微生物也有溫度
2021-08-24 13:22:09
天緯化學小編
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即使營養(yǎng)充足，微生物也不一定茁壯成長，因為環(huán)境的壓力不允許微生物躺平！可愛的菌菌們既要奮勇追尋（趨性）環(huán)境中的物質和營養(yǎng)，找到適合自己居住的巢穴，還要養(yǎng)成較強的抗擊打能力，以面對嚴寒酷暑、萬千毒物、菌情往來、水土不服。你當然可以認為微生物承受了太多的壓力，但再一品味，環(huán)境是否也在塑造微生物？沒有這么多的壓力，哪來這豐富多彩的微生物多樣性？影響微生物生存生長的環(huán)境要素很多，最主要的有四個：溫度、pH值、水和氧氣。本小節(jié)簡介溫度對微生物生長和生存的影響。總體而言，適合溫室里生長的微生物毋庸置疑是最多的，但那些在極端溫度壓力能夠生長和生存的微生物為探索生命的上下極限提供了不竭的源泉。一般來說，隨著溫度的升高，酶的反應速度加快，生長速度加快。但超過一定的溫度，蛋白質或其他細胞成分可能變性或不可逆地損壞。對于每一種微生物來說，都有一個不能生長的最低溫度，一個生長最快的最適溫度，以及一個超過該溫度就不能生長的最高溫度，這就是三基點溫度。微生物能夠生長的溫度范圍很大，從-15°C到至少122°C之間都發(fā)現有微生物生存。但是需要注意的是，對于單個生物來說，它能夠生活的溫度范圍并不大，生物的最大和最小溫度差值通常小于40°C。不同微生物的最適生長溫度差別也很大，一些微生物的最適生長溫度接近0°C，而另一些可能高于100°C。總體而言，大多數的微生物最適溫度在30-40度左右。生物體的最高生長溫度反映了一個或多個基本細胞組分(如關鍵酶)變性發(fā)生的溫度，而控制生物體最低生長溫度的因素還不清楚。但我們知道，細胞質膜必須保持在半流體狀態(tài)，以進行營養(yǎng)運輸和生物能量功能。如果一個生物的細胞質膜變硬到不能正常發(fā)揮作用，或者不能再產生質子動勢，那么這個生物就不能生長。與最低溫度和最高溫度相比，最適生長溫度反映了一種狀態(tài)，即所有或大多數細胞成分都以其最大速率運行，通常更接近于最高生長溫度而非最低溫度。根據微生物最適生長溫度的差異，可以將它們分為四大類：嗜冷菌（較低最適溫度）、嗜中溫菌（中度最適溫度）、嗜熱菌（較高最適溫度）和極端嗜熱菌（很高的最適溫度）。嗜中溫菌在自然界中廣泛存在，是被研究最多的微生物。中溫菌存在于恒溫動物的腸道、溫帶和熱帶地區(qū)的陸地和水生環(huán)境中，明星菌株——大腸桿菌就是典型的中溫菌。大多數大腸桿菌菌株的最適溫度在39℃附近，最大生長溫度48℃，最小溫度8℃，溫度差在40度左右。嗜冷生物和嗜熱生物分別生活在異常寒冷和異常炎熱的環(huán)境中。例如嗜熱生物可以在溫泉和深海熱液口里游弋，嗜冷生物也可以在兩極冰川中休眠。那嗜冷菌和嗜熱菌都有哪些？它們又是如何適應嚴酷的環(huán)境呢？且聽下回分解吧。
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