⑴ 細菌的移動速度有多少
細菌前進速度如果按直線移動算,每秒達160微米,超過了活體分子中被認為移動速度最快的細胞內細胞質的流動速度。胞質流速每秒100微米。
細菌的結構分為基本結構和特殊結構。基本結構是各種細菌都具有的結構,包括細菌的細胞壁、細胞膜、細胞質、核質。某些細菌特有的結構稱為特殊結構,包括細菌的莢膜、鞭毛、菌毛、芽胞。
細菌廣泛分布於土壤和水中,或者與其他生物共生。人體身上也帶有相當多的細菌。據估計,人體內及表皮上的細菌細胞總數約是人體細胞總數的十倍。
此外,也有部分種類分布在極端的環境中,例如溫泉,甚至是放射性廢棄物中,它們被歸類為嗜極生物,其中最著名的種類之一是海棲熱袍菌,科學家是在義大利的一座海底火山中發現這種細菌的。
然而,細菌的種類是如此之多,科學家研究過並命名的種類只佔其中的小部分。細菌域下所有門中,只有約一半是能在實驗室培養的種類。
⑵ 牛大——-微生物
細菌細胞一般結構
1、細胞壁(cell wall)
是位於細胞表面,內側緊貼細胞膜的
一層較為堅韌,略具彈性的細胞結構。
證實細胞壁存在的方法:
(1)細菌超薄切片的電鏡直接觀察;
(2)質、壁分離與適當的染色,可以在光學顯微鏡下看到細胞壁;
(3)機械法破裂細胞後,分離得到純的細胞壁
(4)制備原生質體,觀察細胞形態的變化;
細胞壁的功能:
(1)固定細胞外形和提高機械強度;
(2)為細胞的生長、分裂和鞭毛運動所必需;
(3)滲透屏障,阻攔酶蛋白和某些抗生素等大分子物質(分子量大於800)進入細胞,保護細胞免受消化酶和青黴素等有害物質的損傷;
(4)細菌特定的抗原性、致病性以及對抗生素和噬菌體的敏感性的物質基礎;
革蘭氏染色與細胞壁:
革蘭氏陽性細菌的細胞壁:肽聚糖,磷壁酸
肽聚糖,又稱粘肽、胞壁質或粘質復合物,是真細菌細胞壁中的特有成分。
特點:厚度大(20~80nm)
化學組分簡單,一般只含90%肽聚糖和10%磷壁酸。
磷壁酸:革蘭氏陽性細菌細胞壁上特有的化學成分,主要成分為甘油磷酸或核糖醇磷酸。
主要生理功能:
1、 細胞壁形成負電荷環境,增強細胞膜對二價陽離子的吸收;二價陽離子,特別是高濃度的Mg2+。的存在,對於保持膜的硬度,提高細胞膜上需Mg2+的合成酶的活性極為重要。
2、 貯藏磷元素;
3、 增強某些致病菌對宿主細胞的粘連、避免被白細胞吞噬以及抗補體的作用;
4、 革蘭氏陽性細菌特異表面抗原的物質基礎;(可作為細菌分類、鑒定的依據)
5、 噬菌體的特異性吸附受體;(可作為細菌分類、鑒定的依據)
6、 能調節細胞內自溶素(autolysin)的活力,防止細胞因自溶而死亡。
細胞壁缺陷細菌:
(1)L型細菌:細菌在某些環境條件下(實驗室或宿主體內)通過自發突變
而形成的遺傳性穩定的細胞壁缺陷變異型
特點:
沒有完整而堅韌的細胞壁,細胞呈多形態;
有些能通過細菌濾器,故又稱「濾過型細菌」;
對滲透敏感,在固體培養基上形成「油煎蛋」似
的小菌落(直徑在0.1mm左右);
(2)原生質體
特點:
對環境條件變化敏感,低滲透壓、振盪、離心甚至通氣等都易引起其破裂;
有的原生質體具有鞭毛,但不能運動,也不被相應噬菌體所感染;
在適宜條件(如高滲培養基)可生長繁殖、形成菌落,形成芽孢。及恢復成有細胞壁的正常結構。比正常有細胞壁的細菌更易導入外源遺傳物質,是研究遺傳規律和進行原生質體育種的良好實驗材料。
(3)球狀體
採用上述同樣方法,針對革蘭氏陰性細菌處理後而獲得的殘留部分細胞壁(外壁層)的球形體。與原生質體相比,它對外界環境具有一定的抗性,可在普通培養基上生長。
(4)支原體
在長期進化過程中形成的、適應自然生活條件的無細胞壁的原核生物。
2、細胞膜
生理功能:
①選擇性地控制細胞內、外的營養物質和代謝產物的運送;
②是維持細胞內正常滲透壓的屏障;
③合成細胞壁和糖被的各種組分(肽聚糖、磷壁酸、LPS、 莢膜多糖等)的重要基地;
④膜上含有氧化磷酸化或光合磷酸化等能量代謝的酶系,是細胞的產能場所;
⑤是鞭毛基體的著生部位和鞭毛旋轉的供能部位;
3、細胞質和內含物
概念:細胞質(cytoplasm)是細胞質膜包圍的除核區外的一切半透明、膠狀、顆粒狀物質的總稱。含水量約80%。
細胞質的主要成分為核糖體、貯藏物、多種酶類和中間代謝物、質粒、各種營養物和大分子的單體等,少數細菌還有類囊體、羧酶體、氣泡或伴孢晶體等。
貯藏物
是一類由不同化學成分累積而成的不溶性沉澱顆粒,主要功能是貯存營養物。
1、聚-β-羥丁酸
類脂性質的碳源類貯藏物。它無毒、可塑、易降解,被認為是生產醫用塑料、生物降解塑料的良好原料。
2、多糖類貯藏物:
在真細菌中以糖原為多
糖原粒較小,不染色需用電鏡觀察,用碘液染成褐色,可在光學顯微鏡下看到有的細菌積累澱粉粒,用碘液染成深蘭色
3、異染粒:
顆粒大小為0.5~1.0μm,是無機偏磷酸的聚合物,
一般在含磷豐富的環境下形成。
功能是貯藏磷元素和能量,並可降低細胞的滲透壓
4、藻青素:
一種內源性氮源貯藏物,同時還兼有貯存能源的作用。
通常存在於藍細菌中。
5、硫粒:
很多真細菌在進行產能代謝或生物合成時,常涉及對還原性的硫化物如H2S,硫代硫酸鹽等的氧化。
在環境中還原性硫素豐富時,常在細胞內以折光性很強的硫粒的形式積累硫元素。
當環境中環境中還原性硫缺乏時,可被細菌重新利用。
微生物儲藏物的特點及生理功能:
1、不同微生物其儲藏性內含物不同(例如厭氣性梭狀芽孢桿菌只含PHB,大腸桿菌只儲藏糖原,但有些光和細菌二者兼有)
2、微生物合理利用營養物質的一種調節方式。當環境中缺乏能源而碳源豐富時,細胞內就儲藏較多的碳源類內含物,甚至達到細胞乾重的50%,如果把這樣的細胞移入有氮的培養基時,
這些儲藏物將被作為碳源和能源而用於合成反應
3、儲藏物以多聚體的形式存在,有利於維持細胞內環境的平衡,避免不適合的pH,滲透壓等的危害。(例如羥丅基丁酸分子呈酸性,而當其聚合成聚-β-羥丁酸( PHB)就成為中性脂肪酸了,這樣便能維持細胞內中性環境,避免菌體內酸性增高。)
4、儲藏物在細菌細胞中大量積累,還可以被人們利用
磁小體
趨磁細菌細胞中含有的大小均勻、數目不等的Fe3O4顆粒,外有一層磷脂、蛋白或糖蛋白膜包裹。
功能是導向作用,即借鞭毛游向對該菌最有利的泥、水界面微氧環境處生活
實用前景,包括生產磁性定向葯物或抗體,以及製造生物感測器等
羧酶體
一些自養細菌細胞內的多角形或六角形內含物
其大小與噬菌體相仿,在自養細菌的CO2固定中起著關鍵作用
氣泡
許多光合營養型、無鞭毛運動的水生細菌中存在的充滿氣體的泡囊狀內含物
功能:調節細胞比重以使細胞漂浮在最適水層中獲取光能、O2和營養物質
載色體
光和細菌進行光和作用的部位;相當於綠色植物的葉綠體
核糖體
質粒
細菌染色體外的遺傳物質,為細菌細胞非必需遺傳物質,可游離或整合在染色體上
細菌細胞特殊結構
1、芽孢
概念:某些細菌在其生長發育後期,在細胞內形成一個圓形或橢圓形、厚壁、含水量極低、抗逆性極強的休眠體,稱為芽孢
細菌芽孢的特點:
整個生物界中抗逆性最強的生命體,是否能消滅芽孢是衡量各種消毒滅菌手段的最重要指標
芽孢是細菌的休眠體,在適宜的條件下可以重新轉變成為營養態細胞;產芽孢細菌的保藏多用其芽孢
產芽孢的細菌多為桿菌,也有一些球菌。芽孢的有無、形態、大小和著生位置是細菌分類和鑒定中的重要指標
芽孢與營養細胞相比化學組成存在較大差異,容易在光學顯微鏡下觀察。(相差顯微鏡直接觀察;芽孢染色)
伴孢晶體
特點:不溶於水,對蛋白酶類不敏感;容易溶於鹼性溶劑
伴孢晶體對200多種昆蟲尤其是鱗翅目的幼蟲有毒殺作用,因而可將這類產伴孢晶體的細菌製成有利於環境保護的生物農葯——細菌殺蟲劑。
2、糖被
包被於某些細菌細胞壁外的一層厚度不定的膠狀物質。
糖被按其有無固定層次、層次厚薄又可細分為莢膜、微莢膜粘液層和菌膠團。
特點
(1)主要成分是多糖、多肽或蛋白質,尤以多糖居多。經特殊的莢膜染色,特別是負染色(又稱背景染色)後可在光學顯微鏡清楚地觀察到它的存在。
(2)產生糖被是微生物的一種遺傳特性,其菌落特徵及血清學反應是是細菌分類鑒定的指標之一。
(3)莢膜等並非細胞生活的必要結構,但它對細菌在環境中的生存有利。(防止噬菌體入侵、在不良條件下的養分供應
(4)細菌糖被與病源菌的致病性有關。
(5)細菌糖被有利於自生固氮菌在好氧條件下的固氮作用
3、鞭毛
概念:某些細菌細胞表面著生的一至數十條長絲狀、螺旋形的附屬物,具有推動細菌運動功能,為細菌的「運動器官」。
觀察和判斷細菌鞭毛的方法
電子顯微鏡直接觀察
光學顯微鏡下觀察:鞭毛染色和暗視野顯微鏡
根據培養特徵判斷:半固體穿刺、菌落(菌苔)形態
鞭毛的生長方式是在其頂部延伸
鞭毛推動細菌運動的特點:
(1)速度
一般速度在每秒20~80μm范圍,最高可達每秒100μm(每分鍾達到3000倍體長),超過了陸上跑得最快的動物——獵豹的速度(每分鍾1500倍體長或每小時110公里)。
(2)方式
細菌以推進方式做直線運動,
以翻騰形式做短促轉向運動
(3)細菌的趨避運動
鞭毛的功能是運動,這是原核生物實現其趨性,即趨向性的最有效方式。
4、菌毛
長在細菌體表的纖細、中空、短直、數量較多的蛋白質類附屬物,具有使菌體附著於物體表面的功能。
每個細菌約有250~300條菌毛。有菌毛的細菌一般以革蘭氏陰性致病菌居多,藉助菌毛可把它們牢固地粘附於宿主的呼吸道、消化道、泌尿生殖道等的粘膜上,進一步定殖和致病。
5、性毛
構造和成分與菌毛相同,但比菌毛長,數量僅一至少數幾根
性毛一般見於革蘭氏陰性細菌的雄性菌株(即供體菌)中,其功能是向雌性菌株(即受體菌)傳遞遺傳物質。有的性毛還是RNA噬菌體的特異性吸附受體
放線菌
概念
在形態上具有分枝狀菌絲、菌落形態與黴菌相似,以孢子進行繁殖
放線菌是具有菌絲、以孢子進行繁殖、革蘭氏染色陽性的一類原核微生物,屬於真細菌范疇。
形態與結構
單細胞,大多由分枝發達的菌絲組成;
菌絲直徑與桿菌類似,約1mm;
細胞壁組成與細菌類似,革蘭氏染色陽性(少數陰性);
細胞的結構與細菌基本相同,
按形態和功能可分為營養、氣生和孢子絲三種。
繁殖方式
1、 無性孢子
2、 菌絲斷裂:常見於液體培養中,工業發酵生產抗生素時都以此法大量繁殖放線菌
細菌的芽孢是休眠體,而放線菌的孢子是繁殖體
菌落形態
1、能產生大量分枝和氣生菌絲的菌種(如鏈黴菌)
菌落質地緻密,與培養基結合緊密,小而不蔓延,不易挑起或挑起後不易破碎。
2、不能產生大量菌絲體的菌種(如諾卡氏菌)
粘著力差,粉質,針挑起易粉碎
分布特點及與人類的關系
放線菌常以孢子或菌絲狀態極其廣泛地存在於自然界,土壤中最多,其代謝產物使土壤具有特殊的泥腥味。
能產生大量的、種類繁多的抗生素(其中90%由鏈黴菌產生)
有的放線菌可用於生產維生素、酶制制;此外,在甾體轉化、石油脫蠟、烴類發酵、污水處理等方面也有應用
少數寄生型放線菌可引起人、動物(如皮膚、腦、肺和腳部感染)、植物(如馬鈴薯和甜菜的瘡痂病)的疾病。
立克次氏體
1、 概念
是大小介於通常的細菌與病毒之間,在許多方面類似細菌,專性活細胞內寄生的原核微生物。
2、 特性
1)某些性質與病毒相近
體內酶系不完全,一些必需的養料需從宿主細胞獲得;
細胞膜比一般細菌的膜疏鬆:可透性膜,使它們有可能容易從宿主細胞獲得大分子物質,但也決定了它們一旦離開宿主細胞則易死亡
2)從一種宿主傳至另一宿主的特殊生活方式
支原體
1、概念
又稱類菌質體,是介於一般細菌與立克次氏體之間的原核微生物
2、特性
1)無細胞壁,只有細胞膜,細胞形態多變
2)個體很小,能通過細菌過濾器,曾被認為是最小的可獨立生活的細胞型生物。
3)可進行人工培養,但營養要求苛刻,菌落微小,呈典型的「油煎荷包蛋」形狀;
4)一些支原體能引起人類、牲畜、家禽和作物的病害疾病
5)應用活組織細胞培養病毒或體外組織細胞培養時,常被支原體污染;
衣原體
1、概念
介於立克次氏體與病毒之間,能通過細菌濾器,專性活細胞內寄生的一類原核微生物。
2、特性
1)細胞結構與細菌類似;
2)細胞呈球形或橢圓形,直徑0.2-0.3 mm,能通過細菌濾器;
3)專性活細胞內寄生(衣原體有一定的代謝活性,能進行有限的大分子合成,但缺乏產生能量的系統,必須依賴宿主獲得ATP,因此又被稱為「能量寄生型生物」);
4)在宿主細胞內生長繁殖具有獨特的生活周期,即存在原體和始體兩種形態
5)衣原體廣泛寄生於人類、哺乳動物及鳥類,少數致病(沙眼衣原體);
6)衣原體不耐熱,60度10分鍾即被滅活,但它不怕低溫,冷凍乾燥可保藏多年。對紅黴素、氯黴素、四環素敏感
藍細菌
1、概念
也稱藍藻或藍綠藻,是一類含有葉綠素a、能以水作為供氫體和電子供體、通過光合作用將光能轉變成化學能、同化CO2為有機物質的光合細菌
2、特性
1)分布極廣;
2)形態差異極大,有球狀、桿狀和絲狀等形態
3)細胞中含有葉綠素a,進行產氧型光合作用;
4)具有原核生物的典型細胞結構:細胞核無核膜,也不進行有絲分裂,細胞壁含胞壁酸
和二氨基庚二酸,革蘭氏染色陰性
5)營養極為簡單,不需要維生素,以硝酸鹽或氨作為氮源,多數能固氮,其異形細胞是進行固氮的場所。
6)分泌粘液層、莢膜或形成鞘衣,因此具有強的抗乾旱能力。
7)無鞭毛,但能在固體表面滑行,進行光趨避運動
8)許多種類細胞質中有氣泡,使菌體漂浮,保持在光線最充足的地方,以利光合作用
原生動物
1、概念
是單細胞的真核生物。細胞結構比較復雜。分布廣泛,營養類型多為吞噬方式,少數有光合方式。
2、形態結構
1、個體形態
形態多樣,大小相差較大
2、細胞結構
除常規結構外,還有些具有特殊功能的結構
鞭毛和纖毛(9+2)
3、 繁殖方式
1、無性繁殖
(1)芽殖;(2)裂殖
2、有性繁殖
同配生殖;結合生殖
病毒
1、特點
1)不具有細胞結構,具有一般化學大分子的特徵。(例如一些簡單的病毒僅由核酸和蛋白質外殼(coat)構成,故可把它們視為核蛋白分子)
2)一種病毒的毒粒內只含有一種核酸,DNA或者RNA。(朊病毒甚至僅由蛋白質構成)
3)大部分病毒沒有酶或酶系極不完全,不含催化能量代謝的酶,不能進行獨立的代謝作用。
4)嚴格的活細胞內寄生,沒有自身的核糖體,沒有個體生長,也不進行二均分裂,必須依賴宿主細胞進行自身的核酸復制,形成子代。
5)個體微小,在電子顯微鏡下才能看見。
6)對大多數抗生素不敏感,對干擾素敏感。(例如利福平可抑制痘病毒復制)
病毒是一類既具有化學大分子屬性,又具有生物體基本特徵;既具有細胞外的感染性顆粒形式,又具有細胞內的繁殖性基因形式的獨特生物類群。是超顯微的、沒有細胞結構的、專性活細胞內寄生的實體
2、定義(至今無完整定義)
3、病毒顆粒:
病毒的細胞外顆粒形式,也是病毒的感染性形式
大多數噬菌體都是以裂解細胞方式釋放
4、噬菌體
烈性噬菌體:感染宿主細胞後能在細胞內正常復制並最終殺死細胞,形成裂解循環
溫和噬菌體或稱溶源性噬菌體:感染宿主細胞後不能完成復制循環,噬菌體基因組
長期存在於宿主細胞內,沒有成熟噬菌體產生。這一現象稱做溶源性現象
溶源性感染對細胞的影響:
溶源菌中的溫和噬菌體基因組通常不影響細胞的繁殖功能,但它們可能引起其他的細胞變化。
(1)免疫性
被溫和噬菌體感染後形成的溶源性細菌具有「免疫性」,即其它同類噬菌體雖然可以再次感染該細胞,但不能增殖,也不能導致溶源性細菌裂解
(2)溶源轉變
溶源性細菌有時還能獲得一些新的生理特性,例如白喉桿菌只有在含有特定
類型的原噬菌體時才能產生白喉毒素,引起被感染機體發病
微生物的營養
1、概念
營養物質:那些能夠滿足微生物機體生長、繁殖和完成各種生理活動所需的物質
營養:微生物獲得和利用營養物質的過程
營養物質是微生物生存的物質基礎,而營養是生物維持和延續其生命形式的一種生理過程
2、微生物生長所需要的營養物質及其生理功能
碳源物質;氮源物質;能源物質;無機鹽;生長因子;水
3、微生物的營養類型
光能自養型:以光為能源,不依賴任何有機物即可正常生長
光能異養型:以光為能源,但生長需要一定的有機營養
化能自養型:以無機物的氧化獲得能量,生長不依賴有機營養物
化能異養型:以有機物的氧化獲得能量,生長依賴於有機營養物質
光能無機自養型和光能有機異養型微生物可利用光能生長,在地球早期生態環境的演化過程中起重要作用
不同營養類型之間的界限並非絕對:
異養型微生物並非絕對不能利用CO2
自養型微生物也並非不能利用有機物進行生長
有些微生物在不同生長條件下生長時,其營養類型也會發生改變
微生物營養類型的可變性無疑有利於提高其對環境條件變化的適應能力
微生物的培養基
1、 概念
培養基:
是人工配製的,適合微生物生長繁殖或產生代謝產物的營養基質
2、選用和設計培養基的原則和方法
1、選擇適宜的營養物質
實驗室的常用培養基:
細菌:牛肉膏蛋白腖培養基(或簡稱普通肉湯培養基);
放線菌:高氏1號合成培養基培養;
酵母菌:麥芽汁培養基;
黴菌:查氏合成培養基;
實驗室一般培養:普通常用培養基;
遺傳研究:成分清楚的合成培養基;
生理、代謝研究:選用相應的培養基配方;
例如枯草芽孢桿菌:
一般培養:肉湯培養基或LB培養基;
自然轉化:基礎培養基;
觀察芽孢:生孢子培養基;
產蛋白酶:以玉米粉、黃豆餅粉為主的產酶培養基
2、營養物的濃度及配比合適
營養物質的濃度適宜:高濃度糖類物質、無機鹽、重金屬離子等不僅不能維持和促進微生物的生長,反而起到抑制或殺菌作用
營養物質之間的配比適宜:培養基中各營養物質之間的濃度配比也直接影響微生物的生長
繁殖和(或)代謝產物的形成和積累,其中碳氮比(C/N)的影響較大
3、物理、化學條件適宜
pH;培養基的pH必須控制在一定的范圍內,以滿足不同類型微生物的生長繁殖或產生代謝產物。為了維持培養基pH的相對恆定,通常在培養基中加入pH緩沖劑,或在進行工業發酵時補加酸、鹼
水活度;在天然環境中,微生物可實際利用的自由水或游離水的含量,純水αw為1.00,溶液中溶質越多, αw越小。微生物一般在αw為0.60~0.99的條件下生長, αw過低時,微生物生長的遲緩期延長,比生長速率和總生長量減少。微生物不同,其生長的最適αw不同
氧化還原電位;就向微生物與pH的關系一樣,不同類型微生物生長對氧化還原電位(Ф)的要求不同。氧化還原電位與氧分壓和pH有關,也受某些微生物代謝產物的影響增加通氣量(如振盪培養、攪拌)提高培養基的氧分壓,或加入氧化劑,從而增加Ф值;在培養基中加入抗壞血酸(0.1%)、硫化氫(0.025%)、半胱氨酸(<0.05%)、谷胱甘肽、二硫蘇糖醇、庖肉等還原性物質可降低Ф值
4、經濟節約
以粗代精:對微生物來說,各種粗原料營養更加完全,效果更好。而且在經濟上也節約
以廢代好
以烴代糧:以石油或天然氣副產品代替糖質原料來培養微生物
以簡代繁
以纖代糖
以無機氮代蛋白
5、精心設計、試驗比較
進行生態模擬,研究某種微生物的培養條件;
文獻查閱,設計特定微生物的培養基配方;
試驗比較,確定特定微生物的最佳培養條件;
3、培養基的類型
1.按成份不同劃分
天然培養基:以化學成分還不清楚或化學成分不恆定的天然有機物組成
合成培養基:是由化學成份完全了解的物質配製而成的培養基,也稱化學限定培養基
2.根據物理狀態劃分
固體培養基;半固體培養基;液體培養基;
3.按用途劃分
(1)基礎培養基:在一定條件下含有某種微生物生長繁殖所需的基本營養物質的培養基,也稱為基本培養基
(2)完全培養基:在一定條件下含有某種微生物生長繁殖所需的所有營養物質的培養基
(3)加富培養基和富集培養基:在普通培養基(如肉湯蛋白腖培養基)中加入某些特殊營養物質製成的一類營養豐富的培養基(目的微生物在這種培養基中較其他微生物生長速度快,並逐漸富集而占優勢,從而容易達到分離該種微生物的目的)
(4)鑒別培養基:用於鑒別不同類型微生物的培養基特定的化學反應,產生明顯的特徵性變化,根據這種特徵性變化,可將該種微生物與其他微生物區分開來
(5)選擇培養基:用於將某種或某類微生物從混雜的微生物群體中分離出來的培養基根據不同種類微生物的特殊營養需求或對某種化學物質的敏感性不同,在培養基中加入相應的特殊營養物質或化學物質,抑制不需要的微生物的生長,有利於所需微生物的生長
營養物質進入細胞
1、擴散
物質跨膜擴散的能力和速率與該物質的性質有關,分子量小、脂溶性、極性小的物質易通過擴散進出細胞
擴散並不是微生物細胞吸收營養物質的主要方式,水是唯一可以通過擴散自由通過原生質膜的分子,脂肪酸、乙醇、甘油、苯、一些氣體分子(O2、CO2)及某些氨基酸在一定程度上也可通過擴散進出細胞
2、促進擴散
特點:
(1)被動的物質跨膜運輸方式;
(2)物質運輸過程中不消耗能量;
(3)參與運輸的物質本身的分子結構不發生變化;
(4)不能進行逆濃度運輸;
(5)運輸速率與膜內外物質的濃度差成正比。
通過促進擴散進行跨膜運輸的物質需要藉助與載體的作用才能進入細胞,而且每種載體只運輸相應的物質,具有較高的專一性。
載體隻影響物質的運輸速率,並不改變該物質在膜內外形成的動態平衡狀態;
這種性質都類似於酶的作用特徵,因此載體蛋白也稱為透過酶;
透過酶大都是誘導酶,只有在環境中存在機體生長所需的營養物質時,相應的透過酶才合成。
3、主動運輸
主動運輸是廣泛存在於微生物中的一種主要的物質運輸方式
運輸物質所需能量來源:
1. 協同運輸中的離子梯度動力;
2. ATP驅動的泵通過水解ATP獲得能量;
3. 光碟機動的泵利用光能運輸物質,見於細菌
4、膜泡運輸
膜泡運輸主要存在於原生動物中,特別是變形蟲,為這類微生物的一種營養物質的運輸方式)。
⑶ 微生物移動1厘米需要多長時間
微生物的概念很廣,就以細菌界的跑步健將弧菌為例進行分析:
弧菌前進速度如果按直線移動算,每秒達160微米,超過了活體分子中被認為移動速度最快的細胞內細胞質的流動速度。胞質流速每秒100微米。
1cm=10mm=10000μm 弧菌移動一厘米最短時間為62.5秒(之所以說是最短,因為自然狀態下細菌一般不會按照直線移動)。
詳情
但這是單個微生物的移動情況,其實你得考慮它的繁殖情況。所以這個問題沒有實際意義。
⑷ 微生物的速度是多少
細菌每隔20分鍾即可分裂一次,一天可繁殖72代,如果一個不死,總數將達到4722噸。假如再這樣繁殖4~5天,它們就會形成跟地球同樣重量的物體。微生物這種驚人的繁殖速度,使我們可以在短時間獲得大量菌體。用酵母生產單細胞蛋白質,每隔8~12小時就可以收獲一次。而哺乳動物的細胞繁殖速度較慢,24h分裂一次。 一頭重500kg的牛,24h內可增長500g蛋白質,而500kg酵母在相同時間 內可產生5萬kg蛋白質。
⑸ 微生物的速度
微生物包括:細菌、病毒、真菌以及一些小型的原生生物、顯微藻類等在內的一大類生物群體,它個體微小,與人類關系密切。涵蓋了有益跟有害的眾多種類,廣泛涉及食品、醫葯、工農業、環保、體育等諸多領域。在我國教科書中,將微生物劃分為以下8大類:細菌、病毒、真菌、放線菌、立克次氏體、支原體、衣原體、螺旋體。有些微生物是肉眼可以看見的,像屬於真菌的蘑菇、靈芝、香菇等。還有微生物是一類由核酸和蛋白質等少數幾種成分組成的「非細胞生物」
中文名
微生物
外文名
Micro-Organism
種類
細菌、真菌、原生生物及病毒[1]
特點
種類多、個體小[2]
分類
生物物種
快速
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主要特徵
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原核生物
微生物群
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實驗室
分離培養
現代定義
肉眼難以看清,需要藉助光學顯微鏡或電子顯微鏡才能觀察到的一切微小生物的總稱。[3] 微生物包括細菌、病毒、真菌和少數藻類等。(但有些微生物是肉眼可以看見的,像屬於真菌的蘑菇、靈芝等。)病毒是一類由核酸和蛋白質等少數幾種成分組成的「非細胞生物」,但是它的生存必須依賴於活細胞。根據存在的不同環境分為空間微生物、海洋微生物等,按照細胞結構分類分為原核微生物和真核微生物。[2]
主要特徵
體小面大
一個體積恆定的物體,被切割的越小,其相對表面積越大。微生物體積很小,如一個典型的球菌,其體積約1mm3,可是其表面積卻很大。這個特徵也是賦予微生物其他如代謝快等特性的基礎。
吸多轉快
微生物通常具有極其高效的生物化學轉化能力。據研究,乳糖菌在1個小時之內能夠分解其自身重量1000-10000倍的乳糖,產朊假絲酵母菌的蛋白合成能力是大豆蛋白合成能力的100倍。
生長繁殖快
相比於大型動物,微生物具有極高的生長繁殖速度。大腸桿菌能夠在12.5-20分鍾內繁殖1次。不妨計算一下,1個大腸桿菌假設20分鍾分裂1次,1小時3次,1晝夜24小時分裂24×3=72次,大概可產生4722366500萬億個(2的72次方),這是非常巨大的數字。但事實上,由於各種條件的限制,如營養缺失、競爭加劇、生存環境惡化等原因,微生物無法完全達到這種指數級增長。 已知大多數微生物生長的最佳pH范圍為7.0 (6.6~7.5)附近,部分則低於4.0。
微生物的這一特性使其在工業上有廣泛的應用,如發酵、單細胞蛋白等。微生物是人類不可或缺的好朋友。
⑹ 細菌一秒能爬多少厘米
細菌 1 秒鍾就能跑出自己身長的 60-100 倍的距離。
細菌的運動能力,遠超陸地上跑得最快的獵豹。很多細菌 1 秒鍾就能跑出自己身長的 60-100 倍的距離,這個運動能力連高鐵也難以企及。
為什麼細菌具有如此非凡的運動能力?答案只有兩個字 —— 鞭毛,這是細菌的運動器官,也是一種獨特的蛋白質納米機器。
鞭毛的主要結構包括:細胞外的接頭裝置、細菌膜上的馬達以及鞭毛絲,橫跨細菌內外膜並延伸到細菌細胞外。
細菌跑這么快,主要目的包括獲取營養物質、躲避人類免疫系統的 追殺、或者尋找生存環境和感染位置。