簡述微生物的特點
❶ 簡述微生物分類及微生物的特點.
分類包括:屬原核生物的細菌,放線菌,藍細菌,支原體,立克次氏體,衣原體;屬真核生物的真菌,顯微藻類和原生生物;及屬非細胞類的病毒和亞病毒
特點:體積小,面積大、2吸收多,轉化快、3生長旺,繁殖快、4適應強,易變異、5種類多,分布廣
❷ 微生物特點
微生物的特點
1.個體微小,結構簡單
在形態上,個體微小,肉眼看不見,需用顯微鏡觀察,細胞大小以微米和納米計量。
2.繁殖快
生長繁殖快,在實驗室培養條件下細菌幾十分鍾至幾小時可以繁殖一代。
3.代謝類型多,活性強。
4.分布廣泛
有高等生物的地方均有微生物生活,動植物不能生活的極端環境也有微生物存在。
5.數量多
在局部環境中數量眾多,如每克土壤含微生物幾千萬至幾億個。
6.易變異
相對於高等生物而言,較容易發生變異。在所有生物類群中,已知微生物種類的數量僅次於被子植物和昆蟲。微生物種內的遺傳多樣性非常豐富。
所以微生物是很好的研究對象,具有廣泛的用途。
❸ 微生物的特點有哪些 微生物特點
1、體積小、表面積大
微生物的大小以μm計,但表面積大,必然有一個巨大的營養吸收,代謝廢物排泄和環境信息接受面。這一特點也是微生物與一切大型生物相區別的關鍵所在。
2、分布廣、種類多
分布區域廣,分布環境廣。生理代謝種類繁多,代謝產物種類繁多,代謝產物種類繁多。更重要的是,微生物有多種生理代謝和代謝產物。微生物可以在其他有機體生存的任何環境中發現,而微生物也可以存在於其他有機體無法生存的極端環境中。
3、吸收多、轉化快
這一特性為高速生長繁殖和產生大量代謝物提供了充分的物質基礎。
4、生長旺、繁殖快
生長繁殖率極高,如大腸桿菌在20-30分鍾內分裂一次,如果連續分裂,48小時內2.2x1043個細菌數量增加,營養消耗、代謝積累和限制生長速度。這種特性可以在短時間內將大量的基板轉化為有用的產品,縮短研究周期。還有一些缺點,如疾病、糧食霉變。
5、適應強、易變異
極其靈活適應性,對極端環境具有驚人的適應力,遺傳物質易變異。易受環境條件的影響。在紫外線輻射、生物誘變劑和環境中的一些營養因子的變化中,微生物自覺地、強制性地改變其遺傳結構,導致變異。據統計,在自然條件下,微生物個體變異的概率是百萬分之一。
原核生物
原核微生物的核很原始,發育不全,只是DNA鏈高度折疊形成的一個核區,沒有核膜,核質裸露,與細胞質沒有明顯界線,叫擬核或似核。
原核微生物存在單一細胞器核糖體,只有由細胞質膜內陷形成的不規則的泡沫結構體系,如間體和光合作用層片及其他內折。也不進行有絲分裂。原核微生物形狀細短,結構簡單,多以二分裂方式進行繁殖的原核生物,是在自然界分布最廣、個體數量最多的有機體,是大自然物質循環的主要參與者。
❹ 微生物學的特點
微生物學的特點是
1、體積小、比表面積大:微生物的大小以μm計,但比表面積(表面積/體積)大,必然有一個巨大的營養吸收,代謝廢物排泄和環境信息接受面。這一特點也是微生物與一切大型生物相區別的關鍵所在。
2、吸收多、轉化快:這一特性為高速生長繁殖和產生大量代謝物提供了充分的物質基礎。
3、生長旺、繁殖快:生長繁殖率極高,如大腸桿菌在20-30分鍾內分裂一次,如果連續分裂,48小時內2.2*10^43個細菌數量增加,營養消耗、代謝積累和限制生長速度。這種特性可以在短時間內將大量的基板轉化為有用的產品,縮短研究周期。還有一些缺點,如疾病、糧食霉變。
4、適應強、易變異:極其靈活適應性,對極端環境具有驚人的適應力,遺傳物質易變異。更重要的是在於微生物的生理代謝類型多、代謝產物種類多。
5、分布廣、種類多:分布區域廣,分布環境廣。生理代謝種類繁多,代謝產物種類繁多,代謝產物種類繁多。更重要的是,微生物有多種生理代謝和代謝產物。微生物可以在其他有機體生存的任何環境中發現,而微生物也可以存在於其他有機體無法生存的極端環境中。
6、 易於變異,產生突變:微生物由於其體積小、比表面積大,易受環境條件的影響。在紫外線輻射、生物誘變劑和環境中的一些營養因子的變化中,微生物自覺地、強制性地改變其遺傳結構,導致變異。據統計,在自然條件下,微生物個體變異的概率是百萬分之一。
(4)簡述微生物的特點擴展閱讀
中國是世界微生物資源最豐富的國家之一。微生物資源的研究反映了微生物基礎研究的水平,是國家調查、資源保護、開發和可持續利用的基礎。它也是生物多樣性研究和瀕危物種保護的基礎,也是包括微生物分子生物學和生物技術在內的各種微生物學分支的基礎。
該領域的研究將加快對微生物資源的調查、收集和系統分類,擴大微生物種類和標准儲備,建立中國微生物種類資源庫,使其成為亞洲最大的微生物種類保存中心和年最大的微生物標本館。亞洲。在系統分類研究中,一般會引入新的方法、新技術和新思想。
生物多樣性、系統進化和微生物生態學的研究將為功能物質的大規模篩選提供材料。其中,極端微生物和對農作物有害或有益微生物的研究逐漸成為一個熱門的研究領域。
微生物學的主要研究方向包括真菌和地衣學、微生物資源、分類學、系統學、多樣性、種群遺傳學和進化、協同代謝的分子機制、環境微生物學、工業微生物學、系統生物技術、微生物生理學、微生物生理學、微生物代謝學。微生物生態學,微生物生化工程,分子疾病。毒理學和分子免疫學。
❺ 簡述微生物的一般特點。
1)個體微小,構造簡單;2)繁殖快;3)代謝類型多,活性強;4)分布廣泛;5)數量多;6)易變異
❻ 微生物的特點是什麼
1、體小面大
一個體積恆定的物體,被切割的越小,其相對表面積越大。微生物體積很小,如一個典型的球菌,其體積約1mm,可是其表面積卻很大。這個特徵也是賦予微生物其他如代謝快等特性的基礎。
2、吸多轉快
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、生長繁殖快
相比於大型動物,微生物具有極高的生長繁殖速度。大腸桿菌能夠在12.5-20分鍾內繁殖1次。不妨計算一下,1個大腸桿菌假設20分鍾分裂1次,1小時3次,1晝夜24小時分裂24×3=72次,大概可產生4722366500萬億個(2的72次方),這是非常巨大的數字。
(6)簡述微生物的特點擴展閱讀:
微生物的作用
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。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。
❼ 微生物有哪些特點
1、體小面大
一個體積恆定的物體,被切割的越小,其相對表面積越大。微生物體積很小,如一個典型的球菌,其體積約1mm³,可是其表面積卻很大。這個特徵也是賦予微生物其他如代謝快等特性的基礎。
2、吸多轉快
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、生長繁殖快
相比於大型動物,微生物具有極高的生長繁殖速度。
4、適應強,易變異,分布廣,種類多。
(7)簡述微生物的特點擴展閱讀:
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。
❽ 微生物有哪些主要特點
微生物有6個特點:①種類多:據統計目前已發現的微生物有10萬種以上,而不同類型的微生物具有不同的代謝方式,能分解各式各樣的有機物質。人們能獲得沼氣也就是利用微生物的功勞。②繁殖快:只要有了適宜的條件,主要是溫度、濕度、營養、酸鹼度等,微生物繁殖一代只要幾十分鍾一整天就可以繁殖幾十代。③分布廣:在自然界中上至天空下至海洋,到處都有微生物存在。土壤是各種微生物的大本營,池塘、糞坑底下冒沼氣就是微生物在活動。④容易培養:大多數微生物都能在自然條件下,利用簡單的營養物質生長,並在生長過程中積累代謝產物。但沼氣發酵微生物很特殊,見氧氣就死亡,要在隔絕空氣具備營養和溫度、濕度適宜的條件下才能生長。⑤力量大:雖然微生物個體微小,但是數量巨大且代謝能力很強。將作物秸稈預先堆漚幾天,投入沼氣池後3個月就被微生物分解轉化由硬的物質變成軟的了。⑥變化多端:如果沼氣池裡全部投放嫩青草或早春綠肥,那麼全部是產酸的微生物在活動,即使產了氣也不能燃燒。只要加入適量的石灰水和豬、牛糞產甲烷細菌就活動旺盛,所產的氣就是沼氣可以燃燒利用。總之,沼氣發酵的目的是給沼氣微生物創造一個良好的生活環境,使它保持旺盛的活力,以便多產氣、產優質氣。
❾ 簡述微生物的基本特點
我是學生物的,本來想就我自己的知識告訴你的,後來一查發現,網路上結實得很具體。
微生物(microorganism簡稱microbe)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。
原核:細菌、放線菌、螺旋體、支原體、立克次氏體、衣原體。
真核:真菌、藻類、原生動物。
非細胞類:病毒和亞病毒。
微生物一般地,在中國大陸地區的教科書中,均將微生物劃分為以下8大類:細菌、病毒、真菌、放線菌、立克次體、支原體、衣原體、螺旋體。
微生物的定義
一切肉眼看不見的或看不清的微小生物的總稱
1 特點: 個體微小,一般<0.1mm。
構造簡單,有單細胞的,簡單多細胞的,非細胞的
進化地位低。
2 分類 原核類: 三菌,三體 。
真核類: 真菌,原生動物,顯微藻類。
非細胞類: 病毒,亞病毒 ( 類病毒,擬病毒,朊病毒)
3 五大共性: 體積小,面積大
吸收多,轉化快
生長旺,繁殖快
適應強,易變異
分布廣,種類多
二、微生物的類群
1 細菌:
(1)定義:一類細胞細短,結構簡單,胞壁堅韌,多以二分裂方式繁殖和水生性強的原核生物
(2)分布:溫暖,潮濕和富含有機質的地方
(3)結構:主要是單細胞的原核生物,有球形,桿形,螺旋形
細胞壁
基本結構 細胞膜
細胞質
結構 擬核
鞭毛
特殊結構 莢膜
芽孢
(4)繁殖: 主要以二分裂方式進行繁殖的
(5)菌落: 單個細菌用肉眼是看不見的,當單個或少數細菌在固體培養基啊行大量繁殖時,便會形成一個肉眼可見的,具有一定形態結構的子細胞群落.
菌落是菌種鑒定的重要依據.不同種類的細菌菌落的大小,形狀光澤度顏色硬度透明毒都不同.
2 放線菌
(1)定義:一類主要成菌絲狀生長和以孢子繁殖的陸生性較強的原核生物
(2)分布:含水量較低,有機物較豐富的,呈微鹼性的土壤中
(3)形態構造:主要由菌絲組成,包括基內菌絲和氣生菌絲(部分氣生菌絲可以成熟分化為孢子絲,產生孢子)
(4)繁殖:通過形成無性孢子的形式進行無性繁殖
無性繁殖 有性繁殖
(5)菌落:在固體培養基上:乾燥,不透明,表面呈緻密的絲絨狀,彩色乾粉
3 病毒
(1) 定義:一類由核酸和蛋白質等少數幾種成分組成的」非細胞生物」,但是它的生存必須依賴於活細胞.
(2)結構:
(3)大小:
一般直徑在100nm左右
最大的病毒直徑為200nm的牛痘病毒
最小的病毒直徑為28nm的脊髓灰質炎病毒
(4)增殖:以 噬菌體為例:
吸附 侵入 增殖 裝配 釋放
第二節微生物的營養
一、微生物的化學組成
C,H,O,N,P,S以及其他元素
二、微生物的營養物質
1 水和無機鹽
2 碳源:凡能為微生物提供生長繁殖所需碳元素的營養物質
來源
作用
3氮源:凡能為微生物提供所必需氮元素的營養物質
來源
作用:主要用於合成蛋白質,核酸以及含氮的代謝產物
4 能源:能為微生物生命活動提供最初能源來源的營養物質或輻射能
根據碳源和能源分類:
5生長因子:微生物生長不可缺少的微量有機物
能引起人和動物致病的微生物叫病源微生物,有八大類:
1.真菌:引起皮膚病。深部組織上感染。
2放線菌:皮膚,傷口感染。
3螺旋體:皮膚病,血液感染 如梅毒,鉤端螺旋體病。
4細菌:皮膚病化膿,上呼吸道感染 ,泌尿道感染,食物中毒,敗血壓症,急性傳染病等。
5立克次氏體:斑疹傷寒等。
6衣原體:沙眼,泌尿生殖道感染。
7病毒:肝炎,乙型腦炎,麻疹,艾滋病等。
8支原體:肺炎,尿路感染。
生物界的微生物達幾萬種,大多數對人類有益,只有一少部份能致病。有些微生物通常不致病,在特定環境下能引起感染稱條件致病菌。 能引起食品變質,腐敗,正因為它們分解自然界的物體,才能完成大自然的物質循環。
有些人誤將真菌當作細菌,是一種比較普遍的誤解。尤其以80年代以前未受過系統生物學教育者。
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。
微生物千姿百態,有些是腐敗性的,即引起食品氣味和組織結構發生不良變化。當然有些微生物是有益的,它們可用來生產如乳酪,麵包,泡菜,啤酒和葡萄酒。微生物非常小,必須通過顯微鏡放大約1000 倍才能看到。比如中等大小的細菌,1000個疊加在一起只有句號那麼大。想像一下一滴牛奶,每毫升腐敗的牛奶中約有5千萬個細菌,或者講每誇脫牛奶中細菌總數約為50億。也就是一滴牛奶中可有含有50 億個細菌。
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迅速發展和壯大!
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。
微生物在整個生命世界中的地位!
當人類在發現和研究微生物之前,把一切生物分成截然不同的兩大界-動物界和植物界。隨著人們對微生物認識的逐步深化,從兩界系統經歷過三界系統、四界系統、五界系統甚至六界系統,直到70年代後期,美國人Woese等發現了地球上的第三生命形式-古菌,才導致了生命三域學說的誕生。該學說認為生命是由古菌域(Archaea)、細菌域(Bacteria)和真核生物域(Eucarya)所構成。在圖示「生物的系統進化樹」中,左側的黃色分枝是細菌域;中間的褐色和紫色分枝是古菌域;右側的綠色分枝是真核生物域。
古菌域包括嗜泉古菌界(Crenarchaeota)、廣域古菌界(Euryarchaeota)和初生古菌界(Korarchaeota);細菌域包括細菌、放線菌、藍細菌和各種除古菌以外的其它原核生物;真核生物域包括真菌、原生生物、動物和植物。除動物和植物以外,其它絕大多數生物都屬微生物范疇。由此可見,微生物在生物界級分類中佔有特殊重要的地位。
生命進化一直是人們關注的熱點。Brown等依據平行同源基因構建的「Cenancestor」生命進化樹,認為生命的共同祖先Cenancestor是一個原生物。原生物在進化過程中產生兩個分支,一個是原核生物(細菌和古菌),一個是原真核生物,在之後的進化過程中細菌和古菌首先向不同的方向進化,然後原真核生物經吞食一個古菌,並由古菌的DNA取代寄主的RNA基因組而產生真核生物。
從進化的角度,微生物是一切生物的老前輩。如果把地球的年齡比喻為一年的話,則微生物約在3月20日誕生,而人類約在12月31日下午7時許出現在地球上。