人類微生物分析
前言
微生物與人類關系密切,它既能造福于人類也能給人類帶來毀滅性的災難。以下將從微生物與人類的關系、微生物的威脅以及微生物的應用和作用等方面對微生物作了一些介紹,以期人們對微生物有更多的了解。
關系
形形色色的生命造就了這個藍色星球的莊嚴與美麗,芳草吐碧、繁花著錦、飛禽競翔、走獸并馳??除此之外,我們周圍還存在著為數眾多的肉眼看不見的微生物。它們體積微小,卻對人類影響深遠。微生物有著各自的棲息場所、營養(yǎng)類型,廣泛存在于自然界的每個角落,上至大氣層,下至巖石圈。
自然界中有10萬種以上微生物,廣泛存在于空氣、水、土壤和各種物體、動植物體、人體表面及與外界相通的腔道中。從宏觀上看,自然界的物質循環(huán)依賴微生物的存在來運行,土壤的微生物通過腐敗和發(fā)酵作用,將動植物蛋白轉化為無機含氮化合物供植物生長需要,根瘤菌能固定空氣中游離的氮氣,為植物所利用,而植物成長后再被人類和動物所利用。
微生物學一般定義為研究肉眼難以看清微小生物生命活動的科學。這些微小生物包括:無細胞結構不能獨立生活的病毒、細菌、真菌、單細胞藻類、原生動物等。目前已知生物種類有200萬,雖然已經發(fā)現的微生物只有20萬種,但由于培養(yǎng)方法的限制,自然界中還有大量的微生物等著我們去發(fā)現。威脅
在肉眼難見的微觀世界里,微小卻極度危險的寄生蟲、細菌以及病毒總是在積極尋找著自己的“衣食父母”,制造出一場場瘟疫。面對瘟疫,人類總是眼睜睜看著死亡不斷蔓延而束手無策。顯微鏡的出現讓人們清楚地確認它們真實地存在于生活的各個角落。后來人類研制出了抗生素與疫苗,人類與微生物的生存之戰(zhàn)才真正開始上演。
人類生活在微生物的環(huán)境中,彼此相互影響。微生物有著35億年的歷史,而人類的歷史只有300萬年左右。人類誕生在微生物的海洋中,微生物一直在影響著人類的健康和發(fā)展,特別是病原微生物,是引起人體多種疾病的根源,人類不斷地與之抗爭,抗生素的誕生使這種抗爭加劇。目前的情況是,臨床抗生素的大量濫用,使得許多病原微生物基因變異,產生了耐藥性,此種情況愈演愈烈。那么,人類與微生物的關系是"和平共處"呢,還是不斷升級地"軍備競賽"呢?
正如"超級細菌"NDM-1剛剛隱退,又有新的疫情告急——腸出血性大腸桿菌疫情在德國北部暴發(fā);另一方面,對艾滋病的研究已經進行了30年,取得了抗逆轉錄病毒療法等重大進展,但艾滋病防治依舊任重道遠,這些都不禁讓人感慨微生物的巨大威力。其實,從瘧疾到肺結核,從SARS到禽流感,從乙肝到艾滋病,致病微生物與人類之間的戰(zhàn)爭從來就沒有停止過。在科學研究不斷取得突破并為健康提供重要保障的同時,人類也要加強自身對致病微生物的防范意識。
傳染病伴隨人類而存在,是人類的天敵�？茖W的進步、時代的發(fā)展、全球政治經濟一體化的進程,并未停止傳染病行進的`腳步,許多舊的和新發(fā)的傳染病不斷涌現,日益成為人類的疾病負擔,人為的微生物恐怖主義危險日益增大,直接威脅人類的健康、安全和可持續(xù)性發(fā)展。
牽動全中國乃至全球的SARS疫情,終于得到了有效控制。微生物與人類健康的關系再次引起高度重視。人類與微生物的較量從未停止過,一波未平一波又起�？偨Y經驗教訓,是為了更好地控制SARS乃至未來的不知名的病原微生物對人類的傷害。
作用
1、微生物的作用
�。�1）微物在物質循環(huán)中的作用
在生物圈內的物質循環(huán)過程中,以異樣型微生物為主的分解者,在有機物的礦質化過程中有著不可替代的作用,它于生產者一起共同推動著生物內的物質循環(huán),使生態(tài)系統保持平衡。例如,在碳素循環(huán)中,地球上90%的CO2是由微生物的生
命活動產生的；在氮素循環(huán)中,固氮作用、氨化作用、硝化作用、反硝化作用都有微生物的活動；在磷和硫的循環(huán)中同樣也需要各種微生物的活動。
�。�2）微物與污水處理
工業(yè)迅猛發(fā)展的同時也給人們帶來了一定的環(huán)境污染。在眾多的污水、廢水處理方法中,生物學的處理方法因具有經濟方便、效果好的突出優(yōu)點而被廣泛應用。在污水的生物學處理過程中,微生物起著特別重要的作用,它們能將水體中的含碳有機物分解成CO2、H2S、CH4等氣體；將含氮有機物分解成氨、硝酸、亞硝酸
和氮；能使汞、砷等對人類有毒的重金屬鹽在水體中進行轉化,以便于回收或除去,使許多病原性寄生生物常因與環(huán)境不適而死去。
�。�3）微物與人體健康
人體腸道中含有很多種微生物,其中主要有大腸桿菌、產氣桿菌、變形菌、糞產堿菌、產氣莢膜梭菌、乳酸桿菌和螺旋體等。人體為這些微生物提供了良好的棲息場所,而這些細菌生活在腸道中能合成核黃素、維生素B12維生素K等多種維生素以及氨基酸以供人體吸收利用。
2、微生物的污染
�。�1）工業(yè)產品中的微生物
各種工業(yè)器材,如金屬、儀表、電訊器材、絕緣材料和紡織品等,它們或含有一些可被微生物利用的成分,或因種種原因沾染了或多或少的有機物質,因此,都會受到微生物的侵蝕,使之老化變質。
其合金制品受到微生物的侵蝕。例如,曾發(fā)生過飛機的油槽因受到牙枝霉、銅綠色假單胞菌和弧菌等的腐蝕而漏油。飛機機翼的內鋁壁也受到上述微生物的侵蝕。鋼鐵及其制品因長期與水或土壤接觸,受到鐵細菌、硫細菌、硫酸還原細菌等的作用而腐蝕。電子設備、集成電路、絕緣材料等均可受到霉菌的侵蝕,由于霉菌的菌絲能導電,因此常能引起有關設備的失靈。
棉紗、尼龍、聚制脂及其制品,也常受到微生物的侵蝕。污染漾奶、毛的微生物主要有銅綠色假單胞桿菌、微球菌、枯草桿菌、曲霉、青霉等。污染棉織品的主要是纖維素分解菌群的微生物。污染尼龍的有球二孢和紅曲霉等。微生物不僅能使纖維及其制品變質,而且與人體健康密切相關。例如,微球菌能使人的頭部生白斑,銅綠假單胞菌與支氣管炎、咽炎和耳、鼻、眼的炎癥有關。
璃及其制品和顯微鏡、望遠鏡及照相機等器材的光學部分在溫暖潮濕的條件下,都會由于曲霉、青霉等的生長繁殖而受腐蝕。
�。�2）產品中的微生物
糧、油原料極其制品,含有豐富的養(yǎng)分,它們是微生物的天然營養(yǎng)基地,如果其他條件適宜,霉菌、細菌、酵母菌等微生物就會迅速地繁殖起來。肉、蛋、奶、水果和蔬菜等食品的表面都生活著很多的微生物,如果保存不當,常引起食品的變質和腐敗。
罐頭是人們保存食品的方法之一,但肉類罐頭中存在著枯草桿菌、梭菌等菌群。由于芽孢的抗熱性很強,在罐頭制作過程中雖然經過了高溫處理,而在一些肉類罐頭中仍能檢測出嗜熱脂肪芽孢桿菌、耐熱厭氣性的腐敗梭菌等,它們是造成罐頭腐敗的主要原因。
3、防止微生物污染的措施
�。�1）防止貯糧霉變和真菌霉素污染的措施是：入倉前應降低糧食的含水量,除去破損、色變和霉變的籽粒；入倉后應創(chuàng)設干燥、低溫和缺氧的環(huán)境,使霉菌失去生長繁殖的條件。
（2）器材的防腐問題,日益受到人們的重視。目前分別采用對人和動物安全性高的高效殺菌劑,選用抗微生物腐蝕性的材料及含抗菌物質的材料做成涂膜,使器材和微生物隔離,以防止微生物的危害
應用
根據現代分子生物學知識和微生物知識，認為基因重組方式可能是人類進化的一種主要方式；并認為微生物能通過基因重組有效介導自身基因和各種生物基因流向人類；從原核生物到真核生物中廣泛存在的轉座作用可能是微生物介導的基因重組的一種重要方式；高等生物是由低等生物進化而來的，而微生物是進化上最早最低級的生命體。據此，認為微生物可能在人類進化和物種進化中起到了極其重要的作用，甚至可能是一種源泉的作用。其可能方式是：微生物先感染其它生物，攜帶上該種生物的遺傳物質，再感染人類，將所攜帶的遺傳物質轉移到人類基因組。
人類標榜自己是地球上最有智慧的物種．但嚴格地說．無論從數量上還是從影響力上看，地球并不被人類所支配，而是被微生物所支配。橫掃地球的幾次瘟疫雖然逼迫人類找到了抗生素這一有力武器，但今天愈演愈烈的病毒傳播和感染的威脅又開始讓人們束手無策。微生物與人類微生物包括真核生物的真菌、酵母，原核生物的放線菌、細菌及無細胞結構的病毒和噬菌體。它們在形態(tài)、生理、細胞化學、核酸（基因組）同源性等方面，都呈現出生物種的多樣性。研究和應用
微生物，是為了解生命起源和生物進化過程提供理論依據。
我們人類生活在微生物的“海洋”中，時時刻刻與微生物“共舞”，所以微生物與人類的關系非常密切。實際上，我們應當正確看待微生物與人類的關系，微生物既是人類的“敵人”，更是人類的“朋友”，人類應該征服“敵人”，加深與“朋友”的友誼，讓微生物與人類和平共處。
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