细菌是怎么被发现的

细菌是怎么被发现的
09-11-11  匿名提问 发布
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    YL1368

    科学家表示在美国黄石的热池中发现的一种新细菌能帮助提高酒精的生产。它们是在Octopus和Mushroom泉以及Green Finger热池中被发现的,这些细菌在120-150摄氏度的热水中生长繁盛。
        以上发现非常罕见,因为这类细菌是光合细菌,它们从阳光获得能量。Penn State大学生物技术、生物化学和分子生物学教授Don Bryant是研究小组负责人,他表示科学家在过去一个世纪里只发现了3个类似的细菌种类。Bryant将结果发表在了《科学》(Science)上。他说:“对于微生物学家而言这是一件大事。”
        这种细菌可能将被科学家用来制造酒精,以替代汽油燃料。Bryant认为该细菌并非从大气中获得碳,而是通过去除其它细菌产生的废物。这能使其他种类的细菌生长更加迅速。研究小组通过检查Montana州立大学的David Ward收集的细菌DNA信来源中国酒业新闻网息获得了以上发现,Ward过去数十年一直在研究黄石热泉中的细菌。由于能在高温条件下生存,它们也被称为嗜热菌。
        Bryant表示他在计算机上详细分析了数以百计的DNA序列。
      他说:“我们寻找与已知完全不同的基因签名。”在检查了这种被称为Chloracidobacterium termophil-um的新细菌DNA后,Bryant接下来必须证明其真的存在。他说:“有时在计算机上发现的虚拟生物是无法发表在《科学》上的。接下来的一年我们主要致力于分离这些生物,寻找它们的特性,并且证明它们确实可以将光能转化为化学能。关键并非是否得到了这些基因,而在于你如何利用它们。”
        Bryant最终成功分离了这些细菌。他说:“我们证明了这些生物在光能下可以生长。小组重复在光照和黑暗条件下培养它们,结果是在黑暗条件下其生长速度很缓慢,而在光照下则迅速得多。”

    09-11-11 | 添加评论 | 打赏

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    x85

    试一试吧,太难了

    图片a href="image.baidu/i?ct=503316480&z=0&tn=baiduimagedetail&word=%B2%A1%B6%BE%CD%BC%C6%AC&in=24752&cl=2&cm=1&sc=0&lm=-1&pn=5&rn=1&di=486346841&ln=74" target="_blank"image.baidu/i?ct=503316480&z=0&tn=baiduimagedetail&word=%B2%A1%B6%BE%CD%BC%C6%AC&in=24752&cl=2&cm=1&sc=0&lm=-1&pn=5&rn=1&di=486346841&ln=74/a  个人认为很难

    资料:
    比细菌还小、没有细胞结构、只能在活细胞中增殖的微生物。由蛋白质和核酸组成。多数要用电子显微镜才能观察到。
     原指一种动物来源的毒素。“virus”一词源于拉丁文。病毒能增殖、遗传和演化,因而具有生命最基本的特征。其主要特点是:①含有单一种核酸(DNA或RNA)的基因组和蛋白质外壳,没有细胞结构;②在感染细胞的同时或稍后释放其核酸,然后以核酸复制的方式增殖,而不是以二分裂方式增殖;③严格的细胞内寄生性。
     简单理解
     病毒,是一类不具细胞结构,具有遗传、复制等生命特征的微生物。
     病毒同所有生物一样,具有遗传、变异、进化,是一种体积非常微小,结构极其简单的生命形式,病毒有高度的寄生性,完全依赖宿主细胞的能量和代谢系统,获取生命活动所需的物质和能量,离开宿主细胞,它只是一个大化学分子,停止活动,可制成蛋白质结晶,为一个非生命体,遇到宿主细胞它会通过吸附,进入、复制、装配、释放子代病毒而显示典型的生命体特征,所以病毒是介于生物与非生物的一种原始的生命体。
     病毒的分类:
     病毒类型:DNA病毒、RNA病毒
     病毒的形态
     (1) 球状病毒;(2)杆状病毒;(3)砖形病毒;(4)有包膜的球状病毒;(5)具有球状头部的病毒;(6)封于包含体内的昆虫病毒电脑病毒。
     病毒的大小
     较大的病毒直径为300-450纳米,较小的病毒直径仅为18-22纳米
     病毒的组成
     病毒主要由核酸和蛋白质外壳组成。有些病毒有囊膜和刺突,如流感病毒。
     病毒的复制过程叫做复制周期。其大致可分为连续的五个阶段:吸附、侵入、脱壳、病毒大分子的合成、病毒的装配与释放
     结构
     最简单的病毒中心是核酸,外面包被着1层有规律地排列的蛋白亚单位,称为衣壳。构成衣壳的形态亚单位称为壳粒,由核酸和衣壳蛋白所构成的粒子称为核衣壳。较复杂的病毒外边还有由脂质和糖蛋白构成包膜。核壳按壳粒的排列方式不同而分为3种模式:二十面体对称,如脊髓灰质炎病毒;螺旋对称,如烟草花叶病毒;复合对称,如 T偶数噬菌体。在脂质的包膜上还有1种或几种糖蛋白,在形态上形成突起,如流感病毒的血凝素和神经氨酸酶。昆虫病毒中有1类多角体病毒,其核壳被蛋白晶体所包被,形成多角形包涵体。
     病毒出现假说:
     1.蛋白质、核酸遗失说:
     大生物(此处大生物意思是具有细胞结构的生物,区别于病毒的肺细胞结构生物)由于细胞脱落和破裂,导致游离的蛋白质和DNA、RNA的出现,在某种情况下,这些蛋白质由于化学作用形成了一个内部可容纳小分子的结构,很多这样的蛋白质,里面裹着DNA或者RNA,甚至单独的蛋白质和单独的DNA、RNA游离,这些散落的游离的分子,有一些个别的和大生物细胞膜有亲和性,大生物细胞通过吞噬作用使其进入细胞,其DNA、RNA得以表达,然后通过进化形成现在成熟的病毒。
     2.生命起源说:
     病毒是最原始的生命体,早在没有细胞之前就有病毒存在,那时的病毒还只限于蛋白质和核酸,没有表现出病毒的寄生特征,当细胞体生物出现之后,个别这种蛋白质和核酸或他们的复合体表现出寄生性,后续过程同上。

    [编辑本段]特性
     病毒性质的两重性;
     一、病毒生命形式的两重性
     1、病毒存在的两重性 病毒的生命活动很特殊,对细胞有绝对的依存性。其存在形式有二:一是细胞外形式,一是细胞内形式。存在于细胞外环境时,则不显复制活性,但保持感染活性,是病毒体或病毒颗粒形式。进入细胞内则解体释放出核酸分子(DNA或RNA),借细胞内环境的条件以独特的生命活动体系进行复制,是为核酸分子形式。
     2、病毒的结晶性与非结晶性 病毒可提纯为结晶体。我们知道结晶体是一个化学概念,是很多无机化合物存在的一种形式,我们可以认为某些病毒有化学结晶型和生命活动型的两种形式。
     3、颗粒形式与基因形式 病毒以颗粒形式存在于细胞之外,此时,只具感染性。一旦感染细胞病毒解体而释放出核酸基因组,然后才能进行复制和增殖,并产生新的子代病毒。有的病毒基因组整合于细胞基因组,随细胞的繁殖而增殖,此时病毒即以基因形式增殖,而不是以颗粒形式增殖,这是病毒潜伏感染的一种方式。
     二、病毒结构和功能的两重性
     1、标准病毒与缺陷病毒 在病毒的增殖过程中,由于其基因组因某种微环境因素的影响或转录过程的错误而发生突变,以致有装配不全的病毒颗粒产生,称为缺陷病毒,产生缺陷病毒的原亲代病毒,则称为标准病毒,缺陷病毒颗粒有干扰标准病繁殖的作用。
     2、假病毒与真病毒 一种细胞有两种病毒同时感染的情况,在增殖过程中,一种病毒可以穿上本身的外壳,这就是真病毒,是这种病毒的应有“面目”;如果一种病毒的核酸被以另一病毒编码的外壳,则称为假病毒,此时一种病毒的本来性质,被另一种病毒的性质所掩盖。
     3、杂种病毒和纯种病毒 两种病毒混合感染时,除了出现假型病毒外,还有可能出现病毒核酸重组的情况,即一种病毒颗粒之中,可含有两种病毒的遗传物质,此可称为杂种病毒,折实病毒学中一个相当常见的现象。
     三、病毒病理学的两重性
     1、病毒的致病性和非致病性 关于致病性和非致病性问题,是同宿主细胞相对而言的,在分子水平、细胞水平和机体水平,可能有不同的含义。在细胞水平有细胞病变作用,但在机体水平可能并不显示临床症状,此可称为亚临床感染或不显感染。
     2、病毒感染的急性和慢性 病毒感染所致的临床症状有急、慢之分,有的病毒一般只表现急性感染而很少表现慢性感染;有的则既有急性过程,也有慢性过程。
     目前对病毒的概念可以是:病毒是代谢上无活性,有感染性,而不一定有致病性的银子,他们小于细胞,但大于大多数大分子,他们无例外地在生活细胞内繁殖,他们含有一个蛋白质或脂蛋白外壳和一种核酸,DNA或RNA,甚至只含有核酸而内有蛋白质,或只有蛋白质而没有核酸,它们作为大分子似乎太复杂,作为生物体它们的生理和复制方式又千姿百态。Lwoff在“病毒的概念”一文中强调病毒的特殊性时指出,“病毒应该就是病毒,因为它们是病毒”。
    [编辑本段]分类
     国际病毒分类委员会(ICT V)第七次报告(1999),将所有已知的病毒根据核酸类型分为DNA病毒——单股DNA病毒,DNA病毒——双股DNA病毒,DNA与RNA反转录病毒,RNA病毒——双股RNA病毒,RNA病毒——单链、单股RNA病毒,裸露RNA病毒及类病毒等八大类群。此外,还增设亚病毒因子一类。这个报告认可的病毒约4000种,设有三个病毒目,64个病毒科,9个病毒亚科,233个病毒属,其中29个病毒属为独立病毒属。亚病毒因子类群,不设科和属。包括卫星病毒和prion(传染性蛋白质颗粒或朊病毒)。一些属性不很明确的属称暂定病毒属。
     病毒在自然界分布广泛,可感染细菌、真菌、植物、动物和人,常引起宿主发病。但在许多情况下,病毒也可与宿主共存而不引起明显的疾病。
    [编辑本段]历史
     关于病毒所导致的疾病,早在公元前二至三个世纪的印度和中国就有了关于天花的记录。但直到19世纪末,病毒才开始逐渐得以发现和鉴定。1884年,法国微生物学家查理斯·尚柏朗(Charles Chamberland)发明了一种细菌无法滤过的过滤器(Chamberland氏烛形滤器,其滤孔孔径小于细菌的大小),他利用这一过滤器就可以将液体中存在的细菌除去。1892年,俄国生物学家伊凡诺夫斯基(Dmitry Ivanovsky)在研究烟草花叶病时发现,将感染了花叶病的烟草叶的提取液用烛形滤器过滤后,依然能够感染其他烟草。于是他提出这种感染性物质可能是细菌所分泌的一种毒素,但他并未深入研究下去。当时,人们认为所有的感染性物质都能够被过滤除去并且能够在培养基中生长,这也是疾病的细菌理论(germ theory)的一部分。1899年,荷兰微生物学家马丁乌斯·贝杰林克(Martinus Beijerinck)重复了Ivanovsky的实验,并相信这是一种新的感染性物质。他还观察到这种病原只在分裂细胞中复制,由于他的实验没有显示这种病原的颗粒形态,因此他称之为contagium vivum fluidum(可溶的活菌)并进一步命名为virus(病毒)。贝杰林克认为病毒是以液态形式存在的(但这一看法后来被温德尔·梅雷迪思·斯坦利推翻,他证明了病毒是颗粒状的)。同样在1899年,Friedrich Loeffler和Paul Frosch发现患口蹄疫动物淋巴液中含有能通过滤器的感染性物质,由于经过了高度的稀释,排除了其为毒素的可能性;他们推论这种感染性物质能够自我复制。
     20世纪早期,英国细菌学家Frederick Twort发现了可以感染细菌的病毒,并称之为噬菌体。[14]随后法裔加拿大微生物学家Félix d'Herelle描述了噬菌体的特性:将其加入长满细菌的琼脂固体培养基上,一段时间后会出现由于细菌死亡而留下的空斑。高浓度的病毒悬液会使培养基上的细菌全部死亡,但通过精确的稀释,可以产生可辨认的空斑。通过计算空斑的数量,再乘以稀释倍数就可以得出溶液中病毒的个数。他们的工作揭开了现代病毒学研究的序幕。
     在19世纪末,病毒的特性被认为是感染性、可滤过性和需要活的宿主,也就意味着病毒只能在动物或植物体内生长。1906年,哈里森发明了在淋巴液中进行组织生长的方法;接着在1913年,E. Steinhardt、C. Israeli和R. A. Lambert利用这一方法在豚鼠角膜组织中成功培养了牛痘苗病毒,突破了病毒需要体内生长的限制。[16]1928年,H. B. Maitland和M. C. Maitland有了更进一步的突破,他们利用切碎的母鸡肾脏的悬液对牛痘苗病毒进行了培养。他们的方法在1950年代得以广泛应用于脊髓灰质炎病毒疫苗的大规模生产。
     美国科学家温德尔·斯坦利1931年,德国工程师恩斯特·鲁斯卡和马克斯·克诺尔发明了电子显微镜,使得研究者首次得到了病毒形态的照片。1935年,美国生物化学家和病毒学家温德尔·梅雷迪思·斯坦利发现烟草花叶病毒大部分是由蛋白质所组成的,并得到病毒晶体。随后,他将病毒成功地分离为蛋白质部分和RNA部分。温德尔·斯坦利也因为他的这些发现而获得了1946年的诺贝尔化学奖。烟草花叶病毒是第一个被结晶的病毒,从而可以通过X射线晶体学的方法来得到其结构细节。第一张病毒的X射线衍射照片是由Bernal和Fankuchen于1941年所拍摄的。1955年,通过分析病毒的衍射照片,罗莎琳·富兰克林揭示了病毒的整体结构。同年,Heinz Fraenkel-Conrat和Robley Williams发现将分离纯化的烟草花叶病毒RNA和衣壳蛋白混合在一起后,可以重新组装成具有感染性的病毒,这也揭示了这一简单的机制很可能就是病毒在它们的宿主细胞内的组装过程。
     20世纪的下半叶是发现病毒的黄金时代,大多数能够感染动物、植物或细菌的病毒在这数十年间被发现。1957年,马动脉炎病毒和导致牛病毒性腹泻的病毒(一种瘟病毒)被发现;1963年,巴鲁克·塞缪尔·布隆伯格发现了乙型肝炎病毒;1965年,霍华德·马丁·特明发现并描述了第一种逆转录病毒;这类病毒将RNA逆转录为DNA的关键酶,逆转录酶在1970年由霍华德·特明和戴维·巴尔的摩分别独立鉴定出来。[28]1983年,法国巴斯德研究院的吕克·蒙塔尼和他的同事弗朗索瓦丝·巴尔-西诺西首次分离得到了一种逆转录病毒,也就是现在世人皆知的艾滋病毒(HIV)。其二人也因此与发现了能够导致子宫颈癌的人乳头状瘤病毒的德国科学家哈拉尔德·楚尔·豪森分享了2008年的诺贝尔生理学与医学奖。

    09-12-06 | 添加评论 | 打赏

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