31 细菌和真菌在自然界中的作用
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生物
生物包括动物和植物，此外还存在一类个体微小的生物称为微生物。
1.微生物
微生物主要包括细菌、真菌和病毒。
2.细菌和真菌
1) 细菌和真菌的分布细菌和真菌的观察可通过显微镜放大或形成菌落实现。菌落是由单个细菌或真菌繁殖形成的肉眼可见集合体。菌落培养步骤如下：
[*]配置培养基：使用琼脂和牛肉汁提供营养
[*]高温灭菌：消除培养基中可能存在的干扰微生物
[*]冷却：避免高温杀死待培养微生物
[*]接种：将目标微生物置于培养基表面
[*]培养：在恒定温度环境下促进微生物繁殖
菌落
[*]细菌与真菌菌落特征比较如下：
特征
细菌菌落
真菌菌落
大小
较小
较大（大几倍至几十倍）
形态
光滑粘稠或粗糙干燥
绒毛状、絮状或蜘蛛网状
颜色
多为白色
可出现红、褐、绿、黑、黄等颜色
菌落的培养
[*]菌落培养的核心步骤包括配置培养基、高温灭菌、冷却、接种和培养。培养基主要成分为琼脂和牛肉汁，高温灭菌可消除干扰微生物，接种是将目标微生物转移至培养基的关键操作。
细菌和真菌的生存条件
[*]大多数细菌和真菌的生存需要水分、适宜温度和有机物。特殊生存条件包括：
[*]少数细菌（如硝化细菌）能自行制造有机物
[*]特定细菌分为需氧型和厌氧型两类
[*]低温环境会显著抑制微生物繁殖
2) 细菌
细菌的发现
[*]列文虎克通过改良显微镜首次发现细菌。巴斯德通过鹅颈瓶实验证明细菌来源于已存在的细菌，否定了自然发生论，其实验过程为：
[*]煮沸肉汤灭菌
[*]保持鹅颈瓶完整时肉汤不变质
[*]打断瓶颈后肉汤因接触空气而变质
细菌的形态
[*]细菌按形态分为三类：
[*]球菌：球形
[*]杆菌：杆形
螺旋菌：弯曲或螺旋形
[*]细菌多为单细胞生物，部分会形成细胞链但保持独立生活。
细菌的结构
[*]细菌细胞结构包含：
[*]细胞壁和细胞膜：外层保护结构
[*]细胞质：内部胶状物质
[*]DNA集中区：无成型细胞核的遗传物质区域
特殊结构：部分细菌具有鞭毛（运动器官）或荚膜（保护层）
[*]细菌为原核生物，其核心特征是缺乏成型的细胞核。
芽孢
[*]芽孢是细菌在环境不适宜或生长发育后期形成的结构，通过细胞壁增厚形成。芽孢是细菌的休眠体，对不良环境有较强抵抗能力。需注意芽孢并非繁殖体，其功能仅为帮助细菌度过不良环境，待环境适宜时重新萌发为细菌。
细菌的营养方式
[*]细菌的营养方式分为两类：
[*]异养：大多数细菌属于异养型，无叶绿体，依赖现成有机物维持生活，包括腐生（生活在已死亡生物体内）和寄生（生活在活细胞中）。
[*]自养：少数细菌可通过自身制造有机物维持生活，与植物类似。
3) 真菌
真菌的种类
[*]真菌主要包括三类：
[*]霉菌（如食物霉变后表面生长的菌丝）
[*]酵母菌
[*]蘑菇（大型真菌）。真菌具有成型的细胞核，属于真核生物，与无成型细胞核的原核生物（如细菌）不同。
真菌的特征
[*]真菌的细胞结构包括细胞壁、细胞膜、细胞质，具有成型的细胞核但无叶绿体。繁殖方式多为孢子生殖。
霉菌
[*]霉菌为多细胞真菌，菌体由菌丝构成，菌丝分为两类：
[*]营养菌丝：深入营养物质内部吸收有机物
[*]直立菌丝：顶端产生孢子。
酵母菌
[*]酵母菌为单细胞真菌，结构包括细胞壁、细胞膜、细胞质、成型的细胞核及液泡。繁殖方式为出芽生殖，与细菌的分裂生殖不同。
真菌的繁殖
[*]真菌主要通过孢子繁殖：
[*]青霉：直立菌丝顶端呈扫帚状，末端产生成串青绿色孢子
[*]曲霉：直立菌丝顶端膨大成球状，表面辐射状排列孢子。
[*]孢子为生殖细胞，可发育为新个体。酵母菌例外，通过出芽生殖繁殖。
蘑菇
[*]蘑菇结构包括：
[*]菌盖与菌柄（合称子实体）
[*]菌褶：位于菌盖下方，产生孢子
[*]菌丝：吸收水分和有机物。
[*]蘑菇通过孢子繁殖，营养方式为异养。
4) 细菌和真菌在自然界中的作用
作为分解者参与物质循环
[*]大多数细菌和真菌为分解者，能将动植物遗体分解为二氧化碳、水和无机盐，供植物重新利用，完成物质循环。
引起动植物和人患病
[*]寄生生活的细菌和真菌会从活的植物体和人体内吸收营养，导致动植物和人患不同疾病。链球菌是一种细菌，可引发扁桃体炎、猩红热和丹毒等疾病，具体病症取决于其寄生部位。真菌寄生在人体体表或体内会导致手足癣，寄生在植物上则引发棉花枯萎病、水稻稻瘟病、小麦叶锈病和玉米瘤黑粉病等。书本介绍的植物疾病多由真菌引起。
与动植物共生
[*]共生指细菌和真菌与动植物共同生活，双方相互依赖、彼此受益的关系。共生与寄生的区别在于共生是互利关系，而寄生仅单方获利。具体案例如下：
[*]地衣：真菌与藻类共生，藻类通过光合作用提供有机物，真菌提供水和无机盐。
[*]豆科植物根瘤：根瘤菌将空气中的氮转化为植物可吸收的含氮物质，植物为根瘤菌提供有机物。
[*]食草动物肠道细菌：帮助分解纤维素，动物为其提供生存场所和食物。
细菌和真菌在自然界中的作用包括：
[*]作为分解者参与物质循环 -引起动植物和人患病 -与动植物共生
5) 人类对细菌和真菌的利用
细菌、真菌与食品的制作
[*]细菌和真菌在食品制作中的应用如下：
[*]酵母菌：用于馒头制作，产生二氧化碳使面团蓬松。
[*]曲霉：将淀粉分解为葡萄糖。
[*]乳酸菌：将葡萄糖转化为乳酸，用于酸奶和酸菜制作。
[*]醋酸菌：用于酿醋。
[*]霉菌：用于制酱和腐乳生产。
细菌、真菌与食品的保存
[*]食品腐败主要由细菌和真菌繁殖引起，防腐原理包括杀菌或抑制其生长繁殖。
利用方式
具体作用
疾病防治
抗生素由真菌产生，可杀死或抑制致病细菌。
清洁能源与环保
甲烷菌在无氧条件下分解有机物产生甲烷（清洁能源）；细菌用于污水处理厂净化废水。
人类对细菌和真菌的利用总结：
[*]食品制作（酵母菌、乳酸菌等）
[*]食品保存（杀菌或抑菌）
[*]疾病防治（抗生素）
[*]清洁能源与环保（甲烷生产、污水处理）
4、默写
5、题目
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