微生物生態(tài)毒理學(xué)匯報(bào)人：郝國馨第三節(jié)微生物污染的生態(tài)毒理學(xué)作用微生物是一類特殊的生物群體，它們既是環(huán)境污染物的受害者，又是環(huán)境污染物的釋放者，還是環(huán)境污染物的清除者。微生物特點(diǎn)：

體型小、生長快、分布廣、易變異、代謝活力強(qiáng)

微生物污染：微生物及其代謝產(chǎn)物對生態(tài)環(huán)境及對其他生物造成的毒性作用稱為微生物污染。微生物污染的毒性作用：

1.微生物大量繁殖，與其他生物爭奪營養(yǎng)物質(zhì)和生存空間

2.微生物通過一定途徑以生命形態(tài)侵染其他生物

3.微生物通過代謝活動(dòng)產(chǎn)生并釋放大量的有毒產(chǎn)物，以此破壞生態(tài)環(huán)境和殺傷其他生物。一、微生物污染的種類與特點(diǎn)（一）有害微生物污染因環(huán)境條件變化打破了正常的生態(tài)平衡體系，抑制一些微生物生長而促進(jìn)另一些微生物旺長，形成了不同于正常微生物群落結(jié)構(gòu)的有害微生物群落，改變了原來的生態(tài)功能，造成了環(huán)境質(zhì)量的惡化，直接或間接的影響其他生物的生存。

范圍更廣、后果更為嚴(yán)重（二）病原微生物

1.人與動(dòng)物的病原微生物：寄生蟲、真菌、細(xì)菌、病毒、朊病毒。數(shù)量最大、引起疾病最多，對抗生素不敏感，十分頑固，染病后很難治愈與根除。2.植物病原微生物：使農(nóng)作物、果樹、牧草以及森林發(fā)生大面積的傳染病。包括真菌、細(xì)菌、放線菌、螺原體、類立克次氏體、類菌原體、病毒、類病毒等。3.微生物的病原體微生物會(huì)被病原體感染而患病，甚至死亡。細(xì)菌、真菌、藻類等具有細(xì)胞形態(tài)的微生物都有相應(yīng)的病原病毒，細(xì)菌和放線菌的病毒又被稱為噬菌體。微生物的病毒也是僅由核酸與蛋白質(zhì)組成，噬菌體的核酸大多數(shù)為DNA，少數(shù)為RNA。（三）微生物毒素

微生物毒素：一類由微生物合成并釋放到寄主生物體內(nèi)或生態(tài)環(huán)境中殺傷其他生物的有毒物質(zhì)。習(xí)慣上僅將毒傷人和動(dòng)植物的微生物產(chǎn)物稱作微生物毒素。

（四）微生物污染的特點(diǎn)

1.這類污染全過程始終與微生物生命活動(dòng)有關(guān)。

2.這類污染會(huì)隨微生物的遷移，而轉(zhuǎn)移毒性作用對象和擴(kuò)大毒性作用范圍，可以造成更大范圍的污染與毒性作用。（赤潮、流行性傳染?。?/p>

3.受環(huán)境條件的誘發(fā)，微生物易變異，因此會(huì)有新的微生物污染不斷出現(xiàn)。

4.多數(shù)微生物污染對其他生物的作用具有一定的選擇性，甚至專一性。

5.微生物污染物穩(wěn)定性較差，容易失活或死亡。二、有害微生物種群對環(huán)境質(zhì)量的影響在環(huán)境的生物污染中，污染范圍最廣、毒性作用最大的是有害微生物群體，它們污染生態(tài)環(huán)境的范圍已涉及大氣、陸地、河流、湖泊和海洋。三、病原微生物對人與動(dòng)物的生態(tài)毒理學(xué)作用（一）毒性作用大量的人與動(dòng)物死于病原微生物的“魔掌”之下。“黑死病”、鼠疫、輪狀病毒、埃博拉病毒、瘋牛病、艾滋病、SARS病毒及禽流感病毒等。（二）傳播方式與途徑暴發(fā)流行性傳染病必須具備三個(gè)基本條件：

病原菌、傳播途徑和宿主。病原微生物的傳播途徑：

接觸傳播、普通媒介傳播、空氣傳播、蟲媒傳播和垂直傳播。（三）致病機(jī)制細(xì)菌的致病機(jī)制：（1）黏附：病原細(xì)菌具有黏附作用d細(xì)胞表面結(jié)構(gòu)，統(tǒng)稱為黏附素。（2）侵入：病原菌黏附到動(dòng)物或人類機(jī)體的相應(yīng)部位后，可利用宿主的運(yùn)輸機(jī)制到達(dá)深部組織或細(xì)胞內(nèi)。（3）毒殺：病原菌侵入機(jī)體，必須具備逃避宿主殺傷的機(jī)制。

病毒的致病機(jī)制：（1）吸附：病毒靠外殼或包膜上的吸附蛋白（VAP）與靶細(xì)胞膜上的受體結(jié)合吸附在易感細(xì)胞上。（2）侵入：吸附到細(xì)胞膜上的病毒通過胞飲作用而被吞入細(xì)胞質(zhì)內(nèi)。（3）脫殼：病毒進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)內(nèi)后，其外殼發(fā)生變化，隨后脫去外殼并釋放核酸。（4）復(fù)制：在宿主細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行病毒核酸和蛋白質(zhì)生物合成，并保存病毒的特異性。（5）裝配：在宿主細(xì)胞內(nèi)病毒核酸和蛋白質(zhì)裝配成子病毒，并自細(xì)胞釋放。（6）釋放：子病毒以芽生或裂解的方式自宿主細(xì)胞膜釋出，并在細(xì)胞間擴(kuò)散。病原真菌的致病機(jī)制：引起感染的真菌分為病原性真菌和條件致病真菌兩類。臨床上常將病原真菌分為淺部真菌和深部真菌。淺部真菌引起的真菌病是頑固的，但造成機(jī)體的死亡率并不高。相比而言，深部真菌極易引起危及患者生命的真菌并發(fā)癥。寄生蟲的致病機(jī)制：寄生蟲病是人與動(dòng)物的常見病和多發(fā)病，寄生蟲分為專性寄生蟲與兼性寄生蟲。人體感染寄生蟲后便成為了帶蟲者。（四）人與動(dòng)物對病原微生物的免疫功能

在長期的生物進(jìn)化過程中，人與動(dòng)物已經(jīng)形成了一整套抵御病原微生物的免疫系統(tǒng)，功能是強(qiáng)大的，在正常情況下足以殺死與清除病原微生物，只是在感染病原微生物數(shù)量過多，或機(jī)體機(jī)能低下的情況下才會(huì)給病原微生物以可乘之機(jī)，導(dǎo)致患病。四、病原微生物對植物的生態(tài)毒理學(xué)作用（一）毒理作用植物病原體微生物種類繁多，在原生動(dòng)物、真菌、放線菌、細(xì)菌和病毒中都有許多植物病原微生物。植物病原微生物可以多種方式和機(jī)制侵染與毒殺植物。

一種病原微生物可以侵染多種植物，幾種病原微生物也可以侵染一種植物。（二）侵染源與傳播途徑1.侵染源：被侵染的植物、植物殘?bào)w和體外休眠體。2.傳播途徑：風(fēng)力傳播、雨水傳播、水流傳播、土壤傳播、動(dòng)物傳播、農(nóng)具傳播，還有胚芽傳播和營養(yǎng)體傳播等傳播方式。通過這些途徑，植物病原菌的分生孢子、游動(dòng)孢子和營養(yǎng)體便可跨越空間割據(jù)而接觸宿主植物，獲得感染植物的機(jī)會(huì)。（三）對植物的致病過程1.侵染：

病原微生物與寄主植物接觸：植物的感病點(diǎn)可以分別在植物根、莖、葉的不同位置上。

病原微生物侵入：病原微生物侵入，要求一定的溫度和濕度。2.寄生關(guān)系的建立和病原微生物的擴(kuò)散病原微生物侵入寄主以后，開始它們在體內(nèi)的定居、繁殖與擴(kuò)散過程，建立了與植物體的寄生關(guān)系。3.侵染后植物的癥狀侵染初期，先在受害部位發(fā)生一些生理活動(dòng)變化，隨后發(fā)生細(xì)胞與組織變化，最后到從外部都可以觀察到的病變癥狀。（變色、局部壞死、腐爛、畸形、枯死、蔫萎）（四）侵害機(jī)制

1.侵染機(jī)制：侵入植物機(jī)體是病原微生物寄生與侵害植物的開始，病原微生物會(huì)發(fā)生趨化、識別、形成侵染結(jié)構(gòu)等多種感病反應(yīng)，而植物會(huì)發(fā)生過敏、局部壞死等多種抗病反應(yīng)。2.毒性作用機(jī)制：（1）酶的降解作用：分泌與致病作用有關(guān)的酶。（2）毒素的毒殺作用：毒素作用位點(diǎn)是寄主細(xì)胞質(zhì)膜、線粒體、葉綠體。（3）激素引起的代謝失調(diào)作用：一些病原菌的代謝產(chǎn)物具有促進(jìn)植物生長的作用，這類次級代謝產(chǎn)物稱為植物激素。研究最多的是引起稻瘟病的赤霉素。五、病毒對微生物的生態(tài)毒理學(xué)作用1.寄生作用：噬菌體通過識別、吸附、侵入等過程寄生于宿主菌細(xì)胞內(nèi)。根據(jù)噬菌體和宿主菌之間的關(guān)系分為兩種主要類型：毒性噬菌體和溫和噬菌體。

2.溶菌作用：噬菌體粒子成熟后，通過溶菌作用引發(fā)寄主細(xì)胞裂解，釋放出病毒粒子，同時(shí)殺死宿主菌。噬菌體具有強(qiáng)大的殺菌能力，他們在宿主細(xì)胞中可高效復(fù)制，迅速形成數(shù)百甚至上萬個(gè)子代噬菌體顆粒，重復(fù)4個(gè)感染周期后，一個(gè)噬菌體可以殺滅10億個(gè)宿主菌細(xì)胞。3.轉(zhuǎn)導(dǎo)作用：轉(zhuǎn)導(dǎo)：由噬菌體介導(dǎo)的遺傳物質(zhì)在細(xì)菌之間的轉(zhuǎn)移。迄今，在24個(gè)細(xì)菌屬中的57個(gè)細(xì)菌種中發(fā)現(xiàn)有轉(zhuǎn)導(dǎo)噬菌體，所以轉(zhuǎn)導(dǎo)在細(xì)菌之間的基因交換方面起著重要作用。4.對自然界宿主細(xì)菌種群的影響噬菌體對宿主菌種群最明顯的影響就是裂解宿主細(xì)胞從而降低其種群密度。5.對人工培養(yǎng)微生物的影響噬菌體不僅感染自然環(huán)境中的宿主菌，而且常常感染人工培養(yǎng)的宿主菌。這對以微生物作為生物作用劑的發(fā)酵工業(yè)和生物技術(shù)產(chǎn)