微生物
微生物释义:
形体微小、构造简单的生物的统称。绝大多数个体用显微镜才能看到,广泛分布在自然界中,如细菌、立克次体、支原体、衣原体、病毒、单细胞藻类、原生动物等
人体内有两个基因组,一个是从父母那里遗传来的人基因组,编码大约2.5万个基因;另一个则是出生以后才进入人体、特别是肠道内的多达1000多种的共生微生物,其遗传信息的总和叫“微生物组”,也可称为“宏/元基因组”,它们所编码的基因有100万个以上。
两个基因组相互协调、和谐一致,保证了人体的健康。因此,在研究基因与人体健康关系时,一定不能忽略共生微生物基因的研究。
(1)微生物扩展阅读:
微生物对水的处理
(1)废水中的脱氮除磷,废水中氮、磷是造成水体富营养化的根源,利用生物脱氮除磷已进行了广泛的研究。生物脱氮中,有反硝化能力的微生物有变形杆菌、微球菌属、假单胞菌属、芽胞杆菌属等。
(2) 废水中有机物的降解,有机物的生物降解中,白腐菌是值得一提的。白腐菌是一类提子真菌,在废水治理中,其降解污染物的范围十分广泛。
(3)废水中重金属的去除,由于藻类对重金属离子具有较强的富集能力,利用其生物吸附作用可从工业污水中去除有毒、放射性金属和回收稀有、贵重金属。除了人工合成的有机汞制剂外,细菌具有合成甲基汞的能力,即生物甲基化,它会使汞的生物毒性大大增强。
而另一些微生物又可使甲基汞降解、还原,降低其毒性。该法具有高效、经济、简便、选择性好等优点,尤其适用于低浓度及一般方法不易去除的金属。
土壤的微生物修复与治理
工业的迅速发展,大量的人造化学物质排放到环境中,对资源和环境构成越来越严重的破坏。化石燃料的开采和使用,工业三废的排放,给我们赖以生存的环境造成难以估量的污染。
土壤中的微生物,包括细菌、真菌、放线菌和藻类等,在它们中有一些具有农药降解功能的种类。我们可以利用其特点,使细菌由于其生化上的多种适应能力和容易诱发突变菌株。
从而在农药降解中占有主要地位,例如假单胞菌对敌敌畏;曲霉菌、镰孢霉菌对敌百虫;芽孢杆菌、曲霉、青霉、假单胞杆菌、瓶型酵母等对甲胺磷。
❷ 常见的微生物哪些
三型八大类
:
真核细胞型微生物——细胞核分化程度高,有核膜和核仁版,细胞器完整。如真菌权。
原核细胞型微生物——细胞核的分化较低,仅有原始核,无核膜、核仁。细胞器很不完善。DNA和RNA同时存在。这类微生物众多,有细菌、放线菌、支原体、衣原体、立克次体、螺旋体。
非细胞型微生物——是最小的一类微生物。无典型的细胞结构,只能在活细胞内生长繁殖。核酸类型为DNA或RNA。病毒属之。
日常生活中常见的:金黄色葡萄球菌、铜绿假单胞菌、枯草芽孢杆菌、白色念珠菌、黑曲霉、红曲酶、大肠埃希菌、沙门氏菌
❸ 微生物怎样分类
微生物主要分为以下几类:
一、原核微生物
1、细菌(Bacteria)
2、古菌(Archaea)
二、真核微生物
1、真菌(Fungi)
2、原生动物(protozoan)
3、藻类(algae)
三、无细胞生物
1、病毒(virus)
2、类病毒(virusoid)
3、拟病毒(viroid)
4、朊毒体(亦称朊病毒、蛋白质质感染性颗粒,prion)
(3)微生物扩展阅读:
微生物的主要特性
1、体积小,面积大。一个体积恒定的物体,被切割的越小,数量越多,其相对表面积越大(有时也称作比表面积)。微生物体积通常很小,如一个典型的球菌,其体积约1mm³,可是其相对表面积却很大。正因为有了较高的相对表面积做基础,微生物才有了一些独特的特征,比如能够快速代谢。
2、吸收多,转化快。微生物通常具有极其高效的生物化学转化能力。据研究,乳糖菌在1个小时之内能够分解其自身重量1000-10000倍的乳糖,产朊假丝酵母菌的蛋白合成能力是大豆蛋白合成能力的100倍。
3、生长旺,繁殖快。相比于大型动物,微生物具有极高的生长繁殖速度,微生物理论上能做到指数级增长。大肠杆菌能够在12.5-20分钟内繁殖1次。
4、适应强,易变异。由于其相对表面积大的特点,微生物具有非常灵活的适应性或代谢调节机制。微生物对各种环境条件,尤其是在如同高温、强酸、高盐、高辐射、低温等这样十分恶劣的环境条件下的适应能力。
5、分布广,种类多。由于微生物体积小、重量轻、数量多等原因,地球上除了火山中心区域等少数地方外,到处都有它们的踪迹。微生物种类多主要体现在以下五个方面:物种多样性;生理代谢类型多样性;代谢产物多样性;遗传基因多样性;生态类型多样性。
❹ 什么是微生物
“微”是极小的意思。微生物就是小到肉眼看不见,必须借助于显微镜才能看见的生物。在空气、陆地、河流和海洋里都有微生物分布,在人、畜和植物体内也有许多种微生物存在,有些是致病的,对人类有害,但是也有许多微生物对人类有益,如制酒用的酒曲就是用某些微生物做的,整个发酵工业都离不开微生物。存在于土壤中的微生物叫作土壤微生物,它的种类也很多,大致可以分成细菌、真菌、放线菌等几大类,还有一些藻类、线虫等也可归入土壤微生物中。
微生物与土壤肥力有密切的关系,肥沃的土壤里微生物多,贫瘠的土壤里微生物少,没有微生物的土壤就成了死土。这是因为土壤中有机物质的分解,植物所需各种营养成分的转化都离不开微生物的活动。土壤微生物还能分泌出多种酶和生长刺激素,促进植物根系的生长,把土壤微生物比作植物的胃,并不为过。土壤微生物另一个重要作用是通过其生命活动形成腐殖质,从而把土壤无机颗粒粘结在一起成为团粒,既能保肥保水,又能通气和便于根系生长,改善土壤物理性状,是土壤改良的重要目标。
❺ 微生物的概念及特征
微生物(Microorganism)
是广泛存在于自然界中的一群肉眼看不见,必须借助光学显微镜或电子显微镜放大数百倍、数千倍甚至数万倍才能观察到的微小生物的总称.它们具有体形微小、结构简单、繁殖迅速、容易变异及适应环境能力强等优点.这些微小的生物包括无细胞结构、不能独立生活的病毒,原核细胞结构的细菌,和
有真核细胞结构的真菌(酵母、霉菌等),还包括原生动物和某些藻类.在这些微小的
生物体中,大多数是我们用肉眼不可见的,尤其是病毒等生物体,即使在普通的光学显
微镜下也不能看到,必须在电子显微镜下才能观察到.但也有例外,有些微生物尤其是真菌——食用真菌等肉眼是可见的.由此可见,微生物是一个微观世界里生物体的总称.
特点:
1体形微小,结构简单
2.代谢旺盛,繁殖迅速微生物体积虽小,但有极大的比表面积,如大肠杆菌的比表面积可达30万.因而微生物能与环境之间迅速进行物质交换,吸收营养和排泄废物,而且有最大的代谢速率.从单位重量来看,微生物的代谢强度比高等生物大几千倍到几万倍.如在适宜环境下,大肠杆菌每小时可消耗的糖类相当于其自身重量的
2000倍.1kg酵母在24h可使几顿糖全部转化为乙醇和二氧化碳.
3.适应性强,容易变异微生物对外界环境适应能力特强,这都是为了保存自己,是生物进化的结果.有些微生物体外附着一个保护层,如荚膜等,这样一是可以作为营养,
二是抵御吞噬细胞对它的吞噬.
细菌的休眠芽孢、放线菌的分子孢子等对外界的抵抗力比其繁殖体要强许多倍.
有些极端微生物都有相应特殊结构蛋白质、酶和其他物质,使之能适应恶劣环境.
一方面,由于微生物表面积和体积的比值大,与外界环境的接触面大,
因而受环境影响也大.一旦环境变化,不适于微生物生长时,很多的微生物则死亡,少数个体发生
变异而存活下来.利用微生物易变异的特性,在微生物工业生产中进行诱变育种,
获得高产优质的菌种,提高产品产量和质量.
4.种类多分布广微生物在自然界是一个十分庞杂的生物类群.迄今为止,我们所知道的微生物近
10万种,现在仍然以每年发现几百至上千个新种的趋势在增加.它们具有各种生活方式和营养类型,大多数是以有机物为营养物质,还有些是寄生类型.微生物的生理代谢类型之多,是动、植物所不及的.
分解地球上贮量最丰富的初级有机物——天然气、石油、纤维素、木质素的能力,属微生物专有.
微生物在自然界中的分布极为广泛,空气、土壤、江河、湖泊、海洋等都有数量不等、种类不一的微生物存在.在人类、动物和植物的体表及其与外界相通的腔道中也有多种微生物存在.
❻ 微生物是什么
在自然界除了分布有动物、植物外,还生活着多种多样微小的生物,称为微生物。微生物种类繁多,包括细菌、真菌(霉菌和酵母菌)、放线菌、螺旋体、支原体、立克次氏体、衣原体及病毒等,微生物绝大多数对人类和动物无害而有益。它们对于物质的分解、转化、综合和循环,起了巨大的作用。如土壤中的固氮菌、定氮菌、硝化菌、亚硝化菌等,是植物氮素营养供应的重要来源。此外,微生物在工业、医药、农业和畜牧方面也被广为利用,尤其是在酿造、抗生素和疫苗制造方面最为突出。仅有极少数微生物对人和动物有害,可引起各种传染病,故称为病原微生物。如引起猪肺疫的巴氏杆菌,引起猪瘟的猪瘟病毒,引起仔猪红痢的密螺旋体等。
❼ 什么叫微生物
微生物是包括细菌、病毒、真菌以及一些小型的原生动物等在内的一大类生物群体,它个体微小,却与人类生活密切相关。微生物在自然界中可谓“无处不在,无处不有”,涵盖了有益有害的众多种类,广泛涉及健康、医药、工农业、环保等诸多领域。
微生物对人类最重要的影响之一是导致传染病的流行。在人类疾病中有50%是由病毒引起。世界卫生组织公布资料显示:传染病的发病率和病死率在所有疾病中占据第一位。微生物导致人类疾病的历史,也就是人类与之不断斗争的历史。在疾病的预防和治疗方面,人类取得了长足的进展,但是新现和再现的微生物感染还是不断发生,像大量的病毒性疾病一直缺乏有效的治疗药物。一些疾病的致病机制并不清楚。大量的广谱抗生素的滥用造成了强大的选择压力,使许多菌株发生变异,导致耐药性的产生,人类健康受到新的威胁。一些分节段的病毒之间可以通过重组或重配发生变异,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与前次导致感染的株型发生了变异,这种快速的变异给疫苗的设计和治疗造成了很大的障碍。而耐药性结核杆菌的出现使原本已近控制住的结核感染又在世界范围内猖獗起来。
微生物能够致病,能够造成食品、布匹、皮革等发霉腐烂,但微生物也有有益的一面。最早是弗莱明从青霉菌抑制其它细菌的生长中发现了青霉素,这对医药界来讲是一个划时代的发现。后来大量的抗生素从放线菌等的代谢产物中筛选出来。抗生素的使用在第二次世界大战中挽救了无数人的生命。一些微生物被广泛应用于工业发酵,生产乙醇、食品及各种酶制剂等;一部分微生物能够降解塑料、处理废水废气等等,并且可再生资源的潜力极大,称为环保微生物;还有一些能在极端环境中生存的微生物,例如:高温、低温、高盐、高碱以及高辐射等普通生命体不能生存的环境,依然存在着一部分微生物等等。看上去,我们发现的微生物已经很多,但实际上由于培养方式等技术手段的限制,人类现今发现的微生物还只占自然界中存在的微生物的很少一部分。
微生物间的相互作用机制也相当奥秘。例如健康人肠道中即有大量细菌存在,称正常菌群,其中包含的细菌种类高达上百种。在肠道环境中这些细菌相互依存,互惠共生。食物、有毒物质甚至药物的分解与吸收,菌群在这些过程中发挥的作用,以及细菌之间的相互作用机制还不明了。一旦菌群失调,就会引起腹泻。
随着医学研究进入分子水平,人们对基因、遗传物质等专业术语也日渐熟悉。人们认识到,是遗传信息决定了生物体具有的生命特征,包括外部形态以及从事的生命活动等等,而生物体的基因组正是这些遗传信息的携带者。因此阐明生物体基因组携带的遗传信息,将大大有助于揭示生命的起源和奥秘。在分子水平上研究微生物病原体的变异规律、毒力和致病性,对于传统微生物学来说是一场革命。
以人类基因组计划为代表的生物体基因组研究成为整个生命科学研究的前沿,而微生物基因组研究又是其中的重要分支。世界权威性杂志《科学》曾将微生物基因组研究评为世界重大科学进展之一。通过基因组研究揭示微生物的遗传机制,发现重要的功能基因并在此基础上发展疫苗,开发新型抗病毒、抗细菌、真菌药物,将对有效地控制新老传染病的流行,促进医疗健康事业的发展产生巨大影响。牛痘疫苗的应用使人类历史上首次成功消灭了一种疾病——天花,而目前的基因工程疫苗也为疾病的有效预防发挥了巨大作用,如乙肝病毒的预防等。
从分子水平上对微生物进行基因组研究为探索微生物个体以及群体间作用的奥秘提供了新的线索和思路。为了充分开发微生物(特别是细菌)资源,1994年美国发起了微生物基因组研究计划(MGP)。通过研究完整的基因组信息开发和利用微生物重要的功能基因,不仅能够加深对微生物的致病机制、重要代谢和调控机制的认识,更能在此基础上发展一系列与我们的生活密切相关的基因工程产品,包括:接种用的疫苗、治疗用的新药、诊断试剂和应用于工农业生产的各种酶制剂等等。通过基因工程方法的改造,促进新型菌株的构建和传统菌株的改造,全面促进微生物工业时代的来临。
工业微生物涉及食品、制药、冶金、采矿、石油、皮革、轻化工等多种行业。通过微生物发酵途径生产抗生素、丁醇、维生素C以及一些风味食品的制备等;某些特殊微生物酶参与皮革脱毛、冶金、采油采矿等生产过程,甚至直接作为洗衣粉等的添加剂;另外还有一些微生物的代谢产物可以作为天然的微生物杀虫剂广泛应用于农业生产。通过对枯草芽孢杆菌的基因组研究,发现了一系列与抗生素及重要工业用酶的产生相关的基因。乳酸杆菌作为一种重要的微生态调节剂参与食品发酵过程,对其进行的基因组学研究将有利于找到关键的功能基因,然后对菌株加以改造,使其更适于工业化的生产过程。国内维生素C两步发酵法生产过程中的关键菌株氧化葡萄糖酸杆菌的基因组研究,将在基因组测序完成的前提下找到与维生素C生产相关的重要代谢功能基因,经基因工程改造,实现新的工程菌株的构建,简化生产步骤,降低生产成本,继而实现经济效益的大幅度提升。对工业微生物开展的基因组研究,不断发现新的特殊酶基因及重要代谢过程和代谢产物生成相关的功能基因,并将其应用于生产以及传统工业、工艺的改造,同时推动现代生物技术的迅速发展。
农业微生物基因组研究认清致病机制发展控制病害的新对策
据资料统计,全球每年因病害导致的农作物减产可高达20%,其中植物的细菌性病害最为严重。除了培植在遗传上对病害有抗性的品种以及加强园艺管理外,似乎没有更好的病害防治策略。因此积极开展某些植物致病微生物的基因组研究,认清其致病机制并由此发展控制病害的新对策显得十分紧迫。
经济作物柑橘的致病菌是国际上第一个发表了全序列的植物致病微生物。还有一些在分类学、生理学和经济价值上非常重要的农业微生物,例如:胡萝卜欧文氏菌、植物致病性假单胞菌以及我国正在开展的黄单胞菌的研究等正在进行之中。日前植物固氮根瘤菌的全序列也刚刚测定完成。借鉴已经较为成熟的从人类病原微生物的基因组学信息筛选治疗性药物的方案,可以尝试性地应用到植物病原体上。特别像柑橘的致病菌这种需要昆虫媒介才能完成生活周期的种类,除了杀虫剂能阻断其生活周期以外,只能通过遗传学研究找到毒力相关因子,寻找抗性靶位以发展更有效的控制对策。固氮菌全部遗传信息的解析对于开发利用其固氮关键基因提高农作物的产量和质量也具有重要的意义。
环境保护微生物基因组研究找到关键基因降解不同污染物
在全面推进经济发展的同时,滥用资源、破坏环境的现象也日益严重。面对全球环境的一再恶化,提倡环保成为全世界人民的共同呼声。而生物除污在环境污染治理中潜力巨大,微生物参与治理则是生物除污的主流。微生物可降解塑料、甲苯等有机物;还能处理工业废水中的磷酸盐、含硫废气以及土壤的改良等。微生物能够分解纤维素等物质,并促进资源的再生利用。对这些微生物开展的基因组研究,在深入了解特殊代谢过程的遗传背景的前提下,有选择性的加以利用,例如找到不同污染物降解的关键基因,将其在某一菌株中组合,构建高效能的基因工程菌株,一菌多用,可同时降解不同的环境污染物质,极大发挥其改善环境、排除污染的潜力。美国基因组研究所结合生物芯片方法对微生物进行了特殊条件下的表达谱的研究,以期找到其降解有机物的关键基因,为开发及利用确定目标。
极端环境微生物基因组研究深入认识生命本质应用潜力极大
在极端环境下能够生长的微生物称为极端微生物,又称嗜极菌。嗜极菌对极端环境具有很强的适应性,极端微生物基因组的研究有助于从分子水平研究极限条件下微生物的适应性,加深对生命本质的认识。
有一种嗜极菌,它能够暴露于数千倍强度的辐射下仍能存活,而人类一个剂量强度就会死亡。该细菌的染色体在接受几百万拉德a射线后粉碎为数百个片段,但能在一天内将其恢复。研究其DNA修复机制对于发展在辐射污染区进行环境的生物治理非常有意义。开发利用嗜极菌的极限特性可以突破当前生物技术领域中的一些局限,建立新的技术手段,使环境、能源、农业、健康、轻化工等领域的生物技术能力发生革命。来自极端微生物的极端酶,可在极端环境下行使功能,将极大地拓展酶的应用空间,是建立高效率、低成本生物技术加工过程的基础,例如PCR技术中的TagDNA聚合酶、洗涤剂中的碱性酶等都具有代表意义。极端微生物的研究与应用将是取得现代生物技术优势的重要途径,其在新酶、新药开发及环境整治方面应用潜力极大。
❽ 微生物包括什么
三种类型:
1、真核细胞型微生物(即为有真正细胞核的微生物);特点:细胞核分化程度高,有核膜和核仁,细胞器完整。例如:真菌。
2、原核细胞型微生物(即没有真正细胞核的微生物,只有拟核);特点:细胞核的分化较低,仅有原始核,无核膜、核仁。细胞器很不完善。DNA和RNA同时存在。例如:细菌、放线菌、支原体、衣原体、立克次体、螺旋体。
3、非细胞型微生物(即没有细胞核的微生物);特点:无典型的细胞结构,只能寄生在活细胞内生长繁殖。核酸类型为DNA或RNA。例如:病毒。
❾ 微生物包括哪些主要类群
包括细菌、病毒、真菌以及一些小型的原生动物.