微生物分布、种类及关系

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1、 o微生物约有10万种，有人估计目前已知的 种只占地球上实际存在的微生物总数的 20%，微生物很可能是地球上物种最多的 一类。微生物资源是极其丰富的，但在人 类生产和生活中仅开发利用了已发现微生 物种数的1%. o1、土壤o2、水中o3、空气o4、人体o5、生产环境人体各部位正常细菌数量人体各部位正常细菌数量 人体正常菌群及其意义 （一） 正常菌群（normal flora）正常人体的体表及与外界相通的 腔道的黏膜上存在者不同种类和一定数 量的细菌，这些细菌通常对人体是无害 的，称为正常菌群。o（二） 正常菌群的生理作用o 1、拮抗作用：生物屏障o 改变pH：抑制外来菌 o 占位性保护作用：生

2、物膜 o 争夺营养 o 抗生素与细菌素的作用o2、营养作用代谢：蛋白质、糖、脂肪、胆汁、胆固醇 合成：维生素乳酸杆菌o 3、免疫作用 Ag Abo 4、抗癌作用 激活巨噬细胞（三）条件致病菌（机会致病菌）（三）条件致病菌（机会致病菌）正常情况下不致病，特殊情况下能正常情况下不致病，特殊情况下能 引起疾病的细菌。引起疾病的细菌。条件致病菌致病的条件：条件致病菌致病的条件： 免疫功能下降免疫功能下降 寄生部位改变寄生部位改变 不适当的抗菌药物治疗所导致的不适当的抗菌药物治疗所导致的 菌群失调菌群失调（四）菌群失调及菌群失调症o 由于某种原因使正常菌群的种类、数 量和比例发生较大幅度的改变，导致微

3、生态失去平衡称为菌群失调。 o 由于菌群失调而使宿主发生一系列临 床症状，则称为菌群失调症。 o 措施：停用原来的抗生素微生态制剂（酪酸菌、双歧杆菌、 乳酸菌素等） 微生物的分类单元和命名 o分类单元 o微生物的主要分类单位，依次为界 (kingdom) 、门( phylum 或 division)、纲 (class) 、目 (order) 、科 (fami1y) 、属 (genus) 、种 (species) 。o具有完全或极多相同特点的有机体构成同种。性质相似、 相互有关的各种组成属。相近似的届合并为科。近似的科 合并为目。近似的目归纳为纲。综合各纲成为门。由此构 成一个完整的分类系统。o

4、此外，每个分类单位都有亚级，即在两个主要分类单位之 间，可添加“亚门”、“亚纲”、“亚目、”“亚科”等次要分类 单位。在种以下还可以分为亚种、变种、型、菌株等。o1.“种”(species)的概念o关于微生物“种”的概念，目前看法不一。o微生物的种可以看做是：具有高度特征相似性的菌株群， 该菌株群与其他类群的菌株有很明显的区别。 o在微生物中，一个种只能用该种内的一个典型菌株作为其 具体代表，此典型菌株就是该种的模式菌株(type strain) 。 o2.亚种 (subspecies) 的概念o当某一种内的不同菌株，存在少数明显而稳定的变异特征 或遗传性状而又不足又区分成新种时，可将这些菌株

5、细分 成两个或更多的小的分类单元，即亚种。o亚种是细菌分类中具有正式分类地位的最低等级。o3.亚种以下的分类等级 o通常表示能用某些特殊的特征加以区别的菌株类群。如型、菌株 等。它们的提出和使用均不受“国际命名法规”的限制，同时也不 具有正式的分类地位。 o 型(form) 作为若干变异型的后缀。 o如以生物变型 (biovar) 表示特殊的生化或生理特征；血清变型 (serovar 结构的不同；致病变型 (pathovar) 表示某些寄主的专 一致病性；噬菌变型 (phagovar) 表示对噬菌体的特异性反应； 形态变型 (morphovar) 表示特殊的形态特征等。 o 菌株(strain

6、) o菌株, 品系 (病毒中则称毒株或株)，主要指同种微生物不同来源 的纯培养物。即同种微生物不同来源的纯培养物(pure culture) 。o纯培养物 (pure culture): 由单一微生物细胞繁 殖产生的培养物。o从自然界分离纯化所得到的纯培养的后代，经过 鉴定属于某个种，但由于来自不同的地区、土壤 和其他生活环境，它们总会出现一些细微的差异 。这些单个分离物的纯培养的后代称为菌株。菌 株常以数目、字母、人名或地名表示。得到分离 纯化而未经鉴定的纯培养物的后代则称为分离物 (isolates)。微生物的命名o微生物的命名和其他生物一样，都按国际命名法命名，即采用林 奈氏 (Linn

7、aeus) 所创立的“双名法”。 o每一种微生物的学名(scientific name)都由前面一个属名 (generic name)与一个种（名）加词(specific epithet)两部分组 成，书写时排成斜体或正体加下划线。o属名在前，用以描述某微生物主要特征的名词或用作名词的形容 词。字首字母要大写，由微生物的构造、形状，或科学家名字而 来。其词源可来自拉丁词、希腊词或其他拉丁化的外来词，或以 组合方式拼成。 o种加词在后，用以描述微生物的次要特征。均小写，来自微生物 的色素、形状、来源、病名或科学家姓名等，与属名一样，也由 拉丁词、希腊词或拉丁化的外来词组成。原核微生物伯杰氏分类系

8、统o细菌、放线菌等原核微生物的分类系统很多，目前较有代表性和 最有影响的分类系统是美国的伯杰氏细菌学鉴定手册 (Bergey s Manual of Determinative Bacteriology ，简称“手 册” ) 。“手册”自 1923 年第一版以来，相继于 1925 ， 1930 ， 1934 ， 1939 ， 1948 ， 1957， 1974和1994 年出版了第二版 至第九版。 o1984-1989年，出版了伯杰氏系统细菌学手册 (Bergeys Manual of Systematic Bacteriology ，简称“系统分类学手册” ) 。该手册与伯杰氏细菌学鉴定手册

9、有很大不同，各级分类 单元中广泛采用细胞化学分析、数值分类方法和核酸技术，尤其 是16S rRNA寡核苷酸序列分析技术，以阐明细菌的亲缘关系。 o2000年，Bergeys Manual of Systematic Bacteriology 第二 版开始分5卷陆续出版。o微生物分类鉴定的依据o根据微生物分类学中使用的技术和方法，可把它们分成四 个不同的水平： o细胞形态和行为水平；细胞组分水平；蛋白质水平 ；基因组水平o在微生物分类学发展的早期，主要的分类鉴定指标是以在 细胞形态和习性为主，可称为经典的分类鉴定法。 o经典分类鉴定方法的指标依据，参p409表14-3。 o其他三种实验技术主要是

10、60年代以后采用的，称为化学分 类法和遗传学分类法，这些方法再加上数值分类鉴定法， 可称为现代的分类鉴定方法o思考题：o1.名词解释：微生物的种、亚种、模式菌 株、菌株、纯培养物。o2.微生物经典鉴定指标中的形态、生理和 生化反应、生态习性分别主要包括哪些内 容？o3.为何通常选用16S或18S rRNA作为生物 系统进化和分类鉴定的指标？微生物之间的关系o四大类，即互生、共生、拮抗和寄生。 o1.互生是指两种可以单独生活的生物生活在 一起时有利于对方。这是一种可分可合，合比分 好的相互关系。例如在土壤中，当分解纤维素的 细菌与好氧的自生固氮菌生活在一起时，后者可 将固定的有机氮化合物供给前者

11、需要，而纤维素 分解菌也可将产生的有机酸作为后者的碳源和能 源物质，从而促进各自的增殖和扩展。在植物根 部生长的根际微生物与高等植物之间也存在着互 生关系。在人体肠道中，正常菌群可以完成多种 代谢反应，对人体生长发育有重要意义，而人体 的肠道则为微生物提供了良好的生态环境。 o2.共生是指两种生物共居在一起相互分工协作，彼此分离就不能很好 地生活。地衣就是微生物间共生的典型例子，它是真菌和蓝细菌或藻类 的共生体。在地衣中，藻类和蓝细菌进行光合作用合成有机物，作为真 菌生长繁殖所需的碳源，而真菌则起保护光合微生物的作用，在某些情 况下，真菌还能向光合微生物提供生长因子和运输无机营养。 o 根瘤菌

12、与豆科植物共生形成根瘤共生体，是微生物与植物共生的又 一典型。由于彼此双赢，所以称为互惠共生。菌固定大气中的氮气，为 植物提供氮素养料，而豆科植物根的分泌物能刺激根瘤菌的生长，同时 ，还为根瘤菌提供保护和稳定的生长条件。许多真菌能在一些植物根上 发育，菌丝体包围在根面或侵入根内，形成了两者的共生体，称为菌根 。一些植物，例如兰科植物的种子若无菌根菌的共生就无法发育，杜鹃 科植物的幼苗若无菌根菌的共生就不能存活。微生物与动物互惠共生的 例子也很多，例如，牛、羊、鹿、骆驼等反刍动物，吃的草料为它们胃 中的微生物提供了丰富的营养物质，但这些动物本身却不能分解纤维素 ，食草动物瘤胃中的纤维素分解菌能够

13、将其分解成糖，并被其它菌转化 成有机酸，最后经氧化，成为动物的主要能量来源医学教育网搜集整理 。 o3.拮抗 生物之间并非都是友好相处，也 有矛盾和争斗，甚至生死相拼。拮抗关系是指一 种微生物在其生命活动中，产生某种代谢产物或 改变环境条件，从而抑制其它微生物的生长繁殖 ，甚至杀死其它微生物的现象。在制造泡菜、青 储饲料时，乳酸杆菌产生大量乳酸，导致环境变 酸，即pH值的下降，抑制了其它微生物的生长 ，这属于非特异性的拮抗作用。而可产生抗生素 的微生物，则能够抑制甚至杀死其它微生物，例 如青霉菌产生的青霉素能抑制一些革兰氏阳性细 菌，链霉菌产生的制霉菌素能够抑制酵母菌和霉 菌等，这些属于特异性的拮抗关系。 o4.寄生 寄生指的是小型生物生活在较大 型的生物体内或体表，从后者获得营养，进行生 长、繁殖，并使后者蒙受损害甚至被杀死的现象 。例如动、植物体表或体内的病毒，以及一些寄 生性细菌、真菌等即是如此。寄生于人和有益动 物或者经济作物体表或体内，危害寄主的生长及 繁殖，固然是有害的，但如果寄生于有害生物体 内，对人类有利，则可加以利用，例如利用昆虫 病原微生物防治农业害虫等。