微生物的生理特性
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微生物的生理学和遗传学特性微生物是指那些不能自己看到的生物体,包括细菌、真菌、病毒等,它们是地球上最古老的生物体之一,陪伴我们共同演化了几十亿年。
微生物隐藏在我们身体和周围环境中,很多时候都是隐藏在黑暗中的无形之力。
然而,微生物却是人类生存不可或缺的一部分,它们不仅有良好的效果,例如在地球生态系统中的原初生态环境中,维持了许多生物之间的生存平衡;同时对生态环境的污染控制有着行之有效的作用。
其中,微生物的生理学和遗传学特性尤其值得我们研究探索。
微生物的生理学特性1.能量来源微生物的能量来源主要是来自它所寄生的生物环境中的有机物,通过光合作用、化学反应来得到自身所需的能量来源,从而保证微生物生命的能量供应。
2.营养要素微生物对营养要素的需求比人类、动植物都要低一些,它们可以在比较恶劣的环境下依靠几乎不需要营养的生存能力生存。
但是,与大多数生命体一样,微生物对于碳、氮、磷、铁等元素也是非常关注的,在人类和动植物身上可以发现它们能吸附、分离、转化所需的营养来源。
3.生长条件微生物温度范围极其广阔,能包容非常悬殊的环境温度,而且在酸性、碱性、加盐等多种极端环境下,都有其不同能力的生存表现。
它们的适应能力超乎我们的想象,如果能够利用它们的适应能力,在生产、环保、生态建设等领域都将能够上一个新水平。
微生物的遗传学特性1.基因载体微生物基因组的大小是非常小的,但是集合在其身上的基因是极其珍贵的,并以不同的方式维持着微生物的生理学表现。
微生物基因含量少,但因为它们的基因组非常简单以及在不同环境下因为寄生物的不同而有所变化带来的重要启示值得细细品味。
2.基因转移微生物的基因转移现象是目前的生物学研究中的热点之一。
微生物基因可以通过转化、嗜酸乳杆菌介导基因转移等方式,在不同的染色体间进行转移。
这种现象常出现在超级细菌中,是人们在对细菌药物抵抗性研究过程中经常遇到的问题,而且越来越引起了人们注意。
总的来说,微生物的生理学和遗传学特性非常值得我们关注,它们的适应性和调节功能都非常珍贵。
细菌的生理特性细菌是一种微小的单细胞有机体,广泛存在于自然界中。
虽然细菌与人类、其他生物有着密切的联系,但它们具有独特的生理特性。
本文将探讨细菌的生理特性,包括细菌的形态、代谢途径、运动方式以及生存环境等方面。
一、细菌的形态特性细菌的形态特性多样,可以根据形态特征将细菌分为不同类型。
最常见的细菌形态有球形(又称为球菌)、棒状(又称为杆菌)和螺旋形。
1. 球菌:球菌是一种圆形的细菌,如链球菌和葡萄球菌等。
球菌通常存在于群体中,呈聚集状。
它们可以形成链状、堆状甚至团状的结构。
2. 杆菌:杆菌是一种长条状的细菌,如大肠杆菌和结核杆菌等。
杆菌通常呈直线状,具有一定的长度和直径。
杆菌可以单独存在,也可以形成链状或斜链状。
3. 螺旋形:螺旋形细菌通常呈螺旋状,如梨形杆菌和螺旋菌等。
螺旋形细菌可以呈螺旋状扩展,也可以形成螺旋状的链状结构。
细菌的形态特性不仅与其生理特性相关,也与其分类和识别有关。
二、细菌的代谢途径细菌的代谢途径决定了它们对不同营养物质的利用方式。
根据细菌对营养物质利用方式的不同,可以将细菌分为自养细菌和异养细菌。
1. 自养细菌:自养细菌能够利用无机物质合成有机物质。
自养细菌通过光合作用或化学合成的方式获取能量,如光合细菌和化能细菌。
2. 异养细菌:异养细菌无法通过无机物质合成有机物质。
它们必须从外部环境中摄取有机物质作为营养来源,如厌氧细菌和好氧细菌。
细菌的代谢途径对其生存和繁殖具有重要的影响。
三、细菌的运动方式细菌的运动方式多种多样,可以通过不同的结构实现。
1. 纤毛运动:某些细菌具有纤毛结构,能够通过纤毛的摆动实现移动。
这种运动方式常见于肠道中的细菌,如大肠杆菌。
2. 鞭毛运动:某些细菌拥有鞭毛结构,鞭毛能够旋转推动细菌移动。
这种运动方式常见于水中的细菌,如弧菌。
3. 原形虫运动:某些细菌通过细胞质内的纤维蛋白束实现伸缩运动。
这种运动方式常见于原形虫细菌。
除了以上常见的运动方式,还有一些细菌由于缺乏运动结构而无法主动移动,它们依赖于外界环境的扩散来实现位置的改变。
微生物的分类及其特征微生物是指大小不一,形态各异的单细胞生物体。
它们广泛存在于自然界的各种环境中,是地球上最广泛、最基础的生物群体之一。
为了更好地研究微生物,人们对它们进行了分类,以便对其进行研究和认识。
一、原核生物分类原核生物是指没有细胞核的单细胞生物体,其主要分类有细菌和古菌两个门类。
1. 细菌细菌是一类普遍存在于自然界中的微生物,在细胞结构、生理特性、代谢特性等方面具有独特的特点。
细菌生物体尺寸很小,一般为1-10微米,无真核细胞结构,但具有细胞膜、细胞壁、胞浆、核质以及各种细胞器等结构。
细菌的繁殖方式主要是二分裂和孢子形成,能够在各种环境条件下生长繁殖,从而形成各种生态系统。
2.古菌古菌是一类生活在极端环境下的微生物,其细胞结构和生理特性与细菌不同。
古菌生物体也是一段细胞结构,而且没有泌乳膜,但其特征在于生存环境的选择,可以在高温、高盐、酸碱、低氧等极端环境中繁殖生长。
二. 真核生物分类真核生物是指具有明显的细胞核的生物,包括植物、动物、真菌和原生生物等。
1. 植物植物是指真核生物体系下的一大类生物群体,其细胞结构较为复杂,能够进行光合作用进行代谢活动。
各植物物种间具有极大的差异性,而它们普遍具有的特征为:包括细胞膜与细胞壁、质体、细胞核和各种细胞器等基本结构;能够进行光合作用,将二氧化碳和水转化为有机物;能够进行细胞分裂、组织和器官形成等生命活动。
2. 动物动物是包括脊椎动物、无脊椎动物和单细胞生物等一大类生物,其中脊椎动物具有明显的脊柱、前后对称、直立性等特征,而无脊椎动物则没有明显的脊柱结构。
动物是真核生物体系下最为复杂和高级的一种生物,具有高度发达的神经系统、感觉器官、肌肉和内脏器官等特征。
3. 真菌真菌是指生长在各种环境中,具有细胞核、不完全分离的多核质体、有机质藻等在内的独特细胞结构的一类微生物。
真菌能够在自然条件下一端沙行武,一端以分生孢子的方式繁殖短裤,也能够与生物体形成共生关系,并参与各种生态系统的物质循环。
微生物的五大特性与生物科学的关系微生物的五大特性与生物科学的关系:微生物的五大特性为生物科学提供了研究方向。
微生物:是个体难以用肉眼观察的一切微小生物的统称;微生物包括细菌、病毒、真菌和少数藻类等。
(但有些微生物是肉眼可以看见的,像属于真菌的蘑菇、灵芝等。
)病毒是一类由核酸和蛋白质等少数几种成分组成的“非细胞生物”,但是它的生存必须依赖于活细胞。
根据存在的不同环境分为空间微生物、海洋微生物等,按照细胞结构分类分为原核微生物和真核微生物。
微生物的五大特性包括体积小、表面积大;分布广、种类多;吸收多、转化快;生长旺、繁殖快;适应强、易变异。
体积小、表面积大:微生物的大小以μm计,但表面积大,必然有一个巨大的营养吸收,代谢废物排泄和环境信息接受面。
这一特点也是微生物与一切大型生物相区别的关键所在。
分布广、种类多:分布区域广,分布环境广。
生理代谢种类繁多,代谢产物种类繁多,代谢产物种类繁多。
更重要的是,微生物有多种生理代谢和代谢产物。
微生物可以在其他有机体生存的任何环境中发现,而微生物也可以存在于其他有机体无法生存的极端环境中。
吸收多、转化快:这一特性为高速生长繁殖和产生大量代谢物提供了充分的物质基础。
生长旺、繁殖快:生长繁殖率极高,如大肠杆菌在20-30分钟内分裂一次,如果连续分裂,48小时内2.2x1043个细菌数量增加,营养消耗、代谢积累和限制生长速度。
这种特性可以在短时间内将大量的基板转化为有用的产品,缩短研究周期。
还有一些缺点,如疾病、粮食霉变。
适应强、易变异:极其灵活适应性,对极端环境具有惊人的适应力,遗传物质易变异。
易受环境条件的影响。
在紫外线辐射、生物诱变剂和环境中的一些营养因子的变化中,微生物自觉地、强制性地改变其遗传结构,导致变异。
据统计,在自然条件下,微生物个体变异的概率是百万分之一。
在我国教科书中,将微生物划分为以下8大类:细菌、病毒、真菌、放线菌、立克次氏体、支原体、衣原体、螺旋体。
微生物的定义work Information Technology Company.2020YEAR现代定义:微生物是一切肉眼看不见或看不清的微小生物,个体微小,结构简单,通常要用光学显微镜和电子显微镜才能看清楚的生物,统称为微生物。
微生物是一类形体微小、结构简单、必须借助显微镜才能看清其面目的生物。
它们既包括细菌、放线菌、立克次氏体、支原体、衣原体、蓝细菌等原核微生物,也包括酵母菌、酶菌、原生动物、微型藻类等真核微生物,还包括非细胞型的病毒和类病毐。
因此,“微生物”不是分类学上的概念,而是一切微小生物的总称。
微生物的特点(一)个体小、种类多、分布广生物的大小用微米来量度,如细菌的:儿微米至几微米;病毐小于0.2um,酵母菌为几微米至十几微米,原生动物为几十微米到几百微米。
总之,它们都需借助显微镜才能看见。
由于微生物极微小、极轻,易随灰尘飞扬,因此它们分布在江河湖海、高山、寒冷的雪地、空气、人和动植物体内外以及污水、淤泥、废物堆中目前已确定的微生物种类只有10万种左右,其中细菌、放线菌约约1500种。
近些年来,由于分离培养方法的改进,微生物新种类的发现速度正以飞快的速度增长。
地球、微生物的中水回用分布可以说是无孔不人,无远不达。
微生物只怕“火”,地球上除了火山的中心区域外,从生物圈、岩石、土壤圈、水圈直至大气圈到处都有微生物的足迹。
(二)代谢强度大、代谢类塑多样由于微生物形体微小,表面积大,有利于细胞吸收营养物质和加强新陈代谢。
利用这一特性’可使废水中的污染物质迅速地降解。
微生物的代谢类型极其多样,其“食谱”之广是任何生物都不能相比的。
凡自然界存在的有机物,都能被微生物利用、分解。
在废水处理中,很容易找到用于处理各种污染物质的微生物菌种。
(三)繁殖快在生物界中,微牛物具有最高的繁殖速度。
尤其是以二分裂方式繁殖的细菌,其速度更是惊人。
在适宜的环境中,微生物繁殖一代的时间很短.快的只有20min,慢的也不过几小时(专性厌氧菌繁殖速度慢些》。
微生物鉴定原理
微生物鉴定是通过分析微生物的形态特征、生理生化特性、遗传特性和分子生物学特性等方面的信息来确定微生物的种属或亚种的过程。
其原理主要包括以下几个方面:
1. 形态特征鉴定:通过观察微生物在培养基上的形态特征来判断其属于哪一类微生物,比如形状、大小、颜色、聚集方式等。
比如,球菌、杆菌、弧菌等各具有特定的形态特征。
2. 生理生化特性鉴定:通过检测微生物在特定条件下的生理生化反应来鉴定其种属或亚种。
常用的生理生化特性鉴定方法有氧耗量测定、产气反应、口气反应、酸碱反应等。
3. 遗传特性鉴定:通过检测微生物的遗传物质(如DNA或RNA)序列来确定其种属或亚种。
常用的遗传特性鉴定方法
有16S rRNA基因测序、多重引物扩增反应(PCR)等。
4. 分子生物学特性鉴定:通过检测微生物的分子生物学特性来确定其种属或亚种。
常用的分子生物学特性鉴定方法有核酸杂交、基因克隆、Southern blot等。
以上是微生物鉴定的原理,通过综合使用以上各种方法,可以较为准确地确定微生物的种属或亚种,为进一步的研究和应用提供依据。
微生物学知识点
微生物学是研究微观生物的一门学科,涉及到细菌、真菌、病毒等微生物的研究。
微生物在人类生活中起着重要作用,对环境、健康、食品等方面都有着不可或缺的影响。
本文将介绍微生物学的一些知识点,包括微生物的分类、生长特点、应用等方面。
微生物的分类
微生物主要包括细菌、真菌和病毒等几类。
细菌是最常见的微生物之一,通常以单细胞形式存在,包括革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌等不同类型。
真菌则是一类以孢子繁殖的微生物,分为霉菌、酵母菌等多个类群。
而病毒是一种无法独立生长的微生物,需要寄生在宿主细胞内复制。
微生物的生长特点
微生物具有快速繁殖的特点,细菌的繁殖周期一般在20分钟到数小时之间,真菌和病毒也具有较快的繁殖速度。
微生物的生长需要适宜的温度、湿度和营养物质,不同类型的微生物对生长环境的要求有所不同。
微生物的应用
微生物在食品、医药、环境等领域都有着广泛的应用。
在食品行业中,微生物可以用于食品的发酵、熟化等过程,生产出各种风味独特的食品。
在医药领域,微生物可以用于制备抗生素、疫苗等药物,对
许多疾病有着重要的控制作用。
在环境领域,微生物可以进行土壤修复、废水处理等工作,保护环境资源。
总结
微生物学作为一门重要的学科,对人类生活起着重要的作用。
通过学习微生物学的知识点,可以更好地理解微生物在生活中的应用和影响,促进微生物学研究的发展。
希望本文能够帮助读者更好地了解微生物学相关知识,增进对微生物学的兴趣和认识。
微生物的生理特性
要求:重点掌握微生物营养类型的划分;微生物的呼吸类型;微生物的生长曲线。
熟悉酶的催化特性和影响酶活力的因素。
l酶的催化特性
微生物的营养和代谢需要在酶的催化下才能正常进行。
酶是动物、植物及微生物等生物体内合成的,催化生物化学反应,并传递电子、质子和化学基团的生物催化剂。
酶的催化特性如下。
(1)酶积极参与主物化学反应,加速反应速度、缩短反应达到平衡的时间,但不改变反应的平衡点。
(2)酶的催化作用具有专一性。
一种酶只作用干一种物质或一类物质,或催化一种或一类化学反应,产生一定的产物。
酶的专一性可分为绝对专一性、相对专一性和立体异构专一性。
(3)酶的催化作用条件温和。
酶只需在常温、常压和近中性的水溶液中就可进行催化反应。
(4)酶对环境条件极为敏感。
高温、强酸和强碱能使酶丧失活性,Cu2+、Hg2+、Ag2+等重金属离子能钝化酶,使之失活。
(5)酶的催化效率极高,比无机催化剂的催化效率高几千倍至百亿倍。
其主要原因是酶能降低反应的能阈,从而降低反应所需的活性能。
[例1]酶的催化作用有哪些特性?
答:酶的催化特性有:酶可缩短反应达到平衡的时间,但不改变反应的平衡点;酶的催化具有专一性;酶的催化作用条件温和;酶对环境条件敏感;酶的催化效率极高。
2影响酶活力的因素
酶促反应的速度方程式(米-门公式)是由米契里斯(Michaelis)和门坦(Menten)根据酶促反应化学式推导得出的,具体如下:
E十S===ES——E十P
酶底物中间产物酶最终产物
从米-门公式可知,酶促反应速度受酶浓度和底物浓度的影响,也受温度、PH、激活剂和抑制剂的影响。
(1)酶浓度对酶促反应速度的影响。
酶促反应速度与酶分子的浓度成正比。
(2)底物浓度对酶促反应速度的影响。
当酶浓度一定时,底物的起始浓度较低,酶促反应速度与底物浓度成正比,随底物浓度的增加而增加。
当所有的酶与底物结合后,即使再增加底物浓度,酶促反应速度也不会再增加。
(3)温度对酶促反应速度的影响。
各种酶在最适温度范围内,酶活性最强,酶促反应速度最大。
在适宜的温度范围内,温度每升高10℃,酶促反应速度可相应提高l-2倍。
(4)PH对酶促反应速度的影响。
酶在最适PH范围内表现出活性,大于或小于最适PH 都会降低酶活性。
酶的最适PH不是个固定常数,它随酶的纯度,底物的种类和性质,缓冲剂的种类、性质和浓度以及抑制剂的性质等改变而改变。
PH对酶活力的影响主要表现在两个方面:①改变底物分子和酶分子的带电状态,从而影响酶和底物的结合;②过高、过低的pH 都会影响酶的稳定性,进而使酶遭到不可逆的破坏。
(5)激活剂对酶促反应速度的影响。
能激活酶的物质称为酶的激活剂,无机阳离子、无机阴离子、有机化合物都是激活剂。
许多酶只有当某一种适当的激活剂存在时,才表现出催化活性或强化其催化活性,这种作用称为对酶的激活作用。
有些酶被合成后呈现元活性的状态,称为酶原,它必须经过适当的激活剂激活后才具有活性。
(6)抑制剂对酶促反应速度的影响。
能减弱、抑制甚至破坏酶活性的物质称为酶的抑制剂。
它可降低酶促反应速度。
酶的抑制剂有重金属离子、一氧化碳、硫化氢、氰氢酸、氟化物、碘化乙酸、生物碱、染料、对-氯汞苯甲酸、二异丙基氟磷酸、乙二胺四乙酸、表面活性剂等。
对酶促反应的抑制可分为竞争性抑制和非竞争性抑制。
与底物结构类似的物质引起的酶促反应的抑制为竞争性抑制,其抑制是可逆性抑制,这种抑制剂为竞争性抑制剂。
抑制剂与酶活性中心以外的部位结合后,底物仍可与酶活性中心结合,但酶不显示活性,这种抑制为非竞争性抑制,其抑制是不可逆抑制,这种抑制剂是非竞争性抑制剂。
有的物质既可作为一种酶的抑制剂,又可作为另一种酶的激活剂。
[例2]影响酶活力的因素有哪些?
答:影响酶活力的因素有酶浓度、底物浓度、温度FH值、激活剂和抑制剂。