第三章 海洋细菌

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第三章海洋微生物-新课件

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3. 海洋真细菌的分布
• 海洋浮游细菌 深度分布差异:10-50m最多,200m以下很少;表 层好氧异养菌,中层厌氧自养菌,底层厌氧腐生菌 季节性分布差异:夏季丰度较高 区域性分布差异:较小 其他因素:盐度、叶绿素浓度、营养等
• 海洋沉积物中的细菌 大多为嗜冷耐冷菌 区域分布差异:较大,以变形细菌为主,随深度增 加而减少,绿弯菌、酸杆菌则相反 深度分布差异
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
第三章 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。 海洋微生物:分离自海洋环境,正常生长需要 海水的微生物。
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、微生物的生态作用
• 在生态系统中参与氧化还原活动,调整和 促进新动态平衡的形成和发展
• 是最主要的分解者,降解有机物,释放营 养元素,确保必需营养物质(C、N、P、S) 的循环。
• 有机污染物的处理 • 分泌有害物质,导致动植物和人类疾病 • 海洋微生物在海洋环境中还具有生产者的
作用
第二节 海洋微生物类群 (一) 真细菌
温度降低时能产生冷休克蛋白,通过与DNA、RNA相互作 用,促进菌体在低温条件下合成生长所需的蛋白质 • tRNA

海洋微生物

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。

海洋细菌

海洋细菌

研究简史
研究简史
19世纪中期,有人就分离出第一个海洋细菌,1865年又分离出海洋奇异贝氏硫细菌。深海细菌的研究也于 1884年开始。但在相当长的时间内,一直停留在描述、分类的水平上。1946年,美国C.E.佐贝尔以海洋细菌为主 要内容的《海洋微生物学》一书的问世,促使海洋微生物的研究进入以生理、生态为基础的阶段。
进入80年代后,中国对虾养殖业迅速发展。
谢谢观看
1959年以后,苏联学者A.E.克里斯连续出版了研究深海微生物的著作,提出微生物海洋学的研究设想。 1961年国际海洋微生物学讨论会的召开,标志着以海洋细菌为主要内容的海洋微生物学已成为独立的学科。60年 代以来,代表性的专著有美国学者E.J.F.伍德1965年出版的《海洋微生物生态学》,J.M.西伯斯1979年出版的 《海洋微生物》等。
海洋细菌有自养和异养、光能和化能、好氧和厌氧、寄生和腐生以及浮游和附着等不同类型。海水中以革兰 氏阴性杆菌占优势,常见的有假单胞菌属、弧菌属、无色杆菌属、黄杆菌属、螺菌属、微球菌属、八叠球菌属、 芽孢杆菌属、棒杆菌属、枝动菌属、诺卡氏菌属和链霉菌属等10多个属;洋底沉积物中以革兰氏阳性细菌居多; 大陆架沉积物中以芽孢杆菌属最常见。
嗜冷性
绝大多数海洋细菌都具有在低温下生长的特性。在海洋中,90%以上水体的温度是在5℃以下。海洋中的高温 细菌,只在海底热泉的特异环境中发现过。某些中温细菌,虽然其最适生长温度为20℃左右,但它也能在0℃下 缓慢生长,这些细菌称为耐低温细菌。那些在0℃或0℃以下生长良好的细菌,称为嗜冷细菌。嗜冷细菌对热反应 极为敏感,20~25℃的中温已足以阻碍其生长与代谢,它们的细胞膜构造具有适应低温的特点,主要分布于极地、 深海和高纬度的海洋中。
研究状况

智慧树网络课《海洋的前世今生》单元测试答案

智慧树网络课《海洋的前世今生》单元测试答案

绪论单元测试1 【单选题】(20分)本课程教学中不涉及以下哪个学科?海洋经济学第一章单元测试1 【单选题】(20分)下列神话人物中与地球起源无关的是()伏羲2 【判断题】(20分)对太阳系来说,角动量守恒是不必遵守的错3 【单选题】(20分)下列表述中,不正确的是()地球形成于约30亿年前4 【单选题】(20分)下列关于地球的表述,不正确的是()地幔厚度约3900千米5 【单选题】(20分)关于地球形成,不是研究方向的是()太阳系角动量分布问题第二章单元测试1 【单选题】(20分)下列不属于海水的起源的理论是()陨石撞击地球带来原始水2 【单选题】(20分)下列属于原始海洋的特征的是()带酸性3 【单选题】(20分)海洋盐分来源错误的是()原始大气输入4 【单选题】(20分)下列关于大陆架描述正确的是()深度不超过200米5 【单选题】(20分)通过对大洋3000米深处海水中碳-14的测定,下述结论错误的是()北太平洋海水年龄最为古老,和大西洋可差约2500多岁第三章单元测试1 【单选题】(20分)大陆漂移学说是谁提出的?魏格纳2 【单选题】(20分)下列陈述不属于大陆解体三个阶段的是()由于北美东岸与欧洲西岸分离,形成了北大西洋3 【单选题】(20分)下列关于五大洋形成错误的是()大西洋与北冰洋贯通是在,7000万年前4 【单选题】(20分)围剿大陆漂移学说的观点不包括()地球表面太阳引潮力也不能引起地壳飘移5 【单选题】(20分)大陆漂移学说认为漂移的驱动力是()潮汐第四章单元测试1 【单选题】(20分)岩石按成因可分成()岩浆岩、沉积岩、变质岩2 【判断题】(20分)地球磁极曾经倒转过对3 【单选题】(20分)世界上活火山主要分布在()太平洋4 【单选题】(20分)下列不属于海岭的描述错误的是()与陆地上的山脉相同,有很多褶皱5 【单选题】(20分)下列哪个不属于板块构造学说存在的缺点()认为板块是水平运动第五章单元测试1 【单选题】(20分)地球有史以来,有三次重要的大冰期,下列选项中属于这三大冰期的是()第四纪大冰期2 【单选题】(20分)下列物质能用来保存动植物不腐形成化石的有几种()①脂②水③焦油沥青④火山灰⑤冰⑥福尔马林⑦沉积岩五3 【单选题】(20分)冰川的运动包括哪两部分()内部的运动和底部的滑动4 【单选题】(20分)不属于冰臼的特征的是()形奇5 【判断题】(20分)喜马拉雅山脉高度开始缓慢下降()错第六章单元测试1 【单选题】(20分)不符合热泉附近的环境是()偏碱2 【单选题】(20分)下面描述与繁殖在地下5千米深处的微生物无关的是()靠氢气和硫的获得能量3 【单选题】(20分)1953年,美国生物学家斯坦利·米勒设计了一套玻璃仪器装置来模拟原始大气产生有机物,装置内原有的气体不包括()氧4 【单选题】(20分)在陨石中发现氨基酸,支持了那种生命起源学说()宇生说5 【单选题】(20分)下列说法错误的是()冰箱说认为生命是在大气中的冰晶里形成的第七章单元测试1 【单选题】(20分)水的性质,错误的是()高沸点和低冰点2 【单选题】(20分)下列水生生物出现的顺序正确的是()三叶虫—笔石—鱼类—蕨类和原始裸子植物3 【单选题】(20分)最早鱼类的肺“鱼鳔”出现在什么时候()泥炭纪4 【单选题】(20分)地球能出现生物的外部原因不包括()地球公转速度适宜5 【单选题】(20分)在漫长的进化历程中,进化速度最快的是()哺乳类第八章单元测试1 【判断题】(20分)总鳍鱼对于研究鱼类如何进化到两栖类具有重要的科学意义。

海洋微生物

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。

海洋生态学复习重点

海洋生态学复习重点

海洋生态学复习重点第一章:生态系统及其功能1.生态系统的概念(P9):指在一定时间和空间范围内,生物与非生物环境通过能量流动和物质循环所形成的一个相互联系、相互作用并具有自动调节机制的自然整体。

2.正负反馈的判断(P16):正反馈是系统中的部分输出通过一定线路又变成输入,起到加强和促进作用;负反馈是输出反过来削弱和减低输入的作用。

3.生态系统服务的基本特征(P21):①生态系统服务是客观存在的;②生态系统服务是生态系统的自然属性;③自然生态系统在进化发展规程中,生物多样性越来越丰富。

第二章:海洋环境和海洋生物生态类群1.海洋环境的三大梯度(P26):①从赤道到两极的维度梯度;②从海面到深海海底的深度梯度;③从沿岸到开阔大洋的水平梯度。

2.海洋环境的特点(P27):①由于海洋水体大,海水有较高的比热,加上混合作用,使得热量分布相对均匀,因而海洋温差小,温度变化缓慢;②海水组分稳定,缓冲性能好,即使有生物活动,其pH也相对稳定;③由于海洋表面与大气接触,加上光合作用产生氧气,所以表层氧气含量基本上饱和,高纬度表层海水冷却下沉冰箱低维度运动,就把氧含量高的表层水带到底层。

3.海洋生物生态类群包括:浮游生物、底栖生物和游泳动物。

4.浮游生物(P31-P32):按体型①小型(<500um)②中型(500~1000um)③大型(>1000um);按浮游时间①终生②阶段性③暂时性。

5.很多海洋游泳生物有周期性的洄游,鱼类洄游通常包括三个类型(P37-P38):产卵洄游、索饵洄游、越冬洄游。

6.海洋浮游生物针对海洋环境的进化特征:P31-P36总结。

第三章:海洋主要生态因子及其对生物的作用1.谢尔福德耐受性定律(P48):如果某一因子的量增加或降低到接近或超过这个界限,生物的生长和发育就受到影响,甚至死亡。

生物只能在耐受限度所规定的生态环境中生存,我们把这种最大量和最小量限制作用称为谢尔福德耐受性定律。

海洋微生物举例

海洋微生物举例

海洋微生物举例海洋微生物是海洋生态系统中极为重要的一部分,它们在海洋食物链中扮演着至关重要的角色。

下面将列举一些常见的海洋微生物,并介绍它们的特点和功能。

1. 海洋浮游植物:海洋浮游植物是海洋中最基本的生物群落之一,主要由藻类组成,包括硅藻、钙藻、硅藻等。

它们通过光合作用吸收二氧化碳,释放氧气,并为海洋生物提供营养物质。

2. 海洋浮游动物:海洋浮游动物包括浮游生物和浮游动物,如浮游植物、浮游动物等。

它们是海洋食物链的重要组成部分,也是海洋生态系统中的重要环节。

3. 海洋细菌:海洋细菌是海洋微生物中数量最多、种类最丰富的一类生物。

它们在海洋中起着重要的生态作用,如分解有机物质、循环营养物质等。

4. 海洋真核微生物:海洋真核微生物是一类单细胞生物,包括原生动物、原生植物等。

它们在海洋中广泛分布,对海洋生态系统的稳定性起着至关重要的作用。

5. 海洋叶绿体:海洋叶绿体是一类叶绿体,存在于海洋浮游植物中,是光合作用的关键器官。

它们通过光合作用吸收二氧化碳,释放氧气,维持海洋生物的生存。

6. 海洋蓝细菌:海洋蓝细菌是一类生活在海洋中的细菌,它们具有较强的适应能力,能在极端环境下生存。

海洋蓝细菌在海洋中扮演着重要的生态角色。

7. 海洋原核微生物:海洋原核微生物是一类原核生物,包括古细菌和细菌。

它们在海洋中广泛分布,参与了海洋生态系统的各种生物循环过程。

8. 海洋浮游细菌:海洋浮游细菌是一类生活在海洋中的细菌,体积微小,数量庞大。

它们在海洋中起着重要的生态作用,如分解有机物质、循环营养物质等。

9. 海洋浮游病毒:海洋浮游病毒是一类寄生在海洋微生物体内的病毒,对海洋微生物的生长和繁殖具有一定影响。

它们也参与了海洋生态系统的各种生物循环过程。

10. 海洋浮游原生动物:海洋浮游原生动物是一类单细胞生物,主要以浮游细菌和藻类为食,是海洋食物链中的重要环节。

它们在海洋中起着重要的控制和调节作用。

总的来说,海洋微生物在海洋生态系统中具有不可替代的作用,它们参与了海洋生态系统的各种生物循环过程,维持着海洋生物的生存和繁衍。

海洋细菌代谢产物的分离纯化与鉴定

海洋细菌代谢产物的分离纯化与鉴定

海洋细菌代谢产物的分离纯化与鉴定海洋是一个生物多样性极高的生态系统,其中微生物数量巨大,而海洋微生物的代谢产物则是各种生物活性物质和化学品的重要来源。

其中,海洋细菌是抗生素和化合物的主要生产者。

因此,分离纯化和鉴定海洋细菌代谢产物是研究海洋微生物学和发现新药物的重要途径。

分离纯化海洋细菌分离纯化海洋细菌是鉴定其代谢产物的重要步骤。

为了确定海洋细菌的生态基础,首先需要进行采样。

海洋样品可以从许多地方采集,例如海洋底部、沿海潮汐区、沿海海洋、开阔的海洋水域等。

分离出的微生物可以通过灭菌肉汤养殖以增强生长条件,其排泄代谢产物会被累积和释放。

分离纯化海洋细菌的方法有多种,例如通过筛选、稀释、差异培养和质量分析等方法。

所有这些方法的目的是将海洋微生物从混合群体中分离出来,进一步纯化其代谢产物。

鉴定海洋细菌代谢产物鉴定海洋细菌代谢产物是海洋微生物学的重要难题之一。

这需要大量的实验,以确定侵入生物、细胞生长、当地(限制性)生态条件和代谢物的量和结构。

海洋细菌代谢产物包括抗生素、生物硅石、环境尤为适合的化合物等。

这些化合物的特性会随着海洋环境和海洋生物的质量量和变化而发生变化。

因此,只有通过多个实验技术来鉴定海洋微生物学和代谢物学的目的。

其中,从海洋细菌过滤液、生长底物和培养物中分离代谢物是鉴定海洋细菌代谢物的重要途径之一。

利用多种技术进行筛选、分离、纯化和鉴定海洋细菌代谢物是发现新药物和化学品的主要途径之一。

海洋细菌代谢物是一些重要的生物活性物质,例如抗生素、生长因子和抗肿瘤化合物等。

随着科学技术的不断发展,人们将有更多的机会去发现这些化合物,并将它们加以应用,使其为人类健康和经济带来更多的福利。

海洋生物学 练习题 根据2019版考纲编写 第三章 海洋植物的类群

海洋生物学 练习题 根据2019版考纲编写 第三章 海洋植物的类群

3.海洋植物的类群名词解释:海洋真菌:是指能在海水中繁殖和完成生活史、又能在海水培养基上良好生长的真菌类群。

海藻:是生活在海洋中,没有真正根、茎、叶构造的一些低等植物。

生活史:是指某种动物、植物在一生中所经各阶段的整个过程。

红树植物:指的是红树林生态系统中的植物,包括木本、藤本和草本植物。

其中的木本植物称为红树植物,包括真红树植物和半红树。

填空题:海洋细菌因其生活习性、栖息场所不同,大致可分为底栖性、浮游性及附着性三大类。

绿藻的生殖方式有营养生殖、无性生殖和有性生殖。

大型海藻主要有三种类型绿藻、褐藻及红藻。

褐藻除了叶绿素外还有黄褐色素,褐藻的颜色取决于黄褐色素。

无性生殖的生殖细胞称孢子,有性生殖的生殖细胞称配子。

褐藻门按生活史的特点可分成等世代纲、不等世代纲、无孢子纲三个纲,其三个纲的代表植物分别为水云、海带、鹿角菜。

判断题:海洋中的许多细菌是产芽孢的。

(×)海洋真菌营腐生生活。

(√)我国沿海常见的海洋酵母有红酵母属和球拟酵母属。

(√)海藻的生活史中没有胚的发育过程。

(√)藻体细胞除生殖细胞外一般都具有细胞壁。

(√)除蓝藻外,其他藻类都具有真正的细胞核。

(√)蓝藻生活史中没有具鞭毛的游动细胞。

(√)蓝藻细胞没有真正的细胞核,故称原核生物。

(√)蓝藻无蛋白核,光合产物分布在周质中。

(√)海带有根、茎、叶分化,所以它不是藻类植物。

(×)蓝藻和红藻都没有运动细胞。

(√)蓝藻是最原始最古老的光合自养原植体植物。

(√)绿藻门植物的营养细胞均无鞭毛。

(×)褐藻门的植物均具有世代交替现象。

(×)藻类植物包括绿藻、蓝藻、褐藻和红藻等,海带是一种褐藻,紫菜是一种红藻。

(√)绿藻门的水云和褐藻门的海带的生活史均为异形世代交替。

(×)解析:水云的生活史为同形世代交替,海带的生活史为异形世代交替。

海带是褐藻,所以绿色的海带是假的。

(×)红藻门均无具鞭毛的运动型细胞。

海洋微生物的分离与鉴定研究

海洋微生物的分离与鉴定研究

海洋微生物的分离与鉴定研究第一章:引言海洋微生物是海洋生态系统中最丰富多样的生命形态之一。

它们在海洋生态系统中扮演着重要的角色,例如维持海洋生态平衡和参与有机物分解循环等。

近年来,随着现代分子生物学和生物技术的发展,对海洋微生物的分离和鉴定研究也取得了显著进展。

本文将对海洋微生物的分离和鉴定研究进行介绍和讨论。

第二章:海洋微生物的分离方法海洋微生物的分离方法主要包括传统分离和现代分离两种方式。

传统分离方法是基于微生物生理学和生态学的研究原理,利用不同菌株的生长条件、生长速率和生理代谢差异等特征进行筛选和分离。

常见的传统分离方法包括表层沉淀、筛选培养基和微生物计数等。

现代分离方法则利用现代分子生物学技术和高通量筛选平台,对微生物进行高通量分离、筛选和鉴定。

常见的现代分离方法包括共培养方法、PCR扩增和转录组技术等。

第三章:海洋微生物的鉴定方法海洋微生物的鉴定主要基于其形态、生理代谢和分子生物学特征。

传统鉴定方法主要基于微生物生理学和生物化学的研究原理,包括形态学鉴定、生化鉴定和药敏试验等。

现代鉴定方法则利用分子生物学技术对微生物进行鉴定,包括16S rRNA序列分析、rpoB基因序列分析和比较基因组学分析等。

第四章:海洋微生物的应用研究海洋微生物的应用研究包括医药、食品、能源、环境等多个领域。

以医药领域为例,海洋微生物是重要的天然药物来源,如海洋真菌产生的头孢菌素和海洋细菌生产的抗生素等。

在食品领域,海洋微生物也具有重要的应用前景,例如海洋藻类可以提取富含蛋白质和营养物质的食品材料。

此外,海洋微生物还可以被用作生产能源、处理废水等环境保护领域。

第五章:海洋微生物的前景与展望随着现代分子生物学和生物技术的不断发展,海洋微生物的分离和鉴定技术也将得到不断提高和完善。

未来,海洋微生物在多个领域的应用前景将继续扩大,为人类的生活健康和环境保护等方面作出更大的贡献。

同时,我们也需要更深入地了解海洋微生物在海洋生态系统中的作用和意义,保护海洋生态系统,维护自然生态平衡。

9 海洋微生物在海洋生态系统中的作用PPT课件

9 海洋微生物在海洋生态系统中的作用PPT课件
混合层中,细菌通过氨化作用产生的氨态氮是再生生产力的重要 物质基础。
除细菌外,海洋真菌和放线菌也是蛋白质及其含氮衍生物的重要 分解者。海洋病毒的裂解作用对为含氮有机物的再生提供重要的 物质基础。
(3)、硝化作用
反应分两步,只有少数几种自养细菌可进行硝化作用。 没有一种细菌完成两步反应。
氨氧化细菌、亚硝化细菌:将氨氧化成亚硝酸, 亚硝酸氧化细菌、硝化细菌:将亚硝酸氧化成硝酸。 硝化杆菌、亚硝化螺菌、亚硝化球菌、亚硝化单胞菌
盛 除了严格需氧的硝化菌外,氨的氧化也能在无氧条件下
进行,称为无氧的氨氧化 除自养硝化细菌外,还有一些异养细菌、真菌和放线菌
能将铵盐和有机氮化物氧化成亚硝酸和硝酸。
(2)硝化作用的农业和环境意义
提供氮素营养 水华、赤潮 高铁血浓蛋白症 “量赤可硝水繁潮也酸花殖或形盐”使红成含或水潮“体花(量r水出e,过d从华现高t而”颜id使的色e(sw海植)a,:t并水物e在r变出海青b得现l洋贮o浑红o中过m浊色),:,某或程藻许些褐中类多甲色在(藻主藻。类反要类团硝是大块化微量漂藻繁细浮殖)菌在的也水大
海洋微生物 在海洋生态系统中的作用
海洋微生物既是水体中的分解者,又是重要的生产 者,以其多样化的代谢活动参与海洋中物质转化和分解 过程。
海洋雪(marine snow):细菌分泌的黏液状符合物细菌、 微型植食者和无生命的有机颗粒聚集成有机碎屑。即为 生态上具有重要意义的海洋雪。
微生物食物环(微食物环,microbial loop):指从溶 解性有机物到微型生物的能流过程。是食物链的重要补 充,海洋细菌是微食物环的关键环节。使已经离开事物 链的不能利用的溶解性的有机质转化为颗粒有机物,使 之有可能重新回到食物链网中。是Azam于1983年提出 的。

海洋微生物

海洋微生物

海洋微生物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。

海洋中的微生物3篇

海洋中的微生物3篇

海洋中的微生物第一篇:海洋中微生物的概述海洋生态系统中最为丰富的生物种类之一就是微生物。

微生物包括细菌、真菌、单细胞藻类、病毒等,它们的数量相当庞大,其功用则涉及海洋的全面生态系统。

在海洋系统中,微生物有着重要的功能,这些功能包括:维持海洋环境的稳定、促进食物链的发展以及参与能量循环。

1.微生物的概述微生物指的是一类非细胞的单细胞生物,无法与肉眼看见。

尽管细菌是微生物的核心成员,但是我们现在知道,微生物并不仅仅指细菌。

微生物的分类,涉及生态系统中的多种生物,包括藻类、病毒、古菌和真菌等。

微生物在海洋系统中扮演着极其重要的角色,这是因为海洋中微生物的数量与细胞形态都相当丰富。

2.微生物生态系中的角色微生物在海洋生态系统中拥有许多关键的生态作用。

其可分解助于减少浮游物的数量和面积,其消耗有害物质藻类的能量,有益于保持海洋中的有机物的稳定,其中一些有趣的角色如下:① 生物分解:微生物在海洋系统中扮演着极为重要的生物分解作用。

细菌和真菌通过分解死亡生物和异物,将其转化为有机物,对海洋的生态平衡产生影响。

② 守卫者:许多微生物通过群体生长来形成生物膜,这些生物膜可以塑造海洋生态系统的基本结构。

同样,腐生微生物的共同作用可以消除海洋中的污染物。

③ 生产者:微生物是海洋中的主要生产者,不同的支链细菌与光合细菌在不同的生态地方分别起到了产生大量能量的作用。

④ 维持生态平衡:“守卫者”和“消耗者”与细菌共同维持着海洋生态系统的稳定状态,对生态平衡的维护非常重要。

⑤ 合作产生能量:在氧化过程中,微生物的合作非常重要,例如一个腐生微生物可能会将毒素分解成无害物质,而其他微生物则分解为能量形式释放出来。

微生物在海洋生态系统中具有重要作用,其中包括易于瓦解的浮游物、毒素的分解、蓝藻的代谢等等,容易触发海洋生态系统的变化。

因此,人工经营控制和维护微生物的生态环境是非常重要的。

第二篇:海洋中细菌的发现历程在微生物中,细菌和病毒是最早被人们发现的。

海洋微生物的多样性及其生态功能

海洋微生物的多样性及其生态功能

海洋微生物的多样性及其生态功能海洋微生物是指生活在海洋中最小的生物体,包括细菌、病毒、浮游生物和微型动物等等。

它们占据着海洋内部的生态系统,并对整个地球环境和气候具有重要的影响。

本文将从海洋微生物的多样性和其生态功能两个方面展开讲述。

一、海洋微生物的多样性海洋是地球上最广阔最丰富的生态系统之一,其物种多样性也是世界范围内最高的。

而其中的微生物更是数量庞大、种类繁多,占据着海洋生物总量的绝大部分。

1. 海洋细菌的多样性细菌是海洋生态系统中的重要组成部分,它们具有广泛的生态功能,如光合作用、维持海洋生态平衡等。

不仅如此,海洋细菌在制药、污水处理等工业领域也有着重要的应用价值。

多样性的细菌就像海洋中的各种鱼类一样,它们适应着各自的生境环境和生态地位,为海洋生态系统既生产力们发挥着至关重要的作用。

2. 海洋病毒的多样性海洋病毒是海洋中最基本的生物,它们的多样性极高,而且病毒感染率在海洋中也是相当的高。

事实上,海洋病毒占据了海洋生物质量的70%以上,每个海洋细胞都可能受到它们的感染,更重要的是,它们也是海洋碳循环中非常重要的一个环节。

3. 海洋浮游生物的多样性浮游生物是海洋生态系统中最为活跃和最为典型的动植物,而且种类非常之多。

其中,藻类、浮游动物等是海洋食物链中的最底层,它们对海洋生态系统健康发展至关重要。

浮游生物在海洋生态系统中发挥着重要的生态功能,每一部分都对海洋生态系统具有极大的影响。

二、海洋微生物的生态功能海洋微生物的生态功能是多样性的体现。

微生物在生物碳循环、能量流和营养转移上具有非常重要的功能。

1. 海洋微生物的生态功能之生物碳循环海洋生态系统中的有机物碳最终都会通过各种途径变成二氧化碳或甲烷,而这些气体会通过海洋,进入大气层,进而影响全球的气候。

海洋微生物可以利用这些有机物碳来生长和繁殖,进而吸收大气中的二氧化碳和甲烷。

这些微生物能够将有机物碳转换为无机碳,从而对海洋生态系统的生态环境进行调节。

海洋生物学ppt课件

海洋生物学ppt课件
SO42- + 2(CH2O)+ 2H+ → H2S + 2CO2 + 2H2O + 能量
有氧呼吸:
C6H12O6+6O2----6H2O+6CO2+能量
海洋浮游生物
海洋浮游生物 (plankton)
缺乏发达的运动器官,游泳能力微弱。悬浮在水层中常随水流移 动的海洋生物。
按营养方式分为浮游植物(phytoplanton)和浮游动物(zooplanton)。
硝化作用(nitrification) •定义:土壤或水体中的氨态氮经化能自养菌的氧化而 成为硝酸态氮的过程。
•过程:(1)由亚硝化来自菌参与,铵→亚硝酸;(2)由硝化细菌参与,亚硝酸→硝酸。
•意义:是自然界氮素循环中不可缺少的一环,硝化细菌利用硝化作用产
生的能量将二氧化碳和水转变成有机物的。
反硝化作用
光合细菌不氧化水生成氧气,而以其它物质(如硫化氢、硫或氢气)作为电子供体。不产 氧光合细菌包括紫硫细菌、紫非硫细菌、绿硫细菌、绿非硫细菌和太阳杆菌等。
➢ 硫酸盐还原菌
➢ 硫酸盐还原菌是一类厌氧异养性细菌,无法利用氧气,虽然 氧气不会令它们死亡,却会抑制它们生长。硫酸盐还原菌可 以夺取硫酸盐(SO42-)中的氧原子,并利用它们进行一系 列与需氧呼吸作用非常类似的呼吸作用,从而将有机物氧化 而产生能量。硫酸盐呼吸作用已经成为地球上最平常的生物 无氧呼吸过程。常见硫酸盐还原菌如脱硫孤菌属等。
定义:由硝酸盐还原成NO2–并进一步还原成N2的过程(广义)。 狭义的反硝化作用仅指由亚硝酸还原成N2的过程。
大部分反硝化细菌是异养菌,例如脱氮小球菌、反硝化假单胞菌等,它们以有 机物为氮源和能源,进行无氧呼吸,其生化过程可用下式表示:
C6H12O6+12NO3-→6H2O+6CO2+12NO2-+能量 CH3COOH+8NO3-→6H2O+10CO2+4N2+8OH-+能量
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3. 适压性 水深每增加10m ,静水压力增加 静水压力增加1Kg/cm2,一 水深每增加 静水压力增加 一 般深海的水深超过大洋平均深度, 般深海的水深超过大洋平均深度,深海海 底要承受约380~ 的压力。 底要承受约380~1100 Kg/cm2的压力。 深海嗜压细菌具有适应高压并继续生长代 谢的能力,能在高压环境中保持酶系统的 谢的能力, 稳定性。 稳定性。
丝状蓝细菌
3. 光合作用装置 细胞质内的片层状类囊体,光合色素为叶绿素 细胞质内的片层状类囊体,光合色素为叶绿素 α和藻胆蛋白(phycobili protein)。 和藻胆蛋白( ) 藻胆蛋白( 藻胆蛋白(PBP)是所有蓝细菌的重要光能捕 ) 获色素,也只有PBP吸收的光波长对光合作用 获色素,也只有 吸收的光波长对光合作用 产氧有效。 产氧有效。
② 竞争 某些海洋动物能进行渗透营养与细菌竞争 溶解有机物; 溶解有机物;海洋细菌通过释放拮抗物质与 海洋动物进行空间竞争。 海洋动物进行空间竞争。 此外, 此外,海洋动物消化道中细菌能够释放胞 外酶分解动物吞噬,难以消化的有机物如: 外酶分解动物吞噬,难以消化的有机物如: 几丁质等。 几丁质等。
七、海洋放线菌
以形成丰富次级代谢产物著称的放线菌( 以形成丰富次级代谢产物著称的放线菌(也有称为高 G+C含量的革兰阳性细菌),也存在于海洋环境, G+C含量的革兰阳性细菌),也存在于海洋环境,并 含量的革兰阳性细菌),也存在于海洋环境 具有一定的分布特点和分布规律: 具有一定的分布特点和分布规律: 近海、 ① 近海、沿岸的浅海海域中发现的放线菌主要是链霉 )、小单抱菌 菌(Streptomyces)、小单抱菌 Micromonospora)、 )、小单抱菌( )、 诺卡菌( )、红球菌 )、分支 诺卡菌(Nocardia)、红球菌(Rhodococcus)、分支 )、红球菌( )、 杆菌( 杆菌 Mycobacterium); );
二、种类 蓝细菌种类很多,按照蓝细菌的生活状态, 蓝细菌种类很多,按照蓝细菌的生活状态, 可分为两大类: 可分为两大类: 特殊环境中的底栖类群( ① 特殊环境中的底栖类群(如可附着生长 的类群)。 的类群)。 浮游类群(可自由生活的类群, ② 浮游类群(可自由生活的类群,主要是 单细胞形式) 铜绿微囊藻, 单细胞形式)如:铜绿微囊藻,水华鱼腥 红海束毛藻。 藻、红海束毛藻。
3. 海洋细菌间及与海洋动物的关系 ① 互利共生 附生于海洋动物体表的细菌能够有效地利 用宿主所释放的营养物质; 用宿主所释放的营养物质; 某些鱼类被细菌附生后游泳速度获得提高。 某些鱼类被细菌附生后游泳速度获得提高。 某些海洋动物利用其发光器官内发光细菌 所发出的光用于捕食活动。 所发出的光用于捕食活动。
海洋蓝细菌
一、分类地位和特征 蓝细菌又名蓝藻或蓝绿藻,属于原核生物, 蓝细菌又名蓝藻或蓝绿藻,属于原核生物, 最大的一群光合自养原核生物 的一群光合自养原核生物, 是最大的一群光合自养原核生物,包含丝状 或单细胞细菌约150属,1500种。 或单细胞细菌约 属 种 许多蓝细菌在进行有氧光合作用的同时, 许多蓝细菌在进行有氧光合作用的同时, 有氧光合作用的同时 具有固氮的能力。 固氮的能力 具有固氮的能力。
(1) 最常见的有:假单胞菌属、弧菌属、无色杆菌 最常见的有:假单胞菌属、弧菌属、 属、黄杆菌属、螺菌属等。 黄杆菌属、螺菌属等。 (2) 在海水中,革兰氏阴性杆菌占优势,90%以上 在海水中,革兰氏阴性杆菌占优势, %以上; 在远洋沉积物中革兰氏阳性杆菌居多。 在远洋沉积物中革兰氏阳性杆菌居多。 (3) 在海水中芽孢杆菌少见,在沉积物常见;球菌 在海水中芽孢杆菌少见,在沉积物常见; 种类在海水中少见; 种类在海水中少见;能游动的杆菌和弧菌在海 洋细菌中占优势。 洋细菌中占优势。
ห้องสมุดไป่ตู้
附生、 ③ 附生、寄生 大量细菌附生在蓝细菌表面生长。 大量细菌附生在蓝细菌表面生长。 一种类似蛭弧菌的海洋细菌寄生在与海 绵共生的蓝细菌细胞壁同细胞膜之间。 绵共生的蓝细菌细胞壁同细胞膜之间。
2. 海洋细菌间及与海洋植物的关系 ① 协同生长 藻类在生长过程中释放许多脂、 藻类在生长过程中释放许多脂、肽、糖、 维生素等, 维生素等,细菌能够利用这些有机物生长繁 殖。细菌摄取的有机物经代谢后以矿物或其 他形式为藻类提供必需的生长因子。 他形式为藻类提供必需的生长因子。 某些藻类处于无菌条件下,不能正常生长 某些藻类处于无菌条件下,不能正常生长。
硫酸盐还原菌
② 拮抗 多种海洋细菌能够产生抗菌物质, 多种海洋细菌能够产生抗菌物质,抑制其 他敏感细菌(如假单胞菌、弧菌、 他敏感细菌(如假单胞菌、弧菌、病原真 放线菌) 菌、放线菌) 。 海洋蛭弧菌寄生裂解多种弧菌、气单胞菌、 海洋蛭弧菌寄生裂解多种弧菌、气单胞菌、 假单胞菌。 假单胞菌。 海洋细菌可被海洋病毒寄生裂解, 海洋细菌可被海洋病毒寄生裂解,也可分 泌胞外酶抵御病毒的侵染。 泌胞外酶抵御病毒的侵染。
1. 细胞形态 单细胞无分支或有分支,串生或链丝状。 单细胞无分支或有分支,串生或链丝状。 细胞由肽聚糖包围, 细胞由肽聚糖包围,细胞壁外面再包有胶 质或纤丝的鞘。 质或纤丝的鞘。
2. 生殖方式 单细胞蓝细菌:二分裂, 单细胞蓝细菌:二分裂,复分裂或释放 出外生孢子 丝状蓝细菌: 丝状蓝细菌:丝状体断裂或自顶端释放 出游动的称为段殖体的短链细胞。 出游动的称为段殖体的短链细胞
远海、 ② 远海、深海的放线菌则主要是高温放线 )、游动放线菌 菌(Thermoacti-nomyces)、游动放线菌 )、 )、戈登菌 (Actinoplanetes)、戈登菌(Gordonia) )、戈登菌( ) 等,一般在海洋沉积物中容易找到其踪影。 一般在海洋沉积物中容易找到其踪影。
此外,海洋放线菌的分离与海洋细菌相似。 此外,海洋放线菌的分离与海洋细菌相似。
⑵为了避免海洋酵母,霉菌的干扰,往往 为了避免海洋酵母,霉菌的干扰, 在培养基中加入抑制这类微生物的抗生素 或化学试剂。 或化学试剂。 常用海洋好气性异养细菌分离的培养有: ⑶ 常用海洋好气性异养细菌分离的培养有: Zobell 2216E 培养基。 培养基。
Zobell 2216E 培养基
蛋白胨:5g 酵母膏:1g 磷酸高铁:0.1g 琼脂:20g 陈海水:1000ml pH7.6
四、海洋细菌的生活特性
生活在近岸海域和远洋水上层中的海洋细 菌的生理生态特性与陆生细菌相似, 菌的生理生态特性与陆生细菌相似, 但生活在深海的细菌, 但生活在深海的细菌,因深海环境的特点 高盐、 等特点。 具有高盐 高压、低温和低营养等特点 具有高盐、高压、低温和低营养等特点。
1. 嗜盐性 海水的显著特征是含有相当稳定的高浓度 盐分,含有各种盐类和微量元素,因此嗜 盐分,含有各种盐类和微量元素, 盐性是海洋细菌最普遍的特性。 盐性是海洋细菌最普遍的特性。
第三章 海洋细菌
一、海洋细菌的3个基本特征 海洋细菌的 个基本特征 (1)在开始分离和初期培养时要求生长于海水 ) 培养基中。 培养基中。 (2)生长环境中需要氯或溴其中之一元素存在。 )生长环境中需要氯或溴其中之一元素存在。 (3)需要生活于镁含量较高的环境。 )需要生活于镁含量较高的环境。
二、海洋细菌的种类组成
六、海洋细菌间及与其它海洋生物的关系
概括地的讲: 概括地的讲: 竞争 捕食 共生: 共生:共栖 互生:原始合作、互利、 互生:原始合作、互利、偏害
1. 海洋细菌间及与其他海洋微生物的关系 ① 互利 海洋细菌所产生的维生素有利于海洋真 菌的生长。 菌的生长。 海洋光合细菌
硫酸盐 H2S, CO2
4. 低营养性 总的来说,海水总是处于寡营养状态, 总的来说,海水总是处于寡营养状态,其 中营养物质较为稀少,有机碳平均水平相 中营养物质较为稀少, 当低,某些浮游型海洋细菌适应于低浓度 当低, 营养的海水, 营养的海水,因此分离培养海洋细菌忌用 营养丰富的培养基。 营养丰富的培养基。
5. 趋化性与附着生长 绝大多数海洋细菌都具有运动能力, 绝大多数海洋细菌都具有运动能力,某些细菌具 有沿着某种化合物的浓度梯度而移动的特性。 有沿着某种化合物的浓度梯度而移动的特性。 海水营养物质稀少, 海水营养物质稀少,但海洋中各种固体表面和不 同界面上却吸附积聚相对丰富的营养物质, 同界面上却吸附积聚相对丰富的营养物质,许多 细菌具有黏附到表面生长繁殖的特性。 细菌具有黏附到表面生长繁殖的特性。
远海或深海的样品, ② 远海或深海的样品,由于异养细菌密度 小,在培养前需将样品中的微生物浓缩到超 滤膜上,再进行分离培养。 滤膜上,再进行分离培养。
2. 分离培养基 ⑴ 一般采用海水配制分离培养基 陈海水:天然海水于黑暗中放置数星期 陈海水: 人工海水:artificial seawater(ASW) 人工海水:
人工海水的配方
NaCl :24.477g MgCl2.6H2O:4.981g : Na2SO4 :3.917g CaCl2.H2O:1.102g : KCl: KCl:0.664g NaHCO3:0.192g KBr :0.096g H3BO3:0.026g SrCl2 :0.024g NaF:0.039g : 蒸馏水 :1000ml 为了避免沉淀, (为了避免沉淀,上述各成分需分别溶解) 为了避免沉淀 上述各成分需分别溶解)
6. 发光性 少数几个海洋细菌属具有发光的特性, 少数几个海洋细菌属具有发光的特性, 如:发光杆菌属和射光杆菌属。 发光杆菌属和射光杆菌属。 发光机理 荧光素酶说” ① “荧光素酶说” 发光素学” ② “发光素学”
荧光海
五、海洋细菌的分离和培养
1. 分离样品的处理 沿岸、近海区域的样品, ① 沿岸、近海区域的样品,采用稀释涂布 分离,即:将样品采用无菌海水进行一系 分离, 列的稀释, 列的稀释,再吸取一定量某几个稀释度的 菌液涂布于培养基后分离。 菌液涂布于培养基后分离。
2. 嗜冷性
海水90%以上水体的温度在 ℃以下, 海水 %以上水体的温度在5℃以下,绝大多数海 洋细菌都具有在低温下生长的特性。 洋细菌都具有在低温下生长的特性。 耐冷细菌:最适生长温度为 左右, 耐冷细菌:最适生长温度为20 ℃左右,在0~5 ℃ ~ 下缓慢生长。 下缓慢生长。 嗜冷细菌:最适生长温度不高于 左右, 嗜冷细菌:最适生长温度不高于15 ℃左右,在0 ℃附近能够生长繁殖,最高温度不超过20 ℃。 附近能够生长繁殖,最高温度不超过
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