鮮為人知的極端微生物。
在自然界中，常常會存在一些不利於微生物生存的極端環境條件，例如高溫、嚴寒、乾旱、極端值、高壓、高鹽和高輻射強度等。它們限制了大部分微生物的生長和繁殖，其方式主要是通過破壞細胞內外水分平衡，使細胞內的酶失活，進而影響細胞的正常代謝。儘管如此，仍然有一大類微生物可以存活於這樣的極端環境條件下，被稱之為極端微生物。
按照環境適應性分類，極端微生物主要包括嗜熱微生物( Thermophiles) 、嗜冷微生物( Psychrophiles)、嗜鹼微生物( Alkaliphiles) 、嗜酸微生物( Acidophiles)、嗜壓微生物( Barophile) 以及嗜鹽微生物( Halophiles)等6大類型。
嗜熱微生物
嗜熱微生物多生長在溫泉、地熱區土壤、火山或海底火山等高熱地區，它們的最低生長溫度通常在45 ℃以上，而最適生長溫度通常在50～70℃之間，其中超嗜熱微生物的最適生長溫度更是高達80～110℃。
黃石公園的溫泉生活著大量的嗜熱微生物
嗜冷微生物
嗜冷微生物一般是指最適生長溫度( 自然條件或人工培養下) 在15℃以下的微生物種類。這些微生物多存在於高原、高山、深海、冰川、極地等特殊自然環境中。
格陵蘭冰川下沉睡12萬年細菌
嗜鹼微生物
嗜鹼微生物一般生活在鹽鹼湖以及碳酸鹽荒漠等地區的水體和土壤中，或分佈於鹼性工業廢水和石灰水等環境中。這些微生物的主要特徵在於可在較高pH( 10～12) 環境中生存。
嗜酸微生物
此類微生物的最適生長pH 範圍一般在1.0～3.0 之間，部分嗜酸微生物的pH甚至可達到0. 5或更低。嗜酸微生物中存在的一些特殊生理結構( 如: 細胞膜上的脂質四聚體可通過改變膜對於質子的通透性，間接形成細胞的保護膜) 具有隔離外部酸性環境。
嗜壓微生物
嗜壓微生物是極端微生物中較為特殊的一類，多分佈於深海或深油井等區域，它們的正常生長需要在較高的環境壓力下進行，有研究顯示這類微生物的細胞外壁蛋白的分子量極大，可能與耐壓保護作用有關。
嗜鹽微生物
儘管大多數微生物對較高鹽度( 1%～5%) 的環境具有一定的耐受性，但在高鹽環境下，它們的生長受到明顯抑制。有意思的是，有些微生物能在30%以上的鹽濃度中正常生長，它們被稱為嗜鹽微生物。嗜鹽微生物是由於產生大量的內溶質或保留從外部取得的溶質而得以在高鹽環境中生存，這些溶質被稱為“滲透壓補償溶質”。早些時候，人們認為滲透壓補償溶質的作用僅僅是平衡細胞內外的滲透壓力，維持細胞的形態、結構和生理功能而己。隨著研究的深入，人們還發現滲透壓補償溶質能對細胞內的蛋白酶、核酸等大分子物質有著抗熱、抗凍、抗旱和抗變性等穩定作用。
依克多因（Ectoin ）作為一種重要的滲透壓補償溶質普遍存在於嗜鹽菌中，幫助細胞、蛋白質和核酸抵抗冷凍、高溫、高鹽、高壓、乾旱和輻射等各種逆境因素的影響。近年來，國外研究者已將其廣泛地應用於消化道疾病、乾眼綜合徵、鼻炎、過敏性鼻炎、器官移植與臟器保存、皮膚創傷與保健美容等生物醫學領域，其開發產品諸如消化道藥物、滴眼液、鼻噴劑、呼吸道滲透劑、器官保存液、皮膚創傷藥、新型生物化妝品等，成為生物製劑研發的熱點。
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