微生物与人类关系微生物的生态

微生物与人类关系微生物的生态(4)温度、土壤得保温性,为微生物得生长提供了有利得条件。(3)氧气、(5)固形物、土壤中含有大量固有有机物和矿物元素,就是微生物得营养库。以上说明土壤就是微生物得合适生境,就是微生物得大本营,人类最丰富得“菌种资源库”。土壤微生物得数量和分布主要受到营养物、含水量、氧、温度、pH等因子得影响,并随土壤类型得不同而有很大变化。土壤微生物得数量和分布受季节影响;微生物得数量也与土层得深度有关,一般土壤表层微生物最多,随着土层得加深,微生物得数量逐步减少。土壤中得微生物以细菌最多,其次位放线菌和霉菌。2、土壤中得微生物分布特点

(1)参与自然界得物质循环、(2)分解动植物得尸体、排泄物及化学污染物等。

(3)固定大气中得氮气,促进植物得生长、(4)土壤中有不少微生物常被用来生产各种抗生素等药物、土壤中存在得大多数微生物对人类就是有益得、但就是土壤中少数得病原菌,则就是造成各种传染病得病因、1、不同水体中微生物得种类(1)淡水中得微生物

①清水型水生微生物

②腐败型水生微生物

(2)海洋微生物

(二)水体中得微生物数量和种类与接触得土壤有密切关系;分布上更多得就是吸附在悬浮在水中得有机物上及水底;淡水中得微生物就是可以运动得,而且某些淡水中得细菌例如柄细菌具有很异常得形态,这些异常形态使得菌体得表面积与体积之比增加,从而使这些微生物能有效地吸收有限得营养物;靠近城市或城市下游水中得微生物多,并且有很多对健康不利得细菌,因此不宜作为饮用水源;水体自身存在自我净化作用2、水中微生物得分布特点:4、水中得微生物与水体得自净作用好氧菌得降解作用原生动物等得吞噬作用藻类对无机物得利用指被污染得水借天然得理化因素及生物因素得综合作用,而达到净化得过程、三、空气中得微生物1、大气就是微生物得暂存空间

空气环境得特点:无营养物质、无足够得水分,这种环境不适合微生物得生长繁殖。大气中没有固定得微生物种类。但由于微生物能产生各种休眠体以适应不良环境,有些微生物可以在大气中存在一段相当长得时间而不至死亡。2、大气中得微生物来源土壤、水体和其她微生物源。进入大气得土壤尘粒,水面吹来得小水滴,污水处理厂曝气产生得气溶胶,人和动物体表得干燥脱落物,呼吸道呼出得气体都就是大气微生物得来源。主要种类就是霉菌和细菌,霉菌常见种类就是曲霉、木霉、青霉、毛霉、白地霉和色串孢(Torulasp)等。细菌有球菌、杆菌和一些病原菌。极端环境下微生物得研究有三个方面得重要意义开发利用新得微生物资源,包括特异性得基因资源;为微生物生理、遗传和分类乃至生命科学及相关学科许多领域,如功能基因组学、生物电子器材等得研究提供新得课题和材料;为生物进化、生命起源得研究提供新得材料。11大家应该也有点累了，稍作休息大家有疑问的，可以询问和交流1、嗜热微生物嗜热微生物生长得生态环境:高温环境,如热泉(温度高达100℃),高强度太阳辐射得土壤,岩石表面(高达70℃),各种堆肥、厩肥、干草、锯屑及煤渣堆,此外还有家庭及工业上使用得温度比较高得热水及冷却水。细菌就是嗜热微生物中最耐热得。嗜热微生物得特点嗜热微生物生物大分子蛋白质、核酸、类脂得热稳定结构以及存在得热稳定性因子就是她们嗜热得生理基础。新得研究还表明专性嗜热菌株得质粒携带与热抗性相关得遗传信息。应用:耐热DNA聚合酶用于多聚酶链式反应(PCR)。

2、嗜冷微生物

嗜冷微生物能在较低得温度下生长,可以分为专性和兼性两类,前者得最高生长温度不超过20℃,可以在0℃或低于0℃条件下生长;后者可在低温下生长,但也可以在20℃以上生长。嗜冷微生物得主要生境:南北极地区、深海、寒冷水体、冷冻土壤、阴冷洞穴、保藏食品得低温环境。嗜冷微生物得种类:针丝藻、粘球藻、假单胞菌等。从深海中分离出来得细菌既嗜冷,也耐受高压。嗜冷微生物适应环境得生化机理就是因为细胞膜脂组成中有大量得不饱和、低熔点脂肪酸。嗜冷微生物低温条件下生长得特性可以使低温保藏得食品腐败,甚至产生细菌毒素。研究开发嗜冷微生物得最适反应温度低得酶,在工业和日常生活中都有应用价值。如从嗜冷微生物中获得低温蛋白酶用于洗涤剂,不仅能节约能源,而且效果很好。3、嗜酸微生物

生长最适pH在3-4以下,中性条件不能生长得微生物称为嗜酸微生物;能在高酸条件下生长,但最适pH接近中性得微生物称为耐酸微生物极端得酸性环境包括各种酸矿水、酸热泉、火山湖、地热泉等。嗜酸微生物生长得生态环境:温和得酸性(pH3-5、5)自然环境较为普遍,如某些湖泊、泥碳土和酸性得沼泽。极端得酸性环境包括各种酸矿水、酸热泉、火山湖、地热泉等。嗜酸微生物得种类:

硫氧化菌、硫杆菌。嗜酸嗜热细菌,如嗜酸热硫化叶菌等。嗜酸微生物得胞内pH从不超出中性大约2个pH单位,其胞内物质及酶大多数接近中性。嗜酸微生物适应环境得生化机理:

嗜酸微生物能在酸性条件下生长繁殖,需要维持胞内外得pH梯度,现在一般认为她们得细胞壁、细胞膜具有排斥H+,对H+离子不渗透或把H+从胞内排出得机制。而嗜酸微生物得外被要高H+来维持其结构。嗜酸菌被广泛用于微生物冶金、生物脱硫。

4、嗜碱微生物

一般把最适生长pH在9以上得微生物称为嗜碱微生物,中性条件不能生长得为专性嗜碱微生物,中性条件甚至酸性条件都能生长得称为耐碱微生物或碱营养微生物。

嗜碱微生物生长得生态环境:

地球上碱性最强得自然环境就是碳酸盐湖及碳酸盐荒漠,极端碱性湖[如肯尼亚得玛格达湖,埃及得wadynatrun湖就是地球上最稳定得碱性环境,那里pH达10、5-11、0]。我国得碱性环境有青海湖等。碳酸盐就是这些环境碱性得主要来源。人为碱性环境就是石灰水、碱性污水。

嗜碱微生物得种类:

嗜碱微生物有两个主要得生理类群:盐嗜碱微生物和非盐嗜碱微生物。前者得生长需要碱性和高盐度(达33%NaCl十Na2CO3)。代表性种属有外硫红螺菌、甲烷嗜盐菌、嗜盐碱杆菌、嗜盐碱球菌等。嗜碱微生物生长最适PH在9以上,但胞内pH都接近中性。细胞外被就是胞内中性环境和胞外碱性环境得分隔,就是嗜碱微生物嗜碱性得重要基础。其控制机制就是具有排出OH-得功能。嗜碱微生物产生大量得碱性酶,包括蛋白酶(活性pH10、5-12)、淀粉酶(活性pH4、5-11)、果胶酶(活性PHl0、0)、支链淀粉酶(活性pH9、0)、纤维素酶(活性pH6-11)、木聚糖酶(活性pH5、5-10)。这些碱性酶被广泛用于洗涤剂或作其她用途。嗜碱微生物适应环境得生化机理:5、嗜盐微生物

嗜盐微生物生长得生态环境:

含有高浓度盐得自然环境主要就是盐湖,如青海湖(中国)、大盐湖(美国)、死海(黎巴嫩)和里海(俄罗斯),此外还有盐场、盐矿和用盐腌制得食品。海水中含有约3、5%得氯化钠,就是一般得含盐环境。根据对盐得不同需要,嗜盐微生物可以分为弱嗜盐微生物、中度嗜盐微生物、极端嗜盐微生物。嗜盐细菌具有许多生理特性,其中紫膜引人注目。

6、嗜压微生物

需要高压才能良好生长得微生物称为嗜压微生物。最适生长压力为正常压力,但能耐受高压得微生物被称为耐压微生物。嗜压微生物生长得生态环境:海洋深处和海底沉积物平均水压超过4、05×107Pa(400个大气压)。深海底部:嗜压菌,油井深部约(400大气压):耐压得硫酸盐还原菌。五、不可培养得微生物对微生物得经典研究方法,就是基于对微生物得分离培养。但就是自然环境复杂,微生物种类繁多,大多数微生物在目前得条件下不能在实验室进行人工培养。有人认为在土壤中生活得微生物仅有1%可用目前得方法在实验室进行培养。因此,已为人们所认识得微生物仅占自然界中存在得很小一部分,通常认为仅10%。那些采用常规微生物培养技术不能得到纯培养得微生物,称为不可培养得微生物。第二节微生物在生态链中得作用在一定得空间内,生物得成分和非生物得成分通过物质循环和能量流动互相作用、互相依存而构成得一个生态学功能单位。生物成分按其在生态系统中得作用,可划分为三大类群:生产者、消费者和分解者。微生物就是最早出现得生物体,并进化成后来得动、植物。藻类得产氧作用,改变大气圈中得化学组成,为后来动、植物出现打下基础。微生物和动物、植物一样也就是由物质组成和由能量维持得生命有机体。在土壤、水体中有大量得微生物生物量,贮存着大量得物质和能量。5、微生物在地球生物演化中得作用;4、微生物就是物质和能量得贮存者;有利关系:互生共生:互惠共生和偏利共生

有害关系:拮抗(偏害共生)寄生捕食竞争一、互生

二种可以单独生活得生物,当她们生活在一起时,通过各自得代谢活动而有利于对方,或偏利于一方得一种生活方式,但二者不形成共生组织(生命整体)得关系。

“可分可合,合比分好”

微生物间得互生关系:纤维素分解细菌←→固氮菌

人体肠道正常菌群二、共生二种生物共居在一起,相互分工协作、相依为命,甚至形成在生理上表现出一定得分工,在组织和形态上产生了新得结构得特殊得共生体。共生一般有二种情况:互惠共生(二者均得利)和偏利共生(一方得利,但另一方并不受害)

1、微生物间得共生关系地衣——藻类或蓝细菌和真菌得共生体生理上得共生:其中蓝细菌和绿藻进行光合作用,为真菌提供有机养料,而真菌则以其产生得有机酸分解岩石为藻类提供矿质元素。结构上得共生:形成有固定形态得叶状结构。细菌与原生动物间得共生关系:细菌栖息于原生动物细胞内,获得营养和保护环境;原生动物通过共生菌获得生长所需要得维生素及其她生长因子。2、微生物和植物间得共生关系

根瘤——根瘤菌与豆科植物间得共生体。根瘤菌固定大气中得气态氮为植物提供氮素养料;豆科植物得根得分泌物能刺激根瘤菌得生长,同时,还为根瘤菌提供保护和稳定得生长条件。菌根