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微生物大家庭(第1页)

微生物大家庭

自然界中的微生物是个很大的家族,形成了一个很大的组织网,占据了生物领域大半壁江山。

*没有心脏的微生物

我们人类是有心脏,并靠其维持生命的。那微生物有没有心脏呢?

在微生物的细胞当中都有一个重要的组成部分,它像心脏一样在微生物的生长繁殖等方面起重要的作用,科学家把它称为细胞核。是不是所有微生物都有细胞核呢?不是。在微生物界有一类群微生物不具备真正的细胞核,它们的“心脏”被科学家称为拟核。一般情况下,拟核无核膜,没有核仁。它的遗传物质DNA也仅为一条双链环状结构,极其简单,并且DNA也不与组蛋白结合。具有拟核的微生物是通过二分裂的方式来繁衍后代的。这一典型的微生物类群被称为原核微生物,它们不光在细胞核上有区别,而且细胞壁(大多数微生物含有肽聚糖)、细胞膜(没有固醇)、细胞器(没有液泡、溶酶体、微体、线粒体、叶绿体等)等方面也与具有真正心脏的微生物有区别。

原核微生物是在生物出现的早期阶段就出现的最早的类群,所以在细胞结构、形态特征、生理特性等方面的表现都比较原始低等。原核微生物主要包括细菌、放线菌、立克次氏体、支原体、衣原体和蓝细菌等。

*有心脏的微生物

微生物界既然有不具心脏的微生物,自然也就有具有心脏的微生物,这类有心脏的微生物就被科学家称为真核微生物。

他们认为,一切细胞生物都是同源的。具有细胞结构的微生物,不论是原核微生物,还是真核微生物,也不论是简单的单细胞微生物,还是形态结构较复杂的多细胞微生物,它们在物质组成成分、遗传变异、物质代谢和生长繁殖方面的共同性是主要的。但生物是发展的、进化的、漫长的生物进化过程造成了生物的多样性和生物之间的差异。所以,真核微生物比原核微生物要进化得多,它具备了核膜包被的细胞核,也具有核仁,其遗传物质为多条染色体,DNA与组蛋白也结合起来,更加有效地繁衍后代,传带遗传信息。

真核微生物繁殖主要通过有丝分裂方式进行。在细胞中存在有各种各样的细胞器,如液泡、溶酶体、微体、线粒体、叶绿体等,为物质运输营养代谢提供了更为有效的途径,比原核生物要高等。真核微生物主要包括真菌、单细胞藻类和原生动物等。

*好热性细菌

生物可以生存的温度界限究竟是怎样的呢?美国的微生物学家,特别是对温泉微生物进行了精心研究的布罗克曾对各类生物可以生长繁殖的温度上限作了归纳。虽然有记录说明动物中的鱼类、软体动物、节肢动物和昆虫等能在高温环境下生存,但布罗克把这些生物可以生存的温度上限定在50℃以下,而细菌生长温度范围更广。

在美国黄石公园92℃的温泉中细菌的某些种类能够生长繁殖。这就是好热性细菌。为什么好热性细菌能够抵挡住高温的呢?原来它们的DNA链上的碱基不同于其他生物,由DNA所产生的蛋白质和核酸具有不同的氨基酸组成,使这种细菌的抗热性能大大增强。

对于好热性细菌的起源问题,不同学者有着不同的看法,最著名而又非常离奇的想法是著名的阿累尼乌斯提出的,他认为好热菌是从高温的行星——金星飞来的生物。比较公认的见解是认为好热菌是从好温菌逐渐或是通过飞跃适应环境演化而来的,但时至今日还没有一个确切的说法。还有待研究人员的进一步探究。

*蓝细菌

蓝细菌原来与蓝绿藻是“一家人”,后来科学家们发现蓝细菌微生物的细胞核是原核的,即没有真正的细胞核,才把它同蓝绿藻区分开,另立了一个“门户”,改属原生生物界的光能细菌类而与真细菌并列,现称为蓝细菌。

蓝细菌的形状分球状和丝状两种,球状的蓝细菌是单个的微生物,它具有两层细胞壁,在细胞壁的外面常包围有一或多层的粘质层,外形与细菌的荚膜或鞘相似。而丝状的蓝细菌是由许多个单个细胞串联在一起形成的,每个细胞彼此之间有孔道互相连通,形成一个整体。

蓝细菌在地球上分布极广,从两极到赤道均有它的身影,但它的行动却并不快,均以滑行运动,而且体外没有如细菌鞭毛样的运动器官。由此看来,蓝细菌的存在已很久远了。

蓝细菌是光合自养菌,能利用光能自行合成养料,并且能耐受极端的环境条件,例如:在干旱的沙漠地区,单细胞的蓝细菌能在岩石层下的缝隙内,利用少量湿气和日光生活。对于蓝细菌的生殖,人们现在只知道无性繁殖阶段,还没发现有性生殖。繁殖时,典型的由一枚母细胞分裂成两枚子细胞,比较简单。

蓝细菌能进行光合作用,生物固氮,是一种较原始的自养生物,对它的研究还不很深入,有许多问题有待后人来解决。

*放线菌

放线菌在自然界的分布极为广泛。在高山深海和北极地区都有它们的存在,尤其在土壤中,无论是数量和种类都是最多的。由于最初发现的放线菌的菌落呈辐射状,因此而得名放线菌。

放线菌的菌体为单细胞,其结构与细菌基本相似。大部分真放线菌菌丝由分支的菌丝组成。菌丝分两种型态,一种为匍匐生的基内菌丝,基内菌丝发育到一定阶段后,向空间生长伸出另一种菌丝——气生菌丝。气生菌丝叠生在营养菌丝上面,它可能满盖整个菌落表面,呈棉絮状,粉状或颗粒状。

除少数种类外,绝大多数的放线菌都是异养菌,需要依靠外界的营养物质来生活。但它们的食性颇为不同,有的喜欢吃简单的化合物,另有一些专喜欢啃硬骨头,以纤维素和甲壳质为食。现在对放线菌的研究很多,它的重要经济价值就在于放线菌能产生各种抗生素,抗生素能有效地防治人类和牲畜的传染性病害,抗生素能有效地抑制和杀死各种细菌,对防治动物病害和植物病害有着重要的意义,是对人类有用的一群微生物。

*立克次体

立克次体这一名字是为了纪念一位名叫立克次的医生,是他首次在1909年研究落矶山斑疹热时首先发现这种病原体。次年,由于感染斑疹伤寒而死去。

这种立克次体是介于细菌与病毒之间的专性细胞内寄生的原核型微生物。它具有与一般细菌类似的形态、结构和繁殖方式;又具有与病毒类似的在活细胞内寄生生长的特性。

立克次体能侵染人类,诱发疾病,它们一般经携带立克次体的节肢动物叮咬或其粪便污染伤口而感染人。立克次体侵入人体后,常在小血管的内皮系统中繁殖,引起细胞肿胀,增生,坏死,循环障碍及血栓形成,并且立克次体具有毒性物质,能引起红细胞溶解,甚至弥散性血管内凝血,休克而死亡。对于立克次体目前尚无理想的用于预防接种的疫苗。所以对于立克次体防治的根本措施是搞好环境卫生,防止节肢动物的叮咬,对于患者可用氯霉素或广谱抗生素来治疗。

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