微生物細(xì)菌細(xì)胞酵母微生物分析圖像顯微鏡
細(xì)胞壁和細(xì)胞質(zhì)膜的半透性決定了微生物細(xì)胞的滲透性。所有的
徽生物均具有胞內(nèi)滲透壓。當(dāng)把細(xì)菌、酵母、放線菌移至濃維的鹽或
糖溶液中去,就可以看見它們的質(zhì)壁分離現(xiàn)象。這時外滲透壓大大地超
過了內(nèi)滲透壓。質(zhì)壁分離在革蘭氏陰性的細(xì)菌中比革蘭氏陽性細(xì)菌較
明顯,后者不會或很難質(zhì)膜分離。細(xì)菌的內(nèi)滲透壓為3~6個大氣壓,比任
何動物的細(xì)胞都低兩倍,這與細(xì)菌的細(xì)胞膜比高等動物細(xì)胞和細(xì)胞膜滲
透性要高是有關(guān)系的。
滲透現(xiàn)象在微生物的營養(yǎng)上起著重要的作用。如果把細(xì)胞放進(jìn)低滲
溶液中,就可以觀察到它會產(chǎn)生膨脹甚至破裂,這是原生質(zhì)膨裂( a3MOI
ITKBM)現(xiàn)象的結(jié)果。在微生物學(xué)的實(shí)驗(yàn)中生理溶液常用05%NaCl溶液。
高等動物的等滲溶液是085%的生理溶液,但是對細(xì)菌就不合適,因?yàn)樗?BR>對細(xì)菌就成了高滲溶液而引起質(zhì)壁分離。
純水的pH為7.07。酸度愈高,pH數(shù)值愈低。p下限為0,上限為14.0。
培養(yǎng)細(xì)菌的培養(yǎng)基pH應(yīng)為72~7,4;酵母的培養(yǎng)基pH6.0~6.5;微真菌的培
養(yǎng)基p為50~6.0。氫離子濃度的變化能激烈地影響微生物全部生理機(jī)能
的發(fā)育。隨著pH的變化改變了細(xì)胞壁的滲透性,因而也改變了營養(yǎng)條件
。會加速或阻滯微生物酶的活動性。
細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)常帶電荷,是負(fù)電荷。如果在中性水介質(zhì)的器皿中有懸
浮狀態(tài)的細(xì)菌,放進(jìn)兩個電極,當(dāng)接通電流時,細(xì)菌就會趨向陽極。這種
現(xiàn)象稱之為電泳,并證明細(xì)菌內(nèi)存在負(fù)的電動勢。細(xì)菌的負(fù)電荷是由于
在細(xì)菌細(xì)胞膜內(nèi)有大量的酸性磷脂和少量的堿性蛋白質(zhì)所決定的。在
各種細(xì)菌中這種勢能不一致,它決定于進(jìn)入細(xì)菌細(xì)胞表層的物質(zhì)的電化
學(xué)性能。位于表面的物質(zhì)離子化能夠增強(qiáng)電的勢能,例如在抗菌素或溶
菌酶的影響下可產(chǎn)生這種現(xiàn)象。電動勢的大小決定于細(xì)胞周圍環(huán)境的
特點(diǎn)(電解質(zhì)的濃度和pH)。因此細(xì)菌表面電化學(xué)點(diǎn)是等電點(diǎn)比電動勢
較為典型。
如果在培養(yǎng)基中加進(jìn)陽離子或使它酸化,細(xì)菌表面的負(fù)電荷逐漸減
少,然后消失,電泳的活性也下降了。通電時細(xì)菌沒有任何行動的這種
介質(zhì)反應(yīng)和電動勢等于零時,稱之為等電點(diǎn)。大多數(shù)細(xì)菌的等電點(diǎn)位于
pH3.0~4.0。介質(zhì)反應(yīng)影響電荷的大小和性質(zhì)。在介質(zhì)反應(yīng)的情況下,
有時pH低于細(xì)胞的等電點(diǎn),細(xì)胞表面的電荷為陽性,而如果pH高于細(xì)胞
的等電點(diǎn),則其電荷為陰性�？梢源_定細(xì)胞表面的電荷決定于從環(huán)境中
對相反電荷離子的吸收作用。在基質(zhì)一定的條件下,微生物細(xì)胞和壞境
之間存在交換吸收,就可使?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)漸漸地進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)。微生物對營養(yǎng)
物質(zhì)的需要是十分不同的。如同其他有生 異養(yǎng)型的微生物只能從現(xiàn)
存的有機(jī)化合物中同化碳,但是因?yàn)樵谧匀唤缰杏袡C(jī)化合物極其繁多,
而在異養(yǎng)型微生物中有些種類,有時甚至是細(xì)菌的菌株或菌團(tuán)只吸收一
定范圍的物質(zhì)的碳。碳源的營養(yǎng)價值決定于微生物的生理特點(diǎn)、物質(zhì)
的化學(xué)成分和物理特性。吸收含碳化合物的活性是由碳的氧化度所決
定的。
對于大多數(shù)異養(yǎng)型微生物,最適宜的碳源是糖、甘油、甘露醇、乳
酸、酒石酸和檸檬酸。很多細(xì)菌能順利地完成碳水化合物、脂肪和蛋
白質(zhì)的水解過程,并利用它們作為碳源。十分普遍的植物多聚糖—一淀
粉�？勺鳛榧�(xì)菌和真菌的碳源。同時,它可以通過酶的水解轉(zhuǎn)化成葡萄
糖:
