微生物与生物环境的关系.ppt

1、,第二节 微生物与生物环境的关系,美国黄石公园的温泉里有很多耐高温微生物,讨论的流程,概述微生物与生物环境的关系,详述微生物与生物环境的具体关系及实例,小结微生物与生物环境的关系,学习 目标,了解本节的 一些基本概念,掌握几种常见 的种间关系,了解微生物与 生物环境关系的实例,判断微生物与 生物环境间的关系,学习 目标,对甲乙两种微生物的关系，不外乎有以下9种情况：,甲方,乙方,有利,无利,有害,有利,无利,有害,呵呵，主要是以下9种,王尼玛，微生物间的相互作用具体有哪些啊？,注：+表示从中获利，-表示受到抑制，0表示无影响,呵呵，我 （Cao）,王尼玛，现在我们就以互生、共生、寄生、抗生和捕

2、食为例，来进行学习。,1.互生 (metabiosis),互生是两种可以单独生活的生物，当它们一起时，通过各自的代谢活动而有利于对方，或偏利于一方的生活方式 。,1.1 微生物与植物互生：,植物内生菌是一类生活于植物体内，但不与植物一起形成特殊组织结构的微生物。,满江红的叶腋处有固氮的鱼腥藻，互生时，满江红为蓝藻提供养料，蓝藻为满江红提供氮素。,满江红生境,满江红植株,鱼腥藻,植物内生真菌多属于子囊菌( 一类高级真菌 )。,右图为小麦上长的麦角菌。,麦角是一类名贵药材，主要功能是引起肌肉痉挛收缩，故常用作妇产科药物 ，促使子宫收缩。,麦角菌分泌的生物碱 可阻止动物食用。但 也会使植物减产。,植

3、物与内生菌的关系不一定总是互生的。例如，植物组培实验中，植物就可能被内生菌污染。,约一个星期后,内生菌(放线菌)污染,天竺葵 污染前,互生现象与发酵工业中的混菌培养,1.2 微生物间的互生,大肠杆菌+谢氏丙酸杆菌,产出VB12,纤维素分解菌+米曲霉,提高酱油产率,混合培养,混合曲,互生现象与发酵工业中的混菌培养,莱氏 法,VC发酵工艺,葡萄糖,山梨醇,山梨糖,2-酮 -古龙酸,VC,H2,O2,醋杆菌,莱氏法,化学方法,互生现象与发酵工业中的混菌培养,二步发 酵法,VC发酵工艺,葡萄糖,山梨醇,山梨糖,2-酮-古龙酸,VC,H2,O2,醋杆菌,巨大芽孢杆菌 条纹假单胞菌,二步发酵法,环境污染物

4、降解，也需要多种微生物参与。,(蒂氏脱硫念珠菌),待鉴定菌株BZ-2,(产甲烷杆菌),海洋中石油泄漏时，部分微生物的代谢情况。,土壤微生物中，互生关系十分普遍。,提供氮素,提供有机酸,圆褐固氮菌,纤维素分解菌,1.3 微生物与人的互生,在第八章第一节已有讲述，这里从略。 我们只是了解一下人体肠道正常菌群的作用。,1. 排阻、抑制外来致病菌 2. 产生若干酶类 3. 固氮作用,作用：,肺炎克雷伯氏菌 人体内的固氮菌,4. 产生气体及粪臭物质 如CO2，CH4，H2，H2S，NH3。 5. 提供维生素,VH,VB1,VB2,VB6,VK,VPP,VB12,E. coli在人肠道中产生维生素,2 .

5、 共生 （symbiosis）,共生指两种生物共居在一起，相互分工合作，相依为命，甚至形成独特结构，达到难分难解，合二为一的极其紧密的一种相互关系。,2.1 微生物间的共生,最常见的就是地衣。,地衣 Lichen,菌类 Fungi,藻类 Algae,菌类 藻类,提供有机物,提供矿物质,同层地衣,异层地衣,地衣按形状可分为 壳状地衣、 叶状地衣、枝状地衣。,叶状地衣 （肺衣）,壳状地衣 （雪果茶渍）,枝状地衣 （石蕊）,地衣是怎样繁殖滴捏？,藻细胞,菌丝,地衣的这种几根菌丝缠绕数个藻细胞所组成的繁殖单位叫做粉芽。,部分草履虫体内共生有藻类。,我们常叫它们 绿草履虫 。,Gif动态图 下载下来 即

6、可观看,主要有根瘤、菌根两种形式,2.2 微生物与植物共生,根瘤菌与植物共生,根瘤菌与豆科植物共生,放线菌与非豆科植物的共生,大豆与根瘤菌拌种,植物是无偿地为根瘤菌提供有机物的么？,对照,充入氧气，降低氮含量,植物切断对根瘤菌的营养供给。根瘤菌无法正常繁殖，生长停滞。,根瘤菌无法固氮,菌根是真菌与植物的根系形成的一类特殊共生体。,菌根菌与植物共生,菌根菌,内生菌根,外生菌根,内生菌根是长在植物细胞内的菌根,内生菌丝,外生菌根是长在植物细胞外的菌根,菌丝体,菌根具有改善植物营养，调节植物新陈代谢和增强植物抗病能力等功能。,蜜环菌和壳斗科的栎树形成菌根,但是,蜜环菌和兰科植物 天麻是捕食关系 （后

7、面会讲）,2.3 微生物与动物共生,微生物与昆虫的共生,蚜虫的内共生菌为蚜虫提供VB12,外共生生物：生活在宿主细胞外的共生生物,内共生生物：生活在宿主细胞内的共生生物,细胞膜,纤维素,能量,假如让一只白蚁吞下一张报纸,它肚子里的微生物将帮助其分解,变成两升氢气,足够驱动燃料电池车跑上9.6公里。,白蚁的胃里有外共生菌,瘤胃微生物与反刍动物的共生,瘤胃微生物是共生在牛、羊、鹿和骆驼等反刍动物瘤胃中的细菌、真菌和原生动物的总称。,一种瘤胃微生物,瘤胃微生物,纤维素,能量,3. 寄生 （Parasitism）,寄生是一种生物侵入另一生物体内获取自己生长所需的营养物质，进行生长、繁殖，对后者造成损害

8、或死亡的现象。,3.1 微生物间的寄生,E. coli,蛭弧菌,3.2 微生物与动物的寄生,寄生于动物的微生物即为动物病原微生物，种类极多，包括各种病毒、细菌、真菌和原生动物等。,AIDS,H7N9,疟原虫生活史,疟原虫在人体红细胞内繁殖,正常菌群 致病菌 ？,1、寄居部位改变： 一定菌群定居在一定部位属正常现象，每逢迁居不当就可致病。,膀胱炎 肾亏,大肠,泌尿系统,E. coli,2、机体免疫功能下降： 免疫功能正常时，少量细菌入侵不会发病。一旦下降，就会发病。,正常菌群 致病菌 ？,如：正常皮肤时，绿脓杆菌可以寄存，不发病，一旦烧伤或外伤时，就会感染。,3、菌群比例失调： 群居在同一部位的

9、各种细菌，通常维持着一定数量的比例关系，如此比例发生异常即为菌群比例失调。 如：过渡使用抗生素。,正常菌群 致病菌 ？,虫草也是常见的例子,调节 免疫,抵抗 肿瘤,调节 呼吸,提高细胞能量,3.3 微生物与植物的寄生,烟草病毒,我们先看一个例子,寄生,专性寄生：只能寄生,兼性寄生：寄生或腐生,多数植物病原菌是病毒，必须寄生生活，但有些真菌可以兼性寄生。,再看一个兼性寄生 的例子吧。,镰刀菌是一类世界性分布的真菌，它不仅可以在土壤中越冬越夏，还可侵染多种植物，引起植物的根腐、茎腐、茎基腐、花腐和穗腐等多种病害。,4. 拮抗（Antagonism）,拮抗是指某种生物所产生的某种代谢产物可抑制其他种

10、生物的生长发育甚至杀死他们的一种相互关系。 又叫抗生、偏害共生。,制作馒头时，酵母菌无氧呼吸产生的酒精，可以抑制其他微生物的生长。,制作泡菜时，乳酸杆菌产生的有机酸，可以抑制其他不耐酸微生物的生长。,一些真菌代谢的抗生素可以抑制细菌和放线菌的生长。,真菌是这样做到的.,5. 捕食（Predation）,捕食是指一种较大型生物直接捕捉、吞食另一种小型生物以满足其营养需要的相互关系。,捕食关系在控制种群密度，组成生态系食物链中，具有重要意义。,原生动物吞食细菌藻类，是水体生态系统中食物链的基本环节，在污水净化中也有重要作用。,吸管虫捕食藻类,草履虫捕食藻类,当然，草履虫也有被吃的时候 .,变形虫,

11、草履虫,Gif动态图 下载下来 即可观看,过程是这样的：,捕食性真菌是通过营养菌丝形成的特化捕食结构来捕获线虫、变形虫等微小生物作为营养源的一类特殊菌群。,线虫,菌 丝,真菌捕食肠道中的线虫,黏菌是类似于原生动物的一类真菌。在其单倍体（幼年）时期，像变形虫，无细胞壁，通过捕食细菌为生。 二倍体（成年）时期，才表现出真菌的性状。,世代交替,黏菌孢子,黏菌合子,黏菌子实体,黏菌捕食细菌,在兰科植物天麻的生活史中, 存在天麻与蜜环菌(一种担子菌)捕食、反捕食的关系。 这类植物叫做食菌植物。,互生、共生的区别 寄生、捕食的区别 抗生，和共生一样也是一直共栖形式，常被叫做偏害共生。,互生的生物，好分好合，好聚好散,共生的生物，难分难解，相依为命,寄生，一种生物往往从另一种生物上获取养料、汁液。一种生物往往不会使另一种生物致死。,捕食，一种生物往往获取另一种生物的整体或部分器官。 一种生物往往使另一种生物致死。,小结：,Key words:,互生 植物内生菌 二步发酵法 子囊菌 人体肠道正常菌群 共生 地衣 菌根 根瘤 内生菌根 外生菌根 瘤胃微生物 寄生 病原微生物 兼性寄生 专性寄生 拮抗 抗生素 捕食 捕食性真菌 黏菌 食