极端环境下的微生物

当比例混 合成悬 浮液 ， 将其滴入 电融合小室 中 ， 给小室 两极以交变电流 ， 原生质体 沿 电场 方 向排 列成 串珠 使 状， 接着 给以瞬间高压强度 的电脉冲 ， 使原生 质体膜产 生局部破损而导致 融合 。②化 学法 ， 目前 应 用最 广泛 的是 聚乙二 醇（ Ｅ ， Ｐ Ｇ） 因为它易得 、 简便 ， 融合效 果 且
还表明专性嗜热菌株的质粒携带与抗热性相关 的遗传 信息 。
进行降解和转化 ， 其在 工业 和 日常 生活 中具 有许 多 使 应用价值 。如 ： 低温发酵可生产许 多风味食 品 ， 不仅节 蛋 白质分子和脂质分子重新排布 ， 细胞膜打开 ， 细胞 发
生融合。 ４ ４ 生长素促进 扦插 枝条生根 法 ． ４ ４ １ 浸泡法 ． ． 有如下 ２种方法。 把插条 的基部浸泡 在配制好 的生 长
环境被认为是生命 禁 区 ， 生命无法 生存 。随 着科 学技 术的发展 ， 人们发现 有些微 生物在这 些恶劣 环境 下顽
强的生活着 。由于它们具有不同于一般微生物 的特殊
结构 、 生理机能和遗传特性 ， 因此在冶金 、 采矿 、 开采石
Ｔ ｑＤ Ａ聚合酶用 于基 因工程 的广泛应 用中。嗜热菌 ａ Ｎ
氏菌属 和斯 氏假丝酵母 。
的温泉中生长繁殖 ； 美 国黄石 国家公 园 的含 硫热 泉 在
中， 曾经分 离到一株 嗜热的兼 性 自养 细菌一酸 热硫 化 叶菌 ， 它可 以在 高于 ９ ％ 的温度 下生 长 ， 利用 硫磺 ０ 能
嗜冷微生物 可根据其 生长 温度特 性分 为两类 ： ． ＿
类是必须 生活在 低 温条 件下 且 最高 生 长温 度不 超 过 ２℃ ， ０ ０ 在 ℃或低于 ０Ｃ可生长繁殖 的微生物称之 为专 ￣ 性 嗜冷 菌 ； 一 类 是 可 在 低 温 下 生 长 ， 也 可 以 在 另 但 ２ ℃ 以上生长 ， ０ 称之 为兼 性嗜冷 菌 。嗜冷 微生 物适 应
稳定 。Ｐ Ｇ的促 融机制 尚不完全 清楚 ， 可能 引起 细 Ｅ 它 胞膜 中磷脂 的酰键及极性基团发生ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ构重排 。 ４ ３２ 动物细胞 除了以上两种方 法以外 ， ．． 还有 灭活 的病毒 。病毒表面含有 的糖蛋 白和一些 酶能够 与细胞 膜 上的糖蛋 白发生作用 ， 使细胞相互凝 聚 ， 细胞膜上 的
嗜冷微生物 分布于极地 、 冰窖 、 山、 高 深海 、 冷水 寒
体、 冷冻土壤 、 阴冷洞 穴、 保藏食 品的低温 环境 。从 这
些 环境 中分离 的主要 嗜冷微 生物有 针丝藻 、 黏球藻 和 微单胞菌等 。从深 海分 离 出来 的细菌 既嗜冷 ， 也耐 高
压 。从南极 的 一 ０ ～ ｃ 低 温环 境 中所 分离 到 的嗜 ６ ％ ０《 ＝ 冷 菌主要有 ： 芽孢杆菌属 、 链酶菌属、 八叠球 菌属 、 卡 诺
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生 物学教 学 ２１ ｇ（ 卷） 期 ０ ０ Ｓ ３ 第４ Ｓ５
极 端 环 境 下 的微 生 物
金黎 明 （ 北 唐 市 润 第 学 ０ ０ ） 河 省 山 丰 区 二中 ６ ０ ４０
摘 要 本文从分 布、 分类 、 生理基础及应用价值等方面介绍了极端环境下 的微生物。 极端环境 微生物 关键词
菌 。嗜热微生物大分子蛋 白质 、 核酸 、 类脂 的热稳定结 构 以及热稳定 因子是它们 嗜热 的生理基 础。新的研究
环境 的生理基础 是细胞 膜脂 组成 中有大量 的不饱 和 、
低熔点脂肪酸 ， 保证低温下生物膜的活性 。 嗜冷微生物是导 致低 温保藏食 品腐 败 的根 源 ， 甚 至会产生细菌毒素。但它们能在低 温条件下对污染 物
自然界 中， 在着一些 极端恶劣 环境 ， 存 如高 温 、 低 温、 高酸 、 高碱 、 高盐 、 高压或 高辐射 强度 等 ， 以前 这些
在发酵工业 中， 嗜热菌可用 于生产 多种酶制剂 ， 例 如纤维素酶 、 白酶 、 蛋 淀粉 酶、 脂肪 酶 、 菊糖 酶等 ， 由这 些微生物产生的酶 制剂具 有热稳 定性好 、 化反应 速 催 率高的特点 ， 于在室 温下保存 。近年来 ， 易 嗜热 菌研究 中最引人 注 目的 成果 ， 就是 将 水 生 栖 热菌 中耐 热 的
作能源产生硫 酸 ；． ． ａ ｏ Ｊ Ａ Ｂ ｒ ｓ等在太 平洋 底 部发 现 的 ｒ
可生 长在 ２ ０２— ０ 。 高温高 压的 嗜热菌 ， 是生命 ５ ￣ ３ ０【 ＝ 更
的奇迹 。
嗜热微生物依据 耐热程 度分为 ５个不 同类 群 ： 耐 热菌 、 兼性嗜热 菌、 专性嗜 热菌、 极端 嗜热菌 和超 嗜热
对某些矿物有特殊 的浸溶 能力 ， 对某 些金 属具有较 强
油 以及生产特殊酶制剂等多种生产和科研领域 中发挥 着重要的作 用 ， 或有巨大 的潜在应用价值 。
１ 嗜热微 生物
的耐受能力 ， 利用这类微生物 ， 为矿产资源开发提供 了 美好的前 景。
２ 嗜冷微 生物 ‘
嗜热微 生物广 泛分 布在 热泉 （ 温度 可达 １０ ） ０℃ 、 热地区土壤及岩石 表面 ， 种草堆 、 各 厩肥 、 肥 、 堆 ， 堆 煤 家庭及工业 上使用 的温度 比较高 的热水及 冷却水 ， 海 底火 山附近 等处 。热泉 是嗜热微 生物 的重要 环境 ， 大 部分 嗜热微 生物是从热泉 中分离的。在前苏联勘察 加 地区 的温 泉 （ 温为 ５ ℃ ～ ０Ｉ） 水 ７ ９ ｃ 中存 在着一 种专 性 ＝ 嗜热菌一 红色栖热菌 ； 冰 岛有一种 嗜热 菌可在 ９ ％ 在 ８
素类似物溶液 中 ， 约 ３ｍ， 理几小 时 至 １ ， 深 ｃ 处 天 处理 完毕就可 以扦 插 。这 种处 理 方法 要求 溶 液 的浓 度较
低， 并且最好是 在遮 荫和空 气湿 度较高 的地方进 行处
理。
４ ４ ２ 沾蘸法 ． ．
把插 条基部 在浓度较 高 的生 长素类