一个未知的生命世界,一个神秘的群体它们太微小了，以至用肉眼看不见或看不清楚，它们的名字叫: 微生物

到目前为止，绿色的地球是唯一为人类所认知的一块生命的栖息地。在地球的陆地和海洋，与人类相依相存的是另一个缤纷多彩的生命世界。在这个目前对人类仍有太多未知的生命世界里，除了我们熟知的动物、植物，还有一个神秘的群体。它们太微小了，以至用肉眼看不见或看不清楚，它们的名字叫微生物。

微生物是一切肉眼看不见或看不清楚的微小生物的总称。它们是一些个体微小、构造简单的低等生物。大多为单细胞，少数为多细胞，还包括一些没有细胞结构的生物。主要有细菌、真菌、原生动物和显微藻类。以上这些微生物在光学显微镜下可见。蘑菇和银耳等食、药用菌是个例外，尽管可用厘米表示它们的大小，但其本质是真菌，我们称它们为大型真菌。而属于非细胞生物类的病毒则需借助电子显微镜才能看到。

微生物“出生”最早，地球诞生至今已有46亿多年，最早的微生物35亿年前就已出现在地球上，人类出现在地球上则只有几百万年的历史。但微生物与人类"相识"甚晚，人类认识微生物只有短短的几百年。1676年荷兰人列文虎克用自制的显微镜观察到了细菌，从而揭示出一个过去从未有人知晓的微生物世界。

微生物的已知种数和估计总种数 类群 已知种数 估计总种数 已知种百分数（％） 病毒 5000 130000 4 细菌 4760 40000 12 真菌 72000 1500000 5

细 菌 和 病 毒

细菌是单细胞生物，也就是说，一个细胞就是一个个体。细菌的基本形态有三种：球状、杆状和螺旋状，分别被称为球菌、杆菌和螺旋菌。

活动一：寻找细菌的特点 身体大小有什么特点？ 生活在哪儿？ 怎样繁殖？繁殖的速度如何？

身体大小有什么特点？ 细菌的个 体极其微小，必须借助显微镜放大几倍、几百倍、上千倍，乃至数万倍才能看清。表示细菌大小的单位是微米（1米＝106微米）或纳米（1米＝109米）。生物的体形大小相差极大。          杆菌的宽度是0.5微米，因此80个杆菌“肩并肩”地排列成横队，也只有一根头发丝的宽度。杆菌的长度约2微米，故1500个杆菌头尾衔接起来仅有一颗芝麻长。

生活在哪儿？ 虽然我们不借助显微镜就无法看到细菌，可是它在地球上几乎无处不有，无孔不入，就连我们人体的皮肤上，口腔里，甚至肠胃道里，都有许多细菌。85公里的高空、11公里深的海底、2000米深的地层、近100℃的温泉、零下250℃的环境下，均有细菌存在，这些都属极端环境。至于人们正常生产生活的地方，也正是细菌生长生活的适宜条件。 因此，人类生活在细菌的汪洋大海之中，但常常是“身在菌中不知菌”。细菌聚集最多的地方是土壤，土壤是各种细菌生长繁殖的大本营，任意取一把土或一粒土，就是一个细菌世界，不论数量或种类均最多。在肥沃的土壤中，每克土含有20亿个细菌，即使是贫瘠的土壤，每克土中也含有3－5亿个细菌。

空气里悬浮着无数细小的尘埃和水滴，它们是细菌在空气中的藏身之地。哪里的尘埃多，哪里的细菌就多。一般来说，陆地上空比海洋上空的细菌多，城市上空比农村上空多，杂乱肮脏地方的空气里比整洁卫生地方的空气里的多，人烟稠密、家畜家禽聚居地方的空气里的细菌最多。早在60年前我国有一位年轻人，就曾经乘飞机在160米到5300米的高空采集过细菌，发现都有细菌在活动，不过在160米高空的细菌比5300米处要多100倍。 种

种 水域中也有无数的细菌。居民区附近的河水和浅井水容易各种水域中也有无数的细菌。居民区附近的河水和浅井水容易受到各种污染，水中的细菌比较多。大湖和海水中，细菌较少。 从人大量的细菌。如大肠杆菌在大肠中清理消化不完的食物残渣，所以，在正常情况下，还是人肠道缺少不了的帮手呢！把手放到显微镜下观察，一双普通的手上带有细菌四万到四十万个，即使是一双刚刚用清水洗过的手，上面也有近三百个细菌。人们在握手时，会把许多细菌传播给对方，所以握手也能传播疾病！幸好大多数微生物不是致病菌，否则后果将不堪设想。

怎样繁殖？繁殖的速度如何？ 　 细菌以惊人的速度“生儿育女”。例如大肠杆菌在合适的生长条件下，12.5-20分钟便可繁殖一代，每小时可分裂3次，由1个变成8个。每昼夜可繁殖72代，由1个细菌变成4722366500万亿个（重约4722吨）；经48小时后，则可产生2.2×1043个后代，如此多的细菌的重量约等于4000个地球之重。 当然，由于种种条件的限制，这种疯狂的繁殖是不可能实现的。细菌数量的翻番只能维持几个小时，不可能无限制地繁殖。因而在培养液中繁殖细菌，它们的数量一般仅能达到每毫升1－10亿个，最多达到100亿。尽管如此，它的繁殖速度仍比高等生物高出千万倍。

病毒发现 1886年，在荷兰工作的德国人麦尔把患有花叶病的烟草植株的叶片加水研碎，取其汁液注射到健康烟草的叶脉中，能引起花叶病，证明这种病是可以传染的。通过对叶子和土壤的分析，麦尔指出烟草花叶病是由细菌引起的。 1892年，俄国的伊万诺夫斯基重复了麦尔的试验，证实了麦尔所看到的现象，而且进一步发现，患病烟草植株的叶片汁液，通过细菌过滤器后，还能引发健康的烟草植株发生花叶病。这种现象起码可以说明，治病的病原不是细菌，但伊万诺夫斯基将其解释为是由于细菌产生的毒素而引起。生活在巴斯德的细菌致病说的极盛时代，伊万诺夫斯基未能做进一步的思考，从而错失了一次获得重大发现的机会。

二分分裂繁殖是细菌最普遍、最主要的繁殖方式。在分裂前先延长菌体，染色体复制为二，形成横隔膜，同时形成横隔壁，这样便产生两个子细胞。

1898年，荷兰细菌学家贝杰林克同样证实了麦尔的观察结果，发现烟草花叶病病原能够通过细菌过滤器。但贝杰林克想得更深入。他把烟草花叶病株的汁液置于琼脂凝胶块的表面，发现感染烟草花叶病的物质在凝胶中以适度的速度扩散，而细菌仍滞留于琼脂的表面。从这些实验结果，贝杰林克指出，引起烟草花叶病的致病因子有三个特点：1，能通过细菌过滤器；2，仅能在感染的细胞内繁殖；3，在体外非生命物质中不能生长。根据这几个特点他提出这种致病因子不是细菌，而是一种新的物质，称为“有感染性的活的流质”，并取名为病毒，神奇的病毒“诞生”了！ 几乎是同时，德国细菌学家勒夫勒和费罗施发现引起牛口蹄疫的病原也可以通过细菌滤器，从而再次证明伊万诺夫斯基和贝杰林克的重大发现。

生物的体形大小相差极大。植物中的红杉高达350米，动物中的蓝鲸长达34米，而我们今天知道的最小微生物是病毒，如细小病毒的直径只有20纳米（1纳米为百万分之一毫米）。

流感病毒 流行性感冒简称流感，是由流感病毒引起的急性呼吸道传染病，能引起心肌炎、肺炎、支气管炎等多种并发症。由于流感病毒具有高度传染性，所以极易发生流行，甚至是世界范围的大流行。我国是流感多发国，而且自1957年以来的3次世界性大流行都起源于我国。1917-1919年，欧洲爆发流感，导致2000万人死亡，是历史上最严重的一次流感爆发，而第一次世界大战的死亡人数只是850万人。

爱滋病的中文名为“获得性免疫缺陷综合症”，此病是由人类免疫缺陷病毒（HIV）感染所造成的一种传染病. 爱滋病病毒 爱滋病的中文名为“获得性免疫缺陷综合症”，此病是由人类免疫缺陷病毒（HIV）感染所造成的一种传染病. 在正常情况下，如果人体受到一般的细菌或病毒等病原体侵袭后，体内免疫系统就会发挥作用，将其消灭或消除，从而恢复健康。人体的免疫系统中，淋巴细胞就是主力军，在消灭细菌或病毒，抵抗疾病的过程中，起到十分重要的作用。但是当淋巴细胞一旦碰上了人类免疫缺陷病毒时，它不但不能消灭它，反而成了人类免疫缺陷病毒生长繁殖的场所，因为此病毒可以钻进淋巴细胞内生长繁殖，然后将淋巴细胞逐渐破坏，直至最终彻底消灭所有的淋巴细胞。 （进入人体后破坏淋巴细胞）

如果人体一旦没有了淋巴细胞，这将是一种何等可怕的现象。机体完全处于一种毫无抵抗的境地，即所谓的免疫缺陷状态。由于人体丧失了免疫力，各种各样的肿瘤、感染性疾病就会随之而来，人的生命必将遭受严重的威胁。换句话说，患了这种病就等于判处了死刑。因此人们把艾滋病称为“超级癌症”，由此可见其凶恶与危险的程度。

照片中的蓝色部分就是H5N1禽流感病毒，下面的红色部分则是健康人体细胞，照片显示H5N1正在攻击健康的细胞。H5N1病毒与人类流感病毒的4500个氨基酸只有19个不同，一旦差异性降到10个氨基酸，禽流感就会突变。世界卫生组织指出，目前的H5N1型病毒株仅能通过禽类传染给人体，但是这种病毒很容易变种，必须防范它与人类的流行性感冒病毒株接触进行基因重组，突变出“人传人”的禽流感病毒。禽流感一旦在人际传播，数亿人生命将受到威胁。从2003年至 2005年底，H5N1型禽流感病毒已经在东南亚夺去63条生命。目前，禽流感疫情迅速扩散，最西已经蔓延到欧洲的克罗地亚以及英国。 禽流感病毒

细菌虽小，但它们和人类的关系非常密切。有些对人类有益，是人类生活中不可缺少的伙伴；有些对人类有害，对人类生存构成了威胁；有的虽然和人类没有直接的利害关系，但在生物圈的物质循环和能流中具有关键作用。 细菌是大家比较熟悉的名字，因为有很多疾病是它们引起的，如伤寒杆菌、结核杆菌、破伤风杆菌、肺炎双球菌等致病菌对人类有害；那些腐败菌常引起食物和工农业产品腐烂变质，并散发出特殊的臭味或酸败味。但是，大多数细菌是和人类和平共处的，也有许多细菌对人类不仅无害而且有益，能给人类带来很大好处。例如：人们利用谷氨酸棒杆菌制造食用味精，用乳酸菌生产酸乳，用苏云金杆菌生产杀虫剂，利用产甲烷菌生产沼气，以及借助细菌来冶炼金属、净化污水、制作使庄稼增产的细菌肥料等。

植物病毒造花鬼斧神工 植物病毒引起植株的症状是各种各样的。一般而言，患病的植株叶片皱缩、斑驳或改变颜色出现褪绿、黄化等症状，对植物的生长产生危害作用。而对某些花卉来说，正是因为病毒的侵染，在花瓣的原有颜色上产生了花斑或条纹，才使花色更奇异别致，起到对花卉的美化作用。 　　一个典型的例子是历史上最早记载的郁金香热。被病毒侵染的植株上形成的带条斑的花朵比未被侵染的单色花更受到荷兰人的喜爱，从而在荷兰掀起了郁金香热。根据有关文献的记载，一株受病毒侵染的郁金香的球根可以换到公牛、猪、或绵羊、几吨谷物、成千磅奶酪甚至一个磨坊。人们通过买卖受感染的郁金香球茎及它的种苗而发财致富。 　　现在我国花卉丰产地云南昆明及玉溪、楚雄、曲靖等地区，都发现了各种花卉有杂色花，所谓杂色花就是由病毒侵染而引起的特殊的花，花色的特点是每个花瓣所表现的斑驳或条纹都不一样。

灭活疫苗 　 利用病毒生产各种疫苗，能比较有效地预防某些病毒性疾病的发生，比如狂犬疫苗。 　　 　　疫苗主要有三种：灭活疫苗、减毒疫苗和基因工程疫苗。 　　 　　灭活疫苗是疫苗中使用得比较普遍和研究过程较为简单的一种。它是将死亡的病毒输入人体中，促使人体产生抗体。当人们再遇到活的病毒时就不会感染。

减毒疫苗 病毒经过多代繁殖，毒性会大大衰减，然后用毒性衰减后的病毒使人体产生抗体，这就是减毒疫苗。这种疫苗研制的周期远远大于灭活疫苗。 　 制备减毒疫苗首先要使病毒繁殖很多代，有时甚至需要上百代。每繁殖几代或数十代就要在实验动物身上做毒性实验和安全性实验。如果实验动物发病了，则说明传代的病毒还具有毒性或感染性，需要进一步繁殖病毒。直到实验的动物不再生病，而且用原有的病毒攻击时，也不得病时，才算成功。但这样的研制过程盲目性较大，不是每一种病毒都能筛选到减毒疫苗。目前，科学家可利用分子生物学手段定点和定向的改造或删除病毒基因组内的毒力基因，能极大加快减毒疫苗的构建。 　 但减毒疫苗也有一定的危险性，因为病毒繁殖数代后也有可能在某种情况下又恢复其原有的毒性，也就是通常所说的“返祖”现象。这样，接种疫苗的健康人体反而会感染上病毒。

油桐尺蠖核型多角体病毒杀虫剂 油桐尺蠖又名大尺蠖，是茶树的主要害虫之一，我国江苏、浙江、安徽、江西等省都有发生。幼虫咬食叶片，是一种暴食性害虫，发生猖獗时，使茶叶生产受到严重损失。 有两种生产油桐尺蠖核型多角体病毒杀虫剂的方法：一是用天然饲料饲养幼虫；二是用人工饲料饲养幼虫，以昆虫组织培养法增殖的病毒及多角体作为毒原，感染健康幼虫获得多角体，经加工制成杀虫剂。在湖北蒲圻羊楼洞茶场和上海崇明林场防治油桐尺蠖都取得了满意的效果。

放线菌 放线菌与人类的关系极为密切。人们到医院去看病，医生根据病人的病因，往往开些链霉素、土霉素、四环素、氯霉素、红霉素、庆大霉素等抗生素药物，这些抗生素药物都是放线菌为我们制造的。至今从微生物中发现了几千种抗生素，其中2/3是由放线菌产生的。有些放线菌还用于生产维生素和酶制剂、处理污水等。所以，虽然有几种放线菌引起人、动物、植物的疾病，如引起人的皮肤和肺部得病，但大多数放线菌却对防治人、畜和植物的病害立下了丰功伟绩。 　　放线菌实际上是细菌家族中的一员，是一类具有丝状分枝细胞的革兰氏阳性细菌，因菌落呈放射状而得名。放线菌最喜欢生活在有机质丰富的微碱性土壤中，泥土所特有的"泥腥味"就是由放线菌产生的。 　　用干燥、加热和药剂处理等选择性分离方法，可以从土壤中挑选出我们所需要的有益放线菌菌种。

酵母菌 酵母菌在自然界中分布很广，尤其喜欢在偏酸性且含糖较多的环境中生长，例如，在水果、蔬菜、花蜜的表面和在果园土壤中最为常见。 提起酵母菌这个名称，也许有人不太熟悉，但实际上人们几乎天天都在享受着酵母菌的好处。我们每天吃的面包和馒头就是有酵母菌的参与制成的；我们喝的啤酒也离不开酵母菌的贡献。酵母菌是人类实践中应用比较早的一类微生物，我国古代劳动人民就利用酵母菌酿酒。酵母菌的细胞里含有丰富的蛋白质和维生素，所以也可以做成高级营养品添加到食品中，或用作饲养动物的高级饲料。 　　酵母菌在自然界中分布很广，尤其喜欢在偏酸性且含糖较多的环境中生长，例如，在水果、蔬菜、花蜜的表面和在果园土壤中最为常见。

生活中的真菌

真菌在微生物世界中可以称得上是个“巨人家族”，真菌的个头较大，其中的许多成员对我们来说都是很熟悉的。例如，在潮湿的天气里，常常发现粮食、衣服、皮鞋上长了霉，我们做酱、酱油、豆腐乳用的曲霉和毛霉等霉菌；发面、酿酒用的酵母菌等都是真菌，就连人们爱吃的蘑菇、木耳等，也都是真菌大家族的成员。真菌是微生物中的一大类群，与人类关系非常密切。真菌是抗生素（如青霉素、头孢霉素）、有机酸等多种发酵工业的基础，在自然界中则扮演着各种复杂有机物分解者的角色。然而有些真菌是病原菌，引起人类和动植物病害，有些真菌产生毒素，使人、畜中毒，严重者引起癌症。如黄曲霉产生的黄曲霉毒素毒害肝脏，易引发肝癌。

可以食用的真菌 黑木耳新鲜时软，干后收缩。可食用，并能人工栽培。为棉麻、毛纺织工人的保健食用。可药用，性平，味甘，补血气，止血活血，有滋润，强壮，通便之功能，可用于治疗痔。

银耳 可食用和药用。传统认为银耳具有“补肾、润肺、生津、止咳”之功效，可以治疗肺热咳嗽、肺燥干咳、久咳喉痒，咳痰带血等疾病。

褐枝瑚菌 夏秋季在针阔叶林中地上单生或群生。 　　分布于吉林、云南、西藏等地。在西藏林区分布广，产量较大。 　　可食用，味鲜美可口。

冬虫夏草 为名贵中药，性温、味甘，后微辛、补精益髓、保肺、益肾、止血化痢、止血化痢，止痨嗽。其中含有特有成　分虫草菌素，是一种有抗生作用或抑制细胞分裂作用的核酸类物质。

香菇 香菇是我国传统的著名食有菌，在世界上最早人工驯化栽培。香菇营养丰富，味道鲜美，被视为“菇中之王”。其中含有十多种氨基酸，其中有7种人体必需的氨基酸，还含有维生素B1、B2及矿物盐。香菇中含不饱和脂肪酸甚高，对于增强抗疾病和预防感冒及治序有良好效果。经常食用对预防人体，特别是婴儿佝偻病有益，可预防人体各种粘膜及皮肤炎病。香菇可预防血管硬化，可降低人的血压，

猴头菌 秋季生长多。多生于栎等阔叶树立木或腐木上，少生于倒木。 此菌是是比较重要的野生或栽培食菌，是我国宴席上的名菜。现已比较广泛人工栽培。有氨基酸16种，猴头菌子实体还含有多糖和肽类物质，有增强抗体免疫功能。 　　我国利用菌丝体研制成“猴头片”等中药，对治疗胃部及十二指肠溃疡、慢性萎缩性胃炎，胃癌及食道癌有一定疗效。猴头菌对消化不良、神经虚弱、身体虚弱等均有医疗作用，被视为宜药膳食的食用菌。

长裙竹荪 夏秋季在竹林或园林地上群生或单生。 可食用，但须去掉菌盖和菌托，味鲜可口，此菌煮沸液可防菜肴变质，防肉变腐。可药用，治痢疾。有抗癌作用。子实体的发酵液对高血压、高胆固醇及腹壁脂肪过厚等有较好的疗效。

灵芝 生于阔叶树伐木桩旁。 从古代以来即有药用记载。可治疗神经衰弱、头昏、失眠、肝炎、支气管哮喘等，还可治积年胃病和用做蘑菇中毒的解毒剂。此菌可利用菌丝体进行深层发酵培养。目前用它做原料加工生产多种保健品或药用产品。

白毒鹅膏菌 夏秋季分散生长在林地上。 此蘑菇极毒。中毒症状主要以肝损害型为主，死亡率很高。

食物发霉 霉菌是丝状真菌的俗称，意即“发霉的真菌”，它们往往能形成分枝繁茂的菌丝体，但又不象蘑菇那样产生大型的子实体。在潮湿温暖的地方，很多物品上长出一些肉眼可见的绒毛状、絮状或蛛网状的菌落，那就是霉菌。