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影響微生物生存生長(zhǎng)的環(huán)境要素很多,最主要的有四個(gè):溫度、pH值、水和氧氣。
隨著溫度的升高,酶的反應(yīng)速度加快,生長(zhǎng)速度加快。但超過(guò)一定的溫度,蛋白質(zhì)或其他細(xì)胞成分可能變性或不可逆地?fù)p壞。對(duì)于每一種微生物來(lái)說(shuō),都有一個(gè)不能生長(zhǎng)的最低溫度,一個(gè)生長(zhǎng)最快的最適溫度,以及一個(gè)超過(guò)該溫度就不能生長(zhǎng)的最高溫度,這就是三基點(diǎn)溫度。
生長(zhǎng)的溫度范圍一般在-10 ℃~100 ℃極端下限為-30℃,極端上限為105~300 ℃但對(duì)于特定的某一種微生物只能在一定溫度范圍內(nèi)生長(zhǎng),在這個(gè)范圍內(nèi),每種微生物都有自己的生長(zhǎng)溫度三基點(diǎn),即最低、最適、最高生長(zhǎng)溫度。
溫度對(duì)微生物的生長(zhǎng)繁殖影響很大。微生物對(duì)低溫的抵抗能力較之對(duì)高溫抵抗能力強(qiáng)。大部分微生物在低溫條件下處于休眠狀態(tài),代謝活動(dòng)幾乎全部停止,生長(zhǎng)繁殖受到抑制,但仍能存活,一旦遇到合適的環(huán)境就可以生長(zhǎng)繁殖。但有少數(shù)微生物在低于最低溫度生長(zhǎng)時(shí)會(huì)迅速死亡。另有少數(shù)微生物能在一定的低溫范圍內(nèi)緩慢生長(zhǎng)。
當(dāng)環(huán)境溫度超過(guò)微生物的最高生長(zhǎng)溫度時(shí),引起細(xì)菌內(nèi)核酸、蛋白質(zhì)等物質(zhì)的變性,酶的失活,最終引起微生物的死亡。溫度越高,微生物死亡越快。
生物體的最高生長(zhǎng)溫度反映了一個(gè)或多個(gè)基本細(xì)胞組分(如關(guān)鍵酶)變性發(fā)生的溫度,而控制生物體最低生長(zhǎng)溫度的因素還不清楚。但我們知道,細(xì)胞質(zhì)膜必須保持在半流體狀態(tài),以進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)運(yùn)輸和生物能量功能。如果一個(gè)生物的細(xì)胞質(zhì)膜變硬到不能正常發(fā)揮作用,或者不能再產(chǎn)生質(zhì)子動(dòng)勢(shì),那么這個(gè)生物就不能生長(zhǎng)。與最低溫度和最高溫度相比,最適生長(zhǎng)溫度反映了一種狀態(tài),即所有或大多數(shù)細(xì)胞成分都以其最大速率運(yùn)行,通常更接近于最高生長(zhǎng)溫度而非最低溫度。
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