2022年微生物学第九章微生物生态 .pdf

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1、第九章 微生物的生态第一节微生物在生态系统中的作用一、微生物在生态系统中的角色微生物是有机物的主要分解者微生物是物质循环中的重要成员微生物是生态系统中的初级生产者微生物是地球生物演化中的先锋种类二、微生物与生物地球化学循环（biogeochemical cycle）（一）碳循环 (carbon cycle) 1 碳在生物圈中的总体循环2 微生物在碳循环中的作用降解作用精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 9 页呼吸作用发酵作用光合作用甲烷形成作用（二）氮素循环（ nitrogen cycle）1 自然界中的氮素循环2 微生物在

2、氮循环中的作用生物固氮氨化作用硝化作用硝酸盐还原和反硝化作用（三）硫循环 (sulfur cycle) 1 自然界的硫素循环精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 9 页2 微生物在硫素循环中的作用硫的氧化硫酸盐还原有机硫化物的矿化（硫化氢释放）3 细菌沥滤 (bacterial leaching) 利用化能自养细菌对矿物中的硫或硫化物进行氧化，产生酸性物质，使铜等金属以硫酸盐等形式溶解出来，再用铁等置换出来：（四）其他元素的微生物转化有机质的分解作用无机离子的固定或同化作用无机离子和化合物的氧化作用第二节 生态环境中的微生物一

3、、微生物与生物环境间的关系（一）互生（ metabiosis ）两种生物可以独立生活。也可以形成松散的联合，对一方有利，或双精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 9 页方都有利1 微生物间的互生关系2 微生物与高等植物之间的互生关系根际微生物和叶面微生物根际微生物与高等植物 : 植物发达的根系改善了土壤结构，水分和空气条件，并为微生物提供所需的营养物质有利于微生物的生长。3 微生物与人及动物间的互生关系人及动物与其正常菌群即是互生关系正常菌群 (normal flora): 生活在健康动物各部位、数量大、种类较稳定、一般发挥有

4、益作用的微生物种群。4 互生与发酵工业中的混菌培养混菌培养 (mixed cultivation): 2种及多种微生物联合对原料进行发酵作用，以产生某种物质（二）共生 (symbiosis) 两种微生物紧密生活在一起， 生理上相互分工， 组织上形成了新的结构，彼此分离各自就不能很好地生活。1 微生物间的共生地衣组成：真菌（子囊菌，担子菌）和单细胞藻类（绿藻，蓝细菌）共生组成一种植物体，生理：地衣中的真菌和藻类已形成特殊形态的整体了，在生理上相互精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 9 页依存，真菌营异养生活，藻类光合作用制造有

5、机养料，真菌提供水分、无机盐2 微生物与植物共生体根瘤菌、菌根菌3 微生物与动物共生微生物和昆虫的共生：如白蚁肠道中分解纤维素的细菌和原生动物瘤胃微生物与反刍动物共生：牛羊等反刍动物，草是主要饲料，但它们本身没有分解纤维素的能力，而是靠瘤胃微生物帮助分解，使纤维素变成能被牛羊吸收的糖类。（三）拮抗 (antagonism)一种微生物生命活动中，通过产生某些代谢产物或改变环境条件，能抑制其它微生物的生长繁殖，或毒害杀死其它微生物的现象产生抗生素乳酸细菌产酸（四）寄生 (parasitism)一种生物 (寄生物 )能侵入另一种生物体 （寄主）内吸取自己所需要的营养物质进行生长繁殖， 在一定的条件下

6、对后者造成损害或死亡的现象叫寄生。1 微生物间的寄生关系细菌间：一种细菌可以寄生在另一种细菌体内夺战, 如蛭弧菌能寄生在大肠杆菌等许多 -菌体内。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 9 页真菌间：一种真菌寄生在另一种真菌间较普遍2 微生物对植物的寄生微生物对植物的寄生很普遍，这是植物发生病害的重要原因能引起植物病害的微生物称为植物病原微生物能引起植物病害的有真菌、细菌、病毒等。植物病害以真菌病害为主，占。细菌性植物病害占。3 微生物对人与动物的寄生微生物在人体和动物体内寄生引起人与动物的传染病常见的畜禽传染：炭疽病，口蹄疫，

7、猪瘟，鸡瘟病等病原微生物寄生在有益的动体内会给人们造成经济损失；寄生有害在动物体内，则对人类是有益的，可以加以利用微生物杀虫剂。（五）猎食 (predation) 原生动物以水体和土壤中的细菌、放线菌、真菌孢子及单细胞藻类为食；某些真菌捕食线虫，这种关系即为猎食关系。二、陆生生境的微生物（一）土壤是微生物的大本营1、为微生物提供了良好的源、源、无机盐、微量元素2、土壤颗粒空隙间充满着空气和水分3、土壤值范围5.5 8.5 之间4、温度稳定：季节与昼夜温差不大5、适宜的渗透压精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 9 页（二）微生

8、物在土壤中分布的影响因素土壤深度有机物含量酸碱度三、水生生境的微生物1 淡水型水体中的微生物清水型水生微生物：以自养微生物为主腐败型水生微生物：以异养微生物为主垂直分布 : 浅水区、深水区、底泥2 海水型水体中的微生物耐盐或噬盐微生物：以最适盐浓度为3的微生物最多垂直分布 : 透光区、无光区、深海区、超深渊区3 水体自净作用（ self cleaning）在自然水体尤其是快速流动、氧气充足的水体中， 存在着水体对有机或无机污染物的去除作用主要作用 ：好氧菌对有机物的降解， 原生动物吞噬细菌，噬菌体裂解细菌，藻类对无机元素的吸收4 饮用水的微生物学标准细菌总数： 指单位样品中在营养琼脂培养基上于

9、 37培养 24 h 所能形成的菌落数大肠菌群： 又叫总大肠菌群，指一群来自温血动物肠道、以大肠杆菌为代表、能发酵乳精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 9 页糖产酸产气、兼性厌氧的无芽孢格兰氏阴性细菌。我国相关法规对饮用水微生物指标的规定细菌总数不得超过：100个/ 毫升大肠菌群数不得超过：3 个/ 升四、大气生境的微生物空气干燥，不利于微生物生命活动不是微生物生长繁殖的场所，但却飘浮着相当数量的微生物， 来自地面、动植物、尘土城市街道， 医院、畜舍等公共场所空气中量高森林、海洋、高纬度地带空气中微生物含量低空气中的微生物的

10、数量是大气污染程度的标志之一五、工农业产品中的微生物（一）粮油食品中的微生物鲜肉：假单胞菌 , 大肠杆菌 , 球菌,肠球菌蛋类：环境中细菌、霉菌可进入蛋壳使蛋变臭菜果：细菌、真菌、病毒、酵母菌鱼：水体中的微生物类群罐头食品是人仍然用来长期保存食品的一种方法，主要通过密封如热杀死微生物，即可长期保存，但有些耐热的芽孢杆菌，芽孢梭菌能形成芽孢，引起罐头变质。（二）工业材料上的微生物腐蚀木材：精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 9 页担子菌类、多孔目、多孔菌、层孔菌腐蚀金属：铁细菌、细菌腐蚀纺织品：细菌、霉菌防腐方法 (工业材料

11、) 用防菌物隔离：沥青涂管道用杀菌剂处理材料：纸浆中加入五氯酚，有机汞改变材料分子结构：使之具抗菌性能，如把棉花纤维素分子乙酰化或氰乙基化六、极端环境下的微生物嗜热菌（ thermophiles ）嗜冷菌（ psychrophiles）嗜酸菌（ acidophiles）嗜碱菌（ alkalinophiles）嗜盐菌（ halophiles）嗜压菌（ barophiles ）思考题1 为什么说土壤是微生物最好的天然培养基？2 什么叫水体自净？河水如何自净？3 名词解释：正常菌群、互生、共生、细菌沥滤、细菌总数、大肠菌群精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 9 页