第二章 原核生物

原核生物（prokaryote）为一大类细胞微小、细胞核无核膜包裹（只有称作核区的裸露DNA）的原始单细胞生物，包括细菌域（bacteria）和古生菌域（archaea）。原核生物与真核生物的主要区别包括原核生物基因组由无核膜包裹的双链环状DNA组成，缺乏由单位膜分割、包围的细胞器，核糖体为70S。原核生物小，生长繁殖快，代谢类型多样，生态分布广泛，是海洋和土壤最丰富的细胞生命形式。估计地球上存在（4～6）×10³⁰个原核细胞，其中99%以上难以人工培养。每克土壤可能含有达10⁹个细菌细胞，可能存在100万种独特的原核生物分类单元。难以人工培养的微生物称为原核生物暗物质（prokaryotic dark matter）。采用基因组测序可以认识和开发利用原核生物暗物质。

细菌域原核生物种类繁多，包括细菌、放线菌、蓝藻、支原体、衣原体和立克次体等类型。原核生物具有形态多样性，包括球状、杆状、丝状和螺旋状等多种形态；涵盖化能异养、化能自养、光能异养和光能自养等四种营养类型，具有代谢多样性；可以营腐生、共生和寄生生活；广泛分布于地球多样的生态环境，包括高温、低温、高静水压、高渗透压和酸性、碱性等极端环境；在自然界物质循环和维持稳定生态系统等方面发挥着重要作用；黏细菌（myxobacteria）具有复杂的行为模式和生活史；多种细菌具有复杂的社会性，具有多种群体感应（quorum sensing）机制；原核生物与人类关系密切，在医学、农业、工业应用、环境保护等领域具有巨大的研究和开发利用价值。