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极端环境微生物;Life in extreme environments
Microbes that live in conditions that would kill other creatures.
Microbes that Love of extremes
对其它生物是极端或致死环境;生活在极端自然环境中微生物是生命奇迹,它们蕴涵着生命进化历程丰富信息,代表着生命对于环境极限适应能力,是生物遗传和功效多样性最为丰富宝藏。;极端酶(extremozymes);极端环境微生物
thermophiles
psychrophiles
acidophiles
alkophiles
halophiles
barophiles
Microorganisms resistant to radiation;1. High temperature environments and Thermophiles
1.1 background
Hot springs (陆地热泉)
Shallow submarine hydrothermal systems
(浅海底热泉)
abyssal hot vents (深海火山口)
;Thomas D. Brock
Brock Biology of Microorganisms
Yellowstone National Park
82°C 热泉发觉了细菌
水生栖热菌
(Thermus aquaticus)
崭新世界、新研究领域;在热泉处(白色)因为温度高,没有光合细菌,伴随温度降低,开始出现光合细菌,颜色变深;old faithful erupts(忠诚喷泉) ,每次能把7500~1.2万加仑泉水喷向高空,水柱高达55米!滚烫热水遇冷气后又在空中凝结成白色云柱,壮观中还透出一些妩媚;
;
1.2 嗜热菌(Thermophiles)主要类群
To date, over 50 thermophiles are known. The most extreme is Pyrolobus fumarii, which can multiply in temperatures up to 113°C.
optimal temperature:
60~62C: Procaryote
70~73C: photosynthetic bacteria
over 100C : a few unusually heat-adapted
Archaea called hyperthermophiles.;;Temperatures approaching 100 °C normally denature proteins and nucleic acids, and increase the fluidity of membranes to lethal levels.
Chlorophyll degrades above 75°C, excluding photosynthesis;
1.3 适应高温分子适应性
How can hyperthermophiles maintain the integrity of their macromolecules at temperatures where the chemical degradation of DNA and proteins is greatly accelerated ?
细胞膜中膜脂高饱和度脂肪酸
蛋白质热稳定性
遗传物质稳定性;2. Low temperature and cold adapted microorganisms
The Majority of the Earth’s ecosystems are Cold Environments, 90 percent of the worlds oceans are “cold”
Cold polar seas and soils, Glaciers, deep-sea areas
High mountains covered with snow
Ice and brine pools from polar regions, High altitude snow fields and other high altitude habitats, Caves, Refrigerators, Upper atmosphere;Cold environments;Most
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