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嗜极端PH微生物如何抵抗强酸强碱对细胞壁的损伤作用?
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嗜极端PH微生物如何抵抗强酸强碱对细胞壁的损伤作用?
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一般微生物生长所需要的pH值在4.0到9.0之中.超过这个范围会引起死亡.但是有些嗜酸菌能在pH值3以下的环境中生长.尽管胞外pH值是酸性的,而胞内pH值却维持在中性范围内.嗜酸性菌如何保持细胞膜内侧呈中性的说法不一,现在有三种学说.第一种是所谓泵学说,实际上就是米切尔的化学渗透学说,即通过呼吸链把膜内的氢质子“泵”到膜外侧,以此保持膜内应有的氢质子浓度；第二种是阻断学说,即不论是氢离子还是相反的离子都不准通过细胞膜；第三种是平衡学说,即道南平衡是一种特殊的积累离子的现象.假设在膜内存在有一种不能通过膜的高分子电解质,就会在膜两侧造成一个电势差,游离离子就会沿着这个电势差扩散.扩散的结果使膜两侧的离子达到了平衡,外界多量的氢离子不能进入膜内,维持了膜内中性状态.研究发现,微生物细胞即使中止呼吸和能量代谢,细胞内部也仍然保持着中性.即使改变外界pH值,细胞内的pH也没发生什么变化.所以泵学说和平衡学说都还不能说明细胞内部呈中性的原因.嗜碱性细菌例如环状芽孢杆菌虽然能在pH11.0的环境中生长,但胞内仍能维持在接近中性pH值.从B.pateurii菌体内提取的酶可以证明这一点.该菌生长最适pH9.3,菌体内的尿酶作用的最适pH为6.5-7.0,该菌裂解后的pH为6.8.但是该菌的静息细胞悬液只有在pH8.5-9.0和有氨存在的条件下,才能氧化甘氨酸、谷氨酸、丙氨酸、丝氨酸和延胡索酸.这些说明该菌胞内pH在中性附近,而环境pH值会影响整体细胞的生化反应.嗜碱性细菌主要是通过从胞内排出OH-离子来维持其pH的稳定性.
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