自然界的物质分为生物和非生物两大类，生物具有新陈代谢、自我复制繁殖，生长发育，遗传变异，感应性和适应性等生命现象，因此，生物世界也称生命世界。生物的种类繁多，目前已鉴定的约200万种，随着时间的推移，新发现的物种还会逐年增加，有人估计，约2000万～5000万种有待发现和命名，为了研究、利用如此丰富的生命世界，将其分为若干不同的界。

生物的分界随科学发展而不断变化。曾先后出现两界、三界、四界系统，直到1969年惠特克根据细胞结构的复杂程度及营养方式提出了五界系统，即原核生物界、原生生物界、真菌界、植物界和动物界，五界系统反映了生物进化的三个阶段和多细胞生物阶段的三个分支。我国著名昆虫学家陈世骧提出了六界系统，即病毒界、原核生物界、原生生物界、真菌界、植物界、动物界，但由于病毒是一类非细胞生物，究竟是原始类型还是次生类型仍无定论。因此，将病毒列为最初生命类型的一界的观点，尚有争议，此后还出现不同的六界系统、八界系统，但五界系统仍是应用得比较广泛的。

二、微生物

（1）什么是微生物

“微生物”不是分类学名词，是指生物界中所有形体微小，结构简单的低等生物，是一个十分庞杂的低等生物类群，包括病毒、细菌、放线菌、立克次氏体、衣原体、支原体、酵母菌、霉菌、单细胞藻类、原生动物等。

微生物在生物六界系统中的地位

生物界名称	微生物类群名称
病毒界	病毒、类病毒等
原核生物界	细菌、蓝细菌、放线菌、支原体、衣原体、立克次氏体、螺旋体等。
原生生物界	单细胞藻类、原生动物等
真菌界	酵母菌、霉菌等
植物界
动物界

由上表可见，在生物的六界系统中微生物占有四界，既含无细胞结构的，也含具细胞结构的，既有原核生物，也有真核生物，显示了微生物分布的广泛及其在自然界的重要地位。

（2）微生物的特点：

①种类繁多

一滴水、一颗土粒往往就是一个微生物“社会”，其中以土壤内的生存密度最大，一克肥沃土壤常含有几亿到几十亿个微生物，一只肮脏的苍蝇，全身携带5亿多个细菌，三对足能粘附700万到1千万个细菌，种类也很可观，已知的有10万种左右，尤其是微生物的生理类型多样，如细菌光合作用，生物固氮作用，合成多种次生代谢产物，如抗生素、毒素、维生素等；分解各种复杂化合物，如纤维素、角蛋白、琼脂、一些塑料等。

②分布广泛

是地球上分布最广泛的一类生物，土壤、水域、空气、动、植物、人体内都有存在，甚至能在极端环境中生存。如嗜热菌，分布在温泉、煤堆、火山地，海底火山附近等处，其良好抗热性造成了食品保存上的困难，如嗜冷菌，分布在南北极地区、冰窖等低温坏境中，是导致低温保藏食品腐败的根源，还有诸如嗜酸菌，能在PH值为0.9～4.5的环境下生存等。

③繁殖迅速

在适宜条件下，细菌20分钟繁殖一代，经24小时培养，一个细胞可繁殖成4万亿亿个细胞，细菌的繁殖率比植物繁殖率快500倍，比动物繁殖率快2000倍。

④代谢旺盛

微生物虽然个体微小，但能迅速的和周围环境进行物质交换，具有较强的合成与分解能力，其代谢强度比高等动植物高级得多。在适宜条件下，微生物24小时所合成的细胞物质相当于原来细胞重量的30～40倍，而一头体重500kg的乳牛，一昼夜只能合成0.5千克蛋白质，两者差1000倍，微生物的这种高效率吸收转化能力，有巨大应用价值。

⑤容易变异：微生物在漫长的进化历程中，其适应性与变异性都比高等动、植物突出，这是由于其个体小，对外界环境条件直接接触而表现特别敏感，因此，当环境剧烈变化时，多数个体容易死亡而被淘汰，少数个体则发生变异而适应新的环境，这种变异性，从利用微生物的的角度讲，既有利又不利，有利是可以利用这特点进行菌种选育，并可在短时间内获得优良菌种，如青毒素产生菌，最初产量每ml只有几十单位，可通过大量人工诱变育种，现已培育出每ml产量达上万单位的优良菌种，不利的是即便是优良菌种，若保存不当或在人工培养基上经多次传代后，菌种的优良特性也极易发生退化，另外，容易变异地为人类带来危害，如流感病毒极易变异，为疫苗的研制、使用带来不便。

（3）细菌

为单细胞原核微生物，在自然界中分布最广，数量量多，与人类关系最为密切，是微生物学研究的重要对象。

①细菌的形态：

基本形态有球状、杆状和螺旋状，分别称球菌，杆菌和螺旋菌。（图中A为球菌、B、C为杆菌，D为弧菌及螺旋菌，F是放线菌，E是芽孢的形成）

球菌：呈球形或近似球形，分裂后保持一定的排列方式，根据排列状态的不同，可分为球菌，双球菌、链球菌、四联球菌、八叠球菌和葡萄球菌等。

杆菌：杆状的细菌，种类繁多，长短差别很大，有短杆菌、长杆菌、球杆菌、分枝杆菌等，它们的形状和排列方式可作为鉴别菌种的依据之一，工农业生产上应用的许多是杆菌，如用作杀虫剂的苏云金芽孢杆菌，用作细菌肥料的根瘤菌，用于生产淀粉与蛋白酶的枯草杆菌，但也有的是致病菌，如引起痢疾的痢疾志贺氏菌，引起伤寒的伤寒沙门氏菌等。

螺旋菌：根据其弯曲情况不同可分为孤菌和螺菌，弯曲不足一圈，呈弧状或逗号形的叫弧菌；弯曲超过一圈呈螺旋状的称螺旋菌。

②细菌细胞的基本结构

基本结构（几乎所有细菌都具有结构）：包括细胞壁、细胞膜、细胞质、核质和内含物。

基本结构：细胞壁（图中2所示）：是包在细胞表面的坚韧而略有弹性的结构，有保护细胞及维持外形的功能。细胞膜（图中3所示）又称质膜或原生质膜，是一层柔软而富有弹性的薄膜，由蛋白质和磷脂组成。核质（图中5所示），细菌属原核生物，没有完善的细胞核，无核摸和核仁，而是在细胞中部有一呈球状，卵圆状或带状的物质，称核质或原核，只有一个染色体。

细胞质（图中7所示）：是指在细胞膜里，除了核质以外的物质的统称，细胞质中有各种内合物，主要有核糖体、颗粒状内含物和气泡。

特殊结构：芽孢：某些细菌在一定条件下，到一定的生活阶段，细胞质浓缩凝集，形成一个圆形、椭圆形或圆柱形的特殊结构。是在细胞内形成，又称内生孢子，其形成与不适宜细菌发育的环境条件有关，芽孢不是一个繁殖器官，而是抵抗 外界不良环境条件保存生命的一个休眼体，如炭疽芽孢杆菌的芽孢在室温下可存活17年，当条件适宜时，又可发育成具繁殖能力的菌体，芽孢对于高温、干燥、光线和化学药品等有很强的抵抗力。

荚膜（图中1所示）：某些细菌在一定条件下，于细胞壁表面覆盖一层松散的粘液性物质，具有一定外形，相对稳定的附着在细胞壁外，具保护细菌的作用，有荚膜的细菌，不易被白细胞吞噬，有利于在机体内生长繁殖扩散而造成感染，因此所增强致病能力。

鞭毛（图中8所示）：某些细菌从细胞内伸出的细长弯曲如卷发状的丝状物，称鞭毛，是细菌的运动器官。

③细菌的繁殖方式：以二分裂的无性繁殖方式进行繁殖，一个母细胞分裂为2个子细胞，简称“裂殖”。

（4）放线菌

分布广，尤其在中性或偏碱性的土壤和有机质丰富的土壤中较多，大多数为腐生菌，放线菌的菌体由分枝状菌丝组成，其最大的经济价值是产生抗生素，用于治疗人和动物的疾病，直到目前由放线菌产生的抗生素约有1700种，如链毒素、庆大毒素、博来毒素、金毒素、土毒素、灭瘟素等。

常见的放线菌：①、“5406”放线菌：能制成菌肥，用5406菌肥拌种催芽效果较好。

②小金色链霉菌：是春雷霉素的产生菌。防治稻瘟病，医学上治疗绿脓杆菌感染。

③灰色链霉菌：产生链毒素的菌种。

④龟裂链霉菌：产生土霉素的菌种。

⑤红霉素链霉菌：产生红霉素，重要的抗生素。