Yamanaka

Chemolithoautotrophic

Bacteria

2009

Hardcover

ISBN 9784431785408

山中建男著

我們所熟悉的生命,除了植物之外,大多是以有機(jī)物質(zhì)為營養(yǎng)的,它們的食物來源于植物、動(dòng)物或者微生物。但還有一類生命,它們并非植物,但卻能夠以無機(jī)元素為能量和營養(yǎng)的來源,它們就是化能無機(jī)自養(yǎng)細(xì)菌。本書涵蓋了化能無機(jī)自養(yǎng)細(xì)菌在生物化學(xué)和生理方面的特點(diǎn),以及它們與相關(guān)環(huán)境之間的關(guān)系。

本書共分7章。1-2.背景和基礎(chǔ)知識(shí)的介紹,能夠幫助讀者理解本書后面的內(nèi)容。1.作者簡單而系統(tǒng)的介紹了微生物生長和代謝,以及微生物所采用的各種營養(yǎng)類型的特點(diǎn);2.介紹了一種細(xì)菌用來氧化無機(jī)化合物的細(xì)胞色素,這種細(xì)胞色素就是化能無機(jī)自養(yǎng)細(xì)菌生長代謝的關(guān)鍵物質(zhì)。氮、硫和碳是自然界中所有生命所必須的,生命的繁衍和生長的過程同時(shí)伴隨著這些元素的循環(huán),正是這從未停止的循環(huán)造就了萬物的生生不息。本書作者用生動(dòng)的語言描述了在這三種元素的循環(huán)過程中,化能無機(jī)自養(yǎng)細(xì)菌是如何扮演好自己的角色的;3.地球上的氮循環(huán)。參與氮循環(huán)的細(xì)菌主要是氨氧化細(xì)菌、亞硝酸鹽氧化菌、反硝化細(xì)菌,以及固氮細(xì)菌。對(duì)氨和亞硝酸鹽的細(xì)菌氧化機(jī)制詳加說明。介紹了硝化細(xì)菌的應(yīng)用(即氨氧化、亞硝酸鹽氧化菌),如利用細(xì)菌進(jìn)行火藥生產(chǎn)或是從污水脫氨氮。提到了在人體組織中的一氧化氮和它的生理功能;4-5.介紹的是地球上的硫循環(huán)相關(guān)的知識(shí),包括硫酸鹽還原菌對(duì)硫酸鹽的還原和硫氧化細(xì)菌對(duì)硫化物的氧化,還有人類是如何利用參與其中的微生物的;5.闡述細(xì)菌氧化鐵的機(jī)制,以及對(duì)這種細(xì)菌應(yīng)用的描述:細(xì)菌浸出、生物浸出等其他應(yīng)用。此外,本章還描述了由硫酸鹽還原菌、硫氧化細(xì)菌和嗜酸鐵氧化細(xì)菌的“合作”所引起的房屋地基凍脹;6.描述了地球上的碳循環(huán)過程的一部分,即化能無機(jī)自養(yǎng)細(xì)菌的碳素利用。作者對(duì)細(xì)菌由二氧化碳組生成機(jī)化合物的途徑做了較為詳細(xì)的說明,因?yàn)榛軣o機(jī)自養(yǎng)細(xì)菌必須由二氧化碳為材料產(chǎn)生細(xì)胞物質(zhì)。雖然光合作用的描述省略,但細(xì)致的描述了細(xì)菌產(chǎn)甲烷,說明了產(chǎn)甲烷菌產(chǎn)生甲烷不是由發(fā)酵,而是通過呼吸進(jìn)行的;7.描述了那些被認(rèn)為是最接近生命起源的細(xì)菌,嗜熱細(xì)菌是被公認(rèn)最可能的生命的起源。許多嗜熱細(xì)菌是厭氧的化能無機(jī)自養(yǎng)細(xì)菌。這里主要討論的是那些被認(rèn)為在生命演化階段早期的生物如何取得生命所需的能源的。作者認(rèn)為無論是埃姆登-邁耶霍夫-帕爾納斯途徑還是恩特納- 多特洛夫途徑都不是早期生命獲得能量的方式。

本書作者山中建男教授一直參與各種生物細(xì)胞色素和化能無機(jī)自養(yǎng)細(xì)菌的生理和生化研究,其先后在東京工業(yè)大學(xué)和日本大學(xué)任職,期間發(fā)表論文近百篇,目前是日本東京工業(yè)大學(xué)的榮譽(yù)教授。

祝金星,博士生

(中國科學(xué)院微生物研究所)

Zhu Jinxing,Doctoral Candidate

(Institute of Microbiology,CAS)