1 嗜盐微生物 1
1.1 超盐环境 1
前言 1
1.2 嗜盐微生物的分类和生态学 4
1.3 对高盐环境的适应机制 19
1.4 嗜盐微生物的生理学特征 26
1.5 嗜盐菌细胞中酶的盐适应性 33
1.6 生物技术潜力 33
1.7 遗传系统 47
参考文献 48
2 嗜碱微生物 76
2.1 嗜碱微生物的生态分布 76
2.2 嗜碱微生物的生理学 78
2.2.1 胞内pH值 78
2.2.2 Na+离子和膜运输 79
2.2.4 嗜碱微生物的细胞壁 81
2.2.3 嗜碱微生物的鞭毛 81
2.3 嗜碱微生物的生物能力学 83
2.3.1 pH衡稳：主要的生物学和生物能力学问题 84
2.3.2 与Na+偶联的生物能力学做功：运输体系和运动 93
2.3.3 第二个生物能力学问题：氧化磷酸化 97
2.4 嗜碱微生物的遗传学 107
2.4.1 嗜碱微生物的遗传学研究 107
2.4.2 基因表达调控的研究 108
2.5 嗜碱微生物的生物技术应用 109
2.5.1 胞外酶的工业应用 110
2.5.2 环境保护方面的应用 117
2.5.3 在基因工程上的应用 117
参考文献 118
3 嗜酸微生物 140
3.1 嗜酸真核微生物 141
3.2 无机化能营养型嗜温嗜酸微生物 143
3.3 混合营养和异养的嗜温嗜酸菌 144
3.4 中度嗜热嗜酸微生物 146
3.5 嗜热嗜酸微生物 148
3.6 在酸性环境中微生物的相互作用 149
3.7 新的嗜酸菌、酸稳定蛋白质和基因转移体系 152
参考文献 155
4 嗜热微生物 167
4.1 嗜热微生物的分离 168
4.2 嗜热微生物的分类 174
4.3 生理学 175
4.3.1 极端嗜热微生物 175
4.3.2 中度嗜酸和嗜中性嗜热微生物 179
4.4 嗜热微生物热稳定的生物化学原理 182
4.4.1 细胞壁结构 183
4.4.2 脂类 186
4.4.3 DNA中GC含量和特性 188
4.4.4 蛋白质和酶的热稳定性 191
4.4.5 DNA复制机理 192
4.5 嗜高温酶 193
4.5.1 稳定的天然结构 195
4.5.2 促进热稳定的因素 200
4.6 热休克蛋白 201
4.7 核酸 201
4.8 嗜热菌的耐热性和嗜热性 203
4.9 嗜热微生物的生物技术应用 205
4.9.1 嗜热微生物生物技术工艺的特点 205
4.9.2 嗜热古细菌的生物技术 205
4.9.3 嗜热真细菌的生物技术 206
4.9.4 厌气嗜热真细菌的生物技术 208
参考文献 209
5 嗜冷微生物 225
5.1 嗜冷微生物的生态分布 226
5.1.1 嗜冷微生物在环境中的作用 226
5.1.3 嗜冷微生物的分离 228
5.1.2 在人为环境中的嗜冷微生物 228
5.2 嗜冷微生物的生理学及其冷适应机制 231
5.2.1 低温生长特性 231
5.2.2 脂类组分的适应性 232
5.2.3 蛋白质的稳定性和酶活性 237
5.2.4 核糖体的稳定性 241
5.2.5 蛋白质的周转 242
5.3 嗜冷微生物的分子生物学 242
5.3.1 脂类去饱和酶基因的分离 243
5.3.2 冷休克和冷适应蛋白质 243
5.3.3 遗传学研究 245
5.4 应用前景 248
5.4.1 环境保护方面 249
5.4.2 食品及日化方面 249
5.4.3 医药及其他方面 252
5.4.4 冰核活性 252
参考文献 253
6 嗜压微生物 267
6.1 深海栖息者的多样性 269
6.2 嗜压微生物的分离和培养 270
6.2.1 没有压力变化或等压 270
6.2.2 没有温度变化或等温 270
6.2.3 保持黑暗 271
6.2.4 没有污染 271
6.3.1 PTk曲线 272
6.3 嗜压细菌 272
6.3.2 系统命名法 275
6.3.3 深海中的嗜压－嗜冷细菌的特征 276
6.3.4 嗜压－嗜热微生物 278
6.4 细菌适应极端压力的机制 278
6.4.1 膜结构和功能 278
6.4.2 染色体复制和细胞分裂 280
6.4.3 转录 280
6.4.5 蛋白质结构 281
6.4.4 翻译 281
6.4.6 DNA结构 282
6.5 嗜压微生物的生物技术应用潜力 283
6.5.1 压力对蛋白质结构和稳定性的影响 283
6.5.2 分子识别 284
6.5.3 压力调控的基因表达 285
参考文献 286
7 嗜极菌和古细菌的能力学问题：Na+循环在能量传递中的作用 297
7.1 导言 297
7.2 能量传导可以H+和Na+同时作为耦联离子 298
7.3 在细菌和古细菌中初级和次级Na+运输体系 300
7.3.1 与氧化还原连接的Na+泵 301
7.3.2 泵Na+的ATPase和△s驱动的ATP合成 302
7.3.3 通过膜结合脱羧酶逐出Na+ 303
7.3.4 次级Na+耦联运输体系 304
7.3.5 Na+/H+反向载体 304
7.4 Na+迁移的分子基础 305
7.3.6 运动 305
7.4.1 离子衡稳 307
7.4.2 pH衡稳 308
7.4.3 Na+的衡稳 308
7.5 嗜极菌的生物能力学和离子衡稳 309
7.5.1 嗜酸菌 309
7.5.2 嗜碱菌 310
7.5.3 嗜盐菌 311
7.5.4 耐盐、耐碱和海洋细菌 311
7.5.5 嗜压菌 312
7.5.6 嗜冷菌 312
7.5.7 嗜热菌 312
7.6 嗜极菌中Na+－耦联能量传递的优缺点 314
7.6.1 除嗜热菌以外的嗜极菌 314
7.6.2 嗜热菌 315
参考文献 316