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微生物生态学生物群体的相互作用

酸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。
E.coli中hok(host-killing gene)基因,编码一种多肽(Hok)可以破坏 跨膜电位并导致细胞死亡,还有一种sok基因(suppression of killing), 编码反义mRNA,阻断hok基因的表达,细胞受到保护。
污泥中的链状偏利共生关系
多聚物
有机酸利用菌
有机酸
某一微生物群体厌氧降解
甲烷氧化菌
甲烷
甲醇 甲醇菌
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共代谢(Co-metabolism)
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 二种底物,而第二种底物不能作为这一种微生物群体的碳 源和能源。
Eg: Jackson Foster观察到依靠石蜡烃生长的诺卡氏菌, 在加有芳香烃的培养液中,对芳香烃具有氧化作用。
a)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;
b)如果群体密度大,生长速率加快。
②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(遗传物质的接合交换需要高群体
密度 >105个细胞/ml;在群体密度低的时候通过形成凝结块促进遗传物 质交换:粪肠球菌受体细胞产生外激素(Pheromones),外激素诱导供体 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.)
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二、不同微生物群体间的相互作用
1、作用效应
①一方得益,另一方无影响; ②双方都得益; ③一方得益,另一方受害。
2、相互作用的种类(8种) 资料仅供参考,不当之处,请联系改正。
0:无影响 +:正效应 -:负效应
作用名称
互惠共生关系 偏利共生关系
寄生关系 竞争关系 协作关系 捕食关系 中立关系 拮抗关系
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第一节 微生物间的相互作用 第二节 微生物与植物之间的相互关系 第三节 微生物与动物之间的相互关系 第四节 微生物与人体的相互关系
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第一节 微生物群体之间的相互作用 一、微生物群体内的相互作用
共代谢在污染环境中的污染物降解过程起着很大 的作用。
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(3)协作关系(Synnergism)
指两个微生物群体生活在一起,互相获利,但两者之 间的关系没有专一性,分开时能单独生活在各自的 自然环境中。(关系不紧密,其中一个群体可被其 它群体取代)
例: 纤维分解细菌,将纤维素分解为葡萄糖,提供
地衣的生理功能:
可以抵抗不良环境(岩石表面)
产生有机酸溶解无机盐
一些可以固氮(固氮蓝细菌)
检测大气中的二氧化硫(二氧化硫 抑制藻类生长)
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(2)偏利共生关系(Commersalism) 资料仅供参考,不当之处,请联系改正。
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 身不受影响,这种彼此建立的关系。
微生物溶解无机盐,产生生长因子,降解一些毒素,富集重金 属离子等,为其他微生物生长提供便利条件.
作用结果
群体A 群体B


0









0
0
0或+ -
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(1)中立关系(Neutralism)
所研究的两个群体之间不存在任何关系
代谢能力差别极大的两个群体(互不影响); 群体密度很小的两个群体 (贫营养环境中的不同微生物群 体) ; 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,重新相互作用); 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)。
两种生物紧密生活在一起,形成共生体后互 换生命活动产物,形成互相依存、缺一不可 的关系。(不可替代性)
最有名的例子: 地衣 保护作用,生长因子、无机盐
藻类(蓝细菌)与真菌的共生体
光合作用,碳水化合物
地衣
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真菌:子囊菌、担子菌;
藻类:绿藻; 蓝细菌:念珠藻
地衣lichens
给自生固氮菌作为碳源; 自生固氮菌,固定N2为NH3,提供给纤维素分
解菌作为氮源。
化合物A 化合物B 化合物C
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群体(1) 群体(2)
两个或两个以上微生物群体 相互提供所需的营养,这种群 体之间的相互作用叫做互营 关系(Syntrophism)
能量+末端产物
在微生物降解污染物 和有毒物质方面有重 要作用
③通过信号传递达到协同作用,也是保护种的延续的 有效途径。
a)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 用避开伤害。
3、微生物群体内的负作用——竞争 资料仅供参考,不当之处,请联系改正。
(1)对食物的竞争;(营养物、光、空间和 宿主)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;土壤亚表面有机
环己烷 诺卡氏菌
生长素
代谢产物 假单胞菌
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意义: 使有关的微生物群体共同参与某一种物质的代谢过程。
有机磷杀虫剂地亚农
产物(无毒)
节杆菌和链霉菌共同生活才能完全降解; 单独生活时,都不能矿化地亚农的嘧啶环
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► 鱼肝油青霉和白地霉通过协作关系共生时能降解除 草剂敌稗,并去除毒性
1、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







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负 作 用
群体密度
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——合作(协同作用) 资料仅供参考,不当之处,请联系改正。
①接种量大小对延滞期的影响(代谢产物、生长因子 -群体感应)
鱼肝油青霉降解敌稗为丙酸和3,4-二氯苯胺,并 能利用丙酸为能源和碳源,但不能进一步分解有毒 的3,4-二氯苯胺
白地霉不能分解敌稗,但能把3,4-二氯苯胺分解 成四氯偶氮苯(毒性小很多)
因此,敌稗存在时,两种真菌刺激生长,否则会争 夺有限的营养资源。
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(4)互惠共生关系(Mutualism)
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