文档介绍：微生物之最
生工0901班胡惠容 200981115
极端微生物(extremophiles)是指能够在如高温、高盐、高酸、高碱和高压等极端环境中正常生长的微生物。因此可以说极端微生物是先锋生物,其生存环境对普通生物而言是不可耐受的, 从含酸矿液到盐碱地;从高辐射低气压的大气平流层,到高放射高压的地下岩层;从高海拔和高纬度地区的冰川冻土,到接近沸点的温泉和海底火山口;在这些“生命禁区”,无处不活跃着极端微生物, 极端微生物的生态、分类、代谢、进化等均与一般生物有别,并蕴藏了优异的抗逆基因资源,具有重要的研究价值和应用前景,?
目前极端微生物的研究对象多集中于细菌、古生菌和真菌,并按照分类特点分为( 大类群,即:嗜热微生物、嗜冷微生物、嗜酸微生物、嗜碱微生物、嗜盐微生物和嗜压微生物,现在主要研究的有:嗜热微生物、嗜冷菌和耐冷菌、极端嗜酸微生物、嗜碱微生物、嗜盐微生物、嗜压微生物等。极端微生物具有独特的基因类型、特殊的生理机制及特殊的代谢产物,它在生命起源、系统进化等方面具有重要的启示作用。极端微生物存在原理,又具有极大的应用价值,极端微生物的特殊机制及特殊产物,将使某些新的生物技术可能,极端微生物的应用将改变整个生物技术的面貌。因此,20世纪70年代以来,极端微生物的研究已成为微生物学发展的新领域,人们对极端微生物的研究越来越多。主要研究工作包括:①新物种的发现。②新产物的研究与生产。③极端酶结构与功能及其基因的克隆、表达。④
适应机理的分子基础及遗传原理。⑤基因组分析。?
极端微生物类群
嗜热微生物(Thermophiles)俗称高温菌或嗜热菌,是指最低生长温度45℃左右,最适生长温度在50℃~60~C,最高生长温度在70℃或70℃以上的一群微生物?。Martinko等认为所有嗜热菌的最适生长温度大约为80~C。由于这类微生物生存在高温环境中,其细胞和酶蛋白具有独特的耐热性,可以作为重要的微生物资源加以开发利用,发展空间广阔。
(Thermophi les)的分布和分类:
分布:嗜热微生物(Thermophiles)广泛分布于温泉、堆肥、煤堆、有机物堆、强烈太阳辐射加热的地面、地热区土壤以及陆地和海底火山口等高温环境;此外,人工的高温环境(如发电厂、高温工业处理废水等)也可以作为嗜热菌提供栖息地。
分类:根据嗜热微生物与温度的关系,可以将它们分成三类。耐热微生物: 最高生长温
度在45℃~50℃之间,低于30℃也能生长;兼性嗜热微生物:最高生长温度在50℃~65℃,但在室温仍有繁殖能力;极湍嗜热微生物:最高生长温度为70~C以上,最适温度为65~C~70~C ,最低温度在40℃以上。如嗜热脂肪芽孢杆菌(Bacillus stearotkermophilus)、热溶芽孢杆菌(Bacillus caldolyticus)、嗜热解烃细菌(Geobacillus thermodenitrificans)热自养甲烷杆菌(Methanobacterium thermoautrophicum)等。
嗜热微生物的耐热机制
嗜热微生物能够在高温环境中生长并繁殖,有其独特的适应机制,特殊结构的细胞膜、蛋白质、遗传物质都与之有关。
⑴细胞膜:嗜热菌的膜脂具有高饱和度的脂肪酸,可以