A-level 生物学/微生物学和生物技术
微生物学是研究周围环境中那些用肉眼观察时无法清楚辨认的生物体的学科。这些生物体被称为“微生物”,只能通过显微镜观察。微生物的尺寸小于 0.1 毫米,这意味着它们比人类视觉范围小。微生物在地球上的各个角落都存在。它们是地球上数量最多、种类最多的生物群体。目前,许多不同的微生物群体在地球上生存。它们拥有不同的适应性、专门化和分化的功能、各种形态和结构、不同的形状和大小,以及众多的栖息地,以确保它们在地球上的生存和存在。一些不同的微生物群体包括细菌、古细菌、蓝细菌或蓝藻、原生生物、藻类、真菌、支原体(支原体和植物原体)、病毒、类病毒和朊病毒。
用于测量微生物及其结构成分的单位是纳米和微米。由于一些微生物的尺寸较大,因此比其他更小的微生物更容易观察到。微生物在地球上的各个角落都存在,包括土壤、水、空气、地球内部表面和外部表面。
大多数微生物作为淡水和海水栖息地中食物链的主要生产者,因为它们大多具有进行光合作用的能力。因此,它们构成了水体中食物链的基础。
生活在土壤中的微生物,通常被称为土壤微生物,它们具有分解和消化环境中废物和物质的能力,并有助于土壤、水、空气和生物体之间的化学元素和化合物循环。这些土壤微生物将复杂的生物有机质分解为简单的生物有机质,然后分解为简单的生物有机和无机分子,之后再分解为其最基本的元素,无论是通过物理分解还是通过这些复杂化合物的生化转化。这些生物,称为腐生生物或腐生植物,无法自行生产食物,而是依靠非生物、死亡、有机、腐烂和废物来生存。大多数真菌,例如根霉菌、毛霉菌、双孢菇、青霉菌、曲霉菌、羊肚菌和酵母菌(酵母),一些细菌,例如土壤细菌,一些原生生物和一些藻类,例如光合藻类,如绿藻,表现出腐生营养方式。
一些微生物悬浮在空气中并被释放到大气中,形成生物气溶胶,它们有能力借助风力和降水传播很远的距离。这些生物气溶胶由细菌细胞、其细胞碎片和残余物、真菌孢子和菌丝、病毒颗粒、类病毒、支原体、朊病毒、它们的代谢废物和副产品组成。因此,致病性生物气溶胶能够传播和扩散大多数生物体的传染病。只有极少数与植物、动物和人类等其他生物体相关的微生物具有致病性,会导致传染病。大多数微生物对其他生物体有益且无害,但有些微生物非常有害,会导致传染病。
一些微生物能够很好地适应极端环境条件,这些条件对其他生物体来说不利,甚至可能是致命的。这些微生物被称为极端微生物。这些极端微生物可以在地球的地壳内部、在高压的深海中、在极酸性或极碱性条件下、在热液和碱性喷口处、在冰冻的海水中、在火山中、在热泉中、在高层大气中以及在太空深处发现。