微生物也有溫度
2021-08-24 13:22:09
天緯化學(xué)小編
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即使?fàn)I養(yǎng)充足，微生物也不一定茁壯成長(zhǎng)，因?yàn)榄h(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(zhì)和營(yíng)養(yǎng)，找到適合自己居住的巢穴，還要養(yǎng)成較強(qiáng)的抗擊打能力，以面對(duì)嚴(yán)寒酷暑、萬千毒物、菌情往來、水土不服。你當(dāng)然可以認(rèn)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(zhǎng)的環(huán)境要素很多，最主要的有四個(gè)：溫度、pH值、水和氧氣。本小節(jié)簡(jiǎn)介溫度對(duì)微生物生長(zhǎng)和生存的影響。總體而言，適合溫室里生長(zhǎng)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(zhǎng)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(yīng)速度加快，生長(zhǎng)速度加快。但超過一定的溫度，蛋白質(zhì)或其他細(xì)胞成分可能變性或不可逆地?fù)p壞。對(duì)于每一種微生物來說，都有一個(gè)不能生長(zhǎng)的最低溫度，一個(gè)生長(zhǎng)最快的最適溫度，以及一個(gè)超過該溫度就不能生長(zhǎng)的最高溫度，這就是三基點(diǎn)溫度。微生物能夠生長(zhǎng)的溫度范圍很大，從-15°C到至少122°C之間都發(fā)現(xiàn)有微生物生存。但是需要注意的是，對(duì)于單個(gè)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(zhǎng)溫度差別也很大，一些微生物的最適生長(zhǎng)溫度接近0°C，而另一些可能高于100°C。總體而言，大多數(shù)的微生物最適溫度在30-40度左右。生物體的最高生長(zhǎng)溫度反映了一個(gè)或多個(gè)基本細(xì)胞組分(如關(guān)鍵酶)變性發(fā)生的溫度，而控制生物體最低生長(zhǎng)溫度的因素還不清楚。但我們知道，細(xì)胞質(zhì)膜必須保持在半流體狀態(tài)，以進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)運(yùn)輸和生物能量功能。如果一個(gè)生物的細(xì)胞質(zhì)膜變硬到不能正常發(fā)揮作用，或者不能再產(chǎn)生質(zhì)子動(dòng)勢(shì)，那么這個(gè)生物就不能生長(zhǎng)。與最低溫度和最高溫度相比，最適生長(zhǎng)溫度反映了一種狀態(tài)，即所有或大多數(shù)細(xì)胞成分都以其最大速率運(yùn)行，通常更接近于最高生長(zhǎng)溫度而非最低溫度。根據(jù)微生物最適生長(zhǎng)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(dòng)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(shù)大腸桿菌菌株的最適溫度在39℃附近，最大生長(zhǎng)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(yīng)嚴(yán)酷的環(huán)境呢？且聽下回分解吧。
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