微生物是指那些个体体积直径一般小于1mm的生物群体

凤凰出版传媒集团版权所有网站地址：南京市湖南路1号B座808室联系电话：[phone]Mail：[e-mail]微生物微生物是指那些个体体积直径一般小于1mm的生物群体，它们结构简单，大多是单细胞，还有些甚至连细胞结构也没有。人们通常会借助显微镜或者电子显微镜才能看清它们的形态和结构。需要说明的是微生物是一个比较笼统的概念，界线有时会非常模糊。如单细胞藻类和一些原生动物也应算是微生物，但通常它们并不放在微生物中进行研究。微生物(Microorganism)是广泛存在于自然界中的一群肉眼看不见，必须借助光学显微镜或电子显微镜放大数百倍、数千倍甚至数万倍才能观察到的微小生物的总称。它们具有体形微小、结构简单、繁殖迅速、容易变异及适应环境能力强等优点。微生物种类繁多，至少有十万种以上。按其结构、化学组成及生活习性等差异可分成三大类。一、真核细胞型微生物细胞核的分化程度较高，有核膜、核仁和染色体；胞质内有完整的细胞器（如内质网、核糖体及线粒体等）。真菌属于此类型微生物。二、原核细胞型微生物细胞核分化程度低，仅有原始核质，没有核膜与核仁；细胞器不很完善。这类微生物种类众多，有细菌、螺旋体、支原体、立克次体、衣原体和放线菌。三、非细胞型微生物没有典型的细胞结构，亦无产生能量的酶系统，只能在活细胞内生长繁殖。病毒属于此类型微生物。微生物在自然界中的分布极为广泛，空气、土壤、江河、湖泊、海洋等都有数量不等、种类不一的微生物存在。在人类、动物和植物的体表及其与外界相通的腔道中也有多种微生物存在。绝大多数微生物对人类和动、植物的生存是有益而必需的。自然界中氮、碳、硫等多种元素循环靠微生物的代谢活动来进行。例如空气中的大量氮气只有依靠微生物的作用才能被植物吸收，土壤中的微生物能将动、植物蛋白质转化为无机含氮化合物，以供植物生长的需要，而植物又为人类和动物所利用。因此，没有微生物，植物就不能新陈代谢，而人类和动物也将无法生存。在农业方面，人类广泛利用一些微生物的特性，开辟了以菌造肥、以菌催长、以菌防病、以菌治病等农业增产新途径。在工业方面，微生物在食品、制革、纺织、石油、化工等领域的应用越来越广泛。尤其是在医药工业方面，几乎所有的抗生素都是微生物的代谢产物，另外还可利用微生物来制造一些维生素、辅酶等药物。凤凰出版传媒集团版权所有网站地址：南京市湖南路1号B座808室联系电话：[phone]Mail：[e-mail]即使是许多寄生在人类和动物腔道中的微生物，在正常情况下也是无害的，而且有的还具有拮抗外来菌的侵袭和定居，以及提供人类必需的营养物质（如多种维生素和氨基酸等）的作用。有一小部分微生物能引起人类或动、植物的病害，这些具有致病性的微生物称为病原微生物。有些微生物在正常情况下不致病，而在特定条件下可引起疾病，称为条件性病原微生物。微生物学(Microbiology)是生物学的一个分支，是研究微生物的进化、分类，在一定条件下的形态、结构、生命活动规律及其与人类、运动、植物、自然界相互关系等问题的科学。随着研究范围的日益扩大和深入，微生物学又逐渐形成了许多分支学科，着重研究微生物学基本问题的有普通微生物学、微生物分类学、微生物生理学、微生物生态学、微生物遗传学、分子微生物学等。按研究对象可分为细菌学、真菌学、病毒学等。按研究和应用领域可分为农业微生物学、工业微生物学、医学微生物学、兽医微生物学、食品微生物学、海洋微生物学、土壤微生物学等。微生物的身体是那么微小，简直无法与高等生物相比，它那么微小的身体，却产生了它特有的小体积大面积的体形，这体形带来的许多特征使高等生物也无法与它相比，因此使微生物获得了许多“生物界之最”的桂冠。最小的个体微生物的个体小到什么程度呢？要测量它们都是以微米（um，百万分之一米）或纳米（nm，十亿分之一米）作单位。现在就以微生物中最常见的细菌作为代表来说明其个体的大小。细菌中最普遍的是杆菌。它们的平均长度是2微米，1500个杆菌头尾相接，只有一粒芝麻长。它们的宽是0.5微米，60~80个杆菌肩排列只够一根头发线那么粗。至于杆菌的体重更为渺小，每毫克有10亿~100亿个，象一粒苋菜籽的重量，竟可包含与目前地球上人口总数相等的44亿个杆菌。据目前所知，最小的微生物是马铃薯纺锤块茎病的类病毒，长度为50纳米。微生物这样微小的身体有什么作用呢？任何物体被分割得越细小，则其单位体积所占的表面积越大。微生物就有这样的特点，可以使它极大地扩大与外界的接触面，有利于物质交换、能量和信息的交换。微生物的一切特征都是从这一点引起的。最大的胃口微生物是没有口的，它是通过细胞膜的渗透作用来“吃东西”的，由于它是上体积大面积，所以胃口特别大。例如，在适合环境下，一个大肠杆菌生小时吸收消耗的糖，是它自身重量的200位。如果以人来换算的话，这自身重量200倍的糖，要从吃500年的粮食中才能吸收得到。最广的食谱微生物什么都“吃”，凡是一切动植物能吃的东西它都吃，动植物不能吃的东西，它能吃，甚至有毒的或极毒的东西它也能吃。例如，任何动物吃的焦，任何植物所吸收的养料，微生物都能吸收。而象纤维素、木质素、几丁质、角蛋白、凤凰出版传媒集团版权所有网站地址：南京市湖南路1号B座808室联系电话：[phone]Mail：[e-mail]石油、甲醇、天然气、塑料、酚类、合成药物、极毒的氰化物，微生物都吃。可以这样说，凡有机化学家所能合成出来的东西，不管它们的结构是何等复杂、新颖，一到微生物的“嘴巴”中，全部分解，可见微生物的食谱多么广。最快的繁殖这是微生物最高超的本领，任何高等生物都要甘拜下风，望尘莫及。现以大肠杆菌为例，如果它每20分钟分裂一次，24小时后，可产生4，722，000，000万亿个后代，总重要可达4722吨。如果让它继续分裂下去，48小时后，则一个大肠杆菌竟可繁殖成2。2×1043个后代.假如一个细菌重10-12克,那么它的总重量达22×1022吨，相当于4000个地球之重！当然，因种种因素的限制，它生得快，死得也快，否则大家都被它理在土层底下变化石了。可是人类利用它惊人的繁殖力，为遗传工程作出了巨大贡献。最高的数量由于微生物个儿小、胃口大、食谱广、繁殖快，几乎到处都有它们存在，而且数量巨大。例如，一克土壤中含量：细菌（几亿）放线菌(几千万孢子)霉菌(几百万孢子)酵母菌(几十万)。人体肠道中始终聚居着一百多种微生物，数量达100万亿左右。每克新鲜叶子上约有100多万个微生物。有人检验过7000张旧的纸币，发现50%都沾有大肠杆菌，最多的一张竟含有3700万人！有人检验某单位食堂100张饭票，40%被大肠杆菌污染。这些纸币和饭票曾通过某种途径与粪便接触过，要引起警惕！据测算一个喷嚏含有1~2万个飞沫，其中含有细菌4500~15万个，而患感冒的“高质量”喷嚏含有细菌8500万个。据测定，闹市里没有绿化的街道，每立方米含有细菌400万个，林荫道约60万个，公园里4000个，森林里不到50个。最强的抗性微生物对外界各种恶劣环境的抵抗能力，可算是生物界的“绝对冠军”了。细菌有很强的抗热性。可在90℃的温泉中生长。例如，有人从美国黄石公园温泉中分离到一株高温芽孢杆菌，可在当地水温93℃下生活，如果把它培养在恒温器内升温，到100℃还能生长，同时加压再加温，升至105℃还能生长，真是生命的奇迹。细菌有很强的抗寒性。有些嗜冷菌可在—12℃低温下生活，在南极—50℃低温还有低等藻类生活。一般说低温对微生物仅起“催眠”作用，多数不会冻死，所以在干冰造成的—70℃或液态氮造成的—196℃都冻不死，甚至在—253℃还不能杀死某些细菌呢。细菌还能抗压力。在6000米的深海中，可以找到小球菌、芽孢杆菌、弧菌等。在10000米的深海，1140个大气压大，还可找到嗜压菌。微生物能在短时间内耐高压是普遍现象，如各种细菌、酵母菌、病毒在数分钟的短时间内耐12000个大气压还不会死亡。最广的分布微生物的足迹，除了活火山中心外，可以说遍布全球，这里再举几个最近了凤凰出版传媒集团版权所有网站地址：南京市湖南路1号B座808室联系电话：[phone]Mail：[e-mail]解到的情况，可以说明其分布之广和深了。最近发现在东太平洋加拉帕戈斯群岛东部深达10000米的海底温泉中，有一个不依赖太阳能的独特生态系统：其中生产者是硫细菌，每毫升海水中含100万~100亿个，它们以地壳中逸出的硫化氢气体为能源，二氧化碳为碳源，在厌氧条件下营自养生活，这些细菌还养活了附过海底独有的蠕虫、蛤、贝和蟹等。三十年代，人们首次用飞机用飞机证实20公里高空中有微生物存在；七十年代中期在30公里的高空中发里高空采集到微生物；七十年代末，人们用物理火箭从74公里高空采集到微生物，最近又从85公里处找到了微生物，这是目前所知生物圈的上限。有人在南极洲的罗斯岛和泰罗尔盆地128米和427米的沉积岩心中找到了活细菌。这里所介绍的几个生物之最，还仅是部分，但已告知人们微生物的无穷奥秘。真正的微生物世界还有待我们进一步去了解和探索，使它们更好为人类服务。