【導(dǎo)讀】多的真核微生物，具有核膜完備的細(xì)胞核，在細(xì)胞構(gòu)造與繁殖方式上與藻類相似。真菌不含葉綠素，不能進(jìn)行光合作用，靠腐生和寄生生活。它與原生動(dòng)物主要區(qū)別在于：。真菌有比較堅(jiān)硬的細(xì)胞壁，而原生動(dòng)物則無(wú)細(xì)胞壁。真菌的種類很多，約有12萬(wàn)余種，分別歸于霉菌、酵母及蕈菇中。是一種真菌能利用無(wú)機(jī)氮作氮源適于在酸性環(huán)境中繁殖的多細(xì)胞微生物。在發(fā)酵工業(yè)用霉菌生產(chǎn)酒精、有。匹幾乎所有的生活用品、工業(yè)品等多種物質(zhì)發(fā)霉、腐爛、變質(zhì)，禍害很大。個(gè)體形態(tài)霉菌是多細(xì)胞真菌的代表，菌體是由許多菌絲組成的菌絲體。無(wú)性繁殖──分裂出各種孢子：分生孢子、孢囊孢子、厚生孢子、節(jié)孢子。有性繁殖──兩細(xì)胞質(zhì)融合生出各種孢子。近年來(lái)“920”在醫(yī)藥上得到應(yīng)用。形大小分生孢子，又稱鐮刀菌。⑸酵母的生理特性──發(fā)酵。代謝耗氧是驚人的。此時(shí)容易造成水體腐敗發(fā)臭，水質(zhì)惡化，產(chǎn)生的胺、酮、硫醇、

　　

【正文】 鏈霉素 、 新霉素等都能與核糖蛋白結(jié)合抑制蛋白質(zhì)合成 ? ④干擾核酸的合成，干擾 DNA復(fù)制 ? 微生物間的關(guān)系 ? 互生關(guān)系 ? 是兩種可以單獨(dú)生活的生物共同生活在一起時(shí) ， 一方為另一方提供有利的生活條件 ，雙方互利稱為互生關(guān)系 ， 也稱原始共生關(guān)系 。 ? 固氮菌固定空氣中的 N2為纖維素分解菌提供氮源 ， 纖維素分解纖維素的產(chǎn)物有機(jī)酸被固氮菌用作碳源和能源 ， 也為纖維素分解菌解毒 。 ? 廢水處理中 ， 含酚 、 H2S、 NH 等物質(zhì) ， 食酚菌為硫細(xì)菌提供 C源 ， 硫細(xì)菌氧化 H2S為H2SO4為食酚細(xì)菌提供 S元素 。 ? 氨化細(xì)菌分解含 N有機(jī)物產(chǎn)生的 NH3為硝化 、 亞硝化菌提供 N源作營(yíng)養(yǎng) ， 亞硝酸對(duì)多種細(xì)菌有害 ， 硝化細(xì)菌將 NO2轉(zhuǎn)化為 NO3， 為其它微生物解毒 。 ? 共生關(guān)系 ? 不能單獨(dú)生活的兩種微生物共同生活后 ， 各自執(zhí)行優(yōu)勢(shì)的生理功能 ， 在營(yíng)養(yǎng)上互為有利所組成的共同體 ， 這兩者之間的關(guān)系稱為共生關(guān)系 。 ? 地衣是藻類和真菌形成的一個(gè)共生體 ， 藻類利用光能將 CO H2O合成有機(jī)物供自身及真菌營(yíng)養(yǎng) ， 真菌從基質(zhì)吸收水分和無(wú)機(jī)鹽供兩者營(yíng)養(yǎng) 。 ? 根瘤菌與豆科植物的關(guān)系是共生的突出例子 。 ? 拮抗關(guān)系 （ 也稱偏害關(guān)系 ） ? 一種微生物在代謝中產(chǎn)生代謝產(chǎn)物對(duì)另一種微生物有抑制或殺滅作用稱拮抗作用 。 ? 乳酸菌產(chǎn)生乳酸使 pH下降抑制腐敗細(xì)菌生長(zhǎng) ， 原生動(dòng)物吞食細(xì)菌及其它微生物 。 ? 寄生關(guān)系 ? 一種微生物需在另一種微生物體內(nèi)生活 。 ? 病毒沒有獨(dú)立的代謝能力 ， 專性寄生在敏感細(xì)胞內(nèi) ， 寄生的結(jié)果一般都是引起寄主細(xì)胞的損傷或死亡 。 ? 競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系 ? 是指不同的微生物種群在同一環(huán)境中 ， 對(duì)食物等營(yíng)養(yǎng) 、 溶解氧 、 空間和其它共同要求的物質(zhì)相互競(jìng)爭(zhēng) ， 相互受到不利影響 ， 種內(nèi)和種間都存在競(jìng)爭(zhēng) ， 如在好氧生物處理中 ， 當(dāng)溶解氧或營(yíng)養(yǎng)成為限制因子時(shí) ， 菌膠團(tuán)細(xì)菌和絲狀細(xì)菌表現(xiàn)出明顯的競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系 。 ? 生態(tài)學(xué)的的知識(shí) ? ? （ 1） 生態(tài)系統(tǒng)和生物圈 ? 生態(tài)系統(tǒng)是生物與環(huán)境的綜合體 ， 包括自然界一定空間的生物 （ 動(dòng)植物 、 微生物的個(gè)體種類群落 ） 與環(huán)境之間互相作用 、 相互制約 、 不斷演變 ， 達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡 ， 相對(duì)穩(wěn)定的統(tǒng)一整體 。 它們之間不斷地進(jìn)行物質(zhì)和能量交換 ， 具有完整結(jié)構(gòu)和功能的單位 。 ? 在自然界中 ， 任何生物群落與其環(huán)境組成的自然體都稱生態(tài)系統(tǒng) ， 如森林 、 草原 、 河流 、 湖泊 、 海洋是一定范圍的生態(tài)系統(tǒng) ， 這是自然的生態(tài)系統(tǒng) 。 還有人工生態(tài)系統(tǒng) ，如水庫(kù) 、 運(yùn)河 、 城市 、 鄉(xiāng)村 、 農(nóng)田等 。 小生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)成大生態(tài)系統(tǒng) ， 簡(jiǎn)單生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)成復(fù)雜生態(tài)系統(tǒng) ， 形形色色 、 豐富多彩的生態(tài)系統(tǒng)組成生物圈 。 ? 生存在地球陸地上和海洋以下各 100米之間范圍包括巖石圈 、 土壤圈 、 水圈和大氣圈內(nèi)所有各種生物群落及人與它們生存環(huán)境的總體構(gòu)成生物圈 ， 它本身是一個(gè)巨大的精密的生態(tài)系統(tǒng) ， 是地球上所有生態(tài)系統(tǒng)的總和 。 草本植物 種子 → 鵪鶉 莖葉、種子 → 鼠 貓頭鷹 青草 、 植物葉子 —— 昆蟲 —— 鳥 —— 鷹 寄生性食物鏈 哺乳動(dòng)物 （ 或鳥 ） —— 跳蚤 —— 原生動(dòng)物 —— 細(xì)菌 —— 病毒 ③ 腐生性食物鏈 動(dòng) 、 植物尸體 —— 細(xì)菌 、 病毒 、 微生物 —— 白蟻 —— 雄雞 （ 4） 生態(tài)系統(tǒng)的功能 ① 能量流 （ 能量循環(huán) ） 生態(tài)系統(tǒng)中全部能量均來(lái)自太陽(yáng) ， 太陽(yáng)常數(shù) /cm2分 。 其中： 4%輻射 ， 30%反射回太空 ， 20%被大氣吸收 ， 46%到達(dá)地面 ， 其中只有 10%輻射到綠色植物上又有大部分被反身回太空 ， 真正被綠色植物吸收只有 1%。 綠色植物利用這一部分能量進(jìn)行光合作用的有機(jī)物每年可達(dá) 3000億噸供地球生物消費(fèi) 。 ② 物質(zhì)流 （ 物質(zhì)循環(huán) ） C、 H、 O、 N、 S、 P構(gòu)成生命有機(jī)體的主要物質(zhì) ， 占原生質(zhì)成分的 97%。 Mn、 Zn、 Cu、 Mo、Ca、 Mg、 Na、 Cl、 K等生物需要的微量元素與宏量元素構(gòu)成生命中的物質(zhì)循環(huán) ， 其中主要有三大循環(huán)：氧循環(huán) 、 碳循環(huán) 、 氮循環(huán) 。 ③ 信息流 生態(tài)系統(tǒng)的各個(gè)組成部分之間和各組成部分的內(nèi)部 ， 存在著各種形式的信息 。 以這些信息把生態(tài)系統(tǒng)聯(lián)系成為一個(gè)統(tǒng)一的整體 。 1） 營(yíng)養(yǎng)信息 草本植物 種子 → 鵪鶉 莖葉、種子 → 鼠 貓頭鷹 吃啊吃啊 鵪鶉 —— 鼠互為信息 2） 化學(xué)信息 —— 生物在生長(zhǎng)發(fā)育、性行為、生存與競(jìng)爭(zhēng)過(guò)程分泌出某種化學(xué)物質(zhì)為生物個(gè)體、群體提供傳遞信息。螞蟻、蜂、分泌物為個(gè)體、群體回歸提供信息。狗、鴿、雁、高等動(dòng)物包括人類化學(xué)分泌物，性行為信息指導(dǎo)生物活動(dòng)。 3） 物理信息 —— 表示驚慌、安全、恐嚇、警告、嫌惡、有無(wú)食物、要求配偶等。 ? 4） 行為信息 —— 動(dòng)物 、 植物通過(guò)自己本能的行為發(fā)出識(shí)別 、 威嚇 、 求偶 、 挑戰(zhàn)等信息 。 孔雀開屏 、 雁落平沙 、 仙鶴起舞 、 猿嘯哀鳴 、 杜鵑啼血 、 大雁南飛 、 魚群回歸 、 蜻蜓點(diǎn)水等都表示生物生存 、 求偶 、 環(huán)境變化發(fā)出的信息 。 盡管現(xiàn)代科學(xué)水平對(duì)這些自然對(duì)話之謎尚未完全揭開 ， 但這些信息對(duì)種群和生態(tài)系統(tǒng)調(diào)節(jié)的意義是完全可以肯定的 。 ? 生態(tài)平衡 ? 在生態(tài)系統(tǒng)中 ， 能量流動(dòng) 、 物質(zhì)流動(dòng) 、 信息流動(dòng)按生態(tài)系統(tǒng)的內(nèi)在規(guī)律 ， 不斷地進(jìn)行著物質(zhì)和能量的交換 ， 在生產(chǎn)者 、 消費(fèi)者和分解者之間相互作用 、 相互制約 、 不斷演變 ， 相對(duì)穩(wěn)定達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡統(tǒng)一的整體 ， 這種生態(tài)系統(tǒng)稱為生態(tài)平衡 。 ? 生態(tài)平衡失調(diào) 小子 ！識(shí)相的就離我遠(yuǎn)點(diǎn) ~~~~ ? 由于自然的或人為的 （ 在當(dāng)今工業(yè)高度發(fā)展時(shí)代主要是人為因素造成 ） 活動(dòng)導(dǎo)致生物種類數(shù)量和種類的消失食物鏈遭到破壞；環(huán)境污染 ， 生產(chǎn)生活向環(huán)境排放污染物 ， 能量流 、 物質(zhì)流遭破壞 ， 超過(guò)環(huán)境容量和自凈自調(diào)能力 ， 改變氣候環(huán)流 ， 氣溫異常 ， 災(zāi)害頻繁；生物信息流遭破壞 ， 影響動(dòng)植物生殖系統(tǒng)和遺傳基因使生物生存發(fā)展受影響不能順利進(jìn)行物質(zhì) 、能量交換威脅生物生存這種現(xiàn)象稱為生態(tài)平衡失調(diào) 。 微生物在自然界物質(zhì)循環(huán)中的作用 碳素循環(huán) 碳是構(gòu)成生物體的主要元素 ， 占生活物質(zhì)總量的 25%， 沒有碳就不會(huì)有生命 。 自然界的碳循環(huán)主要包括 CO2由光合作用形成有機(jī)物 ， 而有機(jī)物又通過(guò)各種途徑分解為 CO2回到大氣中 ， 這是自然界最基本的循環(huán) 。 （ 1） 微生物分解有機(jī)物的一般途徑 1） 復(fù)雜有機(jī)物分解為簡(jiǎn)單 （ 小分子 ） 有機(jī)物 。 微生物首先通過(guò)自身分泌出胞外酶使基質(zhì)分解成可溶性有機(jī)物而吸入體內(nèi)作營(yíng)養(yǎng)完成代謝 。 2） 簡(jiǎn)單有機(jī)物的有氧分解 C6H12O6＋ 6O2 6CO2＋ 6H2O CH3CH2OH＋ O2 CH3COOH＋ H2O CH3COOH＋ 4O2 4CO2＋ 4H2O ① 完全氧化：好氧微生物和兼性厭氧菌吸收簡(jiǎn)單有機(jī)物進(jìn)入細(xì)胞 ， 在有氧呼吸中將有機(jī)物徹底氧化為 CO H2O， 包括一系列生物氧化反應(yīng)；磷酸化 、 分解 、 水解 、 脫氫 、 氧化、 脫羧等各種反應(yīng) ， 每類反應(yīng)都有相應(yīng)的酶參加 。 ② 不完全氧化 —— 生成有機(jī)酸或甲烷等 。 3） 簡(jiǎn)單有機(jī)物的無(wú)氧分解 在缺氧環(huán)境中 ， 由厭氧菌或兼性厭氧菌通過(guò)發(fā)酵作用或無(wú)氧呼吸進(jìn)行分解 。 C6H12O6 2C2H5OH＋ 2CO2 C6H12O6 2CH3CHOHCOOH＋ H2O（ 乳酸 ） C6H12O6 CH3CH2CH2COOH＋ 2CO2＋ 2H2 甲 、 乙 、 丙 、 丁酸在甲烷菌作用下發(fā)酵生成甲烷 CH3COOH CH4＋ CO2 CH3OH 3CH4＋ CO2＋ H2O 復(fù)雜有機(jī)物 胞外酶 微生物 簡(jiǎn)單有機(jī)物 胞外酶 厭氧微生物 胞外酶 需 O2微生物 CO2＋ H2O CO H2O、 H2 CH H2S及未 完全氧化產(chǎn)物 氮素循環(huán) 1. 微生物轉(zhuǎn)化氮素的一般途徑 1）綠色植物和微生物在它們的生命活動(dòng)中吸收硝態(tài)氮和銨氮，轉(zhuǎn)化成蛋白質(zhì)、核酸 等含氮化合物。 2）動(dòng)植物和微生物遺體中的有機(jī)氮化物經(jīng)微生物分解轉(zhuǎn)化為氨態(tài)氮。 3）氨態(tài)氮在有氧條件下，經(jīng)硝化細(xì)菌作用生成硝氮。 4）硝態(tài)氮在反硝化菌作用下又還原為分子態(tài)氮，完成 N在自然界中的循環(huán)。 5）空氣中分子態(tài)氮通過(guò)固氮菌作用合成有機(jī)氮化物。 2. 氨化作用 1）氧化脫氨基作用產(chǎn)生酮酸和氨 R－ CHCOOH＋ NH2 1 2 O2 脫氨基酶 RCOCOOH＋ NH3 2)水解脫氨基作用產(chǎn)生含氧酸和氨 R－ CHCOOH＋ H2O NH2 脫氨基酶 RCHOHCOOH＋ NH3 ? 3)還原脫氨基作用產(chǎn)生飽和酸和氨 R－ CHCOOH＋ 2H NH2 脫氨基酶 RCOCOOH＋ NH3 `4）核酸的分解 核酸 核苷酸 核酸酶 ＋ H2O 核苷酸酶 核苷 磷酸 核酸 核酸酶 嘌呤或嘧啶 核糖或脫氧核糖 ? 3. 硝化作用 ? 1） 亞硝化作用 ? 亞硝菌 2NH3＋ 3O2 2HNO2＋ 2H2O＋能量 ? 2） 硝化作用 ? 硝化菌 2NHO2＋ 3O2 2HNO3＋能量 ? 4. 反硝化作用 ? 反硝化菌 C6H12O6＋ 6H2O 6CO2＋ 24H ? 反硝化菌 24H＋ 4NO2－ 12H2O＋ 2N2 ? 反硝化菌 C6H12O6＋ 4NO2－ 6CO2＋ 6H2O＋ 2N2＋能量 亞硝菌 硝化菌 反硝化菌 反硝化菌 反硝化菌 硫的循環(huán) 1. 微生物轉(zhuǎn)化礦物質(zhì)的一般途徑 1）礦物質(zhì)的有機(jī)質(zhì)化 P、 S等通過(guò)生物合成作用組成菌體核酸、蛋白質(zhì)，將 Co吸收在菌體內(nèi)組成維生素 B1有的菌分泌有機(jī)酸與金屬離子鰲合生成金屬有機(jī)物。 2）有機(jī)質(zhì)分解 金屬有機(jī)化合物分解出金屬離子 3）氧化還原反應(yīng)使金屬離子的轉(zhuǎn)化 4）溶解與沉淀：產(chǎn)酸細(xì)菌生成的 HNO H2SO4可使環(huán)境中產(chǎn)生的礦物質(zhì)溶解，而硫細(xì)菌分解的有機(jī)物生成 H2S又使某些金屬離子生成硫化物沉淀。 2. 硫的轉(zhuǎn)化 1）有機(jī)物分解產(chǎn)生 H2S 蛋白質(zhì)、含硫氨基酸、磺氨酸等在硫細(xì)菌作用下經(jīng)脫硫氫作用生成 H2S，與此同時(shí)也產(chǎn)生 NH3。 CH2 S S CH2 腐生性菌 COOH COOH CHNH2 CHNH2＋ 3H2O＋ 1/2 O2 2CH3COOH＋ 2CO2＋ 2H2S＋ 2NH3 硫細(xì)菌 硫細(xì)菌 硫細(xì)菌 2） 硫化作用 2H2S＋ O2 2H2O＋ S＋能量 Na2S2O3＋ H2O＋ O2－ 5Na2SO2＋ H2SO4＋ 4S＋能量 2S＋ 3O2 ＋ 2H2O 2H2SO4＋能量 與此同時(shí) CO2＋ H2O （ CH2O） ＋ O2 3）反硫化作用 硫酸還原菌 硫酸還原菌 在缺氧條件下硫酸還原菌將硫酸鹽還原成 H2S C6H