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微生物有哪些特點在環境中的作用

發布時間:2022-07-03 04:05:05

微生物有哪些特點這些特點在環境領域內具有什麼意義

1、個體小、種類繁多;
2、分布廣、代謝類型多樣;
3、繁殖快、代謝強度大(微生物表面積大,與物質接觸、交換上強度大);
4、數量多;
5、易變異.

② 微生物在環境保護中的作用

1、微生物是自然界最重要的分解者,對維持生態平衡重的物質循環、分解生物遺體有極為重要的作用.
2、一些自養微生物,如藍藻,還有一些浮游微生物,是食物鏈的起始端.
3、有些微生物可以分解有毒物質,對污水處理、自然界自凈作用有很重要的意義.
4、迄今為止,能夠分解石油等烴類有機物的只有微生物,對處理石油污染有很重要的作用.
5、在一些沒有陽光的地方,自養微生物是整個生態鏈的基礎.如海底熱液孔生態中的硫細菌.
7、能夠致病的微生物能夠控制它們的寄主的數量,甚至影響寄主的進化方向,對整個生態平衡有很重要的作用.
8、一些動物和植物都有共生微生物,如果缺少這些微生物,它們的生長就會受到不同程度的影響.如豆科植物和根瘤菌、地衣中的真菌.

③ 微生物有何特點有何作用

現代定義:微生物是一切肉眼看不見或看不清的微小生物,個體微小,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。微生物包括細菌、病毒、黴菌、酵母菌等。(但有些微生物是肉眼可以看見的,像屬於真菌的蘑菇、靈芝等。)微生物是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。根據存在的不同環境分為原核微生物、空間微生物、真菌微生物、酵母微生物、海洋微生物等。

五大共性
微生物體積小,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。 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。 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。 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。

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