與你朝夕相處的微生物

與你朝夕相處的微生物日期：2023-10-20-2目錄CONTENTS微生物的種類和分布1微生物與人類的關(guān)系2微生物對環(huán)境的污染3微生物的種類和分布1第1部分微生物的種類和分布微生物是一類個體微小、數(shù)量繁多的生物，包括細(xì)菌、病毒、真菌、原生動物和顯微藻類等它們廣泛分布在自然界中，從海洋到陸地，從天空到地下，無處不在微生物的種類和分布人體內(nèi)的微生物人體身上有許多微生物，這些微生物的種類和數(shù)量因人體部位和生理狀態(tài)的不同而有所差異。以下是一些常見的人體部位及其相關(guān)的微生物種類口腔：口腔中有多種細(xì)菌和真菌，其中許多是有益的，如乳酸菌和唾液鏈球菌。它們參與食物消化和口腔健康維護(hù)胃腸道：胃腸道內(nèi)含有大量的微生物，包括有益菌和條件致病菌。這些微生物幫助消化食物，合成維生素和其他營養(yǎng)物質(zhì)皮膚：皮膚表面的微生物包括細(xì)菌、真菌和原生動物等。它們參與皮膚的免疫防御，防止病原體侵入生殖道：女性生殖道內(nèi)也有一些微生物，如乳酸桿菌和假絲酵母菌。它們參與維持生殖道內(nèi)的酸性環(huán)境，防止病原體感染微生物的種類和分布環(huán)境中的微生物微生物也廣泛分布在自然界的其他環(huán)境中，如土壤、水、空氣等。這些環(huán)境中的微生物參與各種地球生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán)和能量流動土壤：土壤中含有大量的微生物，包括各種細(xì)菌、真菌和原生動物等。它們參與土壤有機(jī)質(zhì)的分解和氮、磷等營養(yǎng)元素的循環(huán)水：水體中也含有許多微生物，包括細(xì)菌、病毒、原生動物和微藻等。它們參與水體中的物質(zhì)循環(huán)和能量流動空氣：空氣中雖然微生物的數(shù)量相對較少，但也有一些微生物，如霉菌和孢子。它們通過空氣傳播，在不同的地方和環(huán)境中重新定居微生物與人類的關(guān)系2第2部分微生物與人類的關(guān)系微生物與人類有著密切的聯(lián)系，既有有益的影響，也有有害的影響。以下是一些微生物與人類的關(guān)系的例子微生物與人類的關(guān)系有益的影響食物生產(chǎn)：微生物在食品工業(yè)中扮演著重要的角色，參與食品發(fā)酵、加工和保存。例如，乳酸菌用于酸奶和奶酪的制作，酵母菌用于面團(tuán)的發(fā)酵等分解有機(jī)物：微生物在自然界中參與有機(jī)物的分解和轉(zhuǎn)化，將有機(jī)物轉(zhuǎn)化為無機(jī)物，供植物生長和能量流動促進(jìn)植物生長：一些微生物與植物共生，幫助植物吸收營養(yǎng)物質(zhì)，促進(jìn)植物生長。這些微生物被稱為菌根真菌醫(yī)療保?。何⑸镆脖挥糜卺t(yī)療保健領(lǐng)域。例如，益生菌可以幫助調(diào)節(jié)腸道菌群，預(yù)防和治療腹瀉等疾病；疫苗也可以通過微生物制成，用于預(yù)防和治療疾病微生物與人類的關(guān)系有害的影響感染性疾?。阂恍┪⑸锟梢砸鹑祟惛腥拘约膊?，如細(xì)菌性痢疾、肺炎、乙肝等。這些疾病對人類健康造成了嚴(yán)重威脅食物中毒：一些微生物污染食品后，可以引起食物中毒，如沙門氏菌、志賀氏菌等引起的食物中毒微生物與人類的關(guān)系過敏反應(yīng)：一些人對某些微生物及其產(chǎn)物過敏，如花粉癥、哮喘等。這些過敏反應(yīng)可能導(dǎo)致呼吸困難、休克等癥狀傳播疾病媒介：一些昆蟲、動物等與微生物共生或攜帶它們，成為傳播疾病的媒介。例如，蚊子攜帶乙腦病毒等微生物對環(huán)境的污染3第3部分微生物對環(huán)境的污染水體污染水體中含有的微生污染物主要包括重金屬污染物、可溶性無機(jī)物(如氨氮、亞硝酸鹽氮和硝酸鹽氮等)、可溶性有機(jī)物(如蛋白質(zhì)、氨基酸等)、農(nóng)藥(如殺蟲劑、除草劑等)、生物難降解物質(zhì)(如多環(huán)芳烴等)等這些污染物可能來源于工農(nóng)業(yè)廢水排放及生活污水排放等人類活動.微生物在這些污染物中發(fā)揮著重要的降解作用.如土壤和水體中的某些細(xì)菌可降解多種農(nóng)藥某些原生動物可降解多環(huán)芳烴微生物對環(huán)境的污染某些絲狀真菌可降解石油烴類某些藻類可降解工業(yè)廢水和放射性廢水中的放射性物質(zhì)等等.當(dāng)然某些有機(jī)物的存在可影響這些污染物被生物降解的程度.由于污染物本身的性質(zhì)不同以及污染物存在的時間和環(huán)境條件不同而使降解作用的程度有很大差異.有些污染物由于生物難以降解而造成積累或富集而污染環(huán)境在環(huán)境中存在很多可以降解這些污染物的特殊微生物或其群體.在一定條件下污染物的生物降解作用是指其通過各種水生生物的攝取及轉(zhuǎn)化作用而發(fā)生的分解過程.通過生物降解作用使污染物最終分解為無害的物質(zhì)并進(jìn)入水生生態(tài)系統(tǒng)中形成食物鏈.從而使有毒物質(zhì)在食物鏈中逐漸被轉(zhuǎn)移微生物對環(huán)境的污染微生物合成生物學(xué)技術(shù)合成生物學(xué)是生命學(xué)科與工程學(xué)科的交叉融合，以應(yīng)用研究為導(dǎo)向，利用現(xiàn)代分子生物技術(shù)和工程的思想來設(shè)計、構(gòu)建和優(yōu)化生物系統(tǒng)，賦予生物系統(tǒng)新的特定功能，使其能夠處理信息、制造新型材料、生產(chǎn)天然產(chǎn)物和能源、改善環(huán)境、合成藥物、幫助保持和增強(qiáng)人類健康等微生物對環(huán)境的污染16合成生物學(xué)強(qiáng)調(diào)的是系統(tǒng)化設(shè)計和工程化構(gòu)建，結(jié)合基因操作等手段在微生物體內(nèi)利用系統(tǒng)最基本的DNA、RNA和蛋白質(zhì)等作為設(shè)計元件，再利用轉(zhuǎn)錄調(diào)控、代謝調(diào)控等生物功能把這些基本元件組裝起來，合成具有特定功能的基因電路，在生理或病理信號刺激下，表達(dá)酶、細(xì)胞因子、抗菌肽、激素、抗體等特定產(chǎn)物，使微生物按照研究者的設(shè)想感知物理化學(xué)信號并合成特定的產(chǎn)物，智能化、可控化地發(fā)揮其在疾病治療領(lǐng)域的應(yīng)用價值2000年對天然益生菌乳酸乳球菌進(jìn)行了基因改造，以分泌人類抗炎細(xì)胞因子，在結(jié)腸炎小鼠體內(nèi)觀察到良好的治療效果。這樣設(shè)計的工程菌組成型地表達(dá)與輸出治療分子，是一種傳統(tǒng)的工程菌改造形式。與傳統(tǒng)的基因工程方法不同，合成生物學(xué)家使用類似設(shè)計電路的方法，即以"感知-計算-響應(yīng)"的形式對細(xì)胞行為進(jìn)行編程微生物對環(huán)境的污染痤瘡與皮膚微生態(tài)皮膚微生態(tài)是寄居在人體體表以及與外界相通腔道的微生物群落，它與人體相互依存影響，也為皮膚黏膜發(fā)揮生理功能提供了微生態(tài)環(huán)境。多年的研究表明:皮膚表面棲居著包括細(xì)菌、真菌、病毒、衣原體和某些寄生蟲等，它們與人類在共同的歷史進(jìn)化過程中形成了獨(dú)特的生態(tài)結(jié)構(gòu)，即皮膚正常微生物群。和皮膚物理/化學(xué)屏障一樣，皮膚微生態(tài)是皮膚屏障功能重要的組成部分，它與皮膚免疫系統(tǒng)結(jié)合，成為皮膚微生物屏障微生物對環(huán)境的污染人出生不久，皮表即有細(xì)菌開始生長、繁殖，其中一部分菌群長期存留，為皮膚常駐菌，如表皮葡萄球菌、痤瘡丙酸桿菌等;還有一部分菌群暫時存在，稱為皮膚暫駐菌，包括金黃色葡萄球菌、革蘭陰性菌等。這些菌群共同構(gòu)成了皮膚微生態(tài)環(huán)境，各菌群之間共生或拮抗，在健康皮膚表面維持著良好的平衡當(dāng)機(jī)體受創(chuàng)傷、感染或免疫系統(tǒng)紊亂時，常駐菌群分布會發(fā)生改變，微生物之間平衡被打破，微生態(tài)環(huán)境被破壞，導(dǎo)致致病微生物大量繁殖，皮膚疾病就會出現(xiàn)或加重。痤瘡可出現(xiàn)皮損微生態(tài)失衡，皮損區(qū)除常駐菌如表皮葡萄球菌，痤瘡丙酸桿菌外，共生菌如棒桿菌及過路菌如產(chǎn)色素的微球菌及需氧革蘭氏陰性菌都增加，與痤瘡的發(fā)病有相關(guān)性微生物對環(huán)境的污染1