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微生物的主要共性是什麼

發布時間:2022-07-29 02:42:38

微生物有哪些特徵是屬於植物還是動物啊

微生物的5大共性:
1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分布廣,種類多 微生物沒有植物/動物之分。微生物是指那些個體體積直徑一般小於1mm的生物群體,它們結構簡單,大多是單細胞,還有些甚至連細胞結構也沒有。人們通常會藉助顯微鏡或者電子顯微鏡才能看清它們的形態和結構。需要說明的是微生物是一個比較籠統的概念,界線有時會非常模糊。如單細胞藻類和一些原生動物也應算是微生物,但通常它們並不放在微生物中進行研究。
按我國學者提出的分類法將生物分成六界:病毒界、原核生物界、原生生物界、真菌界、植物界和動物界。不難看出微生物在六界中佔了四界,因此微生物在自然界中的重要地位是顯而易見的,其研究的對象也是十分廣泛而豐富的。 它的生命形式詳細分為以下內容:微生物是一切肉眼看不見或看不清楚其個體的所有生物的總體,是形體微小,結
構簡單,分類地位低等的所有生物的總稱。
微生物具有以下五個共性:體積小,表面積大;吸收多,轉化快;生長旺,繁殖
快;適應性強,易變異;分布廣,種類多——這五大共性決定了微生物生命形式
的多樣性,主要表現在以下幾方面:
一、 微生物生活環境和種類的多樣性
地球上,除了火山中心區域外,從土壤圈、水圈、大氣圈直至岩石圈,到處都有
微生物的蹤跡。在動植物體內、土壤、河流、空氣、平原、高山、深海、冰川、
海底淤泥、鹽湖、沙漠、油井、地層下以及酸性礦水中,都有微生物生活著。甚
至在極其惡劣的環境中也可找到微生物,如萬米高空中,萬米海底,數百米岩石
中均有微生物生存。
微生物能如此強的適應環境,原因主要有如下幾點:首先是微生物個體小,比面
積大,與外界環境接觸面積大,因而有利於微生物個體吸收營養、排泄廢物,導
致代謝作用迅速,活動力強。微生物細胞與環境直接接觸,所以易受環境影響,
同時通過他們的活動又能改變他們所處的環境。其次,微生物因生殖率大和世代
時間短,必然能在較短時間內建成大的群體,而群體大和世代短,在一定時間內
將產生較多的突變體,有利於適應變化劇烈的新環境,抵抗不適合的以及極端的
條件,並能在不同環境中生長繁殖。
目前發現的微生物物種共有10萬種,隨著分離、培養方法的改進和研究工作的深
入,微生物的新物種、新屬、新科甚至新目、新綱屢見不鮮。這不但在生理類型
獨特、進化地位較低的種類中常見,就是最早發現的較大的微生物——真菌,至
今還以每年約1500個新種不斷地遞增著。可以相信,隨著人類的認識和研究工作
的深入,總有一天微生物的總數會超過動植物的總和。
二、 微生物形態、結構的多樣性
微生物的形態、結構多種多樣。從有無細胞及細胞組成可將微生物分為三大類:
原核生物、真核生物和病毒。
(一)、原核生物
原核生物包括細菌、防線菌、衣原體、支原體、立克次氏體和藍細菌。這里以細
菌為代表說明說明原核生物形態結構的多樣性:
1、細胞壁
原核生物經過革蘭氏染色,可分為革蘭氏陽性菌和革蘭氏陰性菌。放線菌屬於革
蘭氏陽性菌,衣原體、支原體、立克次氏體屬於革蘭氏陰性菌,細菌一部分屬於
革蘭氏陽性菌,一部分屬於革蘭氏陰性菌。革蘭氏染色反映的是細胞壁結構的差
異。
革蘭氏陽性菌(以金黃色葡萄球菌為例)細胞壁主要由肽聚糖和磷壁酸組成,其
中肽聚糖是細菌特有的成分,而磷壁酸則是革蘭氏陽性菌所特有。
革蘭氏陽性菌的細胞壁中的肽聚糖分子是由小分子單體聚合而成,小分子單體有
三個組成部分:a、雙糖單位:N—乙醯葡萄糖胺與N—乙醯胞壁酸通過β—1,4糖
苷鍵相連而成。b、N—乙醯胞壁酸在乳酸位置上連接的四個氨基酸(L—丙氨酸→
D—谷氨酸→L—賴氨酸→D—丙氨酸)形成的短肽尾。 c、肽鏈間經甘氨酸五肽作
「肽橋」交聯,形成網格狀結構。(甘氨酸五肽一端的—NH2與一肽聚糖分子肽尾
的D—丙氨酸上的—COOH形成肽鍵,另一端的—COOH與下一肽聚糖分子肽尾的L—
賴氨酸上的—NH2形成肽鍵,從而形成交聯)
革蘭氏陽性菌的細胞壁中,有40個肽聚糖分子,細胞壁可厚達80mm。
革蘭氏陽性菌細胞壁中的磷壁酸主要是作為基質填充於肽聚糖網格內。主要包括
兩類:壁磷壁酸(與肽聚糖分子共價結合)、膜磷壁酸(與細胞膜上的磷脂共價
結合)。
革蘭氏陰性菌(以大腸桿菌為例)的細胞壁主要是由肽聚糖和脂多糖(LPS)組成
。其中脂多糖為革蘭氏陰性菌特有。
革蘭氏陰性菌細胞壁中的肽聚糖含量僅佔10%左右,由1—2層網狀分子組成,厚度
僅為2—3nm。它的結構與革蘭氏陽性菌中的肽聚糖基本一致,差別僅是:肽尾的
第三個氨基酸為內消二氨基酸庚二酸(m—DAP);沒有特殊肽橋,而是由一肽聚
糖分子肽尾的D—丙氨酸直接與另一肽聚糖分子的m—DAP直接相連。
革蘭氏陰性菌細胞壁中的脂多糖主要集中於細胞壁外層,較厚。LPS主要由「O」
特異側鏈(「O」抗原側鏈),核心多糖及類脂A組成。「O」特異側鏈中4個單糖
構成了抗原決定簇,決定菌體細胞抗原性。類脂A是決定LPS內毒素分子的毒性部
分,決定致病菌的致病性。
革蘭氏陰性菌細胞壁外層中還有許多蛋白質,主要有:基質蛋白、外壁蛋白、脂
蛋白等。
2、細胞膜
細胞壁的內側是細胞膜,它是磷脂外側緊貼細菌細胞壁,而內側包圍細胞質的一
層柔軟而富有彈性的半透性薄膜。它是劃分細胞內外環境的界限膜,使細菌細胞
有個穩定的內環境。在細菌細胞與環境進行物質交換、能量交換、信息傳遞過程
中起決定性作用。
細菌細胞膜的結構有如下幾個特點:磷脂雙分子層構成膜的基本骨架;磷脂分子
多種運動方式使膜呈現流動性;膜蛋白無規則的以不同深度鑲嵌在膜磷脂分子中
;膜蛋白,磷脂的種類和數量隨細菌生理狀態而變化。細菌細胞膜有如下功能:
抑制細胞內外物質交換和運輸;壁多糖和莢膜等大分子物質合成場所;氧化磷酸
化或光合磷酸化產能基地;鞭毛著生點並提供運動所需能量。
有些細菌細胞膜內褶特異形成一種管狀、層狀或囊狀的結構,一般位於細胞分裂
部位,取名中體。中體可促進細胞間隔形成,有利於細胞分裂。它是細菌DNA復制
的部位。
3、核質體和質粒
核質體是細菌等原核生物特有的無核膜、核仁,無固定形態的原始核,是原核生
物與真核生物的主要區別。核質體是DNA性質的,是細菌所有遺傳信息的載體。細
菌DNA帶很多負電荷,被鎂離子、有機鹼中和,而真核生物染色體DNA可備組蛋白
、魚精蛋白等鹼性蛋白中和,這是原核生物與真核生物DNA的又一區別。
細菌還具有核外遺傳物質——質粒。質粒具有如下生物學特性:它是小的環狀DN
A,鹼基對約是核質體的2-3%;可獨立復制而不受DNA復制的影響,一個細菌細胞
內可有幾種不同質粒,每種質粒可有一個或多個拷貝,穩定遺傳;質粒可獨立存
在,也可附加在細菌染色體上,不同種質粒,可實現基因重組;有些質粒可在細
胞間轉移;質粒往往攜帶某些特殊遺傳信息表現出特殊形狀;失去質粒不影響細
菌細胞的生命活動。
4、細胞質及其內含物
細胞質是指有膜包圍著的除核質體以外的透明,膠狀,顆粒狀物質,總稱細胞質
。其內含物主要包括:
核糖體,是蛋白質合成的場所,沉降系數為80s。
載色體,質膜內線形成囊狀載色體,屬內膜系統。是光合細菌光合作用的場所。

羧化體,在化能自養細菌中常發現由膜內陷包裹形成的羧化體。是將CO2還原成糖
的場所。
氣泡,水生,無鞭毛的光合細菌細胞內所含眾多充滿氣體的小泡囊,由蛋白質膜
包圍而成。
5、 菌細胞的特殊結構
莢膜,某些細菌細胞壁外包裹的一層膠狀結構,統稱莢膜。莢膜的化學組成多是
胞外多糖類,少量蛋白質,常呈粘稠狀。
鞭毛,某些細菌在體表長出的波曲的長絲狀物,一般球菌無鞭毛,桿菌多有一至
數十根鞭毛,孤菌,螺旋菌一般皆有鞭毛,鞭毛長度為菌細胞數倍。
菌毛,革蘭氏陰性菌體表的一種纖細、中空、外直、數量多的蛋白質附屬物,功
能是使菌體細胞粘連在宿主各器官表面。
性菌毛,F因子編碼性菌毛,比菌毛稍長,細菌結合時靠性菌毛形成中空管或接合
橋而傳遞DNA片段。多見於革蘭氏陰性菌。
芽孢,某些細菌在生長發育後期,在營養體細胞內形成一個圓形或橢圓型抗逆休
眠體,叫芽孢或內生孢子。
6、 形態
細菌形態基本上分為球狀、桿狀、和螺旋狀三大類。球菌按其相互連接方式又可
分為單球菌、雙球菌、四聯球菌、八疊球菌、鏈球菌和葡萄球菌等。桿菌形態較
復雜,常有短桿菌、棒桿菌、梭狀桿菌、分枝菌等。按其排列方式則有鏈狀、柵
狀、「八」字狀以及有鞘衣的絲狀等。螺旋菌一般可分為弧菌(螺旋不滿一環)
和螺菌(滿2-6環的小型、堅硬的螺旋狀細菌)。
(二)真核生物
凡是細胞核具有核膜、能進行有絲分裂、細胞質中存在線粒體或同時存在葉綠體
等細胞器的微小生物,就稱真核微生物。這里以真菌中的酵母菌和黴菌為例說明
真核生物形態結構的多樣性:
1、酵母菌
酵母菌在自然界分布很廣,主要生長在偏酸性的含糖環境中,例如,在水果、蔬
菜、蜜餞的表面和在果園土壤中最為常見。
酵母菌的形態通常有球狀、卵圓狀、柱狀或香腸狀等多種,當他們進行一系列的
芽殖後,如果長大的子細胞與母細胞並不立即分離,其間僅以極小的面積相連,
這種節狀的細胞串就稱假菌絲;反之稱真菌絲。
酵母菌細胞結構如下:
細胞壁,主要分三層:外層為甘露聚糖,內層為葡聚糖,中間夾有一層蛋白質分
子。
細胞膜,也是一種三層結構,主要成分為:蛋白質、類脂、和少量糖類。細胞膜
是由上下兩層磷脂分子以及鑲嵌在其間的緇醇和蛋白質分子所組成的。其功能主
要有:調節細胞外溶質運送到細胞內的滲透屏障;細胞壁等大分子成分的生物合
成和裝配基地;部分酶的合成和作用場所。
細胞核,酵母菌具有用多孔核膜包裹起來的定型細胞核——真核。核膜是一種雙
層單位膜,其上存在著大量直徑為40—70nm的核孔,用以增大核內外的物質交換

酵母菌其他細胞結構包括液泡、質粒(「2μm」質粒)、核糖體(沉降系數為80
s)、線粒體(雙層膜構成的產能細胞器,能量代謝的場所)……
2、黴菌
黴菌菌體由分枝或不分枝的菌絲構成,許多菌絲交織在一起,稱為菌絲體。菌絲
體白色,無隔膜,單細胞,多核,氣生性強,交織成疏鬆的霧狀菌落。
黴菌菌絲的細胞結構和化學組成如下:
細胞壁,少數低等黴菌細胞壁由纖維素組成,大部分高等黴菌細胞壁由幾丁質組
成。
內質網,由膜形成的內膜系統,存在於原生質內,是細胞中各物質運送的一種循
環系統。
膜邊體,某些真菌菌絲細胞中的一種特殊的微網結構,形狀和位置類似細菌中體
,內含水解酶或與細胞壁合成有關。
菌絲隔膜與隔膜孔,有隔膜菌絲雖是多細胞,但隔膜孔使臨近細胞物質相通,使
細胞功能基本一致。
菌絲體,可分為營養菌絲體(分布於營養基質內,吸取營養的菌絲體)和氣生菌
絲體。營養菌絲體可特化為假根、吸器、附著胞、菌核、菌環和菌網;氣生菌絲
體可特化為各種孢子的子實體。
(三)、非細胞生物
非細胞生物是指一類無細胞結構,無酶體系,無代謝機制的生物,它包括病毒(
即「真病毒」)和亞病毒兩大類。亞病毒又分為類病毒、擬病毒和月元 病毒。
下面詳細介紹它們的形態、結構及化學組成。
1、 病毒
病毒有桿狀、球狀、蝌蚪狀、少數線狀。由蛋白質構成衣殼(蛋白質亞基構成衣
殼粒),由一種核酸(DNA或RNA)、病毒基因組構成核心。包括螺旋病毒、腺病
毒、復合對成病毒、有包膜(囊膜)病毒。在某些感染病毒的宿主細胞內,大量
的病毒粒子聚在一起並使宿主細胞發生病變,出現光學顯微鏡下可見的大小,形
態和數量不同的小體稱包涵體。
2、 噬菌體
噬菌體是細菌的病毒,它的繁殖可分為五個階段:吸附(噬菌體特異性吸附在細
菌表面受體)、侵入(噬菌體遺傳物質進入細菌細胞)、增殖(核酸復制與蛋白
質合成)、成熟(核酸與蛋白質衣殼組裝成完整的噬菌體)、釋放。噬菌體可分
為烈性噬菌體(侵入宿主細胞後,立即進入復制裂解期,導致宿主細胞裂解釋放
子代噬菌體)和溫和噬菌體(侵染宿主細胞後,不立即進入裂解循環,其遺傳 物
質DNA整合進細胞染色體基因組,並穩定遺傳;但在誘導條件下,其遺傳物質DNA
離開宿主基因組,立即進入裂解周期,宿主細胞裂解)。
3、類病毒
類病毒是當今所知道的最小的,只含RNA一種成分,專性細胞內寄生的分子生物。
類似DNA雙股螺旋的Viroid RNA二級結構進入核內,以此為模板復制,利用宿主
細胞的RNA聚合酶。類病毒只有親染性RNA,無衣殼蛋白質,為單鏈共價閉環形的
核酸分子。
4、擬病毒
擬病毒侵染的是植物病毒,擬病毒在植物病毒體內,可影響其復制數量,在宿主
上的症狀和反應程度。擬病毒是依賴於病毒基因組才能復制的包於病毒衣殼內的
小分子RNA。
5、 月元 病毒
它是一類侵染動物並在宿主細胞體內復制的無免疫性的小分子疏水蛋白質,簡稱
蛋白質侵染因子。
三、 微生物生殖方式的多樣性
細菌、立克次氏體、支原體、衣原體一般以二分裂法繁殖; 放線菌以橫割分裂形
成的無性孢子進行繁殖,橫割分裂可通過兩種途徑實現:1、細胞膜內陷,並由外
向內逐漸收縮,最後形成一個完整的橫膈膜。通過這種方式可把孢子絲分割成許
多分生孢子。2、細胞壁和細胞膜同時內陷,並逐步向內縊縮,最終將孢子縊裂成
一串分生孢子。
酵母菌的無性繁殖方式有芽殖、裂殖、擲孢子、後垣孢子,其有性繁殖則形成子
囊,內形成四個子囊孢子(單倍體);黴菌以孢子進行繁殖,其無性孢子有游動
孢子(單倍體、內生、有鞭毛、如水生真菌)、孢囊孢子(單倍體、內生、水生
型有鞭毛、如根霉)、分生孢子(單倍體、外生、如青麴黴)節孢子(單倍體,
外生、菌絲體斷裂而成、如白地霉),有性孢子有卵孢子(雙倍體、內生、一到
幾個、厚壁、休眠)、接合孢子(雙倍體、內生、一個、厚壁休眠如根霉、毛霉
)、子囊孢子(單倍體、內生、一般八個、如子囊菌)、 擔孢子(單倍體、外生
、四個、長在擔子上、如擔子菌)。

⑵ 微生物有哪五大共性試分析五大共性的理論及實踐意義。

1.什麼是微生物?它包括哪些類群?
答:微生物是一切肉眼看不見或看不清的微小生物的總稱。包括:
①原核類的細菌、放線菌、藍細菌、支原體、立克次氏體和衣原體; ②真核類的真菌、原生動物、和顯微藻類; ③屬於非細胞類的病毒和亞病毒.
2.人類遲至19 世紀才真正認識微生物,其中主要克服了哪些重大障礙? 答:①顯微鏡的發明,②滅菌技術的運用,③純種分離技術,④培養技術。 3.簡述微生物生物學發展史上的5 個時期的特點和代表人物.
答:史前期(約8000 年前—1676),各國勞動人民,①未見細菌等微生物的個體;②憑實踐經驗利用微生物是有益活進行釀酒、發面、制醬、娘醋、漚肥、輪作、治病等)
初創期(1676—1861 年),列文虎克,①自製單式顯微鏡,觀察到細菌等微生物的個體;②出於個人愛好對一些微生物進行形態描述;
奠基期(1861—1897年),巴斯德,①微生物學開始建立;②創立了一整套獨特的微生物學基本研究方法;③開始運用「實踐——理論——實踐」的思想方法開展研究;④建立了許多應用性分支學科;⑤進入尋找人類動物病原菌的黃金時期;
發展期(1897—1953年),e.buchner,①對無細胞酵母菌「酒化酶」進行生化研究;②發現微生物的代謝統一性;③普通微生物學開始形成;④開展廣泛尋找微生物的有益代謝產物;⑤青黴素的發現推動了微生物工業化培養技術的猛進;
成熟期(1953—至今)j.watson 和f.crick,①廣泛運用分子生物學理論好現代研究方法,深刻揭示微生物的各種生命活動規律;②以基因工程為主導,把傳統的工業發酵提高到發酵工程新水平;③大量理論性、交叉性、應用性和實驗性分支學科飛速發展;④微生物學的基礎理論和獨特實驗技術推動了生命科學個領域飛速發展;⑤微生物基因組的研究促進了生物信息學時代的到來。 4.試述微生物與當代人類實踐的重要關系。
5.微生物對生命科學基礎理論的研究有和重大貢獻?為什麼能發揮這種作用?
答:微生物由於其「五大共性」加上培養條件簡便,因此是生命科學工作者在研究基礎理論問題時最樂於選用的研究對象。歷史上自然發生說的否定,糖酵解機制的認識,基因與酶關系的發現,突變本質的闡明,核酸是一切生物遺傳變異的物質基礎的證實,操縱子學說的提出,遺傳密碼的揭示,基因工程的開創,pcr技術的建立,真核細胞內共生學說的提出,以及近年來生物三域理論的創建等,都是因選用微生物作為研究對象而結出的碩果。為此,大量研究者還獲得了諾貝爾獎的殊榮。微生物還是代表當代生物學最高峰的分子生物學三大來源之一。在經典遺傳學的發展過程中,由於先驅者們意識到微生物具有繁殖周期短、培養條件簡單、表型性狀豐富和多數是單倍體等種種特別適合作遺傳學研究對象的優點,紛紛選用粗糙脈孢菌,大腸桿菌,釀酒酵母和t 系噬菌體作研究對象,很快揭示了許多遺傳變異的規律,並使經典遺傳學迅速發展成為分子遺傳學。從1970 年代起,由於微生物既可以作為外源基因供體和基因載體,並可作為基因受體菌等的優點,加上又是基因工程操作中的各種「工具酶」的提供者,故迅速成為基因工程中的主角。由於小體積大面積系統的微生物在體制和培養等方面的優越性,還促進了高等動、植物的組織培養和細胞
培養技術的發展,這種「微生物化」的高等動、植物單細胞或細胞集團,也獲得了原來僅屬於微生物所有的優越體制,從而可以十分方便地在試管和培養皿中進行研究,並能在發酵罐或其他生物反應器中進行大規模培養和產生有益代謝產物。此外,這一趨勢還是原來局限於微生物實驗室使用的一整套獨特的研究方法、技術,急劇向生命科學和生物工程各領域發生橫向擴散,從而對整個生命科學的發展,作出了方法學上的貢獻。
6.微生物有哪五大共性?其中最基本的是哪一個?為什麼?
答:①.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.分布廣,種類多。其中,體積小面積大最基本,因為一個小體積大面積系統,必然有一個巨大的營養物質吸收面、代謝廢物的排泄面和環境信息的交換面,並由此而產生其餘4 個共性。 7.討論五大共性對人類的利弊。
答:①.「吸收多,轉化快」為高速生長繁殖和合成大量代謝產物提供了充分的物質基礎,從而使微生物能在自然界和人類實踐中更好地發揮其超小型「活的化工廠」的作用。②.「生長旺盛,繁殖快」在發酵工業中具有重要的實踐意義,主要體現在它的生產效率高、發酵周期短上;且若是一些危害人、畜和農作物的病原微生物或會使物品霉腐變質的有害微生物,它們的這一特性就會給人類帶來極大的損失或禍害。③「適應強,易變異」,有益的變異可為人類創造巨大的經濟和社會效益;有害的變異使原本已得到控制的相應傳染病變得無葯可治,進而各種優良菌種產生性狀的退化則會使生產無法正常維持。④「分布廣,種類多」,可以到處傳播以至達到「無孔不入」的地步,只要條件合適,它們就可「隨遇而安」,為人類在新世紀中進一步開發利用微生物資源提供了無限廣闊的前景。 8.試述微生物的多樣性。
答:①.物種的多樣性,②.生理代謝類型的多樣性,③.代謝產物的多樣性,④遺傳基因的多樣性,⑤生態類型的多樣性.
9.什麼是微生物學?學習微生物學的任務是什麼?
答:微生物學是一門在細胞、分子或群體水平上研究微生物的形態構造、生理代謝、遺傳變異、生態分布和分類進化等生命活動基本規律,並將其應用於工業發酵、醫葯衛生、生物工程和環境保護等實踐領域的科學,其根本任務是發掘、利用、改善和保護有益微生物,控制、消滅或改造有害微生物,為人類社會的進步服務。

⑶ 病毒、細菌、微生物,有什麼共性各自的特徵是什麼

這問得有些怪,病毒與細菌都屬於微生物,微生物都是結構簡單、體積微小的一類生物。
病毒為非細胞型微生物,只含一種類型的核酸,體積微小,以納米為測量單位,能通過濾菌器,嚴格活細胞內寄生,對抗生素不敏感。
細菌為原核細胞型微生物,含兩種類型核酸,體積微小,以微米為測量單位,不能通過濾菌器,大多能獨立生活,對抗生素敏感。

⑷ 微生物是什麼,具有同其它生物什麼的共同特徵

微生物是包括細菌、病毒、真菌以及一些小型的原生生物、顯微藻類等在內的一大類生物群體,它個體微小,卻與人類生活關系密切。涵蓋了有益有害的眾多種類,廣泛涉及健康、食品、醫葯、工農業、環保等諸多領域。
至於共同特徵1.除病毒外一切微生物的基本結構單位都是細胞
2.新陳代謝
3.應激性
4.生長與發育
5.生殖
6.遺傳與變異

⑸ 微生物有哪五大共性其中最基本的是哪一個為什麼

1、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、分布廣、種類多.

最重要的是1.正是因為微生物體積小,比表面積大,才決定了後面的各個共性.

⑹ 各種微生物的共同特徵是什麼

微生物作為生物,具有與一切生物的共同點,即遺傳信息都是由DNA鏈上的基因所攜帶,除少數特例外,其復制、表達與調控都遵循中心法則;初級代謝途徑如蛋白質、核酸、多糖、脂肪酸等大分子物的合成途徑基本相同;微生物的能量代謝都以ATP作為能量載體。 微生物作為生物的一大類,除了與其他生物共有的特點外,還具有其本身的特點: ①個體最小,比面值最大。一般微生物以微米表示其大小,病毒用納米表示大小。比面值是指面積與體積的比值,假設人的比面值為1,則大腸桿菌是300 000。比面積大有利於物質交換和能量、信息的交換。 ②結構簡單。微生物以單細胞、簡單多細胞或無細胞形式存在。 ③代謝活躍。微生物的代謝方式多樣,吸收、轉化物質速度極快。生物界的普遍規律是某生物個體越小,其單位體重消耗的食物越多,如3g地鼠每天消耗與體重等重的糧食,而大腸桿菌每小時消耗2 000倍於體重的糖。 ④代謝基質寬。從無機物到有機物;從無毒物到有毒物;從結構簡單到結構復雜的物質,微生物都能利用和降解。 ⑤繁殖最快。大腸桿菌在適宜條件下,每24h可分裂80次,即增殖數為1.2x1024。 ⑥容易變異。其自然變異頻率可達10—『」一10—5,但因繁殖快,數量多,與外界環境直接接觸,因而在短時間內可出現大量變異的後代,如流感病毒。 ⑦種類繁多。目前已確定的微生物種類有10s以上,每年仍以幾百上千的新種在被發現, 目前所了解的微生物種類僅僅為自然界中的0.1%~1%。 ⑧數量巨大。每克土壤含幾億細菌;人體的腸道中始終寄居著100~400種微生物,為腸道正常菌叢,總數可達100萬億。 ⑨分布廣泛。如萬米深海的硫細菌;85km高空的微生物;地層下128m和427m的沉積岩中的細菌。 另外,微生物還具有抗性最強、休眠最長、起源最早、發現最晚等特點。 由於微生物本身的生物學特性和獨特的研究方法,微生物已經成為現代生命科學在分子水平、基因水平、基因組水平和後基因組水平研究的基本對象和良好工具。微生物和微生物學的理論與研究技術正在被廣泛應用於其他生命科學的研究中,推動著生命科學的日新月異,直接和間接地推動著人類文明的快速發展。現代生命科學的許多前沿成果大多來自於對微生物的研究。

⑺ 微生物有哪些特徵,分析微生物與人類的關系

微生物的5大共性:
1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分布廣,種類多
與人類的關系可以參考網路
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。

⑻ 名詞解釋一下微生物、五大共性、種、克隆、菌苔

1.微生物: 微生物是形體微小、單細胞或個體結構簡單的多細胞、甚或無細胞結構,用肉眼看不見或看不清的低等生物的總稱。
2.五大共性:①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分布廣,種類多。
3.種:種是最基本的分類單位,它是一大群表型特徵高度相似,親緣關系極其相近,與同屬內其它種有著明顯差異的菌株的總稱。
4.克隆:若菌落是由一個單細胞發展而來的,則它就是一個純種細胞群或克隆。
5.菌苔 將一純種細菌的大量細胞密集地劃線接種到培養基(斜面的)上,在一定條件下培養,每個細胞長成的菌落相互連接成一片即成菌台。特徵描述與菌落相同

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