微 生 物 类 群 介 绍.docx

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微生物类群介绍

微生物类群介绍

微生物（Microorganism/Microbe）是指一群个体微小、结构简单、低等生物的统称。

它不是一个分类学上的专门名词，而是指所有肉眼看不见或看不清楚的微小生物的总称。

虽然对于微生物的认识晚于植物和动物，但是人们和微生物打交道已有8000多年的历史了，当时人们是不自觉地利用微生物，如大家熟知的发面和酿酒。

在生活中，人们与微生物的关系非常密切，如用谷物、大豆可以做出面包、酒精和酱油；通过发酵可以大量生产抗生素、味精和酶制剂；农业上利用豆科植物轮作可以提高肥力；衣服发霉、食品腐败；人类和其他动植物传染病的流行等，所有这些都是微生物作用的结果。

说到微生物的类群，首先要知道生物的界级划分研究简史。

生物的分界是随着科学发展的水平在不断地改变及深化的。

在林奈的时代，对生物的观察仅限于肉眼所能看到的特征及区别，那时生物仅分为植物界（Plantae）与动物界（Animalia）两大界。

到19世纪中叶，霍洛（Hogg，1860）等提出了生物的三界系统，即原生生物界（Protista）、植物界与动物界，其中原生生物界包括单细胞动物、藻类及真菌，他们的三界系统反映了单细胞生物与多细胞生物的区别。

1959年魏塔克（Whittaker）提出了四界系统，即原生生物界、真菌界（Fungi）、植物界与动物界。

其中将原生生物界的真菌独立成为了一界。

1974年李代尔（Leedale）又提出了原核界（Monera），其中包含细菌及蓝细菌，仍为四界系统，即原核界、植物界、真菌界及动物界。

直到1969年，魏塔克将分类系统进行了完善，提出了五界系统：

真菌界、原核生物界、原生生物界、植物界、动物界。

按照从高到低的顺序，依次有界、门、纲、目、科、属、种7个单元。

二十世纪70年代，伍斯（Woese）根据超微结构和生物化学，尤其是分子生物学证据，将自然界的整个生物被重新划归三大超界，即原核的古菌、原核的细菌和全部真核生物。

真核生物超界被划分为五界，即动物界、管毛生物界（Chromista）、真菌界、植物界及原生动物界。

随着研究的深入，1987年，伍斯提出生命三域学说，域是比界更高一级的分类单元，整个生命界分为：

古菌域（Archaea）、细菌域（Bacteria）和真核生物域（Eucarya）。

现在，该分类系统得到了世界绝大多数学者的赞同和认可。

微生物主要包括原核类微生物、真核类微生物、非细胞类微生物等三大类群。

原核微生物有：

细菌、放线菌、蓝细菌、支原体、立克次氏体、衣原体等；还包括古细菌。

原核生物的细胞是细胞结构的初级阶段。

细胞内没有核膜，DNA分子结构成环状位于细胞质中，细胞内也没有细胞器，如线粒体、内质网、高尔基体等，细胞壁含有粘多肽复合物，细胞行无丝分裂，这种细胞称原核细胞，由这种细胞构成的生物称原核生物。

真核微生物有：

真菌（如酵母菌、霉菌、担子菌等）、原生动物、显微藻类和粘菌等。

这一类群是具有真核的单细胞或简单多细胞生物。

细胞结构较为高级，具有染色体、DNA分子成线状排列、形成细胞核、核的外层有双层结构的核膜包围，细胞内具有细胞器，细胞行有丝分裂。

非细胞微生物有：

病毒和亚病毒（包括类病毒、拟病毒、朊病毒等）。

这类生物结构很简单，主要是由核酸和蛋白质构成，或者只有其中的一种化学成分。

由此看来，“微生物”既包括原核的细菌和古菌，也包括真核的酵母菌和霉菌，以及动物中的原形虫和植物中的单胞藻类等，它们的共同征是形体微小、结构简单。

下面再说下菌物的概念，菌物属于微生物的范畴，它是指真核菌类生物，主要有三大类群，即真菌界、管毛生物界和原生动物界。

真菌界包括子囊菌门（Ascomycota）、担子菌门（Basidiomycota）、壶菌门（Chytridiomycota）和接合菌门（Zygomycota）。

管毛生物界（Chromista）又名假菌（Pseudofungi），包括丝壶菌门（Hyphochytriomycota）、网菌门（Labyrinthulomycota）及卵菌门（Oomycota），该界还包括金藻、褐藻、硅藻及隐藻等藻类。

原生动物界（Fungi）包括集胞黏菌目（Acrasiales）、黏菌纲（Myxomycetes）、原柱黏菌纲（Protosteliomycetes）、网柄菌纲（Dictyosteliomycetes）、根肿菌纲（Plasmodiophoromycetes）粪黏菌亚纲（Copromyxidae）、涌泉菌亚纲（Fonticulidae）等。

因此，“菌物”作为一个整体，在系统生物学中也没有地位，犹如“微生物”作为整体在系统生物学中没有地位一样。

下面，我们再探讨下与人类关系极为密切的几大微生物类群。

细菌（Bacteria）一类细胞细而短（一般直径约为0.5μm，长度约0.5~5μm），结构简单，细胞壁坚韧，以分裂方式进行繁殖，水生性较强的单细胞原核微生物。

多分布在温暖、潮湿和富含有机质的地方。

细菌的基本形状为球状、杆状、螺旋状，分别称为球菌、杆菌、螺旋菌。

当然也有些形状特殊细菌。

在自然界中腐生着大量的细菌，它和其他腐生真菌联合起来，把动物、植物的死体和排泄物以及各种遗弃物分解为简单物质，以完成自然界物质循环作用，还供给植物和农作物肥料。

有些与豆科植物共生的根瘤菌，将空气中的氮，固定为氮化物，供给豆科植物营养；利用细菌发酵作用可用制造乳酸、丁酸、醋酸、丙酮等；在医药方面，如利用大肠杆菌产生的冬酰胺酶，用于治疗白血病；肠膜状明串珠菌产生右旋葡萄糖酐，是很好的代用血浆；人们利用杀死的病原菌或处理后丧失毒力的活病原菌，制成各种预防和治疗疾病的疫苗；也利用细菌的代谢活动，制取抗血清和抗生素。

但细菌的有害方面，也不容忽视，如痢疾，伤寒、鼠疫、霍乱、白喉、破伤风等病原菌，侵入人体，可以发生严重疾病，危害生命。

家畜、家禽的传染病菌，如马炭疽菌、猪霍乱病、鸡霍乱病等，可致家畜、家禽死亡。

腐生细菌能使肉类等食物腐败，人误食后会引起中毒。

真菌（Fungi）是一类具有细胞壁，无根茎叶分化，大多为丝状体，不含叶绿素，靠寄生方式或腐生方式生活的低等真核生物。

真菌主要特征是：

不能进行光合作用、以产生大量孢子进行繁殖、一般具有发达的菌丝体、营养方式为异养吸收型、陆生性较强。

它主要包括四大门类，即子囊菌门、担子菌门、壶菌门和接合菌门。

有些学者还将半知菌类（还没有发现其有性阶段的真菌类群）放在真菌界中。

酵母菌（Yeast）是一个通俗名称，是指一类单细胞的真菌，有些属于子囊菌，有些属于担子菌。

其特点是：

个体一般以单细胞状态存在；多数营出芽繁殖；能发酵糖类产能；细胞壁常含甘露聚糖；喜在含糖量较高、酸度较大的水生环境中生长。

酵母菌与人类的关系极其密切，俗称人类的第一种“家养微生物”。

酵母菌及其发酵产品大大改善和丰富了人类的生活，例如乙醇和有关饮料的生产，面包的制造，甘泊的发酵，石油及油品的脱蜡，饲用、药用或食用单细胞蛋白（SCP）的生产，从酵母菌体中提取核酸、麦角甾醇、辅酶A、细胞色素C、凝血质和维生素等生化药物。

当然，酵母菌也常给人类带来危害，如腐生型酵母菌能使食物、纺织品和其他原料腐败变质。

少数嗜高渗压酵母菌如鲁氏酵母（Saccharomycesrouxii）、蜂蜜酵母（S.mellis）可使蜂蜜、果酱败坏；还有些是发酵工业的污染菌，它们消耗酒精，降低产量或产生不良气味，影响产品质量。

某些酵母菌可引起人和植物的病害。

例如白假丝酵母（Candidaalbicans）可引起皮肤、粘膜、呼吸道、消化道以及泌尿系统等到多种疾病，新型隐球酵母（Cryptococusneformans）可引起慢性脑膜炎、肺炎等。

霉菌（Mould）是丝状真菌的一个通俗名称，意即“发霉的真菌”，通常指那些菌丝体比较发达而又不产生大型子实体的真菌。

霉菌分布广泛，是真菌的主要代表。

真菌主要作用是分解各种复杂有机物，尤其是数量最大的纤维素、半纤维素和木质素等。

正是由于它们具有广泛的生物化学转化活动，从而保证了地球上包括人类在内的一切异养生物即生态系统中消费者的需要，并促进了整个生物圈的元素循环。

霉菌与人类关系非常密切，对工农业生产、医疗实践、环境保护和生物学基本理论研究等方面都有很重要的价值。

如各种酶制剂的生产，酿制酱、酱油、干酪等。

其危害主要是可造成工农业产品发生霉变，特别是粮食的霉变；引起植物病害；引起动物疾病等。

蕈菌（Mushroom）又称伞菌，也是一个通俗名称，通常是指那些能形成大型肉质子实体的真菌，包括大多数担子菌类和极少数的子囊菌类。

从外表来看，蕈菌不像微生物，因此过去一直是植物学的研究对象，但从其进化历史、细胞构造、早期发育特点、各种生物学特性等研究，都可证明它们属于真菌，我们可将其大型子实体理解为一般真菌菌落在陆生条件下的特化与高度发展形式。

蕈菌广泛分布于地球各处，在森林落叶地带更为丰富。

目前已利用的食用菌约有400种，其中约50种已能进行人工栽培，如常见的双孢菇、木耳、银耳、香菇、平菇、草菇和金针菇等；新品种有杏鲍菇、珍香红菇、柳松菇、茶菇、阿魏菇和真姬菇等；还有许多种可供药用，例如灵芝、云芝、马勃和猴头等；少数有毒或引起木材朽烂的种类则对人类有害。

地衣（Lichen）是一类能与藻类或蓝细菌共生的特殊真菌，也称为地衣型真菌，其中98%属于子囊菌类，少部分属于担子菌类或半知菌类。

地衣是生物共生生态系统多样性演化中最为完善典型。

在真菌中，有46%的属于地衣，其他的为非地衣型真菌，即真菌包括地衣型和非地衣型两大类菌物。

估计世界地衣种数约10万种以上，已知约2万种，我国地衣已知约2000余种，实际上未知地衣比已知地衣多得多。

关于地衣的利用，目前国内外应用最多的是在药用方面，其次是生物试剂、食用饲用、日用香料、治理沙漠、地质探矿、冰川测年、考古研究及监测大气污染等方面，随着科学技术的不断发展地衣资源的利用将会日益扩大。

估计地球上微生物的数量可达300万种，可是已知的物种还不到9万种，因此，微生物的研究有待进一步加强。

现在世界各国有3000多个菌种保藏机构，20多个具有国际权威性的专利培养物保藏机构，众多的微生物数据库建立，也为菌种的保护起了重要的作用。

微生物是一类宝贵而又丰富的生物资源，它广泛应用于食品、发酵、制药、环保、冶金和农业等众多行业。

这类资源如能进一步科学合理地开发，必将为人类创造出巨大的物质财富，为经济的建设服务。