肉眼看不见的”微小生物” 微生物分为细菌、真菌(霉菌和酵母菌)和病毒等。以它们为研究对象的就是微生物学。地球上存在多少种微生物呢?虽然各种理论有不同的说法,但至少有数百万的菌种存在。这个数字是目前已知的10多万种细菌的10倍以上。人类在古代就有利用微生物来生活的经验。古人在很久以前就已经掌握酸奶、葡萄酒和面包的发酵技术。通过荷兰人列文虎克发明的显微镜使观察微生物变为可能,并且将生物学迅速推进为研究的对象。微生物是一种微小的生物,这意味着其基因组也很小。所以,我们可以使用微生物转移基因并改变它的性质。噬菌体※1和质粒※2是当今仍在使用的重要实验材料。也就是说,微生物是创建分子生物学的基础。疫苗的诞生是从研究天花开始的(见92页)。免疫力就是保护人体免受微生物和癌症侵害的系统。因此,免疫学也是从微生物学开始的。 特别是在医学领域,知道如何抵抗病原微生物也是学习微生物学的意义。因此,首先,你必须了解病原体本身的性质。细菌、真菌或病毒的生长方式和生存方式也十分不同。HIV在自然环境中不存在,因为它只能在人类细胞中生存。肠炎弧菌偏爱氯化钠,所以生活在海水中。真菌同人类都是真核细胞,因此很难研制仅对真菌有效的**。知道了这些��征,我们才能同病原体作战。另一方面,病原体也会改变状态并进行反击。它会对****产生抗药性。这时,我们就要分析抗药性细菌并解读它的抗药谱,然后再设计出超越它的**。 由细胞构成的ZUI小生物 病毒是比细菌还要小的生物,它们是由核酸和蛋白质构成的,也就是所谓的粒子,因此不能说是细胞。虽然有各种各样的生物分类法,但反映生物进化的分类法是ZUI合理的。生物大致分为三种域(见13页File04)。真核生物种域包含由真核细胞生物组成的动植物。真菌就属于该类微生物。其他两个种域由原核细胞型微生物和非细胞型微生物构成。原核细胞型微生物分为古生菌和细菌两大类。细菌又称为真细菌,包含大肠杆菌、葡萄球菌和乳酸菌等。一般只称细菌时,通常指的是真细菌。即使是原核细胞型微生物中,也有很多喜欢在100℃的高温环境或盐浓度很高(如盐湖)的环境以及强酸或强碱等**环境中存活的细菌。尽管它们的形状与真细菌相似,但是由于它们的生物学进化不同,所以被称为古生菌。如上所述,病毒不包含在生物进化图中,因为它们不是细胞。 通过对生物进化的分析,细菌被归类为微生物,因此ZUI好将其与真菌的差异进行比较以了解细菌。它们ZUI大的区别是,在属于真核细胞的真菌中,DNA被核膜覆盖,而在作为原核细胞型微生物的真细菌和古生菌中,DNA没有核膜,从而曝露在细胞质中。13页底部总结了细菌和真菌之间的差异。 细菌的细胞结构很简单 细菌的细胞结构相对简单,没有复杂的结构。它的基本结构中,ZUI外侧的是赋予细胞形状的细胞壁(在人类细胞中未发现),内侧有被细胞膜包围的细胞质。其中有许多核糖体,但没有核膜和线粒体。控制运动的菌毛和鞭毛存在于表层,在菌体的周围存在着由多糖构成的荚膜和产生黏液层的细菌。让我们逐一看一下细菌的细胞结构。 细胞壁: 一种坚固的结构,覆盖在细胞的ZUI外侧。革兰阳性菌和革兰阴性菌之间,这种构成化合物差异很大(见16页)。 细胞膜: 包裹细胞质的脂质双层结构。这里是进行呼吸和分泌,物质转运,生物合成以及参与细菌分裂的多功能部位。 核糖体: 含有大量RNA的蛋白质颗粒,其功能是蛋白质合成的场所。 核质(DNA): 由于细菌是原核细胞,因此不存在核(染色体),所以没有像真核细胞那样的核膜。同真核细胞一样它们也称为染色体DNA。 鞭毛: 细菌通过被称为鞭毛的波状弯曲丝状物移动。它由称为鞭毛蛋白的蛋白质组成。 菌毛: 其长度比鞭毛短,并且有螺旋内衬的蛋白质分子,称为菌毛蛋白(又称纤丝蛋白)。有两种类型的菌毛,其中一种是交配菌毛(也称为性菌毛),它用于细菌的交配。另一个是附着菌毛。为了成功感染,它必须连接到宿主。附着菌毛起这个作用。 荚膜/黏液层: 存在于细胞表面的多糖。有荚膜的细菌可以抵抗感染后吞噬细胞的吞噬。 命名遵循分类规则 人们在起名字时虽然比较自由,但是还是要遵守某些规则。例如,一些寓意不好的字眼儿不会被使用……细菌的命名也是同样的,并且细菌的名称是根据”国际细菌命名公约”给出的。细菌种名是两个单词的组合,一个属名和一个物种形容词。以我国人名打比方,前者是姓氏,后者是名字,同时也有分类级别。从上至下依次为,域> 门> 纲> 目> 科> 属> 种。下表显示了金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的命名结果。应用于地理位置时,会更容易理解。如果域是亚洲,日本(门) > 本州(纲) > 关东(目) > 东京(科) > **区(属) >银座(种)。