Molecular Basis of Symbiosis pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:Springer Verlag

作者:Overmann, Jorg 编

出品人:

页数:310

译者:

出版时间:

价格:$ 224.87

装帧:HRD

isbn号码:9783540282105

丛书系列:

图书标签:

Symbiosis
Molecular Biology
Plant-Microbe Interactions
Host-Microbe Interactions
Microbiology
Cell Biology
Biochemistry
Ecology
Evolution
Genetics

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具体描述

Symbiotic associations involving prokaryotes occur ubiquitously and are ecologically highly significant. In symbiotic associations, co-evolution of the partner organisms has led to specific mechanisms of signal exchange and reciprocal regulation, and resulted in novel physiological capabilities of the association as compared to those of the individual partners. Symbiosis research has recently entered an exciting era because molecular biology techniques are available for studying partner organisms in association and in a culture-independent manner. It is the goal of this book to contribute towards a broader perspective and an understanding of the function of symbiotic systems. 14 different model systems have been chosen, comprising well known symbioses as well as novel experimental systems which have only recently become amenable to experimental manipulation.

《地球深处的声音：极端环境微生物的生存智慧》内容提要本书深入探索了地球上最极端生态系统中微生物的生存策略与演化历程。我们常常将生命视为阳光、水和适宜温度的产物，但在这本书中，我们将目光投向那些挑战我们理解极限的生命形式——深海热液喷口、数公里深的岩石圈、南极冰层之下，以及强酸性或高盐度的环境中。《地球深处的声音》不仅仅是一本关于“极端微生物学”的教科书，更是一部探索生命韧性的史诗。它详细剖析了这些“嗜极微生物”（Extremophiles）如何通过分子层面的精密调控，适应并繁荣于常人难以想象的恶劣条件。从深海黑烟囱周围依靠化学合成而非光合作用获取能量的古菌群落，到地壳深处休眠数百万年后仍能复苏的细菌，本书揭示了地球生命网络的广度和深度。第一部分：生命的拓扑学——极端环境的界定本部分首先界定了“极端环境”的内涵，并将其划分为热、冷、压、酸、碱、盐、辐射等多个维度。我们探讨了环境参数如何决定了微生物的生理限制。热的边界：深入解析了超高温嗜热菌（Hyperthermophiles）的细胞结构稳定机制。重点介绍其蛋白质如何通过增加离子键、形成紧密的二级结构，以及利用特殊的分子伴侣（Chaperones）来防止蛋白质在高温下变性。我们特别关注了热液喷口附近，甲烷菌和硫氧化菌构成的初级生产力系统，它们是地球深层生物圈的基石。冷的哲学：考察了在冰点以下仍能保持细胞膜流动性和酶活性的冷嗜菌（Psychrophiles）。讨论了它们的脂肪酸组成如何调整以防止膜凝固，以及其酶如何进化出更灵活的催化结构，以弥补因低温导致的反应速率下降。南极冰盖下湖泊的微生物群落，作为与世隔绝的演化实验室，其代谢途径的独特性被详细阐述。压力的驯服：聚焦于深海生物圈的压力适应。在数千米深的海底，压力可达数百个大气压。本书解释了深海微生物如何通过调节细胞膜的脂质不饱和度，以及在细胞质中积累渗透调节物质（如三甲胺氧化物，TMAO）来平衡细胞内外的渗透压，防止蛋白质变性。第二部分：分子防御工事——嗜极微生物的适应机制本部分深入到分子生物学层面，揭示了嗜极微生物抵抗环境胁迫的精巧设计。基因组的弹性：分析了嗜极微生物如何维持基因组的完整性。在高辐射（如沙漠或核废料区域）环境中，DNA修复机制变得异常高效。我们对比了不同嗜极菌株的DNA聚合酶和重组修复通路，展示了它们如何快速识别并修复双链断裂。代谢的重编程：极端环境往往伴随着能量和营养的极度匮乏。书中详细描述了“化能自养”（Chemoautotrophy）的多种形式，特别是利用无机硫化物、铁离子甚至放射性元素作为电子供体进行代谢的微生物。探讨了它们如何通过“浮油式”的低速生长策略，在营养稀缺的环境中实现长期的存活。膜的重塑：细胞膜是抵御外部环境的第一道防线。我们详细比较了嗜盐菌（Halophiles）和嗜酸菌（Acidophiles）的膜结构差异。嗜盐菌通过高浓度的细胞内钾离子来平衡外部盐度，而嗜酸菌则发展出独特的质子泵系统，将细胞pH值维持在接近中性的范围，即使外界环境pH值低于1。第三部分：生命的地质学意义与未来展望本部分将视角扩展到宏观层面，探讨这些极端生命在地球系统循环和生命起源研究中的作用。生物圈的深度：基于深层岩石圈（Subsurface Biosphere）的钻探数据，本书描绘了地球内部一个庞大而活跃的生物圈，其生物量可能与地表相当。讨论了这些地下微生物群落在碳、氮、硫循环中扮演的未被充分认识的角色。生命的起源与外星探索：嗜极微生物的研究为我们理解早期地球的严酷环境提供了关键模型。它们支持了“深层生物圈起源说”，即生命可能起源于地热活动丰富的地下水或热液系统中，而非地表海洋。此外，对火星、木卫二（Europa）等潜在宜居天体的探索任务，其目标生物信号的搜寻，正是建立在对地球极端微生物生存机制的理解之上。生物技术的潜力：从嗜极微生物中分离出的耐热酶（如耐高温的PCR酶）、耐酸碱的生物催化剂，在工业、医药和生物燃料生产中具有巨大的商业价值。本书介绍了从嗜盐菌中提取的极端稳定蛋白质在药物稳定剂方面的应用潜力。结论《地球深处的声音》旨在挑战读者对生命普适性的传统观念。通过对这些在极限条件下坚持生存的微小生物的细致考察，我们不仅深化了对地球生命演化的认识，也为探索生命在宇宙中广泛存在的可能性奠定了坚实的科学基础。这本书是献给所有对生命韧性、地球深层奥秘以及未知世界抱有好奇心的人们的读物。