嗜熱菌高溫下存活的原因
錄入時(shí)間:2011-12-15 16:13:38
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嗜熱菌為什么在高溫下仍然能夠不失活性并進(jìn)行正常生長(cháng)呢？
目前的研究工作認為有如下幾方面的原因：
（1）類(lèi)脂的敏感作用
嗜熱菌細胞質(zhì)膜的化學(xué)成分，隨環(huán)境溫度的升高不僅類(lèi)脂總含量增加，而且細胞中的高熔點(diǎn)飽和脂肪酸也增加，即長(cháng)鏈飽和脂肪酸增加，不飽和脂肪酸減少。脂肪酸熔點(diǎn)的高低和熱穩定性呈如下順序：直鏈飽和脂肪酸＞帶支鏈飽和脂肪酸＞不飽和脂肪酸。
另外，飽和脂肪酸比不飽和脂肪酸能形成更多的疏水鍵，從而進(jìn)一步增加膜的穩定性。
眾所周知，細胞膜由雙層類(lèi)脂構成，但古細菌中嗜熱菌其雙層類(lèi)脂進(jìn)行了共價(jià)交聯(lián)，成為兩面都是水基的單層脂（如圖①所示），并且保持了完整的疏水層，這種結溝，極大地增強了其耐熱性。
（2）重要代謝產(chǎn)物的迅速再合成
嗜熱菌中tRNA的周轉率大于中溫菌的周轉率；并且，其DNA中的G－C含量高于中溫菌的G－C含量。一般中溫菌的G－C含量為44.9mol％，而嗜熱芽飽桿菌DNA中的G－C含量為53.2mol％。G－C含量越高，DNA分子的解鏈溫度也越高。嗜熱菌在高溫下不但熱穩定性高，而且代謝快，其速率等于或大于熱不穩定代謝物的轉化，因此，重要代謝產(chǎn)物能夠迅速再合成。
（3）蛋白質(zhì)的熱穩定性
目前科學(xué)家已從嗜熱菌中分離出多種蛋白質(zhì)，其中包括許多重要的酶類(lèi)，它們的熱穩定性高于中溫型細菌的類(lèi)似蛋白，而且，在細胞內生活狀況下二這種差別更加明顯。也就是說(shuō)嗜熱菌蛋白質(zhì)的熱穩定性取決于兩個(gè)方面：一方面，其蛋白質(zhì)的天然結構更加穩定；另一方面，嗜熱菌細胞內存在著(zhù)促進(jìn)熱穩定性的因素。買(mǎi)驗證明，蛋白質(zhì)一級結構中個(gè)別氨基酸的改變，就可導致其熱穩定性的改變。嗜熱菌蛋白質(zhì)天然結構的穩定性，可能就是由于其中個(gè)別氨基酸的細微改變而引起的，至于究竟有哪些改變，還有待科學(xué)家的進(jìn)一步研究。
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