清華大學(xué)微生物學(xué)第八章微生物的生態(tài)1

1、一、生態(tài)學(xué)的概念一、生態(tài)學(xué)的概念 生態(tài)學(xué)是一門研究生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及其與生態(tài)學(xué)是一門研究生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及其與與環(huán)境系統(tǒng)間相互作用規(guī)律的科學(xué)與環(huán)境系統(tǒng)間相互作用規(guī)律的科學(xué)二、什么是微生物生態(tài)學(xué)二、什么是微生物生態(tài)學(xué) 微生物生態(tài)學(xué)是生態(tài)學(xué)的一個(gè)分支，它的微生物生態(tài)學(xué)是生態(tài)學(xué)的一個(gè)分支，它的研究對(duì)象是微生物群體與其周圍生物和非生物研究對(duì)象是微生物群體與其周圍生物和非生物環(huán)境條件間相互作用的規(guī)律。環(huán)境條件間相互作用的規(guī)律。生命科學(xué)研究領(lǐng)域中，從宏觀到微觀一般可分生命科學(xué)研究領(lǐng)域中，從宏觀到微觀一般可分1010個(gè)層次：個(gè)層次：生物圈（生物圈（biospherebiosphere）、生態(tài)系統(tǒng)）、生態(tài)系統(tǒng)（eco

2、systemecosystem）、群落（）、群落（communitycommunity）、種群）、種群（populationpopulation）、）、個(gè)體（個(gè)體（individualindividual）、器官）、器官（organorgan）、組織（）、組織（tissuetissue）、細(xì)胞（）、細(xì)胞（cellcell）、）、細(xì)胞器（細(xì)胞器（organelleorganelle）、分子（）、分子（moleculemolecule），其），其中前中前4 4個(gè)客觀層次都是生態(tài)學(xué)的研究范圍。個(gè)客觀層次都是生態(tài)學(xué)的研究范圍。微生物群落種群：種群：具有相似特性和生活在一定空間內(nèi)的具有相似特性和生活在一

3、定空間內(nèi)的同種個(gè)體群，種群是組成群落的基本部分。同種個(gè)體群，種群是組成群落的基本部分。群落：群落：一定區(qū)域內(nèi)或一定生境中各種生物種一定區(qū)域內(nèi)或一定生境中各種生物種群相互松散結(jié)合的一種結(jié)構(gòu)和功能單位。群相互松散結(jié)合的一種結(jié)構(gòu)和功能單位。學(xué)習(xí)本章的意義是什么？學(xué)習(xí)本章的意義是什么？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)第二節(jié)第二節(jié)微生物與生物環(huán)境間的關(guān)系微生物與生物環(huán)境間的關(guān)系第三節(jié)第三節(jié) 微生物的地球化學(xué)作用微生物的地球化學(xué)作用第四節(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)土壤和地層中的微生物水體中的微生物空氣中的微生物工農(nóng)業(yè)產(chǎn)品上的微生物第一節(jié)

4、、微生物在自然界中的分布與菌種資源的開發(fā)極端環(huán)境下的微生物生物體內(nèi)外的正常菌群一、微生物在自然界中的分布（一）土壤和地層中的微生物（一）土壤和地層中的微生物土壤土壤是微生物良好的生活環(huán)境是微生物的大本營(yíng)是微生物的大本營(yíng)是最豐富的菌種資源庫(kù)是最豐富的菌種資源庫(kù)1 1、為微生物提供了良好的源、源、能源。、為微生物提供了良好的源、源、能源。2 2、為微生物提供有機(jī)物、無機(jī)鹽、微量元素。、為微生物提供有機(jī)物、無機(jī)鹽、微量元素。4 4、土壤值范圍、土壤值范圍5.55.58.58.5之間。之間。5 5、溫度、季節(jié)與晝夜溫差不大。、溫度、季節(jié)與晝夜溫差不大。6 6、土壤顆粒空隙間充滿著空氣和水分。、土壤顆粒

5、空隙間充滿著空氣和水分。7 7、適宜的滲透壓。、適宜的滲透壓。3 3、滿足了微生物對(duì)水分的要求。、滿足了微生物對(duì)水分的要求。 表表 農(nóng)田土壤上層農(nóng)田土壤上層15cm15cm處微生物數(shù)量和生物量處微生物數(shù)量和生物量微微 生生 物物土壤中的數(shù)量土壤中的數(shù)量( (個(gè)個(gè)/g)/g) 生物量（生物量（g/mg/m2 2）細(xì)菌細(xì)菌放線菌放線菌真菌真菌藻類藻類原生動(dòng)物原生動(dòng)物9.89.810107 72.02.010106 61.21.210102 22.52.520204 43.03.010104 416016016016020020032328 8地層深處的微生物地層深處的微生物2800米地下的嗜金微生

6、物米地下的嗜金微生物1.不同水體中的微生物種類（二）水體中的微生物2.水體的自凈作用3.飲用水的微生物學(xué)標(biāo)準(zhǔn)清水型水生微生物清水型水生微生物潔凈湖泊和水庫(kù)，微生物數(shù)量少(10-103/ml)，以化能自養(yǎng)型和光能自養(yǎng)型微生物為主，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(dòng)物常在水面生長(zhǎng)，數(shù)量較少。以上微生物種類可以認(rèn)為是水中的“土著”菌群。清水型水生微生物清水型水生微生物根據(jù)微生物對(duì)水生環(huán)境中的營(yíng)養(yǎng)要求，將其分為三類：貧營(yíng)養(yǎng)細(xì)菌（1-15mgC/L）、兼性貧營(yíng)養(yǎng)細(xì)菌（指一些在富營(yíng)養(yǎng)培養(yǎng)基中經(jīng)反復(fù)培養(yǎng)后也能適應(yīng)并生長(zhǎng)的貧營(yíng)養(yǎng)細(xì)菌）、

7、富營(yíng)養(yǎng)細(xì)菌（10gC/L）v 類型及環(huán)境情況：流經(jīng)城市的河水、港口附近的海水、滯留的池水、陰溝水；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。v 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)菌和原生動(dòng)物大量繁殖，每毫升污水的微生物含量達(dá)到107108個(gè)；類群：革蘭氏陰性無芽孢桿菌，纖毛蟲類、鞭毛蟲類和根足蟲類等原生動(dòng)物，還有一些隨人畜排泄物和病體污物進(jìn)入水體的動(dòng)植物致病菌v 繁殖及后果：通常因水體環(huán)境中的營(yíng)養(yǎng)等條件不能滿足其生長(zhǎng)繁殖的要求，加上周圍其它微生物的競(jìng)爭(zhēng)和拮抗關(guān)系，一般難以長(zhǎng)期生存，但由于水體的流動(dòng)，也會(huì)造成病原菌的傳播甚至疾病的流行。腐敗

8、型水生微生物腐敗型水生微生物海水中的微生物平均含鹽量：3.5%，密度大、滲透壓高、冰點(diǎn)低。微生物組成：多數(shù)為革蘭氏陰性菌、多嗜鹽、河口處有耐鹽菌；形態(tài)：多有鞭毛，常見多形性、可變?yōu)榍蛐?、弧形、絲狀及螺旋狀，個(gè)體小；生理：兼性厭氧，生長(zhǎng)慢，能在低營(yíng)養(yǎng)下生活，常產(chǎn)色素，分解蛋白質(zhì)能力強(qiáng)，解糖能力低，多嗜冷，對(duì)熱敏感；分布：不均勻，與水深成反比，010米少；1050米呈上升變化；50米以下數(shù)量減少；海底沉積物上多；常見菌種：假單孢菌、弧菌、螺菌、無色桿菌、黃桿菌2. 水的自凈作用水的自凈作用q污水中的微生物在污水環(huán)境中大量繁殖，污水中的微生物在污水環(huán)境中大量繁殖，逐漸把水中的有機(jī)物分解成簡(jiǎn)單的無機(jī)物

9、，逐漸把水中的有機(jī)物分解成簡(jiǎn)單的無機(jī)物，同時(shí)它們的數(shù)量隨之減少，污水也就逐步同時(shí)它們的數(shù)量隨之減少，污水也就逐步凈化變清。凈化變清。q在自然水體尤其是快速流動(dòng)的水中，存在在自然水體尤其是快速流動(dòng)的水中，存在著對(duì)有機(jī)或無機(jī)污染物的自凈作用。其原著對(duì)有機(jī)或無機(jī)污染物的自凈作用。其原因是多方面的，有稀釋、沉降、吸附等物因是多方面的，有稀釋、沉降、吸附等物理作用，更重要的是各種生物學(xué)和生物化理作用，更重要的是各種生物學(xué)和生物化學(xué)作用，這種作用稱為學(xué)作用，這種作用稱為水的自凈作用水的自凈作用。是。是流水不腐的原因。流水不腐的原因。細(xì)菌總數(shù)不得超過：100個(gè)/毫升 飲用水消毒常用方法：大腸菌群指數(shù)不得超過

10、：3個(gè)/升 3. 飲用水微生物指標(biāo)加入液態(tài)氯或次氯酸鹽q水源的飲用價(jià)值：良好的飲用水細(xì)菌含量應(yīng)在100個(gè)/ml以下，當(dāng)超過500個(gè)/ml時(shí)，即不適合作為飲用水。更重要的是水中的微生物種類，一般用大腸菌群數(shù)作為是否含有病原菌的指標(biāo)。3. 飲用水微生物指標(biāo)q大腸菌群：大腸菌群：并非細(xì)菌學(xué)分類命名，而是衛(wèi)生細(xì)菌領(lǐng)域的用并非細(xì)菌學(xué)分類命名，而是衛(wèi)生細(xì)菌領(lǐng)域的用語(yǔ)，它不代表某一個(gè)或某一屬細(xì)菌，而指的是語(yǔ)，它不代表某一個(gè)或某一屬細(xì)菌，而指的是具有某些特性的一組與具有某些特性的一組與糞便糞便污染有關(guān)的細(xì)菌，污染有關(guān)的細(xì)菌，這些細(xì)菌在生化及血清學(xué)方面并非完全一致，這些細(xì)菌在生化及血清學(xué)方面并非完全一致，其定義

11、為：需氧及兼性厭氧、在其定義為：需氧及兼性厭氧、在37能分解能分解乳糖產(chǎn)酸產(chǎn)氣的革蘭氏陰性無芽胞桿菌。一般乳糖產(chǎn)酸產(chǎn)氣的革蘭氏陰性無芽胞桿菌。一般認(rèn)為該菌群細(xì)菌可包括認(rèn)為該菌群細(xì)菌可包括大腸埃希氏菌大腸埃希氏菌、檸檬酸、檸檬酸桿菌、產(chǎn)氣克雷白氏菌和陰溝腸桿菌等。桿菌、產(chǎn)氣克雷白氏菌和陰溝腸桿菌等。 空氣干燥，不利于微生物生命活動(dòng)，不是微生物生長(zhǎng)繁殖的場(chǎng)所但卻飄浮著相當(dāng)數(shù)量的微生物，來自地面、動(dòng)植物、塵土。（三）空氣中的微生物城市街道、醫(yī)院、畜舍等公共場(chǎng)所空氣中含量高；森林、海洋、高緯度地帶的空氣中微生物含量很少。表表8 83 3不同地點(diǎn)空氣中的微生物數(shù)量不同地點(diǎn)空氣中的微生物數(shù)量地 點(diǎn)微生物數(shù)

12、量（個(gè)/3空氣）北極(北緯80)0海洋上空1-2市區(qū)公園200城市公園5,000宿 舍2,000畜 舍1,000,000-2,000,000微生物在空氣中只能短時(shí)間停留，就要落地，大部分死亡，包括一些人體病原菌。但結(jié)核、白喉，炭疽等桿菌和肺炎雙球菌、葡萄球菌、流或病毒、脊髓灰質(zhì)炎病毒抗性比較強(qiáng)。能傳染疾病。微生物在空氣傳播的距離是無限的，因而其分布是世界性的。 空氣中的微生物的數(shù)量是大氣污染程度的標(biāo)志之一（四）工農(nóng)業(yè)產(chǎn)品上的微生物2.食品上的微生物1.工業(yè)產(chǎn)品的霉腐3.農(nóng)產(chǎn)品的微生物1.工業(yè)產(chǎn)品的霉腐腐蝕木材：擔(dān)子菌類、多孔目、多孔菌、層孔菌腐蝕金屬：鐵細(xì)菌、細(xì)菌腐蝕紡織品：細(xì)菌、霉菌霉腐微生

13、物學(xué)霉腐微生物學(xué)o定義：工農(nóng)業(yè)產(chǎn)品的劣化主要是霉變與腐爛，定義：工農(nóng)業(yè)產(chǎn)品的劣化主要是霉變與腐爛，故研究危害各種工農(nóng)業(yè)產(chǎn)品的微生物種類、分故研究危害各種工農(nóng)業(yè)產(chǎn)品的微生物種類、分布、作用機(jī)理以及如何防治其危害的科學(xué)。布、作用機(jī)理以及如何防治其危害的科學(xué)。霉腐微生物學(xué)霉腐微生物學(xué)o霉腐微生物的作用機(jī)理：通過微生物酶系分霉腐微生物的作用機(jī)理：通過微生物酶系分解各種工農(nóng)業(yè)產(chǎn)品中的相應(yīng)組分產(chǎn)生危害；在解各種工農(nóng)業(yè)產(chǎn)品中的相應(yīng)組分產(chǎn)生危害；在礦物油中生長(zhǎng)，不僅因大量菌體阻塞機(jī)件，代礦物油中生長(zhǎng)，不僅因大量菌體阻塞機(jī)件，代謝產(chǎn)物會(huì)腐蝕金屬器件；硫細(xì)菌、鐵細(xì)菌和硫謝產(chǎn)物會(huì)腐蝕金屬器件；硫細(xì)菌、鐵細(xì)菌和硫酸鹽

14、還原菌會(huì)對(duì)金屬制品、管道和船體外殼等酸鹽還原菌會(huì)對(duì)金屬制品、管道和船體外殼等產(chǎn)生腐蝕；菌體和代謝物屬于電解質(zhì)，對(duì)電訊、產(chǎn)生腐蝕；菌體和代謝物屬于電解質(zhì)，對(duì)電訊、電機(jī)器材等會(huì)危及其電學(xué)性能；有些霉菌分泌電機(jī)器材等會(huì)危及其電學(xué)性能；有些霉菌分泌的有機(jī)酸能腐蝕玻璃以致嚴(yán)重降低光學(xué)儀器的的有機(jī)酸能腐蝕玻璃以致嚴(yán)重降低光學(xué)儀器的性能；煙葉、中藥材、化妝品建材、圖書、文性能；煙葉、中藥材、化妝品建材、圖書、文物、檔案、藝術(shù)品、生物標(biāo)本。物、檔案、藝術(shù)品、生物標(biāo)本。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（de

15、cay）泛指在好氧條件下微生物酶解有機(jī)）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）主要指由細(xì)菌或酵母菌引起的使物體變軟、發(fā)臭性的劣化或酵母菌引起的使物體變軟、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）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、破壞性劣細(xì)菌或硫細(xì)菌引起的金屬材料的侵蝕、破壞性劣化化變質(zhì)（變質(zhì)（deterioration）指由各種生物或非生物因素）指

16、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)象引起的工農(nóng)業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量下降的現(xiàn)象鮮肉：假單胞桿菌鮮肉：假單胞桿菌, ,大腸桿菌大腸桿菌, ,球菌球菌, ,腸球菌腸球菌蛋類：環(huán)境中細(xì)菌、霉菌可進(jìn)入蛋殼使蛋變臭蛋類：環(huán)境中細(xì)菌、霉菌可進(jìn)入蛋殼使蛋變臭菜果：細(xì)菌、真菌、病毒、酵母菌菜果：細(xì)菌、真菌、病毒、酵母菌魚魚 ：水體中的微生物類群：水體中的微生物類群2.食品中的微生物罐頭食品是人仍然用來長(zhǎng)期保存食品的一種方罐頭食品是人仍然用來長(zhǎng)期保存食品的一種方法，主要通過密封如熱殺死微生物，即可長(zhǎng)期法，主要通過密封如熱殺死微生物，即可長(zhǎng)期保存，但有些耐熱的芽孢桿菌，芽孢梭菌能形保存，但有些耐熱的芽孢桿菌，

17、芽孢梭菌能形成芽孢，引起罐頭變質(zhì)。成芽孢，引起罐頭變質(zhì)。所貯糧食含水量低于造成低溫缺氧環(huán)境（密閉）使用防霉化學(xué)藥劑防止糧食污染霉變的辦法是黃黃曲霉曲霉毒素（毒素（AFT）是一類化學(xué)結(jié)構(gòu)類似的）是一類化學(xué)結(jié)構(gòu)類似的化合物化合物，均為二氫呋喃香豆素的衍生物。黃曲霉毒素是主要由均為二氫呋喃香豆素的衍生物。黃曲霉毒素是主要由黃曲霉黃曲霉 (aspergillus flavus) 寄生曲霉寄生曲霉 (a.parasiticus) 產(chǎn)生的產(chǎn)生的次生代謝產(chǎn)物次生代謝產(chǎn)物，在濕熱地區(qū)食，在濕熱地區(qū)食品和品和飼料飼料中出現(xiàn)黃曲霉毒素的機(jī)率最高。中出現(xiàn)黃曲霉毒素的機(jī)率最高。3.農(nóng)產(chǎn)品中的微生物B1是最危險(xiǎn)的致癌物

18、，經(jīng)常在玉米，花生，是最危險(xiǎn)的致癌物，經(jīng)常在玉米，花生，棉花種子，一些干果中常能檢測(cè)到。棉花種子，一些干果中常能檢測(cè)到。 以花生和玉米污染最嚴(yán)重。以花生和玉米污染最嚴(yán)重。純品為無色結(jié)晶純品為無色結(jié)晶,耐高溫耐高溫,黃曲霉毒素黃曲霉毒素B1的的分解分解溫度溫度為為268 3.農(nóng)產(chǎn)品中的微生物黃曲霉毒素黃曲霉毒素Bl的半數(shù)致死量為的半數(shù)致死量為0.36毫克毫克/公斤體公斤體重重,屬特劇毒的屬特劇毒的毒物毒物范圍范圍(動(dòng)物半數(shù)致死量動(dòng)物半數(shù)致死量9090嗜熱機(jī)制嗜熱機(jī)制-嗜熱菌之所以耐熱，主要是其結(jié)構(gòu)及生理上具有一定特點(diǎn)。近年來，對(duì)其嗜熱機(jī)制進(jìn)行了分子水平的研究，可歸納為以下4種假說。（1 1）類脂

19、的敏感作用）類脂的敏感作用 嗜熱菌細(xì)胞質(zhì)膜的化學(xué)成分，隨環(huán)境溫度的升高不僅類脂總含量增加， 而且細(xì)胞中的高熔點(diǎn)飽和脂肪酸也增加，即長(zhǎng)鏈飽和脂肪酸增加，而不飽和脂肪酸減少。因此，嗜熱菌在高溫下能維持膜的功能，能較好地生存。（2 2）重要代謝產(chǎn)物的迅速再合成）重要代謝產(chǎn)物的迅速再合成 嗜熱菌中tRNAr的周轉(zhuǎn)率大于中溫菌的周轉(zhuǎn)率 ，核酸中的GC含量也比中溫菌高。（3 3）大分子的熱穩(wěn)定性）大分子的熱穩(wěn)定性-嗜熱菌的酶和蛋白質(zhì)比中溫菌的酶和蛋白質(zhì)具有較高的熱穩(wěn)定性。 （4 4）蛋白質(zhì)合成系統(tǒng)的熱穩(wěn)定性）蛋白質(zhì)合成系統(tǒng)的熱穩(wěn)定性-嗜熱菌的核糖體比中溫菌的核糖體抗熱性高。 2 2高鹽環(huán)境中的微生物高鹽環(huán)

20、境中的微生物 高鹽環(huán)境高鹽環(huán)境-鹽湖、鹽池和鹽腌制的食品等鹽湖、鹽池和鹽腌制的食品等是常見的高鹽環(huán)境。通常把能在含鹽量高于是常見的高鹽環(huán)境。通常把能在含鹽量高于的環(huán)境中生長(zhǎng)的微生物稱為極端嗜鹽菌，的環(huán)境中生長(zhǎng)的微生物稱為極端嗜鹽菌，常見的種類有鹽細(xì)菌屬和鹽球菌屬常見的種類有鹽細(xì)菌屬和鹽球菌屬( (表表9-5)9-5)。 表表9-5 9-5 微生物的不同嗜鹽類群微生物的不同嗜鹽類群嗜 鹽 類 群最適生長(zhǎng)鹽濃(NaC1)實(shí) 例非嗜鹽微生物0.2mol/L淡水微生物弱嗜鹽微生物0.2-0.5mol/L大多數(shù)海洋微生物中等嗜鹽微生物0.5-2.5mol/L某些細(xì)菌和藻類極端嗜鹽微生物2.5-5.2mo

21、l/L鹽桿菌和鹽球菌耐鹽微生物耐受范圍0.2-2.5mol/L金黃色葡萄球菌和其他葡萄球菌，耐鹽酵母菌等2 2高鹽環(huán)境中的微生物高鹽環(huán)境中的微生物 耐鹽機(jī)理：耐鹽機(jī)理： 嗜鹽菌具有能適應(yīng)高鹽環(huán)境的細(xì)菌結(jié)構(gòu)嗜鹽菌具有能適應(yīng)高鹽環(huán)境的細(xì)菌結(jié)構(gòu)和離子濃度。嗜和離子濃度。嗜 鹽菌有選擇性地吸收鹽菌有選擇性地吸收K K排出排出NaNa的能力，細(xì)胞內(nèi)的高濃度的能力，細(xì)胞內(nèi)的高濃度K K既可以防止既可以防止原生質(zhì)脫水原生質(zhì)脫水 ，又能維持酶和蛋白質(zhì)等的活性，又能維持酶和蛋白質(zhì)等的活性; ; 有嗜鹽的酶有嗜鹽的酶; ; 光合鹽桿菌的細(xì)胞質(zhì)膜上含有菌視紫素光合鹽桿菌的細(xì)胞質(zhì)膜上含有菌視紫素 ，能利用光能造成膜內(nèi)

22、外能利用光能造成膜內(nèi)外H H的濃度梯度并藉以的濃度梯度并藉以產(chǎn)生產(chǎn)生ATPATP和向細(xì)胞外排出和向細(xì)胞外排出NaNa。 3 3高壓環(huán)境中的微生物高壓環(huán)境中的微生物 自然界的高壓環(huán)境主要存在于深海中，多數(shù)海洋底部的壓力在100個(gè)大氣壓以上，最深處約為1100個(gè)大氣壓。研究表明從常壓環(huán)境中分離的多數(shù)微生物在200-600個(gè)大氣壓的高壓環(huán)境 中將受到抑制或死亡，高壓條件主要抑制常壓微生物細(xì)胞蛋白質(zhì)合成、質(zhì)膜上物質(zhì)和能量的傳遞及酶的代謝活性。高壓環(huán)境中生長(zhǎng)的主要是細(xì)菌，如分離自深海淤泥的耐壓假單胞菌，生長(zhǎng)十分遲緩，代時(shí)為33天。 3 3高壓環(huán)境中的微生物高壓環(huán)境中的微生物3類嗜壓菌及其生長(zhǎng)靜水壓（大氣

23、壓數(shù)）類型最低生長(zhǎng)壓 最適生長(zhǎng)壓 最高生長(zhǎng)壓耐壓菌未測(cè)1-100500嗜壓菌1400-500700極端嗜壓菌 400700-80010354.嗜冷微生物（psychrophiles）5.嗜酸微生物（acidophiles）6.嗜堿微生物（alkalinophiles）7.嗜酸微生物（acidophiles）8.抗輻射微生物其他極端環(huán)境的微生物正常菌群：生活在健康動(dòng)物各部位，數(shù)量大，種類較穩(wěn)定且一般是有益無害的微生物，稱為正常菌群。正常菌群與人體的關(guān)系：一般能維持平衡，菌群內(nèi)部的各種微生物之間，也是相互制約而維持相對(duì)穩(wěn)定。（六）生物體內(nèi)外的正常菌群 變化情況：正常菌群是相對(duì)的、可變的、有條件的。

24、機(jī)體防御機(jī)能減弱時(shí)，一部分正常菌群會(huì)成為病原微生物；正常菌群在非正常部位時(shí)也可引起疾??；由于外界因素的影響，破壞了各種微生物之間的相互制約關(guān)系，正常菌群也會(huì)引起疾?。ň菏д{(diào)癥）。益生制劑：一類分離自正常菌群，以高含益生制劑：一類分離自正常菌群，以高含量活菌為主體，一般以口服或粘膜途徑投量活菌為主體，一般以口服或粘膜途徑投入，有助于改善宿主特定部位微生態(tài)平衡入，有助于改善宿主特定部位微生態(tài)平衡并兼有若干其他有益生理活性的生物制劑。并兼有若干其他有益生理活性的生物制劑。藥物類型：干粉劑，活菌膠囊，微膠囊藥物類型：干粉劑，活菌膠囊，微膠囊益生元：一類人體不能消化吸收的低聚糖益生元：一類人體不能消化

25、吸收的低聚糖類食物成分。進(jìn)入腸道后促進(jìn)益生菌的繁類食物成分。進(jìn)入腸道后促進(jìn)益生菌的繁殖，調(diào)節(jié)腸道微生態(tài)平衡。殖，調(diào)節(jié)腸道微生態(tài)平衡。3.根際微生物和附生微生物（1）根際微生物：生活在根系鄰近土壤，依）根際微生物：生活在根系鄰近土壤，依賴根系的分泌物，外滲物和脫落細(xì)胞而生賴根系的分泌物，外滲物和脫落細(xì)胞而生長(zhǎng)，一般對(duì)植物發(fā)揮有益作用長(zhǎng)，一般對(duì)植物發(fā)揮有益作用的正常菌群，稱為的正常菌群，稱為。又稱根圈微生物。又稱根圈微生物。3.根際微生物和附生微生物（1）附生微生物：生活在植物地上部分表面，）附生微生物：生活在植物地上部分表面，主要借植物外滲物質(zhì)或分泌物質(zhì)為營(yíng)養(yǎng)的主要借植物外滲物質(zhì)或分泌物質(zhì)為營(yíng)養(yǎng)

26、的為微生物稱為為微生物稱為。主要為葉面微生物。主要為葉面微生物。二、菌種資源的開發(fā) 至今已經(jīng)研究和記載的微生物約至今已經(jīng)研究和記載的微生物約5%。 分離微生物的一般步驟分離微生物的一般步驟:采集樣品采集樣品 富集培養(yǎng)富集培養(yǎng) 純種分離純種分離 性能測(cè)定性能測(cè)定 菌種保藏菌種保藏互生 共生竟?fàn)?寄生 捕食 第二節(jié) 微生物與生物環(huán)境間的關(guān)系一、互生 兩種生物可以獨(dú)立生活。也可以形成松散的聯(lián)合，對(duì)一方有利，或雙方都有利。微生物間的互生關(guān)系微生物與高等植物之間的互生關(guān)系微生物與人及動(dòng)物間的互生關(guān)系 固氮菌纖維素分解菌 固氮碳源根際微生物與高等植物：高等植物為微生物提供所需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，植物發(fā)達(dá)的根系改善

27、了土壤結(jié)構(gòu)，水分和空氣條件，有利于微生物的生長(zhǎng)。如:1.洋蔥伯克霍爾德氏菌是首個(gè)人與植物共患病的病原菌2.安氏紫衫霉可生產(chǎn)紫杉醇（二）微生物與高等植物之間的互生關(guān)系 -植物內(nèi)生菌微生物與高等植物之間的互生關(guān)系微生物與人及動(dòng)物間的互生關(guān)系（四）互生與混菌培養(yǎng)（四）互生與混菌培養(yǎng)混菌培養(yǎng)，又稱混合培養(yǎng)，混合發(fā)酵?；炀囵B(yǎng)，又稱混合培養(yǎng)，混合發(fā)酵。最常見：酸奶的制作最常見：酸奶的制作微生物與高等植物之間的互生關(guān)系微生物與人及動(dòng)物間的互生關(guān)系（四）互生與混菌培養(yǎng)（四）互生與混菌培養(yǎng)混菌培養(yǎng)形式：混菌培養(yǎng)形式：聯(lián)合混菌培養(yǎng)（雙菌同時(shí)培養(yǎng)）聯(lián)合混菌培養(yǎng)（雙菌同時(shí)培養(yǎng)）序列混菌培養(yǎng)（甲乙兩菌先后培養(yǎng)）序列混

28、菌培養(yǎng)（甲乙兩菌先后培養(yǎng)）共固定化細(xì)胞混菌培養(yǎng)共固定化細(xì)胞混菌培養(yǎng)（甲乙兩菌混在一起制成固定化細(xì)胞）（甲乙兩菌混在一起制成固定化細(xì)胞）混合固定化細(xì)胞混菌培養(yǎng)混合固定化細(xì)胞混菌培養(yǎng)（甲乙兩菌分別制成固定化細(xì)胞，再混在一起）（甲乙兩菌分別制成固定化細(xì)胞，再混在一起）二、共生兩種微生物緊密生活在一起，彼此依賴，相互為對(duì)方創(chuàng)造有利條件，有的達(dá)到了難以分離的程度。生理上相互分工，組織上形成了新的結(jié)構(gòu)，彼此分離各自就不能很好地生活。微生物間的共生微生物與植物共生體菌根微生物與動(dòng)物共生微生物間的共生-組成：真菌(子囊菌，擔(dān)子菌)單細(xì)胞藻類(綠藻，藍(lán)藻)共生。地衣結(jié)構(gòu)：有些種地衣真菌無規(guī)律地纏繞藻類細(xì)胞，另一

29、些種地衣真菌與藻類形成一定層排列。當(dāng)?shù)匾路敝硶r(shí)，表面生出珠狀粉芽。其中含有少量藻細(xì)胞和真菌絲，粉芽脫離母體。生理：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)鹽供藻類光合作用。海螺溝的枝狀地衣地衣 松蘿屬女巫胡子地衣地衣 抗癌抗艾地衣瀕臨滅絕抗癌抗艾地衣瀕臨滅絕.能算是植物的地衣能算是植物的地衣 地衣是地球上最古老的植物之一，是一類原始型地衣是地球上最古老的植物之一，是一類原始型的低等植物，它是分布最廣、種類最多的南極的低等植物，它是分布最廣、種類最多的南極土著植物。該地衣的生長(zhǎng)速度十分緩慢，土著植物。該地衣的生長(zhǎng)速度十分緩慢，每每100年才生長(zhǎng)年才生長(zhǎng)1毫米。毫米。微生物與植物共生體菌根根毛根瘤菌侵入線已侵入的 根瘤菌根瘤根瘤的形成過程微生物與動(dòng)物共生微生物和昆蟲的共生比如白蟻。外共生生物：生活在宿主細(xì)胞外的共生生物內(nèi)共生生物：生活在宿主細(xì)胞內(nèi)的共生生物微生物與動(dòng)物共生瘤胃共生牛羊等反芻動(dòng)物，草是主要飼料，但它們牛羊等反芻動(dòng)物，草是主要飼料，但它們本身沒有分解纖維素的能力，而是靠瘤胃本身沒有分解纖維素的能力，而是靠瘤胃微生物幫助分解，使纖維素變成能被牛羊微生物幫助分解，使纖維素變成能被牛羊吸收的糖類。吸收的糖類。 深?；鹕娇诩?xì)菌與蠕蟲的共生關(guān)系深海火山口細(xì)菌與蠕蟲的共生關(guān)系三、寄生三、寄生 一種生物能侵入另一