第八章：微生物的生態(tài)

1、微微 生生 物物 的的 生生 態(tài)態(tài) 前言前言u生態(tài)學(xué)：生態(tài)學(xué)：研究研究生物生物與其周圍與其周圍生物生物和和非生物非生物環(huán)境之間相環(huán)境之間相 互關(guān)系的互關(guān)系的一門科學(xué)。一門科學(xué)。u研究內(nèi)容：微生物群體研究內(nèi)容：微生物群體微生物區(qū)系（微生物區(qū)系（microflora）或正常）或正常菌群（菌群（normal flora）對其周圍生物和非生物環(huán)境條件的相互）對其周圍生物和非生物環(huán)境條件的相互作用關(guān)系。作用關(guān)系。u生態(tài)學(xué)研究范圍：生物圈（生態(tài)學(xué)研究范圍：生物圈（biosphere）、生態(tài)系統(tǒng)）、生態(tài)系統(tǒng)（ecosystem）、群落（）、群落（community）、種群（）、種群（population）。

2、）。u研究意義：研究意義：u理論：地球進(jìn)化和生物進(jìn)化原因理論：地球進(jìn)化和生物進(jìn)化原因u實踐：開發(fā)菌種資源、防治有害微生物、新的微生物農(nóng)藥、菌肥、實踐：開發(fā)菌種資源、防治有害微生物、新的微生物農(nóng)藥、菌肥、醫(yī)藥、混菌發(fā)酵、生態(tài)農(nóng)業(yè)，促進(jìn)探礦、冶金、環(huán)保、提高土壤醫(yī)藥、混菌發(fā)酵、生態(tài)農(nóng)業(yè)，促進(jìn)探礦、冶金、環(huán)保、提高土壤肥力以及開發(fā)生物能等肥力以及開發(fā)生物能等幾個概念幾個概念v生物圈：地球上的所有生物。生物圈：地球上的所有生物。v生態(tài)系統(tǒng)：生物群落與其無機(jī)環(huán)境相結(jié)合、相作用、生態(tài)系統(tǒng)：生物群落與其無機(jī)環(huán)境相結(jié)合、相作用、相調(diào)控而成的動態(tài)系統(tǒng)。相調(diào)控而成的動態(tài)系統(tǒng)。v群落：同一環(huán)境中兩個以上種群由于生活

3、繁殖上的群落：同一環(huán)境中兩個以上種群由于生活繁殖上的連鎖而構(gòu)成相依賴、相制約的生物集團(tuán)。連鎖而構(gòu)成相依賴、相制約的生物集團(tuán)。v種群：生活在同一環(huán)境中的同種個體組成的能繁殖種群：生活在同一環(huán)境中的同種個體組成的能繁殖集團(tuán)。與同種別地的種群有隔離、有界限。集團(tuán)。與同種別地的種群有隔離、有界限。微生物生態(tài)學(xué)微生物生態(tài)學(xué)研究微生物與其周圍生物和非生物環(huán)境之間相研究微生物與其周圍生物和非生物環(huán)境之間相互關(guān)系?；リP(guān)系。v 各種環(huán)境中的微生物的種類、分布；各種環(huán)境中的微生物的種類、分布；v 微生物和其它生物的關(guān)系；微生物和其它生物的關(guān)系；v 微生物與物質(zhì)循環(huán)。微生物與物質(zhì)循環(huán)。本章內(nèi)容本章內(nèi)容v第一節(jié)第一節(jié)

4、 微生物在自然界中的分布與菌種資微生物在自然界中的分布與菌種資源的開發(fā)源的開發(fā)v第二節(jié)第二節(jié) 微生物與生物環(huán)境之間的關(guān)系微生物與生物環(huán)境之間的關(guān)系v第三節(jié)第三節(jié) 微生物與自然界物質(zhì)循環(huán)微生物與自然界物質(zhì)循環(huán)v第四節(jié)第四節(jié) 微生物與環(huán)境保護(hù)微生物與環(huán)境保護(hù)第一節(jié)第一節(jié) 微生物在自然界中的分布與微生物在自然界中的分布與菌種資源的開發(fā)菌種資源的開發(fā)微生物的特點：微生物的特點：個體微小，代謝營養(yǎng)類型多樣，適應(yīng)能力強(qiáng)個體微小，代謝營養(yǎng)類型多樣，適應(yīng)能力強(qiáng)微生物在自然界中分布廣泛微生物在自然界中分布廣泛一、微生物在自然界中的分布一、微生物在自然界中的分布（一）土壤中的微生物（一）土壤中的微生物（二）水體中

5、的微生物（二）水體中的微生物（三）空氣中的微生物（三）空氣中的微生物（四）工農(nóng)業(yè)產(chǎn)品上的微生物（四）工農(nóng)業(yè)產(chǎn)品上的微生物（五）極端環(huán)境下的微生物（自學(xué)）（五）極端環(huán)境下的微生物（自學(xué)）（六）生物體內(nèi)外的正常菌群（六）生物體內(nèi)外的正常菌群（一）土壤中的微生物（一）土壤中的微生物v土壤中的環(huán)境條件：營養(yǎng)、水分、空氣、酸堿度、滲透壓和土壤中的環(huán)境條件：營養(yǎng)、水分、空氣、酸堿度、滲透壓和溫度條件都適于微生物的生活，是微生物的大本營、也是人溫度條件都適于微生物的生活，是微生物的大本營、也是人類最豐富的類最豐富的“菌種資源庫菌種資源庫”。v土壤中微生物的數(shù)量：按種類遞減土壤中微生物的數(shù)量：按種類遞減細(xì)菌細(xì)

6、菌放線菌放線菌霉菌霉菌酵母菌酵母菌藻類藻類原生動物原生動物108 107 106 105 104 103個個/g耕作土壤中，細(xì)菌濕重約耕作土壤中，細(xì)菌濕重約90 225kg；以土壤有機(jī)質(zhì)含量為；以土壤有機(jī)質(zhì)含量為2%計算，計算，則所含細(xì)菌干重約為土壤有機(jī)質(zhì)的則所含細(xì)菌干重約為土壤有機(jī)質(zhì)的1%左右。左右。土壤微生物的代謝活動，可改變土壤的理化性質(zhì)，進(jìn)行物質(zhì)轉(zhuǎn)化，土壤微生物的代謝活動，可改變土壤的理化性質(zhì)，進(jìn)行物質(zhì)轉(zhuǎn)化，因此，土壤微生物是構(gòu)成土壤肥力的重要因素。因此，土壤微生物是構(gòu)成土壤肥力的重要因素。若按生物量計算則各種微生物的若按生物量計算則各種微生物的生物量基本相當(dāng)生物量基本相當(dāng)。土壤中的微

7、生物分布特點土壤中的微生物分布特點1.土壤微生物的數(shù)量和分布主要受到營養(yǎng)物、含水量、土壤微生物的數(shù)量和分布主要受到營養(yǎng)物、含水量、氧、溫度、氧、溫度、pH等因子的影響，并隨土壤類型的不同等因子的影響，并隨土壤類型的不同而有很大變化。而有很大變化。2.土壤微生物的數(shù)量和分布受季節(jié)影響；土壤微生物的數(shù)量和分布受季節(jié)影響；3.微生物的數(shù)量也與土層的深度有關(guān)，一般土壤表層微生物的數(shù)量也與土層的深度有關(guān)，一般土壤表層微生物最多，隨著土層的加深，微生物的數(shù)量逐步微生物最多，隨著土層的加深，微生物的數(shù)量逐步減少。減少。4.土壤中的微生物以細(xì)菌最多，其次為放線菌和霉菌。土壤中的微生物以細(xì)菌最多，其次為放線菌和

8、霉菌。（二）水體中的微生物（二）水體中的微生物(1)數(shù)量和種類與接觸的土壤有密切關(guān)系；數(shù)量和種類與接觸的土壤有密切關(guān)系；(2)垂直分帶分布垂直分帶分布(3)多是吸附在懸浮在水中的有機(jī)物上及水底；多是吸附在懸浮在水中的有機(jī)物上及水底； (4)多能運動，有些具有很異常的形態(tài)（例如多能運動，有些具有很異常的形態(tài)（例如柄細(xì)柄細(xì)菌菌）；）；(5)靠近城市或城市下游水中的微生物多，并且有很靠近城市或城市下游水中的微生物多，并且有很多對健康不利的細(xì)菌，因此不宜作為飲用水源；多對健康不利的細(xì)菌，因此不宜作為飲用水源；(6)水體自身存在自我凈化作用：水體自身存在自我凈化作用：藍(lán)細(xì)菌、藻、水生植物陽光陽光表層輸入

9、表層輸入(河流河流)產(chǎn)氧光合產(chǎn)氧光合動物、原生動物、好氧細(xì)菌動物、原生動物、好氧細(xì)菌嗜甲烷菌、無機(jī)化能細(xì)菌嗜甲烷菌、無機(jī)化能細(xì)菌不產(chǎn)氧光合不產(chǎn)氧光合發(fā)酵發(fā)酵厭氧呼吸菌厭氧呼吸菌產(chǎn)甲烷菌產(chǎn)甲烷菌沉積物沉積物厭厭 氧氧 層層好好 氧氧 層層表層輸出表層輸出層次化湖泊生態(tài)層次化湖泊生態(tài)Ecology of a Stratified lake 水體不同層次微生物分布水體不同層次微生物分布(1)嗜鹽，真正的海洋細(xì)菌在缺少氯化鈉的情況下是不嗜鹽，真正的海洋細(xì)菌在缺少氯化鈉的情況下是不能生長的。能生長的。(2)低溫生長，除了在熱帶海水表面外，在其它海水中低溫生長，除了在熱帶海水表面外，在其它海水中發(fā)現(xiàn)的細(xì)菌

10、多為嗜冷菌。發(fā)現(xiàn)的細(xì)菌多為嗜冷菌。(3)大多數(shù)海洋細(xì)菌為大多數(shù)海洋細(xì)菌為G細(xì)菌，并具有運動能力。細(xì)菌，并具有運動能力。 (4)耐高壓（特別是生活在深海的細(xì)菌）。耐高壓（特別是生活在深海的細(xì)菌）。(5)更明顯的垂直分更明顯的垂直分層分布（透光區(qū)、層分布（透光區(qū)、無光區(qū)、深海區(qū)、無光區(qū)、深海區(qū)、超深淵海區(qū)）超深淵海區(qū)）德國科學(xué)家德國科學(xué)家H. N. SchulzH. N. Schulz等等19991999年在納米比年在納米比亞海岸的海底沉積物中發(fā)現(xiàn)的一種硫磺細(xì)菌亞海岸的海底沉積物中發(fā)現(xiàn)的一種硫磺細(xì)菌（sulfur bacteriumsulfur bacterium），其大小可達(dá)），其大小可達(dá)0.7

11、5 0.75 mmmm，Thiomargarita namibiensisThiomargarita namibiensis，-“納納米比亞硫磺珍珠米比亞硫磺珍珠”1、海水、海水2、清水、清水v潔凈湖泊和水庫，微生物數(shù)量少（潔凈湖泊和水庫，微生物數(shù)量少（10103/ml），以），以化能自養(yǎng)型和光能自養(yǎng)型化能自養(yǎng)型和光能自養(yǎng)型微生物為主，部分腐生細(xì)微生物為主，部分腐生細(xì)菌，如色桿菌、無色桿菌和微球菌等；霉菌中如水菌，如色桿菌、無色桿菌和微球菌等；霉菌中如水霉、綿霉等的一些種；以及單細(xì)胞和絲狀的藻類和霉、綿霉等的一些種；以及單細(xì)胞和絲狀的藻類和一些原生動物常在水面生長，數(shù)量較少。以上微生一些原生動

12、物常在水面生長，數(shù)量較少。以上微生物種類可以認(rèn)為是水中的物種類可以認(rèn)為是水中的“土著土著”菌群。菌群。v根據(jù)微生物對水生環(huán)境中的營養(yǎng)要求，將其分為三根據(jù)微生物對水生環(huán)境中的營養(yǎng)要求，將其分為三類：貧營養(yǎng)細(xì)菌（類：貧營養(yǎng)細(xì)菌（115mgC/L）、兼性貧營養(yǎng)細(xì)菌）、兼性貧營養(yǎng)細(xì)菌（指一些在富營養(yǎng)培養(yǎng)基中經(jīng)反復(fù)培養(yǎng)后也能適應(yīng)（指一些在富營養(yǎng)培養(yǎng)基中經(jīng)反復(fù)培養(yǎng)后也能適應(yīng)并生長的貧營養(yǎng)細(xì)菌）、富營養(yǎng)細(xì)菌（并生長的貧營養(yǎng)細(xì)菌）、富營養(yǎng)細(xì)菌（10gC/L）v貧營養(yǎng)指數(shù)（貧營養(yǎng)指數(shù)（O.I）：某水樣中貧營養(yǎng)細(xì)菌占總菌數(shù)）：某水樣中貧營養(yǎng)細(xì)菌占總菌數(shù)的百分比的百分比3 3、腐敗型水生微生物、腐敗型水生微生物v類

13、型：流經(jīng)城市的河水、港口附近的海水、滯留的池水、陰類型：流經(jīng)城市的河水、港口附近的海水、滯留的池水、陰溝水溝水v環(huán)境情況：流入了大量的人畜排泄物、生活污物和工業(yè)廢水環(huán)境情況：流入了大量的人畜排泄物、生活污物和工業(yè)廢水等，有機(jī)物含量大增等，有機(jī)物含量大增v微生物數(shù)量和類群：微生物數(shù)量和類群：數(shù)量：大量外來的腐生細(xì)菌，使腐敗型水生微生物尤其是細(xì)菌和原數(shù)量：大量外來的腐生細(xì)菌，使腐敗型水生微生物尤其是細(xì)菌和原生動物大量繁殖，每毫升污水的微生物含量達(dá)到生動物大量繁殖，每毫升污水的微生物含量達(dá)到107108個。個。類群：類群：v革蘭氏陰性無芽孢桿菌，如革蘭氏陰性無芽孢桿菌，如Proteus、E. col

14、i、Enterobacter aerogenes和和Alcaligenes等，等，v各種各種Bacillus、Vibrio和和Spirillum等的一些種等的一些種v纖毛蟲類、鞭毛蟲類和根足蟲類等原生動物纖毛蟲類、鞭毛蟲類和根足蟲類等原生動物v還有一些隨人畜排泄物和病體污物進(jìn)入水體的動植物致病菌還有一些隨人畜排泄物和病體污物進(jìn)入水體的動植物致病菌v繁殖及后果：通常因水體環(huán)境中的營養(yǎng)等條件不能滿足其生繁殖及后果：通常因水體環(huán)境中的營養(yǎng)等條件不能滿足其生長繁殖的要求，加上周圍其它微生物的競爭和拮抗關(guān)系，一長繁殖的要求，加上周圍其它微生物的競爭和拮抗關(guān)系，一般難以長期生存，但由于水體的流動，也會造成

15、病原菌的傳般難以長期生存，但由于水體的流動，也會造成病原菌的傳播甚至疾病的流行。播甚至疾病的流行。（三）空氣中的微生物（三）空氣中的微生物1.無原生的微生物區(qū)系，主要以氣溶膠形式存在無原生的微生物區(qū)系，主要以氣溶膠形式存在2.來源于土壤、水體及人類的生產(chǎn)、生活活動；來源于土壤、水體及人類的生產(chǎn)、生活活動；3.種類主要為真菌和細(xì)菌，一般與其所在環(huán)境的微生種類主要為真菌和細(xì)菌，一般與其所在環(huán)境的微生物種類有關(guān)；物種類有關(guān)；4.數(shù)量取決于塵埃數(shù)量；數(shù)量取決于塵埃數(shù)量；5.停留時間和塵埃大小、空氣流速、濕度、光照等因停留時間和塵埃大小、空氣流速、濕度、光照等因素有關(guān)；素有關(guān)；6.與人類的關(guān)系：與人類的

16、關(guān)系： 傳播動、植物疾病；傳播動、植物疾病； 造成食品及發(fā)酵生產(chǎn)中的污染造成食品及發(fā)酵生產(chǎn)中的污染（四）工農(nóng)業(yè)產(chǎn)品上的微生物（四）工農(nóng)業(yè)產(chǎn)品上的微生物1、工業(yè)產(chǎn)品的霉腐、工業(yè)產(chǎn)品的霉腐2、食品上的微生物、食品上的微生物3、農(nóng)產(chǎn)品上的微生物、農(nóng)產(chǎn)品上的微生物1、工業(yè)產(chǎn)品的霉腐、工業(yè)產(chǎn)品的霉腐v工業(yè)品類型：纖維制品、革制品、橡膠制品、油漆、卷煙、工業(yè)品類型：纖維制品、革制品、橡膠制品、油漆、卷煙、化妝品等，塑料、水性涂料等，光學(xué)鏡頭、棱鏡、建筑泥漿、化妝品等，塑料、水性涂料等，光學(xué)鏡頭、棱鏡、建筑泥漿、鋼纜、地下管道、金屬材料等，電訊器材、感光和錄音錄象鋼纜、地下管道、金屬材料等，電訊器材、感光和

17、錄音錄象材料、文物、書畫等材料、文物、書畫等v材料劣化材料劣化：工農(nóng)業(yè)產(chǎn)品因受氣候、物理、化學(xué)或生物因素的：工農(nóng)業(yè)產(chǎn)品因受氣候、物理、化學(xué)或生物因素的作用而被破壞的現(xiàn)象作用而被破壞的現(xiàn)象v微生物引起的劣化種類：微生物引起的劣化種類：霉變（霉變（mildew，mouldness）：由霉菌引起的劣化）：由霉菌引起的劣化腐朽（腐朽（decay）泛指在好氧條件下微生物酶解有機(jī)質(zhì)使其劣化的現(xiàn)象，）泛指在好氧條件下微生物酶解有機(jī)質(zhì)使其劣化的現(xiàn)象，常見的如由擔(dān)子菌引起的木材或木制品的腐朽現(xiàn)象常見的如由擔(dān)子菌引起的木材或木制品的腐朽現(xiàn)象腐爛（或腐敗，腐爛（或腐敗，Putrefection，rot）主要指由細(xì)菌

18、或酵母菌引起的使）主要指由細(xì)菌或酵母菌引起的使物體變軟、發(fā)臭性的劣化物體變軟、發(fā)臭性的劣化腐蝕（腐蝕（corrosion）主要指由硫酸鹽還原細(xì)菌、鐵細(xì)菌或硫細(xì)菌引起的）主要指由硫酸鹽還原細(xì)菌、鐵細(xì)菌或硫細(xì)菌引起的金屬材料的侵蝕、破壞性劣化金屬材料的侵蝕、破壞性劣化變質(zhì)（變質(zhì)（deterioration）指由各種生物或非生物因素引起的工農(nóng)業(yè)產(chǎn)品）指由各種生物或非生物因素引起的工農(nóng)業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量下降的現(xiàn)象質(zhì)量下降的現(xiàn)象霉腐微生物的控制霉腐微生物的控制v控制其溫度、濕度、氧氣和養(yǎng)料控制其溫度、濕度、氧氣和養(yǎng)料v采用有效的化學(xué)抑菌劑、殺菌劑或物理殺菌劑采用有效的化學(xué)抑菌劑、殺菌劑或物理殺菌劑v在工業(yè)產(chǎn)品加

19、工、包裝過程中，盡量保持環(huán)境衛(wèi)生并嚴(yán)防在工業(yè)產(chǎn)品加工、包裝過程中，盡量保持環(huán)境衛(wèi)生并嚴(yán)防雜菌污染雜菌污染工業(yè)防霉劑篩選防霉劑篩選的試驗菌種及其特性 菌 名 破 壞 性 能Aspergillus niger（黑曲霉）在許多材料上廣泛生長，抗銅鹽Asp. terreus（土曲霉）侵蝕多種材料Aureobacidium pullulans（出芽短梗霉） 侵蝕涂漆與噴漆Paecilomyces varioti（宛氏擬青霉）侵蝕塑料和皮革Penicillium funiculosum（繩狀青霉）侵蝕織物及多種材料P. ochro-chloron（赭綠青霉）侵蝕塑料與織物，抗銅鹽Scopularriops

20、is brevicaulis（短柄帚霉） 侵蝕橡膠Tricoderma viride（綠色木霉）侵蝕纖維織物與塑料2、食品上的微生物、食品上的微生物v食品的基質(zhì)條件：含有豐富的營養(yǎng)物質(zhì)和適宜的環(huán)境食品的基質(zhì)條件：含有豐富的營養(yǎng)物質(zhì)和適宜的環(huán)境v食品上微生物的來源：食品原料的采收、運輸、加工和包裝食品上微生物的來源：食品原料的采收、運輸、加工和包裝過程中被微生物污染，食品原料在土壤中生長所正常帶有的過程中被微生物污染，食品原料在土壤中生長所正常帶有的微生物微生物v污染食品的微生物種類：污染食品的微生物種類：Aspergillus、Penicillium、Fusarium、 Alternaria、

21、Paecilomyces、Rhizopus、Mucor、Trichoderma、 Phoma、 Escherichia coli、Staphylococcus aureus、Bacillus subtilis、 B. megaterium、 Salmonella、Proteus vulgaris、 Pseudomonas aeroginosa、Lactobacillus、Streptococcus lactis、Clostridium、Sacchromyces cerevisiae等。等。v微生物污染的危害：除引起食品變質(zhì)外，還可能含有各種致微生物污染的危害：除引起食品變質(zhì)外，還可能含有各種致

22、病菌和毒素等有害代謝產(chǎn)物，會引起人類的各種嚴(yán)重疾病病菌和毒素等有害代謝產(chǎn)物，會引起人類的各種嚴(yán)重疾病防止霉腐的方法防止霉腐的方法v在加工、制造、包裝過程中必須特別注在加工、制造、包裝過程中必須特別注意清潔衛(wèi)生意清潔衛(wèi)生v控制保藏條件控制保藏條件采用低溫、干燥、密采用低溫、干燥、密封等措施封等措施v添加少量無毒的化學(xué)防腐劑添加少量無毒的化學(xué)防腐劑如苯甲如苯甲酸、山梨酸、脫氫醋酸、維生素酸、山梨酸、脫氫醋酸、維生素K、丙酸、丙酸、二甲基延胡索酸等二甲基延胡索酸等農(nóng)產(chǎn)品上的微生物農(nóng)產(chǎn)品上的微生物糧食和飼料上的微生物糧食和飼料上的微生物v主要菌種：以青霉屬、曲霉屬、鐮孢霉屬（主要菌種：以青霉屬、曲霉屬

23、、鐮孢霉屬（Fusarium）等）等的一些種為主。的一些種為主。v真菌毒素：目前已知的五萬多種真菌中，至少有兩百多個種真菌毒素：目前已知的五萬多種真菌中，至少有兩百多個種能產(chǎn)生一百多種真菌毒素，其中有能產(chǎn)生一百多種真菌毒素，其中有14種致癌，兩種是劇毒致種致癌，兩種是劇毒致癌劑，其一為黃曲霉毒素（癌劑，其一為黃曲霉毒素（aflatoxin），另一種是由某些鐮），另一種是由某些鐮孢菌產(chǎn)生的單端孢烯族毒素孢菌產(chǎn)生的單端孢烯族毒素T2。凡是被霉菌嚴(yán)重污染的糧食。凡是被霉菌嚴(yán)重污染的糧食一般都含有多種真菌毒素，因此，一般都含有多種真菌毒素，因此，“”。一份。一份“黃變米黃變米”試樣中試樣中70%米粒污

24、染有產(chǎn)毒真菌，并都含有真菌米粒污染有產(chǎn)毒真菌，并都含有真菌毒素；北京空氣中飄浮的真菌中毒素；北京空氣中飄浮的真菌中11.5%是產(chǎn)毒真菌。是產(chǎn)毒真菌。v主要真菌毒素：黃曲霉毒素、赭曲霉素、雜色曲霉素、島青主要真菌毒素：黃曲霉毒素、赭曲霉素、雜色曲霉素、島青霉素、黃天精、環(huán)氯素、展青霉素、桔青霉素、皺褶青霉素、霉素、黃天精、環(huán)氯素、展青霉素、桔青霉素、皺褶青霉素、黃綠青霉素、青霉酸、圓弧青霉素、偶氮酸、單端孢烯族毒黃綠青霉素、青霉酸、圓弧青霉素、偶氮酸、單端孢烯族毒素、二氫雪腐鐮刀菌烯酮和素、二氫雪腐鐮刀菌烯酮和T2毒素等。毒素等。(六）生物體內(nèi)外的正常菌群六）生物體內(nèi)外的正常菌群1、人體的正常菌

25、群、人體的正常菌群2、無菌動物和悉生生物、無菌動物和悉生生物3、根際微生物和附生微生物、根際微生物和附生微生物1、人體的正常菌群、人體的正常菌群 在正常人體皮膚、粘膜及外界相通的各種腔道（如在正常人體皮膚、粘膜及外界相通的各種腔道（如口腔、鼻咽腔、腸道和泌尿道）等部位，存在著口腔、鼻咽腔、腸道和泌尿道）等部位，存在著對人體無害的微生物群，包括對人體無害的微生物群，包括細(xì)菌、真菌、螺旋細(xì)菌、真菌、螺旋體、支原體體、支原體等。等。 在長期進(jìn)化過程中，微生物群的內(nèi)部及其與宿主在長期進(jìn)化過程中，微生物群的內(nèi)部及其與宿主之間互相依存、互相制約，形成一個能進(jìn)行物質(zhì)、之間互相依存、互相制約，形成一個能進(jìn)行物

26、質(zhì)、能量等交流的能量等交流的動態(tài)平衡的微生態(tài)系統(tǒng)，動態(tài)平衡的微生態(tài)系統(tǒng)，常稱之為常稱之為正常菌群。正常菌群。（1）正常菌群的生理作用）正常菌群的生理作用生物拮抗作用。生物拮抗作用。正常菌群通過粘附和繁殖正常菌群通過粘附和繁殖能形成一層自然菌膜，這是一種非特異性能形成一層自然菌膜，這是一種非特異性的保護(hù)膜的保護(hù)膜,可促機(jī)體抵抗致病微生物的侵可促機(jī)體抵抗致病微生物的侵襲及定植襲及定植,從而對宿主起到一定程度的保從而對宿主起到一定程度的保護(hù)作用。正常菌群除與病原菌爭奪營養(yǎng)物護(hù)作用。正常菌群除與病原菌爭奪營養(yǎng)物質(zhì)和空間位置外，還可以通過其代謝產(chǎn)物質(zhì)和空間位置外，還可以通過其代謝產(chǎn)物以及產(chǎn)生抗生素、細(xì)菌

27、素等起作用?？梢砸约爱a(chǎn)生抗生素、細(xì)菌素等起作用?？梢哉f正常菌群是人體防止外襲菌侵入的生物說正常菌群是人體防止外襲菌侵入的生物屏障。屏障。刺激免疫應(yīng)答。刺激免疫應(yīng)答。正常菌群釋放的內(nèi)毒素等物質(zhì)可刺正常菌群釋放的內(nèi)毒素等物質(zhì)可刺激機(jī)體免疫系統(tǒng)保持活躍狀態(tài)，是非特異免疫功能激機(jī)體免疫系統(tǒng)保持活躍狀態(tài)，是非特異免疫功能的一個不可缺少的組成部分。的一個不可缺少的組成部分。合成維生素。合成維生素。有些微生物能合成維生素，如核黃素、有些微生物能合成維生素，如核黃素、生物素、葉酸、吡哆醇及維生素生物素、葉酸、吡哆醇及維生素K等，供人體吸收等，供人體吸收利用。利用。降解食物殘渣。降解食物殘渣。腸道中正常菌群可互

28、相配合，降解腸道中正常菌群可互相配合，降解末被人體消化食物殘渣，便于機(jī)體進(jìn)一步吸收。末被人體消化食物殘渣，便于機(jī)體進(jìn)一步吸收。正常菌群的生理作用（續(xù)）正常菌群的生理作用（續(xù)）（2）條件致病菌）條件致病菌在一定條件下，正常菌群中的細(xì)菌也能使人患病：在一定條件下，正常菌群中的細(xì)菌也能使人患?。河捎跈C(jī)體的防衛(wèi)功能減弱由于機(jī)體的防衛(wèi)功能減弱,引起自身感染。引起自身感染。例如皮膚粘膜受傷（特別是大面積燒傷）、身體受涼、過度疲例如皮膚粘膜受傷（特別是大面積燒傷）、身體受涼、過度疲勞、長期消耗性疾病等，可導(dǎo)致正常菌群的自身感染；勞、長期消耗性疾病等，可導(dǎo)致正常菌群的自身感染；由于正常菌群寄居部位的改變，發(fā)生

29、了定位轉(zhuǎn)移，也可引起由于正常菌群寄居部位的改變，發(fā)生了定位轉(zhuǎn)移，也可引起疾病。疾病。例如大腸桿菌進(jìn)入腹腔或泌尿道，可引起腹膜炎、泌尿道感染。例如大腸桿菌進(jìn)入腹腔或泌尿道，可引起腹膜炎、泌尿道感染。人體表面的正常菌群，一旦它們進(jìn)入傷口也會引起感染。人體表面的正常菌群，一旦它們進(jìn)入傷口也會引起感染。條件致病菌：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，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?；蛏鷳B(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生改變而引起人類疾病的微生物。 （3）菌群失調(diào)及其常見誘因）菌群失調(diào)及其常見誘因在正常情況下，人體和正常菌群之間以及正常菌群中在正常情況下

30、，人體和正常菌群之間以及正常菌群中各細(xì)菌之間，保持一定的生態(tài)平衡。各細(xì)菌之間，保持一定的生態(tài)平衡。 如果生態(tài)平衡失調(diào)，以至機(jī)體某一部位的正常菌群如果生態(tài)平衡失調(diào)，以至機(jī)體某一部位的正常菌群中各細(xì)菌的比例關(guān)系發(fā)生數(shù)量和位置上的變化，稱中各細(xì)菌的比例關(guān)系發(fā)生數(shù)量和位置上的變化，稱為為菌群失調(diào)菌群失調(diào)。主要是使用抗生素、同位素、激素，患有慢性消耗性主要是使用抗生素、同位素、激素，患有慢性消耗性疾病時腸道、呼吸道、泌尿生殖道的功能失常也是疾病時腸道、呼吸道、泌尿生殖道的功能失常也是重要原因。去除誘因后一般可使菌群復(fù)常，也有長重要原因。去除誘因后一般可使菌群復(fù)常，也有長期失調(diào)難于逆轉(zhuǎn)的情況。期失調(diào)難于逆

31、轉(zhuǎn)的情況。菌群失調(diào)應(yīng)對措施菌群失調(diào)應(yīng)對措施可以通過口服某些活的微生物制劑來治療由于正常菌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（群失調(diào)而導(dǎo)致的腹瀉，例如，含蠟狀芽孢桿菌（B cereus）的）的“促菌生促菌生”，含地衣芽孢桿菌的，含地衣芽孢桿菌的“整腸整腸生生”等，它們都是通過芽孢桿菌的生長，為腸道重等，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的生長繁殖，這類活微生物制劑又稱微生態(tài)制劑微生態(tài)制劑。微生態(tài)制劑一般用于恢復(fù)腸道內(nèi)的正常生

32、態(tài)環(huán)境，微生態(tài)制劑一般用于恢復(fù)腸道內(nèi)的正常生態(tài)環(huán)境，若腸道功能正常，一般不需要服用。若腸道功能正常，一般不需要服用。2、無菌動物和悉生生物、無菌動物和悉生生物種類種類飼養(yǎng)方法飼養(yǎng)方法說明說明附記附記無菌動物無菌動物隔離系統(tǒng)隔離系統(tǒng)以封閉的無菌技術(shù)取得，用現(xiàn)有以封閉的無菌技術(shù)取得，用現(xiàn)有方法方法不能檢出任何微生物和寄生不能檢出任何微生物和寄生蟲蟲的動物。的動物。悉生動物悉生動物隔離系統(tǒng)隔離系統(tǒng)確知所帶的微生物叢確知所帶的微生物叢（植物的和（植物的和動物的）經(jīng)特殊飼養(yǎng)的動物。動物的）經(jīng)特殊飼養(yǎng)的動物。確知所帶有確知所帶有的微生物的微生物無特定病原無特定病原體動物體動物屏障系統(tǒng)屏障系統(tǒng)沒有沒有指定的

33、致病性微生物和寄生指定的致病性微生物和寄生蟲蟲的動物。的動物。確知不帶有確知不帶有的微生物的微生物普通動物普通動物開放系統(tǒng)開放系統(tǒng)不明確不明確所帶的微生物、寄生蟲的所帶的微生物、寄生蟲的動物，稱普通動物，但不得帶有動物，稱普通動物，但不得帶有人畜共患的傳染病病原體。人畜共患的傳染病病原體。對微生物帶對微生物帶有情況不明有情況不明確確3、根際微生物和附生微生物、根際微生物和附生微生物根際微生物：生活在植物根系周圍土壤中的微根際微生物：生活在植物根系周圍土壤中的微生物，為正常菌群，多為生物，為正常菌群，多為G- 細(xì)菌細(xì)菌附生微生物：生活在植物地上部分表面的微生附生微生物：生活在植物地上部分表面的微

34、生物物第二節(jié)第二節(jié) 微生物微生物與生物環(huán)境之間的關(guān)系與生物環(huán)境之間的關(guān)系 在自然界中，各種微生物極在自然界中，各種微生物極少單獨存在，總是較多地少單獨存在，總是較多地聚在一起，也常常與其他聚在一起，也常常與其他生物出現(xiàn)在一個限定的空生物出現(xiàn)在一個限定的空間內(nèi)，它們之間可能發(fā)生間內(nèi)，它們之間可能發(fā)生相互作用，并由此構(gòu)成微相互作用，并由此構(gòu)成微生物以及微生物與其他生生物以及微生物與其他生物間物間非常復(fù)雜而多樣化非常復(fù)雜而多樣化的的關(guān)系。關(guān)系。 1.互生互生2.共生共生3.寄生寄生4.拮抗拮抗5.捕食捕食定義：兩種可以單獨生活的生物，當(dāng)它們生活在一起時，通過定義：兩種可以單獨生活的生物，當(dāng)它們生活在

35、一起時，通過各自的代謝活動而有利于對方，或偏利于一方的生活方式。各自的代謝活動而有利于對方，或偏利于一方的生活方式。：好氧性自生固氮菌與纖維分解菌好氧性自生固氮菌與纖維分解菌：排阻、抑制外來致病菌排阻、抑制外來致病菌提供若干種維生素：如提供若干種維生素：如VB1、B2、B6、B12、VK、煙酸、泛、煙酸、泛酸、生物素、葉酸等酸、生物素、葉酸等產(chǎn)生若干種酶類產(chǎn)生若干種酶類天然混菌培養(yǎng)天然混菌培養(yǎng)純種混菌培養(yǎng)（人為的自覺的混合培養(yǎng)純種混菌培養(yǎng)（人為的自覺的混合培養(yǎng)或混合發(fā)酵技術(shù)或混合發(fā)酵技術(shù)生態(tài)工程）生態(tài)工程）一、互生一、互生混合發(fā)酵舉例混合發(fā)酵舉例vArthrobacter simplex（簡單

36、節(jié)桿菌）和（簡單節(jié)桿菌）和Streptomyces roseochromogenes（玫瑰產(chǎn)色鏈霉菌）混合培養(yǎng)進(jìn)行甾體轉(zhuǎn)化（玫瑰產(chǎn)色鏈霉菌）混合培養(yǎng)進(jìn)行甾體轉(zhuǎn)化vPropionibacterium shermanii（謝氏丙酸桿菌）和（謝氏丙酸桿菌）和Bacillus mesentericus（馬鈴薯芽孢桿菌）或（馬鈴薯芽孢桿菌）或E. coli的混合培養(yǎng)可生產(chǎn)頡氨酸的混合培養(yǎng)可生產(chǎn)頡氨酸vCorynebacterium glutamicum（谷氨酸棒桿菌）和（谷氨酸棒桿菌）和E. coli的混合培養(yǎng)的混合培養(yǎng)可生產(chǎn)組氨酸可生產(chǎn)組氨酸vCellulomonas flavigena（產(chǎn)黃纖維單胞

37、菌）和（產(chǎn)黃纖維單胞菌）和Pseudomonas putida（惡臭假單胞菌）的混合培養(yǎng)可分解（惡臭假單胞菌）的混合培養(yǎng)可分解9798%的預(yù)處理稻草粉，以生產(chǎn)的預(yù)處理稻草粉，以生產(chǎn)單細(xì)胞蛋白單細(xì)胞蛋白vTrichoderma viride（綠色木霉）（綠色木霉）408.2和和Aspergillus oryzae（米曲霉）（米曲霉）3.042混合曲可以提高醬油產(chǎn)率混合曲可以提高醬油產(chǎn)率v將將Aspergillus niger（黑曲霉）和（黑曲霉）和Zymomonas mobilis（運動發(fā)酵單（運動發(fā)酵單胞菌）包埋在海藻酸鈉小球中，可以直接將淀粉漿轉(zhuǎn)化為乙醇胞菌）包埋在海藻酸鈉小球中，可以直接將

38、淀粉漿轉(zhuǎn)化為乙醇混菌發(fā)酵分為同時合作進(jìn)行與序列發(fā)酵兩種，是根據(jù)時間混菌發(fā)酵分為同時合作進(jìn)行與序列發(fā)酵兩種，是根據(jù)時間上的先后與否劃分的。上的先后與否劃分的。二、共生二、共生定義定義：兩種微生物緊密地生活在一起，彼此依賴，相互為對方創(chuàng)造有利的生存：兩種微生物緊密地生活在一起，彼此依賴，相互為對方創(chuàng)造有利的生存條件。條件。特點特點：在生理上相互分工，互換代謝活動的產(chǎn)物；：在生理上相互分工，互換代謝活動的產(chǎn)物； 在組織上形成了新的結(jié)構(gòu)，一旦彼此分離，各自就不能很好地生活。在組織上形成了新的結(jié)構(gòu)，一旦彼此分離，各自就不能很好地生活。：地衣地衣產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸菌株（產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸菌株（S菌株）與產(chǎn)甲烷細(xì)菌（菌株）

39、與產(chǎn)甲烷細(xì)菌（MOH菌株）菌株）：根瘤菌與豆科植物根瘤菌與豆科植物放線菌、藻狀菌、藍(lán)細(xì)菌、分枝桿菌和克雷伯氏菌與一些非豆科植物之間放線菌、藻狀菌、藍(lán)細(xì)菌、分枝桿菌和克雷伯氏菌與一些非豆科植物之間的根瘤的根瘤菌根，特別多見于蘭科、杜鵑科及其它森林樹種菌根，特別多見于蘭科、杜鵑科及其它森林樹種：白蟻、蟑螂與其消化道中的原生動物及其它微生物（外共生生物）白蟻、蟑螂與其消化道中的原生動物及其它微生物（外共生生物）反芻動物與其瘤胃微生物反芻動物與其瘤胃微生物（一）微生物間的共生（一）微生物間的共生典型的例子是典型的例子是地衣地衣。地衣組成：真菌（子囊菌，擔(dān)子菌）、單細(xì)胞藻類地衣組成：真菌（子囊菌，擔(dān)子菌

40、）、單細(xì)胞藻類（綠藻，藍(lán)藻）（綠藻，藍(lán)藻）地衣的結(jié)構(gòu)：形成有固定形態(tài)的葉狀結(jié)構(gòu)，真菌無規(guī)地衣的結(jié)構(gòu)：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，或二者組成一定的則地纏繞藻類細(xì)胞，或二者組成一定的層次排列層次排列。地衣的代謝：地衣中的真菌和藻類已形成特殊形態(tài)的地衣的代謝：地衣中的真菌和藻類已形成特殊形態(tài)的整體了，在生理上相互依存，真菌營異養(yǎng)生活，藻整體了，在生理上相互依存，真菌營異養(yǎng)生活，藻類制造養(yǎng)料，真菌提供水分、無機(jī)鹽供藻類光合作類制造養(yǎng)料，真菌提供水分、無機(jī)鹽供藻類光合作用。用。 （二）微生物與動物共生（二）微生物與動物共生1、微生物與昆蟲的共生：、微生物與昆蟲的共生：外共生：例如

41、白蟻與其腸道內(nèi)的微生物之間的共外共生：例如白蟻與其腸道內(nèi)的微生物之間的共生生食木質(zhì)的白蟻自身并不能分解纖維素，必須依賴食木質(zhì)的白蟻自身并不能分解纖維素，必須依賴腸道內(nèi)共生的原生動物和細(xì)菌通過厭氧發(fā)酵過程腸道內(nèi)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。來分解纖維素。內(nèi)共生：昆蟲與其細(xì)胞內(nèi)的共生性細(xì)菌內(nèi)共生：昆蟲與其細(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，族維生素，使昆蟲能以缺乏維生素的植物為生。使昆蟲能以缺乏維生素的植物為生。2、瘤胃微生物、瘤胃微生物 牛羊等反芻動物，草是主要飼料，但它們本身沒有分牛羊等反芻動物，草是主要飼料，但

42、它們本身沒有分解纖維素的能力，而是靠瘤胃微生物幫助分解，使纖解纖維素的能力，而是靠瘤胃微生物幫助分解，使纖維素變成能被牛羊吸收的糖類。維素變成能被牛羊吸收的糖類。 反芻動物有四個胃，前兩個胃叫瘤胃和網(wǎng)胃，后兩個反芻動物有四個胃，前兩個胃叫瘤胃和網(wǎng)胃，后兩個胃叫瓣胃和皺胃，瘤胃和網(wǎng)胃是草料暫時貯存、分解、胃叫瓣胃和皺胃，瘤胃和網(wǎng)胃是草料暫時貯存、分解、加工的場所，加工的場所，PH5.8-6.8之間，適宜微生物生長，有大之間，適宜微生物生長，有大量的纖維素、淀粉、脂肪分解菌。量的纖維素、淀粉、脂肪分解菌。 當(dāng)草料到達(dá)瘤胃和網(wǎng)胃時，首先是當(dāng)草料到達(dá)瘤胃和網(wǎng)胃時，首先是纖維素菌纖維素菌將纖維素將纖維素

43、分解為纖維二糖、葡萄糖被分解為纖維二糖、葡萄糖被其他微生物其他微生物吸收利用轉(zhuǎn)化，吸收利用轉(zhuǎn)化，產(chǎn)生乳酸，丁酸、脂肪酸等有機(jī)酸和產(chǎn)生乳酸，丁酸、脂肪酸等有機(jī)酸和CO2及及CH4等氣等氣體，前兩個胃沒有消化完的草料進(jìn)入后兩胃，由其分體，前兩個胃沒有消化完的草料進(jìn)入后兩胃，由其分泌蛋白酶消化分解產(chǎn)生氨基酸、維生素等。被泌蛋白酶消化分解產(chǎn)生氨基酸、維生素等。被動物動物體體吸收利用。吸收利用。（二）微生物與植物間的共生體（二）微生物與植物間的共生體1、根瘤根瘤：豆科植物與固氮菌共生、非豆科植物與放：豆科植物與固氮菌共生、非豆科植物與放線線 菌共生菌共生2、菌根菌和植物、菌根菌和植物菌根菌根：有些真菌能

44、夠在一些植物的根上發(fā)育，菌絲體：有些真菌能夠在一些植物的根上發(fā)育，菌絲體著生根的表面或侵入根內(nèi)，形成兩種生物的共生體著生根的表面或侵入根內(nèi)，形成兩種生物的共生體菌根。菌根。能夠與植物共生形成菌根的真菌，稱為能夠與植物共生形成菌根的真菌，稱為菌根菌菌根菌。菌根。菌根菌包括藻狀菌，子囊菌和半知菌。以擔(dān)子菌為最多。菌包括藻狀菌，子囊菌和半知菌。以擔(dān)子菌為最多。能與真菌共生的植物有能與真菌共生的植物有2000種種 。菌根的種類菌根的種類（1）外生菌根）外生菌根：主要分布于木本的喬、灌木；：主要分布于木本的喬、灌木；可形成可形成菌套菌套；或；或哈蒂氏網(wǎng)哈蒂氏網(wǎng)（2）內(nèi)生菌根）內(nèi)生菌根：菌絲體存在于根皮層

45、薄壁細(xì)：菌絲體存在于根皮層薄壁細(xì)胞之間，并且進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部，而在根系較少，胞之間，并且進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部，而在根系較少，因此具內(nèi)生菌根的植物，一般都保留著根毛。因此具內(nèi)生菌根的植物，一般都保留著根毛。 最常見和最重要的是最常見和最重要的是泡囊泡囊-叢枝狀菌根叢枝狀菌根菌根作用菌根作用 幫助植物吸收水分和養(yǎng)料；幫助植物吸收水分和養(yǎng)料； 調(diào)節(jié)植物代謝；調(diào)節(jié)植物代謝； 增強(qiáng)植物抗病能力增強(qiáng)植物抗病能力 三、寄生三、寄生定義定義：一種生物侵入另一種生物體內(nèi)吸取自己所需要的營養(yǎng)物一種生物侵入另一種生物體內(nèi)吸取自己所需要的營養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)行生長繁殖，在一定的條件下對后者造成損害或死亡的質(zhì)進(jìn)行生長繁殖，在一定的條件下對后

46、者造成損害或死亡的現(xiàn)象現(xiàn)象：噬菌體與其宿主之間的關(guān)系噬菌體與其宿主之間的關(guān)系真菌對真菌的寄生真菌對真菌的寄生細(xì)菌或真菌寄生于原生動物細(xì)菌或真菌寄生于原生動物細(xì)菌寄生于細(xì)菌：蛭弧菌寄生于細(xì)菌寄生于細(xì)菌：蛭弧菌寄生于Pseudomonas phaseolicola（棲菜豆假單胞菌）（棲菜豆假單胞菌）：植物病原體植物病原體：各種病原微生物各種病原微生物昆蟲病原菌昆蟲病原菌生物農(nóng)藥生物農(nóng)藥冬蟲夏草冬蟲夏草植物病害植物病害1、植物病害中以真菌病害為主，占、植物病害中以真菌病害為主，占95%擔(dān)子菌綱病原擔(dān)子菌綱病原菌能引起小麥鐵銹病和黑穗病。半知菌類可引起棉菌能引起小麥鐵銹病和黑穗病。半知菌類可引起棉花炭

47、疽病，立枯病，黃萎病，水稻稻瘟病等。藻菌花炭疽病，立枯病，黃萎病，水稻稻瘟病等。藻菌綱可引起馬鈴薯與蕃茄晚疫病。子囊菌綱可引起大綱可引起馬鈴薯與蕃茄晚疫病。子囊菌綱可引起大麥和蘋果白粉病等。麥和蘋果白粉病等。2、細(xì)菌性植物病害占、細(xì)菌性植物病害占3%。大多為無芽孢，具鞭毛。大多為無芽孢，具鞭毛菌。如假單胞桿菌屬，黃桿菌屬，土壤桿菌屬，棒菌。如假單胞桿菌屬，黃桿菌屬，土壤桿菌屬，棒桿菌屬和歐文氏菌屬等，這些病原菌主要從植物氣桿菌屬和歐文氏菌屬等，這些病原菌主要從植物氣孔等自然孔口和傷口侵入植物體內(nèi)，寄生在組織細(xì)孔等自然孔口和傷口侵入植物體內(nèi)，寄生在組織細(xì)胞間或?qū)Ч苤?，引起傳染病害。胞間或?qū)Ч苤校?/p>

48、引起傳染病害。 微生物對人與動物的寄生微生物對人與動物的寄生微生物在人體和動物體內(nèi)寄生引起人與動物的傳染病，微生物在人體和動物體內(nèi)寄生引起人與動物的傳染病，這些微生物稱為這些微生物稱為動物病原微生物動物病原微生物。常見的畜禽傳染病。常見的畜禽傳染病有炭疽病，口蹄疫，豬瘟，雞瘟病等。病原微生物寄有炭疽病，口蹄疫，豬瘟，雞瘟病等。病原微生物寄生在有益的動植物體內(nèi)會給人們造成經(jīng)濟(jì)損失，寄生生在有益的動植物體內(nèi)會給人們造成經(jīng)濟(jì)損失，寄生在有害動物體內(nèi)，則對人類是有益的，可以加以利用。在有害動物體內(nèi)，則對人類是有益的，可以加以利用。如微生物寄生在有害昆蟲體內(nèi)，引起害蟲致病死亡，如微生物寄生在有害昆蟲體內(nèi)

49、，引起害蟲致病死亡，對農(nóng)產(chǎn)品發(fā)展是有利的，昆蟲病原菌包括細(xì)菌真菌病對農(nóng)產(chǎn)品發(fā)展是有利的，昆蟲病原菌包括細(xì)菌真菌病毒等幾類。毒等幾類。 目前利用微生物消滅農(nóng)業(yè)害蟲已成為微生物防治的一目前利用微生物消滅農(nóng)業(yè)害蟲已成為微生物防治的一個重要方面?，F(xiàn)被人們利用的微生物有蘇云金桿菌等個重要方面?，F(xiàn)被人們利用的微生物有蘇云金桿菌等細(xì)菌、白僵菌等真菌及昆蟲病毒等。細(xì)菌、白僵菌等真菌及昆蟲病毒等。 冬蟲夏草冬蟲夏草四、拮抗四、拮抗定義定義：一種微生物生命活動中，通過產(chǎn)生某些代謝產(chǎn)：一種微生物生命活動中，通過產(chǎn)生某些代謝產(chǎn)物或改變環(huán)境條件，能抑制其它微生物的生長繁殖，物或改變環(huán)境條件，能抑制其它微生物的生長繁殖，

50、或毒害殺死其它微生物的現(xiàn)象?；蚨竞⑺榔渌⑸锏默F(xiàn)象。類型類型：1、非特異拮抗關(guān)系、非特異拮抗關(guān)系如乳酸菌能產(chǎn)生乳酸，能抑制腐敗菌的生長，酸菜泡如乳酸菌能產(chǎn)生乳酸，能抑制腐敗菌的生長，酸菜泡菜不易爛就因如此。這種抑制作用沒有特定專一性，菜不易爛就因如此。這種抑制作用沒有特定專一性，對不耐酸的菌都有抑制作用。對不耐酸的菌都有抑制作用。 2、特異拮抗關(guān)系、特異拮抗關(guān)系一種微生物在生命活動中，能產(chǎn)生某種或某類特殊代一種微生物在生命活動中，能產(chǎn)生某種或某類特殊代謝產(chǎn)物，具有選擇性地抑制或殺死其它種微生物。謝產(chǎn)物，具有選擇性地抑制或殺死其它種微生物。前種菌稱為抗生菌，后者稱為敏感菌前種菌稱為抗生菌，后

51、者稱為敏感菌，拮抗性物質(zhì)稱，拮抗性物質(zhì)稱抗生素?？股亍Ｈ缜嗝顾禺a(chǎn)生菌如青霉素產(chǎn)生菌 與病原菌之間關(guān)系。與病原菌之間關(guān)系。定義定義：一種大型的生物直接捕捉、吞食其他：一種大型的生物直接捕捉、吞食其他小型生物來滿足生存需要的現(xiàn)象。小型生物來滿足生存需要的現(xiàn)象。類型：類型：1、原生動物：捕食水、原生動物：捕食水體和土壤中的細(xì)菌，體和土壤中的細(xì)菌，放線菌，真菌的孢子放線菌，真菌的孢子及單細(xì)胞藻類為食及單細(xì)胞藻類為食2、捕食性真菌：捕食、捕食性真菌：捕食線蟲線蟲五、捕食五、捕食v生物圈的繁榮發(fā)展，能量來源主要依賴于太陽，而生物圈的繁榮發(fā)展，能量來源主要依賴于太陽，而元素來源主要依賴于由微生物推動的物質(zhì)

52、循環(huán)。元素來源主要依賴于由微生物推動的物質(zhì)循環(huán)。v地球進(jìn)化可分為：地球進(jìn)化可分為：化學(xué)進(jìn)化化學(xué)進(jìn)化和和生物學(xué)進(jìn)化生物學(xué)進(jìn)化兩個階段。兩個階段。v原始地球大氣的組成：氫化物氣體、水、氨、甲烷、原始地球大氣的組成：氫化物氣體、水、氨、甲烷、硫化氫等。硫化氫等。v原始海洋匯集了地殼表面大量可溶性化合物，成為原始海洋匯集了地殼表面大量可溶性化合物，成為誕生原始生命的搖籃誕生原始生命的搖籃第三節(jié)第三節(jié) 微生物與自然界物質(zhì)循環(huán)微生物與自然界物質(zhì)循環(huán)地球的進(jìn)化地球的進(jìn)化v化學(xué)進(jìn)化化學(xué)進(jìn)化：由無機(jī)小分子生成有機(jī)小分子物質(zhì)由無機(jī)小分子生成有機(jī)小分子物質(zhì)由有機(jī)小分子物質(zhì)形成生物大分子物質(zhì)由有機(jī)小分子物質(zhì)形成生物大

53、分子物質(zhì)由生物大分子組成團(tuán)聚體或微球體形式的多分子體系，并由生物大分子組成團(tuán)聚體或微球體形式的多分子體系，并進(jìn)一步演變?yōu)樵忌M(jìn)一步演變?yōu)樵忌黺生物進(jìn)化生物進(jìn)化單極生態(tài)系統(tǒng)：只存在單一營養(yǎng)類型（單極生態(tài)系統(tǒng)：只存在單一營養(yǎng)類型（異養(yǎng)分解者異養(yǎng)分解者）的生）的生態(tài)系統(tǒng)。態(tài)系統(tǒng)。雙極生態(tài)系統(tǒng)：生態(tài)系統(tǒng)中具備了自養(yǎng)與異養(yǎng)（即合成和雙極生態(tài)系統(tǒng)：生態(tài)系統(tǒng)中具備了自養(yǎng)與異養(yǎng)（即合成和分解）兩個環(huán)節(jié)。自養(yǎng)者是藍(lán)細(xì)菌。分解）兩個環(huán)節(jié)。自養(yǎng)者是藍(lán)細(xì)菌。三極生態(tài)系統(tǒng)：由于不同類型原核生物間發(fā)生內(nèi)共生作用，三極生態(tài)系統(tǒng)：由于不同類型原核生物間發(fā)生內(nèi)共生作用，出現(xiàn)了真核動物細(xì)胞和真核植物細(xì)胞，形成了三極生態(tài)系

54、出現(xiàn)了真核動物細(xì)胞和真核植物細(xì)胞，形成了三極生態(tài)系統(tǒng)。即出現(xiàn)了食物鏈。統(tǒng)。即出現(xiàn)了食物鏈。一、微生物在自然界物質(zhì)循環(huán)中的作用一、微生物在自然界物質(zhì)循環(huán)中的作用1、碳素循環(huán)碳素循環(huán)2、氮素循環(huán)氮素循環(huán)3、硫素循環(huán)硫素循環(huán)4、磷素循環(huán)磷素循環(huán) 第四節(jié)第四節(jié) 微生物與環(huán)境保護(hù)微生物與環(huán)境保護(hù)生物圈內(nèi)的各種物質(zhì)，都是處于不斷地合成，生物圈內(nèi)的各種物質(zhì)，都是處于不斷地合成，分解和轉(zhuǎn)化的動態(tài)平衡狀態(tài)之中。由此組成分解和轉(zhuǎn)化的動態(tài)平衡狀態(tài)之中。由此組成一個自我調(diào)節(jié)，自我維持的一個協(xié)調(diào)整體，一個自我調(diào)節(jié)，自我維持的一個協(xié)調(diào)整體，從而保證了地球上生命的延續(xù)。從而保證了地球上生命的延續(xù)。v但是當(dāng)人們違背了自然界的

55、生態(tài)平衡規(guī)律，將糞便、但是當(dāng)人們違背了自然界的生態(tài)平衡規(guī)律，將糞便、垃圾、污水等生活廢棄物和工業(yè)生產(chǎn)所形成的垃圾、污水等生活廢棄物和工業(yè)生產(chǎn)所形成的“三三廢廢”及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的使用的農(nóng)藥殘留物等，大量排及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的使用的農(nóng)藥殘留物等，大量排入環(huán)境中，這些物質(zhì)超過了環(huán)境所能耐受的容納量，入環(huán)境中，這些物質(zhì)超過了環(huán)境所能耐受的容納量，就破壞了自然界的生態(tài)平衡，其結(jié)果造成環(huán)境污染。就破壞了自然界的生態(tài)平衡，其結(jié)果造成環(huán)境污染。v 這樣不僅危及國民經(jīng)濟(jì)，而且對人類健康有嚴(yán)重危這樣不僅危及國民經(jīng)濟(jì)，而且對人類健康有嚴(yán)重危脅，甚至影響到子孫后代的繁衍昌盛。因此保護(hù)環(huán)脅，甚至影響到子孫后代的繁衍昌盛。因此保

56、護(hù)環(huán)境已成為人們?nèi)找骊P(guān)心的重大問題。境已成為人們?nèi)找骊P(guān)心的重大問題。一、水體的污染一、水體的污染水資源污染日益嚴(yán)重水資源污染日益嚴(yán)重富營養(yǎng)化富營養(yǎng)化水體中氮、磷等元素含量過高而引起水體表層的藍(lán)細(xì)水體中氮、磷等元素含量過高而引起水體表層的藍(lán)細(xì)菌和藻類過度生長繁殖。菌和藻類過度生長繁殖。水華：淡水水體中的富營養(yǎng)化水華：淡水水體中的富營養(yǎng)化赤潮：咸水水體中的富營養(yǎng)化赤潮：咸水水體中的富營養(yǎng)化二、用微生物處理污水二、用微生物處理污水幾個基本概念：幾個基本概念：BOD即生化需氧量，是水中有機(jī)物含量的一個指標(biāo)。一般指即生化需氧量，是水中有機(jī)物含量的一個指標(biāo)。一般指1L污水或待測水樣中所含的一部分易氧化的有

57、機(jī)物，當(dāng)微生物污水或待測水樣中所含的一部分易氧化的有機(jī)物，當(dāng)微生物對其氧化、分解時，所消耗的水中的溶解氧的毫克數(shù)。常用對其氧化、分解時，所消耗的水中的溶解氧的毫克數(shù)。常用BOD5表示。表示。BOD5（biological oxygen demand）：五日生化需氧量。表示）：五日生化需氧量。表示水中有機(jī)物含量的間接指標(biāo)。一般指在水中有機(jī)物含量的間接指標(biāo)。一般指在20下，下，1L污水中所污水中所含的有機(jī)物（主要是有機(jī)碳源），在進(jìn)行微生物氧化時，含的有機(jī)物（主要是有機(jī)碳源），在進(jìn)行微生物氧化時，5日內(nèi)所消耗的分子氧的毫克數(shù)（或日內(nèi)所消耗的分子氧的毫克數(shù)（或ppm數(shù)）。數(shù)）。COD（chemical

58、 oxygen demand）：即化學(xué)需氧量。使用強(qiáng)氧）：即化學(xué)需氧量。使用強(qiáng)氧化劑使化劑使1L污水中的有機(jī)物質(zhì)迅速進(jìn)行化學(xué)氧化時所消耗氧的污水中的有機(jī)物質(zhì)迅速進(jìn)行化學(xué)氧化時所消耗氧的毫克數(shù)。實際上許多無機(jī)物也能被氧化而影響毫克數(shù)。實際上許多無機(jī)物也能被氧化而影響COD值。值。COD能在短時間內(nèi)測得，有利于指導(dǎo)現(xiàn)場操作。常用的氧化能在短時間內(nèi)測得，有利于指導(dǎo)現(xiàn)場操作。常用的氧化劑是劑是K2Cr2O7，測得為，測得為CODCr。厭氧發(fā)酵厭氧發(fā)酵1、微生物處理污水的原理、微生物處理污水的原理污水（高污水（高BOD)分層分層多種微生物群體多種微生物群體O2氣體：氣體：CO2,NH3,H2S,CH4,

59、H2,CO等等清水：含清水：含SO42-,NO3-,PO43-等無機(jī)等無機(jī)離子離子殘渣殘渣 沼氣沼氣廢渣廢渣2、污水處理的方法和裝置、污水處理的方法和裝置污水處理裝置污水處理裝置節(jié)能型節(jié)能型氧化塘法氧化塘法灑水濾床法灑水濾床法耗能型耗能型活性污泥法活性污泥法生物膜法生物膜法推流式曝氣法推流式曝氣法完全混合曝氣法完全混合曝氣法生物轉(zhuǎn)盤法生物轉(zhuǎn)盤法塔式濾池法塔式濾池法產(chǎn)能型：厭氧消化法（即沼氣發(fā)酵）產(chǎn)能型：厭氧消化法（即沼氣發(fā)酵）北京高碑店污水處理廠活性污泥法活性污泥法活性污泥：活性污泥：由細(xì)菌、微型動物為主的微生物與懸浮物由細(xì)菌、微型動物為主的微生物與懸浮物質(zhì)、膠體物質(zhì)混雜在一起形成的具有很強(qiáng)質(zhì)

60、、膠體物質(zhì)混雜在一起形成的具有很強(qiáng)吸附分解有機(jī)物的能力和良好的沉降性能吸附分解有機(jī)物的能力和良好的沉降性能的絮狀體顆粒。的絮狀體顆粒。 （活性污泥法）（活性污泥法）曝曝氣池氣池活性污泥的基本特性活性污泥的基本特性 組成：組成：有機(jī)和無機(jī)的固體有機(jī)和無機(jī)的固體好氧微生物好氧微生物兼性厭氧微生物兼性厭氧微生物專性厭氧微生物專性厭氧微生物絮狀體或絨粒絮狀體或絨粒曝曝氣氣法法性質(zhì)：性質(zhì)：含水率含水率99%99%具沉降性；具沉降性；具生物活性具生物活性絮體大小為絮體大小為0.02-0.2mm0.02-0.2mm具一定具一定pHpH緩沖能力緩沖能力生生物物轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)盤盤法法 好氧菌的降解作用好氧菌的降解作用 原