山东大学微生物各个章节学习辅导 - 图文(10)

碳素是一切生命有机体的最大组分，接近有机物质干重的50%。碳循环是最重要的物质循环。 P75

在好氧条件下，大生物和微生物都能分解简单的有机物和生物多聚物；微生物是唯一在厌氧条件下进行有机物分解的 （2）氮循环

6种氮化合物的氧化还原反应所组成:

4

N2, NH3(NH?), NO2ˉ, NO3ˉ, N2O, R-NH2 ? 固氮

? 氨化（脱氨）、硝化作用（化能自养微生物：硝化细菌、亚硝化细菌） ? 硝酸盐还原

? 同化硝酸盐还原（硝酸盐还原成亚硝酸盐和氨，氨被同化成氨基酸） ? 异化硝酸盐还原

? 发酵性硝酸盐还原（硝酸盐作为发酵过程的附带受体，还原成亚硝酸盐和氨） ? 呼吸性硝酸盐还原 （硝酸盐呼吸，最终电子受体，还原成亚硝酸盐和氨）

? 反硝化作用（硝酸盐呼吸，还原成N2O、N2）

三．生态环境中的微生物 1．M种群之间的相互作用

相互作用的基本类型包括8种：P293 ①中立生活：没有关系

②偏利作用：一个受益（必需），一个无影响。

偏利：岩石表面的微生物生长，使不溶性的无机盐溶出；降解多聚物产生有机酸，代谢有机酸生成甲烷； ③协同作用：互相获利，但可以单独生活，种群可以替换。 ④互惠共生：互相获利，但不可分离单独生活，不可替换。 蓝细菌和真菌的共生体-----地衣

蓝细菌：光合作用， 固氮作用；真菌：提供生长因子。 ⑤寄生：内寄生：病毒，蛭弧菌；

外寄生：不进入或不接触，产生一些胞外酶，裂解宿主细胞，释放出营养物质。如食藻细菌。

⑥捕食： 原生动物 ⑦偏害（拮抗）：

⑧竞争：生存空间和食物 2．M在自然界中的分布

微生物的特点：个体微小、代谢营养类型多样，适应能力强 ? 微生物在自然界中分布广泛。 在某些生境中，高度专一性的微生物存在并仅限于这种生境中，并成为特定生境的标志。

（1）空气中的微生物

? 不适合微生物的生长繁殖，无固定的微生物区系； ? 来源于土壤、水体及人类的生产、生活活动；

? 种类主要为真菌和细菌，一般与其所在环境的微生物种类有关； ? 数量取决于尘埃数量（ 附着在灰尘上,“微生物之舟”）； ? 停留时间和尘埃大小、空气流速、湿度、光照等因素有关； ? 停留时间和尘埃大小、空气流速、湿度、光照等因素有关； ? 与人类的关系：传播疾病、造成食品等的污染 测定方法：培养皿沉降法；液体阻留法

（2）水体中的微生物

46

淡水、海水中微生物的数量和分布不同。天然湖泊、污染水域微生物的种类和数量不同。 主要影响因子：营养物水平、温度、光照、溶解氧、盐分等。

富光层：光合藻类，好氧M；中度光照层：好氧M，兼性厌氧M；贫光层：厌氧M 严重污染的水会通过食物链的生物放大作用危害人类健康 靠近城市或城市下游水中的微生物多。 水体的富营养化作用， “水花”、“赤潮”

水体大量的有机物或无机物，特别是磷酸盐和无机氮化合物 ? 水的富营养化 ? 藻类等过量生长，产生大量的有机物 ? 异养微生物氧化这些有机物，耗尽水中的氧，使厌氧菌开始大量生长和代谢 ? 分解含硫化合物，产生H2S，从而导致水有难闻的气味 ? 鱼和好氧微生物大量死亡，水体出现大量沉淀物和异常颜色。

（3）土壤中的微生物

土壤是固体无机物(岩石和矿物质)、有机物、水、空气和生物组成的复合物，是微生物的合适生境（大本营）。土壤微生物种类多、数量多、代谢潜力巨大，是主要的微生物源。

? 土壤微生物的数量和分布主要受到营养物、含水量、氧、温度、pH等因子的影响，并随土壤类

型的不同而有很大变化。

? 土壤微生物的数量和分布受季节影响；

? 微生物的数量也与于土层的深度有关，一般土壤表层微生物最多，随着土层的加深，微生物的

数量逐步减少。

（4）极端环境下的微生物

嗜热微生物;嗜冷微生物;嗜酸微生物;嗜碱微生物;嗜盐微生物;嗜压微生物 研究意义：

? 开发利用新的微生物资源，包括特异性的基因资源；

? 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的研究提供新的课题和材料； ? 为生物进化、生命起源的研究提供新的材料。

（5）不可培养微生物（uncultured microorganisms）

从环境中直接分离并克隆rRNA并分析其序列和在分子进化树上的位置等方法而发现的的目前尚不能在人工条件下获得培养的微生物。参见P372： 研究意义：

生物多样性和系统发生的多样性（Biodiversity and Phylogenetic diversity）;微生物生态学的研究提出新的要求; 寻找新的致病微生物; 从不可培养微生物中寻找新的基因、新的蛋白.

据报道，美国recombianant biocatalysis Inc公司目前已从不可培养微生物中获得了约300个与工业生产相关的新蛋白.

（6）动物体中的M 人体微生物:

皮肤: 一个成年人的皮肤大约有2m2，约有1012细菌。优势的细菌种群是革兰氏阳性菌，革兰氏阴性菌较少见,真菌有瓶形酵母属. 皮肤表面正常栖居的微生物对外来微生物具有排斥作用，可以防止外来微生物和病原微生物的侵染，对皮肤有保护作用。

口腔: 包括细菌、放线菌、酵母菌、原生动物，以细菌数量最多 胃肠道:

胃， 仅有数量较低的附在胃壁上的抗酸微生物，包括酵母、链球菌、乳杆菌等

38

小肠，近胃端的低量(10CFu/ml)到近大肠端的高量(10CFu/ml)。

47

大肠，微生物数量巨大(10CFu/ml)，区系组成包括：拟杆菌、真杆菌、厌氧链球菌、双歧杆菌、肠球菌、肠杆菌、乳酸菌、梭菌、酵母等。

微生物合成的维生素、蛋白质，产生的能源可以为人吸收利用。

（7）植物相关M

? 茎、叶、果实的表面是某些M（好氧）生存的良好环境，细菌、蓝细菌、酵母等；某些M能够引

起植物病害； ? 植物根部微生物

? 根际微生物：由根面向外伸展，具有一个M梯度的区域。

? 老根、腐根际，大量、多样M; 健康幼根，选择性M ;说明根的分泌物较植物碎片更具选择

性

? 菌根：植物的根 + 真菌（子囊菌，担子菌）? 共生体. ? 外生菌根，内生菌根 P300

? 根瘤：根瘤菌与豆科植物的共生体，弗兰克氏菌与非豆科植物（乔木和灌木等木本植物形成

的共生体）

四． 微生物与环境保护

1．微生物对污染物的降解与转化 （1）环境污染物的来源

自然存在：重金属，烃类，放射性物质等

经转化及富集：由于生活或工业加工过程对自然界存在的物质富集、转化。污水，肥料，燃料燃烧废

物，石油等。

人工合成： 农药; 表面活性剂; 合成聚合物; 石油化工产品 . 非自然界存在物质，特殊的化学结

构，化学键，难降解物质。当前研究的主要课题.

（2）降解质粒：质粒编码了控制某些污染物的降解 P305

2．污染物的M处理 （1）BOD 与 COD

（biological oxygen demand）（chemical oxygen demand）

BOD：水中有机污染物在需氧微生物作用下进行氧化所消耗的氧气量。实际测定时，在一定的温度下，5天的需氧量。 BOD5

COD：水中有机污染物在强氧化剂作用下进行化学氧化所消耗的氧气量。 KMnO4：氧化率60%左右. CODMn K2Cr2O7：氧化率80-100%. COD …… 此处隐藏：4741字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……