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12 关系: 古菌，地球，地熱能，分子生物学，嗜極生物，DNA聚合酶，聚合酶链式反应，超嗜熱生物，黃石國家公園，酶，深海，深海熱泉。
古菌
古菌（Archaea，来自，意为“古代的东西”）又稱古細菌、古生菌或太古生物、古核生物，是单细胞微生物，构成生物分类的一个域，或一个界。这些微生物属于原核生物，它們與细菌有很多相似之處，即它们没有细胞核与任何其他膜结合细胞器，同時另一些特徵相似於真核生物，比如存在重复序列与核小体。 过去曾经将古菌和细菌一同归为原核生物，并将其命名为“古细菌”，但这种分类方式已过时。事实上古菌有其独特的进化历程，并与其它生命形式有显著的生化差异，所以现在将其列为三域系统中的一个域。在这个系统中，古菌、细菌与真核生物各为一个域，并进一步划分为界与门。到目前为止，古菌已被划分为公认的四个门，随着进一步研究，还可能建立更多的门类。在这些类群中，研究最深入的是泉古菌门与广古菌门。但对古菌进行分类仍然是困难的，因为绝大多数的古菌都无法在实验室中纯化培养，只能通过环境宏基因组检测来分析。 古菌和细菌的大小和形状非常相似，但少数古菌有不寻常的形状，如嗜鹽古菌拥有平面正方形的细胞。尽管看起来与细菌更相似，但古菌与真核生物的亲缘关系更为密切，特别是在一些代谢途径（如转录和转译）有关酶的相似性上。古菌还有一些性状是独一无二的，比如由依赖醚键构成的细胞膜。与真核生物相比，古菌有更多的能量来源，从熟悉的有机物糖类到氨到金属离子直到氢气。（如）可以以太阳光为能源，其它一些种类的古菌能进行；但不像蓝藻与植物，没有一种古菌能同时做到这两者而进行光合作用。古菌通过分裂、出芽、断裂来进行无性生殖，但没有发现能产生孢子的种类。 一开始，古菌被认为都是一些生活在温泉、盐湖之类极端环境的嗜极生物，但近来发现它们的栖息地其实十分广泛，从土壤、海洋、到河流湿地。它们也被发现在人类的大肠、口腔、与皮肤。尤其是在海洋中古菌特别多，一些浮游生物中的古菌可能是这个星球上数量最大的生物群体。现在，古菌被认为是地球生命的一个重要组成部分，在碳循环和氮循环中可能扮演重要的角色。目前没有已知的作为病原体或寄生虫的古菌，他们往往是偏利共生或互利共生。一个例子是，生活在人和反刍动物的肠道中帮助消化，还被用于沼气生产和污水处理。嗜极生物古菌中的酶能承受高温和有机溶剂，在被生物技术所利用。.
地球
地球是太阳系中由內及外的第三顆行星，距离太阳约1.5亿公里。地球是人類已知宇宙中唯一存在生命的天体，也是人類居住的星球，共有74.9億人口。地球质量约为5.97×1024公斤，半径约6,371公里，密度是太阳系中最高。地球同时进行自转和公转运动，分别产生了昼夜及四季的变化更替，一太陽日自转一周，一太陽年公转一周。自转轨道面称为赤道面，公转轨道面称为黄道面，两者之间的夹角称为黄赤交角。地球仅擁有一顆自然卫星，即月球。 地球表面有71%的面积被水覆盖，称为海洋或可以成为湖或河流，其余是陆地板块組成的大洲和岛屿，表面分布河流和湖泊等水源。南极的冰盖及北极存有冰。主體包括岩石圈、地幔、熔融态金属的外地核以及固态金属的內地核。擁有由外地核產生的地磁场。外部被氣體包圍，称为大氣層，主要成分為氮、氧、氬。 地球诞生于约45.4亿年前，42億年前開始形成海洋。并在35亿年前的海洋中出现生命，之后逐步涉足地表和大气，并分化为好氧生物和厌氧生物。早期生命迹象产生的具體证据包括格陵兰岛西南部中拥有约37亿年的历史的石墨，以及澳大利亚大陆西部岩石中约41亿年前的 Early edition, published online before print.。此后除去数次生物集群灭绝事件，生物种类不断增多。根据学界测定，地球曾存在过的50亿种物种中，已经绝灭者占约99%，据统计，现今存活的物种大约有1,200至1,400万个，其中有记录证实存活的物种120万个，而余下的86%尚未被正式发现。2016年5月，有科学家认为现今地球上大概共出现过1--种物种，其中人类正式发现的仅占十万分之一。2016年7月，科学家称现存的生物共祖中共存在有355种基因。地球上有约74亿人口，分成了约200个国家和地区，藉由外交、旅游、贸易、传媒或战争相互联系。.
地熱能
地熱能（geothermal energy）是由地殼抽取的天然熱能，這種能量來自地球內部的熔岩，並以熱力形式存在，是引致火山爆發及地震的能量。地球內部的溫度高達攝氏7000度，而在80至100公里的深度處，溫度會降至攝氏650度至1200度。透過地下水的流動和熔岩湧至離地面1至5公里的地殼，熱力得以被轉送至較接近地面的地方。高溫的熔岩將附近的地下水加熱，這些加熱了的水最終會滲出地面。運用地熱能最簡單和最合乎成本效益的方法，就是直接取用這些熱源，並抽取其能量。 人類很早以前就開始利用地熱能，例如在旧石器时代就有利用溫泉沐浴、醫療，在古罗马时代利用地下熱水取暖等、近代有建造農作物溫室、水產養殖及烘乾穀物等。但真正認識地熱資源並進行較大規模的開發利用卻是始於20世紀中葉，但是，现代则更多利用地熱来發電。 地熱能的利用可分為地熱發電和直接利用兩大類。地熱能是來自地球深處的可再生能源。地球地殼的地熱能源起源於地球行星的形成（20％）和礦物質放射性衰變（80％）。 地熱能儲量比目前人們所利用的總量多很多倍，而且因为历史原因多集中分佈在構造板塊邊緣一帶、該區域也是火山和地震多發區。如果熱量提取的速度不超過補充的速度，那麼地熱能便是可再生的。地熱能在世界很多地區應用相當廣泛。據估計，每年從地球內部傳到地面的熱能相當於100PW·h。不過，地熱能的分佈相對來說比較分散，開發難度大。.
分子生物学
分子生物学（Molecular biology）是对生物在分子層次上的研究。这是一门生物学和化学之间跨学科的研究，其研究领域涵盖了遗传学、生物化学和生物物理学等学科。分子生物学主要致力于对细胞中不同系统之间相互作用的理解，包括DNA，RNA和蛋白质生物合成之间的关系以及了解它们之间的相互作用是如何被调控的。.
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嗜極生物
嗜極生物（英文：Extremophile），或者稱作嗜極端菌，是可以（或者需要）在中生長繁殖的生物，通常爲單細胞生物。与此相对的，在较为温和的环境中生活的生物，可称为中温生物（Mesophile）和中性生物（Neutrophile）。“極端”環境的定義是人類中心論的，而對這些生物本身而言，這些環境卻是很普通的。也就是說，嚴格來講，這些“極端環境”是一些生物可以生存的地方，不論人類認爲這些地方是普通的還是極端的。舉例來説，人可以被分類爲嗜溫好氧生物。 當我們描述這些從人類看來極端的環境中生存的生物時，多數嗜極生物屬於古菌，儘管有時候這個詞包含一些細菌和真核生物。並非所有的嗜極生物都是單細胞的。比如嗜冷的蛩蠊（昆蟲）和南極磷蝦（甲殼類），以及能在任何環境都能存活的熊蟲（緩步動物門）就屬於嗜極後生動物。.
DNA聚合酶
DNA聚合酶（DNA Polymerase，EC編號2.7.7.7）是一種參與DNA複製的酶。它主要是以模板的形式，催化去氧核糖核苷酸的聚合。聚合後的分子將會組成模板鏈並再進一步參與配對。 DNA聚合酶以去氧核苷酸三磷酸（dATP、dCTP、dGTP、或dTTP，四者統稱dNTPs）為底物，沿模板的3'→5'方向，將對應的去氧核苷酸連接到新生DNA鏈的3'端，使新生鏈沿5'→3'方向延長。新鏈與原有的模板鏈序列互補，亦與模板鏈的原配對鏈序列一致。 已知的所有DNA聚合酶均以5'→3'方向合成DNA，且均不能「重新」（de novo）合成DNA，而只能將去氧核苷酸加到已有的RNA或DNA的3'端羥基上。因此，DNA聚合酶除了需要模板做為序列指導，也必需-zh-hans:引物; zh-hant:引子;-來起始合成。合成引物的酶叫做引發酶。 反應式：.
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聚合酶链式反应
聚合酶連鎖反應（英文：Polymerase chain reaction，縮寫：PCR），是一種分子生物学技術，用於扩增特定的DNA片段，這種方法可在生物體外進行，不必依賴大腸桿菌或酵母菌等生物體。這種方法由凱利·穆利斯（Kary Mullis）Mullis, Kary B. et al.
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超嗜熱生物
超嗜熱生物指能在極熱的環境（60°C以上）中生活的生物。其生长最適溫度通常在80~110°C，而2003年發現的一株古菌“菌株121”甚至能在和滅菌鍋相同的溫度，即121°C下，24個小時内，細胞數目加倍。多數超嗜熱生物屬於古菌，但也有一些細菌（包括一些藍藻）可以忍耐70到80°C的高溫。很多超嗜熱生物也可以抵抗其它極端環境，如高酸度或輻射強度。 超嗜熱生物最初於1960年代在美國懷俄明州黃石公園的熱泉中发现。此後，又發現了50種以上。一些超嗜熱生物需要至少90°C的高温才能夠存活。 儘管目前還沒有發現能在122°C或以上正常生活的生物，但它們的存在還是很有可能的（菌株121在130°C下兩個小時仍存活，但在換入103°C的新鮮培養基前不能繁殖）。然而，大概不存在150°C或更高溫度下存活的生物，因爲DNA和其它對生命活動很重要的分子在此溫度下會分解。 超嗜熱生物的蛋白質需要具有很強的熱穩定性，這依賴於它們在高溫中結構的穩定性，從而使功能保持穩定。這些蛋白和在較低溫度下生活的生物的相應蛋白同源，但其最強的功能卻在于能在高得多的溫度下發揮。超嗜熱生物的蛋白常有以下特點：内部氨基酸殘基形成更多的鹽鍵，有緊密折疊的疏水核心等。此外，一些超嗜熱生物製造很多胞内溶質，如磷酸二肌醇酯（di-inositol phosphate）、磷酸二甘油酯（diglycerol phosphate）、甘露糖基甘油酸（mannosylglycerate）等，幫助蛋白質抵抗熱降解。多數低溫下的同源蛋白在60°C就會變性，所以這些熱穩的蛋白具有很高的潜在商業價值，比如，用於高溫下的催化反應。 其它超嗜熱生物：.
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黃石國家公園
黃石国家公园（简称黄石公园，Yellowstone National Park）是美国第一个国家公园。主要位于怀俄明州，部分位于蒙大拿州和爱达荷州，于1872年3月1日美国总统尤利西斯·辛普森·格兰特签署国会通过的法案后建立，是世界上第一个国家公园。黄石公园以其丰富的野生动物种类和地热资源闻名，老忠實間歇泉更是其中最富盛名的景点之一。公园中有着多种类型的生态系统，其中以亚高山带森林为主。 美洲原住民已经在黄石公园地区生活了至少1万1千年，19世纪早期的刘易斯与克拉克远征也绕过了这一区域。对该地区的有组织的勘探活动直到1860年代末才开始出现，此前只有一些选择在野外捕猎和居住的山地人在19世纪早期到中叶曾偶尔进入。美国陆军在公园刚刚建立后就受委托对其进行监管。1917年後，公园的管理工作移交给了之前一年刚刚成立的美国国家公园管理局。园中有数以百计因其建筑学和历史学意义而保护起来的建筑物，研究人员已经发现了超过1000个考古遗迹。 黄石国家公园占地面积约为8983平方千米，其中包括湖泊、峡谷、河流和山脉。公园内最大的湖泊是位于黄石火山中心的黄石湖，是整个北美地区最大的高海拔湖泊之一。黄石火山是北美最大且仍处于活跃状态的超级火山，在过去两百万年中它曾数次以巨大的力量爆发。喷出的熔岩和火山灰也覆盖了公园内的绝大部分地区。得益于其持续的活跃状态，世界上的地热资源有半数位于黄石公园地区。黄石公园也是大黄石生态系统的核心所在，这是北温带地区现存最大且仍然近乎完好的自然生态系统。 公园内有记录的哺乳动物、鸟类、鱼类和爬行动物有数百种之多，其中包括多种濒危或受威胁物种，广袤的森林和草原中同样存有多种独特的植物。黄石公园是美国本土最大和最著名的巨型动物居住地。公园中有灰熊、狼、美洲野牛和加拿大马鹿的栖息地。是美国最古老也最大的野牛群。公园内每年都会发生山火，其中最大的一次是1988年黄石公园大火，公园内近三分之一的面积被烧毁。黄石公园也是休闲娱乐的好去处，园内可进行远足、露营、划船、钓鱼、度假和观光等活动。沿着园内铺设的道路可以就近接触到主要的地热区域以及一些湖泊和瀑布。冬天，游客们则往往会在导游指引下乘坐雪上摩托车等冰上交通工具来造访公园。.
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酶
酶（Enzyme（ ））是一类大分子生物催化劑。酶能加快化學反應的速度（即具有催化作用）。由酶催化的反應中，反應物稱爲底物，生成的物質稱爲產物。幾乎所有細胞內的代謝過程都離不開酶。酶能大大加快這些過程中各化學反應進行的速率，使代謝產生的物質和能量能滿足生物體的需求。細胞中酶的類型對可在該細胞中發生的代謝途徑的類型起決定作用。對酶進行研究的學科稱爲「酶學」（enzymology）。 目前已知酶可以催化超過5000種生化反應。大部分酶是蛋白質，有少部分酶是具有催化活性的RNA分子，这些酶被称为核酶。酶的特異性是由其獨特的三級結構決定的。 和所有的催化劑一樣，酶通過降低反應活化能加快化學反應的速率。一些酶可以將底物轉化爲產物的速率提高數百萬倍。一個比較極端的例子是。該酶可以使在無催化劑條件下需要進行數百萬年的化學反應在幾毫秒內完成。從化學原理上講，酶和其它所有催化劑一樣，反應不會使其物質量發生變化。酶亦不能改變化學平衡，這一點和其它催化劑也是一樣的。酶和其它催化劑的不同之處在於，它們的專一性要強得多。一些分子可以影響酶的活性。如酶抑制劑能降低酶的活性，酶激活劑能提高酶的活性。許多藥物及毒物是酶的抑制劑。當超出適宜的溫度和pH值後，酶的活性會顯著下降。 酶在工业和人们的日常生活中的应用也非常广泛。例如，药厂用特定的合成酶来合成抗生素；洗衣粉中添加酶能加速附着在衣物上的蛋白质、淀粉或脂肪漬的分解；嫩肉粉中加入木瓜蛋白酶能將蛋白質分解爲稍小的分子，使肉的口感更嫩滑。.
深海
在海洋學上，深海是指透光層以下的海，一般指200公尺以下。因為不透光，沒辦法行光合作用，沒有生產者，故深海的生物密度較淺海來的少。.
深海熱泉
#重定向 海底熱泉.
