微生物学重点提示.docx
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微生物学重点提示
目录
第1章绪论1
第2章微生物的纯培养和显微镜技术1
第3章微生物细胞的结构与功能2
第4章微生物的营养3
第5章微生物代谢3
第6章 微生物的生长繁殖及其控制4
第7章病毒5
第8章微生物遗传7
第9章微生物的生态7
第10章 微生物的进化、系统发育和分类鉴定9
第11章 感染与免疫10
第1章绪论
1.微生物与人类关系的重要性,你怎么强调都不过分,微生物是一把十分锋利的双刃剑,它们在给人类带来巨大利益的同时也带来“残忍”的破坏。
微生物包括:
无细胞结构且不能 独立生活的病毒、亚病毒(类病毒、拟病毒、朊病毒);具原核细胞结构的真细菌、古生菌以及具真核细胞结构的真菌(酵母、霉菌、蕈菌等)、单细胞藻类、原生动物等。
大多数微生物肉眼难以看清,但也有少数是肉眼可见的。
微生物的主要特征是:
个体小、结构简单繁殖快、易培养、易变异和分布广。
它一方面具有其他生物不具备的生物学特性,另一方面它也具有其他生物共有的基本生命特征。
2.在人们真正看到微生物之前,实际上已经猜想或感觉到它们的存在,甚至人们已经在不知不觉中应用它们。
微生物是由荷兰商人列文虎克首先发现的,至今有300多年的历史。
微 生物学诞生于19世纪中期,其奠基人是法国的巴斯德和德国的柯赫,20世纪获得全面发展 形成了许多分支学科。
微生物学是研究微生物在一定条件下的形态结构、生理生化、遗传 变异、基因和基因组以及微生物的进化、分类、生态等生命活动规律及其应用的一门学科
3.我国劳动人民很早就已认识到微生物的存在和作用,也是最早应用微生物的少数国家之一但作为一门学科发展起始于20世纪初,并且曾在某些病原菌的研究和防治以及微生物在工农业上的应用等方面,做出具国际先进水平的工作。
近年来,在微生物基因组的研究工作 方面与国际发展前沿接轨,在微生物应用方面已取得可喜成绩。
4.21世纪的微生物学将更加绚丽多彩。
微生物基因组学将继续作为人类基因组计划的主要模式生物,在后基因组研究(认识基因与基因组功能)中发挥不可取代的作用,以了解微生物 之间、微生物与其他生物、微生物与环境的相互作用为研究内容的微生物生态学、环境微生物、细胞微生物学等,将在基因组信息学的基础上获得长足发展,微生物生命现象的特性和共性将更加受到重视。
微生物学与其他学科将实现更广泛的交叉,获得新的发展。
微生物的广泛应用和产业发展将呈现全新的局面,为全世界的经济和社会发展做出更大贡献
第2章微生物的纯培养和显微镜技术
1.由于微生物个体微小,在绝大多数情况下对微生物的研究、利用都是使用其群体,称为培养物。
由于一般情况下只有纯培养物才能提供可以重复的结果,因此从混杂的天然微生物群中分离获得某特定的微生物纯培养,是研究和利用微生物的最重要的环节之一。
采用稀释涂布或平板划线技术在琼脂平板上得到微生物的单菌落是最常用的纯种分离手段,而在分离、转接及培养微生物纯培养时防止被其他微生物污染的无菌操作技术是进行微生物学研究的基础,并广泛地被其他学科和生产实际所利用。
2.通过分离纯化得到的微生物纯培养物,必须通过各种保藏技术使其在一定时间内不死 亡、不会因发生变异而丢失重要的生物学性状、不会被其他微生物污染或因自身泄漏而污染环境,否则就无法真正保证微生物研究和应用工作的顺利进行。
传代培养、冷冻真空干燥保藏、低温冰箱保藏及液氮保藏是通常使用的微生物菌种保藏技术。
3.微生物个体微小,通常必须通过显微镜才能观察到其个体形态,而进行显微观察时,分辨率和反差是决定显微观察效果的两个最重要的因素。
它们与显微镜的特性有关,也取决于样品的制备与观察技术。
无论是光学显微镜还是电子显微镜,其设备和技术发展迅速,应用面越来越广泛和深入。
4.在显微镜下微生物的大小与形态千差万别,丰富多彩,是区分不同微生物和对其进行分类鉴定的重要依据之一。
第3章微生物细胞的结构与功能
在微生物世界中,除病毒外,其他成员都是具有细胞结构的种类。
细菌、放线菌、蓝细菌和古生菌等属于原核微生物类,它们的特点是细胞直径很小,细胞核的结构十分原始(无核膜包裹),细胞壁含独特的肽聚糖(支原体和古生菌例外),细胞内无细胞器的分化。
真菌、显微藻类和原生动物等属于真核微生物类,它们的特点是细胞直径较大,细胞核有核膜包裹,染色质由DNA和组蛋白构成,细胞以有丝分裂或减数分裂方式繁殖,细胞内有多种功能专一的细胞器等。
了解微生物细胞的结构和功能,是认识、利用和改造微生物的第一步。
本章先把有细胞构造的微生物分成原核微生物和真核微生物两大部分,再从细胞与外界环境分隔的界面——细胞壁开始.由表及里地逐一剖析各主要构造和特殊构造的结构和其相应的生理功能。
1.原核微生物。
各种原核微生物细胞所具有的共同构造,包括细胞壁(支原体例外)、细胞质膜、细胞质、核区和若干种内含物等;只有部分种类才具有的一些构造称作特殊构造,包括糖被(荚膜,黏液层)、鞭毛、菌毛和性菌毛等构造;少数种类还可形成芽孢、孢囊等具有抵御外界不良 环境功能的特殊构造。
原核微生物细胞壁的成分、结构和功能是本章最先讨论的重点内容,其中多数原核生物细胞壁所含有的独特成分——肽聚糖,则是本章的重点内容之一。
按肽聚糖的有无和含量多少,可把原核微生物分成4类:
含量最高者为革兰氏阳性细菌,含量较低者为革兰氏阴性细菌,因无细胞 壁而不含肽聚糖者为支原体,而有细胞壁又不含肽聚糖(只含假肽聚糖等成分)者则为古生菌。
革兰氏阳性细菌的细胞壁很厚,主要含肽聚糖和磷壁酸两种成分;革兰氏阴性细菌的细胞壁虽然薄 但层次较多、成分复杂,除由肽聚糖组成的一薄层内壁外,还有一层称为外膜的外壁层。
外膜的 成分为脂多糖、磷脂、脂蛋白和其他蛋白质。
细胞壁的主要功能是固定细胞外形和保护细胞不受 损伤。
肽聚糖是由许多相同结构单体交联而成的多层网状构造。
其每一单体由肽(四肽尾和肽桥)和聚糖(N—乙酰葡糖胺和N-乙酰胞壁酸交替排列)两种成分构成。
不同种类的微生物,因其肽聚糖 的成分、结构、性质和含量的不同,而引起革兰氏染色反应的不同。
在此基础上划分的革兰氏阳性与革兰氏阴性两大类细菌不仅反映在染色反应上的差别,也反映出它们间在系统进化史上以及在细胞结构和功能,生理代谢,遗传、生态和致病性等多方面的差异。
这就是为何革兰氏染色在 微生物学工作中受到如此关注的原因。
2.真核微生物。
真核微生物细胞的共有构造是细胞膜、细胞质和各种细胞器,细胞壁仅为真菌和显微藻类所有,此外,在许多种类的细胞(包括性细胞)外还长有与原核生物鞭毛截然不同的细胞器——“9+2”型结构的鞭毛或纤毛。
真菌细胞壁的主要成分是纤维素、葡聚糖或几丁质类多糖,藻类则主要是纤维素类多糖。
一切真核微生物都具有外形完整、有核膜包裹、结构复杂的细胞核,它由核被膜、染色质、核仁和核基质构成。
由细胞骨架等物质组成的细胞间质支撑着真核微生物的细胞质,其内包含着各种有一定结构、执行重要生理功能的细胞器,包括内质网、高尔基体、溶酶体、微体、线粒体和叶绿 体(仅存在于光合生物中)等。
其中的线粒体和叶绿体在结构和功能上有许多相似之处,加上在它 们的基质内都含有自身特有的环状DNA和部分蛋白质合成机构,故属于半自主性细胞器,这些特点均为关于真核生物起源于原核生物的内共生假说提供了有力的佐证。
第4章微生物的营养
1.组成微生物细胞的化学元素可分为主要元素和微量元素。
2.微生物细胞生长所需营养物质包括碳源、氮源、无机盐、生长因子和水5大类。
3.碳源为微生物生长提供碳素,通常也是能源物质;氮源为微生物生长提供氮素,一般 不作为能源;无机盐(离子)主要作为酶活性中心组分、维持细胞结构及生物大分子稳 定、调节渗透压、控制氧化还原电位及作为某些微生物的能源物质;生长因子主要作 为酶的辅基或辅酶,以及用来合成肽、蛋白质、核苷、核苷酸、核酸及细胞壁等;水 可以作为溶剂、热导体,维持生物大分子结构及细胞形态,参与生化反应,控制多亚 基结构的装配与解离。
4.微生物营养类型复杂,划分方式多样。
根据碳源、氮源及电子供体的不同,可将微生 物分为光能无机自养型、光能有机异养型、化能无机自养型和化能有机异养型4类。
5.培养基是满足微生物营养需求的营养基质。
配制培养基时要选择适宜营养物质并调整 其浓度及配比、调节氧化还原电位和pH、利用廉价且容易获得的原料及灭菌处理。
6.培养基主要类型有:
根据化学组分是否了解清楚或恒定分为复合(天然)和合成培养基 根据物理状态分为固体、半固体和液体培养基;根据用途可分为基础、加富、鉴别、选择、分析、还原和组织培养物培养基等。
7.营养物质可通过扩散、促进扩散、主动运输和膜泡运输等几种方式进入细胞。
第5章微生物代谢
1.代谢(metabolism)是生物体内所进行的全部生化反应的总称。
包括分解代谢catabolism)和合成代谢(anabolism)。
分解代谢是指大分子物质在细胞内降解成小分子物质,并产生能量的过程,也称为生物氧化,或产能代谢;合成代谢是指利用小分子物质在细胞内合成复杂大分子物质,并消耗能量的过程,也称为生物合成,或耗能代谢,小分子物质来源于分解代谢的中间产物或细胞外的小分子营养物质。
代谢途径都是由一系列连续的酶促反应构成的。
细胞通过各种方式有效地调节相关的酶促反应,以保证整个代谢途径的协调性与完整性。
2.异养微生物利用各类有机化合物进行生物氧化产生能量。
糖类是微生物重要的能源和碳源。
葡萄糖和果糖通常被异养微生物优先利用。
微生物利用葡萄糖产生能量主要经过发酵和呼吸两种代谢过程,两者有相同的初始阶段,即葡萄糖降解成丙酮酸的糖酵解(glycolysis)过程。
微生 物中主要存在4种糖酵解途径:
EMP途径、HMP途径、ED途径和WD途径。
呼吸作用主要经过糖酵解 三羧酸循环和电子传递链3个阶段产生能量;发酵首先经过糖酵解过程,随后根据微生物的类型 经丙酮酸转化成一种或多种不同的产物。
与呼吸不同的是发酵过程只在糖酵解时产生能量,相 对较少。
3.自养微生物的生物氧化分成两大类:
以氧化无机物获得能量固定CO2,而生长的微生物为化能自 养微生物,主要有4类:
H2、NH4+、H2S和Fe3+的氧化;利用光能固定CO2,而生长的微生物为光 能自养微生物,主要分为两类:
非放氧型光合作用和放氧型光合作用。
4.微生物通过底物水平磷酸化(发酵和呼吸)、氧化磷酸化(呼吸)把化学能转换成ATP;通过光合磷 酸化把光能转换成ATP;这些能量用于合成代谢及其他耗能过程,如:
运动、营物质运输及发 光等,另有部分能量以热或光的形式释放到环境中去。
5.合成代谢是利用分解代谢的能量、中间产物以及从外界吸收的小分子,合成复杂大分子, 最后产生新的细胞个体。
微生物细胞的生物合成除了具有动、植物相同的生物合成途径外 还具有特殊的合成代谢类型,如某些CO2固定途径、肽聚糖生物合成,生物固氮作用等。
6.微生物细胞从外界吸收营养物质,通过分解和合成代谢,生成维持生命活动所必需的物质 和能量的过程,称为初级代谢。
微生物在一定的生长时期(指数生长期后期到稳定期),以 初级代谢产物为前体,合成一些对微生物自身生命活动无明确生理作用的物质的过程,称 为次级代谢。
这一过程形成的产物,即为次级代谢产物。
次级代谢产物大多是分子结构比 较复杂的化合物。
根据其作用,可将其分为抗生素、激素、生物碱、毒素、色素及维生素 等多种类别。
7.微生物代谢的调节主要是通过对酶的调节来实现的,包括酶活性的调节和酵合成的调节。
酶活性调节的方式主要有:
变构效应、共价修饰、寡聚酶的解聚和聚合、蛋白酵水解激活 等。
酶合成的调节发生在基因水平上,主要有酶合成阻遏、酶合成诱导、酶的降解物阻遏 等方式。
现代发酵工业以代谢控制发酵理论为指导,应用基因突变来改造微生物的调节系 统,实现代谢调控的人工控制。
第6章 微生物的生长繁殖及其控制
1.微生物个体生长是细胞物质按比例不可逆地增加使细胞体积增大的过程;繁殖是生长到一定阶 段后,通过特定方式产生新的生命个体,使机体数量增加的生物学过程。
微生物特别是细菌的 生长与繁殖两个过程很难绝对分开,接种时往往是接种成千上万的群体数量,因此微生物的生 长一般是指群体生长。
群体生长是细胞数量或细胞物质量的增加。
2.在适宜的液体培养基中,适宜的温度、通气等条件下培养的微生物的群体生长曲线可分为:
迟 缓期、对数生长期、稳定生长期和衰亡期。
生长的数学模型和参数对于微生物的理论研究和实 际应用都非常重要。
3.采用机械方法和环境条件控制可以获得同步培养,同步培养能使群体中不同步的细胞转变成能 同时进行生长或分裂的群体细胞。
通过及时补充营养物质和及时取出培养物或降低代谢产物, 导致对数生长期或稳定生长期相应延长达到连续培养。
在培养过程中通过控制培养基中某种必 需营养物质浓度以保持该营养物质浓度恒定,从而使细菌的比生长速率恒定、细菌生长不断进 行的培养方式称为恒化连续培养。
通过连续培养装置中的光电系统控制培养液中的菌体浓度, 以保持菌体浓度恒定、细菌生长连续进行的培养方法称为恒浊连续培养。
4.微生物生长分别可以用单细胞计数、细胞物质的重量和代谢活性等3类方法进行测量。
以数量变 化对微生物生长情况进行测定的方法有:
平板计数法、膜过滤法、液体稀释法和显微镜直接计 数;以生物量为指标测定微生物的生长的方法有:
比浊法、重量法和生理指标法。
5.微生物可以通过各种各样的无性或有性的方式进行繁殖。
例如:
细菌主要是以二分裂,酵母以 出芽或裂殖方式,丝状真菌以无性或有性孢子或以菌丝断裂片段进行繁殖。
6.每种微生物的生长都有各自的最适条件,包括营养物质的种类和浓度、温度、pH、氧及水活性 (或渗透压)等,高于或低于最适要求都会对微生物生长产生影响。
7.控制微生物的物理因素有:
温度、辐射作用、过滤作用、高渗作用、干燥和超声波等。
控制微 生物的化学物质有:
消毒剂和防腐剂、抗生素和抗代谢物等。
利用各种化学物质和物理因素可 以对微生物生长、繁殖进行有效地控制,对微生物的兴利除害有重要作用。
第7章病毒
1.病毒是一类结构极其简单、具有特殊的繁殖方式的绝对细胞内寄生物;是既具有化学大分子属 性、又具有生物体基本特征,既具有细胞外的感染性颗粒形式、又具有细胞内的繁殖性基因形 式的独特生物类群。
2.病毒的宿主范围是病毒能够感染并在其中复制的生物种类和组织细胞种类。
根据病毒的宿主范 围,可将病毒分为原核生物病毒和真核生物病毒。
前者包括噬菌体、噬蓝(绿)藻体和支原体噬 菌体等,后者包括植物病毒、真菌病毒、原生动物病毒、无脊椎动物病毒和脊椎动物病毒等。
3.病毒主要依据包括病毒形态、毒粒结构、基因组、复制、化学组成在内的毒粒性质,病毒的抗 原性质及生物学性质进行分类;按照ICTV1998年提出的病毒命名规则命名。
4.病毒的分离与纯化,包括病毒的物理颗粒计数和病毒的感染性测定的定量分析,以及依据病毒 感染的宿主范围及表现、病毒的理化性质、病毒的血细胞凝集性质、病毒的免疫学性质以及分 子生物学性质进行的病毒鉴定是病毒学研究的基本方法,其对于病毒学的研究与实践具有重要 的意义。
5.病毒具有确定的形态结构和化学组成。
病毒的基本结构是核壳结构,即包围着病毒基因组核酸 (DNA或RNA)的蛋白质壳体。
壳体的基本对称形式是螺旋对称和二十面体对称。
有的病毒的核壳 外还覆盖由细胞膜衍生而来的脂蛋白膜即包膜。
毒粒的主要化学组成包括核酸、蛋白质、脂类 和糖类等。
核酸是病毒的遗传物质,病毒的基因组核酸有dsDNA、ssDNA、dsRNA、ssRNA4种基 本类型,其中根据基因组核酸是线状还是环状,是单一分子还是分段,以及单链核酸的极性分 成不同的种类。
构成毒粒的结构蛋白包括壳体蛋白、包膜蛋白和毒粒酶,它们各具有不同的功 能。
6.病毒的繁殖是以复制方式进行。
病毒的复制周期大致可以分为连续的5个阶段:
即吸附、侵入、 脱壳、大分子合成和装配释放。
病毒表面蛋白特异地与细胞受体相互作用,导致病毒与细胞的 结合从而启动病毒的感染。
侵入是病毒感染的第二阶段,病毒能以核酸、或核壳、或毒粒等形 式进入细胞,且不同病毒进入细胞的方式不同。
病毒侵入细胞后,去除病毒的包膜和壳体,释 放病毒核酸的过程称为脱壳。
病毒大分子的合成是通过病毒基因组的表达和复制完成的。
大分 子合成过程发生的事件有很强的时序性。
由早期基因表达产生早期蛋白,主要参与病毒核酸的 复制,调节病毒基因的转录,以及改变或抑制宿主大分子的合成。
晚期基因表达产生晚期蛋白, 主要是构成毒粒各种组分的结构蛋白。
病毒大分子合成产生的毒粒结构组分,能以一定方式结 合,装配成完整的子代病毒颗粒,并以一定方式释放在细胞外。
不同病毒的毒粒结构、核酸的 类型和结构特征各不相同,因此它们各具不同复制策略。
7.病毒的非增殖性感染有流产感染、限制性感染和潜伏感染3种感染类型.流产感染可因细胞的非 允许性或缺损病毒引起。
引起流产感染的缺损病毒包括干扰缺损颗粒、卫星病毒、条件缺损病 毒和整合的病毒基因组,这些缺损病毒的复制需要其他病毒基因组或病毒基因的辅助活性。
8.病毒通过与宿主的相互作用,一方面得以繁衍、进化,另一方面病毒给宿主细胞机体带来种种 不同的影响.这些影响不仅具有重要的生物学意义,而且可能有重要的医学意义和经济意义。
引 起杀细胞感染的烈性噬菌体可抑制宿主细胞的大分子合成,改变宿主的限制系统,影响细胞表面 结构和免疫学性质;温和噬菌体则赋于溶源性细菌免疫性和溶源性转变;动物病毒感染则可能 产生致细胞病变效应,影响宿主的大分子合成,改变细胞结构,诱导和或抑制细胞凋亡。
9.卫星RNA是一些必须依赖辅助病毒进行复制的小分子单链RNA,它们被包装在辅助病毒壳体中, 但其对辅助病毒的复制不是必需的。
类病毒是一类低相对分子质量的侵染性RNA,它们没有蛋 白质外壳,亦不具有编码的功能,在感染细胞内利用宿主酶独立复制。
朊病毒是一类能引起哺 乳动物的亚急性海绵样脑病的病原因子,为不含核酸的蛋白质感染颗粒。
这些亚病毒因子结构 比病毒更为简单,井具有许多不同于病毒的特征,其研究不仅扩展了病毒学研究的范围,而且 可能深化人们对病毒的起源与进化,乃至生命本质的认识。
第8章微生物遗传
1.3个典型的微生物学实验证实了DNA和RNA是遗传物质。
虽然由于朊病毒的发现,对“蛋白质不是 遗传物质”的定论带来一些疑云,但进一步的研究证实,这种不含核酸的蛋白质传染颗粒并不是 遗传信息的载体,而仍然是基因编码产生的一种正常蛋白质的异构体。
2.基因组是指细胞中基因以及非基因的DNA序列组成的总称。
微生物基因组一般比较小,最小的只 含3个基因。
真核生物、真细菌和古生菌基因组有明显的不同,但古生菌既具有前两者的某些特 征,又具有自己独特的特征。
3.质粒和转座因子都是细胞中除染色体以外的另外两类遗传因子,前者是一种独立于染色体外,能进行自主复制的细胞质遗传因子,通常以共价闭合环状(CCC)的超螺旋双链DNA分子存在于细胞中近年来也发现了线型双链DNA质粒和RNA质粒。
质粒是进行基因克隆和表达的重要载体。
后者是位于染色体和质粒上的一段能改变自身位置的DNA序列,一般不能进行自主复制。
转座因子常用来获得插入突变。
4.基因突变分自发突变和诱发突变,后者只提高突变频率,并不改变突变的本质。
突变率与修复系 统密切相关井有自身的规律性。
细菌以接合、转导和转化3种主要的途径进行基因水平方向的转 移和重组,并且是基因定位(或作图)的重要手段。
近年来实验证明转化可以在自然环境中发生。
5.用“全基因组鸟枪测序方法”获得了第一个独立生活的生命体(流感嗜血杆菌)的全基因组序列, 这对进一步认识和揭示生命的本质、相互关系、发现重要的基因并开发其功能等具有重要的划时 代意义。
6.酵母菌的单倍体具两种接合型a和α,这是稳定的遗传学特征,但有时会发生互变。
现已查明, 这是受MAT启动子控制的;酵母菌含有2mm质粒,是其进行基因克隆和分子生物学研究的重要载体 酵母菌的mtDNA利用率较低,但密码子的非通用性首先在此发现。
丝状真菌的准性生殖是育种和 进行遗传分析的重要手段。
7.微生物育种可采用诱变、原生质体融合、杂交(含准性生殖)的体内育种技术,也可采用DNA重组 体外诱变的体外分子水平育种技术,还可采用DNAshuffling的体内、外相结合等育种技术。
第9章微生物的生态
本章可分为两大部分,其一是微生物的生态分布及其功能(含前3节)及微生物生态功能在环境保护中的应用<第四节)。
(一)微生物在自然生境、动植物及人体中的生态分布、组织结构及功能
1.从宏观上说微生物所具有的个体微小、代谢营养类型多样、适应能力强和迁移能力强的特点,使 微生物空间分布具有极其广泛性。
(1)在自然环境水体、土壤、大气中的分布。
(2)在其他生物难于生存的极端环境中(高温、低温、低pH、高PH、高盐、高压及高幅射等的)分布。
(3)在动物体中的分布。
(4)在植物体中的分布。
(5)在工农业产品中的分布。
(6)在人体中的分布。
2.生境中微生物的组织层次结构及相互作用。
(1)生态环境中的微生物存在着与动物、植物相似的从个体、种群、群落和生态系统(以微生物为主体 的生态系统)的组织层次。
(2)微生物具有明显的群体性。
种群是一种重要的组织层次,种群的相互作用是理解微生物相互作用 的基础,其作用包括中立生活、偏利作用、协同作用、互惠共生、寄生、捕食、偏害作用和竞争(3)群落结构、功能与相互作用。
群落是一定区域内或一定生境中各种微生物种群相互松散结合的一 种结构和功能单位。
在一个生态系统中不同群落也存在着各种不同的相互作用。
3.栖居微生物与生境的相互关系。
(1)微生物与其栖居自然环境的相互关系。
微生物在自然环境中的存在分布是历史传承、现实选择及 微生物适应进化的结果,主要方面是生态位上生物和非生物环境对微生物的选择。
(2)动物体中微生物对动物是益害共存,但更主要的是互惠共生关系,研究其互惠共生关系,有助于 对有益微生物的利用。
(3)植物体中微生物对植物也是益害共存,有些成为病原微生物,有些则可以促进植物的生长发育。
抑害增益是利用这种相互关系的出发点。
(4)生物性霉腐是造成食品、粮食霉变的重要原因,产生大量生物毒素是重要的食品公共健康问题。
(5)人体正常的微生物区系是个体防御病原微生物的一道屏障,但在特殊条件下也可以成为病原微生 物。
4.极端环境微生物研究中最重要的3个方面是生态分布、适应机制及开发应用。
5.聚焦生态系统,剖析微生物在系统中的特殊地位和重要作用。
(1)微生物主要作为分解者在生态系统中捞演重要角色。
①微生物是有机物的主要分解者②微生物是物质循环的重要成员。
③微生物是生态系统中的初级生产者。
④微生物是物质和能量的贮存者。
⑤微生物是地球生物演化中的先锋种类。
(2)微生物在生物地球化学循环中的重要作用。
①生物地球化学循环是生态系统乃至整个生物圈物质循环的一个重要组成部分。
生命物质的主要组成元素,少量元素和迹量元素表现出从快到慢,不同的循环速率。
②微生物参与的生物地球化学循环是总生物地球化学循环的一部分,主要是微生物对有机物的矿化作用。
③微生物对有机物的矿化作用推动微生物参与碳循环、氮循环、硫循环、磷循环及铁循环。
④微生物在C、N、S、P循环中具有不同方式与特点。
(二)微生物与环境保护是微生物生物体及其机能在环境保护中的应用
1.微生物对污染物的降解、转化是微生物消除污染、修复污染环境的基础和前提条件。
(1)生物降解是微生物对环境污染物的分解作用,是传统分解作用的拓展和延伸。
(2)质粒在微生物对污染物降解中的重要作用,降解遗传
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