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1、第二节第二节 微生物与生物微生物与生物环境间的关系环境间的关系2024/8/91生物间的相互关系生物间的相互关系既多样又复杂。既多样又复杂。2024/8/92序号序号特点特点A B类型类型（1 1）既利甲又利乙既利甲又利乙 共生、共生、互利共栖互利共栖 （2 2）利甲而损乙利甲而损乙 寄生、捕食、拮抗寄生、捕食、拮抗（3 3）利甲而不损乙利甲而不损乙 O互生、互生、偏利共栖偏利共栖 （4 4）不损甲而利乙不损甲而利乙O 例同（例同（3）（5）既不损甲也不损乙，既不损甲也不损乙，既不利甲也不利乙既不利甲也不利乙 O O中性共栖中性共栖（6 6）不利甲而损乙不利甲而损乙O 偏害共栖偏害共栖 （7
2、7）损甲而不利乙损甲而不利乙 例同（例同（6）（8 8）损甲而利乙损甲而利乙 O例同（例同（2）（9）既损甲又损乙既损甲又损乙 竞争共栖竞争共栖 2024/8/93 两种可单独生活的生物，当它们在一起时，两种可单独生活的生物，当它们在一起时，通过各自的代谢活动而有利于对方，或偏利于一通过各自的代谢活动而有利于对方，或偏利于一方的一种的生活方式，称为方的一种的生活方式，称为互生互生（metabiosis）。一、互生一、互生“可分可合，合比分好可分可合，合比分好”2024/8/94土壤微生物中，互生关系十分普遍。土壤微生物中，互生关系十分普遍。（一）（一）微生物间的互生微生物间的互生好氧性自生固氮
3、菌好氧性自生固氮菌纤维素分解菌纤维素分解菌有机酸有机酸提供氮素营养物提供氮素营养物提供固氮时的营养提供固氮时的营养分解纤维素分解纤维素2024/8/95（二）（二）人体肠道中正常菌群与人的互生人体肠道中正常菌群与人的互生互生关系互生关系（正常情况正常情况）寄生关系寄生关系（某些特殊条件下某些特殊条件下）人体肠道正常菌群与宿主间的关系：人体肠道正常菌群与宿主间的关系：2024/8/96人肠道内的菌群：人肠道内的菌群：60-40060-400种不同的微生物，占粪便干重种不同的微生物，占粪便干重1/31/3的是细菌，的是细菌，其中厌氧菌占了绝大多数。其中厌氧菌占了绝大多数。t 正常菌群通过肠道获取营
4、养；正常菌群通过肠道获取营养；t提供许多人体所必不可少的维生素、氨基酸等提供许多人体所必不可少的维生素、氨基酸等营养物对人体作出贡献；营养物对人体作出贡献；t 通过排阻、抑制外来致病菌；通过排阻、抑制外来致病菌；2024/8/97环境条件改变或着生部位改变：环境条件改变或着生部位改变：正常菌群正常菌群致病菌致病菌t 滥用抗生素；滥用抗生素；t 人身体虚弱抵抗力下降；人身体虚弱抵抗力下降；t 吃了不洁净的食物；吃了不洁净的食物；u肠道中的正常菌群，大肠杆菌，一旦进入泌尿系统，肠道中的正常菌群，大肠杆菌，一旦进入泌尿系统，引起尿路感染。引起尿路感染。u人体表面的正常菌群，一旦它们进入伤口也会引起感
5、染。人体表面的正常菌群，一旦它们进入伤口也会引起感染。2024/8/98条件致病菌：条件致病菌：人体的正常微生物菌群一旦进入非人体的正常微生物菌群一旦进入非正常聚居部位，或生态结构发生改变而引起人类疾正常聚居部位，或生态结构发生改变而引起人类疾病的微生物。病的微生物。 可以通过口服某些活的微生物制剂来治疗由于正常菌群可以通过口服某些活的微生物制剂来治疗由于正常菌群失调而导致的腹泻，例如，含蜡状芽孢杆菌（失调而导致的腹泻，例如，含蜡状芽孢杆菌（B. cereus）的的 “促菌生促菌生”，含地衣芽孢杆菌的，含地衣芽孢杆菌的“整肠生整肠生”等，它们都是通等，它们都是通过芽孢杆菌的生长，为肠道重新创造
6、良好的厌氧环境，促使过芽孢杆菌的生长，为肠道重新创造良好的厌氧环境，促使肠道内正常的厌氧菌的生长繁殖，这类活微生物制剂又称肠道内正常的厌氧菌的生长繁殖，这类活微生物制剂又称微微生态制剂生态制剂。2024/8/99（三）（三）互生现象与发酵工业中的混菌培养互生现象与发酵工业中的混菌培养 混菌培养混菌培养又称又称混合培养混合培养（mixed cultivation）或或混合发酵混合发酵（mixed fermentation）这是在深入研究这是在深入研究微生微生物纯培养物纯培养（pure culture）基础上的人工基础上的人工“微生物生微生物生态工程态工程”。2024/8/910二、共生二、共生
7、共生共生（symbiosis）是指两种生物共居在一起，是指两种生物共居在一起，相互分工合作、相依为命，甚至达到难分难解、合相互分工合作、相依为命，甚至达到难分难解、合二为一的极其紧密的一种相互关系二为一的极其紧密的一种相互关系。“可分可合，合比分好可分可合，合比分好”2024/8/911最典型例子是菌藻共生或菌菌共生的最典型例子是菌藻共生或菌菌共生的地衣地衣（lichen）。（一）（一）微生物间的共生微生物间的共生菌藻共生菌藻共生子囊菌子囊菌（真菌真菌）绿藻绿藻菌菌共生菌菌共生真菌真菌蓝细菌蓝细菌2024/8/912绿藻或蓝细菌绿藻或蓝细菌真菌真菌有机酸有机酸提供有机营养提供有机营养提供所必需
8、的矿质养料提供所必需的矿质养料光合作用光合作用分解岩石中的某些成分分解岩石中的某些成分2024/8/913地衣地衣-藻类和真菌的共生体藻类和真菌的共生体形成有固定形态的叶状结构：形成有固定形态的叶状结构：真菌无规则地缠绕藻类细胞，或二者组成一定的层次排列。真菌无规则地缠绕藻类细胞，或二者组成一定的层次排列。地衣繁殖时，在表面上生出球状粉芽，粉芽中含有少量的藻类细胞地衣繁殖时，在表面上生出球状粉芽，粉芽中含有少量的藻类细胞和真菌菌丝，粉芽脱离母体散布到适宜的环境中，发育成新的地衣和真菌菌丝，粉芽脱离母体散布到适宜的环境中，发育成新的地衣结构上的共生：结构上的共生：生理上的共生：生理上的共生：共生
9、菌从基质中吸收水分和无机养料；共生菌从基质中吸收水分和无机养料；共生藻进行光合作用，合成有机物；共生藻进行光合作用，合成有机物； 使地衣能在十分贫瘠的环境中生存。使地衣能在十分贫瘠的环境中生存。2024/8/9142024/8/915细菌与原生动物间的共生关系：细菌与原生动物间的共生关系：细菌栖息于原生动物细胞内，获得营养和保护环境，并且这些细菌栖息于原生动物细胞内，获得营养和保护环境，并且这些细菌在原生动物细胞外都不能生长；细菌在原生动物细胞外都不能生长；原生动物通过共生菌获得生长所需要的维生素及其它生长因子原生动物通过共生菌获得生长所需要的维生素及其它生长因子2024/8/916（二）（二
10、）微生物与植物间的共生微生物与植物间的共生1. 1. 根瘤菌与植物间的共生根瘤菌与植物间的共生2. 2. 菌根菌与植物菌根菌与植物2024/8/917根瘤菌与豆科植物间的共生根瘤菌与豆科植物间的共生-形成根瘤共生体形成根瘤共生体t 根瘤菌固定大气中的气态氮为植物提供根瘤菌固定大气中的气态氮为植物提供 氮素养料；氮素养料；t 豆科植物的根的分泌物能刺激根瘤菌的生长，豆科植物的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。同时，还为根瘤菌提供保护和稳定的生长条件。2024/8/9182024/8/9192024/8/920（三）（三）微生物与动物间的共生微生物与动物间的共
11、生1. 1. 微生物与昆虫的共生微生物与昆虫的共生2. 2. 瘤胃微生物与反刍微生物的共生瘤胃微生物与反刍微生物的共生2024/8/9211. 与与昆虫的共生关系昆虫的共生关系t 外共生：例如白蚁与其肠道内的微生物之间的共生外共生：例如白蚁与其肠道内的微生物之间的共生食木质的白蚁自身并不能分解期望上纤维素，必须依赖肠道食木质的白蚁自身并不能分解期望上纤维素，必须依赖肠道中共生的原生动物和细菌通过厌氧发酵过程来分解纤维素。中共生的原生动物和细菌通过厌氧发酵过程来分解纤维素。t 内共生：昆虫与其细胞内的共生性细菌内共生：昆虫与其细胞内的共生性细菌这些细胞内的共生性细菌能为宿主提供这些细胞内的共生性
12、细菌能为宿主提供B族维生素，使昆虫能族维生素，使昆虫能以缺乏维生素的植物为生。以缺乏维生素的植物为生。2024/8/9222. 与反刍动物的共生关系与反刍动物的共生关系t 反刍动物，如反刍动物，如牛、羊、骆驼、长颈鹿牛、羊、骆驼、长颈鹿等以植物的纤维素等以植物的纤维素为主要食物，它们在瘤胃中经微生物发酵变成有机酸和菌为主要食物，它们在瘤胃中经微生物发酵变成有机酸和菌体蛋白再供动物吸收利用。体蛋白再供动物吸收利用。t 瘤胃也为里面居住的微生物提供了必要的营养和生长条件瘤胃也为里面居住的微生物提供了必要的营养和生长条件-食物和严格的厌氧环境食物和严格的厌氧环境2024/8/923三、寄生三、寄生
13、寄生寄生（parasitism）一般指一种小型生物生活一般指一种小型生物生活在另一种较大型生物的体内（包括细胞内）或体表，在另一种较大型生物的体内（包括细胞内）或体表，从中夺取营养并进行生长繁殖，同时使后者蒙受损从中夺取营养并进行生长繁殖，同时使后者蒙受损害甚至被杀死的一种相互关系。害甚至被杀死的一种相互关系。2024/8/924寄生物寄生物（parasite）宿主或寄主宿主或寄主（host）细胞内寄生细胞内寄生专性寄生专性寄生兼性寄生兼性寄生小型生物小型生物较大型生物较大型生物2024/8/925（一）（一）微生物间的寄生微生物间的寄生 微生物间的寄生关系主要是噬菌体与其宿主菌微生物间的寄生
14、关系主要是噬菌体与其宿主菌间的关系。间的关系。19621962年，年，H. Stolp等人发现了小型细菌等人发现了小型细菌寄生在大型细菌中的独特寄生现象，从而引起了学寄生在大型细菌中的独特寄生现象，从而引起了学术界的巨大兴趣。术界的巨大兴趣。2024/8/9262024/8/927（二）（二）微生物与植物间的寄生微生物与植物间的寄生 微生物寄生于植物的例子是极其普遍的，微生物寄生于植物的例子是极其普遍的，各种植物病原体都是寄生物。各种植物病原体都是寄生物。2024/8/928专性寄生物专性寄生物（obligate parasite）兼性寄生物兼性寄生物（facultative parasite
15、）凡必须从活的植物细胞或组织中获取凡必须从活的植物细胞或组织中获取其所需营养物才能生存者。其所需营养物才能生存者。除寄生生活外，还可生活在死植物上除寄生生活外，还可生活在死植物上或人工配制的培养基中。或人工配制的培养基中。按按寄寄生生的的程程度度分分类类2024/8/929（三）（三）微生物与动物间的寄生微生物与动物间的寄生 寄生于动物的微生物即为动物寄生于动物的微生物即为动物病原微生物病原微生物，种类极多，包括各种病毒、细菌、真菌和原生动种类极多，包括各种病毒、细菌、真菌和原生动物等。物等。两个主要两个主要研究方向研究方向人体和高等动物的病原微生物人体和高等动物的病原微生物昆虫的病原微生物昆
16、虫的病原微生物2024/8/930四、拮抗四、拮抗 拮抗拮抗又称又称抗生抗生（antagonism），指由某种生，指由某种生物所产生的特定代谢产物可抑制他种生物的生长物所产生的特定代谢产物可抑制他种生物的生长发育甚至杀死它们的一种相互关系发育甚至杀死它们的一种相互关系。2024/8/931 微生物间的拮抗关系可为抗生素的筛选、食品微生物间的拮抗关系可为抗生素的筛选、食品保藏、医疗保健和动植物病害的防治等提供很多有保藏、医疗保健和动植物病害的防治等提供很多有效的手段。效的手段。t 微生物间的微生物间的“化学战术化学战术”抗生菌产生能抑制其它生物生长发育的抗生素；抗生菌产生能抑制其它生物生长发育的
17、抗生素；t 微生物间的生长抑制微生物间的生长抑制因某种微生物的生长而引起的其它条件的改变，因某种微生物的生长而引起的其它条件的改变，从而抑制它种生物的生长从而抑制它种生物的生长2024/8/932五、捕食五、捕食 捕食捕食又称又称猎食猎食（predatism，predation）一一般指一种大型的生物直接捕捉、吞食另一种小型般指一种大型的生物直接捕捉、吞食另一种小型生物以满足其营养需要的相互关系。生物以满足其营养需要的相互关系。 在微生物间的捕食关系主要是原生动物吞食在微生物间的捕食关系主要是原生动物吞食细菌和藻类，它是细菌和藻类，它是水体生态系统水体生态系统中食物链的基本中食物链的基本环节，在环节，在污水净化污水净化中也有重要作用。中也有重要作用。2024/8/933微生物间的捕食现象：微生物间的捕食现象：t 原生动物吞食细菌和藻类；原生动物吞食细菌和藻类；t 粘细菌吞食细菌和其它微生物；粘细菌吞食细菌和其它微生物；t 真菌捕食线虫和其它原生动物；真菌捕食线虫和其它原生动物；2024/8/934下节课再见了下节课再见了2024/8/935
