什么是微生物微生物的作用
什么是微生物微生物的作用
微生物的個體微小、種類繁多、與人類關系密切。那么你對微生物了解多少呢?以下是由學習啦小編整理關于什么是微生物的內容，希望大家喜歡!
微生物的定義
個體難以用肉眼觀察的一切微小生物之統稱。微生物包括細菌、病毒、真菌、和少數藻類等。(但有些微生物是肉眼可以看見的，像屬于真菌的蘑菇、靈芝等。)病毒是一類由核酸和蛋白質等少數幾種成分組成的“非細胞生物”，但是它的生存必須依賴于活細胞。根據存在的不同環境分為空間微生物、海洋微生物等，按照細胞機構分類分為原核微生物和真核微生物。
微生物的主要特征
體小面大
一個體積恒定的物體，被切割的越小，其相對表面積越大。微生物體積很小，如一個典型的球菌，其體積約1mm³，可是其表面積卻很大。這個特征也是賦予微生物其他如代謝快等特性的基礎。
吸多轉快
微生物通常具有極其高效的生物化學轉化能力。據研究，乳糖菌在1個小時之內能夠分解其自身重量1000-10000倍的乳糖，產朊假絲酵母菌的蛋白合成能力是大豆蛋白合成能力的100倍。
生長繁殖快
相比于大型動物，微生物具有極高的生長繁殖速度。大腸桿菌能夠在12.5-20分鐘內繁殖1次。不妨計算一下，1個大腸桿菌假設20分鐘分裂1次，1小時3次，1晝夜24小時分裂24×3=72次，大概可產生4722366500萬億個(2的72次方)，這是非常巨大的數字。但事實上，由于各種條件的限制，如營養缺失、競爭加劇、生存環境惡化等原因，微生物無法完全達到這種指數級增長。 已知大多數微生物生長的最佳pH范圍為7.0 (6.6~7.5)附近，部分則低于4.0。
微生物的這一特性使其在工業上有廣泛的應用，如發酵、單細胞蛋白等。微生物是人類不可或缺的好朋友。
微生物的作用
生活生產
微生物對人類最重要的影響之一是導致傳染病的流行。在人類疾病中有50%是由病毒引起。微生物導致人類疾病的歷史，也就是人類與之不斷斗爭的歷史。在疾病的預防和治療方面，人類取得了長足的進展，但是新現和再現的微生物感染還是不斷發生，像大量的病毒性疾病一直缺乏有效的治療藥物。一些疾病的致病機制并不清楚。大量的廣譜抗生素的濫用造成了強大的選擇壓力，使許多菌株發生變異，導致耐藥性的產生，人類健康受到新的威脅。一些分節段的病毒之間可以通過重組或重配發生變異，最典型的例子就是流行性感冒病毒。每次流感大流行流感病毒都與前次導致感染的株型發生了變異，這種快速的變異給疫苗的設計和治療造成了很大的障礙。而耐藥性結核桿菌的出現使原本已近控制住的結核感染又在世界范圍內猖獗起來。
微生物千姿百態，有些是腐敗性的，即引起食品氣味和組織結構發生不良變化。當然有些微生物是有益的，它們可用來生產如奶酪，面包，泡菜，啤酒和葡萄酒。微生物非常小，必須通過顯微鏡放大約1000 倍才能看到。比如中等大小的細菌，1000個疊加在一起只有句號那么大。
微生物能夠致病，能夠造成食品、布匹、皮革等發霉腐爛，但微生物也有有益的一面。最早是弗萊明從青霉菌抑制其它細菌的生長中發現了青霉素，這對醫藥界來講是一個劃時代的發現。后來大量的抗生素從放線菌等的代謝產物中篩選出來。抗生素的使用在第二次世界大戰中挽救了無數人的生命。一些微生物被廣泛應用于工業發酵，生產乙醇、食品及各種酶制劑等;一部分微生物能夠降解塑料、處理廢水廢氣等等，并且可再生資源的潛力極大，稱為環保微生物;還有一些能在極端環境中生存的微生物，例如：高溫、低溫、高鹽、高堿以及高輻射等普通生命體不能生存的環境，依然存在著一部分微生物等等。看上去，我們發現的微生物已經很多，但實際上由于培養方式等技術手段的限制，人類現今發現的微生物還只占自然界中存在的微生物的很少一部分。
微生物間的相互作用機制也相當奧秘。例如健康人腸道中即有大量細菌存在，稱為正常菌群，其中包含的細菌種類高達上百種。在腸道環境中這些細菌相互依存，互惠共生。食物、有毒物質甚至藥物的分解與吸收，菌群在這些過程中發揮的作用，以及細菌之間的相互作用機制還不明了。一旦菌群失調，就會引起腹瀉。
隨著醫學研究進入分子水平，人們對基因、遺傳物質等專業術語也日漸熟悉。人們認識到，是遺傳信息決定了生物體具有的生命特征，包括外部形態以及從事的生命活動等等，而生物體的基因組正是這些遺傳信息的攜帶者。因此闡明生物體基因組攜帶的遺傳信息，將大大有助于揭示生命的起源和奧秘。
工業微生物涉及食品、制藥、冶金、采礦、石油、皮革、輕化工等多種行業。通過微生物發酵途徑生產抗生素、丁醇、維生素C以及一些風味食品的制備等;某些特殊微生物酶參與皮革脫毛、冶金、采油采礦等生產過程，甚至直接作為洗衣粉等的添加劑;另外還有一些微生物的代謝產物可以作為天然的微生物殺蟲劑廣泛應用于農業生產。通過對枯草芽孢桿菌的基因組研究，發現了一系列與抗生素及重要工業用酶的產生相關的基因。乳酸桿菌作為一種重要的微生態調節劑參與食品發酵過程，對其進行的基因組學研究將有利于找到關鍵的功能基因，然后對菌株加以改造，使其更適于工業化的生產過程。國內維生素C兩步發酵法生產過程中的關鍵菌株氧化葡萄糖酸桿菌的基因組研究，將在基因組測序完成的前提下找到與維生素C生產相關的重要代謝功能基因，經基因工程改造，實現新的工程菌株的構建，簡化生產步驟，降低生產成本，繼而實現經濟效益的大幅度提升。對工業微生物開展的基因組研究，不斷發現新的特殊酶基因及重要代謝過程和代謝產物生成相關的功能基因，并將其應用于生產以及傳統工業、工藝的改造，同時推動現代生物技術的迅速發展。
經濟作物柑橘的致病菌是國際上第一個發表了全序列的植物致病微生物。還有一些在分類學、生理學和經濟價值上非常重要的農業微生物，例如：胡蘿卜歐文氏菌、植物致病性假單胞菌以及中國正在開展的黃單胞菌的研究等正在進行之中。日前植物固氮根瘤菌的全序列也剛剛測定完成。借鑒已經較為成熟的從人類病原微生物的基因組學信息篩選治療性藥物的方案，可以嘗試性地應用到植物病原體上。特別像柑橘的致病菌這種需要昆蟲媒介才能完成生活周期的種類，除了殺蟲劑能阻斷其生活周期以外，只能通過遺傳學研究找到毒力相關因子，尋找抗性靶位以發展更有效的控制對策。固氮菌全部遺傳信息的解析對于開發利用其固氮關鍵基因提高農作物的產量和質量也具有重要的意義。
在極端環境下能夠生長的微生物稱為極端微生物，又稱嗜極菌。嗜極菌對極端環境具有很強的適應性，極端微生物基因組的研究有助于從分子水平研究極限條件下微生物的適應性，加深對生命本質的認識。
生物理論
現代生物學的若干基礎性的重大發現與理論，是在研究微生物的過程中或以微生物為實驗材料與工具取得的。這些理論包括：證明DNA(脫氧核糖核酸)是遺傳信息的載體(三大經典實驗：肺炎球菌的轉化實驗、噬菌體實驗、植物病毒的重組實驗)。DNA的半保留復制方式(雙螺旋的每一條子鏈分別、都是復制模板)。遺傳密碼子的解讀(64個密碼子各對應20種氨基酸及終止信號的哪一種)。基因的轉錄調節(operon, promoter, operator, repressor, activator的概念與調節方式)。信使RNA的翻譯調節(terminator)等等……。2013年，很多常用、通用的生物學研究技術依賴于微生物，比如：分子克隆重組蛋白在細菌或酵母中的表達。很多醫學技術也依賴于微生物，比如：以病毒為載體的基因治療。
微生物生長：在適宜條件下，不斷吸收營養物質，并按自身的代謝方式進行新陳代謝，如同化作用大于異化作用，其結果是原生質的總量不斷的增加，稱為微生物的生長。
微生物的繁殖：當細胞增長到一定程度時，就以二分裂的方式形成兩個相似的子細胞，子細胞重復上述過程是細胞數目增加，稱為微生物的繁殖。
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