微生物
微生物釋義:
形體微小、構造簡單的生物的統稱。絕大多數個體用顯微鏡才能看到,廣泛分布在自然界中,如細菌、立克次體、支原體、衣原體、病毒、單細胞藻類、原生動物等
人體內有兩個基因組,一個是從父母那裡遺傳來的人基因組,編碼大約2.5萬個基因;另一個則是出生以後才進入人體、特別是腸道內的多達1000多種的共生微生物,其遺傳信息的總和叫「微生物組」,也可稱為「宏/元基因組」,它們所編碼的基因有100萬個以上。
兩個基因組相互協調、和諧一致,保證了人體的健康。因此,在研究基因與人體健康關系時,一定不能忽略共生微生物基因的研究。
(1)微生物擴展閱讀:
微生物對水的處理
(1)廢水中的脫氮除磷,廢水中氮、磷是造成水體富營養化的根源,利用生物脫氮除磷已進行了廣泛的研究。生物脫氮中,有反硝化能力的微生物有變形桿菌、微球菌屬、假單胞菌屬、芽胞桿菌屬等。
(2) 廢水中有機物的降解,有機物的生物降解中,白腐菌是值得一提的。白腐菌是一類提子真菌,在廢水治理中,其降解污染物的范圍十分廣泛。
(3)廢水中重金屬的去除,由於藻類對重金屬離子具有較強的富集能力,利用其生物吸附作用可從工業污水中去除有毒、放射性金屬和回收稀有、貴重金屬。除了人工合成的有機汞制劑外,細菌具有合成甲基汞的能力,即生物甲基化,它會使汞的生物毒性大大增強。
而另一些微生物又可使甲基汞降解、還原,降低其毒性。該法具有高效、經濟、簡便、選擇性好等優點,尤其適用於低濃度及一般方法不易去除的金屬。
土壤的微生物修復與治理
工業的迅速發展,大量的人造化學物質排放到環境中,對資源和環境構成越來越嚴重的破壞。化石燃料的開采和使用,工業三廢的排放,給我們賴以生存的環境造成難以估量的污染。
土壤中的微生物,包括細菌、真菌、放線菌和藻類等,在它們中有一些具有農葯降解功能的種類。我們可以利用其特點,使細菌由於其生化上的多種適應能力和容易誘發突變菌株。
從而在農葯降解中佔有主要地位,例如假單胞菌對敵敵畏;麴黴菌、鐮孢黴菌對敵百蟲;芽孢桿菌、麴黴、青黴、假單胞桿菌、瓶型酵母等對甲胺磷。
❷ 常見的微生物哪些
三型八大類
:
真核細胞型微生物——細胞核分化程度高,有核膜和核仁版,細胞器完整。如真菌權。
原核細胞型微生物——細胞核的分化較低,僅有原始核,無核膜、核仁。細胞器很不完善。DNA和RNA同時存在。這類微生物眾多,有細菌、放線菌、支原體、衣原體、立克次體、螺旋體。
非細胞型微生物——是最小的一類微生物。無典型的細胞結構,只能在活細胞內生長繁殖。核酸類型為DNA或RNA。病毒屬之。
日常生活中常見的:金黃色葡萄球菌、銅綠假單胞菌、枯草芽孢桿菌、白色念珠菌、黑麴黴、紅曲酶、大腸埃希菌、沙門氏菌
❸ 微生物怎樣分類
微生物主要分為以下幾類:
一、原核微生物
1、細菌(Bacteria)
2、古菌(Archaea)
二、真核微生物
1、真菌(Fungi)
2、原生動物(protozoan)
3、藻類(algae)
三、無細胞生物
1、病毒(virus)
2、類病毒(virusoid)
3、擬病毒(viroid)
4、朊毒體(亦稱朊病毒、蛋白質質感染性顆粒,prion)
(3)微生物擴展閱讀:
微生物的主要特性
1、體積小,面積大。一個體積恆定的物體,被切割的越小,數量越多,其相對表面積越大(有時也稱作比表面積)。微生物體積通常很小,如一個典型的球菌,其體積約1mm³,可是其相對表面積卻很大。正因為有了較高的相對表面積做基礎,微生物才有了一些獨特的特徵,比如能夠快速代謝。
2、吸收多,轉化快。微生物通常具有極其高效的生物化學轉化能力。據研究,乳糖菌在1個小時之內能夠分解其自身重量1000-10000倍的乳糖,產朊假絲酵母菌的蛋白合成能力是大豆蛋白合成能力的100倍。
3、生長旺,繁殖快。相比於大型動物,微生物具有極高的生長繁殖速度,微生物理論上能做到指數級增長。大腸桿菌能夠在12.5-20分鍾內繁殖1次。
4、適應強,易變異。由於其相對表面積大的特點,微生物具有非常靈活的適應性或代謝調節機制。微生物對各種環境條件,尤其是在如同高溫、強酸、高鹽、高輻射、低溫等這樣十分惡劣的環境條件下的適應能力。
5、分布廣,種類多。由於微生物體積小、重量輕、數量多等原因,地球上除了火山中心區域等少數地方外,到處都有它們的蹤跡。微生物種類多主要體現在以下五個方面:物種多樣性;生理代謝類型多樣性;代謝產物多樣性;遺傳基因多樣性;生態類型多樣性。
❹ 什麼是微生物
「微」是極小的意思。微生物就是小到肉眼看不見,必須藉助於顯微鏡才能看見的生物。在空氣、陸地、河流和海洋里都有微生物分布,在人、畜和植物體內也有許多種微生物存在,有些是致病的,對人類有害,但是也有許多微生物對人類有益,如制酒用的酒麴就是用某些微生物做的,整個發酵工業都離不開微生物。存在於土壤中的微生物叫作土壤微生物,它的種類也很多,大致可以分成細菌、真菌、放線菌等幾大類,還有一些藻類、線蟲等也可歸入土壤微生物中。
微生物與土壤肥力有密切的關系,肥沃的土壤里微生物多,貧瘠的土壤里微生物少,沒有微生物的土壤就成了死土。這是因為土壤中有機物質的分解,植物所需各種營養成分的轉化都離不開微生物的活動。土壤微生物還能分泌出多種酶和生長刺激素,促進植物根系的生長,把土壤微生物比作植物的胃,並不為過。土壤微生物另一個重要作用是通過其生命活動形成腐殖質,從而把土壤無機顆粒粘結在一起成為團粒,既能保肥保水,又能通氣和便於根系生長,改善土壤物理性狀,是土壤改良的重要目標。
❺ 微生物的概念及特徵
微生物(Microorganism)
是廣泛存在於自然界中的一群肉眼看不見,必須藉助光學顯微鏡或電子顯微鏡放大數百倍、數千倍甚至數萬倍才能觀察到的微小生物的總稱.它們具有體形微小、結構簡單、繁殖迅速、容易變異及適應環境能力強等優點.這些微小的生物包括無細胞結構、不能獨立生活的病毒,原核細胞結構的細菌,和
有真核細胞結構的真菌(酵母、黴菌等),還包括原生動物和某些藻類.在這些微小的
生物體中,大多數是我們用肉眼不可見的,尤其是病毒等生物體,即使在普通的光學顯
微鏡下也不能看到,必須在電子顯微鏡下才能觀察到.但也有例外,有些微生物尤其是真菌——食用真菌等肉眼是可見的.由此可見,微生物是一個微觀世界裡生物體的總稱.
特點:
1體形微小,結構簡單
2.代謝旺盛,繁殖迅速微生物體積雖小,但有極大的比表面積,如大腸桿菌的比表面積可達30萬.因而微生物能與環境之間迅速進行物質交換,吸收營養和排泄廢物,而且有最大的代謝速率.從單位重量來看,微生物的代謝強度比高等生物大幾千倍到幾萬倍.如在適宜環境下,大腸桿菌每小時可消耗的糖類相當於其自身重量的
2000倍.1kg酵母在24h可使幾頓糖全部轉化為乙醇和二氧化碳.
3.適應性強,容易變異微生物對外界環境適應能力特強,這都是為了保存自己,是生物進化的結果.有些微生物體外附著一個保護層,如莢膜等,這樣一是可以作為營養,
二是抵禦吞噬細胞對它的吞噬.
細菌的休眠芽孢、放線菌的分子孢子等對外界的抵抗力比其繁殖體要強許多倍.
有些極端微生物都有相應特殊結構蛋白質、酶和其他物質,使之能適應惡劣環境.
一方面,由於微生物表面積和體積的比值大,與外界環境的接觸面大,
因而受環境影響也大.一旦環境變化,不適於微生物生長時,很多的微生物則死亡,少數個體發生
變異而存活下來.利用微生物易變異的特性,在微生物工業生產中進行誘變育種,
獲得高產優質的菌種,提高產品產量和質量.
4.種類多分布廣微生物在自然界是一個十分龐雜的生物類群.迄今為止,我們所知道的微生物近
10萬種,現在仍然以每年發現幾百至上千個新種的趨勢在增加.它們具有各種生活方式和營養類型,大多數是以有機物為營養物質,還有些是寄生類型.微生物的生理代謝類型之多,是動、植物所不及的.
分解地球上貯量最豐富的初級有機物——天然氣、石油、纖維素、木質素的能力,屬微生物專有.
微生物在自然界中的分布極為廣泛,空氣、土壤、江河、湖泊、海洋等都有數量不等、種類不一的微生物存在.在人類、動物和植物的體表及其與外界相通的腔道中也有多種微生物存在.
❻ 微生物是什麼
在自然界除了分布有動物、植物外,還生活著多種多樣微小的生物,稱為微生物。微生物種類繁多,包括細菌、真菌(黴菌和酵母菌)、放線菌、螺旋體、支原體、立克次氏體、衣原體及病毒等,微生物絕大多數對人類和動物無害而有益。它們對於物質的分解、轉化、綜合和循環,起了巨大的作用。如土壤中的固氮菌、定氮菌、硝化菌、亞硝化菌等,是植物氮素營養供應的重要來源。此外,微生物在工業、醫葯、農業和畜牧方面也被廣為利用,尤其是在釀造、抗生素和疫苗製造方面最為突出。僅有極少數微生物對人和動物有害,可引起各種傳染病,故稱為病原微生物。如引起豬肺疫的巴氏桿菌,引起豬瘟的豬瘟病毒,引起仔豬紅痢的密螺旋體等。
❼ 什麼叫微生物
微生物是包括細菌、病毒、真菌以及一些小型的原生動物等在內的一大類生物群體,它個體微小,卻與人類生活密切相關。微生物在自然界中可謂「無處不在,無處不有」,涵蓋了有益有害的眾多種類,廣泛涉及健康、醫葯、工農業、環保等諸多領域。
微生物對人類最重要的影響之一是導致傳染病的流行。在人類疾病中有50%是由病毒引起。世界衛生組織公布資料顯示:傳染病的發病率和病死率在所有疾病中占據第一位。微生物導致人類疾病的歷史,也就是人類與之不斷斗爭的歷史。在疾病的預防和治療方面,人類取得了長足的進展,但是新現和再現的微生物感染還是不斷發生,像大量的病毒性疾病一直缺乏有效的治療葯物。一些疾病的致病機制並不清楚。大量的廣譜抗生素的濫用造成了強大的選擇壓力,使許多菌株發生變異,導致耐葯性的產生,人類健康受到新的威脅。一些分節段的病毒之間可以通過重組或重配發生變異,最典型的例子就是流行性感冒病毒。每次流感大流行流感病毒都與前次導致感染的株型發生了變異,這種快速的變異給疫苗的設計和治療造成了很大的障礙。而耐葯性結核桿菌的出現使原本已近控制住的結核感染又在世界范圍內猖獗起來。
微生物能夠致病,能夠造成食品、布匹、皮革等發霉腐爛,但微生物也有有益的一面。最早是弗萊明從青黴菌抑制其它細菌的生長中發現了青黴素,這對醫葯界來講是一個劃時代的發現。後來大量的抗生素從放線菌等的代謝產物中篩選出來。抗生素的使用在第二次世界大戰中挽救了無數人的生命。一些微生物被廣泛應用於工業發酵,生產乙醇、食品及各種酶制劑等;一部分微生物能夠降解塑料、處理廢水廢氣等等,並且可再生資源的潛力極大,稱為環保微生物;還有一些能在極端環境中生存的微生物,例如:高溫、低溫、高鹽、高鹼以及高輻射等普通生命體不能生存的環境,依然存在著一部分微生物等等。看上去,我們發現的微生物已經很多,但實際上由於培養方式等技術手段的限制,人類現今發現的微生物還只佔自然界中存在的微生物的很少一部分。
微生物間的相互作用機制也相當奧秘。例如健康人腸道中即有大量細菌存在,稱正常菌群,其中包含的細菌種類高達上百種。在腸道環境中這些細菌相互依存,互惠共生。食物、有毒物質甚至葯物的分解與吸收,菌群在這些過程中發揮的作用,以及細菌之間的相互作用機制還不明了。一旦菌群失調,就會引起腹瀉。
隨著醫學研究進入分子水平,人們對基因、遺傳物質等專業術語也日漸熟悉。人們認識到,是遺傳信息決定了生物體具有的生命特徵,包括外部形態以及從事的生命活動等等,而生物體的基因組正是這些遺傳信息的攜帶者。因此闡明生物體基因組攜帶的遺傳信息,將大大有助於揭示生命的起源和奧秘。在分子水平上研究微生物病原體的變異規律、毒力和致病性,對於傳統微生物學來說是一場革命。
以人類基因組計劃為代表的生物體基因組研究成為整個生命科學研究的前沿,而微生物基因組研究又是其中的重要分支。世界權威性雜志《科學》曾將微生物基因組研究評為世界重大科學進展之一。通過基因組研究揭示微生物的遺傳機制,發現重要的功能基因並在此基礎上發展疫苗,開發新型抗病毒、抗細菌、真菌葯物,將對有效地控制新老傳染病的流行,促進醫療健康事業的發展產生巨大影響。牛痘疫苗的應用使人類歷史上首次成功消滅了一種疾病——天花,而目前的基因工程疫苗也為疾病的有效預防發揮了巨大作用,如乙肝病毒的預防等。
從分子水平上對微生物進行基因組研究為探索微生物個體以及群體間作用的奧秘提供了新的線索和思路。為了充分開發微生物(特別是細菌)資源,1994年美國發起了微生物基因組研究計劃(MGP)。通過研究完整的基因組信息開發和利用微生物重要的功能基因,不僅能夠加深對微生物的致病機制、重要代謝和調控機制的認識,更能在此基礎上發展一系列與我們的生活密切相關的基因工程產品,包括:接種用的疫苗、治療用的新葯、診斷試劑和應用於工農業生產的各種酶制劑等等。通過基因工程方法的改造,促進新型菌株的構建和傳統菌株的改造,全面促進微生物工業時代的來臨。
工業微生物涉及食品、制葯、冶金、采礦、石油、皮革、輕化工等多種行業。通過微生物發酵途徑生產抗生素、丁醇、維生素C以及一些風味食品的制備等;某些特殊微生物酶參與皮革脫毛、冶金、採油采礦等生產過程,甚至直接作為洗衣粉等的添加劑;另外還有一些微生物的代謝產物可以作為天然的微生物殺蟲劑廣泛應用於農業生產。通過對枯草芽孢桿菌的基因組研究,發現了一系列與抗生素及重要工業用酶的產生相關的基因。乳酸桿菌作為一種重要的微生態調節劑參與食品發酵過程,對其進行的基因組學研究將有利於找到關鍵的功能基因,然後對菌株加以改造,使其更適於工業化的生產過程。國內維生素C兩步發酵法生產過程中的關鍵菌株氧化葡萄糖酸桿菌的基因組研究,將在基因組測序完成的前提下找到與維生素C生產相關的重要代謝功能基因,經基因工程改造,實現新的工程菌株的構建,簡化生產步驟,降低生產成本,繼而實現經濟效益的大幅度提升。對工業微生物開展的基因組研究,不斷發現新的特殊酶基因及重要代謝過程和代謝產物生成相關的功能基因,並將其應用於生產以及傳統工業、工藝的改造,同時推動現代生物技術的迅速發展。
農業微生物基因組研究認清致病機制發展控制病害的新對策
據資料統計,全球每年因病害導致的農作物減產可高達20%,其中植物的細菌性病害最為嚴重。除了培植在遺傳上對病害有抗性的品種以及加強園藝管理外,似乎沒有更好的病害防治策略。因此積極開展某些植物致病微生物的基因組研究,認清其致病機制並由此發展控制病害的新對策顯得十分緊迫。
經濟作物柑橘的致病菌是國際上第一個發表了全序列的植物致病微生物。還有一些在分類學、生理學和經濟價值上非常重要的農業微生物,例如:胡蘿卜歐文氏菌、植物致病性假單胞菌以及我國正在開展的黃單胞菌的研究等正在進行之中。日前植物固氮根瘤菌的全序列也剛剛測定完成。借鑒已經較為成熟的從人類病原微生物的基因組學信息篩選治療性葯物的方案,可以嘗試性地應用到植物病原體上。特別像柑橘的致病菌這種需要昆蟲媒介才能完成生活周期的種類,除了殺蟲劑能阻斷其生活周期以外,只能通過遺傳學研究找到毒力相關因子,尋找抗性靶位以發展更有效的控制對策。固氮菌全部遺傳信息的解析對於開發利用其固氮關鍵基因提高農作物的產量和質量也具有重要的意義。
環境保護微生物基因組研究找到關鍵基因降解不同污染物
在全面推進經濟發展的同時,濫用資源、破壞環境的現象也日益嚴重。面對全球環境的一再惡化,提倡環保成為全世界人民的共同呼聲。而生物除污在環境污染治理中潛力巨大,微生物參與治理則是生物除污的主流。微生物可降解塑料、甲苯等有機物;還能處理工業廢水中的磷酸鹽、含硫廢氣以及土壤的改良等。微生物能夠分解纖維素等物質,並促進資源的再生利用。對這些微生物開展的基因組研究,在深入了解特殊代謝過程的遺傳背景的前提下,有選擇性的加以利用,例如找到不同污染物降解的關鍵基因,將其在某一菌株中組合,構建高效能的基因工程菌株,一菌多用,可同時降解不同的環境污染物質,極大發揮其改善環境、排除污染的潛力。美國基因組研究所結合生物晶元方法對微生物進行了特殊條件下的表達譜的研究,以期找到其降解有機物的關鍵基因,為開發及利用確定目標。
極端環境微生物基因組研究深入認識生命本質應用潛力極大
在極端環境下能夠生長的微生物稱為極端微生物,又稱嗜極菌。嗜極菌對極端環境具有很強的適應性,極端微生物基因組的研究有助於從分子水平研究極限條件下微生物的適應性,加深對生命本質的認識。
有一種嗜極菌,它能夠暴露於數千倍強度的輻射下仍能存活,而人類一個劑量強度就會死亡。該細菌的染色體在接受幾百萬拉德a射線後粉碎為數百個片段,但能在一天內將其恢復。研究其DNA修復機制對於發展在輻射污染區進行環境的生物治理非常有意義。開發利用嗜極菌的極限特性可以突破當前生物技術領域中的一些局限,建立新的技術手段,使環境、能源、農業、健康、輕化工等領域的生物技術能力發生革命。來自極端微生物的極端酶,可在極端環境下行使功能,將極大地拓展酶的應用空間,是建立高效率、低成本生物技術加工過程的基礎,例如PCR技術中的TagDNA聚合酶、洗滌劑中的鹼性酶等都具有代表意義。極端微生物的研究與應用將是取得現代生物技術優勢的重要途徑,其在新酶、新葯開發及環境整治方面應用潛力極大。
❽ 微生物包括什麼
三種類型:
1、真核細胞型微生物(即為有真正細胞核的微生物);特點:細胞核分化程度高,有核膜和核仁,細胞器完整。例如:真菌。
2、原核細胞型微生物(即沒有真正細胞核的微生物,只有擬核);特點:細胞核的分化較低,僅有原始核,無核膜、核仁。細胞器很不完善。DNA和RNA同時存在。例如:細菌、放線菌、支原體、衣原體、立克次體、螺旋體。
3、非細胞型微生物(即沒有細胞核的微生物);特點:無典型的細胞結構,只能寄生在活細胞內生長繁殖。核酸類型為DNA或RNA。例如:病毒。
❾ 微生物包括哪些主要類群
包括細菌、病毒、真菌以及一些小型的原生動物.