发信人: cuvv()
整理人: k_xiaoyao(2001-01-18 10:56:26), 站内信件
|
微生物是一切肉眼看不见或看不清楚其个体的所有生物的总体，是形体微小，结
构简单，分类地位低等的所有生物的总称。
微生物具有以下五个共性：体积小，表面积大；吸收多，转化快；生长旺，繁殖
快；适应性强，易变异；分布广，种类多——这五大共性决定了微生物生命形式
的多样性，主要表现在以下几方面：
一、 微生物生活环境和种类的多样性
地球上，除了火山中心区域外，从土壤圈、水圈、大气圈直至岩石圈，到处都有
微生物的踪迹。在动植物体内、土壤、河流、空气、平原、高山、深海、冰川、
海底淤泥、盐湖、沙漠、油井、地层下以及酸性矿水中，都有微生物生活着。甚
至在极其恶劣的环境中也可找到微生物，如万米高空中，万米海底，数百米岩石
中均有微生物生存。
微生物能如此强的适应环境，原因主要有如下几点：首先是微生物个体小，比面
积大，与外界环境接触面积大，因而有利于微生物个体吸收营养、排泄废物，导
致代谢作用迅速，活动力强。微生物细胞与环境直接接触，所以易受环境影响，
同时通过他们的活动又能改变他们所处的环境。其次，微生物因生殖率大和世代
时间短，必然能在较短时间内建成大的群体，而群体大和世代短，在一定时间内
将产生较多的突变体，有利于适应变化剧烈的新环境，抵抗不适合的以及极端的
条件，并能在不同环境中生长繁殖。
目前发现的微生物物种共有10万种，随着分离、培养方法的改进和研究工作的深
入，微生物的新物种、新属、新科甚至新目、新纲屡见不鲜。这不但在生理类型
独特、进化地位较低的种类中常见，就是最早发现的较大的微生物——真菌，至
今还以每年约1500个新种不断地递增着。可以相信，随着人类的认识和研究工作
的深入，总有一天微生物的总数会超过动植物的总和。
二、 微生物形态、结构的多样性
微生物的形态、结构多种多样。从有无细胞及细胞组成可将微生物分为三大类：
原核生物、真核生物和病毒。
（一）、原核生物
原核生物包括细菌、防线菌、衣原体、支原体、立克次氏体和蓝细菌。这里以细
菌为代表说明说明原核生物形态结构的多样性：
1、细胞壁
原核生物经过革兰氏染色，可分为革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌。放线菌属于革
兰氏阳性菌，衣原体、支原体、立克次氏体属于革兰氏阴性菌，细菌一部分属于
革兰氏阳性菌，一部分属于革兰氏阴性菌。革兰氏染色反映的是细胞壁结构的差
异。
革兰氏阳性菌（以金黄色葡萄球菌为例）细胞壁主要由肽聚糖和磷壁酸组成，其
中肽聚糖是细菌特有的成分，而磷壁酸则是革兰氏阳性菌所特有。
革兰氏阳性菌的细胞壁中的肽聚糖分子是由小分子单体聚合而成，小分子单体有
三个组成部分：a、双糖单位：N—乙酰葡萄糖胺与N—乙酰胞壁酸通过β—1，4糖
苷键相连而成。b、N—乙酰胞壁酸在乳酸位置上连接的四个氨基酸（L—丙氨酸→
D—谷氨酸→L—赖氨酸→D—丙氨酸）形成的短肽尾。 c、肽链间经甘氨酸五肽作
“肽桥”交联，形成网格状结构。（甘氨酸五肽一端的—NH2与一肽聚糖分子肽尾
的D—丙氨酸上的—COOH形成肽键，另一端的—COOH与下一肽聚糖分子肽尾的L—
赖氨酸上的—NH2形成肽键，从而形成交联）
革兰氏阳性菌的细胞壁中，有40个肽聚糖分子，细胞壁可厚达80mm。
革兰氏阳性菌细胞壁中的磷壁酸主要是作为基质填充于肽聚糖网格内。主要包括
两类：壁磷壁酸（与肽聚糖分子共价结合）、膜磷壁酸（与细胞膜上的磷脂共价
结合）。
革兰氏阴性菌（以大肠杆菌为例）的细胞壁主要是由肽聚糖和脂多糖（LPS）组成
。其中脂多糖为革兰氏阴性菌特有。
革兰氏阴性菌细胞壁中的肽聚糖含量仅占10%左右，由1—2层网状分子组成，厚度
仅为2—3nm。它的结构与革兰氏阳性菌中的肽聚糖基本一致，差别仅是：肽尾的
第三个氨基酸为内消二氨基酸庚二酸（m—DAP）；没有特殊肽桥，而是由一肽聚
糖分子肽尾的D—丙氨酸直接与另一肽聚糖分子的m—DAP直接相连。
革兰氏阴性菌细胞壁中的脂多糖主要集中于细胞壁外层，较厚。LPS主要由“O”
特异侧链（“O”抗原侧链），核心多糖及类脂A组成。“O”特异侧链中4个单糖
构成了抗原决定簇，决定菌体细胞抗原性。类脂A是决定LPS内毒素分子的毒性部
分，决定致病菌的致病性。
革兰氏阴性菌细胞壁外层中还有许多蛋白质，主要有：基质蛋白、外壁蛋白、脂
蛋白等。
2、细胞膜
细胞壁的内侧是细胞膜，它是磷脂外侧紧贴细菌细胞壁，而内侧包围细胞质的一
层柔软而富有弹性的半透性薄膜。它是划分细胞内外环境的界限膜，使细菌细胞
有个稳定的内环境。在细菌细胞与环境进行物质交换、能量交换、信息传递过程
中起决定性作用。
细菌细胞膜的结构有如下几个特点：磷脂双分子层构成膜的基本骨架；磷脂分子
多种运动方式使膜呈现流动性；膜蛋白无规则的以不同深度镶嵌在膜磷脂分子中
；膜蛋白，磷脂的种类和数量随细菌生理状态而变化。细菌细胞膜有如下功能：
抑制细胞内外物质交换和运输；壁多糖和荚膜等大分子物质合成场所；氧化磷酸
化或光合磷酸化产能基地；鞭毛着生点并提供运动所需能量。
有些细菌细胞膜内褶特异形成一种管状、层状或囊状的结构，一般位于细胞分裂
部位，取名中体。中体可促进细胞间隔形成，有利于细胞分裂。它是细菌DNA复制
的部位。
3、核质体和质粒
核质体是细菌等原核生物特有的无核膜、核仁，无固定形态的原始核，是原核生
物与真核生物的主要区别。核质体是DNA性质的，是细菌所有遗传信息的载体。细
菌DNA带很多负电荷，被镁离子、有机碱中和，而真核生物染色体DNA可备组蛋白
、鱼精蛋白等碱性蛋白中和，这是原核生物与真核生物DNA的又一区别。
细菌还具有核外遗传物质——质粒。质粒具有如下生物学特性：它是小的环状DN
A，碱基对约是核质体的2-3%；可独立复制而不受DNA复制的影响，一个细菌细胞
内可有几种不同质粒，每种质粒可有一个或多个拷贝，稳定遗传；质粒可独立存
在，也可附加在细菌染色体上，不同种质粒，可实现基因重组；有些质粒可在细
胞间转移；质粒往往携带某些特殊遗传信息表现出特殊形状；失去质粒不影响细
菌细胞的生命活动。
4、细胞质及其内含物
细胞质是指有膜包围着的除核质体以外的透明，胶状，颗粒状物质，总称细胞质
。其内含物主要包括：
核糖体，是蛋白质合成的场所，沉降系数为80s。
载色体，质膜内线形成囊状载色体，属内膜系统。是光合细菌光合作用的场所。
羧化体，在化能自养细菌中常发现由膜内陷包裹形成的羧化体。是将CO2还原成糖
的场所。
气泡，水生，无鞭毛的光合细菌细胞内所含众多充满气体的小泡囊，由蛋白质膜
包围而成。
5、 菌细胞的特殊结构
荚膜，某些细菌细胞壁外包裹的一层胶状结构，统称荚膜。荚膜的化学组成多是
胞外多糖类，少量蛋白质，常呈粘稠状。
鞭毛，某些细菌在体表长出的波曲的长丝状物，一般球菌无鞭毛，杆菌多有一至
数十根鞭毛，孤菌，螺旋菌一般皆有鞭毛，鞭毛长度为菌细胞数倍。
菌毛，革兰氏阴性菌体表的一种纤细、中空、外直、数量多的蛋白质附属物，功
能是使菌体细胞粘连在宿主各器官表面。
性菌毛，F因子编码性菌毛，比菌毛稍长，细菌结合时靠性菌毛形成中空管或接合
桥而传递DNA片段。多见于革兰氏阴性菌。
芽孢，某些细菌在生长发育后期，在营养体细胞内形成一个圆形或椭圆型抗逆休
眠体，叫芽孢或内生孢子。
6、 形态
细菌形态基本上分为球状、杆状、和螺旋状三大类。球菌按其相互连接方式又可
分为单球菌、双球菌、四联球菌、八叠球菌、链球菌和葡萄球菌等。杆菌形态较
复杂，常有短杆菌、棒杆菌、梭状杆菌、分枝菌等。按其排列方式则有链状、栅
状、“八”字状以及有鞘衣的丝状等。螺旋菌一般可分为弧菌（螺旋不满一环）
和螺菌（满2-6环的小型、坚硬的螺旋状细菌）。
（二）真核生物
凡是细胞核具有核膜、能进行有丝分裂、细胞质中存在线粒体或同时存在叶绿体
等细胞器的微小生物，就称真核微生物。这里以真菌中的酵母菌和霉菌为例说明
真核生物形态结构的多样性：
1、酵母菌
酵母菌在自然界分布很广，主要生长在偏酸性的含糖环境中，例如，在水果、蔬
菜、蜜饯的表面和在果园土壤中最为常见。
酵母菌的形态通常有球状、卵圆状、柱状或香肠状等多种，当他们进行一系列的
芽殖后，如果长大的子细胞与母细胞并不立即分离，其间仅以极小的面积相连，
这种节状的细胞串就称假菌丝；反之称真菌丝。
酵母菌细胞结构如下：
细胞壁，主要分三层：外层为甘露聚糖，内层为葡聚糖，中间夹有一层蛋白质分
子。
细胞膜，也是一种三层结构，主要成分为：蛋白质、类脂、和少量糖类。细胞膜
是由上下两层磷脂分子以及镶嵌在其间的缁醇和蛋白质分子所组成的。其功能主
要有：调节细胞外溶质运送到细胞内的渗透屏障；细胞壁等大分子成分的生物合
成和装配基地；部分酶的合成和作用场所。
细胞核，酵母菌具有用多孔核膜包裹起来的定型细胞核——真核。核膜是一种双
层单位膜，其上存在着大量直径为40—70nm的核孔，用以增大核内外的物质交换
。
酵母菌其他细胞结构包括液泡、质粒（“2μm”质粒）、核糖体（沉降系数为80
s）、线粒体（双层膜构成的产能细胞器，能量代谢的场所）……
2、霉菌
霉菌菌体由分枝或不分枝的菌丝构成，许多菌丝交织在一起，称为菌丝体。菌丝
体白色，无隔膜，单细胞，多核，气生性强，交织成疏松的雾状菌落。
霉菌菌丝的细胞结构和化学组成如下：
细胞壁，少数低等霉菌细胞壁由纤维素组成，大部分高等霉菌细胞壁由几丁质组
成。
内质网，由膜形成的内膜系统，存在于原生质内，是细胞中各物质运送的一种循
环系统。
膜边体，某些真菌菌丝细胞中的一种特殊的微网结构，形状和位置类似细菌中体
，内含水解酶或与细胞壁合成有关。
菌丝隔膜与隔膜孔，有隔膜菌丝虽是多细胞，但隔膜孔使临近细胞物质相通，使
细胞功能基本一致。
菌丝体，可分为营养菌丝体（分布于营养基质内，吸取营养的菌丝体）和气生菌
丝体。营养菌丝体可特化为假根、吸器、附着胞、菌核、菌环和菌网；气生菌丝
体可特化为各种孢子的子实体。
（三）、非细胞生物
非细胞生物是指一类无细胞结构，无酶体系，无代谢机制的生物，它包括病毒（
即“真病毒”）和亚病毒两大类。亚病毒又分为类病毒、拟病毒和月元 病毒。
下面详细介绍它们的形态、结构及化学组成。
1、 病毒
病毒有杆状、球状、蝌蚪状、少数线状。由蛋白质构成衣壳（蛋白质亚基构成衣
壳粒），由一种核酸（DNA或RNA）、病毒基因组构成核心。包括螺旋病毒、腺病
毒、复合对成病毒、有包膜（囊膜）病毒。在某些感染病毒的宿主细胞内，大量
的病毒粒子聚在一起并使宿主细胞发生病变，出现光学显微镜下可见的大小，形
态和数量不同的小体称包涵体。
2、 噬菌体
噬菌体是细菌的病毒，它的繁殖可分为五个阶段：吸附（噬菌体特异性吸附在细
菌表面受体）、侵入（噬菌体遗传物质进入细菌细胞）、增殖（核酸复制与蛋白
质合成）、成熟（核酸与蛋白质衣壳组装成完整的噬菌体）、释放。噬菌体可分
为烈性噬菌体（侵入宿主细胞后，立即进入复制裂解期，导致宿主细胞裂解释放
子代噬菌体）和温和噬菌体（侵染宿主细胞后，不立即进入裂解循环，其遗传 物
质DNA整合进细胞染色体基因组，并稳定遗传；但在诱导条件下，其遗传物质DNA
离开宿主基因组，立即进入裂解周期，宿主细胞裂解）。
3、类病毒
类病毒是当今所知道的最小的，只含RNA一种成分，专性细胞内寄生的分子生物。
类似DNA双股螺旋的Viroid RNA二级结构进入核内，以此为模板复制，利用宿主
细胞的RNA聚合酶。类病毒只有亲染性RNA，无衣壳蛋白质，为单链共价闭环形的
核酸分子。
4、拟病毒
拟病毒侵染的是植物病毒，拟病毒在植物病毒体内，可影响其复制数量，在宿主
上的症状和反应程度。拟病毒是依赖于病毒基因组才能复制的包于病毒衣壳内的
小分子RNA。
5、 月元 病毒
它是一类侵染动物并在宿主细胞体内复制的无免疫性的小分子疏水蛋白质，简称
蛋白质侵染因子。
三、 微生物生殖方式的多样性
细菌、立克次氏体、支原体、衣原体一般以二分裂法繁殖； 放线菌以横割分裂形
成的无性孢子进行繁殖，横割分裂可通过两种途径实现：1、细胞膜内陷，并由外
向内逐渐收缩，最后形成一个完整的横膈膜。通过这种方式可把孢子丝分割成许
多分生孢子。2、细胞壁和细胞膜同时内陷，并逐步向内缢缩，最终将孢子缢裂成
一串分生孢子。
酵母菌的无性繁殖方式有芽殖、裂殖、掷孢子、后垣孢子，其有性繁殖则形成子
囊，内形成四个子囊孢子（单倍体）；霉菌以孢子进行繁殖，其无性孢子有游动
孢子（单倍体、内生、有鞭毛、如水生真菌）、孢囊孢子（单倍体、内生、水生
型有鞭毛、如根霉）、分生孢子（单倍体、外生、如青曲霉）节孢子（单倍体，
外生、菌丝体断裂而成、如白地霉），有性孢子有卵孢子（双倍体、内生、一到
几个、厚壁、休眠）、接合孢子（双倍体、内生、一个、厚壁休眠如根霉、毛霉
）、子囊孢子（单倍体、内生、一般八个、如子囊菌）、 担孢子（单倍体、外生
、四个、长在担子上、如担子菌）。
微生物以其多姿多彩的生命装点着自然，改造着自然，为人类创造了无穷无尽的
财富。在这科技高速发展的今天，这些微小而伟大的生命将伴随我们一起揭开大
自然神秘的面纱。
--
你说我是黑色的,可我偏偏是白色的;
你说我是白色的,可我偏偏是黑色的;
来吧,
我的天堂----你的地狱!
※ 来源:．月光软件站 http://www.moon-soft.com．[FROM: 202.99.75.173]
|
|