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| 微生物生理学 |
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本名 微生物生理学 外文名 microbial physiology |
微生物生理学：是微生物学的分支学科之一。它主要研究微生物的形态与发生、结构与功能、生长与繁殖、代谢与调控等的作用机理节。 [1]
定义
研究微生物生理活动及其机制的微生物学分支学科。
研究简史
19世纪70年代以后，随着人们对酿酒、动植物病害、人类疾病的防治和土壤微生物活 动等的研究，微生物生理学逐渐兴盛起来。
1905年，A.哈登和W.J.杨发现磷酸盐对酒精发酵的作用；1911年，C.诺伊贝格开始对酒精发酵作系统的研究；20世纪30年代，生物化学的进展（如O.迈尔霍夫、O.H.瓦尔堡和H.A.克雷布斯等人对发酵、呼吸、生物氧化机制的阐明）推动了人们对微生物代谢的研究。随后，A.J.克勒伊沃和C.B.范尼尔等人又从比较生物化学的角度说明某些微生物的相互关系和生理学问题。1933年，克勒伊沃建立了摇床培养技术，导致现代化微生物工业深层培养的生理研究和应用。同时，同位素、电子显微镜、超速离心、微量快速生物化学分析以及生物化学突变株等技术的普遍应用，也推动了微生物生理学研究的发展。
微生物种类繁多，生理类型复杂，就营养和能量转换而论，既有像动物那样异养生活的类群，也有像植物那样进行光合作用的自养类群。另外还有利用化能的自养类群以及与其他生物具有共生或寄生关系的类群。在碳的同化方面，除一般的代谢类型外，微生物还有许多特殊的代谢途径，可以产生有机酸、溶剂、脂肪酸、维生素、多糖等对人类有用的产物，也可产生氧化烃、芳香族化合物等，从而清除污染环境的物质。另外，微生物还可产生抗生素(见抗生素发酵微生物)、色素、毒素、甾体化合物等次级代谢产物。氮的利用方面，微生物有能利用有机氮化合物的类群，也有能利用无机氮的类群。固氮菌、根瘤菌、蓝细菌和某些异养菌能够直接同化大气中的氮。微生物的能量产生方式因好氧生活、厌氧生活或兼性生活而有所不同。光合细菌可通过光合磷酸化方式获得能量，好氧菌可由氧化磷酸化获得能量，厌氧菌可由底物水平的磷酸化获得能量。在这些过程中，最终电子受体不是分子氧，而是硝酸盐、硫酸盐等。
研究方向
随着分子生物学的发展，微生物生理学的研究不断地向以下几个方面深入：
①细胞中的生物 化学转化、能量的产生和转换；
②生物大分子的结构与功能(核酸与蛋白质的合成、遗传信息的传递以及膜的结构和功能等）；
③ 分子水平上的形态建成、分化及其行为等。近年来，微生物生理学的研究扩展到了新的或过去不引人注意的微生物类群和可更新能源方面，这使人们对分解纤维素微生物和甲烷产生菌的生理进行深入的考察，并从化能自养菌的研究扩展到利用硫杆菌进行微生物浸矿。
另外，微生物与其他生物之间的共生、寄生关系是人们多年来一直注意的领域，尤其是共生固氮的研究已有较大的进展。能使石油氧化、农药降解和人工合成的高分子物质分解的微生物，也越来越多地成为人们研究的对象。总之，每一新菌属和新现象的发现（例如，在小球藻中发现了一种蛭弧菌），都为微生物生理学研究提供新的对象，开辟新的领域。
典型实验
在大自然中，生活着一大类人的肉眼看不见的微小生命。无论是繁华的现代城市、富饶的广阔田野、还是人迹罕见的高山之巅、辽阔的海洋深处，到处都有它们的踪迹。这一大类微小的居民称为微生物，它们和动物、植物共同组成生物大军，使大自然显得生机勃勃。
微生物检验中常用的生化反应有：
糖酵解试验
不同微生物分解利用糖类的能力有很大差异，或能利用或不能利用，能利用者，或产气或不产气。可用指示剂及发酵管检验。
淀粉水解试验
某些细菌可以产生分解淀粉的酶，把淀粉水解为麦芽糖或葡萄糖。淀粉水解后，遇碘不再变蓝色。淀粉水解系逐步进行的过程，因而试验结果与菌种产生淀粉酶的能力、培养时间，培养基含有淀粉量和pH等均 有一定关系。培养基pH必须为中性或微酸性，以pH7.2最适。淀粉琼脂平板不宜保存于冰箱，因而以临用时制备为妥。
V-P试验
某些细菌在葡萄糖蛋白胨水培养基中能分解葡萄糖产生丙酮酸，丙酮酸缩合，脱羧成乙酰甲基甲醇，后者在强碱环境下，被空气中氧氧化为二乙酰，二乙酰与蛋白胨中的胍基生成红色化合物，称V－P（+）反应。