什麼是微生物膜的液晶結構

『壹』 生物膜的結構特點

生物膜是由磷脂雙分子層構成，具有選擇滲透性，其上鑲嵌的蛋白質或者糖蛋白，具有一定的流動性。

生物膜的結構特點

生物膜是由磷脂雙分子層構成，具有選擇滲透性，其上鑲嵌的蛋白質或者糖蛋白，具有一定的流動性。生物膜是鑲嵌有蛋白質的流體脂雙層，脂雙層在結構和功能上都表現出不對稱性。有的蛋白質「鑲「在脂雙層表面，有的則部分或全部嵌入其內部，有的則橫跨整個膜。另外脂和膜蛋白可以進行橫向擴散。

生物中除某些病毒外，都具有生物膜。真核細胞除質膜外，還有分隔各種細胞器的膜系統，包括核膜、線粒體膜、內質網膜、溶酶體膜、高爾基體膜、葉綠體膜、液泡、過氧化酶體膜等，其中內膜系統包括核膜、內質網膜、溶酶體膜、高爾基體膜等。

生物膜的兩種特性

1、膜的流動性

生物膜的流動性是膜脂與膜蛋白處於不斷的運動狀態，它是保證正常膜功能的重要條件。在生理狀態下，生物膜既不是晶態，也不是液態，而是液晶態，即介於晶態與液態之間的過渡狀態。

2、膜的不對稱性

以脂雙層分子的疏水端為界，生物膜可分為近胞質面和非胞質面內外兩層，生物膜內外二層的結構和功能有很大差異，這種差異稱為生物膜的不對稱性。膜脂分布的不對稱主要體現在膜內外兩層脂質成分明顯不同。

『貳』 生物膜有哪些結構和功能

生物膜在結構與功能上都具有兩側不對稱性。以物質傳送為例，某些物質能以很高速度通過膜，另一些則不能。像海帶能從海水中把碘濃縮3萬倍。生物膜的選擇性通透使細胞內pH和離子組成相對穩定，保持了產生神經、肌肉興奮所必需的離子梯度，保證了細胞濃縮營養物和排除廢物的功能。生物膜的另一重要功能是細胞間或細胞膜內外的信息傳遞。在細胞表面，廣泛地存在著一類稱為受體的蛋白質。激素和葯物的作用都需通過與受體分子的特異性結合而實現。癌變細胞表面受體物質的分布有明顯變化。細胞膜的表面性質還對細胞分裂繁殖有重要的調節作用。

『叄』 什麼是生物膜

生物膜泛指鑲嵌有蛋白質和糖蛋白的磷脂雙分子層，起著劃分和分隔細胞和細胞器作用生物膜，也是與許多能量轉化和細胞內通訊有關的重要部位，同時，生物膜上還有大量的酶結合位點。細胞、細胞器和其環境接界的所有膜結構的總稱。

『肆』 什麼叫生物膜

生物膜也稱為生物被膜，是指附著於有生命或無生命物體表面被細菌胞外大分子包裹的有組織的細菌群體。生物膜細菌對抗生素和宿主免疫防禦機制的抗性很強。

存在各種主要的生物大分子如蛋白質、多糖、DNA、RNA、肽聚糖、脂和磷脂等物質。生物膜多細胞結構的形成是一個動態過程，包括細菌起始粘附、生物膜發展和成熟擴散等階段。

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物質運輸

生物膜因其半通透性而成為具有高度選擇性的通透屏障。細胞生長所需要的水、氧及其他營養物質被運進細胞，細胞內產生的激素、毒素和某些酶被運出細胞，細胞內代謝產生的CO2、NH3等廢物被運出細胞，這些過程都與生物膜的物質運輸機制有關。

1、被動運輸

被動運輸是小分子物質和離子通過細胞膜的運輸機制之一，它不需要能量。

2、主動運輸

物質經消耗能雖而被逆濃度梯度運輸通過生物膜的方式，即主動運輸。

『伍』 嗜冷微生物為什麼能在低溫環境生長

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嗜冷微生物為什麼能在低溫環境生長。大家O回答6的還行喲！n，可以試一下-y
溫度是微生物生長的重要環境條件之一。盡管從總體上看微生物生長和適應的溫度范圍從－12～100℃或更高，但具體到某一種微生物，則只能在有限的溫度范圍內生長，並具有最低、最適和最高3個臨界值(圖7-10和表7-8）。 1．溫度對微生物的作用溫度對微生物生長速率的影響見圖7-10。總的來講，溫度是通過影響微生物膜的液晶結構、酶和蛋白質的合成與活性，以及RNA的結構和轉錄等影響微生物的生命活動。具體表現在兩個方面：一方面，隨著微生物所處環境溫度升高，微生物細胞中的蛋白質和酶活性增強，生物化學反應加快，生長速率提高；另一方面，隨溫度上升，微生物細胞中對溫度較 敏感的組成成分（如蛋白質、核酸等）會受到不可逆的破壞。超過最適溫度以後，生長速率 隨溫度升高而迅速下降。 溫度對生長速率的影響 在最低溫度和最適溫度之間，微生物的生長速率隨溫度的升高而增加，通常以溫度系數Q10來表示二者的關系，即溫度每上升10℃，微生物的生長速率與未升溫前的生長速率之比。高溫微生物的Q10在2以上，中溫微生物Q10約為2，低溫微生物Q10在2以下。 ---- 最低溫度是微生物生長的下限，低於該溫度微生物將停止生長。反復凍融會使細胞內的水分變成冰晶，造成細胞明顯脫水，此外冰晶往往還造成細胞尤其細胞膜的物理損傷，從而導致細胞死亡。若採取快速冷凍，同時在細胞懸液中加入保護劑，則可減少冰凍對細胞的有害效應。這主要是因為快速冷凍時細胞內形成的冰晶體積小，造成的機械損傷小，而保護劑（如甘油、血清、葡萄糖等）可降低脫水的有害作用。低溫一般不易導致微生物死亡，微生物可以在低溫下較長期地保存其生活能力，因此才有可能用低溫保藏微生物。 ----最適溫度是使微生物生長繁殖最快的溫度。但它不一定就是微生物一切代謝活動最好的溫度。例如乳酸鏈球菌雖然在34℃下生長最快，但獲得細胞總量最高的溫度是25～30℃；發酵速 度最快的溫度則為40℃，而乳酸產量最高的溫度是30℃。其它微生物的試驗也得到了類似的結果（表7-6）。 ----真菌的生長最適溫度往往也不一定是產生子實體的最適溫度。如香菇進行菌絲生長時為22～26℃；而發育和形成子實體的最適溫度為20℃。 ----由上分析可知，最適生長溫度是指某微生物群體生長繁殖速度最快的溫度，代時也最短。但它不等於發酵的最適溫度，也不等於積累代謝產物的最適溫度，更不等於積累某一代謝產物的最適溫度。在較高溫度條件下，細胞分裂雖然較快，但維持的時間不長，容易老化。相反，在較低溫度下，細胞分裂較慢，但維持時間較長，結果細胞的總產量反而較高。同樣，發酵速度與代謝產物積累量之間也有類似的關系。所以研究不同微生物在生長或積累代謝產物階段時的不同最適溫度，對提高發酵生產的效率具有十分重要的意義。同一微生物不同生理活動的最適溫度 ----現在，國外利用電子計算機，通過對發酵溫度最佳點的計算，發現在青黴素發酵生產時，各階段如採用變溫培養比在25℃下進行恆溫培養提高產量14%以上。變溫培養的具體作法是：接種後在30℃下培養5小時，將溫度降至25℃培養35小時，再下降至20℃培養85小時，最後又增溫到25℃培養40小時後放罐。 ----微生物在最高生長溫度下僅有微弱的生長，一旦溫度超過此限，將停止其生長並導致死亡。 微生物所能適應的最高生長溫度與其細胞內酶的性質有關。例如細胞色素氧化酶以及各種脫 氫酶的最低破壞溫度常與該菌的最高生長溫度有關。細菌最高生長溫度與其酶類最低破壞溫度 2．微生物生長的溫度類型 ----根據不同微生物對溫度的要求和適應能力，可以把它們區分為低溫、中溫和高溫3種不同的類型。各類微生物對溫度的適應范圍和分布見表7-8和表7-9。 ----低溫型微生物(psychrophiles）或嗜冷微生物--它們一般能在0℃或更低的溫度下生長，超過20℃以上的溫度將抑制它們的生長發育。其生長的溫度范圍為-10℃～30℃，最適溫度為10℃～20℃。一般分布在高緯度的陸地和海洋中，海洋、中高緯度陸地及冷藏食品上，包括有細菌、真菌和藻類等許多類群，其中研究得較多的是藻類，如能在寒帶冰河雪原表面生長的雪藻和可在極地冰塊下面生長的硅藻。它們往往是造成冷凍食品腐敗的主要原因。嗜冷性微生物能在低溫下生長的主要原因是因為它們有能在低溫下保持活性的酶和細胞質膜類脂中的不飽和脂肪酸含量較高，因而能在低溫下繼續保持其半流動性和生理功能，進行活躍的物質傳遞，支持微生物生長。其中的酶類在30℃～40℃的情況下會很快失活 。 ----中溫型微生物(mesophiles)--生長溫度范圍是10～50℃,最適生長溫度為20 ～40℃，可進一步分為體溫型和室溫型兩大類。體溫型絕大多數是人或溫血動物的寄生或兼性寄生微生物，以35～40℃為最適溫度。室溫型則廣泛分布於土壤、水、空氣及動植物表面和體內，是自然界中種類最多、數量最大的一個溫度類群，其最適溫度為25～30℃。 ----高溫型微生物(thermophiles）--生長溫度范圍是25～80℃,以50～60℃為最適生長溫度，主要分布在高溫的自然環境(如火山、溫泉和熱帶土壤表層)及堆廄肥、沼氣發酵等人工高溫環境中。比如堆肥在發酵過程中溫度常高達60～70℃。能在55～ 70℃中生長的微生物有芽孢桿菌屬、梭狀芽孢桿菌屬、高溫放線菌屬、甲烷桿菌屬等，分布於溫泉中的細菌，有的可在接近於100℃的高溫中生長。這些耐高溫的微生物，常給食品工業和發酵工業等帶來損失。 ----就耐熱性而言，各主要微生物類群表現為：原核生物＞真核生物；非光合生物＞光合生物； 結構簡單生物＞結構復雜生物。一個類群中只有少數種屬能生活於接近這一類型的溫度上限。最近已有人報道，從海底的局部高溫環境中分離出能 耐100℃以上高溫的細菌。研究表明，高溫型微生物能耐高溫的主要原因是因為它們具有耐熱的酶和蛋白質及其合成系統，此外其細胞質膜類脂亦富含飽和脂肪酸和直鏈脂肪酸，因而具有更強的疏水鍵以利於膜結構在高溫下保持穩定。同一類型的細菌，在一定溫度范圍內，為了適應各種生活條件，常常改變自己細胞膜中飽和脂肪酸與不飽和脂肪酸的比例，以保持膜的流動性。例如大腸桿菌ML30細胞膜中脂肪酸的變化情況，很能說明問題（表7-10）。 ----超過微生物生長上限的高溫將導致微生物細胞死亡。這主要是由於高溫引起核酸、蛋白質(酶)不可逆變性，或者因為含有脂類的質膜結構破壞,透性改變,細胞內含物泄漏而引起死亡。 ----通常將能在10min內殺死微生物的溫度稱為致死溫度。把在一定溫度條件下殺死微生物所需的最短時間稱為致死時間。不同類群、不同菌株甚至不同菌齡微生物細胞的抗熱性均不相同。大多數細菌、酵母菌的營養細胞、病毒和真菌菌絲體的致死溫度為55～60℃(表7-11），因而，在牛奶、飲料和酒類等食品生產中，為了不影響食品的營養和風味，多採用62～65℃30min或70℃15min的巴氏消毒法。放線菌和真菌孢子的抗熱性稍強，其致死溫度為70～80℃。細菌芽孢一般能耐100℃以上的高溫，少數類群如嗜熱脂肪芽孢桿菌的抗熱性很強，它能在80℃下生長，120℃下12min才可死亡，其耐高溫的順序為：芽孢＞孢子＞營養細胞和菌絲體。 ----在微生物研究工作中，為了獲得純培養需要事先殺死培養基和所用器皿中的全部微生物，實驗室中常用的濕熱滅菌溫度是121℃，30min；乾熱滅菌160～170℃，2～3h 高溫對同一微生物的致死作用與溫度和出發菌數有關。溫度愈高，死亡愈快;菌數愈多 ，殺死全部微生物需要的時間愈長。在食品工業中常用D值，即10倍減少時間來表示高溫對微生物的作用。D值是在特定溫度下使微生物活菌數減少10倍所需的時間，它與微生物的起始濃度或菌數高低無關，隨微生物類群不同而有所差異並與溫度成反比。據實驗測定，在121℃下，芽孢的D值為4～5min；其它孢子為0.1～0.2min。在65℃時，中溫型微生物的營養細胞的D值為0.1～0.5min。D值的測定雖然繁瑣，但在食品的滅菌和消毒方面卻有重要的應用價值。

『陸』 生物膜的結構特點

生物膜是指構成細胞的所有膜結構的總稱，又叫細胞膜。電鏡下呈兩暗夾一明的結構。質膜是細胞壁之內，細胞質外面的一層微膜。質膜內包裹細胞器的微膜叫內膜，或內膜系統。
（一）膜的化學成分及其作用
蛋白質，與類脂鑲嵌成膜，決定膜功能的特異性；
類脂，在生物膜中起骨架作用；
糖，與膜蛋白和膜脂形成糖蛋白與糖脂，起識別、免疫等作用；
核酸，水，金屬離子等 ( 微量 ) 。
（二）流動鑲嵌模型
關於膜結構的學說很多，以 1972 年美國 S.J.Singer 和 G.L.Nicolson 的 「 流動鑲嵌模型 」 最為大家所接受。其主要之點：
生物膜具有液晶態結構，有流動性；生物膜的骨架是類脂雙分子層，蛋白質嵌合在膜上，即具鑲嵌性；無論類脂，蛋白質 ( 含糖蛋白 ) 等在膜內外的排列都是不對稱分布的，具不對稱性；膜在不斷運動、變化、更新之中。
（三）生物膜的功能
1. 把細胞與外界環境隔開，將胞內空間形成小區 ( 區域化 ) ，有利於進行特定的生化反應；
2. 高度的選擇透性，利於物質吸收與運輸；
3. 形成龐大的表面積，利於代謝加速進行；
4. 識別外界物質，對外界剌激發生反應；
5. 其它，如能量轉換，信息傳遞，免疫，胞飲、排泄、吞噬等

『柒』 溫度感測器在微生物生長過程中應用方案

無線測溫在微生物生長的應用方案
溫度對微生物生長速率的影響。總的來講，溫度是通過影響微生物膜的液晶結構、酶和蛋白質的合成與活性，以及RNA的結構和轉錄等影響微生物的生命活動。具體表現在兩個方面：一方面，隨著微生物所處環境溫度升高，微生物細胞中的蛋白質和酶活性增強，生物化學反應加快，生長速率提高；另一方面，隨溫度上升，微生物細胞中對溫度較 敏感的組成成分（如蛋白質、核酸等）會受到不可逆的破壞。超過最適溫度以後，生長速率 隨溫度升高而迅速下降。

北京創羿科技的無線測溫指示器（或者無線測溫盒，下同）基於數字化故障指示器和導線自取電技術，分別安裝到高壓輸電線路（或者開關櫃母排）上，在線測量該點溫度、負荷電流（可選）、線路電壓（可選）、短路故障檢測（可選）、斷線監測（可選），並以無線方式將數據上傳到溫度顯示終端或者主站，實現溫度等測量值的顯示和越限報警，及時消除事故隱患。

系統設計原理：通過無線溫度感測器的單片微處理器控制將被測設備溫度由溫度感測器轉換成數字信號，再通過無線發射接收模塊傳遞至讀寫器，通過微處理器將採集到的溫度信息，通過485通訊模塊上傳到一台PC計算機。將多個感測電子標簽分布在讀寫器的周圍，在有效的通訊范圍內可以隨意添加、刪除、移動測溫終端。讀寫器則安裝在控制中心，控制中心計算機軟體實時監控每個點溫度的變化，溫度監測計算機從測溫通訊終端採集各監測點的運行溫度數據，在資料庫中作長期保存，實時顯示監測點的溫度變化曲線，並進行分析，一旦發現溫度過熱、或急劇升溫到設置報警溫度立即報警，實現足不出戶掌握整個系統的發熱狀況。

系統功能：
1 、如實採集和記錄各疫苗庫的溫度情況。
2、所有的溫度數據採集和記錄到一台主機計算機上，數據可以按照使用人員的要求定時自動記錄並長期保存。
3、授權用戶可查詢歷史數據，進行數據分析、列印等操作。
4、出現異常數據的時候，可進行多種方式的報警，如：電腦圖文報警、聲光報警、簡訊報警等。
5、使用網路版軟體， 區域網內的遠程計算機在經過授權後，可以共享溫濕度數據。

該系統對發酵過程的溫度實現自動控制，控制精度可達0.5℃，為微生物生產菌的生長繁殖提供了穩定適宜的生長環境，大大提高了微生物的生長繁殖速度，從而縮短了生殖周期。