟑螂、蟬、蚜蟲、象鼻蟲與其細(xì)胞內(nèi)的共生性細(xì)菌這些細(xì)胞內(nèi)的共生性細(xì)菌能為宿主提供B族維生素，使昆蟲能以缺乏維生素的植物為生。目前二十七頁\總數(shù)四十三頁\編于十八點(diǎn)2.與反芻動物的共生關(guān)系反芻動物，如牛、羊、駱駝、長頸鹿等以植物的纖維素為主要食物，它們在瘤胃中經(jīng)微生物發(fā)酵變成有機(jī)酸和菌體蛋白再供動物吸收利用。瘤胃為里面居住的微生物提供了必要的營養(yǎng)和生長條件----食物和嚴(yán)格的厭氧環(huán)境目前二十八頁\總數(shù)四十三頁\編于十八點(diǎn)目前二十九頁\總數(shù)四十三頁\編于十八點(diǎn)三、寄生

寄生（parasitism）一般指一種小型生物生活在另一種較大型生物的體內(nèi)（包括細(xì)胞內(nèi)）或體表，從中奪取營養(yǎng)并進(jìn)行生長繁殖，同時使后者蒙受損害甚至被殺死的一種相互關(guān)系。第九章

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的生態(tài)目前三十頁\總數(shù)四十三頁\編于十八點(diǎn)寄生物（parasite）宿主或寄主（host）細(xì)胞內(nèi)寄生專性寄生兼性寄生小型生物較大型生物目前三十一頁\總數(shù)四十三頁\編于十八點(diǎn)（一）微生物間的寄生噬菌體與其宿主之間的關(guān)系；真菌對真菌的寄生；細(xì)菌或真菌寄生于原生動物；細(xì)菌寄生于細(xì)菌：蛭弧菌寄生于Pseudomonasphaseolicola（棲菜豆假單胞菌）。第九章

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的生態(tài)目前三十二頁\總數(shù)四十三頁\編于十八點(diǎn)第九章

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的生態(tài)蛭弧菌寄生于Pseudomonasphaseolicola（棲菜豆假單胞菌）目前三十三頁\總數(shù)四十三頁\編于十八點(diǎn)（二）微生物與植物間的寄生微生物寄生于植物的例子是極其普遍的，各種植物病原體都是寄生物。第九章

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的生態(tài)目前三十四頁\總數(shù)四十三頁\編于十八點(diǎn)專性寄生物（obligateparasite）兼性寄生物（facultativeparasite）凡必須從活的植物細(xì)胞或組織中獲取其所需營養(yǎng)物才能生存者。除寄生生活外，還可生活在死植物上或人工配制的培養(yǎng)基中。按寄生的程度分類目前三十五頁\總數(shù)四十三頁\編于十八點(diǎn)（三）微生物與動物間的寄生寄生于動物的微生物即為動物病原微生物，種類極多，包括各種病毒、細(xì)菌、真菌和原生動物等。兩個主要研究方向人體和高等動物的病原微生物昆蟲的病原微生物(生物農(nóng)藥)目前三十六頁\總數(shù)四十三頁\編于十八點(diǎn)冬蟲夏草:

在高原地區(qū)(青海西藏海拔3000－5000m)，有一種名叫蟲草菌（真菌），它的子囊孢子成熟后，隨風(fēng)飄揚(yáng)，散落土中。高原地區(qū)又有一種昆蟲名叫蝙蝠蛾，它的幼蟲在土壤中蟄居過冬。蟲草菌的孢子遇到蝙蝠蛾的幼蟲，便鉆入體中，萌發(fā)成菌絲體，吸收幼蟲體內(nèi)的營養(yǎng)，把它的“五臟六腑”消耗得一干二凈，菌絲體也就充滿整個蟲體。表面看來，蝙蝠蛾幼蟲仍然是一條蟲的樣子，實(shí)際上只是一個僵死尸體的空殼。到了夏季，冰凍的表層土壤消融，土壤溫度升高，菌絲體穿通蟲殼，破土而出，長成一條真菌的子座，看起來有些象草。目前三十七頁\總數(shù)四十三頁\編于十八點(diǎn)目前三十八頁\總數(shù)四十三頁\編于十八點(diǎn)四、拮抗

拮抗又稱抗生（antagonism），指由某種生物所產(chǎn)生的特定代謝產(chǎn)物可抑制他種生物的生長發(fā)育甚至殺死它們的一種相互關(guān)系。第九章

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的生態(tài)目前三十九頁\總數(shù)四十三頁\編于十八點(diǎn)微生物間的拮抗關(guān)系可為抗生素的篩選、食品保藏、醫(yī)療保健和動植物病害的防治等提供很多有效的手段。微生物間的“化學(xué)戰(zhàn)術(shù)”抗生菌產(chǎn)生能抑制其它生物生長發(fā)育的抗生素；微生物間的生長抑制因某種微生物的生長而引起的其它條件的改變?nèi)缛毖酢H值改變等，從而抑制它種生物的生長。目前四十頁\總數(shù)四十三頁\編于十八點(diǎn)五、捕食

捕食又稱獵食（predatism，predation）,一般指一種大