生态及环境微生物学 英文PDF电子书下载

第一部分 微生物生态学 3

1．微生物生态学的原则 3

什么是微生物生态学？ 3

微生物生态学的发展史 4

微生物生态学的范畴 5

微生物生态学的原则 8

总则 8

群体生态学的原则 12

生理生态学的原则 13

微生物生态学研究方法 15

对自然生态环境中微生物活性及分布的描述性研究 15

原位生长率或生物地球化学活性分析 15

模拟环境下自然生态样品的操作（微生态系统） 16

现代实验系统 16

微生物生态学的未来 16

微尺度的微生物学：单细胞微生物学 16

微生物生态学学说 17

培养的革新 17

最新进展 18

分子生态学技术进展 18

人体微生物群系 18

推荐阅读 19

2．微生物食物网（webs）引言 21

对微生物食物网的认识 22

组成与途径 22

海洋食物网中的微生物 24

海洋浮游生物 27

底栖生物 27

微生物食物网在生物地球化学循环中的作用 28

后生动物的食物源 30

模拟微生物食物网 30

微生物间的化学相互作用 33

微生物食物网的空间结构 34

微生物食物网形式与功能的生物地理学研究进展 34

推荐阅读 35

3．生物被膜 37

生物被膜的结构与功能 37

自然生态环境中的生物被膜 39

工业环境中的生物被膜 40

医疗系统中的生物被膜 40

结语 41

总结 41

推荐阅读 42

4．微生物席 44

引言 44

栖息地分布 44

高盐水中的微生物席 44

天然热泉中的微生物席 45

南北极湖泊中的微生物席 48

陆生微生物席和壳 48

短期微生物席 48

热带珊瑚上的微生物席 49

研究的复杂性 49

微生物席生态系统案例研究 50

墨西哥Guererro Negro的微生物席 50

美国黄石公园章鱼泉和蘑菇泉中的微生物席 51

微生物席对各种胁迫的响应 52

微生物对强光和UV胁迫的应激反应 52

干燥与渗透压胁迫 53

温度胁迫 54

低pH、金属、类金属及有毒硫化物的胁迫 54

寡营养胁迫 54

结语 54

推荐阅读 55

5．基因水平转移：细菌对胞外DNA的吸收细菌对胞外DNA的自然吸收过程 57

在各种不同环境中细菌对胞外DNA的吸收 59

土壤微生物对DNA的吸收 60

植物相关微生物对DNA的吸收 60

水体及沉积层中的微生物对DNA的吸收 61

消化道微生物对DNA的吸收 61

食品微生物对DNA的吸收 62

现用的DNA吸收系统的局限性 62

影响单个细菌细胞对DNA稳定吸收的因子 63

在细菌群体中水平获得的DNA长期存在的影响 64

预测细菌对DNA吸收及使用遗传修饰微生物（GMM）的潜在危险 64

推荐阅读 66

6．超微真核生物 67

引言 67

什么是海洋超微真核生物？ 67

方法驱动下的海洋超微真核生物研究史 68

可培养海洋超微真核生物的生物学 70

已培养的菌株 70

细胞结构 71

生理参数 72

超微生物的启示 73

海洋环境中超微真核生物 73

主体丰度与分布 73

光合（PP）超微真核生物的生态功能 74

异养微生物（HP）的生态功能 74

研究超微真核生物生态的分子生物学手段 75

非分子生物学手段获得的原位多样性 75

环境样品基因的直接克隆及序列分析 75

克隆文库之外的手段：荧光原位杂交（FISH）和手迹技术 76

原位系统进化的多样性 77

18SrDNA文库的概况 77

相对知名的分类群 77

海洋多孔类及不等鞭毛类原生动物 78

属于系统分类高层等级的新分类群 79

生物地球学 79

基因组水平的ERA 80

可培养的超微真核生物的基因组项目 80

环境基因组及元基因组 80

总结 80

最新进展 81

推荐阅读 82

相关网页 83

7．藻华 87

引言 87

藻华的生理环境 87

藻华的化学环境 87

藻华的主要参与者 88

蓝藻类 88

硅藻类 89

触丝藻类 90

腰鞭毛虫类 91

其他类群 92

藻华中的病原菌及藻的捕食者 92

周期性的和非寻常的藻华 93

春季藻华 93

秋季藻华 94

低纬度上涌洋流区域的藻华 95

其他类型藻华 95

有危害性的藻华 96

富铁营养引起的藻华 97

最新进展 97

海洋基因组学 97

放弃斯维尔德鲁普（Sverdrup）关键深度假说 98

捕食在非硅藻类藻华的抑制作用及浮游生态系统中铁的再循环中的作用 98

未来研究之路 99

致谢 99

推荐阅读 99

相关网页 100

8．环境病毒库 101

引言 101

自然环境中的病毒 102

海洋中的病毒 102

沉积物中的病毒 105

土壤中的病毒 105

极端环境中的病毒 106

在生态系统中的重要性 107

病毒影响营养物质的再循环 108

病毒与寄主间的相互作用及其对微生物多样性的影响 109

病毒影响寄主的基因转移与进化 109

研究环境病毒的方法 110

病毒浓度的计数与测量 111

病毒的多样性 112

结论 113

推荐阅读 113

9．大气微生物学 115

引言 115

微生物的来源及时空分布 117

细菌 117

真菌 119

病毒 122

分析手段 123

统计学手段 123

空气中微生物的存活模型 124

气象学 124

大气微生物样品来源与采集方法 125

采样方法 125

微生物样品来源 126

最新进展 126

病毒 126

细菌 126

真菌 131

致谢 132

推荐阅读 132

10．植物内生微生物 133

引言 133

内生真菌 134

一些常见的与草本植物相关的内生真菌 137

高羊茅内生真菌——Neotyphodium coenophialum 137

多年生黑麦草内生真菌——Neotyphodium lolii 137

毒麦草内生真菌——Neotyphodium occultans 138

竖针茅内生真菌——Neotyphodium chisosum 138

“醉马草内生真菌”——Neotyphodium gansuense 138

“其他醉草”——Neotyphodium melicicola Association 138

森林刺猬草内生真菌——Neotyphodium 139

南美“Hue？u”草内生真菌——Neotyphodium tembladerae 139

内生菌的生态影响 139

内生菌的无毒产物 140

内生菌是有生物活性的代谢产物之源 140

麦角菌生物碱 141

吲哚-双萜类代谢产物 141

对胺 142

黑麦草碱 142

最新进展 143

未来内生真菌的分类 144

新内生真菌 144

菌丝生长的新机制 145

寄主的胁迫耐受机制和有防御的互利共生 145

生物活性化合物 145

内生真菌研究的新鉴定技术 146

结论 146

致谢 146

推荐阅读 146

第二部分 各种不同微生物的代谢与习性 146

11．产甲烷菌 149

第二部分 各种不同微生物的代谢与习性历史概况 149

多样性与系统发育 151

生境 157

种间H2转运 157

淡水沉积层 158

厌氧反应器 158

海洋生境 159

反刍动物 160

蚀木白蚁 161

原生动物内共生体 161

人体内的定植 161

其他生境 162

生理与生化 162

分解代谢途径 162

生物能学 166

生物合成途径 167

分子遗传 167

基因组结构 167

DNA复制、修复、修饰及代谢 168

基因结构与转录 169

RNA结构和翻译 170

基因与基因组学 170

近期进展 171

结论 172

推荐阅读 172

12．甲烷营养菌 173

引言 173

甲烷营养菌生态学与分类学 173

甲烷营养菌的生理生化特性 175

甲烷营养菌在生物技术领域的应用 176

后基因组学 178

推荐阅读 178

13．微生物的光合作用 179

引言 179

发展史 180

光合生物的分类 180

光合作用发生的过程 181

光能的吸收与转运 181

吸光载色体 181

聚光结构与能量转运 183

水分解复合体 183

跨膜电子传递 184

电荷分离状态的稳定性 184

影响电子传递速率的因子：马库斯（Macus）理论 184

光合反应中心 185

CBB（Calvin-Benson-Bassham）循环 189

不产氧光合作用 190

紫色细菌 192

绿硫细菌 192

螺杆菌 192

其他光合细菌 192

光合作用的进化 192

未来研究方向 194

致谢 194

推荐阅读 194

14．碳同化作用的调控 196

引言 196

调控的必要性 196

两期生长 196

全局调控与特定调控 197

信号与感应 197

碳同化途径：中心碳代谢 198

糖酵解、Entner-Doudoroff和磷酸戊糖途径 198

糖酵解与糖生成作用 198

PEP-丙酮酸-草酰乙酸-节点途径 201

TCA循环和乙醛酸分支 201

氧化还原势能，NADPH/NADH的平衡 202

培养基中碳源的吸收 202

细菌的磷酸转移酶系统（PTS） 203

革兰氏阴性菌大肠杆菌中的新陈代谢副产物阻遏 203

诱导物排斥 203

腺苷酸环化酶的激活 204

cAMP/CAP的转录起始调控 204

其他碳源利用的全局调控子 206

硬壁菌门菌枯草芽孢杆菌中的新陈代谢副产物阻遏 207

P-Ser46-HPr和诱导物排斥现象 207

CcpA和cre因子介导的新陈代谢副产物阻遏与调控 208

PRD（PTS调控域）及相关蛋白对PTS的调节 208

甘油激酶对PTS的调控 210

其他细菌的碳调控和新陈代谢副产物阻遏 210

假单胞菌 210

天蓝色链霉菌 211

谷氨酸棒杆菌 211

双歧杆菌 212

结论 212

最新进展 213

推荐阅读 214

15．微生物对重金属的抗性对砷的抗性 215

对汞及有机汞制剂的抗性 218

对银的抗性 220

对镉的抗性 220

对铬酸盐的抗性 221

其他细菌抗有毒金属的系统 221

推荐阅读 222

16．微生物的吸附 224

引言 224

微生物吸附的生物学意义 224

在水中的吸附 224

与植物的吸附 224

人体寄主上的吸附 224

微生物吸附机制 225

影响吸附的普遍生理生化因子 225

吸附子与特异受体机制 225

几种具有代表性的特异吸附策略 226

菌毛介导对尿道中碳水化合物的吸附 226

对ECM组分的吸附 227

Curli菌毛介导的多目的吸附 228

微生物吸附在人类疾病中的作用 229

大肠杆菌与尿路感染（UTI） 229

铜绿假单胞菌与囊性纤维化患者（CF） 229

用吸附因子作靶标来抑制细菌的致病力 230

最新进展 231

致谢 231

推荐阅读 231

17．细菌生物发光 233

引言 233

细菌发光的生物化学 235

发光细菌的种及分类 235

发光细菌生境与生态 238

海洋 238

淡水 238

陆生 238

生物发光共生体系 239

细菌发光的调控 242

群感效应 242

生理调节 244

在细菌中发光的作用 244

细菌发光系统的进化 245

细菌荧光素酶在进化上的起源 245

基因复制 245

基因丢失 245

引进基因到lux操纵子 246

lux操纵子的水平转移 246

自然形成的lux-rib操纵子局部二倍体 246

发光细菌的纯化、保存和鉴定 247

结论 248

最新进展 248

发光细菌新种 248

生物发光共生体系 249

lux操纵子的水平转移 249

推荐阅读 249

18．趋磁性 252

引言 252

趋磁细菌的普遍特性 252

趋磁细菌的纯培养 253

未培养趋磁细菌 254

磁小体 256

趋磁生物物理学 258

趋磁性 259

趋磁-趋氧性 260

趋磁真菌 260

趋磁细菌与地球化学、地球物理学及太空生物学 260

趋磁细菌、磁小体、磁小体晶体在生物技术中的应用 262

展望 263

推荐阅读 263

19．群感效应 265

引言 265

革兰氏阳性细菌的群感效应信号分子 266

肺炎双球菌（S.pneumoniae）ComC小肽 266

粪肠球菌（Enterococcus faecalis）FsrB/D小肽 267

金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）AgrD小肽 268

枯草芽胞杆菌（Bacillus subtilis）ComX和Phr小肽 268

乳酸乳球菌（Lactococcus lactis）Nisin小肽 269

革兰氏阴性细菌高丝氨酸内酯类（AHL）群感效应信号分子 269

费氏弧菌（V.fischeri）LuxI/R 270

铜绿假单胞菌Las/Rhl自诱导信号分子（AI-1）系统 270

根癌农杆菌（Agrobacterium Tumefacients）Tra信号系统 271

Pantoea stewartii EsaI/EsaR信号系统 273

Acidithiobacillus ferrooxidans AfeI/R信号 274

AHL依赖型信号通路的研究与群感效应信号分子AI-2的发现 274

哈氏弧菌（V.harveyi）和LuxS表达的AI-2信号分子 274

AI-2与霍乱弧菌（V.cholerae） 275

大肠杆菌（E.coli），鼠伤寒沙门氏菌（S.typhimurium）与AI-2 276

luxS依赖的人口腔微生物间的相互作用 277

其他群感效应信号分子 277

AI-3／肾上腺素群感效应信号分子 278

日本慢生大豆根瘤菌（Bradyrhizobium japonicum）Bradyoxetin信号 278

铜绿假单胞菌喹喏酮类（PQS）信号分子 278

Ralstonia solanacearum的3-OH PAME信号分子 279

影响群感效应系统的胞外因子 279

通过群感效应信号分子与寄主相互作用 280

扩散的感应、有效的感应和未来的群感效应系统 281

群感效应信号研究会有什么样的前景？ 281

推荐阅读 282

20．趋化性 283

应激策略 283

非随机行走 283

暂时感应与激活 284

记忆与适应 284

细菌行为的遗传学 284

趋化突变株 284

大肠杆菌趋化相关受体蛋白的遗传分析 285

Che基因 286

甲基化蛋白在细菌适应机制中的作用 286

趋化性对甲基化的需要 286

可被甲基化的趋化蛋白（MCPs） 286

MCPs受体蛋白感应与信号结构域的结构及功能组学研究 287

受体蛋白甲基化酶学 288

趋化作用的信号传递机制 288

受体蛋白——CheW-CheA信号复合体 288

驱动调节和反馈调控 288

系统发育的多样性 289

细菌的群体运动 289

推荐阅读 289

第三部分 微生物的生存环境 289

21．酸性环境 293

第三部分 微生物的生存环境极酸环境的来源及自然状态 293

地热区 294

矿物影响的环境 294

极端嗜酸菌的生物多样性 297

酸性环境的初级产物 297

异养嗜酸菌 298

好氧及厌氧嗜酸菌 298

嗜酸微生物生长温度和pH值的特点 299

原核嗜酸菌生理多样性：特殊与普通微生物 301

嗜酸真核微生物 301

嗜酸微生物间的相互作用 303

互惠作用 303

协同作用 303

互营作用 304

捕食 304

竞争性互作 305

极酸环境的微生物生态 306

地热区 306

酸性矿溪流及湖泊 307

酸性流、席和泥 309

前景与应用 312

推荐阅读 312

22．高温环境 313

引言 313

高温条件下的生命 314

分类学 314

嗜热嗜酸菌 314

超嗜热菌 314

热稳定的机理 316

DNA 316

蛋白 317

细胞壁 317

高温对生命的限制 318

超嗜热菌培养研究 318

天然微生物集合体的实验室研究 318

实地观察 318

代谢和生长 319

二氧化碳和乙酸的同化 319

异养生物 326

呼吸作用 328

微生物与生存环境之间的关系 331

推荐阅读 332

23．低温环境 333

冷适应微生物的发现 333

早期的发现和相关术语 334

低温深海环境的研究 335

其他低温环境的研究 337

太空对生物的影响 338

冷适应的进化机制 338

地球上的冰川时期 338

冷适应的系统发育 338

冷适应的遗传机制 339

冷适应的分子基础 339

细胞膜的流动性 340

冷激活的酶类 341

冷休克蛋白 341

冷保护剂和胞外多聚物 342

结论：一个冷适应环境的模型 342

最新进展 343

推荐阅读 343

24．干燥环境（包括隐藏于岩石内的生物）引言 345

干燥区域中的微生物群体 346

沙漠土壤中的微生物区系 346

生物结皮 347

栖息在岩石中的微生物 348

对干燥环境的适应 354

水活度和水势的概念 354

低水活度对单细胞微生物的影响 356

干燥环境的适应机制 356

最新进展 359

生物结皮的形成模式 359

干燥环境与太空生物学的关系 360

推荐阅读 360

25．海洋环境 361

引言 361

海洋微生物生命的本质 363

海洋微栖息地的结构和分类 364

海洋微生物及其生长必需因子 365

海洋微生物的分布、丰度和生物地球学特征 369

阳光、营养、水流和生物泵 370

随时间和气候变化的海洋栖息地 373

总结和展望 378

致谢 378

推荐阅读 378

相关网站 379

26．高压环境 381

引言 381

历史和现状 381

压力的定义 382

地球和其他星球上的高压环境 382

有关高压环境的其他参数 384

高压环境中微生物的调查和取样所需的设备 385

实验室研究所需的高压装置 386

细菌和古菌在高压环境中的分布 387

高压环境中微生物的性质 387

生长速率 388

PTk-图 388

温度和压力角度上的细菌和古菌的生理分类 389

高压适应的分子生物学和生物化学机制 390

推荐阅读 391

27．海底表层 393

引言 393

原核细胞的浓度和在海底深部沉积物中的分布 394

原核生物及其生长速率和潜在污染随深度变化的大体趋势 394

水的纵深和有机物的供给可以控制原核生物种群，但深部的理化层和岩层会刺激原核生物种群 394

地下岩层和深海蓄水层中的生物圈 395

白垩纪的岩层和油田以及与陆地的联系 397

深海地下原核生物的代谢状态 397

原核生物的代谢和能量来源 397

新陈代谢 397

能源和碳源 399

深海生物圈的生物多样性 399

可培养生物的多样性 399

内生孢子对深海生物圈的贡献 401

细菌和古菌分子生物学角度上的多样性 401

硫还原、产甲烷以及厌氧甲烷氧化的原核生物 402

有关古菌与细菌间的分歧 403

生理上的适应性 403

深海生物圈的热点 404

深海流体流量的介绍 404

深海沉积物中的气体与水 404

白垩纪的岩层、腐泥和有机质富含层 404

深海高温沉积物 405

油田 406

深海生物圈的重要意义 406

推荐阅读 407

28．深海火山口热液和海底热液口海洋中部海脊中的热液口 409

深海热液口生命的化学合成基础 410

化能无机自养细菌 412

独立生存的化能无机自养细菌 412

共生的化能无机自养细菌 413

异养的热液口细菌 413

高嗜热古菌 414

化能无机自养古菌 414

异养古菌 414

深海热液口未培养的古菌和细菌 416

与陆地热液口的对比 416

奇特的热液口：Loihi、Guaymas、Lost City 417

相关文章 419

专业术语 419

推荐阅读 419

29．淡水环境 421

概述 421

淡水湿地 422

湿地的类型和性质 422

微生物过程 422

微生物群落 424

人类活动引起的生物分布 424

湖泊 425

湖泊的类型和性质 425

微生物过程 426

微生物群落 427

人类活动引起的生物分布 428

溪水与河流 429

激流生态系统的性质 429

微生物过程 430

微生物群落 432

人类活动引起的生物分布 434

不同淡水环境的对比 434

最新进展 435

推荐阅读 436

相关网站 436

30．寡营养环境 437

寡营养的水体环境 437

寡营养水环境的相关参数 438

营养的运输 438

微生物种群相关术语的定义 442

极端环境 443

环境的限制 443

氧气 444

寡营养培养 444

寡营养培养的重要性 444

寡营养培养的原则 445

是否为专性寡营养细菌 448

不生长的细菌是死亡、休眠还是处于其他的状态 450

寡营养细菌在低营养水体中的小生态环境 453

推荐阅读 453

31．水底沉积物环境 455

引言 455

什么是沉积物 455

在哪里可以找到沉积物 456

沉积物由什么组成 456

沉积物的多样性 457

覆水层的重要性 457

海洋沉积物 457

湖泊沉积物 457

沉积物采样和描述 457

孔隙水 457

孔隙度和弯曲率 458

沉积物性质 458

沉积物的氧化还原预算 458

沉积物中的微生物输入 458

沉积物中的微生物 459

微生物生态学有关的沉积物属性 459

沉积物中的微生物数量 459

由微生物活动产生的化学梯度 460

沉积物的化学剖面（分层的微生物群落） 460

什么是LMC？ 460

沉积物／溶质迁移速率 461

从化学分层可否预测微生物种群？ 463

大型土壤动物的活动对分层的扰乱 463

化学梯度的交叉 463

贫营养沉积环境 464

地下沉积微生物学 464

沉积物的古生物化石性质：岩石记录 464

浅水中的沉积物及光线影响 464

结论 465

推荐阅读 465

32．植物根际环境 467

根际的历史描述 467

根际的一般特征 467

根际和散土的主要区别 467

根际对植物生长的重要性 468

根际效应的测量 468

根际土壤中的微生物多样性 469

典型根际微生物的营养和培养策略 469

根际中的根系分泌物和根际沉积 469

根际的体积和空间度量 470

根系微生物定植的直接镜检 470

早期的显微研究 470

现代显微技术对根际的研究 471

根际微生物分子生态学研究 476

核糖核苷酸序列的应用 476

微阵列技术 477

案例研究：利用功能基因阵列和16SrDNA序列分析研究气候变化对根际微生物生态的影响 477

案例研究：利用稳定同位素探针技术分析根际中的生物修复过程 478

根际微生物群落对植物的影响 478

微生物对植物的负面影响（致病性） 478

微生物对植物的正面影响（有益） 478

本章小结 479

致谢 479

推荐阅读 479

第四部分 生物地球化学循环及影响 479

33．氮循环 484

第四部分 生物地球化学循环及影响引言 484

生物氮循环 484

铵同化 488

铵运输 489

GS-GOGAT途径 489

铵同化的替代途径 490

铵同化的调节 490

生物固氮 491

固氮酶 492

固氮调节 492

植物共生固氮与联合固氮 493

硝酸盐同化 494

硝酸盐吸收系统 494

同化硝酸盐还原酶（Nas） 495

Nir的同化 496

硝酸盐同化的调节 496

反硝化 496

反硝化硝酸盐还原酶（Nar和Nap） 497

反硝化Nir 498

Nor和Nos 498

硝酸盐呼吸和反硝化的调节 499

硝化 499

厌氧氨氧化 501

氮循环中的其他过程 502

氮的矿化 502

硝酸盐异化还原为铵（硝酸盐氨化作用） 503

含氮化合物的脱毒 503

氮循环的生态和环境特征 504

氮循环的演变 504

最新进展 506

推荐阅读 507

34．磷循环 509

引言 509

磷循环的全球意义 509

环境磷库的表征和测量 510

磷的来源、汇集和运输途径 511

微生物介导的过程 513

风化侵蚀 513

溶解 514

矿化 514

固定 516

微生物介导的遗传调控过程 519

人为改变的磷循环：水生生态系统富营养化 520

结论 520

最新进展 521

推荐阅读 522

35．硫循环 523

行星硫通量 523

微生物硫循环 524

微生物硫酸盐还原 525

微生物硫氧化 525

有机硫化合物的转换 527

生态系统内的硫循环 527

环境影响和技术的应用 528

环境后果 528

技术应用 530

推荐阅读 531

36．一些氧化还原活性金属的循环引言 533

33As75 534

砷生物地理循环 534

砷吸收系统 536

砷呼吸 537

砷脱毒 537

29CU63 542

简介 542

MCOs对一价铜的氧化 543

一价铜的还原和探测 543

25MN55 544

简介 544

二价锰氧化为三价锰或四价锰 545

四价锰的还原 545

34SE80 546

简介 546

硒的还原 546

亚硒酸盐（和硒代半胱氨酸）甲基化为二甲基硒化物或二甲基联二硒化物 546

致谢 546

推荐阅读 546

相关网站 547

37．重金属污染物：环境污染和生物技术的应用引言 549

重金属污染物对环境的影响 549

环境中的重金属 549

重金属对微生物种群的影响 550

重金属毒性对环境的改造 550

微生物的重金属解毒机制 551

生物技术在重金属污染中的应用 553

微生物过程对金属的移除和恢复 553

金属溶解 554

金属固定 554

金属、非金属和有机金属之间的转换 559

小结 560

最新进展 560

推荐阅读 562

相关网站 562

第五部分 生物技术论坛 565

38．生物侵蚀—包括文物的生物侵蚀生物侵蚀 565

非生物因素 567

生物侵蚀的机制 568

引起生物侵蚀的细菌 568

细菌（真细菌和古菌） 569

文物维护相关材料 572

无机材料 573

有机材料 575

混合材料 576

控制和预防生物侵蚀的方法 577

生化方法 578

生物方法 578

物理方法 578

机械方法 578

化学方法 578

最新进展 579

致谢 580

推荐阅读 580

相关网站 581

39．生物传感器 583

引言 583

生物传感器的概述 584

定义 584

理想生物传感器的特征 584

分析方法 584

生物传感器的识别元件 585

抗体 586

酶 586

有特异结合性质的蛋白／多肽 587

核酸 587

细胞表面受体／糖蛋白、糖脂／糖原 588

全细胞 588

仿生材料 589

生物传感器的传导机制 589

电化学 590

质量 590

热学 592

光学 592

生物传感器的应用 594

用于环境监测的细菌生物传感器 594

用于食品的生物传感器 594

生物传感器在生物防御方面的应用 595

结束语 596

最新进展 597

基于病毒的生物传感器 597

基因工程荧光蛋白构建的生物传感器 597

纳米材料及其在生物传感器中的应用 600

推荐阅读 602

40．无菌或无外来污染的动物引言 603

灵活的薄膜隔离器 604

隔离器的一般设计方法 604

隔离器的初始安装 604

隔离器物质的输入 605

无菌隔离器的运行 606

隔离器中动物的饲养 608

无菌动物的微生物检测 608

与无菌动物相关的实验 609

无菌动物的复育 609

无菌畜牧 611

总结 611

推荐阅读 611

相关网站 611

41．微生物对金属的侵蚀 613

历史和意义 613

微生物生物被膜和微生物侵蚀 614

有氧侵蚀过程 615

无养侵蚀过程 617

有氧与无氧交替条件下的微生物侵蚀 618

微生物胞外酶造成的侵蚀 619

微生物引起的氢脆 619

其他微生物代谢产物造成的侵蚀 620

侵蚀过程中的电子传递 620

生物侵蚀的预防和控制 621

总结 622

致谢 622

推荐阅读 623

42．石油微生物学 626

引言 626

石油的生物降解和生物修复 627

海洋油污的微生物修复 628

石油污染泥土的生物修复 629

微生物与植物联合修复 630

硫化氢和其他硫化物的生物降解 630

挥发性有机化合物蒸汽的生物降解 631

小结 631

微生物在石油开采中的应用 631

利用微生物提高石油提取率 631

微生物去乳化 632

表面活性剂的其他应用 633

微生物石油降解产甲烷 633

油藏酸化的控制 634

微生物石油炼制及其生物过程 634

微生物脱硫与脱氮 635

微生物去金属 636

新化合物的生物合成 636

微生物加入与流出的生理机制 637

碳水化合物作为底物 637

微生物的趋向性 639

加入 639

细胞内的运输 640

流出 640

代谢 641

有氧烷烃的代谢 641

有氧芳香烃的代谢 641

无氧碳水化合物的代谢 641

推荐阅读 642

43．金属的炼制和生物冶金金属的微生物转化 645

能溶解金属的微生物 646

矿石中金属的微生物提取和生物冶金 647

嗜酸微生物与金属的相互作用 649

嗜酸微生物溶解金属的机制 651

后基因组时代的生物冶金 652

生物冶金微生物群落多样性分析 652

微生物溶解金属和生物修复的环境效应 656

总结 656

最新进展 657

推荐阅读 658

相关网站 658

44．工业用水处理 660

工业废水的生物处理 660

工业废水的特点 660

废水的好氧处理 662

活性污泥 662

曝气稳定池（ASB） 663

序批式反应器 664

生物转盘 664

悬浮和附着生长杂合系统 664

膜生物反应器 666

废水的厌氧处理 667

上流式厌氧污泥床 667

厌氧序批式反应器 669

厌氧膜生物反应器 669

厌氧和好氧耦合处理工艺 669

自然净化系统：湿地 670

生物与物理或化学耦合处理工艺 672

总结 672

最新进展 672

推荐阅读 675

相关网站 677

45．无传染性危害废水的处理公共供水系统产生的废水 679

处理后直接使用 680

处理后间接使用 681

未处理废水中的化学成分 681

天然水中的化学成分 681

饮用水中的化学成分 682

民用、商用以及工业废水的化学成分 682

雨水收集系统和渗透废水的化学成分 682

水收集系统中生物和非生物反应产生的化学组分 682

为控制废水的气味和腐蚀而加入到废水中的化学成分 682

废水处理后残留的化学成分的影响 683

废水处理等级 683

废水消毒的副产物 683

替代参数的使用 683

废水处理中新出现的化学成分 684

废水处理系统中纳米颗粒和纳米材料的潜在毒性 685

最新进展 685

推荐阅读 686

46．饮用水 687

引言 687

用于饮用水中微生物监测的指示菌 688

美国环保局饮用水法规 689

总则 689

美国总大肠杆菌标准（TCR） 689

地表水处理要求 690

地下水规则 690

其他国家的规则和指导方针 690

水源、水的处理和输送 691

水供给的来源 691

水的处理 691

水处理过程中的微生物 694

水输送系统 697

其他的水源 700

瓶装水 700

应急饮用水 700

水处理中使用端和输出端（POU/POE） 700

发展中国家的民用水处理 701

其他与水处理相关的议题 701

饮用水中微生物的多样性 701

水源的保护 701

国土的保护 703

总结 703

推荐阅读 703

相关网站 703

47．航天器上的微生物 705

行星保护（PP）政策与实践 705

微生物多样性研究的方法 707

航天器配置洁净室的特点 707

太空取样以及样品处理技术 708

基于培养的方法 708

不可培养微生物的评估 709

航天器及其表面生物负荷和生物多样性 709

航天器配置设施中微生物的群落分析 710

几个模拟太空航天器环境下分离的细菌的抗性特证 712

几次太空发射环境下的微生物群落结构 713

“顽强”细菌全基因组序列分析的意义 717

结语 717

推荐阅读 717

相关网站 718

48．生物战争 719

引言 719

历史回顾 720

公元前300～1925年 720

1925年～1990年 721

1990年和当代的发展 722

国际公约 723

1925年的日内瓦议定书 723

1972年的联合国公约 723

历史会议回顾 724

美国有关细菌战法律法令节选 724

当今有关细菌战的研究项目 725

当今的议题 727

基因工程 727

流行病学的数学模型 728

小规模冲突 728

恐怖主义 728

细菌战进攻与防守的研究 729

细菌战相关研究的保密性 729

查证细菌战碰到的问题 730

推荐阅读 730

索引 731