微生物的概念和类型

一、微生物的概念和类型

(一)微生物的概念

微生物(microorganism)是一群体形微小、结构简单、肉眼不能直接观察，须借助显微镜放大数百倍至数万倍才能看到的微小生物。

微生物除具有一般生物生命活动的共性外，还具有个体微小、结构简单、比表面积大、繁殖迅速、适应性强、种类繁多、分布广泛等特点。

1．个体微小微生物个体微小，常用微米(μm)或纳米(nm)作为测量单位。比如葡萄球菌直径为0．5～1．5μm，1 000个葡萄球菌连接起来，其长度仅有1 mm左右。

2．结构简单微生物多为单细胞(如细菌)或个体结构较为简单的多细胞(如真菌)结构，有的甚至无细胞结构，仅有DNA或RNA(如病毒)，但却承担了生命活动的全部功能。

3．比表面积大体积小、比表面积大是微生物与一切大型动物相区别的关键所在，这种特性使得微生物有一个巨大的营养物质吸收面、代谢废物的排泄面和环境信息的接受面，使微生物展现出吸收多、转化快的特性。有资料表明，发酵乳糖的细菌在1 h内可分解其自重1 000～10 000倍的乳糖。

4．繁殖迅速微生物具有极高的生长和繁殖速度。例如大肠埃希菌在合适的生长条件下，每分裂一次的时间是12．5～20．0 min，按20 min分裂一次计算，经48 h其后代数为2．2×10⁴³个。但由于种种客观条件的限制(如营养物质的消耗、代谢废物的积累)，细菌的指数分裂速度只能维持数小时，因而在液体培养基中，细菌的浓度一般仅能达到每毫升10⁸～10⁹个。微生物繁殖迅速的这一特性在实际工作中具有重要的意义。例如，在发酵工业上，微生物使生产效率提高、发酵周期缩短;在生命科学基本理论的研究方面，使得科研周期缩短、经费减少、效率提高;但是在医学方面，某些细菌引起的感染可在短时间内引起严重的后果。

5．适应性强微生物在其长期的进化过程中产生了许多灵活的代谢调控机制，并有种类繁多的诱导酶，从而使微生物具有极其灵活的适应性，这是高等动、植物所无法比拟的。例如在海洋深处的某些硫细菌可在250℃甚至在300℃的高温下正常生长;产芽胞的细菌可在干燥条件下保藏几十年、几百年甚至上千年。

6．易变异微生物很容易发生变异，可在短时间内产生大量的变异后代。微生物的有益变异可造福于人类，例如利用微生物毒力减弱的变异制备减毒活疫苗预防传染病，利用微生物的变异改造菌种提高发酵产物的产量等。但微生物也会出现有害于人类的变异，如细菌对抗生素产生的耐药性变异给细菌感染性疾病的治疗带来一定的困难。

7．分布广泛微生物因其体积小、重量轻，可以到处传播，只要生存条件合适即可繁殖。地球上除了火山的中心区域和人为制造的无菌区域外，上至85 km的高空，下至万米深的海底，都有微生物的分布。在人体的体表和与外界相通的腔道中也分布有种类和数量不等的微生物。

8．种类繁多目前已了解的的微生物约10万种，苏联微生物学家伊姆舍涅茨基(Α．Α．Νмшенецкий)说“目前我们所了解的微生物种类，至多也不超过生活在自然界中的微生物总数的10%”。有人估计，目前人类开发和利用的微生物至多占已发现微生物总数的1%，因此，微生物资源是极其丰富的。

(二)微生物的类型

根据微生物的细胞结构和组成成分不同将其分为三种类型。

1．原核细胞型微生物(prokaryote)由单细胞组成，细胞核的分化程度较低，仅有原始核，无核膜、核仁，核质裸露在细胞质中，缺乏完整的细胞器。原核细胞型微生物种类繁多，包括细菌、放线菌、螺旋体、支原体、衣原体、立克次体。

2．真核细胞型微生物(eukaryote)大多由多细胞组成，细胞核分化程度较高，有典型的核膜、核仁，有多个染色体，胞质内有完整的细胞器，如内质网、核糖体、线粒体等。属于这类微生物的有真菌等。

3．非细胞型微生物是结构最简单、最小的微生物。能通过细菌滤器，无细胞结构，由单一核酸(DNA或RNA)和蛋白质外壳组成，有的甚至仅有一种核酸不含蛋白质，或仅有蛋白质而没有核酸。非细胞型微生物缺乏产生能量的酶系统，必须寄生在活的易感细胞内生长繁殖。如病毒、类病毒和朊粒。