第三讲丰富多彩的生命世界4.1 生物的分界两界系统：林奈(Carl von Linn, 1735)依据生物能否运动，分为动物界(Animalia)和植物界(Plantae)三界系统：霍格(J.Hogg,1860)和赫克尔(E.H.Haeckel,1866)又提出原生生物界(Protista)四界系统：考柏兰(H.F.Copeland,1938)原始有核界(Protocista)五界系统：惠特克(R.H.Whittaker，1969)在三界系统之上又提出原核生物界(Monera)和真菌界(Fungi)六界系统：陈世骧,1979年提出：非生物总界(病毒界)、原核生物总界(细菌界、蓝藻界)、真核生物总界(真菌界、动物界、植物界)八界系统4.2 神奇的微生物4.2.1 微生物的概念(Microorganism,microbe) 一类形体微小、单细胞的或个体结构较为简单的多细胞的，甚至没有细胞结构的低等生物的总称。三个要点: 小、简、低微生物小的意义同样的问题：为什么会有细胞分裂？ 大象与小鼠的身体体积相差悬殊，是体内的细胞数目多，还是细胞体积大？细胞是生物体与环境进行信息、能量与物质交换的基本单位，细胞靠表面接受外界信息及与外界进行物质交换。 随着细胞生长，细胞体积增大，而细胞表面积和体积之比(表面积/体积)却在变小。活细胞不断进行新陈代谢，细胞表面担负着输入养分，排出废物的重任。表面积/体积 比值的下降， 意味着代谢速率的受限和下降。所以，细胞分裂是细胞生长过程中保持足够表面积，维持一定的生长速率的重要措施。微生物的特点生物学之最：形态最简、代谢能力最强、食谱最杂、繁殖最快、数量最多、分布最广、种类最多、变异最易4.2.2 微生物类群与形态结构原核生物 细菌、放线菌、衣原体 支原体、立克次氏体、 蓝细菌；真核生物 真菌（霉菌、酵母菌等）、 原生动物、单细胞藻类；非细胞生物 病毒、类病毒、拟病毒、朊病毒等；1、蓝细菌在地球上已存在2832亿年,是年代最久的放氧生物,对地球表面从无氧变为有氧环境起了巨大作用。一些种类可作为农作物的氮肥源、鱼和家禽等的饲料以及直接供人类食用。蓝藻过量繁殖会形成水华，导致水质败坏，从而对水产养殖业和环境造成有害影响。先锋植物（原核自养生物，可进行光合作用） 形态特点比一般原核细胞大很多，直径在10um左右，甚至可达70um (如颤藻)。蓝细菌虽然属单细胞生物，但有些蓝细菌经常以丝状的细胞群体存在(如发菜)。结构特点胶质鞘 酸性粘多糖、果胶细胞壁 纤维素、肽聚糖（G-）DNA 环状，信息量大，无蛋白与之结合核糖体 70S光合片层 单膜片状结构上有藻蛋白体螺旋藻因其呈螺旋形状而取名螺旋藻 螺旋藻是迄今为止发现的营养最丰富、最均衡的物种之一。 1克螺旋藻的营养价值相当于1千克各种蔬菜和水果的营养总和 2、极端环境微生物细菌的现代分类 真细菌原界(eubacteria) ： 包括蓝细菌和各种除古细菌以外的其他原核生物 古细菌原界（archaebacteria) ： 产甲烷菌、极端嗜盐菌和嗜酸嗜热菌古细菌原界主要特点(不同于真细菌)1）生态环境不同；2）核糖体的16S rRNA核苷酸序列和类脂组分不同； 3）亲缘关系不同(DNA和RNA)；4）细胞壁组成和结构不同；古细菌的种类极端嗜热菌：能生长在90以上的高温环境。极端嗜盐菌：高盐度环境，盐度可达25%，死海和盐湖。极端嗜酸菌：能生活在pH值1以下的环境中，往往也是嗜高温菌，生活在火山地区的酸性热水中，能氧化硫，硫酸作为代谢产物排出体外。极端嗜碱菌：多数生活在盐碱湖或碱湖、碱池中，生活环境pH值可达11.5以上，最适pH值810。产甲烷菌:严格厌氧生物，能利用CO2使H2氧化，生成甲烷，同时释放能量。4.2.3 微生物的生长与死亡2004年上海市仁济医院嘉定分院院内感染991例，其中以白色念珠菌、甲型链球菌、肺炎克雷伯菌最为多见。2009年3月，天津市蓟县妇幼保健院5名新生儿死亡，北京市儿童医院检查认定属于医院感染事故，3名发病患儿均为革兰氏阴性菌感染，其中两人为阴沟肠杆菌感染。2008年9月，西安交通大学医学院第一附属医院先后有8名新生儿患者连续死亡事件系严重院内感染事故。纯培养的概念 是指从一个细胞得到的后代。获得微生物纯培养的方法： 稀释倒平板法 划线法 单细胞挑取法 利用选择培养基培养法灭菌与消毒的概念： 灭菌是指采用强烈的理化因素杀灭或清除传播媒介上的所有微生物（包括芽胞），使之达到无菌程度。经过灭菌的物品称“无菌物品”。用于需进入人体内部，包括进入血液、组织、体腔的医用器材，如手术器械、注射用具、一切置入体腔的引流管等，要求绝对无菌。 消毒是指杀灭或清除传播媒介上的病原微生物，使之达到无害化的处理。灭菌可包括消毒，而消毒却不能代替灭菌。控制影响消毒效果的因素1. 微生物的种类（1）细菌繁殖体对消毒剂较敏感，氏阴性杆菌则常有较强的抵抗力。繁殖体对热敏感，消毒方法以热力消毒为主。（2）细菌芽胞芽胞对消毒因子耐力最强，杀灭细菌芽胞最可靠的方法是热力灭菌，电离辐射和环氧乙烷熏蒸法。（3）病毒 亲水病毒的耐力较亲脂病毒强。（4）真菌对干燥、日光、紫外线以及多数化学药物耐力较强，但不耐热（601小时杀灭）。 2微生物的数量数量越多消毒时间越长，剂量越大。3有机物的存在有机物妨碍消毒剂与微生物的接触或延迟消毒剂的作用，以致于微生物逐渐产生对药物的适应性。 有机物和消毒剂作用，形成溶解度比原来更低或杀菌作用比原来更弱的化合物。 一部分消毒剂与有机物发生了作用，则对微生物的作用浓度降低。 有机物可中和一部分消毒剂。消毒剂中重金属类、表面活化剂等受有机物影响较大，对戊二醛影响较小。4温度温度升高，杀菌作用增强，但温度的变化对各种消毒剂影响不同。酚类和酒精受温度影响小。5PH值 改变消毒剂溶解度和分子结构。 pH过高或过低对微生物的生长均有影响。6处理剂量与监测保证剂量，加强效果监测，防止再污染。酸碱添加剂的抑菌机理无机酸可增加氢离子的浓度，引起菌体表面蛋白的变性和核酸的水解，并破坏酶类的活性作为食品防腐剂的有机酸如苯甲酸和水杨酸可与微生物细胞中的成分发生氧化作用，从而抑制微生物的生长防腐：利用理化因素完全抑制霉腐微生物生长繁殖的措施碱类物质可引起细胞物质的水解或凝结，以杀死或抑制微生物，食品工业中常用石灰水、NaOH、Na2CO3等作为机器、工具以及冷藏库的消毒剂4.3 聪明的植物愚蠢的虫 绿色植物界的进化4.2.1 海洋中的植物藻类多数生物学家认为，植物从多细胞绿藻进化而来。植物学家认为藻类和植物关系密切，是一个很自然的类群，主张将藻类划入植物界，并将它们称为低等植物。4.2.2 登陆植物藓类缺乏维管束，根、茎、叶的分化，个体矮小。受精过程仍需水媒介，两栖植物，水陆过渡类型。生活史有明显的世代交替现象。配子体显著，可行光合作用独立生活，孢子体退化，需由配子体获得养分。苔藓植物适应陆地生活的特点有性生殖器官外有不孕性细胞构成的壁保护；受精卵在颈卵器的保护下吸取母体营养，发育成胚；孢子细胞小，适于随风散布。4.2.3 繁盛一时的维管植物-蕨类蕨类植物有时称为羊齿植物或无种子维管植物，其特征: 孢子体有根、茎、叶分化，有维管组织，比较简单 长见到的是孢子体，配子体为原叶体,有性生殖; 一般为陆生，世代交替明显，孢子体、配子体均能独立生活。蕨的生活史陆地环境在许多方面对生命都是严酷的。在陆生环境中，植物体只能用它们伸入土壤中的根来吸收水分，并将所吸收的水分和水中溶解的物质运送到植物体的茎、叶等部分，而将光合作用的产物运送到不能进行光合作用的地下部分去。维管植物解决了以下问题,适应陆生环境: 第一，暴露于空气中的体表覆盖有角质层和蜡质，可防止水分的丢失; 第二，生殖细胞都有一层或多层没有生殖功能的细胞包围，受到很好保护，不至干枯而死; 第三，合子停留在亲本植物体内，从亲本植物获得水分和营养而发育成多细胞的二倍体胚胎; 第四，维管植物有维管系统，有支持的功能，还有远距离运输的功能。蕨类植物中的鳞木、芦木都很高大，后来绝灭了，埋在地层中形成了煤。现代生存的蕨类植物，除了世界上唯一幸存的桫椤（佛家的神圣之树）是木本外，其他都是草本，如木贼。4.2.4 裸子植物由于胚珠及种子裸露，没有真正的花和果实，因此被称为裸子植物： 孢子体发达，多年生乔木、灌木或木质藤本植物，具有形成层和次生生长，有粗大的茎干和主根，更加适应陆地生活； 配子体十分退化，不能脱离孢子体而独立生活； 具有颈卵器构造，但结构简单； 有花粉管的产生，受精作用摆脱了对水的依赖，在胚珠中进行，受精卵发育形成为种子，更加适应陆地生活。 第一节授课内容：裸子植物单性的孢子叶聚集成球花或球果，雌雄同株或异株；小孢子叶球为雄球花，着生有小孢子囊（即花粉囊），大孢子叶球就是雌花，每片大孢子叶基部着生两个裸露的胚珠，胚珠不被大孢子叶包被（图8-4）。裸子植物的生活史为异形世代交替，与蕨类植物相比，其孢子体更加发达，配子体非常退化，配子体只能寄生于孢子体上胚珠的珠心里而不能独立生活。裸子植物的颈卵器结构简单，也比蕨类植物退化。当裸子植物的小孢子囊（花粉囊）成熟后，其花粉可借助于风力传播，花粉粒发育出的花粉管将精子送至颈卵器。除了苏铁和银杏等极少数种类外，精子都不具有鞭毛，受精过程完全摆脱了水的限制。因此，裸子植物是一类保留有颈卵器，具有维管束和次生生长，能产生裸露的种子，适应于陆地生活，介于