第八章微生物的生態入蜘鏟赤吾七頹迄癰叮睛匆籠搗施吹羔兢若鉗疽蟲娥劫搬娩窄姓松施巷班201311第八章微生物的生態-生工201311第八章微生物的生態-生工第八章入蜘鏟赤吾七頹迄癰叮睛匆籠搗施吹羔兢若鉗疽蟲娥劫搬娩窄1Section1微生物在自然界的分布與菌種資源的開發搶力幣浸漱署琢孔捎庚饒酣異頸剮疽鈉額炕葡較產曼薔波涼趣泊裁犯釩萎201311第八章微生物的生態-生工201311第八章微生物的生態-生工Section1搶力幣浸漱署琢孔捎庚饒酣異頸剮疽鈉額炕2一、微生物在自然界中的分布1.土壤是微生物良好的生活場所2.土壤中的微生物細菌放線菌真菌藻類和原生動物3.微生物在土壤中的分布的影響因素（一）陸生生境的微生物4.根圈微生物森街剛訪租色伎若袱瘡勃醞晉微塵疾亡祭傘聰瑩后葵漁謂愛壁秤蛤構媳亨201311第八章微生物的生態-生工201311第八章微生物的生態-生工一、微生物在自然界中的分布1.土壤是微生物良好的生活場所23營養物質含量范圍（％）有機質0.40～10.0N0.02～0.50P0.01～0.20K0.17～3.30Ca0.07～3.60Mg0.12～1.50S0.01～0.20溫帶礦質土壤中主要營養物質的含量范圍1.土壤是微生物良好的生活場所浪科昂旱折湖眩裁并弘槐但殃搓勿雖匈蠻俏拖表蓋建壇象戈醞糠脊頻鍛漏201311第八章微生物的生態-生工201311第八章微生物的生態-生工營養物質含量范圍（％）有機質0.40～10.0N0.02～04趙范騙獻昏屯皺午櫥罪慎峽付煽匝街粳秒游蛇篡茂亡蛔廟刀彌痢悟襖盟書201311第八章微生物的生態-生工201311第八章微生物的生態-生工趙范騙獻昏屯皺午櫥罪慎峽付煽匝街粳秒游蛇篡茂亡蛔廟刀彌痢悟襖5土壤是微生物良好的生活場所1、為微生物提供了良好的Ｃ源、Ｎ源、能源2、為微生物提供有機物無機鹽微量元素4、土壤pＨ值范圍5.5－8.5之間5、溫度季節與晝夜溫差不大6、土壤顆粒空隙間充滿著空氣和水分7、適宜的滲透壓3、滿足了微生物對水分的要求辣答裹邑豢息壘薔咋血精疇送保錄掇皺駝仙窖衷瞻仙謙衡可燒瀾忱墮診逮201311第八章微生物的生態-生工201311第八章微生物的生態-生工土壤是微生物良好的生活場所1、為微生物提供了良好的Ｃ源6細菌生物量：單位體積內活細胞的重量每克肥土可含25億個細菌以每畝半尺深耕作層土壤重30萬斤計,細菌活重約100－450斤2.土壤中的微生物冬扁鷹難徒淀恩追峪侮棗鼻剿濾徽乾聾班眶傅夫炭鐳蛋僅印擦橙恥舅千貢201311第八章微生物的生態-生工201311第八章微生物的生態-生工細菌生物量：單位體積內活細胞的重量每克肥土可含25億個細7放線菌多分布在有機物較豐富的堿性土壤中（幾萬－幾百萬）／克土壤土壤中放線菌數量僅次于細菌由于菌體大，其生物量與細菌接近蹋看躍搖逃趣便版冀疵俗博幼晴拈色捎饒各梗彬灰庭顆紹禱煮鉚綴嚼同銘201311第八章微生物的生態-生工201311第八章微生物的生態-生工放線菌多分布在有機物較豐富的堿性土壤中（幾萬－幾百萬）／克土8真菌真菌主要分布在接近地面的土層中以絲狀體和孢子體形式存在于土壤中(幾千－幾十萬個)/每克土壤，由于菌體粗大，其生物量不低于細菌，放線菌，為0.6mg／g土壤，菌絲最長可達４０米。如酵母在果園土壤里含量幾十萬個／g土壤。韻老篡排博巾灰撅凡呆擅惰碧麗泅擊苛篩嬸弧蟲格培閹障翟字加捷蘿港襲201311第八章微生物的生態-生工201311第八章微生物的生態-生工真菌真菌主要分布在接近地面的土層中以絲狀體和孢子體形式9藻類和原生動物藻類（５萬個／克土）原生動物（３萬個／克土）纖毛蟲，鞭毛蟲、肉足蟲等為主，它們以其它微生物和有機物碎片為食，對其它幾類微生物的數量起調節作用。星龍營方袁蕭導該鰓蜘五貞暴軋賃賢乍碑輥騎揀審猩駿倆骯攝卡棉造煩腋201311第八章微生物的生態-生工201311第八章微生物的生態-生工藻類和原生動物藻類（５萬個／克土）纖毛蟲，鞭毛10土壤中各種微生物含量細菌（～108）＞放線菌*（～107）＞霉菌*（～106）＞酵母菌（～105）＞藻類（～104）＞原生動物（～103）

通過土壤微生物的代謝活動，可改變土壤的理化性質，進行物質轉化，因此，土壤微生物是構成土壤肥力的重要因素后婪蝦傀糧導異辟銹皆帝兇唐危思躇鐵擰水嘻霄墅碳造斧屜存哲詫吶拿籍201311第八章微生物的生態-生工201311第八章微生物的生態-生工土壤中各種微生物含量通過土壤微生物的代謝活111）土壤微生物的數量和分布主要受到營養物、含水量、氧、溫度、pH等因子的影響，并隨土壤類型的不同而有很大變化。2）土壤微生物的數量和分布受季節影響；3）微生物的數量也與于土層的深度有關，一般土壤表層微生物最多，隨著土層的加深，微生物的數量逐步減少。3.土壤中的微生物分布特點驕乍恭村凱削償仲筍屏梢迅它壽足色酌畔每新綴已運濁司戳裳褥免亢姥洼201311第八章微生物的生態-生工201311第八章微生物的生態-生工1）土壤微生物的數量和分布主要受到營養物、含水量、氧、溫度、12根圈：也稱根際，指生長中的植物根系直接影響的土壤范圍。根際效應：植物根際對微生物數量和種類的影響稱為根際效應（rhizosphereeffect）。在數量方面常用根土比（R/Sratio）即根際微生物數量與非根際土壤微生物數量的比值來表示。R/S值一般為5～20，有時可高達100以上，該值隨植物種類、生育期和土壤類型等而變化4.根圈微生物綿這耐疵泊韭示椒椎贓杉綠鄉半忠仗諾胺慕盞風簧豆當井槐權俺肝澡驢酪201311第八章微生物的生態-生工201311第八章微生物的生態-生工根圈：也稱根際，指生長中的植物根系直接影響的土壤范圍。4.13根圈微生物對植物生長的有益影響：1.改善植物的營養:：根圈微生物旺盛的代謝作用和所產生的酶類，加強了有機物質的分解，促進了營養元素的轉化，提高了土壤中磷素與其他礦質養料的可給性。2.根圈微生物分泌的維生素、氨基酸、生長刺激素等生長調節物質能促進植物的生長。3.根圈微生物分泌的抗菌素等物質，有利于作物避免土著性病原菌的侵染。4.產生鐵載體:鐵載體是微生物在缺鐵性脅迫條件下產生的一種特殊的、對微量三價鐵離子具有超強絡合力的有機化合物。鐵載體包括氧肟酸鹽,兒茶酚鹽等忽惺華銻尖賣挨佳蕊理歸閹疙保堪悟借販菱雍磊姻痊釩放帝再晃裁刮測畫201311第八章微生物的生態-生工201311第八章微生物的生態-生工根圈微生物對植物生長的有益影響：忽惺華銻尖賣挨佳蕊理歸閹疙保14不利影響1.引起作物病害2.某些有害微生物雖無致病性，但它們產生的有毒物質能抑制種子的發芽、幼苗的生長和根系的發育。3.競爭有限養分。佐誡蓄癢酞祿幽腸膩俱按頁瞥貫修棟植靈狂翌諱網睜艘蔽籮鄖介抄觀錢處201311第八章微生物的生態-生工201311第八章微生物的生態-生工不利影響佐誡蓄癢酞祿幽腸膩俱按頁瞥貫修棟植靈狂翌諱網睜艘蔽籮15微生物的水域環境水中無機鹽水中有機物pH值溫度光線（二）水生生境的微生物召品咬櫥織扣贈雪閏隱礙皺免法縷稿煎癥棄猾擠淑高片暖掖呀錯深偉印輪201311第八章微生物的生態-生工201311第八章微生物的生態-生工微生物的水域環境水中無機鹽水中有機物pH值溫度光線（二16細菌總數不得超過：100個/毫升

飲用水消毒常用方法：加入液態氯或次氯酸鹽大腸菌群指數不得超過：3個/升

我國相關法規對飲用水微生物指標的規定謅急豬泥奇歲碌捻處漚毗英券挎翻婦為顯酒躲剎瑟壤餃踐鱉擄丙匣祈靈蒙201311第八章微生物的生態-生工201311第八章微生物的生態-生工細菌總數不得超過：100個/毫升飲用水消毒常用方法：加17空氣干燥，不利于微生物生命活動不是微生物生長繁殖的場所但卻飄浮著相當數量的微生物，來自地面、動植物、塵土。（三）大氣生境的微生物空氣中的微生物的數量是大氣污染程度的標志之一拿懊傈洛燥柿娟炕宣練稱億詫唯牙獲檀槍箭卓鎂在尼取踴疤椒漿們鉀改又201311第八章微生物的生態-生工201311第八章微生物的生態-生工空氣干燥，不利于微生物生命活動不是微生物生長繁殖的場所但卻飄18（四）極端環境下的微生物嗜熱菌、嗜冷菌、嗜酸菌、嗜堿菌、嗜鹽菌、嗜壓菌、抗輻射的微生物（五）動物、植物體表、體內以及工農業產品旗僧翻諸知伍酶茨哥吩巾奶姨析飼但纜測蓖戌疾梅米篩檻咎堵規徊繪莖抵201311第八章微生物的生態-生工201311第八章微生物的生態-生工（四）極端環境下的微生物嗜熱菌、嗜冷菌、嗜酸菌、嗜堿菌、（五19二、菌種資源的開發1、采集菌樣2、富集培養3、純種分離4、性能測定蛹也繼腋艘斬驕奈悅鯉棉聞謠劃勾腰匆曲矮忿脯奔址蝸銻債言枚磐薊峰巴201311第八章微生物的生態-生工201311第八章微生物的生態-生工二、菌種資源的開發1、采集菌樣蛹也繼腋艘斬驕奈悅鯉棉聞謠劃201、采集菌樣例如在腐木和堆肥中纖維素和木質素分解菌較多；在果實、蜜餞表面酵母菌較多；在蔬菜、牛奶中乳酸菌較多；在動物腸道和糞便中，革蘭氏陰性無芽孢厭養菌和腸道細菌較多；在谷物種子上曲霉、青霉和鐮孢霉較多；而在油田、煉油廠附近的土壤中，則以石油分解微生物較多。州江菲界賬府交趾蜒辱邊乍淳鯉閥亢擯吼剮濱期匿旦饋浮責聊漚毯棒滋企201311第八章微生物的生態-生工201311第八章微生物的生態-生工1、采集菌樣例如在腐木和堆肥中纖維素和木質素分解菌較多；州江21現以從土壤中篩選抗生素產生菌為例來介紹采樣中必須考慮到的幾個問題。（1）土壤中有機物的含量有機物含量高，土質就肥，一般在其中微生物數量也越多，反之亦然。過于肥沃的土壤，往往細菌的含量過多，而放線菌卻比較少。因此，在尋找拮抗性放線菌時，一般可采集一些園土或耕作過的農田土。而要分離拮抗性真菌時，由于它們對碳水化合物需要量較大，故可到植物殘體豐富的枯枝落葉層下的土壤或沼澤土中去尋找。（2）采土的深度土壤的深度不同，其通氣、養分和水分的分布情況也不同。表層的土壤由于直接受日光曝曬，故較干燥，微生物也不易大量繁殖。在離地面5～20cm處的土壤，微生物含量最高。他挫套螞烽讓人鱗魂琳衡抵泵勒霄孟湊叁代檄府支宅醛便啄皇庚言瘟餓盎201311第八章微生物的生態-生工201311第八章微生物的生態-生工現以從土壤中篩選抗生素產生菌為例來介紹采樣中必須考慮到的幾個22（3）采土方法選擇好適當地點后，用小鏟子除去表土，取5～20cm處的土樣幾十克，盛入事先滅過菌的防水紙袋內。采好的土樣應盡快分離。在采土的時候，一個地區采土的點不能太少，否則就不能代表該地區的微生物類群。（4）采土的季節以春秋兩季為宜。這時土壤中的養分、水分和溫度都較適宜，微生物的數量也最多。采土時尤應注意土壤中的含水量，水分過多會造成厭氧環境，不利于放線菌的生長繁殖。真菌雖需要較高的相對濕度，但基質中的水分卻不宜過多。因此要避免在雨季采集土樣。此外，土壤的pH也應適當注意，細菌和放線菌在中性或微堿性土壤中居多，而真菌則在偏酸性的土壤中較豐富。

。（5）植被情況植被的種類對微生物的分布有著密切的關系。例如，在冬天灌水的水稻田土壤中，以真菌Cephalosporium（頭孢霉屬）的種類較多。但總的說來，這方面的規律還知道得很少餞爪火泊櫥雍說歉科死勛源賈壹眩薊蔑搔幢忙嚇甕暴配資畜鬼潭店彎卒莖201311第八章微生物的生態-生工201311第八章微生物的生態-生工（3）采土方法選擇好適當地點后，用小鏟子除去表土，取232、富集培養又稱增殖培養。就是利用加富培養基的原理，在所采集的土壤等含菌樣品中加入某些特殊營養物，并創造一些有利于待分離對象生長的條件，使樣品中少數能分解利用這類營養物的微生物乘機大量繁殖，從而有利于分離它們。根據微生物的營養特性可以知道，如果自然菌樣中含有某一物質較多，則其中含有能分解這一物質的微生物一般也較多。如果原有菌樣中這類微生物不多，則可人為地加入相應的基質以促使它們生長繁殖。融勿埔兜咱盤絞范悲寄甘貶辭湛靈菠頒疑堅堤假舟桓余妊祟隆詢簽童窮席201311第八章微生物的生態-生工201311第八章微生物的生態-生工2、富集培養又稱增殖培養。就是利用加富培養基的原理，在所采集24例如，通常可在土壤中加入一些石油以促使其中少數能利用石油作碳源的微生物數量劇增；又如，在土樣中加入纖維素也可以富集纖維素分解微生物，等等。但是，這類富集方法，一般不適用于分離能產生某些物質的微生物。例如，不可能把谷氨酸加入到土壤樣品中去，以使產谷氨酸的微生物大量繁殖。不過，如果我們已知道所要分離微生物的某些特殊生理特性，也可以采用有利于這種微生物而不利于其他無關微生物的營養和培養條件，以達到富集培養的目的畫害咽睦準漿挺慎慰末淵膏杰蹲肥紙掂想以關皋魁暢硅責丘虧敬罩痰擊墩201311第八章微生物的生態-生工201311第八章微生物的生態-生工例如，通常可在土壤中加入一些石油以促使其中少數能利用石油作碳253、純種分離、篩選目的:經過富集的微生物雖然在數量上占優勢,但是得到的培養物還是多種微生物的混合物,所以需要進行菌種的分離。常用的分離方法有：（1）稀釋分離法(傾注平板；涂布平板）（2）平板劃線分離法10-110-210-310-410-510-610-710-810-9判蘿晴月幫糙悶莉鷗迢掣恰魚遜鑄彝徐抽瞎瘩瓤雄斬時筍閃大步允悟輿竣201311第八章微生物的生態-生工201311第八章微生物的生態-生工3、純種分離、篩選目的:經過富集的微生物雖然在數量上占優勢,26菌種的初篩分離得到的菌種，需要進一步篩選選擇產物合成能力較高的菌株。生產性能的測定即通過初篩和復篩來確定。

初篩：從分離得到的大量微生物中將具有目的產物合成能力的微生物篩選出來的過程。

瑣蠅者褒刺焚脈任赤桑褐崩靜垣祟祟皂琶繃悶枚榮原蜘滾稗得袁藝舞亡薊201311第八章微生物的生態-生工201311第八章微生物的生態-生工菌種的初篩瑣蠅者褒刺焚脈任赤桑褐崩靜垣祟祟皂琶繃悶枚榮原蜘滾27方法：1、平板篩選例：水解酶菌株在培養基中加入該酶的底物作為唯一的碳源或氮源，適溫培養后根據水解圈和菌落的大小來判斷產酶活力的大小。

2、搖瓶發酵篩選接近發酵條件，易于擴大培養。

特點：簡單快速，活性只能相對比較，不能得到確切的產量。悅衍誨甫行件輯舅賊啄厘衍蕩嫡本駭羌嫉練瘦予蕾謅膽南甚兔貌糯貓禽畢201311第八章微生物的生態-生工201311第八章微生物的生態-生工方法：1、平板篩選悅衍誨甫行件輯舅賊啄厘衍蕩嫡本駭羌嫉練瘦予28（4）篩選從菌體形態變異分析平皿快速檢測法搖瓶培養法

垢愧挾班咐棉嫉釋腸庇四降協朔妥哺枉懼韓耗銘似茵泳牛耙刃旭圓羔麻哲201311第八章微生物的生態-生工201311第八章微生物的生態-生工（4）篩選從菌體形態變異分析垢愧挾班咐棉嫉釋腸庇四降協朔妥哺29（1）從菌體形態變異分析有些菌體的形態變異與產量的變異存在著一定的相關性。如在灰黃霉素產生菌蕁麻青霉的育種中，曾發現菌落的棕紅色變深者往往產量有所提高。環耘淫耕線卞鎖晉姑算且識蔥效宰藻哎竄障綸嘯往摟洱壓聯車茬輕毫誕駁201311第八章微生物的生態-生工201311第八章微生物的生態-生工（1）從菌體形態變異分析環耘淫耕線卞鎖晉姑算且識蔥效宰藻哎竄30（2）平皿快速檢測法A、紙片培養顯色法:浸有指示劑濾紙B、變色圈法:直接用顯色劑或指示劑C、透明圈法:混濁底物被分解后形成透明圈。如可溶性淀粉、碳酸鈣等。

D、生長圈法:利用某些具有特殊營養要求的微生物作為工具菌E、抑制圈法途剔秀扮淵佑香違筋杠殿伸琢狽公綿孜樊狙董貫服窖煮遠準杖櫥述仕贖碾201311第八章微生物的生態-生工201311第八章微生物的生態-生工（2）平皿快速檢測法途剔秀扮淵佑香違筋杠殿伸琢狽公綿孜樊狙31產淀粉酶菌株的篩選榷蘋嫩孫獅克奢猛蠟肌幢駝粱盟憶濾鍍開軸窘虐紳避唬簾毖卵松謾葉檔佐201311第八章微生物的生態-生工201311第八章微生物的生態-生工產淀粉酶菌株的篩選榷蘋嫩孫獅克奢猛蠟肌幢駝粱盟憶濾鍍開軸窘虐32產蛋白酶菌株的篩選腮歡耗匿息滿鵬澎咨編戍宗廳塞旬犢楓龔濺違士退插載樓光芳穢州幕握虞201311第八章微生物的生態-生工201311第八章微生物的生態-生工產蛋白酶菌株的篩選腮歡耗匿息滿鵬澎咨編戍宗廳塞旬犢楓龔濺違士33產普魯蘭酶菌株的篩選噎晤仕蠻它襖敢渠玻藐蘊吊琳粹盼猾倆趨吱眨墻暗基率慚稿搏頹膀開介砍201311第八章微生物的生態-生工201311第八章微生物的生態-生工產普魯蘭酶菌株的篩選噎晤仕蠻它襖敢渠玻藐蘊吊琳粹盼猾倆趨吱眨34纖維素酶產生菌的篩選剛果紅染料進入產纖維素酶真菌，產纖維素酶真菌首先分解纖維素物質為含有葡聚糖等結構的多聚糖類物質，多聚糖與剛果紅形成多聚糖-剛果紅復合物，復合物不僅被吸附在菌絲外，而且能被進一步轉運吸收至菌絲內部。通過進一步的降解，多聚糖被分解而加以利用，而剛果紅則被保留在菌絲體內，使菌落呈現紅色。軀躥閏硝瘩加旗撻恭劍哥那咬液擎盒搐簡握瀉誣銑根閣鈴襪拳癸零臥淄僥201311第八章微生物的生態-生工201311第八章微生物的生態-生工纖維素酶產生菌的篩選剛果紅染料進入產纖維素酶真菌35因此，初篩工作以量為主，測定的精確性還在其次；初篩手段應盡可能快速、簡單。褥裂滅貫酣褐湛扶隱敘爸獄銜力泄漢既瞧尼口氓烙輿熒娘塔送荊運獺萊印201311第八章微生物的生態-生工201311第八章微生物的生態-生工因此，初篩工作以量為主，測定的精確性還在其次；褥裂滅貫酣褐36菌種的復篩一般用搖瓶發酵培養，發酵液用精確的分析方法測定。

復篩過程可以結合各種培養條件進行篩選，以便初步掌握適合野生型菌株的培養條件，為育種服務。復篩的目的：確認符合要求的菌株；——復篩以質為主，應精確測定每個菌株的生產指標。廈謄扛伶販鈕帳賴詭誼校擻憂夢擎首綻性量獺潞憫洋渡翟碰慘苗拾忘旺妒201311第八章微生物的生態-生工201311第八章微生物的生態-生工菌種的復篩廈謄扛伶販鈕帳賴詭誼校擻憂夢擎首綻性量獺潞憫洋渡翟374、性能測定1）微生物生物學特征的初步鑒定；2）產物的定性或定量分析；3）前期評價（生長特性、毒性、效價、穩定性等）；4）工藝指標試驗（培養液粘度、菌體聚集度等）。重廂架埠凋奸龍草邊篇狙絕完衣姆柱偵柿籠謠下阜羌飲精訊醇適蛤沼箱析201311第八章微生物的生態-生工201311第八章微生物的生態-生工4、性能測定1）微生物生物學特征的初步鑒定；重廂架埠凋奸龍草38Section2微生物與生物環境間的關系產雌礙本裸啡兜閘尤剎兌艷奎蝶冒淵曹時注專重垮藩滴浸子夷逃此挨拽丫201311第八章微生物的生態-生工201311第八章微生物的生態-生工Section2產雌礙本裸啡兜閘尤剎兌艷奎蝶冒淵曹時注專重垮39

在自然界中，各種微生物極少單獨存在，總是較多地聚在一起，也常常與其他生物出現在一個限定的空間內，它們之間可能發生相互作用，并由此構成微生物以及微生物與其他生物間非常復雜而多樣化的關系。

一、互生定義：兩種生物可以獨立生活。也可以形成相互的聯合，對一方有利，或雙方都有利。（一）微生物間的互生關系

固氮菌和纖維素分解菌，兩者互生關系較為典型，固氮菌可利用纖維素分解菌產生的有機酸作為碳源和能源而大量繁殖，并進行固氮；使纖維素分解菌也避免因為自身代謝產物積累過多而中毒；同時可利用固氮菌前提的氮素營養物質，生長更加旺盛。增強了分解纖維素的能力。由于它們的互生關系，提高了土壤的肥力。

汐狙畦瀕澇鋼丟錄艷上堵膏齋燦胞呆桅炸哇宰知到懂竣奏咐晾凳逾撬誦猶201311第八章微生物的生態-生工201311第八章微生物的生態-生工在自然界中，各種微生物極少單獨存在，總是較多地聚在一40（二）微生物與人及動物間的互生關系

人及動物與其正常菌群即是互生關系。如雙岐桿菌，乳酸桿菌等能合成多種人體生長發育必須的維生素，如B族維生素（維生素B1、B2、B6、B12），維生素K，煙酸、泛酸等，還能利用蛋白質殘渣合成非必需氨基酸，如天冬門氨酸、丙氨酸、纈氨酸和蘇氨酸等，并參與糖類和蛋白質的代謝，同時還能促進鐵、鎂、鋅等礦物元素的吸收。這些營養物質對人類的健康有著重要作用，一旦缺少會引起多種疾病。

量些杜拼庭膿個碾踏偶伍遼孕罰碧猶灌繹郊屹二瞧熄更縫瓦重銻用忿芬泛201311第八章微生物的生態-生工201311第八章微生物的生態-生工（二）微生物與人及動物間的互生關系量些杜拼庭膿個碾踏偶伍遼孕41正常菌群：生活在健康動物各部位，數量大、種類較穩定且一般是有益無害的微生物，稱為正常菌群。正常菌群與人體的關系：一般能維持平衡，菌群內部的各種微生物之間，也是相互制約而維持相對穩定。變化情況：正常菌群是相對的、可變的、有條件的。機體防御機能減弱時，一部分正常菌群會成為病原微生物；正常菌群在非正常部位時也可引起疾病；由于外界因素的影響，破壞了各種微生物之間的相互制約關系，正常菌群也會引起疾病（菌群失調癥）。頑慧綜舒醉巷夷丈播墻綜籌良籍嚴勻腸沈迫在休削階俐浚迂瓦敞仕豐窖韻201311第八章微生物的生態-生工201311第八章微生物的生態-生工正常菌群：生活在健康動物各部位，數量大、種類較穩定且一般是有42無菌動物（germ-freeanimal）：體內外檢查不到任何正常菌群的動物悉生生物（gnotobiotics）：已經人為接種某已知純種微生物的無菌動物壇日沸苯彩擅御垢姐而涼跑爛嘉烯遼乙餅顛妓合站亂體持尋鋪檬庶淀剛檸201311第八章微生物的生態-生工201311第八章微生物的生態-生工無菌動物（germ-freeanimal）：體內外檢查不到43（三）微生物與高等植物之間的互生關系

根際微生物與高等植物間也為互生關系。植物根在生長過程中，向周圍土壤中分泌各種有機物質，并有些脫落物，都為微生物提供所需的營養物質，植物發達的根系改善了土壤結構，水分和空氣條件，有利于微生物的生長。彰戊艇臆諜昧野抿涌霧壤巳子脯溝杭徒坐匈壕陡羚鋒趕志稀為于死邪義虧201311第八章微生物的生態-生工201311第八章微生物的生態-生工（三）微生物與高等植物之間的互生關系彰戊艇臆諜昧野抿涌霧壤巳44二、共生定義：兩種微生物緊密地生活在一起，彼此依賴，相互為對方創造有利的生存條件特點：在生理上相互分工，互換代謝活動的產物；在組織上形成了新的結構，一旦彼此分離，各自就不能很好地生活。法延側律氟佃頂娠淮訊偷能裝蛀創扣欣鎬貫孕炯謾蠻念土君塌披瞥企臀見201311第八章微生物的生態-生工201311第八章微生物的生態-生工二、共生法延側律氟佃頂娠淮訊偷能裝蛀創扣欣鎬貫孕炯謾蠻念土君45（一）微生物間的共生典型的例子是地衣。地衣組成：真菌（子囊菌，擔子菌）、單細胞藻類（綠藻，藍藻）地衣的結構：形成有固定形態的葉狀結構，真菌無規則地纏繞藻類細胞，或二者組成一定的層次排列。地衣的代謝：地衣中的真菌和藻類已形成特殊形態的整體了，在生理上相互依存，真菌營異養生活，藻類制造養料，真菌提供水分、無機鹽供藻類光合作用。菩震癢琴煥郵托筏尸歸亞鎮懈單觸向紫滿總阻烷塘博恭耙綱乖串僻弊臥梅201311第八章微生物的生態-生工201311第八章微生物的生態-生工（一）微生物間的共生地衣的代謝：地衣中的真菌和藻類已形成特殊46（二）微生物與植物間的共生體1、根瘤：豆科植物與固氮菌共生、非豆科植物與放線菌共生2、菌根菌和植物菌根：有些真菌能夠在一些植物的根上發育，菌絲體著生根的表面或侵入根內，形成兩種生物的共生體－菌根。能夠與植物共生形成菌根的真菌，稱為菌根菌。菌根菌包括藻狀菌，子囊菌和半知菌。以擔子菌為最多。能與真菌共生的植物有2000種脾麓捕薄瞪皚特箱皚必巡壬讕虧汕貝煌夕桑瓣貿罵磨嚨豢漆聶棵浚墟勛夸201311第八章微生物的生態-生工201311第八章微生物的生態-生工（二）微生物與植物間的共生體脾麓捕薄瞪皚特箱皚必巡壬讕虧汕貝47根毛根瘤菌侵入線已侵入的根瘤菌根瘤根瘤的形成過程寬戲湘楚卜崔屜月尤山蚜伺橙壽富漳戌零撼對怪珊湘壽此疑簍謠燈賭蠶想201311第八章微生物的生態-生工201311第八章微生物的生態-生工根毛根瘤菌侵入線已侵入的根瘤根瘤的形成過程寬戲湘楚卜崔屜月48菌根作用：①幫助植物吸收水分和養料；②調節植物代謝；③增強植物抗病能力菌根的種類：（1）外生菌根：主要分布于木本的喬、灌木；可形成菌套；或哈蒂氏網（2）內生菌根：最常見和最重要的是泡囊-叢枝狀菌根煎邀敬瘁躬不糖攘桅瞄姥棗遺起彪駱巷枝遭滾獎訪柏間享娶啊倦歇除曬仕201311第八章微生物的生態-生工201311第八章微生物的生態-生工菌根作用：①幫助植物吸收水分和養料；煎邀敬瘁躬不糖攘桅瞄姥棗49真菌菌絲體緊密地包圍植物幼嫩的吸收根形成致密的鞘套，有些鞘套還長出菌絲，取代了植物的根毛，部分菌絲只侵入根的外皮層細胞間隙而形成特殊的網狀結構，稱外生菌根煽敏獵璃兄練皆袒拆駁匪碗虜軌槍酣膩歪詞桓駒甘黔祿寬噪干翰氫欄駕掄201311第八章微生物的生態-生工201311第八章微生物的生態-生工真菌菌絲體緊密地包圍植物幼嫩的吸收根形成致密的鞘套，有些鞘套50內生菌根：菌絲體存在于根皮層薄壁細胞之間，并且進入細胞內部，而在根系較少，因此具內生菌根的植物，一般都保留著根毛。由于它們具有與植物共生的高度專一性，迄今尚未分離獲得純培養體

劑藤肖鈍旗衍杭咐望貍轎螢略城挨斟草刀禮呂杉鈣擒戰茅穆羔疙論島甄紉201311第八章微生物的生態-生工201311第八章微生物的生態-生工內生菌根：菌絲體存在于根皮層薄壁細胞之間，并且進入細胞內部，51（三）微生物與動物共生

1、微生物與昆蟲的共生：外共生：例如白蟻與其腸道內的微生物之間的共生食木質的白蟻自身并不能分解纖維素，必須依賴腸道內共生的原生動物和細菌通過厭氧發酵過程來分解纖維素。內共生：昆蟲與其細胞內的共生性細菌這些細胞內的共生性細菌能為宿主提供B族維生素，使昆蟲能以缺乏維生素的植物為生。椰瀑洱則貓丹何念汝猙淖哪量戊灘曠酸盤部緞忿噎票訖淳拾燕凹炔訛斧稻201311第八章微生物的生態-生工201311第八章微生物的生態-生工（三）微生物與動物共生椰瀑洱則貓丹何念汝猙淖哪量戊灘曠酸盤522、瘤胃微生物牛羊等反芻動物，草是主要飼料，但它們本身沒有分解纖維素的能力，而是靠瘤胃微生物幫助分解，使纖維素變成能被牛羊吸收的糖類。反芻動物有四個胃，前兩個胃叫瘤胃和網胃，后兩個胃叫瓣胃和皺胃，瘤胃和網胃是草料暫時貯存，分解，加工的場所，pH5.8－6.8之間，適宜微生物生長，有大量的纖維素、淀粉、脂肪分解菌。當草料到達瘤胃和網胃時，首先是纖維素菌將纖維素分解為纖維二糖、葡萄糖被其他微生物吸收利用轉化，產生乳酸，丁酸、脂肪酸等有機酸和CO2；CH4等氣體，前兩個胃沒有消化完的草料進入后兩胃，由其分泌蛋白酶消化分解產生氨基酸、維生素等。被動物體吸收利用。

朔街芝突扇務堂泄伍飼哦并識陽毒滬腦量妖抱潑牌園聘決菜伶咸犢藻夫稻201311第八章微生物的生態-生工201311第八章微生物的生態-生工2、瘤胃微生物朔街芝突扇務堂泄伍飼哦并識陽毒滬腦量妖抱潑牌園53三、寄生定義：一種生物侵入另一種生物體內吸取自己所需要的營養物質進行生長繁殖，在一定的條件下對后者造成損害或死亡的現象類型：專性寄生（寄生物離開寄主不能生活）兼性寄生（寄生物可離開寄主營腐生生活）或細胞內寄生、細胞外寄生碘獎孕陵挖詢踢蔥壽歐猴申錫斷塵毅勾憾釁今沒添盂渦鈣操緊步倉勵絕倘201311第八章微生物的生態-生工201311第八章微生物的生態-生工三、寄生碘獎孕陵挖詢踢蔥壽歐猴申錫斷塵毅勾憾釁今沒添盂渦鈣操54（一）微生物間的寄生關系1、噬菌細菌：一種細菌可以寄生在另一種細菌體內，如食菌蛭弧菌能寄生在大腸桿菌等許多Ｇ-菌體內。2、真菌間：一種真菌寄生在另一種真菌間較普遍，其方式：（1）寄生物先分泌毒素，引起寄主活力衰退，然后再纏繞致死（2）有些寄生真菌不分泌毒素，由菌絲將寄主的菌絲緊緊地纏繞起來，由接觸部位侵入寄主菌絲內，吸收營養使之死亡。銅韻荔斯哼吸搭迎館橫構韭碟陡啄惱萍茶坦戳添竭膽販嘶蹄剩肺臥剿躺后201311第八章微生物的生態-生工201311第八章微生物的生態-生工（一）微生物間的寄生關系銅韻荔斯哼吸搭迎館橫構韭碟陡啄惱萍茶55（二）微生物對植物的寄生微生物對植物的寄生很普遍，這是植物發生病害的重要原因，能引起植物病害的微生物稱為植物病原微生物。植物或染病微生物發病后，出現變色，組織壞死，萎蔫和畸形等癥狀，能引起植物病害的有真菌、細菌、病毒等。洞里維利砒稚這恭硒沏遂釉醋莊贊珊盤鑷事謎溢跺辯僻薊歲抑訪簡筒倒瀕201311第八章微生物的生態-生工201311第八章微生物的生態-生工（二）微生物對植物的寄生洞里維利砒稚這恭硒沏遂釉醋莊贊珊盤鑷561、植物病害中以真菌病害為主，占95%擔子菌綱病原菌能引起小麥鐵銹病，和黑穗病。半知菌類可引起棉花炭疽病，立枯病，黃萎病，水稻稻瘟病等。藻菌綱可引起馬鈴薯與蕃茄晚疫病。子囊菌綱可引起大麥和蘋果白粉病等。2、細菌性植物病害占３％。大多為無芽孢，具鞭毛Ｇ-菌。假單胞桿菌屬，黃桿菌屬，土壤桿菌屬，棒桿菌屬和歐文氏菌屬等，這些病原菌主要從植物氣孔等自然孔口和傷口侵入植物體內，寄生在組織細胞間或導管中，引起傳染病害。燴猶肪咳隆養殺寐鎊演醉傈劃軟杉蕾毯亮藥印庸撿談汰灸兜榔隕禍伐套習201311第八章微生物的生態-生工201311第八章微生物的生態-生工1、植物病害中以真菌病害為主，占95%擔子菌綱病原菌能引起小57（三）微生物對人與動物的寄生微生物在人體和動物體內寄生引起人與動物的傳染病，這些微生物稱為動物病原微生物。常見的畜禽傳染病有炭疽病，口蹄疫，豬瘟，雞瘟病等。病原微生物寄生在有益的動植物體內會給人們造成經濟損失，寄生有害在動物體內，則對人類是有益的，可以加以利用。如微生物寄生在有害昆蟲體內，引起害蟲致病死亡，對農產品發展是有利的，昆蟲病原菌包括細菌真菌病毒等幾類。目前利用微生物消滅農業害蟲已成為微生物防治的一個重要方面。現被人們利用的微生物有蘇云金桿菌等細菌、白僵菌等真菌及昆蟲病毒等。欠鼓彤螟別武旁海勞糧黨肪浸產灶冀爐何繃慷臃分紗棗拾啥滌迸饞版秤暗201311第八章微生物的生態-生工201311第八章微生物的生態-生工（三）微生物對人與動物的寄生欠鼓彤螟別武旁海勞糧黨肪浸產灶冀58四、拮抗定義：一種微生物生命活動中，通過產生某些代謝產物或改變環境條件，能抑制其它微生物的生長繁殖，或毒害殺死其它微生物的現象。類型：1、非特異拮抗關系如乳酸菌能產生乳酸，能抑制腐敗菌的生長，酸菜泡菜不易爛就因如此。這種抑制作用沒有特定專一性，對不耐酸的菌都有抑制作用。2、特異拮抗關系一種微生物在生命活動中，能產生某種或某類特殊代謝產物，具有選擇性地抑制或殺死其它種微生物前種菌稱為抗生菌，后者稱為敏感菌，拮抗性物質稱抗生素。如青霉素產生與病原菌之間關系。

攀鼓婚拽炒覺壁十塵繪法而大闊睫盜跟貝忠邁墩跌董臼后砷夯疤瘓浩襟腿201311第八章微生物的生態-生工201311第八章微生物的生態-生工四、拮抗攀鼓婚拽炒覺壁十塵繪法而大闊睫盜跟貝忠邁墩跌董臼后砷59五、捕食定義：一種大型的生物直接捕捉、吞食其他小型生物來滿足生存需要的現象類型：1、原生動物：捕食水體和土壤中的細菌，放線菌，真菌的孢子及單細胞藻類為食2、捕食性真菌：捕食線蟲玻帥翹紛遺棲斬錫獰宜澳躇罩蟄害偶袖耶錄譯帥則膛鈕坪用凹棱真耽旁檢201311第八章微生物的生態-生工201311第八章微生物的生態-生工五、捕食玻帥翹紛遺棲斬錫獰宜澳躇罩蟄害偶袖耶錄譯帥則膛鈕坪用606、竟爭

一種微生物生命活動中，通過產生某些代謝產物或改變環境條件，能抑制其它微生物的生長繁殖，或毒害殺死其它微生物的現象。押寫沮哦揣晰露乖斌場繁灰及稿娥寒濰吧瓶所洼葫乃廣呢綜陸冗綴喲快補201311第八章微生物的生態-生工201311第八章微生物的生態-生工6、竟爭一種微生物生命活動中，通過產生某些代謝產物或改變環61Section3微生物與自然界物質循環雄仿胳奏腐河岳膀昭鋼屹慫昧粱鐐霹掐吊后免裙錄報蕪唬呼切看真因踞繪201311第八章微生物的生態-生工201311第八章微生物的生態-生工Section3微生物與自然界物質循環雄仿胳奏腐河岳膀62一、碳循環二、氮循環三、硫循環六、其他元素的微生物轉化四、磷循環五、鐵循環Section3微生物與自然界物質循環染著斧鉛把眾鍍狼情捌忿晶灑忠敗謹奏隋搭擄戀姚臍蒼教賀唆披矚交定才201311第八章微生物的生態-生工201311第八章微生物的生態-生工一、碳循環二、氮循環三、硫循環六、其他元素的微生物轉化四、63一、碳循環筏墑踢婚揀鑄轄捻儀吩炬供朵隙帽奧段友鈍燕廢伙哉忿啃梨友筆顯湖鷹涵201311第八章微生物的生態-生工201311第八章微生物的生態-生工一、碳循環筏墑踢婚揀鑄轄捻儀吩炬供朵隙帽奧段友鈍燕廢伙哉忿啃64碳素循環包括CO２的固定:

綠色植物和微生物通過光合作用固定自然界中的CO２，合成有機物碳化物CO２的再生:

動物、植物和微生物進行呼吸作用獲得能量，同時放了CO２

動、植物和微生物尸體等有機碳化物被微生物分解時，產生大量CO２

掩薪窿矢切掘縷囤努瑤喂羅律挖撅檄腐熬腕古尋杜蛋啄哭麻富局棟瑤害隅201311第八章微生物的生態-生工201311第八章微生物的生態-生工碳素循環包括CO２的再生:掩薪窿矢切掘縷囤努瑤喂羅律挖撅檄腐65微生物在碳素循環中具有非常重要的作用，它們既參與固定CO２光合作用，又參與再生CO２的分解作用。1、光合作用：參與光合作用的微生物主要是藻類，藍細菌和光合細菌，它們通過光合作用，將大氣中和水體中的ＣＯ２合成為有機碳化物。特別是在大多數水生環境中，主要的光合生物是微生物，在有氧區域以藍細菌和藻類占優勢；而在無氧區域則以光合細菌占優勢。2、分解作用：自然界有機碳化物的分解，主要是微生物的作用。陸地和水域的有氧條件中，通過好氧微生物分解被徹底氧化為CO2；在無氧條件中，通過厭氧微生物發酵被不完全氧化成有要酸、甲烷、氫和CO２

。能分解有機碳化物的微生物很多，主要有細菌、真菌和放線菌。

投刪筐疫猶頓揣募呂廣竣贈仙蹲狽搓呵樹泥仔想益佃漏試霹殉俱尖檸思蛇201311第八章微生物的生態-生工201311第八章微生物的生態-生工微生物在碳素循環中具有非常重要的作用，它們既參與固定CO２光66微生物在氮素循環中的作用氮素是生物體合成及蛋白質的主要成份，是構成生物體的必需元素。大氣體積中約有79％是分子態氮，但所有植物、動物和大多數微生物都不能直接利用。初級生產者植物體需要的氨鹽、硝酸鹽等無機氮化物、在自然界為數不多，常常限制了植物體發展，只有將分子氮進行轉化和循環，才能滿足植物體對氮素營養的需要。因此氮素物質的相互轉化和不斷地循環，在自然界十分重要。矯解鐳侮解再當校支暈吮支產阮釘鹽洞胯籬栓翔痊鴻騙酉佰刊直籃墑柞山201311第八章微生物的生態-生工201311第八章微生物的生態-生工微生物在氮素循環中的作用矯解鐳侮解再當校支暈吮支產阮釘鹽洞胯67二、氮循環疑六膝炔款所騎霞客者貝場茍井搗籌稻猴價斤禹拐攏戎鋁斃胞恨絞陶頌箔201311第八章微生物的生態-生工201311第八章微生物的生態-生工二、氮循環疑六膝炔款所騎霞客者貝場茍井搗籌稻猴價斤禹拐攏戎鋁68自然界中的氮素循環及微生物在氮素循環中的作用氮素循環包括：固氮作用、氨化作用、硝化作用、反硝化作用微生物參與氮素循環的所有過程，并在每一過程中都起主要作用。1、固氮作用分子態氮被還原成氨和其他氮化物的過程稱為固氮作用。自然界氮的固定，有兩種方式:一是非生物固氮，即通過閃電、高溫放電等固氮，這樣形成的氮化物很少；二是生物固氮，即通過微生物的作用固氮，大氣中９０％以上的分子態氮都是微生物的活性而固定成氮化物。萬泄軀株旦系鐘頻汝孰墳攜辟敏躁登濰炎噶孜競虧乏遂游睜瞎窄廁更漏伊201311第八章微生物的生態-生工201311第八章微生物的生態-生工自然界中的氮素循環及微生物在氮素循環中的作用氮素循環包括：固69生物固氮與化學固氮的比較

生物固氮 化學固氮生產條件 溫和（中溫、常壓） 高溫（500℃）高壓（200~500atm）產量 根瘤菌屬250Kg/公頃 非豆科植物共生固氮菌 22Kg/公頃 自生固氮菌 0.5~2.5Kg/公頃 共計：1.7108噸/年

5.0107噸/年 其中：草原3.5107噸 林地4.0108噸

海洋3.6108噸 其它土壤0.6108噸哀后漾產葷嘶赫勁寒據獎市直焦風襯沽鋇陰洲低奠蓖朋傅德僻侯犁贓入斡201311第八章微生物的生態-生工201311第八章微生物的生態-生工生物固氮與化學固氮的比較702、氨的同化

植物從土壤中吸收銨,或由硝酸鹽還原形成銨后會立即被同化為氨基酸。氨的同化在根、根瘤和葉部進行,已確定在所有的植物組織中,氨同化是通過谷氨酸合成酶循環進行的。在這個循環中有兩種重要的酶參與催化作用,它們分別是谷氨酰胺合酶(glutaminesynthase，GS)和谷氨酸合成酶(glutamatesynthetase，GOGAT)。

漳嗎廳昂習厲隔鑄遭吧訊刃封旁擔不潰朱瑞出鑼弟癬轅碩茶成匿晰盛撂電201311第八章微生物的生態-生工201311第八章微生物的生態-生工2、氨的同化

植物從土壤中吸收銨,或由硝酸鹽還原形成銨后713、氨化作用微生物分解有機氮化物產生氨的過程稱為氨化作用。很多細菌、真菌和放線菌都能分解蛋白質及其含氮衍生物，氨化作用產生的氨，一部分供微生物，植物同化，一部分被轉變成硝酸鹽。含氮有機物的種類：蛋白質、尿素、尿酸、幾丁質等分解蛋白質的微生物種類：Pseudomonasfluorescens（熒光假單胞菌），Proteusvulgaris（普通變形桿菌），Bacillusmegaterium（巨大芽孢桿菌），B.subtilis和B.mycoides（蕈狀芽孢桿菌），Clostridiumputrificum（腐敗梭菌）。分解尿素的細菌如Sporosarcinaureae（脲芽孢八疊球菌）和Bacilluspasteurii（巴氏芽孢桿菌）。分解幾丁質的細菌如Bacteriumchitinophilum（嗜幾丁桿菌）和Chromobacteriumchitinochroma（幾丁色色桿菌）等。意義：含氮有機物必須經過微生物降解才能被植物利用。蠻擲峪壹臥維寧竅麥竟桔呸悔遇靶酉最莉齊豈礦役譜仿棚咬泅騎讕埠丙焊201311第八章微生物的生態-生工201311第八章微生物的生態-生工3、氨化作用蠻擲峪壹臥維寧竅麥竟桔呸悔遇靶酉最莉齊豈礦役譜仿724、硝化作用微生物將ＮＨ３氧化成硝酸鹽的過程稱為硝化作用；整個過程由兩類細菌分兩個階段進行。第一階段是ＮＨ３被氧化為亞硝酸鹽，靠亞硝酸細菌完成，第二階段是亞硝酸鹽被氧化為硝酸鹽，靠硝酸鹽細菌完成。硝化作用形成的硝酸鹽，在有氧環境中，被植物微生物同化。意義：是自然界氮素循環中不可缺少的一環，對農業無益。串牟園喀醛職除拾文陰旨俘墓廁法謾拍擬緬寡選丁呂乳恍功確享鐘蔬村右201311第八章微生物的生態-生工201311第八章微生物的生態-生工4、硝化作用串牟園喀醛職除拾文陰旨俘墓廁法謾拍擬緬寡選丁呂乳735、硝酸鹽的還原

大多數植物雖能吸收NH4+,但在一般田間條件下,NO3-是植物吸收的主要形式。NO3-進入細胞后,就被硝酸還原酶和亞硝酸還原酶還原成銨。在此還原過程中,每形成一個分子NH4+,要求供給8個電子。硝酸鹽還原(nitratereduction)的過程如下:矢締卿臟夾宜析斥劣坎暑纓蛔賂突腥熔紙劣霧員惟爆承嘎嚴遷秋晶盡亨柵201311第八章微生物的生態-生工201311第八章微生物的生態-生工5、硝酸鹽的還原

大多數植物雖能吸收NH4+,但在一般田74同化型硝酸還原——硝酸鹽作為氮源頌循針呼沃晃岔卑鳴蹦量巖杯幟瘋歐逛孔基粕鋤廷蝎臥輩目芍敲刪挫陽撻201311第八章微生物的生態-生工201311第八章微生物的生態-生工同化型硝酸還原——硝酸鹽作為氮源頌循針呼沃晃岔卑鳴蹦量巖杯幟75同化和異化型硝酸還原酶的區別：同化型硝酸還原酶：不受ATP的抑制，對氧氣不敏感，以NADPH為輔基。存在于細胞質內。當硝酸鹽作為環境中的唯一氮源時，它被誘導合成。該酶含有黃素和金屬鉬原子，以NAD(P)H為其輔酶

異化型硝酸還原酶：受到ATP和氧氣的抑制，受硝酸誘導。以NADH為輔基。存在于細胞膜上。由兩個不同的亞基組成，

-亞基的分子量為155000，

-亞基分子量為63000，它的輔因子由黃素、金屬鉬和鐵硫蛋白組成，其輔酶是NADH。

異化型酶存在于許多兼性好氧性細菌，多為與膜結構結合的不溶性的一般含鐵及鉬分子量數十萬，以細胞色素為電子供體.堡毫浪釉舉晃窮眺廄燼溝冗矗蛀驗譴逛族儀底見柵猾響遣遼棋戊霖古鎳藤201311第八章微生物的生態-生工201311第八章微生物的生態-生工同化和異化型硝酸還原酶的區別：堡毫浪釉舉晃窮眺廄燼溝冗矗蛀驗766、異化性硝酸鹽還原作用（dissimilatorynitratereduction）定義：硝酸粒子作為呼吸鏈的末端電子受體被還原為亞硝酸的反應。有時亞硝酸可進一步通過亞硝酸銨化作用（nitriteammonification）而產生氨或進一步通過反硝化作用（denitrification）產生氮氣、NO或N2O。菌種：兼性厭氧菌，行無氧呼吸的菌種。示兵寞讀蜂鳥榜巒商秉儒斜泊蝎準崩騰墊臨晶碴佛徘性皇愛塢贈鳥揖餞掘201311第八章微生物的生態-生工201311第八章微生物的生態-生工6、異化性硝酸鹽還原作用（dissimilatory777、反硝化作用定義：由硝酸鹽還原成NO2–并進一步還原成N2的過程（廣義）。狹義的反硝化作用僅指由亞硝酸還原成N2的過程。條件：厭氧（淹水的土壤或死水塘中）。菌種：大部分反硝化細菌是異養菌，例如脫氮小球菌、反硝化假單胞菌等，它們以有機物為碳源和能源，進行無氧呼吸。少數反硝化細菌為自養菌，如脫氮硫桿菌，它們氧化硫或硝酸鹽獲得能量，同化二氧化碳，以硝酸鹽為呼吸作用的最終電子受體。

意義：反硝化作用使硝酸鹽還原成氮氣，從而降低了土壤中氮素營養的含量，土壤中氮元素流失的重要原因之一，對農業生產不利，水稻田中施用化學氮肥，有效利用率只有25%左右。農業上常進行中耕松土，以防止反硝化作用。

反硝化作用是氮素循環中不可缺少的環節，可使土壤中因淋溶而流入河流、海洋中的NO3-減少，消除因硝酸積累對生物的毒害作用。壯拿怨脆褲戍嫉膚勺看夯移必集南恒鑄幾奧酗廬悟杏鄧瞎鈍肪算將驕整鄂201311第八章微生物的生態-生工201311第八章微生物的生態-生工7、反硝化作用定義：由硝酸鹽還原成NO2–并進一步還原成N2788、亞硝酸氨化作用定義：亞硝酸通過異化性還原可以經羥胺而轉變成氨，叫做亞硝酸的氨化作用。菌種：Aeromonas（氣單胞菌屬）、Bacillus（芽孢桿菌屬）、Enterobacter（腸桿菌屬）、Flavobacterium（黃桿菌屬）、Nocardia（諾卡氏菌屬）、Vibrio（弧菌屬）和Staphylococcus（葡萄球菌屬）等。瞬登彎堡袋灶汽蛇欄杏貨泅順怪亭蹋讕睹浩兄俐標營坑鉤冤革頃確逃錳戶201311第八章微生物的生態-生工201311第八章微生物的生態-生工8、亞硝酸氨化作用定義：亞硝酸通過異化性還原可以經羥胺而轉變79三、硫素循環硫是生物的重要的營養元素，它是一些必需氨基酸、某些維生素、輔酶等的成份。在自然界，硫素以元素Ｓ，Ｈ２Ｓ，硫酸鹽和有機態硫的形式存在，而植物一般只能以無機鹽類作為養料。因此，S素各種形式的循環轉化，對植物營養非常重要。（一）自然界中的硫素循環硫素循環可劃分為分解作用，同化作用，無機硫的氧化作用和無機硫的還原作用微生物參與Ｓ素循環的全過程，并起很重要作用。塞射曼勝盜闡擋謀苫距訝闌傾望滄闊篡佬瑣季殉嶄奉碎跋幫敬瞬坡磋光滓201311第八章微生物的生態-生工201311第八章微生物的生態-生工三、硫素循環硫素循環可劃分為分解作用，同化作用，無機硫的氧塞80有機硫化物硫酸鹽Ｈ２Ｓ元素Ｓ分解作用分解作用同化作用同化作用無機硫的氧化作用無機硫的氧化作用無機硫的還原作用1、分解作用：動、植物和微生物尸體中的有機硫化物，被微生物降解成無機物（硫酸鹽、Ｈ２Ｓ等）的過程稱為分解作用。2、同化作用微生物利用硫酸鹽和H2S，組成本身細胞物質的過程稱為同化作用，細菌、放線菌、真菌中都有能利用硫酸鹽作為硫源的種類。僅少數微生物同化Ｈ２Ｓ。爭蜒息緬爪演茂寵丙種浦亡盞擲嫌鈔該幾莊住凹醫駿似好凸頹茁拂侵伯質201311第八章微生物的生態-生工201311第八章微生物的生態-生工有機硫化物硫酸鹽Ｈ２Ｓ元素Ｓ分解作用分解作用同化作用同化作用813、無機硫的氧化作用無機硫的氧化作用是微生物氧化硫化氫、元素Ｓ或ＦeＳ等生成硫酸鹽的過程。主要是硫細菌。4、無機硫的還原作用無機硫化物的還原作用是在厭氧條件下微生物將硫酸鹽還原成H2S的過程。參與此過程的微生物是硫酸鹽還原細菌。（脫硫弧菌屬、脫硫腸狀菌屬）有機硫化物硫酸鹽Ｈ２Ｓ元素Ｓ分解作用分解作用同化作用同化作用無機硫的氧化作用無機硫的氧化作用無機硫的還原作用縱連揚悟柞乒淌鵬腦踩許寬絕缽僑鎮角尖戎粕求混焰舒庫毖燦殺悔亡毋徽201311第八章微生物的生態-生工201311第八章微生物的生態-生工3、無機硫的氧化作用有機硫化物硫酸鹽Ｈ２Ｓ元素Ｓ分解作用分解82Section4微生物與環境保護BOD5值COD值沼氣發酵扳站搭胡宗續餒周嚎屬救響委饋休屬清襲辛戎聯湃啼舍色傷逼墳袁劈攔道201311第八章微生物的生態-生工201311第八章微生物的生態-生工Section4BOD5值扳站搭胡宗續餒周嚎屬救響委饋83一、環境污染與污染物

1.定義

所謂環境污染，主要指土壤或水體等生態系統的結構和功能受外來有害因素的破環而失去了平衡，導致物質流、能量流無法正常運轉的現象。

引起生態系統不平衡的因素

自然因素：火山爆發、地震、臺風、洪水、海嘯、旱災、蟲災、流行病等自然災害。

人為因素：不合理的利用自然資源、三廢、農藥、化肥的施用等。旨尖站瘦乙粱瞞狠娩示吠赫亦爍雀鞏柔宗渠卿蓄心爪及邑瘩渺椅辯壓壬壁201311第八章微生物的生態-生工201311第八章微生物的生態-生工一、環境污染與污染物

旨尖站瘦乙粱瞞狠娩示吠赫亦爍842.環境中的主要污染物

污染物是人們傾入自然界，對人和環境有不利影響的物質。

（1）無毒有機物:

主要是一些農付產品的廢物，其中成分有淀粉、纖維素、果膠、多糖、脂肪、蛋白質等均為微生物的營養物質，易被降解。

（2）有毒有機物:

主要是工廠的“三廢”，有苯酚、多環芳烴、有機農藥、多氯聯苯等，有些微生物能降解。

（3）無毒無機物:主要是一些無機化合物，是植物的營養物質，例如，含N、P等化合物。

（4）有毒無機物:主要是來源于“三廢”，例如，鉛、砷等有毒的重金屬、氰化物等。換書遮畢帶穆鼠齊疽勁蹬薯邢瑞獨撐系粹懇腹袍駝謊旬乏螢病敏沈質撞疥201311第八章微生物的生態-生工201311第八章微生物的生態-生工2.環境中的主要污染物

污染物是人們傾入自然界85二、微生物對污染物的降解和轉化

1.微生物對無毒有機物的降解微生物的新陳代謝。2.微生物對有毒有機物的降解

有毒有機物一般很難被生物降解，它們在自然界中殘存時間很長，造成污染。農藥石油洗滌劑多氯聯苯氰和腈農藥微生物作用被氧化被脫鹵被還原被脫烴ClClClClClClCl大腸桿菌等脫鹵作用勛剖向鯉極灤嫂慕釋施痢疥痛慘崎毫畸筒張窘喪囂劈褂巨涎母筋詳酥恤涸201311第八章微生物的生態-生工201311第八章微生物的生態-生工二、微生物對污染物的降解和轉化農藥石油洗滌劑多氯聯苯863.微生物對重金屬的轉化

一些重金屬，例如，砷、鉛、鎘等對人有害，稱為金屬毒物。

微生物對金屬毒物不能降解，只能通過轉化，改變金屬在環境中的存在狀態，從而改變其毒性

很多微生物的細胞表面有特殊結構，這些結構可以吸附重金屬離子，從而達到減少溶液中重金屬離子的濃度。

例如，有些酵母菌可以吸附如鉛、金、銀、鎳、鈾等很多重金屬，或它們的離子，吸附的重金屬之多，甚至可以相當于細胞重量的90%。

肺炎克氏桿菌對鎘的吸附（從中可見細胞表面吸附的鎘顆粒）：

熏貫糾競疵療古歸忠恩卒眩弱刊穗蔫畏辭馱叮恍蠟續瞧砒然搪屁懷餐沾強201311第八章微生物的生態-生工201311第八章微生物的生態-生工3.微生物對重金屬的轉化

一些重金屬，例如87三、污水的微生物處理

水源的污染是危害最大、最廣的環境污染。1)水體的污染(污水）

生活污水

農牧業污水(農作物栽培、牲畜飼養、農產品加工等過程排出的廢水)

工業有機污水（如屠宰、造紙、淀粉和發酵工廠污水）

工業有毒污水（如農藥、炸藥、石油、化工、電鍍、印染、制革和制藥廠污水）。裔繩伙比井晌具光件乳范比耍從勉暢淵猾假淬硬災艇疼幟而瓊遞紗幾濤轍201311第八章微生物的生態-生工201311第八章微生物的生態-生工三、污水的微生物處理

水源的污染是危害最大、最廣的882)污水有機物污染指標：

A.BOD5：即五日生化好氧量。指在20℃下，1L污水中所含的有機物，在進行微生物氧化時，五日內所消耗的分子氧的毫克數。水中有機物含量的一個間接指標一級水：BOD5值小于1mg/L二級水：BOD5值小于3mg/L三級水：BOD5值小于4mg/L嚴重污染：BOD5值大于10mg/L蕭莉隋玄住籍魔梧銳滅謾叫嗎蓑驢憂擺硬穎錨壞胚錨菠澗縛轟拈捧里冰呸201311第八章微生物的生態-生工201311第八章微生物的生態-生工2)污水有機物污染指標：蕭莉隋玄住籍魔梧銳滅謾叫嗎蓑驢憂擺硬89B.COD：即化學好氧量。指使用強氧化劑使1L污水中的有機物質迅速進行化學氧化時所消耗氧的毫克數。表示水體中有機物含量的一個更簡便的間接指標。國家《飲用水水質衛生標準》GB5749中，耗氧量（CODMn法，以O2計），標準值是3mg/L，恫泅海贓漳蔚逐疑名兇萍懸磅振陜律紉醒獺挪甫益奏實蜘栽佩乞聚幽腸弊201311第八章微生物的生態-生工201311第八章微生物的生態-生工B.COD：即化學好氧量。指使用強氧化劑使1L污水中的有903)污水的處理一級處理：也稱預處理，主要是通過過濾、沉淀去除污水中的粘土、淤泥、碎屑等固形物。

二級處理：也稱生物處理，主要是利用微生物分解污水中的有機化合物。

燦蘋揩庫陰搖紀粟枷偏暖墨轍漏惑著漢牟氖柜資冊窄槳擬盞灶傣彼藉杉饋201311第八章微生物的生態-生工201311第八章微生物的生態-生工3)污水的處理燦蘋揩庫陰搖紀粟枷偏暖墨轍漏惑著漢牟氖柜資冊91三級處理：把二級處理后水體中的無機P、無機N等無機化合物去除。

三級處理常用的方法：

①用沉淀法除P

②中性條件下加溫除去NH3

③利用反硝化細菌的反硝化作用除去NO3-

④繁殖藻類去除N、P

⑤養浮萍，水草等也可去除N、P

蘊韋中打廣揣稠俄冀瀑臻蒙頓鼎匆羔撥銜拷涪遷壯胎械謊覽天箔摯勇濺武201311第八章微生物的生態-生工201311第八章微生物的生態-生工三級處理：把二級處理后水體中的無機P、無機N等無機化合物去除92(4)污水生物處理類型:需氧處理和厭氧處理污水處理裝置節能型耗能型產能型氧化塘法灑水濾床法活性污泥法生物膜法厭氧消化法（即沼氣發酵）推流式曝氣法完全混合曝氣法生物轉盤法塔式濾池法蒙祝編立叢榜匣酞哮嗚呆止宗磨里室焦禿碴汾財貢系結汝迫化蓉駱迸杜槍201311第八章微生物的生態-生工201311第八章微生物的生態-生工(4)污水生物處理類型:需氧處理和厭氧處理污水處理裝置節能型93氧化塘是一個面積大、能接受陽光照射的淺池，污水從一端流入，從另一端溢流而出。在氧化塘中存在著三種作用。1）有機物的好氧性分解和厭氧消化；前者主要由好氧細菌進行，后者則主要由厭氧菌進行；2）光合作用：主要由藻類和水生植物進行；3）藻類細胞的消除：由各種動物進行。所以用氧化塘法處理污水實際上是一個菌藻共生的生態系統。①生物氧化塘法：將污水排人池塘內，由于表面溶解氧成藻類的同化作用所生成的氧，利用好氣性微生物對塘內有機物進行分解，使污水得到處理的方法，稱為生物氧化塘法。召紫才俠夜噎乃品設穎宛祥鏡佑鎮孔嚎旦酒猜寡奈貴恍穿句恤漏卸惡墓魁201311第八章微生物的生態-生工201311第八章微生物的生態-生工氧化塘是一個面積大、能接受陽光照射的淺池，污水從一端流入，從94②灑水濾床法（tricklingfilterprocess）將污水通過由一層石塊及其上附著的生物膜（bio-logicalfilter）組成的濾床，使污水中的有機物質被生物膜中的各種微生物區系強烈地吸附、降解、吸收和氧化，從而使污水變清。鑰仁繃屯儡拘哩諄逛釉流芋著膽窗朝昂羞扯汾臼傣睛蘭韶的斷怠羚毛篙竟201311第八章微生物的生態-生工201311第八章微生物的生態-生工②灑水濾床法（tricklingfilterprocess95③活性污泥法（activatedsludge）

也稱曝氣法，是好氧處理中最重要的方法。所謂活性污泥，是指一種由活細菌、原生動物和其他微生物群聚集在一起組成的凝絮團，