❶ 微生物千姿百態,它們對人體有哪些影響還可以有哪些用處
微生物是包含細菌,病毒感染,細菌及其一些中小型的生物,顯微鏡藻類植物等以內的大類微生物。微生物遍布在大自然中,從嚴寒的北極到炙熱的地球赤道,從三千米深的地球內部到210000米高空均有遍及。
伴隨著醫學臨床研究進到分子結構水準,大家對遺傳基因,遺傳信息等專業名詞也日漸了解。大家了解到,是遺傳信息決策了生物體具備的生命特徵,包含外界形狀及其從業的生命活動這些,而生物體的基因恰好是這種遺傳信息的病毒攜帶者。因而表明生物體基因帶上的遺傳信息,將極大有利於揭露生命起源和奧秘。
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❷ 微生物對人有利有哪些方面
(1)對人體健康有益的微生物也叫益生菌,包括酸奶中的乳酸鏈球菌、乳酸桿菌、雙歧桿菌等,還有幫助消化的酵母菌。(2)工業和醫葯領域,一些微生物可以為人類生產很多產品,比如生產醫葯,釀酒,生產食品添加劑:檸檬酸、味精、乳酸等。(3)環境保護領域,微生物可以降解或轉化污染物。(4)農業領域,微生物肥料和微生物農葯是發展綠色農業必不可少的農資,益生菌也可以添加到飼料里,用於畜禽養殖。(5)微生物在生物能源領域中也有很大的用處,如:生產燃料乙醇、沼氣、氫氣等。
❸ 什麼是微生物微生物的作用是什麼
現代定義:微生物是一切肉眼看不見或看不清的微小生物 形體微小,結構簡單,通常要用光學顯微鏡和電子顯微鏡才能看清楚的生物,統稱為微生物。
微生物的作用:在生物圈內的物質循環過程中,以異樣型微生物為主的分解者,在有機物的礦質化過程中有著不可替代的作用,它於生產者一起共同推動著生物內的物質循環,使生態系統保持平衡.例如,在碳素循環中,地球上 90% 的 co 2 是由微生物的生命活動產生的;在氮素循環中,固氮作用、氨化作用、硝化作用、反硝化作用都有微生物的活動;在磷和硫的循環中同樣也需要各種微生物的活動.
❹ 微生物有什麼作用
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。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能含有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。 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中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。 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。 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。
❺ 微生物細胞對生命體的意義
細胞是生物的基本結構單位
一切生物都由細胞和細胞構成的。從最小的變形蟲和細菌到最大的鯨和紅杉都是由細胞組成的。最簡單的低等生物單細胞生物僅由一個細胞組成,復雜的高等生物一般由數以萬億計的細胞組成。病毒是非細胞形態的有機體,但病毒不能獨立生存,不是獨立的生物體。從生命的層次上看,細胞是具有完整生命力的最簡單的物質集合形式,即細胞是構成生物體的最基本的單位。細胞學說在生命的多樣性的背後首先是找到了生命在構造上的共性。
細胞是生物的基本功能單位
細胞是一個獨立有序的、能夠進行自我調控的結構與功能體系。每一個細胞都具有一整套完整的裝置以滿足自身代謝的需要。單細胞生物能夠獨立地進行全部的生命活動。在多細胞生物中,盡管每一個細胞的功能受到整體的協調與控制,但每一個細胞都是一個獨立的、自我控制的、高度有序的代謝系統,有相對獨立的生命活動,各種組織都是以細胞為基本單位來執行特定的功能,整個機體的新陳代謝活動都是以細胞為單位協調地進行的。
只要具備合適的生存條件,每一個分離的細胞都可以在體外生長繁殖,表現出生命的特徵。所以細胞是生命活動的基本功能單位。
細胞是有機體生長發育的基本單位
新的細胞必須經過已存在的細胞的分裂而產生,每一個生命體都是從一個細胞生長發育而來的,不論是簡單的單細胞生物還是復雜的多細胞生物,其生長和發育可以部分地通過細胞體積的增加來實現,但細胞體積不可能無限地增加,因此多細胞生物的生長主要是通過細胞分裂、增加細胞數量並伴隨細胞的分化來實現的。細胞是生物生長發育的基本實體。一個多細胞生物即使已經完成了組織的分化和個體的發育,即完全長大後,仍然需要細胞分裂的過程。這種分裂生成的新細胞可用來替代不斷衰老和死亡的細胞,維持細胞的新陳代謝,或用於生物組織損傷的修復。
對於像「胚胎是如何生長的」、「動物的器官是如何形成的」這樣一些生物體個體發育的問題,人類思考已久。有一種學說「預成論」,曾經統治人的思想一百多年。「預成論」認為動物的肢體和器官在胚胎發育的過程中是一個預成構造在機械地放大。在胡克觀察到細胞壁後不久,竟然有人宣布在顯微鏡下看到了精子里有預成的微型人。一切生物都是由胚種產生的,而這些胚種是宇宙中原來就存在的。「上帝創世說」給生物發育問題蒙上了一層神秘的面紗。
細胞學說的建立首次科學地觸及了生命運動的過程。細胞學說把細胞運動與生物發育和胚胎生長相聯系,把細胞的形成生物生長發育的普遍原則。細胞學與胚胎學的研究結合起來,證明了在發育過程中細胞本身可以復制,這就是細胞分裂。卵和精子原本也是簡單的細胞,胚胎發育過程就是細胞分裂分化的過程。病變細胞(比如癌細胞)是由正常細胞變化來的,所以「細胞來自細胞」。
細胞是生物體的完整遺傳單位
在多細胞生物體中,盡管數目眾多的各種細胞形態和功能各不相同,但它們又都是由同一個受精卵分裂和分化而來的,因而這個生命體中的每一個細胞都具有這個生命體的全部遺傳信息,因為在細胞的中心細胞核中「存在著生命的本質」——遺傳信息。
圖12、形狀大小各異的細胞
植物的生殖細胞和體細胞都具有遺傳的全能性,單個細胞都可以在合適的條件下誘導發育為完整的植物個體。在高等動物體內,卵細胞無疑具有遺傳的全能性,而體細胞也具有這一生命體的全部遺傳信息,經過一定的操作,例如運用細胞核移植的方法,也可以使單個的體細胞表現出遺傳上的全能性。所以細胞是遺傳的基本單位。
細胞是最小的生命單位
細胞結構完整性的任何破壞都會導致細胞生命特徵的喪失和細胞的死亡。比如從細胞分離出的任何結構,即使是保存完好的細胞核或是含有遺傳信息、具有相對獨立性的線粒體和葉綠體,都不能在細胞外作為生命活動的單位而獨立生存。細胞才是生命活動的最小單位,只有完整的細胞結構才能保證細胞具有生命的各種基本特徵,使其能獨立自主、協調有序地進行各種生命活動。
細胞學說不僅是生物體構成的學說,也是生物體繁殖和生長發育的學說以及生命活動的學說。一切生物都由細胞構成,這些細胞又按照同樣的規律形成和生長。面對多樣性的生命世界,細胞學說宣布:生命的共同基礎是細胞,就像原子是化學現象的共同基礎一樣。19世紀人們開始把構成細胞的物質叫原生質,人們為在多樣的自然物體和自然現象背後找到統一的、共同的東西而欣喜,因為每一次自然界本質和規律的發現都是一種統一的、共同的東西的發現,都是科學的進步,當然這也是科學的任務。為此曾有人自豪地說,「我能把我的祖先一直追溯到原生質的初始原子小球」。
❻ 微生物對人有什麼好處
有益菌對人體起著保衛作用,可抑制有害菌的生長,抵抗病原菌的侵襲,合成人體需要的B族維生素,產生在機酸,刺激腸壁蠕動促進排便,防止便秘。抑制腸道中的腐敗,凈化腸道環境,分解有毒致癌物質,提高機體免疫功能,降低血液膽固醇以及延緩衰老等。
人體腸道中含有很多種微生物,其中主要有大腸桿菌、產氣桿菌、變形菌、糞產鹼菌、產氣莢膜梭菌、乳酸桿菌和螺旋體等。人體為這些微生物提供了良好的棲息場所,而這些細菌生活在腸道中能合成核黃素、維生素 B12 維生素 K 等多種維生素以及氨基酸以供人體吸收利用。
❼ 微生物的作用(益處)
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。
❽ 微生物對人類有哪些幫助和危害
一些菌類(例如酵母菌,乳酸菌)是人類生活的幫手,可以幫助人們獲得許多新的食物和葯品;有些病毒也是人類的恩人,一些病毒有極強的抗菌性和殺菌的作用,可以用來做殺菌。但有極少數的細菌、真菌、病毒是對人類有害的,例如艾滋病毒,乙肝病毒,大腸桿菌等都是人類的致病微生物。
❾ 微生物在生物圈中有什麼作用
微生物在生物圈中有什麼作用
現代定義:微生物是一切肉眼看不見或看不清的微小生物 形體微小,結構簡單,通常要用光學顯微鏡和電子顯微鏡才能看清楚的生物,統稱為微生物。
微生物的作用:在生物圈內的物質循環過程中,以異樣型微生物為主的分解者,在有機物的礦質化過程中有著不可替代的作用,它於生產者一起共同推動著生物內的物質循環,使生態系統保持平衡.例如,在碳素循環中,地球上 90% 的 co 2 是由微生物的生命活動產生的;在氮素循環中,固氮作用、氨化作用、硝化作用、反硝化作用都有微生物的活動;在磷和硫的循環中同樣也需要各種微生物的活動.
❿ 微生物對人體有什麼好處
有益微生物群是指將具有不同性質和功能的微生物群(光合細菌、乳酸菌、酵母菌、發酵菌系的絲狀菌及革蘭氏陽性放線菌)在同一種液體中培養而成的新型復合微生物制劑。 在人體上的功效已見在消化系統(肝、膽、肝腹水,胃腸炎症及潰瘍,便秘,腹瀉等)、循環系統(高低血壓、血管硬化、冠心病等)、呼吸系統(氣管炎、肺氣腫、哮喘、咽炎、喉干口苦等)、糖尿病、婦科炎症(內服外用)、多數癌症(包括正在放療或化療者)、風濕病、神經衰弱,失眠,膠原病(包括類風濕病)、消除皮膚斑痕(雀斑、老年斑等,內服外擦)、花粉病、灰指甲等均有奇效。 飲用這種生物液後的一般變化是大便通暢、改善大便氣味(註:極少數人會出現拉肚和腹脹屁多,這是有益微生物群改善腸胃系統後的正常反應,胃病患者飲用後馬上有胃部發熱等亦屬正常反應)、食慾好、睡眠好、精力充沛、不易感冒、血壓高低的人都趨向正常,有病的人病情明顯緩解,有的很快痊癒,有很多病例竟是病越重,效果越明顯。