微生物生态学41生物群体的相互作用.pptx
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1、第四章第四章 生物群体的相互作用生物群体的相互作用微生物与其他微生物、动植物混居在某一生境微生物与其他微生物、动植物混居在某一生境里。生物群落中各个群体之间存在各种相互作里。生物群落中各个群体之间存在各种相互作用,有些相互作用对某一群体有利,而对其他用,有些相互作用对某一群体有利,而对其他群体不利或没有影响,正是这种正负反馈作用群体不利或没有影响,正是这种正负反馈作用使得生物群落保持生态平衡。使得生物群落保持生态平衡。第一节第一节 微生物间的相互作用微生物间的相互作用第二节第二节 微生物与植物之间的相互关系微生物与植物之间的相互关系第三节第三节 微生物与动物之间的相互关系微生物与动物之间的相互
2、关系第四节第四节 微生物与人体的相互关系微生物与人体的相互关系第一节第一节 微生物群体之间的相互作用微生物群体之间的相互作用1 1、微生物群体内不同个体也存在正和负的相互作用、微生物群体内不同个体也存在正和负的相互作用关键决定于群体密度关键决定于群体密度一、微生物群体内的相互作用一、微生物群体内的相互作用群体密度群体密度生生长长速速率率正正作作用用负负作作用用在正和负的相互作用中群体密度对生长速率的综合影响在正和负的相互作用中群体密度对生长速率的综合影响2、微生物群体内的正作用、微生物群体内的正作用合作合作(协同作用协同作用)接种量大小对延滞期的影响接种量大小对延滞期的影响接种量大小对延滞期的
3、影响接种量大小对延滞期的影响(代谢产物、生长因子代谢产物、生长因子代谢产物、生长因子代谢产物、生长因子群体感应群体感应群体感应群体感应)对底物降解、遗传物质交换、病原菌致病和对不良对底物降解、遗传物质交换、病原菌致病和对不良对底物降解、遗传物质交换、病原菌致病和对不良对底物降解、遗传物质交换、病原菌致病和对不良环境抵抗都存在协同作用环境抵抗都存在协同作用环境抵抗都存在协同作用环境抵抗都存在协同作用(遗传物质的接合交换需要高群体(遗传物质的接合交换需要高群体(遗传物质的接合交换需要高群体(遗传物质的接合交换需要高群体密度密度密度密度 10105 5个细胞个细胞个细胞个细胞/ml;/ml;在群体密
4、度低的时候通过形成凝结块促进遗传物在群体密度低的时候通过形成凝结块促进遗传物在群体密度低的时候通过形成凝结块促进遗传物在群体密度低的时候通过形成凝结块促进遗传物质交换质交换质交换质交换:粪肠球菌受体细胞产生外激素粪肠球菌受体细胞产生外激素粪肠球菌受体细胞产生外激素粪肠球菌受体细胞产生外激素(Pheromones),(Pheromones),外激素诱导供体外激素诱导供体外激素诱导供体外激素诱导供体菌合成凝结素菌合成凝结素菌合成凝结素菌合成凝结素,使供受体形成凝结块有利于遗传物质的交换使供受体形成凝结块有利于遗传物质的交换使供受体形成凝结块有利于遗传物质的交换使供受体形成凝结块有利于遗传物质的交换
5、.).)通过信号传递达到协同作用通过信号传递达到协同作用通过信号传递达到协同作用通过信号传递达到协同作用,也是保护种的延续的有也是保护种的延续的有也是保护种的延续的有也是保护种的延续的有效途径。效途径。效途径。效途径。a)如果群体密度小,个体的代谢产物不能得到合理使如果群体密度小,个体的代谢产物不能得到合理使用,生长缓慢,生长率增加也缓慢;用,生长缓慢,生长率增加也缓慢;b)如果群体密度大,生长速率加快。如果群体密度大,生长速率加快。a)粘液菌的纲柄菌属可以聚集到一个中心细胞上形成子粘液菌的纲柄菌属可以聚集到一个中心细胞上形成子实体而寻找食物,遇到有毒物质也可通过聚集作用避实体而寻找食物,遇到
6、有毒物质也可通过聚集作用避开伤害。开伤害。3、微生物群体内的负作用、微生物群体内的负作用竞争竞争(1)对食物的竞争;(营养物、光、空间和宿)对食物的竞争;(营养物、光、空间和宿主)主)病毒和蛭弧菌竞争受体上的空间病毒和蛭弧菌竞争受体上的空间(2)产生有毒物质进行竞争;)产生有毒物质进行竞争;土壤亚表面有机酸土壤亚表面有机酸的累积会使葡萄糖代谢受到抑制的累积会使葡萄糖代谢受到抑制竞争的结果导致生长率下降。竞争的结果导致生长率下降。E.coliE.coli中中hokhok(hosthostkilling genekilling gene)基因,编码一种多肽()基因,编码一种多肽(HokHok)可以
7、破坏)可以破坏跨膜电位并导致细胞死亡,还有一种跨膜电位并导致细胞死亡,还有一种soksok基因(基因(suppression of killingsuppression of killing),),编码反义编码反义mRNAmRNA,阻断,阻断hokhok基因的表达,细胞受到保护。基因的表达,细胞受到保护。二、不同微生物群体间的相互作用二、不同微生物群体间的相互作用1 1、作用效应、作用效应一方得益,另一方无影响;一方得益,另一方无影响;双方都得益;双方都得益;一方得益,另一方受害。一方得益,另一方受害。2 2、相互作用的种类(、相互作用的种类(8 8种)种)作用名称作用名称作用结果作用结果群体
8、群体A A群体群体B B互惠共生关系互惠共生关系偏利共生关系偏利共生关系0 0寄生关系寄生关系竞争关系竞争关系协作关系协作关系捕食关系捕食关系中立关系中立关系0 00 0拮抗关系拮抗关系0 0或或0:无影响:无影响:正效应:正效应:负效应:负效应(1 1)中立关系()中立关系(NeutralismNeutralism)所研究的两个群体之间不存在任何关系所研究的两个群体之间不存在任何关系u代谢能力差别极大的两个群体(互不影响);代谢能力差别极大的两个群体(互不影响);u群体密度很小的两个群体群体密度很小的两个群体(贫营养环境中的不同微生物群贫营养环境中的不同微生物群体体);u一个微生物群体处在休
9、眠状态,与其他微生物群体的关系一个微生物群体处在休眠状态,与其他微生物群体的关系(其他群体产生某些酶来破坏休眠状态其他群体产生某些酶来破坏休眠状态,重新相互作用重新相互作用);u不利于微生物旺盛生长的环境条件(冰块中受冻结的微生不利于微生物旺盛生长的环境条件(冰块中受冻结的微生物群体)。物群体)。微生物群体间在一个共同的环境中生长,一方为另微生物群体间在一个共同的环境中生长,一方为另一方的生长创造营养条件或改善其环境条件,而本一方的生长创造营养条件或改善其环境条件,而本身不受影响,这种彼此建立的关系。身不受影响,这种彼此建立的关系。(2 2)偏利共生关系()偏利共生关系(Commersalis
10、mCommersalism)污泥中的链状偏利共生关系污泥中的链状偏利共生关系甲醇甲醇某一微生物群体厌氧降解某一微生物群体厌氧降解甲烷氧化菌甲烷氧化菌甲烷甲烷有机酸有机酸甲醇菌甲醇菌多聚物多聚物有机酸利用菌有机酸利用菌微生物溶解无机盐微生物溶解无机盐,产生生长因子产生生长因子,降解一些毒素降解一些毒素,富集重金富集重金属离子等属离子等,为其他微生物生长提供便利条件为其他微生物生长提供便利条件.共代谢(共代谢(Co-metabolism)共代谢共代谢指在某种特殊底物上生长的一种群体能顺便氧化第指在某种特殊底物上生长的一种群体能顺便氧化第二种底物,而第二种底物不能作为这一种微生物群体的碳二种底物,而
11、第二种底物不能作为这一种微生物群体的碳源和能源。源和能源。共代谢在污染环境中的污染物降解过程起着很大共代谢在污染环境中的污染物降解过程起着很大的作用。的作用。Eg:Jackson FosterEg:Jackson Foster观察到依靠观察到依靠观察到依靠观察到依靠石蜡烃石蜡烃石蜡烃石蜡烃生长的诺卡氏菌生长的诺卡氏菌生长的诺卡氏菌生长的诺卡氏菌,在加有芳香烃的培养液中,对在加有芳香烃的培养液中,对在加有芳香烃的培养液中,对在加有芳香烃的培养液中,对芳香烃芳香烃芳香烃芳香烃具有氧化作用。具有氧化作用。具有氧化作用。具有氧化作用。(3 3)协作关系()协作关系(SynnergismSynnergi
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