1、第八章微生物的生态1 1 1 1 微生物在自然界中的 分布微生物 与 生物环境间的 关系微生物与自然界物质循环微生物与环境保护第一节 微生物在自然界中的 分布与菌种资源开发(一)土壤中的微生物土壤是微生物良好的生活场所( 微生物资源库 ) 一、 微生物在自然界中的 分布淡水海水:耐盐或嗜盐菌为主。深海区为嗜冷兼嗜压菌。(二)水中的微生物清水 型腐败型:腐败细菌为主自养型微生物为主 (化能、光能 )异养型: 贫营养细菌 ( P248)水体类型细菌总数不得超过 100个 /毫升 ,大肠菌群指数不得超过 3个 /升 . 饮用水的微生物指标( 1) 细菌总数 ( 2) 大肠菌群 : P249我国相关法
2、规对 饮用水的微生物指标 规定2009.6.9.(三)空气中的微生物 空气不适宜微生物生存(四) 工农业产品中的微生物 :(略 )(五) 极端环境下的微生物极端微生物 ( 嗜极菌 ) :凡依赖于极端环境才能正常生长繁殖的微生物。 P251 252嗜 极菌 多数为古生菌 ,部分为真细菌或其他微生物。(六) 生物体内外的正常菌群 (正常微生物区系)生活于健康人体或动物一切与外界环境相通的部位中、数量大、种类较稳定、 通常有益无害 的微生物种群。 肠道是人体中微生物数量最多的部位。肠道正常菌群对机体的有益作用: P2571、 正常菌群 : P2562、 正常菌群 的失调 : 当机体的防御机能减弱或正
3、常菌群的生活部位发生改变或长期使用抗菌药物时,造成正常菌群成为致病菌的现象。3、 微生态制剂 ( 益生菌剂 ):利用 正常菌群 制成的、能改善机体微生态平衡并兼有其他保健功能的活菌制剂。生产益生菌剂的主要菌种 :双歧杆菌 、 乳杆菌 、 肠球菌 、 链球菌等某些菌种 。二、菌种资源开发1、从自然界筛选特定的生产菌种生产分解 酶类工业生产菌种的生产目的生产 菌体物质 ( SCP、 益生菌剂等)(蛋白酶、淀粉酶、纤维素酶等)(有机酸、氨基酸、抗生素、维生素等)生产 代谢产物2、筛选特定的生产菌种的主要操作步骤采集菌样 富集培养 纯种分离 性能测定第二节 微生物 与生物环境间的关系一、 互生 : P
4、259 “可分可合 , 合比分好 ”。如 :自生固氮菌 与 纤维素分解菌 ; 人体肠道正常菌群 与 人体 。 二、 共生 : P261 “互相依存 , 分工合作 (甚至合二为一) ”。如 :地衣 ( 真菌 与 单细胞藻类或蓝细菌 的共生体 ) ;根瘤 (根瘤菌 与 豆类植物 的共生体 ); 反刍动物 与 瘤胃微生物 。三、 寄生 : P261 “ 损人利己 ” 。如 :噬菌体 与 宿主细菌 ; 蛭弧菌 与 宿主细菌 ;植物 与 植物病原微生物 ; 动物 与 动物病原微生物 。四、 拮抗 : P264 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
5、死其它微生物的现象。如 :抗生素产生菌 与 敏感菌 。五、 捕食 : P264 如 :原生动物 和 细菌 。第三节微生物 在 自然界物质循环中的作用微生物 在 碳素循环中的作用 :1、降解作用、呼吸作用、发酵、甲烷形成、 CO2固定等。2、微生物对有机物分解产生的 CO2 ,占 CO2再生量的 90%左右,维持了自然界碳素循环。CH4光合作用 发酵作用呼吸作用 化石燃料醇有机酸CO2+H2CO2 + H2O O2 + “CH2O”甲烷生成一、 碳 素循环二、氮素 循环生物体有机氮NO3- NH4+NO2-NON2O大气N2亚硝酸氨化作用氨化作用硝化作用硝化作用反硝化作用生物固氮铵盐同化作用反硝
6、化作用NH4+NH2OH硝酸盐同化作用1、自然界中的氮素 循环(图解)2、自然界中的氮素循环(表解)氮素循环各个环节生物固氮氨化作用亚硝酸氨化作用氨化作用硝化作用反硝化作用同化作用硝酸盐同化作用同化性硝酸盐还原作用铵盐同化作用转化反应及与 O2的关系N2 NH3 无氧 固氮微生物含氮有机物 NH3 有氧或无氧 氨化细菌NO2 - NH3 有氧或无氧NH3 NO2 - 有氧NO2 - NO3 - 有氧NO3 -无氧NO2 - NON2O N2 NO3 - NO2 - NH4+含氮有机物 有氧或无氧NH4+ 含氮有机物有氧或无氧亚硝酸氨化细菌亚硝化细菌硝化细菌反硝化细菌(兼氧菌,厌氧条件 )微生物 (及植物 )微 生物类群微生物 (及植物 )异化性硝酸盐还原作用, 脱氮作用3、微生物氮素循环对农业生产中土壤氮素的利用及实践意义( 1)生物固氮( 2)氨化作用( 3)硝化作用( 4)反硝化作用( 5)同化作用