微生物的研究
一样在许多科学,微生物的研究可分为两个广义有时重叠的类别。而基本的微生物地址问题生物学微生物,应用微生物学是指利用微生物来完成特定的目标。
基础微生物学
研究微生物的生物学需要使用许多不同的程序以及专用设备。微生物的生物特征可以概括在以下类别:形态,营养,生理学,繁殖和增长,新陈代谢、发病机理、抗原性、遗传特性。
形态
形态指的是大小、形状和排列的细胞。微生物细胞的观察不仅需要使用显微镜而且细胞的制备方式适合特定类型的显微镜。在20世纪的头几十年,复合光显微镜在微生物学仪器常用的。光学显微镜常用的放大倍数为1000×和大约2000×最多有用的放大。标本可以观察到染色后的几个技术来突出某些形态特征或生活,清白的准备作为一个“湿山。”
光学显微镜
一些修改的光显微镜是可用的,例如:
电子显微镜
的发展的电子显微镜和免费技术大大增加了与光学显微镜分辨能力除此之外实现。这种增长是可能的因为电子束的波长比光的波长要短得多。0.02 nm大小可以通过解析电子显微镜与0.25μm-allowing相比,例如,病毒和病毒结构的观察。标本也观察到透射电子显微镜法或扫描电子显微镜。在TEM电子束通过标本和寄存器在屏幕上形成图像;在SEM电子束来回移动微生物的表面涂上一层薄薄的金属薄膜和寄存器三维图像在屏幕上。
显微镜和显微技术的进步继续介绍研究细胞,分子,甚至原子。其中包括共焦显微镜、原子力显微镜、扫描隧道显微镜,immunoelectron显微镜。这是特别重要的在分子水平上对微生物的研究。
营养和生理特征
微生物作为一个群体表现出伟大多样性在他们的营养需求和环境条件,将支持他们的成长。没有其他的生物接近的多功能性和多样性的微生物在这方面。一些物种只生长在一个解决方案由无机盐(盐一定是之一复合氮)和来源二氧化碳(有限公司2);这些被称为自养生物。很多,但不是全部,这些微生物通过光合作用自养。生物需要其他碳源被称为异养生物。通常这些微生物利用碳水化合物,脂质,蛋白质,尽管许多微生物代谢其他有机化合物如碳氢化合物。其他人,尤其是真菌的分解者。许多种类的细菌还需要特定额外的营养物质如矿物质,氨基酸,维生素。各种原生动物、真菌、细菌和寄生虫,专门(专性寄生)或有能力独立生活(兼性寄生虫)。
如果已知微生物的营养需求,定义的化学介质只包含这些化学物质可以做好准备。更复杂的媒体也经常使用;这些通常由蛋白胨(部分消化的蛋白质),肉汁,有时酵母提取。当固体培养基,琼脂添加到上面的成分。琼脂是一个复杂的多糖从海藻中提取。它有几种特性的理想固化物质微生物媒体,特别是其抗微生物退化。
微生物所需的物理条件方面的差异很大增长。例如,一些是需氧菌(要求氧气),有些是厌氧菌(成长只有在氧气存在的情况下),和一些兼性(他们生长在条件)。真核微生物一般有氧。微生物生长在温度低于20°C (68°F)被称为它们;那些成长最好在20 - 40°C (68 - 104°F)被称为嗜温菌;第三组,嗜热菌,要求温度高于40°C。那些生长在最佳的生物在一个或多个物理或化学极端,如温度、压力、pH值,或盐度,被称为极端微生物。细菌表现出广泛的温度要求。而细菌和真菌)增长通常观察到长期被冷藏的食品,一些孤立的古生菌(例如,Pyrodictium occultum和海床woesei)生长在温度高达100°C (212°F)。
其他的物理条件,影响微生物的生长酸度或碱度(pH值)、渗透压、静水压力。大多数细菌的最佳pH值与人类有关环境在中性pH值范围附近7,虽然其他物种极其基本的或酸性条件下生长。大多数真菌青睐的略低pH值(5 - 6);原生动物需要一系列的pH值6.7 - -7.7;藻类与细菌相似的要求除了他们是光合作用的事实。