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生物資源利用─微生物 班級：四食四甲 學號：9813020016 姓名：顏莉芸 大綱 【微生物學簡介】 【細菌】 【太古生物】 【微生物學簡介】 在地球上，除了人類、牛、雞、企鵝、魚等動物及榕樹、玫瑰等植物之外，尚有許許多多的微小生物和我們共生共享這個星球。 這些小小的生物常被統稱為微生物(microorganism)，研究這些小小生物的學門就稱為微生物學(Microbiology)。 一般常將微生物分成細菌、真菌和病毒。其中，病毒(virus)是目前所知最小生命體，只能在活的生物體內才能生存。 病毒又可以再細分為會感染細菌的噬菌體(phage)，會感染植物的植物病毒及感染動物的動物病毒。 小小的病毒，通常僅具有DNA或RNA二者之一，鮮有同時具有的;?但是常對寄主細胞造成嚴重的傷害，約60 % 人類臨床病症都是由病毒引起的，常見的有:?流行性感冒的呼吸道感染、腸胃炎、麻疹、水痘等。其中HIV病毒造成的愛滋病(AIDS)，更是令人聞之色變。 【微生物學簡介.續】 真菌(Fungi)雖然被稱為“菌”但是在演化地位上和細菌離的很遠。依據美國依利諾大學的Carl Woese博士在1990年提出以16S和18S rRNA序列分析的“三領域(Three Domains)學說”，真菌和原生動物、藻類、動物、植物等均屬於真核生物領域(Eukarya)，具有細胞核和胞器。 細菌(Bacteria)是微生物界中數量和種類最多的族群，我們人類目前知道並了解的細菌種類大概不到真正數量的10 %。近二十年來，在美國依利諾大學的Carl Woese博士及全球微生物學家的研究發現，原被認為細菌的這些不具有細胞核及胞器的原核生物，應再細分為細菌領域(Bacteria Domain)和太古生物領域(Archaea Domain)。將其中原屬於細菌但演化較早的三類能生長在極端環境下的微生物，含能生長在沸水環境的極端高溫菌，生長在飽合高鹽環境的極端高鹽菌，和會產生甲烷但必須生長在無氧環境的甲烷菌改歸屬於太古生物領域。 【細菌】 小小的細菌一般只有0.6-1.0 μm大小，需要用高倍的顯微鏡或電子顯微鏡才能看得見。這些小小的生物，大都是單細胞生物，不具有細胞核的結構，通常也不具有胞器。 但部分水生細菌具有器囊(gas vacuoles)，以幫助細菌漂浮在它最適合的環境中；光合作用菌如藍綠菌則具有能進行光合作用的胞器以備光合作用的進行。另外，炭疽病和肉毒桿菌則會形成孢子以度過不適合它生長的環境。 在全球的水域中，陽光照得到的地方，有許許多多的光合作用菌如Cyanobacteria，能進行會產生氧氣的光合作用，將光能轉換成化學能，並固定CO2；及進行無氧氣產生的光合作用，固定CO2的紫細菌(purple bacteria)和綠細菌(green bacteria)等。這些能行光合作用的細菌，在食物鏈中是第一級的生產者。 在土壤及海洋和溪流底泥，有許多細菌如Myxobacteria、Streptomyces、Pseudomonas、Arthrobacter等扮演著分解者的角色。另外能固定空氣中的氮氣的生物Azotobacter、Beijerinckia、Rhizobium、Clostridium等，及進行硝化的菌Nitrobacter及Nitrococcus，和硫的氧化菌及硫的還原菌等，這些細菌(及部分太古生物)的合作，使的生物圈中被固定的養分可以在不同生物中流動，也維持地球C、N、P、S的循環。除此之外，如Pseudomons等細菌能分解環境中的毒性物質，使被污染的環境，如被石油污染的海域回復原貌。 【細菌.續】 在食品上，細菌及其酵素，在乳製品及食品工業上的應用非常廣泛。有些生長在人類或動物腸道的微生物如乳酸菌、雙歧桿菌等能幫助反芻動物或我們分解養分，提供維它命等以維持我們的身體健康。 我們也都知道有許多細菌如霍亂弧菌、沙門氏桿菌、金黃葡萄球菌、肺炎雙球菌等，會感染人體使我們生病；或感染動植物造成經濟上嚴重的損失; 甚至改寫人類歷史，如鼠疫桿菌(Yersinia pestis)造成黑死病的流行，十四世紀歐洲人口減少近半，及馬鈴薯枯萎症使沒有食物的愛爾蘭饑民往北美洲移民，開創了美洲的新風貌。 在醫藥用途上，除了土壤微生物Streptomyces產生的抗生素，可以幫助我們抵抗細菌感染。 此外，利用遺傳重組技術，許多細菌如大腸桿菌、枯草桿菌等不僅在分子生物的研究上提供最佳的研究利器之外，並已用來生產、製造各式生物科技產品以提高人類福祉。 【太古生物】 太古生物(Archaea)亦被稱為古生菌或古細菌。這類演化上較早的生物其大小、型態和原核生物細菌相同，為單細胞生物，但不具備有硬質細胞壁。在能量和代謝的特性上和細菌相似，但轉錄和轉譯的機制則和真核生