微生物与环境间的关系ppt

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相互分工合作、相依为命,甚至达到难分难解、 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”
(一)微生物间的共生
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(lichen)。 菌藻共生 共生 )
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
正常聚居部位, 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 微生物制剂 失调而导致的腹泻,例如,含蜡状芽孢杆菌(B. cereus)的 失调而导致的腹泻,例如,含蜡状芽孢杆菌( ) “促菌生”,含地衣芽孢杆菌的“整肠生”等,它们都是通 促菌生” 含地衣芽孢杆菌的“整肠生” 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, 肠道内正常的厌氧菌的生长繁殖, 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
生态制剂。
(三)互生现象与发酵工业中的混菌培养
混菌培养又称混合培养(mixed cultivation)或 ) 混合发酵(mixed fermentation)这是在深入研究微生 )这是在深入研究微生
物纯培养( 物纯培养(pure culture)基础上的人工“微生物生 )
态工程” 态工程”。
二、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,
(二)人体肠道中正常菌群与人的互生
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: 正常情况) 互生关系(正常情况)
某些特殊条件下) 寄生关系(某些特殊条件下)
人肠道内的菌群: 人肠道内的菌群: 60-400种不同的微生物,占粪便干重1/3的是细菌, 60-400种不同的微生物,占粪便干重1/3的是细菌, 种不同的微生物 1/3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 排阻、抑制外来致病菌; 排阻、抑制外来致病菌; t提供许多人体所必不可少的维生素 如VB1、B2、B6、B12、 提供许多人体所必不可少的维生素( 提供许多人体所必不可少的维生素 、 、 、 、
寄生物(parasite) )
小型生物
宿主或寄主(host) )
较大型生物 细胞内寄生 专性寄生 兼性寄生
第 九 章 微 生 物 的 生 态
(一)微生物间的寄生
噬菌体与其宿主之间的关系; 噬菌体与其宿主之间的关系; 真菌对真菌的寄生; 真菌对真菌的寄生; 细菌或真菌寄生于原生动物; 细菌或真菌寄生于原生动物; 细菌寄生于细菌: 细菌寄生于细菌:蛭弧菌寄生于 Pseudomonas phaseolicola(栖菜豆假单胞 ( 菌)。
VK、烟酸、泛酸、生物素、叶酸等)、氨基酸等营养物; 、烟酸、泛酸、生物素、 、氨基酸等营养物;
t产生若干种酶类:淀粉酶、蛋白酶 产生若干种酶类:淀粉酶、 产生若干种酶类 t产气体和粪臭素:CO2, CH4, H2, H2S, NH3 产气体和粪臭素: 产气体和粪臭素
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:
菌藻共生 菌菌共生
子囊菌(真菌) 子囊菌(真菌) 真菌
绿藻 蓝细菌
提供有机营养 光合作用 绿藻或蓝细菌 提供所必需的矿质养料 有机酸 分解岩石中的某些成分 真菌
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; 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; 进行光合作用
t 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,同时,还为根瘤菌提供保护和稳定的生 同时, 长条件。 长条件。
ห้องสมุดไป่ตู้
根 瘤 菌
豆科植物根内侵 入线的形成
菌根的作用: 菌根的作用: 1)分泌植物促生物质,如赤霉素、植物生长 )分泌植物促生物质,如赤霉素、 激素等, 激素等,多种维生素和氨基酸 2)对豆科植物的结瘤具促生作用 ) 3)促进出芽的作用 ) 4)对土壤传病害的生物调控作用 ) 5)对植物病原线虫的生物控制 )
第 九 章 微 生 物 的 生 态
三、寄生
寄生(parasitism)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。 的一种相互关系
第 九 章 微 生 物 的 生 态
拉曼毛霉与一种红酵母,都是 需求者, 拉曼毛霉与一种红酵母,都是VB1需求者, 与一种红酵母 需求者 都只能合成硫胺素分子的一半结构;二者共栖时, 都只能合成硫胺素分子的一半结构;二者共栖时, 互相吸收对方分泌物而可以不需要VB1,此为代 ,此为代 互相吸收对方分泌物而可以不需要 谢共栖。 谢共栖。
植物的内生菌根和外生菌根的横切面的图解
第 九 章 微 生 物 的 生 态
(三)微生物与动物间的共生
1. 微生物与昆虫的共生 2. 瘤胃微生物与反刍微生物的共生
1. 与昆虫的共生关系
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: 食木质的白蚁自身并不能分解期望上纤维素, 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:蟑螂、蝉、蚜虫、象鼻虫与其细胞内的共生性细菌 内共生:蟑螂、 蚜虫、 这些细胞内的共生性细菌能为宿主提供B族维生素, 这些细胞内的共生性细菌能为宿主提供 族维生素,使昆虫 族维生素 能以缺乏维生素的植物为生。 能以缺乏维生素的植物为生。
第 九 章 微 生 物 的 生 态
四、拮抗
拮抗又称抗生(antagonism),指由某种 )
(三)微生物与动物间的寄生 寄生于动物的微生物即为动物病原微生物, 种类极多,包括各种病毒、细菌、 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 研究方向
人体和高等动物的病原微生物 昆虫的病原微生物(生物农药) 昆虫的病原微生物(生物农药)
冬虫夏草: 在高原地区(青海西藏海拔 青海西藏海拔3000-5000m), 冬虫夏草 在高原地区 青海西藏海拔 - , 有一种名叫虫草菌(真菌) 它的子囊孢子成熟后, 有一种名叫虫草菌(真菌),它的子囊孢子成熟后, 虫草菌 随风飘扬,散落土中。高原地区又有一种昆虫名叫蝙 随风飘扬,散落土中。高原地区又有一种昆虫名叫蝙 蝠蛾,它的幼虫在土壤中蛰居过冬。 蝠蛾,它的幼虫在土壤中蛰居过冬。虫草菌的孢子遇 到蝙蝠蛾的幼虫,便钻入体中,萌发成菌丝体, 到蝙蝠蛾的幼虫,便钻入体中,萌发成菌丝体,吸收 幼虫体内的营养,把它的“五脏六腑”消耗得一干二 幼虫体内的营养,把它的“五脏六腑” 净,菌丝体也就充满整个虫体。表面看来,蝙蝠蛾幼 菌丝体也就充满整个虫体。表面看来, 虫仍然是一条虫的样子, 虫仍然是一条虫的样子,实际上只是一个僵死尸体的 空壳。到了夏季,冰冻的表层土壤消融,土壤温度升 空壳。到了夏季,冰冻的表层土壤消融, 高,菌丝体穿通虫壳,破土而出,长成一条真菌的子 菌丝体穿通虫壳,破土而出, 座,看起来有些象草。 看起来有些象草。
第 九 章 微 生 物 的 生 态
蛭弧菌寄生于Pseudomonas phaseolicola(栖菜豆假单胞菌) 蛭弧菌寄生于 (栖菜豆假单胞菌)
第 九 章 微 生 物 的 生 态
(二)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。
第 九 章 微 生 物 的 生 态
第二节 微生物与生物环 境间的关系
微生物与任何一种生物之间的关系: 微生物与任何一种生物之间的关系: 双方获益:共生、互利共栖、协同共栖、 双方获益:共生、互利共栖、协同共栖、互养共栖 (++) ) 单方获益,对方受害:寄生、捕食、拮抗( 单方获益,对方受害:寄生、捕食、拮抗(+ – ), ( – +) ) 单方获益,对方无害:偏利共栖、卫星状共栖、 单方获益,对方无害:偏利共栖、卫星状共栖、互生 代谢共栖)( )(+0) (代谢共栖)( ) 互不相扰:无关共栖( ) 互不相扰:无关共栖(00) 一方受害,对方无益无损:偏害共栖( 一方受害,对方无益无损:偏害共栖(0 – ) 双方受损:竞争共栖( 双方受损:竞争共栖( – –) )
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。
结构上的共生: 结构上的共生: 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。 无规则地缠绕藻类细胞 地衣繁殖时,在表面上生出球状粉芽, 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 地衣-----藻类和真菌的共生体 地衣 藻类和真菌的共生体 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,
(一)微生物间的互生
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。 提供氮素营养物 好氧性自生固氮菌 提供固氮时的营养 纤维素分解菌 分解纤维素 有机酸
光照
硫酸盐还原 细菌 细胞底物
S
光合细菌
细胞底物 H2 S CO2 CO2
乙酸
硫酸盐还原细菌Desulfuromonas.acetoxidans与绿色光合细菌 与绿色光合细菌 硫酸盐还原细菌 Chlorobium sp.的互生机理 的互生机理
2. 与反刍动物的共生关系
t 反刍动物,如牛、羊、骆驼、长颈鹿等以植物的纤维素 反刍动物,如牛、 骆驼、 为主要食物, 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
叶状地衣 南极石耳) (南极石耳)
壳状地衣 南极丽石黄衣, (南极丽石黄衣, 红色和赤星衣, 红色和赤星衣, 米黄色) 米黄色)
第 九 章 微 生 物 的 生 态
(二)微生物与植物间的共生
1. 根瘤菌与植物间的共生 2. 菌根菌与植物
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
按 寄 生 的 程 度 分 类
专性寄生物(obligate parasite) )
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。
兼性寄生物(facultative parasite) )
除寄生生活外, 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。
第 九 章 微 生 物 的 生 态
一、互生
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 单独生活的生物 过各自的代谢活动而有利于对方,或偏利于一方的 过各自的代谢活动而有利于对方, 一种的生活方式,称为互生(metabiosis)。 一种的生活方式, )。
“可分可合,合比分好” 可分可合,合比分好”
正常菌群
t 滥用抗生素; 滥用抗生素;
致病菌
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, 肠道中的正常菌群 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。 人体表面的正常菌群
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