第3周讲课内容

1、四、蓝细菌（也称蓝藻）1、蓝细菌与真核生物本质的区别: 蓝细菌无叶绿体，无真核，有70S核糖体，而且细胞壁中含有肽聚糖，对青霉素和溶菌酶十分敏感，这些特性使得蓝细菌无可置疑的被划入细菌之列。2、蓝细菌生物学意义2.1在生物进化史上的作用² 蓝细菌（cyanobacteria）种类十分庞杂的古老的原核生物，因为它的发展使得地球大气由无氧状态变为有氧状态。（第一批获得光合能力的居民）² 蓝细菌与某些植物如蕨类Azolla（满江红属）的叶腔中，裸子植物Cycas（苏铁属）和Gunnera（根乃拉草属）的根中等进行共生固氮。（高超的固氮能力）² 可在贫瘠的沙质海滩和荒漠的

2、岩石上找到它们，有“先锋生物”的美称。2.2一些有着经济价值的蓝细菌如：发菜念珠蓝细菌（Nostoc flagelliforme）、地耳（N. commune）、盘状螺旋蓝细菌（Spirulina platensis）、以及市场上销售的各种“螺旋藻”产品等。2.3有的蓝细菌是污染湖泊中发生“水华”的元凶。² 水华（water bloom）：淡水水体中的富营养现象，当水体中的氮磷比达到1520：1时，水中的蓝细菌和浮游藻类突然快速繁殖，从而使水面形成一层蓝绿色的藻体和泡沫。² 从2007年7月1日起，国家标准委和卫生部颁布的新版生活饮用水标准中，微囊藻毒素的限值与世界卫生组织

3、完全相同：每升1微克。 ² 微囊藻毒素(microcystin，简称MC)是蓝藻产生的一类天然毒素。而科学家的研究表明，被微囊藻毒素(MC)污染的饮用水和水产品，给人类健康带来了巨大威胁。² 以微囊藻毒素为代表的藻类毒素可能是部分东南沿海地区肝癌高发的危险因素之一。五、藻类（Algae）1、定义：有叶绿素、放氧光合作用、真核；缺乏组织完善的维管传导系统；繁殖结构简单2、种类：蓝藻门（严格意义上，蓝藻门不属于藻类，是上述蓝细菌内容）甲藻门、绿藻门、金藻门（硅藻）、褐藻门（低等植物）、红藻门（低等植物）其中甲藻是造成赤潮的主要藻类。赤潮（red tide）：发生在河口，港湾及浅

4、海咸水区的水体富营养化的现象。海水中某些浮游植物、原生动物或细菌爆发性增殖或高度聚集而引起水体变色的一种有害生态现象。赤潮是一个历史沿用名，它并不一定都是红色。 （旧约-出埃及记中以色列人被迫出走埃及前尼罗河的血变之灾就是最早关于赤潮的记录。）2.1 绿藻门（8000多种，最接近植物的藻类）2.1.1浒苔v 高蛋白、低脂肪、富含不饱和脂肪酸的优质食品；含大量谷氨酸和天冬氨酸，鲜；v 药用价值：软坚散结，化痰止血；缺乏组织完善的维管传导系统；v 阳光和二氧化碳，还需氮磷；v 如何清理？2.1.2 盐藻 “死海中绽放的生命奇迹！”-具有很高的经济价值v 杜氏盐藻（Dunaliella salina

5、 ）：1831年，法国生物学家杜纳尔发现地中海沿岸的某 些盐池中有一种尾部具有双鞭毛的红色单细胞藻类。v 胡萝卜素-抗氧化剂v 盐藻素v 化妆品：从条件非常恶劣的死海中用极强的生命力生长的杜氏盐藻中提取的精华成分2.1.3 微藻与生物柴油生物柴油是由动物、植物或微生物油脂与小分子醇类经过酯交换反应而得到的脂肪酸类物质，可以代替柴油作为柴油发动机的燃料使用2.1.4 石莼分布于浙江至海南岛沿海。生于中、低潮带的岩石或石沼中。供食用称“海白菜”或“海青菜”，药用能软坚散结，清热利水。2.2 金藻门（硅藻）v 最重要的浮游生物，“海洋的草原”v 硅藻土（硅藻细胞沉积物）：过滤试剂、耐火砖、隔音产品，

6、除污剂、化肥等；v 防治昆虫：（昆虫有柔软的躯干，其外仅覆盖一层蜡样薄膜，以防脱水。一但昆虫与硅藻土接触，硅藻细胞（硅壁击碎昆虫体表蜡样薄膜，而导致它们脱水死亡）v 制造硅藻太阳能电池2.3 红藻门(Rhodophyta)以紫菜和石花菜为代表植物体多为多细胞，呈丝状或片状。少数生活在淡水，绝大多数生活在海水。植物体一般为红色或紫红色，因为藻体内除了叶绿素a和类胡萝卜素外，还含有藻红素（预防心脏疾病），能生活在深水中。其贮藏营养为红藻淀粉，遇碘变紫红色。细胞壁外层富含果胶，内层纤维素，提取琼脂。2.4褐藻门(Phaeophyta)藻类中进化地位较为高级的类群，绝大多数为海产。体内含叶绿素a、c、

7、类胡萝卜素和叶黄素，其中墨角藻黄素含量高，所以植物体常呈褐色；能生活在深水中。其贮藏的营养为褐藻胶、盐藻多糖和甘露醇、碘。褐藻均为多细胞个体，如海带。1908池田菊苗 从海带汤中得到启示，发现有鲜味的谷氨酸钠（味精的主要成分）巨藻属（Macrocystis)海底森林来自加利福尼亚海岸的大型海藻，为褐藻。可长达60多米。叶片、叶柄和气囊等结构。通过附着器黏附于海底。3、地衣植物是菌藻共生体。3.1共生菌：大多数为子囊菌的盘菌目；共生藻：共生的藻类是绿藻和蓝藻。绿藻门的共球藻属（Trebouxia）、橘色藻属（Trentepohlia）；蓝藻门的念珠藻属（Nostoc）。在共生关系中，藻细胞进为整

8、个植物体制造有机养分;菌类吸收水分和无机盐，为藻类提供光合作用的原料。3.2在自然界的先锋作用 地衣是自然界的先锋植物，对岩石风化和土壤形成可起促进作用。 地衣（特别是壳状地衣）常生长在裸露的岩石和峭壁上，能分泌地衣酸，腐蚀岩石，加上地衣死亡后的遗体有机质，使岩石表面逐渐形成土壤，为以后高等植物如苔藓植物等的分布创造了条件。3.3 有些种类具有一定的经济价值石蕊、松萝-药用石耳、石蕊、冰岛衣-食用冰岛衣、脐衣、梅花衣-天然染料染料衣(Roccella tinctoria)-提取石蕊试剂大气污染的监测指示植物-多种地衣对SO2反应敏锐五 放线菌（一）定义：一类主要呈丝状生长和以孢子繁殖的革兰氏阳

9、性菌。放线菌菌落中的菌丝常从一个中心向四周辐射呈放射状生长，并因此而得名。（二）分布：主要分布在含水量较低、有机物丰富和呈微碱性的土壤中（泥腥味）（三）结构形态：气生菌丝、营养菌丝、孢子菌丝（见讲义）（四）放线菌与人类的关系：（讲义）1、绝大多数属有益菌，对人类健康的贡献尤为突出。至今已报道过的逾万种抗生素中，约半数由放线菌产生；近年来筛选到的许多新的生化药物多数是放线菌的次生代谢产物，包括抗癌剂、酶抑制剂、抗寄生虫剂、免疫抑制剂和农用杀虫（杀菌）剂等。放线菌还是许多酶、维生素等的产生菌。弗兰克氏菌属对非豆科植物的共生固氮具有重大的作用。此外，放线菌在甾体转化、石油脱蜡和污水处理中也有重要应用

10、。由于许多放线菌有极强的分解纤维素、石蜡、角蛋白、琼脂和橡胶等能力，故它们在环境保护、提高土壤肥力和自然剂物质循环中起着重要作用。2、只有极少数放线菌能引起人和动、植物病害。牛放线菌：病牛下颌骨肿大疮痂链霉菌（Streptomyces scabies)：马铃薯疮痂病3、抗生素主要由放线菌产生，而其中90%由链霉菌属（Streptomyces）产生。除链霉菌属外的其它属的放线菌可称为稀有放线菌，稀有放线菌是产生微生物新药的重要源泉。六、隐秘的杀手-支原体、立克次氏体和衣原体是三类同属革兰氏阴性菌的代谢能力差，主要营细胞内寄生的小型原核生物。介于细菌与病毒间的一类原核生物。（一）支原体（mycop

11、lasma)1、卧室里数量最多的微生物；最小的细菌，直径在100纳米到300纳米之间；无典型的细胞壁，柔软；1898年，法国Nocard等从传染性胸膜肺炎病牛中分离 并培养成功，pleuropneumonia organism, PPO），以后在人类及多种家禽家畜和土壤、污水、植物中，均发现有些类微生物的存在，虽不引起胸膜肺炎疾患，但其形态、培养特性等与PPO极为相似，因而统称为类胸膜肺炎微生物（pleuropneumonia-like organism, PPLO）。 2、肺炎支原体引起的支原体肺炎：非典型肺炎的一种非典型性肺炎（Atypical pneumonias）是指由支原体、衣原体、

12、军团菌、腺病毒及其他一些不明微生物引起的肺炎。（如我们所熟知的SARS）典型肺炎是指由肺炎链球菌等常见细菌引起的大叶性肺炎或支气管肺炎。（二）立克次氏体 (Ricketts)1、大小介于通常的细菌与病毒之间，在许多方面类似细菌，专性活细胞内寄生的原核微生物。与节肢动物关系密切（虱、蜱、蚤、螨等）2、Howard Taylor Ricketts(美国医生1871-1910)：1909年，首次发现洛杉矶斑疹伤寒的病原体，并因研究此病而牺牲，1916年人们以他的名字命名这类病原体作为纪念。3、有的立克次氏体酿成严重疾病，如人类的流行性斑疹伤寒、恙虫热、Q热等，并常伴随着灾害、战争和饥饿，曾长期与人类

13、的痛苦、灾难联系在一起。4、流行性斑疹伤寒4.1 相关事件：1557年，英国历史上有名的“黑色法庭”；1812年，拿破仑兵败俄罗斯4.2人得病之后，发热，关节肌肉疼痛，出现剧烈头痛，身上出现典型的斑疹，这就是中文“斑疹伤寒”的来历。英文名字叫Typhus，源自希腊语typhos，意思是发呆懒散，描述了患病者的一种精神状态。4.3 由普氏立克次氏体（R.prowazekii)引起。4.4 巴西科学家J.M.von Prowazek （1876-1915）也独立发现了斑疹伤寒的病原体，他也是死在自己的研究上，为了纪念他，此种立克次氏体叫做普氏立克次氏体。4.5“人-虱-人传播”。1928年，法国医

14、生Charles Nicolle（1866-1936）因发现虱子在传播疾病中的作用，诺奖评委会将当年的诺贝尔医学奖授予尼克尔，卡罗林斯卡医院的颁奖嘉宾说：“拜尼克尔的工作所赐，我们现在已经完全掌握了这一疾病，这个消灭斑疹伤寒的人值得全人类感激。” 5、地方性斑疹伤寒 由莫氏立克次体引起；临床类似流行性斑疹伤寒但较轻；家鼠为本病的主要传染源；传播媒介为鼠蚤，还可能由猫蚤传给人；人食入被鼠尿、粪污染物的食物亦可受染；该病为散发性的，但全球都存在.我国华北、西南、西北诸省810月份有散发病例。6、流行性斑疹伤寒和地方性斑疹伤寒的区别：流行性斑疹伤寒地方性斑疹伤寒病原体普氏立克次体为1微米左右的微型球

15、状或杆状。生活史比较独特，虱子叮咬病人后，立克次体进入虱子体内繁殖，虱子咬了别的健康人并同时排出粪便，搔抓叮咬处使得带有立克次体的粪便进入人体从而感染莫氏立克次体，多为短丝状，还可以在鼠与鼠蚤之间传播，病可通过鼠咬人传染人流行情况流行性地方性或散发性流行季节冬春夏秋病情轻重重较轻热程1218日914日皮疹多，遍及全身较稀(三)衣原（7、沃尔巴克氏体：立克次氏体的一种。它们与丝虫（引起河盲症的盘尾丝虫和象皮肿的血丝虫等）共生，合体成为致命的寄生虫。丝虫成为了装载士兵的木马，攻入了人体这座伊利昂大城。沃尔巴克技术控制登革热-以蚊制蚊携带沃尔巴克氏体的雄蚊与非携带沃尔巴克氏体雌蚊交配所产的卵不能发育

16、，通过大量释放携带沃尔巴克氏体的雄蚊（雄蚊不会叮咬人），可以安全有效地降低白纹伊蚊的种群密度，控制登革热的传播。三）衣原体（Chlamydia）1、 衣原体介于立克次氏体与病毒之间，能通过细菌滤器，专性活细胞内寄生的一类原核微生物。衣原体有一定的代谢活性，能进行有限的大分子合成，但缺乏产生能量的系统，必须依赖宿主获得ATP，因此又被称为“能量寄生型生物”。2、 4种衣原体引起的疾病3、微生物学家汤飞凡（Feifan Tang 1897-1958）1955年从沙眼病人眼的分泌物中寻找到了沙眼病的元凶沙眼衣原体。在沙眼衣原体研究中，他为了证实病原，竟两次用自己的眼睛做实验。为追念和表彰他在沙眼病研

17、究中的卓越贡献，1981年，国际沙眼防治组织授予他金质奖章。汤飞凡对我国生物制品事业的发展有不可磨灭的功绩。他在抗日战争期间和胜利后两次重建中国最早的生物制品机构中央防疫处，主持制定了我国第一部生物制品制造检定规程，创建了中国最早的抗生素生产研究机构和第一个实验生物饲养场。原核生物总结：v 三菌三体：？v 特征，代表种类？v 益处，如何更好地应用？v 害处，如何预防，如何检测，如何治疗？第二节 真核生物类（一）原生动物：通常指可运动的单细胞原生生物。它们生活在广泛变化的潮湿环境中。1、疟原虫与疟疾(malaria)1.1 概述v 人类疟原虫(plasmodium)感染引起疟疾v 居全球致死的寄

18、生虫病的第一位，每年约300万人死于疟疾v 由雌性按蚊(anopheline mosquito)叮咬传播v 临床以反复发作的间歇性寒战、高热、继之大汗后缓解为特点（打摆子）v 贫血，脾肿大 1.2 感染人类的疟原虫和相应的在红细胞内发育周期间日疟原虫：间日疟48h卵形疟原虫：卵形疟48h三日疟原虫：三日疟72h恶性疟原虫：恶性疟3648h1.3 疟原虫生活史从幼稚到成熟，搬了三次家：第一个家：随着雌按蚊叮咬疟疾病人，疟原虫的雄雌配子进入按蚊体内。按蚊胃内合成合子，合子天生好动，穿过胃壁，继而发育成孢子。经血淋巴来到涎腺，发育为成熟子孢子第二个家：当涎腺中带有成熟子孢子的雌按蚊刺吸人血时，子孢子

19、开始了又一次的搬家旅行，随着唾液进入人体，继而随血流侵入肝细胞。充分利用营养，完成了子孢子到裂殖子的成长更替。第三个家：侵入红细胞，成为滋养体，裂殖体，最后具备了产生雌雄配子的能力，最终破坏离开红细胞。1.4疟疾主要流行于非洲撒哈拉沙漠以南的大部分国家以及东南亚、中南美洲等热带国家或地区。非洲国家最为严重；我国主要在云南边境、海南以及中部的安徽、湖北、河南等省，少数恶性疟仅在云南和海南的局部地区流行。1.5 发现疟原虫的科学家：拉弗兰1907，Nobel生理学或医学奖，表彰在致病原虫领域的研究。1.6 疟原虫通过疟蚊传播疟疾的科学家：罗纳德罗斯1902年，Nobel生理学或医学奖“他关于疟疾的

20、工作阐明了致疟生物进入机体的机制，为研究和成功战胜疟疾打下了基础”。1.6 屠呦呦：（详见科学网饶毅博客：重要的科学研究丰碑；2015屠呦呦诺贝尔奖发言全文）2011年9月12日，“因为发现青蒿素一种用于治疗疟疾的药物，挽救了全球特别是发展中国家的数百万人的生命”荣获有诺贝尔奖“风向标”之称的拉斯克奖。1.8由于青蒿素的滥用，2005年，在柬埔寨首次确认了疟疾对青蒿素出现抗药性。目前研究人员已经在疟原虫的基因组中确定了与抗性相关的区域。2、引起昏睡病的锥虫v 锥虫感染是威胁非洲人健康前10位的疾病，感染的区域是非洲最穷的地方，“被遗忘的疾病”；非洲每年大约有50万新病例，6万多人死亡，30万头牛死于此病；采采蝇叮了人或牲畜后，把锥虫注射到被叮咬动物的体内，然后锥虫在体内繁殖，被感染的人，出现昏睡，继而昏迷死亡。锥虫（Trypanosoma),来自于希腊语，Trupanon,在头颅上打洞，soma,意思是身体。1843年法国医生David Gruby在青蛙的血里发现其形态。1894年 英国军队医生Bruce夫妇确定了采采蝇、牲畜病和寄生虫之间的内早联系。“殖民病”：1896-1906年间英国殖民地乌干达25