《微生物学(第十七版)》
Microbiology: A Systems Approach
作者:Marjorie Kelly Cowan, Heidi Smith
出版社:McGraw Hill
索书号:Q93/C874(17)/2024/Y
ISBN:9781265461119
藏书地点:武大外教中心
如果你曾在一个万里无云的夜晚,在一个远离光污染的地方凝视夜空,你可能会对那无数的星星感到惊讶,甚至有些谦卑。很难估计到底有多少颗恒星;最好的估计是从我们自己的银河系开始的,它大约有1000亿颗(1 × 1011)恒星。天文学家估计宇宙中大约有10万亿个星系。假设所有星系的大小都和银河系差不多,你得到的结果是宇宙中大约有1x1024颗恒星——虽然不是最准确的数字,但仍然令人生畏。
如果你把目光转回地球,你会发现更令人敬畏的丰富。例如,如果你把地球上所有1x1031的病毒一个叠一个,它们将延伸约1亿光年。这大约是仙女座星系的43倍远。下次你在海里泡澡的时候,想想看,海洋里的细菌(约1.3 x 1029)至少比宇宙中恒星多10万(1x 105)倍。或者你更喜欢呆在陆地上,那里一茶匙的土壤有大约10亿(1x 109)微生物。
这些微生物在做什么?简而言之,就是让我们其他人的生活成为可能。怎么做?大约从24亿年前开始,蓝藻细菌开始向大气中释放大量氧气。这被称为“大氧化事件”,它为耗氧生物(如我们)的进化奠定了基础。微生物在生命进化中还有另一个重要的作用,因为只有细菌能固定氮——也就是说,把气态氮转化为供植物、动物和其他微生物使用的有机氮。最后,你能想象如果死亡的有机物质没有被降解,地球上的生命会是什么样子吗?也许最好不要这样做。最好想想啤酒、葡萄酒、巧克力、奶酪和酸奶等微生物产品。
当然,并不是所有的微生物都能使生命成为可能,甚至更容易。每年约有1600万人(1.6 x 107)死于传染病;其中许多死亡是可以通过接种疫苗或抗生素治疗来预防的。讽刺的是,大多数疫苗和抗生素也是微生物产品。虽然我们对致病微生物的了解最多,因为致病微生物不到所有微生物的1%,但关于微生物还有很多需要了解。事实上,就像星星的数量一样,微生物种类(包括细菌、病毒、真菌和原生生物)的数量是有争议的。可以肯定的是,微生物对地球上所有其他生命都很重要。
数十亿年来,微生物广泛地塑造了地球栖息地的发展,并影响了其他生命形式的进化。科学家们在其他星球上寻找生命时,首先要寻找微型器官的迹象,这是可以理解的。在古代岩石和沉积物中发现的化石记录表明,类细菌细胞至少在地球上存在过35亿年。在最初的20亿年里,这种类型的早期微生物主导着地球的生命形式。这些古老的细胞又小又简单,缺乏专门的内部结构来执行它们的功能。很明显,这些细胞的遗传物质并没有结合到一个称为细胞核或“核”的单独隔间中。这种类型的细胞和微生物称为原核生物,意思是“在细胞核之前”。大约18亿年前,在化石记录中出现了一种更复杂的细胞,它已经发育出细胞核和各种被称为细胞器的特殊内部结构。这些类型的细胞和生物根据其“真”核被定义为真核生物。此外,我们将更多地了解真核细胞的起源,它们不是凭空冒出来的;它们从原核细胞进化了数千年,通过一个有趣的过程,称为内共生。早期的真核生物,可能类似于藻类和原生动物,开始了最终产生真菌、植物和多细胞动物如蠕虫和昆虫的进化路线。这花费了很长时间!细菌甚至比最早的动物早了大约30亿年。这很好地表明,人类不太可能,也不应该试图从我们的环境中消除微生物。它们已经存在了亿万年,对于维持地球的生命特征是绝对必要的。
微生物的定义是那些小到肉眼看不清楚的微生物。它们的直径一般为1毫米或更小。虽然小体积是微生物的一个重要特征,但仅仅定义它们是不够的。大多数单细胞微生物都是显微镜下才能看到的,但有些,如面包霉菌,不用显微镜就可以看到。一些宏观微生物是多细胞的。他们是与其他多细胞生命形式如植物和动物不同的是,它们缺乏高度分化的组织。总之,细胞微生物的直径通常小于1毫米,通常是单细胞的,如果是多细胞的,则缺乏分化的组织。除了微生物,微生物学家还研究各种非细胞生物实体。这包括病毒和亚病毒。术语“微生物”和“微生物”有时适用于这些非细胞生物。
《微生物学(第17版)》一书于2024由McGraw Hill出版,作者是Marjorie Kelly Cowan和 Heidi Smith。
Marjorie Kelly Cowan于1993年开始在迈阿密大学教授微生物学。她的专业是在大学米德尔顿校区为护理前/专职健康学生教授微生物学。在担任牙科保健师后,她在路易斯维尔大学获得了博士学位,后来在马里兰大学海洋生物技术中心和荷兰格罗宁根大学工作。凯利(和她的学生)发表了24篇研究文章,这些文章来源于她在细菌粘附机制和植物来源的抗菌化合物方面的工作。但她的初恋是教书——既要做,又要学习如何做得更好。她曾任美国微生物学会(ASM)本科教育委员会主席。她目前的研究重点是与经济差异相关的学生成就差距,以及科学课堂上的识字率。在业余时间,凯利徒步旅行,阅读,仍然试图照顾她的三个成年孩子。
Heidi Smith在科罗拉多州柯林斯堡(FortCollins)的Front Range社区学院(Front Range Community College)领导微生物学学科,每学期教授多种生物学课程,包括微生物学、解剖学/生理学和生物技术,与全国其他教师合作,开发和实施新的数字学习工具,以及她对学生学习成果的关注,彻底改变了她的面对面和在线教学方法以及学生在课堂上的表现。在课堂之外,海蒂负责监督一项联邦拨款计划,该计划旨在培训和支持代表性不足的学生进行本科研究,并将其转入四年制STEM学位课程。她还是美国微生物学会的积极成员,并作为特别工作组成员参与了本科生微生物学教育课程指南的制定。校外,海蒂与丈夫和三个孩子在科罗拉多州享受美丽的户外活动。
《微生物学:系统方法》是适合所有学生的完美书籍。无论你的学生是否拥有生物学或化学的先决知识,这本教科书都将帮助他们学习迷人的微生物学世界。对联合健康或护理感兴趣的学生会喜欢这本书,因为它均衡地涵盖了基础知识和临床应用。
本书作为讲述微生物学的书籍,内容专业详实,语言浅显易懂,具有以下特点:
1、 个性化学习:掌握微生物学指导学生完成最难的微生物学主题。引人入胜的工具有助于学生形象化、实践和理解关键内容。
2、 关注当今的学习者:以研究为基础的活动、案例研究和参与活动提高了学生解决问题和建立概念之间联系的能力。
3、 用优秀的艺术和动画教授棘手的主题:出色的动画、插图和显微照片使学生能够理解困难的微生物学概念和过程。
本书目录
1. 微生物主题
2. 生物化学
3. 微生物培养和显微镜的实验室方法工具
4. 细菌和古细菌
5. 真核细胞和微生物
6. 微生物遗传学
7. 病毒和朊病毒
8. 基因分析和重组DNA技术
9. 微生物营养与生长
10. 微生物代谢
11. 微生物物理和化学控制
12. 抗菌治疗
13. 微生物与人类的相互作用健康与疾病
14. 传染病流行病学
15. 宿主防御概述和先天免疫
16. 宿主防御:适应性免疫
17. 免疫紊乱
18. 诊断感染
19. 表现于皮肤和眼睛的传染病
20. 表现于神经系统的传染病
21. 表现于心血管和淋巴系统的传染病
22. 表现于泌尿系统的传染病
23. 表现于胃肠道的传染病
24. 环境微生物
王昊宇 武汉大学生命科学学院 博士研究生