者热机制一嗜热菌之所以耐热,主要是其结构及生理上 具有一定特点。近年来,对其嗜热机制进行了分子水平的研 究,可归纳为以下4种假说。 (1)类脂的敏感作用 嗜热菌细胞质膜的化学成分,随环 境温度的升高不仅类脂总含量增加,而且细胞中的高熔点饱 和脂肪酸也增加,即长链饱和脂肪酸增加,而不饱和脂肪酸 减少。因此,嗜热菌在高温下能维持膜的功能,能较好地生 存。 (2)重要代谢产物的迅速再合成 嗜热菌中tRNAr的周转 率大于中温菌的周转率,核酸中的GC含量也比中温菌高。 (③)大分子的热稳定性一一嗜热菌的酶和蛋白质比中温菌的酶 和蛋白质具有较高的热稳定性。 (4)蛋白质合成系统的热稳定性一嗜热菌的核糖体比中温菌 的核糖体抗热性高
嗜热机制-嗜热菌之所以耐热,主要是其结构及生理上 具有一定特点。近年来,对其嗜热机制进行了分子水平的研 究,可归纳为以下4种假说。 (1)类脂的敏感作用 嗜热菌细胞质膜的化学成分,随环 境温度的升高不仅类脂总含量增加, 而且细胞中的高熔点饱 和脂肪酸也增加,即长链饱和脂肪酸增加,而不饱和脂肪酸 减少。因此,嗜热菌在高温下能维持膜的功能,能较好地生 存。 (2)重要代谢产物的迅速再合成 嗜热菌中tRNAr的周转 率大于中温菌的周转率 ,核酸中的GC含量也比中温菌高。 (3)大分子的热稳定性-嗜热菌的酶和蛋白质比中温菌的酶 和蛋白质具有较高的热稳定性。 (4)蛋白质合成系统的热稳定性-嗜热菌的核糖体比中温菌 的核糖体抗热性高
2。高盐环境中的微生物 有献不忱一一盐湖、,盐池和盐腌制的食品等是常见的高盐环 境。通常把能在含盐量高于15%的环境中生长的微生物称为 极端嗜盐菌,常见的种类有盐细菌属和盐球菌属(表95)。 对盐机理 ①嗜盐菌具有能适应高盐环境的细菌结构和离子浓度。嗜 盐菌有选择性地吸收K十排出N十的能力,细胞内的高浓度K+ 既可以防止原生质脱水,又能维持酶和蛋白质等的活性; ②有嗜盐的酶; ③光合盐杆菌的细胞质膜上含有菌视紫素,能利用光能造 成膜内外H+的浓度梯度并藉以产生ATP和向细胞外排出Na+。 对高盐浓度的适应性 酶的嗜盐性 紫膜的H+泵作用和排盐作用
2.高盐环境中的微生物 高盐环境-盐湖、盐池和盐腌制的食品等是常见的高盐环 境。通常把能在含盐量高于15%的环境中生长的微生物称为 极端嗜盐菌,常见的种类有盐细菌属和盐球菌属(表9-5)。 耐盐机理: ①嗜盐菌具有能适应高盐环境的细菌结构和离子浓度。嗜 盐菌有选择性地吸收K+排出Na+的能力,细胞内的高浓度K+ 既可以防止原生质脱水 ,又能维持酶和蛋白质等的活性; ②有嗜盐的酶; ③光合盐杆菌的细胞质膜上含有菌视紫素 ,能利用光能造 成膜内外H+的浓度梯度并藉以产生ATP和向细胞外排出Na+。 对高盐浓度的适应性 酶的嗜盐性 紫膜的H+泵作用和排盐作用
表9-5微生物的不同嗜盐类群 最适生长盐浓 嗜盐类群 (NaC1) 实例 非嗜盐微生物 <0.2mo1/L 淡水微生物 弱嗜盐微生物 0.2-0.5mo1/L 大多数海洋微生物 中等嗜盐微生 0.5-2.5mo1/L 某些细菌和藻类 物 极端嗜盐微生 2.5-5.2mo1/L 盐杆菌和盐球菌 物 耐受范围 金黄色葡萄球菌和其他葡萄球菌,耐盐酵 耐盐微生物 0.2-2.5mo1/ 母菌等
表9-5 嗜 盐 类 群 最适生长盐浓 (NaC1) 实 例 非嗜盐微生物 <0.2mol/L 淡水微生物 弱嗜盐微生物 0.2-0.5mol/L 大多数海洋微生物 中等嗜盐微生 物 0.5-2.5mol/L 某些细菌和藻类 极端嗜盐微生 物 2.5-5.2mol/L 盐杆菌和盐球菌 耐盐微生物 耐受范围 0.2-2.5mol/L 金黄色葡萄球菌和其他葡萄球菌,耐盐酵 母菌等
3,高压环境中的微生物 自然界的高压环境主要存在于深海中,多数海洋底部的压 力在100个大气压以上,最深处约为1100个大气压。研究表明 从常压环境中分离的多数微生物在200-600个大气压的高压环 境中将受到抑制或死亡,高压条件主要抑制常压微生物细胞 蛋白质合成、质膜上物质和能量的传递及晦的代谢活性。高压 环境中生长的主要是细菌,如分离自深海淤泥的耐压假单胞菌, 生长十分迟缓,代时为33天。 3类嗜压菌及其生长静水压(大气压数) 最低生长压 最适生长压 最高生长压 类型 耐压菌 未测 1-100 500 嗜压菌 1 400-500 700 极端嗜压菌 400 700-800 1035
3 自然界的高压环境主要存在于深海中,多数海洋底部的压 力在100个大气压以上,最深处约为1100个大气压。研究表明 从常压环境中分离的多数微生物在200-600个大气压的高压环 境 中将受到抑制或死亡,高压条件主要抑制常压微生物细胞 蛋白质合成、质膜上物质和能量的传递及酶的代谢活性。高压 环境中生长的主要是细菌,如分离自深海淤泥的耐压假单胞菌, 生长十分迟缓,代时为33天。 3类嗜压菌及其生长静水压(大气压数) 类型 最低生长压 最适生长压 最高生长压 耐压菌 未测 1-100 500 嗜压菌 1 400-500 700 极端嗜压菌 400 700-800 1035
其他极端环境的微生物 4.嗜冷微生物(psychrophiles) 5.嗜酸微生物(acidophiles) 6.嗜碱微生物(alkalinophiles) 7.嗜酸微生物(acidophiles) 8.抗辐射微生物
4.嗜冷微生物(psychrophiles) 5.嗜酸微生物(acidophiles) 6.嗜碱微生物(alkalinophiles) 7.嗜酸微生物(acidophiles) 8.抗辐射微生物 其他极端环境的微生物