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		特殊生物和特殊微生物生存的異常環(huán)境

　　一般生物難以生存而只有某些特殊生物和特殊微生物才干生存的異常環(huán)境，如高溫、低溫、高堿、高酸、高鹽、高壓、高輻射和厭氧等環(huán)境，這些環(huán)境稱為極端環(huán)境，包括溫泉、熱泉、冷泉、堆肥、火山噴發(fā)處、酸性熱泉、鹽湖、堿湖、海洋深處、礦尾酸水池、某些工廠的高熱和特異性廢水排出口等處都是極端環(huán)境。能在這些極端環(huán)境中生存的微生物稱為極端環(huán)境微生物(extremenvironmentmicroorgan簡(jiǎn)稱極端微生物(extrermmicroorgan如嗜熱菌、嗜冷菌、嗜鹽菌、嗜壓菌或嗜酸菌、嗜堿菌等。這些微生物問(wèn)并無(wú)親緣關(guān)系，但其中的一些如極端嗜熱菌(extremthermophil極端嗜鹽菌(extremhalophil和在嚴(yán)格厭氧條件下生長(zhǎng)的產(chǎn)甲烷菌在許多方面都有相似之處，特別是經(jīng)分子水平16SrRNA 寡核苷酸序列的研究分析，說(shuō)明它生物發(fā)育系統(tǒng)上關(guān)系密切，均屬古細(xì)菌球上除了一般生物可正常生活的環(huán)境外。

　　極端環(huán)境微生物對(duì)環(huán)境的高度特異性和適應(yīng)性是臨時(shí)自然選擇的結(jié)果，常具有不同于一般微生物的遺傳特性、特殊的生理機(jī)能或特殊的代謝產(chǎn)物。極端環(huán)境微生物細(xì)胞內(nèi)的蛋白質(zhì)、核酸、脂肪等分子結(jié)構(gòu)、細(xì)胞壁及細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)與功能、酶的特性、代謝途徑等許多方面，都與其他普通環(huán)境微生物有顯著的區(qū)別。極端環(huán)境微生物的機(jī)體內(nèi)有很多在一般生物中難以發(fā)現(xiàn)的基因，具有指導(dǎo)合成與特殊代謝機(jī)能有關(guān)的酶的作用，如抗熱、抗寒、抗鹽、抗干燥、抗酸、抗堿、抗壓力、抗輻射、抗毒物基因等。因而是一個(gè)珍稀的基因資源庫(kù)，常會(huì)被發(fā)現(xiàn)具有某種特殊的應(yīng)用價(jià)值。

　　研究極端環(huán)境中的微生物具有重要的理論和實(shí)際意義，因?yàn)檫@些微生物在冶金、采礦、燃料生產(chǎn)、發(fā)酵、石油開(kāi)采、酶學(xué)工藝等方面有重要的用途；此外，對(duì)極端微生物的生態(tài)、生理機(jī)能、生化反應(yīng)和遺傳基因等理論方面的研究，使人們擴(kuò)大并加深了對(duì)生命實(shí)質(zhì)及生物進(jìn)化等方面的解。20世紀(jì)70年代以來(lái)，極端環(huán)境微生物已成為微生物學(xué)發(fā)展的新領(lǐng)域及新的資源寶庫(kù)。幽的極端環(huán)境微生物資源豐富，有待開(kāi)發(fā)利用。

　　微生物的生長(zhǎng)發(fā)育是極其復(fù)雜的生物化學(xué)反應(yīng)過(guò)程，這些反應(yīng)需要在一定的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行。因此，溫度是影響微生物生長(zhǎng)與存活的最重要因素之一。

　　微生物可生長(zhǎng)的溫度范圍較廣，一般在1095℃均有微生物生長(zhǎng)。盡管每一種微生物的生長(zhǎng)溫度范圍有窄有寬，但都有其最低生長(zhǎng)溫度、最適溫度和最高生長(zhǎng)溫度，被稱為生長(zhǎng)溫度三基點(diǎn)。微生物生長(zhǎng)的溫度耐性下限叫最低生長(zhǎng)溫度，低于此溫度微生物則不能生長(zhǎng)；微生物生長(zhǎng)最旺盛時(shí)的溫度叫最適生長(zhǎng)溫度，此溫度下微生物的生長(zhǎng)速率高、代時(shí)短；微生物生長(zhǎng)的溫度耐性上限叫最高生長(zhǎng)溫度，逾越這個(gè)溫度則會(huì)引起細(xì)胞成分發(fā)生不可逆的失活而導(dǎo)致死亡。微生物的最適生長(zhǎng)溫度通常靠近最高生長(zhǎng)溫度。不同微生物的基本生長(zhǎng)溫度差異很大。根據(jù)微生物的最適生長(zhǎng)溫度，可將微生物分為三類。

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