知识进化图解系列.太喜欢微生物了

作者简介

山形洋平 农学博士。爱好寻访品尝发酵美食。 1961 年出生。本科就读于东京农工大学农学部农艺化学专业。博士毕业于东北大学大学院农学研究科农艺化学专业。 曾任东北大学农学部助教、东京农工大学共生科学研究院副教授、东京农工大学大学院农学研究院副教授。现任东京农工大学大学院农学研究院教授。

内容简介

02 微生物到底是什么生 物？ 若抛开病毒，我们可以 把微生物分为两大类：一类 是原核微生物，一类是真核 微生物。真核微生物就是真 核生物中的微生物。所谓真 核生物，从名字就能推测出 来，是指细胞中有细胞核的 生物。我们人类、其他动物 和植物都是真核生物哟。 细胞核呢，是一个封闭 的球状膜结构，内部含有由 大量基因组成的染色体。真 核生物的细胞内除了细胞核 外，还有内质网、线粒体、 高尔基体等具有各种功能的 细胞器。能进行光合作用的 叶绿体也是一种细胞器。真 核生物中，肉眼不可见的微 小生物就是真核微生物了。 再来说说原核生物，因 为所有原核生物都是微生物 ，所以“原核微生物”这个说 法其实稍微有些奇怪。原核 生物的细胞中虽然没有真核 生物所有的细胞器，但是有 染色体。虽然没有细胞核， 但它的细胞中有一个叫作拟 核的区域，里面住着所有的 染色体。 原核生物包括细菌和古 菌两大类，古菌曾经被称为 古细菌。 你知道吗？很多古菌非 常顽强，它们生活在极端恶 劣的环境下，比如在高温温 泉、热液矿床、深海、盐湖 中生存的嗜热菌、产甲烷菌 和嗜盐菌等。过去人们推测 古菌这种特别的微生物是生 命的起源，但现在则认为古 菌、细菌、真核生物是由共 同的祖先演化来的。还有学 者认为真核生物是由古菌分 离演化而来。我相信今后我 们一定会弄清楚这些问题。 再说回来，酵母、霉菌 、蕈菌、原生动物等都属于 真核生物。酵母中有通过出 芽生殖来繁殖的，也有像细 菌一样通过细胞分裂来繁殖 的，我们把它们分别称作出 芽酵母和裂殖酵母。制作面 包的酵母就是出芽酵母。而 霉菌或蕈菌类真菌，通常通 过菌丝的生长进行繁殖，我 们有时也称这种真菌为丝状 真菌。 要知道，几乎所有的真 核微生物都是靠吸收体外的 有机物存活的，它们可以帮 助我们分解森林中倒下的树 木、落叶、死去的动物或昆 虫的尸体等。它们也会寄生 在植物身上，有时还会给植 物带来麻烦，导致植物生病 。 除真核微生物外，原核 生物中也有靠吸收外界有机 物生存的。如果没有有机物 ，有的原核生物也能利用二 氧化碳和空气中的氮，在体 内合成必要的营养素。把地 球上的氮、硫等元素转化成 我们人类需要的氨基酸，这 可都是微生物的功劳呀。 03 酵母、霉菌、蕈菌都 是微生物吗？ 前面已经提到，酵母、 霉菌、蕈菌等属于微生物， 它们可是和我们人类一样的 真核生物呢。 酵母在制作面包、酒类( 酒精)时不可或缺，米糠腌 菜、味噌酱、酱油和一些酸 奶的制作过程中也有它的身 影。 通常情况下，酵母被归 类为通过单细胞繁殖的真核 生物。出芽酵母是指从细胞 中长出一个芽，进而膨胀形 成新的酵母细胞的酵母。面 包酵母(Saccharomy cescerevisiae)、酿酒酵母 (Saccharomyces cerevisiae ， Saccharomycespastorianus )是最具代表性的出芽酵母 。此外，还有通过细胞分裂 繁殖的酵母，我们叫它裂殖 酵母。 再来说说霉菌和蕈菌， 它们是多细胞生物。它们都 是通过延长细胞顶部生长的 。细胞的繁殖方式，既不是 m芽也不是分裂，而是细胞 顶部一直生长延伸，长成长 长的细胞后，在延伸的细胞 的中间就会形成细胞壁，然 后分化成2个细胞。我们把 这些生长着的霉菌体和蕈菌 体称为菌丝体。如前一节所 述，这类真菌也可以称为丝 状真菌。 每一根菌丝，其实是由1 个细胞一直延伸生长形成的 。很多细胞纵向排列在一起 ，但却一直保持着1个细胞 的粗细程度。它几乎是透明 的，即使为它打光，也只是 略微发白，所以肉眼是几乎 看不到的。 酵母、霉菌、蕈菌都有2 个生活周期，分别是有性世 代和无性世代。通常情况下 ，细胞通过分裂或出芽的方 式繁殖，新老细胞是完全一 样的(可理解为克隆)。但是 ，当营养不足或环境发生变 化时，具备雄性或雌性功能 的两种细胞会进行细胞融合 (接合)，从而进入到有性繁 殖的生活周期。像出芽酵母 ，就可以在这个状态下继续 生长，但是大多数真核微生 物，会很快回到无性繁殖的 生活周期。 当从有性世代切换回无 性世代时，发挥雄性功能和 雌性功能的细胞的染色体会 重新组合。新形成的无性繁 殖的细胞，它将自己父母的 基因重新洗牌，具备来自父 母双方的完整的基因群，却 又与父母不同。 而霉菌和蕈菌，则通过 孢子繁殖。霉菌有2种孢子 ，一种是通过有性繁殖形成 的有性孢子，另一种是通过 无性繁殖形成的无性孢子。 当我们认为自己看到了霉菌 时，通常看到的是带有颜色 的无性孢子。 而大多数蕈菌的繁殖， 则是这样的过程——孢子一 无性世代一有性世代一孢子 。我们看到的蘑菇，实际上 就是产生孢子的器官——子 实体。 P4-7 ★化繁为简，有趣有料，用科学思维解决实际问题。言简意深，用小学生能理解的文字讲通基础原理；简约插图，简化一切复杂问题，有趣到让灵魂开窍。 ★主题精挑细选，贴合学生课堂需求；相关领域专家助力零障碍阅读，为你打开知识的大门。 ★双减政策下，增加孩子各方面的知识储备。基于课堂又高于课堂，生活常识+前沿科学，开扩孩子眼界，增强竞争力。 ★双色印刷，轻薄纸张，即拿即学，让学习不再单调。左文右图，对照观看，简约插图简化一切复杂问题。