华北理工水处理生物学教案10其它微生物3

1课程名称：《水处理生物学》第10讲次，总16讲摘要授课题目（章、节）第4章其它微生物第六节病毒第七节微生物之间的关系本讲目的要求及重点难点：【目的要求】病毒与噬菌体；微生物之间的关系。【重点】病毒的特型以及微生物之间的相互关系。【难点】理解病毒的复制过程以及微生物之间的相互关系。内容【本讲课程的引入】我们谈到病毒可以说“谈病毒色变”，病毒的生理特性又是怎么样的？微生物之间又有怎样的关系呢？【本讲课程的内容】4.6病毒及噬菌体1、病毒的特性病毒是一类超显微非细胞生物，每一种病毒只含有一种核酸，它们只能在活细胞内营专性寄生，靠其宿主代谢系统的协助来复制核酸、合成蛋白质等组分，然后再进行装配而得以繁殖，在离体条件下，他们能以无生命的化学大分子状态长期存在并保持其侵染活性。非细胞生物：无细胞结构，只含有核酸和蛋白质，蛋白质组成病毒的衣壳，包在核酸外部，也称分子生物。不能称为单细胞，而称病毒粒子或病毒体。核酸：DNA或RNA有线状、环状、单链、双链。复制核酸、合成蛋白质）：无产能酶系和蛋白质合成系统，把核酸中的遗传信息向宿主细胞发出指令，并提供“蓝图”，使宿主细胞的代谢系统转向合成。病毒和噬菌体都没有细胞结构，没有合成蛋白质的机构——核糖体，缺乏生物合成和繁殖所必备的酶系统，故没有独立的代谢能力。只能依靠特异的宿主细胞合成病毒的化学组成和繁殖新的病毒，故病毒专性寄生于活的敏感细胞内。病毒在活的敏感细胞内是具有生命的大分子微生物，在活得敏感细胞外是不具有生物特征的大分子物质，但仍然具有感染宿主的潜在能力2、病毒的分类动物病毒、植物病毒、微生物病毒3、病毒的形态动物性病毒呈球形、卵圆形、砖形或弹状2植物病毒呈杆状、丝状及球形噬菌体呈蝌蚪状、丝状4、病毒的形态病毒没有细胞结构，由核酸内芯和蛋白质外壳组成，如图p77图4-275、病毒的化学组成大多数病毒含有蛋白质和核酸，少量还有类脂和多糖。蛋白质：蛋白质是病毒的主要成分，功能是构成病毒的外壳，保护核酸，决定病毒的感染特异性，使病毒和敏感细胞表面有特异亲和力。核酸：病毒的核酸是病毒的遗传、变异、感染性的物质基础，病毒一般只含有DNA或RNA（不同时含有）其他组成：脂类和多糖6、病毒的繁殖病毒和噬菌体的繁殖过程基本相同，可分为以下步骤p78图4-28吸附、侵入和脱壳、复制和合成、装配和释放7、噬菌体噬菌体是寄生于细菌或放线菌细胞内的微生物，可称为细菌的病毒，其寄生性具有高度专一性，即一种噬菌体只能侵染一种细菌。长30-100nm，它侵入细菌后迅速繁殖，引起细菌的裂解与死亡。裂性噬菌体：能使细胞裂解的噬菌体。温和噬菌体：噬菌体侵入细胞后，把核酸整合到宿主细胞的核酸上同步复制、并随宿主分裂，带到子代宿主细胞内，宿主细胞不裂解。称之为溶源现象。溶源性细菌：被温和噬菌体侵染的细菌。4.7微生物之间的关系1、互生关系（metabiosis）一方为另一方提供有利的生活条件（可分可合，合比分好）。在微生物间互生现象极其普遍。混菌培养:利用微生物间的互生现象，人为地、自觉的构建“混合菌群”（复合微生物），可以说是一种“生态工程”。使“混合菌群”完成一个“高效环境微生物制剂”的开发。互生关系的微生物主要有：固氮菌和纤维素分解菌食酚细菌和硫细菌互为解毒稳定塘中细菌和藻类（氧气，二氧化碳）氨化细菌、亚硝酸细菌、硝酸细菌有机物NH4+NO2-NO3-有毒亚硝酸菌硝酸菌有毒32、共生（Symbiosis）共同生活在一起，互相依赖并彼此取得一定的利益。相依为命，难分难解，不能分开独立生活，形成一定的分工，合二为一的一种相互关系。共生关系的例子：菌、藻共生形成地衣。（真菌+蓝绿藻）藻类利用光能将二氧化碳和水合成有机物供自身及真菌的营养，真菌从基质吸收水分和无机盐供两者营养。产氢气产乙酸细菌+|产甲烷菌，奥氏甲烷杆菌1906~1967年60年间一直被认为是一种菌。1967年发现是两种细菌。3、拮抗（对抗关系）（antagonism）拮抗关系有两种：其一，一种生物可以产生不利于另一种生物生存的代谢产物，该代谢产物可以改变其他生物的生存环境（pH），也可以是毒素，干扰其它生物的新陈代谢，以致影响棋生长繁殖。其二，一种微生物以另一微生物为食料。对抗关系有有利的一面，也有不利的一面。拮抗关系的例子：动物性营养的原生动物以细菌、真菌为食，同时使细菌凝聚。原生动物之间及与后生动物也存在对抗关系——大吃小，强吃弱。医用真酶素是霉菌的分泌物，以致杀死其他微生物。4、寄生关系（parasitism）一种生物生长在另一种生物体内或表面，并从中取得营养，进行生长繁殖，使后者受到损害，这种关系称为寄生。前者称为寄生物，后者称为寄主。寄生关系的例子有：噬菌体和细菌、放线菌的关系有的寄生物不能离开寄主，专性寄生有的寄生物可以离开寄主，营腐生生活——兼性寄生5、天然水体有机污染物净化过程中，各微生物的相互关系天然水体受到污染后，水中有机物在微生物降解下逐渐减少，各种微生物生存的环境条件和营养物质不同，决定它们在水体净化过程中优势种群的变化。当水体刚刚受到污染时，细菌数目增多，但是不大，此时鞭毛虫较多，对于新污染水体，肉足虫较多，因植物性鞭毛虫以有机物为食，其数量较多。废水排入水体向下游流动过程中，细菌数辆继续增多，以细菌为食的动物性鞭毛虫占优势。P81图4-30进而，掠食细菌能力强的游泳型纤毛虫为主。当水中细菌数目增到一定时刻时，有机物被降解，细菌因得不到足够营养而减少，固着形纤毛虫占优势。由于细菌、有机物越来越少，一有机残渣、死细菌为食料的后生动物——轮虫有成为优势种群，水体得到净化。P81图4-304【本讲课程的小结】本讲介绍了非细胞形态的微生物——病毒与噬菌体的形态结构与营养、繁殖，以及微生物之间的相互关系。【本讲课程的作业与复习】课下复习：需要掌握病毒的特性以及微生物之间的相互关系。