【正文】 的形式積累硫元素。顯然是微生物活動分解動植物的遺體后的結(jié)果。　　化石燃料之所以形成，是由于有機物沉積到底下深處后被微生物所作用而氧化成二氧化碳，然后在高溫和厭氧的條件下，形成石油和煤炭。原核生物與真核生物的最大區(qū)別就是其細胞膜中一般不含膽固醇，而是含有hopanoid（藿烷類化合物）。2）LPS負(fù)電荷較強，與磷壁酸相似，也有吸附Mg2+、Ca2+等陽離子以提高其在細胞表面濃度的作用，對細胞膜結(jié)構(gòu)起穩(wěn)定作用。證實（研究）細胞壁存在的方法：（1）細菌超薄切片的電鏡直接觀察；（2）適當(dāng)?shù)馁|(zhì)、壁染色，可以在光學(xué)顯微鏡下看到細胞壁；（3）機械法破裂細胞后，分離得到純的細胞壁；（4）制備原生質(zhì)體，觀察細胞形態(tài)的變化；該菌細胞內(nèi)約98％的空間都被一個胞液內(nèi)富含硝酸鹽的液泡所占據(jù)， mm、充滿硫粒的細胞質(zhì)層則環(huán)繞在液泡的周圍?！　÷菪w菌：菌體柔軟，用于運動的類似鞭毛的軸絲位于細胞外鞘內(nèi)。　　弧菌：菌體只有一個彎曲，其程度不足一圈，形似“C”字或逗號，鞭毛偏端生。古生菌在進化譜系上與真細菌及真核生物相互并列，且與后者關(guān)系更近，而其細胞構(gòu)造卻與真細菌較為接近，同屬于原核生物?！　÷菪壕w回轉(zhuǎn)如螺旋，螺旋數(shù)目和螺距大小因種而異。　　柄桿菌：細胞上有柄（stalk）、菌絲（hyphae）、附器（appendages）等細胞質(zhì)伸出物，細胞呈桿狀或梭狀，并有特征性的細柄。該細胞質(zhì)層非常薄，其厚度類同于大多數(shù)細菌，足以保證適當(dāng)?shù)臄U散速率。脂多糖的主要功能：1）LPS結(jié)構(gòu)的多變，決定了革蘭氏陰性細菌細胞表面抗原決定簇的多樣性；　　根據(jù)LPS抗原性的測定，沙門氏菌屬(Salmonella)的抗原型多達2107種。3）類脂A是革蘭氏陰性細菌致病物質(zhì)——內(nèi)毒素的物質(zhì)基礎(chǔ)；4）具有控制某些物質(zhì)進出細胞的部分選擇性屏障功能；5）許多噬菌體在細胞表面的吸附受體；　　周質(zhì)空間是進出細胞的物質(zhì)的重要中轉(zhuǎn)站和反應(yīng)場所。　　單由磷脂分子形成的膜是不穩(wěn)定的，但如果在其中加入甾醇類物質(zhì)就可以提高膜的穩(wěn)定性（已有實驗室證據(jù)），而真核生物細胞膜中就含有膽固醇，其含量在5%25%。據(jù)認(rèn)為，地下沉積物中碳的總量為1016噸。目前估計，在地下沉積物中細菌特有的hopanoid類甾醇的含量高達101112噸，與目前地球上存在的活的生物（living organisms）體內(nèi)含有的有機碳的含量相當(dāng)（也是101112噸）。當(dāng)環(huán)境中環(huán)境中還原性硫缺乏時，可被細菌重新利用。 不同微生物其儲藏性內(nèi)含物不同。當(dāng)環(huán)境中缺乏能源而碳源豐富時，細胞內(nèi)就儲藏較多的碳源類內(nèi)含物，甚至達到細胞干重的50%，如果把這樣的細胞移入有氮的培養(yǎng)基時，這些儲藏物將被作為碳源和能源而用于合成反應(yīng)。 膜的外表面親水，而內(nèi)側(cè)絕對疏水，故氣泡只能透氣而不能透過水和溶質(zhì)。細菌芽孢的特點：　　整個生物界中抗逆性最強的生命體，是否能消滅芽孢是衡量各種消毒滅菌手段的最重要的指標(biāo)。（相差顯微鏡直接觀察；芽孢染色）細菌糖被的特點：（1）主要成分是多糖、多肽或蛋白質(zhì)，尤以多糖居多。（詳見P 5758）（4）細菌糖被與人類的科學(xué)研究和生產(chǎn)實踐有密切的關(guān)系?！　≮叴胚\動或趨磁性（magnetotaxis），趨磁細菌根據(jù)磁場方向進行分布。其形狀和排列方式因種而異，常被作為對放線菌進行分類的依據(jù)。有的立克次氏體能引起人類的流行性斑疹傷寒、恙蟲熱、Q熱等嚴(yán)重疾病，而且立克次氏體大多是人獸共患病原體。3）可進行人工培養(yǎng)，但營養(yǎng)要求苛刻，菌落微小，呈典型的“油煎荷包蛋”；4）一些支原體能引起人類、牲畜、家禽和作物的病害疾病，如肺炎支原體；　　 應(yīng)用活組織細胞培養(yǎng)病毒或體外組織細胞培養(yǎng)時，常被支原體污染。具有感染性的原體通過胞飲作用進入宿主細胞，被宿主細胞膜包圍形成空泡，原體逐漸增大成為始體?，F(xiàn)衣原體可用多種細胞培養(yǎng)。 粘細菌生活史：營養(yǎng)細胞：桿狀、柔軟、缺乏堅硬的細胞壁，無鞭毛，產(chǎn)生粘液，可在固體表面作“滑行”運動，以分類方式進行繁殖。而在營養(yǎng)生長階段如果有足夠的養(yǎng)料就不形成子實體，當(dāng)營養(yǎng)耗盡時，營養(yǎng)細胞群就開始形成子實體。藍細菌特性：1）分布極廣；2）形態(tài)差異極大；有球狀、桿狀和絲狀體，個體直徑一般為310 mm，有的可達60 mm。它被認(rèn)為是地球上生命進化過程中第一個產(chǎn)氧的光合生物，對地球上從無氧到有氧的轉(zhuǎn)變、真核生物的進化起著里程碑式的作用。7）無鞭毛，但能在固體表面滑行，進行光趨避運動。在細胞構(gòu)造上與真細菌較為接近，同屬原核生物。許多菌絲交織在一起，稱為菌絲體（mycelium）?！　∈澄?、工農(nóng)業(yè)制品的霉變（據(jù)統(tǒng)計全世界平均每年由于霉變而不能食（飼）用的谷物約占2%，這是一筆相當(dāng)驚人的經(jīng)濟損失。3）附枝：匍匐菌絲、假根（類似樹根，吸收營養(yǎng)），功能是固著和吸收營養(yǎng)，例如根霉（Rhizopus）匍匐枝和基質(zhì)接觸處分化出來的根狀結(jié)構(gòu)。6）附著胞，許多植物寄生真菌在其芽管或老菌絲頂端發(fā)生膨大，并分泌粘性物，借以牢固地粘附在宿主的表面，這一結(jié)構(gòu)就是附著胞，附著胞上再形成纖細的針狀感染菌絲，以侵入宿主的角質(zhì)層而吸取營養(yǎng)。例如冬蟲夏草。霉菌的繁殖方式：1）無性孢子繁殖不經(jīng)兩性細胞配合，只是營養(yǎng)細胞的分裂或營養(yǎng)菌絲的分化（切割）而形成新個體的過程。c）減數(shù)分裂：具有雙倍體的細胞核經(jīng)過減數(shù)分裂，核中的染色體數(shù)目又恢復(fù)到單倍體狀態(tài)。b）方式因菌種不同而異，有的兩條營養(yǎng)菌絲就可以直接結(jié)合，霉菌的生活史：無性繁殖階段：菌絲體（營養(yǎng)體）在適宜的條件下產(chǎn)生無性孢子，無性孢子萌發(fā)形成新的菌絲體，多次重復(fù)。雖然其菌絲體上任一部分的菌絲碎片都能進行繁殖，但在正常自然條件下，它們還主要靠形形色色的無性或有性孢子進行繁殖。每個個體所產(chǎn)生孢子數(shù)量，經(jīng)常是成千上萬的，有時竟然達到幾百億、幾千億，甚至更多?！?）裂殖　　少數(shù)酵母菌可以象細菌一樣借細胞橫割分裂而繁殖，例如裂殖酵母。生活史酵母菌單倍體和雙倍體細胞均可獨立存在，有三種類型：1）營養(yǎng)體只能以單倍體形式存在（核配后立即進行減數(shù)分裂）2）營養(yǎng)體只能以雙倍體形式存在（核配后不立即進行減數(shù)分裂）3）營養(yǎng)體既可以單倍體也可以雙倍體形式存在，都可進行出芽繁殖。3．化能無機自養(yǎng)型（化能自養(yǎng)型）生長所需要的能量來自無機物氧化過程中放出的化學(xué)能；以CO2或碳酸鹽作為唯一或主要碳源進行生長時，利用HH2S、Fe2+、NH3或NO2等無機物作為電子供體使CO2還原成細胞物質(zhì)。以粗代精：對微生物來說，各種粗原料營養(yǎng)更加完全，效果更好。例如，在微生物單細胞蛋白的工業(yè)生產(chǎn)過程中,常常利用糖蜜(制糖工業(yè)中含有蔗糖的廢液)、乳清(乳制品工業(yè)中含有乳糖的廢液)、豆制品工業(yè)廢液及黑廢液(造紙工業(yè)中含有戊糖和己糖的亞硫酸紙漿)等都可作為培養(yǎng)基的原料。這對微生物生長不一定都有利，有時可嘗試使用“減”法，幾用稀薄的培養(yǎng)基成分或成分較少的培養(yǎng)基來取代原有的培養(yǎng)基成分，以求取得更好的效果。將大量的纖維素農(nóng)副產(chǎn)品轉(zhuǎn)變?yōu)閮?yōu)質(zhì)飼料、工業(yè)發(fā)酵原料、燃料及人類的食品及飲料。在土壤及水環(huán)境中，由于好氧性機體的呼吸作用，氧被消耗，造成局部的厭氧環(huán)境，這時如果環(huán)境中有硝酸鹽存在，硝酸鹽還原細菌就能通過厭氧呼吸進行生活，但如果在有氧條件下，這些菌則是通過有氧呼吸進行生活氧的存在可抑制位于細胞膜上的硝酸鹽還原酶的活性。硝酸鹽是一種容易溶解于水的物質(zhì)，通常通過水從土壤流入水域中。異養(yǎng)微生物和自養(yǎng)微生物在最初能源上盡管存在著巨大的差異，但它們生物氧化的本質(zhì)卻是相同的，即都包括脫氫、遞氫和受氫三個階段，其間經(jīng)過與磷酸化反應(yīng)相偶連，就可以產(chǎn)生生命活動所需要的通用能源，ATP。在化能無機營養(yǎng)型微生物中，其所需能量ATP是通過還原態(tài)無機物經(jīng)過生物氧化產(chǎn)生的，還原力[H]則一般是通過耗ATP的無機氫的逆呼吸鏈傳遞而產(chǎn)生的；化能自養(yǎng)微生物以無機物作為能源，一般產(chǎn)能效率低，生長慢，但生態(tài)學(xué)角度看，它們所利用的能源物質(zhì)是一般化能異養(yǎng)生物所不能利用的，因此它們與產(chǎn)能效率高、生長快的化能異養(yǎng)微生物之間并不存在生存競爭。+++鹽生鹽桿菌+++–嗜鹽菌只有在環(huán)境中氧濃度很低和有光照的條件下才能合成紫膜。紫膜的光合磷酸化是迄今為止所發(fā)現(xiàn)的最簡單的光合磷酸化反應(yīng)，這是研究化學(xué)滲透作用的一個很好的研究模型。3） 對外界不良條件反應(yīng)敏感。4）菌體細胞呈現(xiàn)多種形態(tài)，有時產(chǎn)生畸形，細胞大小懸殊；有些革蘭氏染色反應(yīng)陽性菌此時會變成陰性反應(yīng)恒濁連續(xù)發(fā)酵與單批發(fā)酵相比的優(yōu)點：1） 縮短發(fā)酵周期，提高設(shè)備利用率； 2） 便于自動控制； 3） 降低動力消耗及體力勞動強度； 4） 產(chǎn)品質(zhì)量較穩(wěn)定；磺胺是葉酸組成部分對氨基苯甲酸的結(jié)構(gòu)類似物磺胺的抑菌作用是因為很多細菌需要自己合成葉酸而生長。 Emory Ellis對噬菌體（E. coli / bacteriopage）生長特征的測定：用噬菌體的稀釋液感染高濃度的宿主細胞；數(shù)分鐘后，加入抗噬菌體的抗血清（中和未吸附的噬菌體）；將上述混合物大量稀釋，終止抗血清的作用和防止新釋放的噬菌體感染其它細胞；保溫培養(yǎng)并定期檢測培養(yǎng)物中的噬菌體效價（對噬菌體含量進行計數(shù)）；以感染時間為橫坐標(biāo)，病毒的感染效價為縱坐標(biāo)，繪制出病毒特征性的繁殖曲線； 有尾噬菌體：注射方式將噬菌體核酸注入細胞1）通過尾部刺突固著于細胞；2）尾部的酶水解細胞壁的肽聚糖，使細胞壁產(chǎn)生小孔；3）尾鞘收縮，核酸通過中空的尾管壓入胞內(nèi)，蛋白質(zhì)外殼留在胞外；λ噬菌體的的溶源性反應(yīng)：1）早期基因表達，產(chǎn)生gpcII，gpcro及gpcIII，后者可防止宿主的裂解酶對gpcII的降解。7）外界因素如紫外線可引起宿主的染色體的破壞，宿主產(chǎn)生應(yīng)急反應(yīng)合成具有DNA重組活性的RecA蛋白，導(dǎo)致cI的被降解，噬菌體進入裂解循環(huán)。 美國基因組研究所(The Institute for Genomic Research，簡稱TIGR)微生物基因組結(jié)構(gòu)的特點：原核生物（細菌、古生菌）的基因組1）雙鏈環(huán)狀的DNA分子（單倍體）2）基因組上遺傳信息具有連續(xù)性大腸桿菌和其它原核生物中基因數(shù)基本接近由它的基因組大小所估計的基因數(shù)；一般不含內(nèi)含子，遺傳信息是連續(xù)的而不是中斷的。具體內(nèi)容在微生物遺傳學(xué)中學(xué)習(xí)真核微生物（啤酒酵母）的基因組1）106bp，分布在16條染色體中。（一般將菌點在相應(yīng)的抗性平板上，若抗性還在，證明質(zhì)?？赡苓€在，否則則可能質(zhì)粒已經(jīng)丟失，在實驗中經(jīng)常采用這種方法對含質(zhì)粒的菌株進行初步檢測）c）但這種方法并不保險，因為質(zhì)?？赡軙偷饺旧w上，或者細菌由于某種突變而產(chǎn)生抗藥性等。此外，抗生素一般是微生物的次級代謝產(chǎn)物（通過代謝過程而產(chǎn)生），而細菌素一般是直接通過核糖體直接合成的多肽類物質(zhì)。等等。Colicin E2是一種DNA內(nèi)切酶，能切斷細胞DNA，而colicin E3是一種核酸酶，能在16SrRNA的特定位點進行切割從而使核糖體失活。該方法是由美國加利福尼亞大學(xué)的Ames教授首先發(fā)明，因此又稱Ames試驗。3）被降解, 轉(zhuǎn)導(dǎo)失敗，在選擇平板上無菌落形成。而完全轉(zhuǎn)導(dǎo)包裝的可能全部是宿主菌的基因；2） 局限性轉(zhuǎn)導(dǎo)顆粒攜帶特定的染色體片段并將固定的個別基因?qū)胧荏w，故稱為局限性轉(zhuǎn)導(dǎo)。枯草芽孢桿菌的自然轉(zhuǎn)化的特點：1） 枯草芽孢桿菌等革蘭氏陽性菌細胞對雙鏈DNA的吸附和攝取是沒有特異性的，轉(zhuǎn)化是否成功及轉(zhuǎn)化效率的高低主要取決于轉(zhuǎn)化給體菌株和轉(zhuǎn)化受體菌株之間的親源關(guān)系，關(guān)系越近，則DNA之間的同源性也越高，就越容易在DNA之間發(fā)生重組，產(chǎn)生轉(zhuǎn)化子。 主要有如下幾個因素會對微生物菌種的穩(wěn)定性造成影響：1． 變異：即通過變異而失去重要的遺傳特性，例如發(fā)酵生產(chǎn)能力下降，或研究中所需要的營養(yǎng)缺陷型由于回復(fù)突變等而改變2． 污染：由于微生物在自然界中種類多，分布廣，空氣、桌面、皮膚表面都有大量的各種微生物存在，因此在進行微生物菌種操作（包括接種、培養(yǎng)等）時非常容易污染，從而造成菌種的丟失。生態(tài)學(xué)：研究生物與其周圍生物和非生物環(huán)境之間相互關(guān)系微生物生態(tài)學(xué)：研究微生物與其周圍生物和非生物環(huán)境之間相互關(guān)系一、空氣中的微生物分布特點：1． 數(shù)量取決于塵埃數(shù)量5． 水體中的微生物一） 分布上更多的是吸附在懸浮在水中的有機物上及水底；3）（二）海水1）3）由于水中含有過多的含氮、磷等的營養(yǎng)物質(zhì)，引起藻類過量生長，產(chǎn)生大量的有機物（藻類）異養(yǎng)微生物氧化這些有機物，耗盡水中的氧，使厭氧菌開始大量生長和代謝，并分解含硫化合物，產(chǎn)生H2S，從而導(dǎo)致水有難聞的氣味，并由于缺氧引起魚和好氧微生物的死亡，最終引起水出現(xiàn)大量沉淀物和水體顏色異常。三、土壤中的微生物1）土壤微生物的數(shù)量和分布主要受到營養(yǎng)物、含水量、氧、溫度、pH等因子的影響，并隨土壤類型的不同而有很大變化。五、極端環(huán)境下的微生物極端環(huán)境下微生物的研究有三個方面的重要意義：(1)開發(fā)利用新的微生物資源，包括特異性的基因資源；(2)為微生物生理、遺傳和分類乃至生命科學(xué)及相關(guān)學(xué)科許多領(lǐng)域，如：功能基因組學(xué)、生物電子器材等的研究提供新的課題和材料；(3)為生物進化、生命起源的研究提供新的材料。 嗜熱微生物 嗜鹽微生物嗜壓微生物 微生物與生物環(huán)境間的相互關(guān)系自然