4: 原核生物多样性
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- 200220
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科学家研究原核生物已有几个世纪了，但是直到1966年，科学家托马斯· 布罗克（Thomas Brock—）才发现某些细菌可以在沸水中生活。 这使许多人想知道原核生物是否也可能生活在其他极端环境中，例如在海底、高海拔地区、火山内，甚至生活在其他星球上。
原核生物在改变、塑造和维持整个生物圈方面起着重要作用。 它们可以产生蛋白质和其他物质，供分子生物学家在基础研究、医学和工业中使用。 例如，Shewanella 细菌生活在氧气稀缺的深海中。 它会长出很长的附属物，这些附属物有特殊的传感器，用于寻找环境中有限的氧气。 它还可以消化有毒废物并发电。 其他种类的原核生物可以比整个亚马逊雨林产生更多的氧气，而还有其他种类的原核生物为植物、动物和人类提供可用形式的氮；并栖息在我们的体内，保护我们免受有害微生物的侵害，并产生一些至关重要的物质。 本章将探讨原核生物的多样性、结构和功能。
- 4.1: 原核生物栖息地、关系和微生物群
- 原核生物是单细胞微生物，其细胞没有核。 原核生物可以在我们星球上的任何地方找到，即使在最极端的环境中也是如此。 原核生物在新陈代谢方面非常灵活，因此它们能够根据可用的自然资源调整喂养。 原核生物生活在相互之间以及与它们用作宿主的大型生物（包括人类）相互作用的社区中。
- 4.2: 变形杆菌
- Proteobacteria 是革兰氏阴性细菌的门类，分为 alpha-、beta-、gamma-、delta-和 epsilonproteobacteria 类，每类都有不同的顺序、家族、属和物种。 Alphaproteobacteria 是寡养菌。 分类群衣原体和立克次体是专性的细胞内病原体，以宿主生物的细胞为食；它们在宿主细胞之外具有代谢活性。 一些 Alphaproteobacteria 可以将大气中的氮转化为亚硝酸盐。
- 4.3: 非变形杆菌革兰氏阴性细菌和光养细菌
- 革兰氏阴性非变形杆菌包括分类群螺旋体；Cytophaga、Fusobacterium、Bacteroides 组；Planctomycetes；以及光养细菌的许多代表。 螺旋体是活动性螺旋细菌，体长而窄；它们很难或不可能培养。 有几个螺旋体属含有导致梅毒和莱姆病等疾病的人类病原体。 Cytophaga、Fusobacterium 和 Bacteroides 一起被归类为名为 CFB 组的 phylum。
- 4.4: 革兰氏阳性细菌
- 革兰氏阳性细菌是一组非常庞大且多样化的微生物。 了解他们的分类学并了解其独特特征对于传染病的诊断和治疗非常重要。 根据鸟嘌呤和胞嘧啶核苷酸在基因组中的流行率，革兰阳性细菌分为高 G+C 革兰阳性和低 G+C 革兰阳性细菌。
- 4.5: 深度分支细菌
- 深度分支细菌在系统发育上是最古老的生命形式，最接近最后一个宇宙共同祖先。 深度分支细菌包括许多在极端环境中繁殖的物种，这些物种被认为与数十亿年前的地球条件相似。 深度分支细菌对我们理解进化很重要；其中一些用于工业
- 4.6: Archaea
- 古细菌是单细胞、原核微生物，在遗传学、生物化学和生态学方面与细菌不同。 有些古细菌是嗜极生物，生活在温度极高或极低或盐度极高的环境中。 已知只有古细菌会产生甲烷。 产生甲烷的古细菌被称为甲烷。 嗜盐古细菌更喜欢盐浓度接近饱和度，并使用 bacteriorhodopsin 进行光合作用。
缩略图：根据核糖体 RNA 序列数据，将所有主要活生物体群体与 LUCA（底部的黑色树干）联系起来的分类图。