微生物與環(huán)境間的關系培訓課件

生物間的相互關系既多樣又復雜。第九章

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的生態(tài)1微生物與環(huán)境間的關系7/26/2023微生物與任何一種生物之間的關系：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（–

–）2微生物與環(huán)境間的關系7/26/2023兩種可單獨生活的生物，當它們在一起時，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)3微生物與環(huán)境間的關系7/26/2023土壤微生物中，互生關系十分普遍。（一）微生物間的互生好氧性自生固氮菌纖維素分解菌有機酸提供氮素營養(yǎng)物提供固氮時的營養(yǎng)分解纖維素4微生物與環(huán)境間的關系7/26/2023乙酸光照硫酸鹽還原細菌Desulfuromonas.acetoxidans與綠色光合細菌Chlorobiumsp.的互生機理硫酸鹽還原細菌細胞底物光合細菌細胞底物SH2SCO2CO25微生物與環(huán)境間的關系7/26/2023

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構；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)6微生物與環(huán)境間的關系7/26/2023（二）人體腸道中正常菌群與人的互生互生關系（正常情況）寄生關系（某些特殊條件下）人體腸道正常菌群與宿主間的關系：7微生物與環(huán)境間的關系7/26/2023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,

NH38微生物與環(huán)境間的關系7/26/2023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，一旦它們進入傷口也會引起感染。9微生物與環(huán)境間的關系7/26/2023條件致病菌：人體的正常微生物菌群一旦進入非正常聚居部位，或生態(tài)結構發(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。10微生物與環(huán)境間的關系7/26/2023（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）基礎上的人工“微生物生態(tài)工程”。11微生物與環(huán)境間的關系7/26/2023二、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，甚至達到難分難解、合二為一的極其緊密的一種相互關系?！翱煞挚珊希媳确趾谩?2微生物與環(huán)境間的關系7/26/2023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細菌13微生物與環(huán)境間的關系7/26/2023綠藻或藍細菌真菌有機酸提供有機營養(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14微生物與環(huán)境間的關系7/26/2023地衣-----藻類和真菌的共生體形成有固定形態(tài)的葉狀結構：真菌無規(guī)則地纏繞藻類細胞，或二者組成一定的層次排列。結構上的共生：生理上的共生：共生菌從基質(zhì)中吸收水分和無機養(yǎng)料；共生藻進行光合作用，合成有機物；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15微生物與環(huán)境間的關系7/26/202316微生物與環(huán)境間的關系7/26/2023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）17微生物與環(huán)境間的關系7/26/2023（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)18微生物與環(huán)境間的關系7/26/2023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和穩(wěn)定的生長條件。19微生物與環(huán)境間的關系7/26/2023根瘤菌20微生物與環(huán)境間的關系7/26/2023豆科植物根內(nèi)侵入線的形成21微生物與環(huán)境間的關系7/26/2023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）對豆科植物的結瘤具促生作用

3）促進出芽的作用

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22微生物與環(huán)境間的關系7/26/2023植物的內(nèi)生菌根和外生菌根的橫切面的圖解23微生物與環(huán)境間的關系7/26/202324微生物與環(huán)境間的關系7/26/2023（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)25微生物與環(huán)境間的關系7/26/20231.與昆蟲的共生關系外共生：例如白蟻與其腸道內(nèi)的微生物之間的共生食木質(zhì)的白蟻自身并不能分解期望上纖維素，必須依賴腸道中共生的原生動物和細菌通過厭氧發(fā)酵過程來分解纖維素。內(nèi)共生：蟑螂、蟬、蚜蟲、象鼻蟲與其細胞內(nèi)的共生性細菌這些細胞內(nèi)的共生性細菌能為宿主提供B族維生素，使昆蟲能以缺乏維生素的植物為生。26微生物與環(huán)境間的關系7/26/20232.與反芻動物的共生關系反芻動物，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----食物和嚴格的厭氧環(huán)境27微生物與環(huán)境間的關系7/26/202328微生物與環(huán)境間的關系7/26/2023三、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)（包括細胞內(nèi)）或體表，從中奪取營養(yǎng)并進行生長繁殖，同時使后者蒙受損害甚至被殺死的一種相互關系。第九章

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的生態(tài)29微生物與環(huán)境間的關系7/26/2023寄生物（parasite）宿主或寄主（host）細胞內(nèi)寄生專性寄生兼性寄生小型生物較大型生物30微生物與環(huán)境間的關系7/26/2023（一）微生物間的寄生噬菌體與其宿主之間的關系；真菌對真菌的寄生；細菌或真菌寄生于原生動物；細菌寄生于細菌：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)31微生物與環(huán)境間的關系7/26/2023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）32微生物與環(huán)境間的關系7/26/2023（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)33微生物與環(huán)境間的關系7/26/2023專性寄生物（obligateparasite）兼性寄生物（facultativeparasite）凡必須從活的植物細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34微生物與環(huán)境間的關系7/26/2023（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)35微生物與環(huán)境間的關系7/26/2023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，隨風飄揚，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。36微生物與環(huán)境間的關系7/26/202337微生物與環(huán)境間的關系7/26/2023四、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系。第九章

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的生態(tài)38微生物與環(huán)境間的關系7/26/2023微生物間的拮抗關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“化學戰(zhàn)術”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?、pH值改變等，從而抑制它種生物的生長。39微生物與環(huán)境間的關系7/26/2023五、捕食

捕食又稱獵食（predatism，predation）,一般指一種大型的生物直