海洋微生物 非常全共53页
海洋微生物
海洋微生物以海洋水体为正常栖居环境的一切微生物。
但由于学科传统及研究方法的不同,本文不介绍单细胞藻类,而只讨论细菌、真菌及噬菌体等狭义微生物学的对象。
海洋细菌是海洋生态系统中的重要环节。
作为分解者它促进了物质循环；在海洋沉积成岩及海底成油成气过程中，都起了重要作用。
还有一小部分化能自养菌则是深海生物群落中的生产者。
海洋细菌可以污损水工构筑物，在特定条件下其代谢产物如氨及硫化氢也可毒化养殖环境，从而造成养殖业的经济损失。
但海洋微生物的颉颃作用可以消灭陆源致病菌，它的巨大分解潜能几乎可以净化各种类型的污染，它还可能提供新抗生素以及其他生物资源，因而随着研究技术的进展，海洋微生物日益受到重视。
编辑本段【特性】与陆地相比，海洋环境以高盐、高压、低温和稀营养为特征。
海洋微生物长期适应复杂的海洋环境而生存，因而有其独具的特性。
嗜盐性海洋微生物最普遍的特点。
真正的海洋微生物的生长必需海水。
海水中富含各种无机盐类和微量元素。
钠为海洋微生物生长与代谢所必需此外,钾、镁、钙、磷、硫或其他微量元素也是某些海洋微生物生长所必需的。
嗜冷性大约90％海洋环境的温度都在5℃以下,绝大多数海洋微生物的生长要求较低的温度，一般温度超过37℃就停止生长或死亡。
那些能在0℃生长或其最适生长温度低于20℃的微生物称为嗜冷微生物。
嗜冷菌主要分布于极地、深海或高纬度的海域中。
其细胞膜构造具有适应低温的特点。
那种严格依赖低温才能生存的嗜冷菌对热反应极为敏感，即使中温就足以阻碍其生长与代谢。
嗜压性海洋中静水压力因水深而异，水深每增加10米,静水压力递增1个标准大气压。
海洋最深处的静水压力可超过1000大气压。
深海水域是一个广阔的生态系统,约56％以上的海洋环境处在100～1100大气压的压力之中，嗜压性是深海微生物独有的特性。
来源于浅海的微生物一般只能忍耐较低的压力，而深海的嗜压细菌则具有在高压环境下生长的能力，能在高压环境中保持其酶系统的稳定性。
海洋微生物演示课件
海洋微生物的探索
05
与研究
海洋微生物的发现与研究历程
海洋微生物的发现
早在17世纪，科学家们就开始了 对海洋的探索，并逐渐发现了海
洋中存在着大量的微生物。
研究历程
随着科学技术的发展，海洋微生 物的研究逐渐深入，涉及领域包
括生物学、化学、地质学等。
里程碑事件
例如，1889年德国科学家赫尔曼 ·施密特的《海洋微小生物》一书 的出版，标志着海洋微生物学的
氮循环
总结词
阐述海洋微生物在氮循环中的关键作用，如固氮作用、硝化作用和反硝化作用等。
详细描述
海洋微生物在氮循环中扮演着重要的角色。其中，固氮细菌能够将大气中的氮气转化为氨，为其他生物提供氮素 营养。硝化细菌则可以将氨氧化为硝酸盐，这个过程被称为硝化作用。反硝化细菌则可以将硝酸盐还原为氮气， 释放到大气中，这个过程被称为反硝化作用。这些过程都离不开海洋微生物的参与和作用。
分类
根据其形态、生理和生态特征， 海洋微生物可分为三大类，即细 菌、古菌和真核生物。
海洋微生物的多样性
01
02
03
种类繁多
海洋中存在着数以万计的 微生物种类，其中许多尚 未被发现和描述。
适应性强
海洋微生物具有广泛的适 应性，能够在高盐、高压 、低温等极端环境下生存 。
生物地理学特征
不同海域的微生物群落结 构和组成存在差异，反映 了生物地理学特征。
海洋微生物演示课件
汇报人： 202X-12-29
contents
目录
• 海洋微生物概述 • 海洋微生物的生存环境 • 海洋微生物的生物地球化学循环 • 海洋微生物的利用与保护 • 海洋微生物的探索与研究
海洋微生物概述
海洋微生物
环境保护与治理
海洋微生物在降解污染物、净 化海水等方面具有巨大潜力， 可用于环境保护和治理。
拓展生物技术应用
海洋微生物基因资源丰富，可 用于基因工程、细胞工程等生 物技术领域，推动生物技术的
发展和应用。
02 海洋微生物的多 样性
海洋细菌
革兰氏阴性菌
如弧菌属（Vibrio）和假单胞菌属（ Pseudomonas），广泛分布于海水 和沉积物中，参与有机物的分解和循 环。
开发高效、环保的洗涤剂。
海洋微生物在环保领域的应用
生物修复
利用海洋微生物对污染物的降解作用，进行环境生物修复，如石 油污染、重金属污染等治理。
废水处理
海洋微生物可用于废水处理系统中的生物降解过程，提高废水处理 效率并降低处理成本。
温室气体减排
通过培养能够吸收和转化温室气体的海洋微生物，减少大气中温室 气体的含量，从而减缓全球气候变暖的趋势。
、异养作用等。
生态作用重要
海洋微生物在海洋生态系统的 物质循环和能量流动中发挥着
重要作用。
海洋微生物的研究意义
揭示生命起源与演化
海洋微生物是研究生命起源与 演化的重要材料，有助于揭示
生命的本质和演化规律。
开发新资源
海洋微生物能够产生多种生物 活性物质，是新药开发、工业 酶制剂和新型生物材料的重要 来源。
05 海洋微生物与环 境的关系
海洋微生物对环境的适应与响应
温度适应
海洋微生物通过调节细胞膜成分、产生热休克蛋 白等方式，适应不同温度环境。
盐度适应
通过调节细胞内外渗透压平衡，以及合成特定的 有机物来应对高盐环境。
酸碱度适应
通过调节细胞质pH值、产生酸碱平衡蛋白等方式 ，适应不同酸碱度环境。
海洋微生物
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利用综述
利用综述
海洋是生命的发源地，其生物多样性远远超过陆生生物。海洋生物包括海洋动物、海洋植物和海洋微生物。 海洋约占地球表面积的7l%，是一个开放、多变、复杂的生态系统。正是海洋特殊的物理、化学因素的复杂性， 造就了生命活动的复杂性，物种资源、基因功能和生态功能上的生物多样性。海洋中生物资源极为丰富，生物活 性物质种类繁多，并且正在为人类提供着大量的食品，多种材料和原料，具有可再生的特点。已引起世界各国的 重视，具有巨大开发潜力。
嗜压性
海洋中静水压力因水深而异，水深每增加10米，静水压力递增1个标准大气压。海洋最深处的静水压力可超 过1000大气压。深海水域是一个广阔的生态系统,约56%以上的海洋环境处在100～1100大气压的压力之中，嗜压 性是深海微生物独有的特性。来源于浅海的微生物一般只能忍耐较低的压力，而深海的嗜压细菌则具有在高压环 境下生长的能力，能在高压环境中保持其酶系统的稳定性。研究嗜压微生物的生理特性必需借助高压培养器来维 持特定的压力。那种严格依赖高压而存活的深海嗜压细菌，由于研究手段的限制迄今尚难于获得纯培养菌株。根 据自动接种培养装置在深海实地实验获得的微生物生理活动资料判断，在深海底部微生物分解各种有机物质的过 程是相当缓慢的。
海水中的营养物质虽然稀薄，但海洋环境中各种固体表面或不同性质的界面上吸附积聚着较丰富的营养物。 绝大多数海洋细菌都具有运动能力。其中某些细菌还具有沿着某种化合物浓度梯度移动的能力，这一特点称为趋 化性。某些专门附着于海洋植物体表而生长的细菌称为植物附生细菌。海洋微生物附着在海洋中生物和非生物固 体的表面，形成薄膜，为其他生物的附着造成条件，从而形成特定的附着生物区系。
海洋生物大全
海洋生物大全海洋是地球生物起源之地，也是当今我们居住的星球上物种最丰富的地方。
鲸类（包括海豚）海豹海象海狮海牛这些是最常见的白鲸、白熊、海豹、海狗、海牛、海狮、海豚、海象、虎鲸、蓝鲸、抹香鲸、儒艮、小温鲸、一角鲸、中华白海豚、座头鲸海星 starfish珊瑚 coral螃蟹 crab章鱼 octopus龙虾 lobster贝类 shell鲨鱼 shark海参 sea slug乌贼 cuttlefish虾子 prawn海豚 dolphin金鱼 gold fish白带鱼 hair tail fish牡蛎 oyster珊瑚coral、海胆sea urchin、虾shrimp、水母jellyfish、海马sea horse、乌贼cuttlefish、章鱼octopus、海牛manatee、lionfish狮子鱼、魟鱼ray、鲸whale、海星starfish、海豚dolphin、鲨鱼shark、海龟sea turtle、寄居蟹hermit crab、海獭sea otter、海狗fur seal、海象walrus、海豹seal、海葵sea anemone、海绵sponge、蟹crab、管口鱼trumpetfish、小丑鱼clownfish、海狮sea lion、金鳞鱼squirrel fish、蝶鱼butterfly fish、比目鱼flounder、刺河魨porcupine fish、海蛇sea snake、阳燧足brittle star octpus章鱼 sardine 沙丁鱼cetacean 鲸鱼 salmon鲑鱼北极露脊鲸灰鲸世界上最大的动物——蓝鲸海洋“歌手”——座头鲸抹香鲸稀世珍宝——龙涎香白鲸中华白海豚最凶猛的动物——虎鲸海豹、海狮和海象四角蛤海洋古生物菊石磷虾河豚鱼海鬣蜥纽虫加拉帕戈斯水鸦南极贼鸥绯鸥鳗鲡蜞鳅海獭“ 一夫多妻”的海兽“忠贞不渝”的鮟鱇“挑三捡四”的雌海龟鳞砗磲火焰贝鲍鱼鱼类无斑锯鱗魚黃色蝴蝶鱼斜蝴蝶鱼蝴蝶鱼腔肠类棘穗软珊瑚皮革珊瑚（斐济黄色）海月水母短管星珊瑚哺乳类海牛抹香鲸海豚海豹虾、蟹海葵蟹礁鳌虾藻类提子藻龙须菜滑叶藻仙掌藻其他类银磷章鱼椰树管虫本氏海齿花（海羽毛）短刺海胆(蓝礼服) 石笔海胆(红色) 红海星紫海牛大羽毛管虫珍奇的海洋动物——鲎梅花参－海参形体之王海星海洋动物排行榜2.章鱼3.乌贼4.海参5.噬人鲨6.贝类7.梭子鱼8.海马9.海胆10.海葵海洋里生存着8种海龟：棱皮龟、红头龟、玳瑁、橄榄绿鳞龟、大海龟、绿海龟、黑海龟(太平洋丽龟)和平背海龟。
海洋微生物 第一节
二 海洋微生物类群
1 海洋病毒 1.1 定义 海洋环境中土著性、超显微的、仅含有一种类 型核酸、专性活细胞内寄生的非细胞形态一类微生物 1.2 种类、分布
绝大部分病毒体积极为微小, 通常在200 ~3 500 A 之间。
病毒是水体中最丰富的生物,在海水表层的数量高达1010 /L, 随深度增加而减少。 浮游植物是其重要的宿主,病毒对浮游植物的群落结构演替 可能起着重要作用:病毒造成的藻细胞溶解可明显导致微藻群落 的消亡,且病毒作
1 海洋病毒 2 海洋细菌 3 海洋放细菌 4 海洋蓝细菌 5 海洋真菌
二 海洋微生物类群
3 海洋放细菌 放线菌菌体为单细胞，大多由分枝发达的 菌丝组成，最简单的为杆状或具原始菌丝。菌 丝直径与杆状细菌差不多，大约1微米。细胞 壁化学组成中亦含原核生物所特有的胞壁酸和 二氨基庚二酸，不含几丁质或纤维素。革兰氏 染色阳性反应，极少阴性。 海洋中的放线菌多半来自土壤或生存在漂 浮海面的藻体上。存在耐盐放线菌。
不同细菌对藻生长抑制和藻细胞溶解的机理：
藻同粘细菌直接接触，宿主细胞壁溶解；
细菌释放有毒物质到环境中，非选择性地杀伤藻细胞； 藻同细菌竞争有限的营养物质而失败；
噬菌体同时是嗜藻体，从细菌转移到蓝藻细胞中使新的宿主溶解.
四 应用意义
（四）海洋微生物与海水养殖中的生态调控
2许多海洋毒素如河豚毒素（TTX）、海葵毒素（Ap-A、Ap-B）、 石房蛤毒素、Neosurugatoxin、Discodermide等的真正来源都是 海洋微生物。目前已从海洋微生物如细菌、放线菌、真菌中分离 出抗生素、抗病毒药物、抗肿瘤药物、酶类抑制剂。 3 活性药物：如Curacin A，是国外的一个研究小组从加勒比海真菌 Lyngbra majuscula中分得的一种具有潜力的抗有丝分裂和抗肿瘤 剂。临床前实验表明，它对人肺瘤移植的小鼠有很高的抑制率。 另一种抗生素天神霉素是从海泥的链霉菌S.tenjimariensis中分离 得到的，具有强烈的抑制革兰氏阳性细菌和阴性细菌的活性。
海洋生物大全
海洋生物大全
海洋生物是指生活在海洋中的各种生物，包括海洋植物和海洋动物。
海洋生物种类繁多，形态各异，生活习性也各不相同。
它们构成了海洋生态系统中丰富多样的一部分，对维持海洋生态平衡起着重要作用。
首先，我们来介绍一些常见的海洋植物。
海洋植物主要包括海藻、海草和浮游植物。
海藻是一种生长在海水中的植物，它们可以分为绿藻、褐藻和红藻等不同类型。
海草是一种生长在海底的植物，它们可以为海洋生物提供栖息地和食物。
浮游植物是一种漂浮在海水中的微小植物，它们是海洋生态系统中重要的能量来源。
接下来，让我们了解一些海洋动物。
海洋动物种类繁多，其中包括鱼类、无脊椎动物和海洋哺乳动物等。
鱼类是海洋中最为常见的动物，它们具有各种不同的生活习性和生态位。
无脊椎动物包括海星、海胆、珊瑚等，它们在海洋生态系统中扮演着重要的角色。
海洋哺乳动物主要包括海豚、鲸鱼等，它们是海洋中的顶级捕食者，对维持海洋生态平衡具有重要意义。
除此之外，海洋中还存在着许多奇特的生物。
比如，珊瑚礁是一种由珊瑚虫构建的生物群落，它们构成了独特的海洋生态系统。
此外，海洋中还存在着各种各样的海洋微生物，它们虽小，却对海洋生态系统起着举足轻重的作用。
总的来说，海洋生物的多样性和丰富性为海洋生态系统的稳定运行提供了重要支持。
然而，随着人类活动的不断扩张，海洋生物面临着越来越大的生存压力。
因此，保护海洋生物，维护海洋生态平衡，已成为当今世界面临的重要课题之一。
希望通过本文的介绍，能让更多的人了解海洋生物的多样性和重要性，引起人们对海洋生物保护的关注，共同努力保护我们共同的海洋家园。
1 海洋微生物
1. 分类
光合细菌都归属于红螺菌目（Rhodospirillales）分四个科： 红螺菌科Rhodospirillaceae 着色菌科Chromatiaceae 绿杆菌科Chlorobacteriaceae 绿色丝状菌科Chloroflexaceae 按习惯可分成四大类： 紫硫菌——着色菌科
③ 培养浮游动物作饵料 光合细菌营养丰富，这正是浮游动物的优质饵料。实践证 明，水体中光合细菌越多，浮游动物生长繁殖越旺盛,以浮游动 物为食的鱼类增产效果也就越明显,如虾、蟹、花鲢、河蚌等。 浮游动物作为仔鱼、糠虾、贝苗等开口饵料，营养价值高，易 于消化吸收。此外，光合细菌对于刚孵化后，还不能主动捕食 的仔鱼是最适宜的饵料，此时仔鱼的消化系统各器官尚未完全 分化，光合细菌通过鳃被吸入体内，在卵囊尚未被完全吸收的 同时，即可从外界摄取营养，以弥补内源性营养的不足，从而 大大提高成活率。
海洋细菌
海洋细菌与藻类的关系 藻类——向外释放代谢产物——酯、肽、糖类、维 生素和毒素，生长抑制和促进因子等——在其周围形成 一种特殊环境——聚集大量的细菌。 相互利用 如细菌利用藻类生产的有机物，而有的藻类在无菌条件 下不能变态。 拮抗关系 如藻类可产生抗生素，而细菌也可直接或间接抑制藻类 生长，甚至裂解藻类细胞。
9. 光合细菌的菌种分离
目前在废水处理和水产养殖中应用的光合细菌，主要是红螺 菌科的种类（习惯上通称紫色非硫细菌）。 红螺菌科细菌分离方法如下： （1）采样 光合细菌的生长条件主要有：光照、温度、水、有机质 和一定程度的厌氧环境。红螺菌科细菌以有机物作为光合作 用的供氢体和碳源，故在自然界中有机物污染的地方它们广 泛存在。
采集海水光合细菌，可以在有机物比较丰富的岸边浅水 处，用杯舀取少量泥土，连水放广口瓶中带回。
海洋微生物的生物多样性
海洋微生物的生物多样性海洋微生物是海洋生态系统中不可或缺的一部分，它们在海洋中扮演着重要的角色。
海洋微生物包括细菌、古菌、真核微生物等多种微生物类群，它们的生物多样性对于维持海洋生态系统的平衡和稳定起着至关重要的作用。
本文将从海洋微生物的分类、功能和生物多样性保护等方面进行探讨。
一、海洋微生物的分类海洋微生物主要包括细菌、古菌和真核微生物。
细菌是最常见的海洋微生物之一，它们在海洋中广泛分布，包括厌氧细菌和好氧细菌等。
古菌是一类特殊的微生物，具有与细菌和真核生物不同的生物特征，生存于各种极端环境中。
真核微生物包括原生动物、原生植物、真菌等，它们在海洋食物链中起着重要作用。
二、海洋微生物的功能1. 生物生产力：海洋微生物通过光合作用和化学合成作用，为海洋生态系统提供能量和有机物质，是海洋生产力的重要来源。
2. 营养循环：海洋微生物参与有机物质的分解和循环过程，促进海洋中营养元素的再利用，维持海洋生态系统的平衡。
3. 氮循环：海洋微生物参与氮的固定和释放过程，调节海洋中氮的含量，影响海洋生态系统的稳定性。
4. 生物降解：海洋微生物具有降解有机物质的能力，可以清除海洋中的污染物，保护海洋环境的健康。
5. 共生关系：海洋微生物与其他海洋生物之间存在着多种共生关系，如共生菌对珊瑚的共生关系，共生藻对浮游生物的共生关系等。
三、海洋微生物的生物多样性保护1. 加强监测：建立海洋微生物监测网络，定期对海洋微生物进行监测和调查，了解其多样性和分布情况，为保护工作提供科学依据。
2. 设立保护区：建立海洋微生物保护区，保护海洋微生物的生存环境，减少人类活动对其生态系统的影响。
3. 宣传教育：加强对公众和学生的海洋微生物保护意识教育，提高人们对海洋生物多样性保护的重视程度。
4. 科研合作：加强国际间的科研合作，共同开展海洋微生物的研究和保护工作，促进海洋生物多样性的保护和可持续利用。
四、结语海洋微生物作为海洋生态系统中不可或缺的一部分，其生物多样性对于维持海洋生态系统的平衡和稳定至关重要。
2024年海洋微生物(含多场景)
海洋微生物(含多场景)海洋微生物是生活在海洋中的微小生物的总称，包括细菌、古菌、真菌、原生生物、微藻和病毒等。
它们是海洋生态系统的重要组成部分，对海洋生物地球化学循环和海洋生态系统功能起着至关重要的作用。
本文将简要介绍海洋微生物的分类、分布、功能及其在海洋生态系统中的作用。
一、海洋微生物的分类与分布1.分类海洋微生物的分类主要依据其形态、生理生化特征、遗传信息等进行。
根据细胞结构，海洋微生物可分为原核生物和真核生物两大类。
原核生物包括细菌和古菌，真核生物包括真菌、原生生物和微藻。
病毒也是海洋微生物的重要组成部分，但它们的分类地位尚存在争议。
2.分布海洋微生物广泛分布于全球海洋各个角落，包括沿海、开阔大洋、深海等环境。
在不同深度、温度、盐度等条件下，海洋微生物的种群结构和生物量存在显著差异。
例如，在表层海水中，微藻和细菌的生物量较高，而在深海环境中，古菌和细菌的生物量占主导地位。
二、海洋微生物的功能1.生物地球化学循环海洋微生物在海洋生物地球化学循环中发挥着关键作用。
它们参与碳、氮、磷、硫等元素的循环过程，如硝化作用、反硝化作用、固氮作用、硫氧化作用等。
这些过程对全球气候变化具有重要影响，如海洋微生物固定的碳约占全球初级生产力的50%。
2.生态系统功能海洋微生物是海洋生态系统中的基础生物，为海洋生物提供能量和营养物质。
它们参与食物网的构建，为浮游动物、底栖生物等提供食物来源。
同时，海洋微生物还能降解有机污染物，净化海洋环境。
3.生物活性物质生产海洋微生物能产生丰富的生物活性物质，如抗生素、酶、色素等。
这些物质在医药、农业、环保等领域具有广泛的应用前景。
近年来，随着基因组学和代谢组学技术的发展，海洋微生物资源的开发和利用逐渐成为研究热点。
三、海洋微生物在海洋生态系统中的作用1.初级生产者海洋微生物中的微藻和蓝细菌等光合作用微生物是海洋生态系统中的初级生产者。
它们通过光合作用将太阳能转化为化学能，为海洋生物提供能量和营养物质。
海洋生物学 第二章 海洋微生物(2007) (2)
二十面对称壳体：蛋白质亚基围绕具立方对
称的正多面体的角或边排列，进而形成一个封闭 的蛋白质的鞘。因二十面体容积为最大，能包装 更多的病毒核酸，所以病毒壳体多取二十面体对 称结构。
病毒的壳体为二十面体对称，大部分动物病毒和 少数植物病毒呈球状病毒颗粒。各种病毒的衣壳 亚基数目不一，排列方式不同，因而使电镜下的 近球状病毒的外形变化多端。
亚病毒（subviruses） 不具有完整的病毒结构的 一类病毒称之为亚病毒，包括类病毒、卫星 RNA、朊病毒。
病毒的形态
病毒的形状同其壳体的基本结构有着紧密 的联系。病毒的壳体有三种结构类型，与 之相对应，病毒颗粒的形状大致可分为下 列三种类型：
螺旋对称壳体：蛋白质亚基沿中心轴呈
螺旋状排列，形成高度有序、对称的稳定 结构。 螺旋对称的壳体形成直杆状、弯曲杆状和 线状等杆状病毒颗粒。
病毒的进化
退化性起源学说：认为病毒是细胞内寄生
物的退化形式。这种细胞内寄生的产生原因可能 是由于微生物对某种不能穿过细胞膜的代谢发生 了严重依赖。
退化性起源学说可以把病毒的起源解释为两个阶 段：首先，寄生物在细胞内产生独立复制的DNA 质粒，然后，编码寄生物亚细胞结构单位的基因 发生突变，形成病毒的衣壳蛋白。随着进化的发 生，新获得的可在细胞间转移的特性被进一步选 择下来。
第二章 海洋微生物
什么是海洋微生物？
海洋微生物是在海洋环境中能够生 长繁殖、形体微小，单细胞的或个 体结构较为简单的多细胞的、甚至 没有细胞结构的一群低等生物。通 常要借助光学显微镜或电子显微镜 放大才能观察到。
海洋微生物
非细胞型 原核细胞型 真核细胞型
海洋病毒
海洋细菌 海洋放线菌
海洋酵母菌 海洋霉菌
海洋微生物PPT演示课件
23
2.2.4 Archaea （海洋古菌）
• 发现于20世纪70年代 • 核酸序列同源性比较 • 生活在极端环境中——嗜极微生物 （extremophiles） • 包括甲烷菌、嗜热菌、嗜盐菌、嗜酸菌等
海洋微生物
The Microbial World in the Sea
1
Reference
• 海洋微生物学，鲍时翔，黄惠琴，中国海 洋大学出版社，2008 • 武汉大学、复旦大学生物系微生物教研室 主编，《微生物学》，高等教育出版 社,1987年 • 刘志恒主编，《现代微生物学》，科学出 版社, 2002年 • 微生物学（影印版），Lansing M. Prescott，高等教育出版社，2002
10
海洋微生物的主要类群
• • • • • Virus （病毒） 个体微小 Prokaryotes （原核生物） 数量最多 Fungi （真菌） 功能强大 Unicellular algae （微藻） 作用重要 Protozoan （原生动物）
11
2.1 Virus-noncelluar organism （病毒）
4
二、海洋微生物的主要类群及其特性
什么是微生物？ 所有形体微小、 单细胞或个体结 构较为简单的多 细胞，甚至无细 胞结构的低等生 物的总称。 肉眼看不见、看 不清的微小生物
5
三域学说(Three domain theory)： 1977年，Woese
基于16S/18S rRNA 基因序列分析的系统发育树
2.3.1 ecological characters （海洋真菌的种类） • 木生真菌：子囊菌70种，半知菌30种，担 子菌几种——木质结构腐烂 • 附生藻体真菌：子囊菌 地衣（lichens） • 红树林真菌 • 海草真菌 • 寄生动物体真菌
2024版微生物的海洋ppt课件
2024/1/28
30
单细胞技术
2024/1/28
单细胞分离技术
01
利用微流控芯片或激光捕获等方法，从环境样品或培养物中分
离单个微生物细胞。
单细胞基因组测序
02
对单个微生物细胞进行全基因组测序，揭示单个细胞的基因组
成和变异情况。
单细胞代谢组学分析
03
利用质谱等技术，对单个微生物细胞的代谢物进行分析，揭示
2024/1/28
17
04
微生物海洋中的生物地球 化学循环
2024/1/28
18
碳循环
微生物通过光合作用 和化能作用固定大气 中的CO2，将其转化 为有机碳。
微生物在碳循环中起 到关键作用，影响全 球气候变化和生态系 统稳定性。
2024/1/28
微生物参与有机碳的 分解和矿化，将其释 放回大气或海洋。
科学依据。
06
研究方法与技术手段
2024/1/28
27
传统培养方法
平板培养法
通过制备固体培养基，将微生物 接种在培养基表面，形成单个菌 落，进而进行分离、纯化和鉴定。
液体培养法
在液体培养基中对微生物进行培 养，通过控制培养条件（如温度、 pH、氧气含量等），促进微生
物的生长和繁殖。
选择性培养法
利用选择性培养基，抑制非目标 微生物的生长，从而选择性地培
6
微生物海洋的重要性
• 物质循环：微生物海洋在地球物质循环中发挥着重要作用。它们通过分解有机物和无机物，将营养物质释放到 环境中，供其他生物利用。同时，它们还能将大气中的二氧化碳转化为有机物，从而降低大气中的二氧化碳浓 度。
• 能量流动：微生物海洋在海洋生态系统的能量流动中占据重要地位。它们通过光合作用和化能作用等方式获取 能量，并将能量传递给其他生物。同时，它们还能将有机物分解为无机物，释放出能量供其他生物利用。
海洋微生物--非常全
取DNA并纯化的方法。
优缺点：该法提取的DNA产量较高，操作容易、成本低，但纯度低，腐植酸等污染严重
，往往还需要经过纯化处理才能满足后续分子生物学操作的需要，此外，由于机械剪切作
用较强，提得的DNA片段长度有限
1、海洋微生物难培养的原因
1.4 生长缓慢的微生物被忽视
当把微生物从原始的生态环境中突然转入人为的环境时，适合生长的
微生物占据优势地位,它们对营养成分的大量摄取使生长缓慢的微生物 得不到充足的营养而生长受到限制。在培养基平板上，一个菌落中细 胞的数目至少为105个才能用肉眼观察到，而那些生长速度较慢、其生 长达不到高密度的细菌种类，在培养基上用肉眼是看不到菌落的，从 而导致这些微生物的生长不被发觉，表现为“不可培养”。
1.3 氧化胁迫引起细胞损伤
当海洋中的微生物从自然环境突然转入人为环境时，一些对新环境适 应能力较强或生长较快的微生物很快形成肉眼可见的物质的存 在使那些适应能力较差或生长较慢的微生物细胞受到损伤，从 而不能生长。
第13页，共52页。
2、对未培养微生物的研究
由于上述的种种原因，大多数海洋微生物尚未被培养。 目前，对不能进行纯培养的微生物的主要研究是依赖分子生 物学手段，不需要对微生物进行培养，直接提取微生物基因 组，通过基因组学、蛋白质组学等手段来了解未培养微生物 的代谢途径、基因表达的调控机制等信息。
第16页，共52页。
基于16S rDNA基因分析的方法在研究环境中的分类单元和物种时 起了很大的作用。但所能提供的信息量也是很有限的。近年来发展起
主要内容
一、海洋微生物的概述 二、未培养微生物的研究 三、海洋微生物培养的新方法 四、前景展望
海洋微生物未知微观世界的海洋科学
海洋微生物未知微观世界的海洋科学当我们提及海洋，脑海中往往浮现出广袤无垠的蓝色水域、波涛汹涌的海浪、多姿多彩的海洋生物。
然而，在这看似浩瀚而清晰的海洋世界中，还隐藏着一个神秘且至关重要的微观领域——海洋微生物世界。
海洋微生物，这些微小到肉眼几乎不可见的生命形式，却在海洋生态系统中扮演着举足轻重的角色。
它们数量庞大，种类繁多，分布广泛，从浅海的温暖水域到深海的寒冷深渊，从阳光照耀的海面到黑暗无光的海底，几乎无处不在。
海洋微生物中的细菌和古菌，是海洋生态系统中的基础生产者和分解者。
它们通过光合作用、化学合成等方式，将无机物转化为有机物，为其他海洋生物提供了食物来源。
同时，它们也能够分解有机物质，将其转化为无机物，完成物质的循环和能量的流动。
病毒在海洋微生物世界中也占据着重要的地位。
虽然病毒不能独立进行新陈代谢，但它们能够感染海洋微生物，影响其种群数量和基因组成。
这种感染和相互作用，在一定程度上调节了海洋微生物的群落结构和生态功能。
海洋微生物还与海洋中的化学循环密切相关。
例如，某些微生物能够参与氮、磷、硫等元素的循环过程。
它们将氮从一种形式转化为另一种形式，维持着海洋中氮元素的平衡。
在磷循环中，微生物能够促进磷的溶解和吸收，保证海洋生物对磷的需求。
对于硫循环，微生物参与了硫酸盐的还原和氧化，对海洋的化学环境产生重要影响。
此外，海洋微生物对于海洋环境的变化也具有高度的敏感性和响应能力。
当海洋受到污染、温度升高、酸化等压力时，海洋微生物的群落结构和功能会发生相应的改变。
这些改变不仅反映了海洋环境的现状，还可能进一步影响海洋生态系统的稳定性和服务功能。
然而，对于海洋微生物的研究，我们仍处于探索的初级阶段。
海洋环境的复杂性和微生物本身的微小性，给研究带来了巨大的挑战。
采样技术的限制使得我们难以获取全面、准确的微生物样本。
传统的采样方法可能会遗漏一些稀有或难以培养的微生物种类，导致我们对海洋微生物的多样性认识不足。
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第二章海洋微生物第一节微生物基本知识一、微生物的定义：所有形体微小，单细胞或个体结构较简单的多细胞，或无细胞结构的低等生物的总称二、微生物的特点•体积小，表面积大•吸收多，转化快•生长旺，繁殖快•适应强，易变异•分布广，种类多三、三域学说四、微生物的形态结构原核细胞真核细胞G+和G-细胞壁构造比较含量较高无蛋白质弱强机械抗性G-菌G+菌比较项目内壁层2-3，外壁层820-80厚度(nm)含量低（‾10）含量高（50-90）肽聚糖(%)强弱溶菌酶抗性含量较高（‾20）一般无（<2）类脂质有无脂多糖(LPS)无含量较高（<50）磷壁酸G+和G-细胞壁的主要区别（一）古菌1. 古菌的细胞壁•一般都有细胞壁，但化学成分差异很大，没有真正的肽聚糖，由多糖（假肽聚糖）、糖蛋白或蛋白质构成•类型①假肽聚糖细胞壁甲烷杆菌属②独特多糖细胞壁甲烷八叠球菌③硫酸化多糖细胞壁盐球菌属④糖蛋白细胞壁盐杆菌属⑤蛋白质细胞壁少数产甲烷菌2. 古菌的细胞膜•磷脂双层选择性透过膜•L型甘油分子，其他微生物为D型•磷脂分子上的疏水侧链为异戊二烯，含多种色素（细菌红素，胡萝卜素，番茄红素，视黄醛等），其他微生物为16-18个C的脂肪烃•疏水侧链与甘油分子通过醚键连接，其他生物通过酯键连接•双层分子有时共价结合，形成单分子层膜，具更高的机械强度（嗜高温菌）古菌的核糖体RNA相对保守，tRNA分子结构特别，其核苷酸序列中不含胸腺嘧啶T3. 古菌的分类•广域古菌门甲烷杆菌、甲烷球菌、盐杆菌、热原体、热球菌、古生球菌、甲烷嗜热菌•嗜泉古菌门热变形菌•初生古菌门（不可培养的超嗜热菌）（二）真细菌1. 真细菌的形态•细菌形态大多为球菌，杆菌，螺旋菌；形态大小受多种因素影响菌落湿润、黏稠、光滑、易挑取，质地均匀，颜色一致•放线菌形态有菌丝（基内菌丝，气生菌丝，孢子丝），菌丝无隔膜，有孢子（形状和表面结构因种而异）菌落干燥、不透明、难以挑取，基内菌丝和孢子有颜色，使菌落正反面呈不同色泽细菌菌落放线菌菌落2. 真细菌的分类•在伯杰氏系统细菌学手册中分成26个部分产液菌、栖热菌、异常球菌、栖热袍菌、产金色菌、绿屈扰菌、热微菌、蓝细菌、绿菌、α-变形细菌、β-变形细菌、γ-变形细菌、δ-变形细菌、ε-变形细菌、梭菌类、柔膜菌、芽孢杆菌、放线细菌、浮霉状菌、螺旋体、丝状杆菌、拟杆菌、黄杆菌、屈扰杆菌、梭杆菌、疣微菌（三）真菌1.真菌的形态不含叶绿体、具细胞核、含线粒体、化能有机营养，以孢子进行繁殖，有发达的菌丝体（丝状，絮状、粉状）形态差异大，有单细胞酵母，有大型的灵芝等蕈菌酵母菌菌落霉菌菌落2. 真菌的细胞核•球形或椭球形，通常含一个核，有的含两个或多个，核内有DNA，RNA，在核分裂过程中核仁中的RNA消失，核膜一直存在。