微生物細菌細胞酵母微生物分析圖像顯微鏡
細胞壁和細胞質膜的半透性決定了微生物細胞的滲透性。所有的
徽生物均具有胞內滲透壓。當把細菌、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壁分離現象。這時外滲透壓大大地超
過了內滲透壓。質壁分離在革蘭氏陰性的細菌中比革蘭氏陽性細菌較
明顯,后者不會或很難質膜分離。細菌的內滲透壓為3~6個大氣壓,比任
何動物的細胞都低兩倍,這與細菌的細胞膜比高等動物細胞和細胞膜滲
透性要高是有關系的。
滲透現象在微生物的營養上起著重要的作用。如果把細胞放進低滲
溶液中,就可以觀察到它會產生膨脹甚至破裂,這是原生質膨裂( a3MOI
ITKBM)現象的結果。在微生物學的實驗中生理溶液常用05%NaCl溶液。
高等動物的等滲溶液是085%的生理溶液,但是對細菌就不合適,因為它
對細菌就成了高滲溶液而引起質壁分離。
純水的pH為7.07。酸度愈高,pH數值愈低。p下限為0,上限為14.0。
培養細菌的培養基pH應為72~7,4;酵母的培養基pH6.0~6.5;微真菌的培
養基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能
的發育。隨著pH的變化改變了細胞壁的滲透性,因而也改變了營養條件
。會加速或阻滯微生物酶的活動性。
細菌細胞內常帶電荷,是負電荷。如果在中性水介質的器皿中有懸
浮狀態的細菌,放進兩個電極,當接通電流時,細菌就會趨向陽極。這種
現象稱之為電泳,并證明細菌內存在負的電動勢。細菌的負電荷是由于
在細菌細胞膜內有大量的酸性磷脂和少量的堿性蛋白質所決定的。在
各種細菌中這種勢能不一致,它決定于進入細菌細胞表層的物質的電化
學性能。位于表面的物質離子化能夠增強電的勢能,例如在抗菌素或溶
菌酶的影響下可產生這種現象。電動勢的大小決定于細胞周圍環境的
特點(電解質的濃度和pH)。因此細菌表面電化學點是等電點比電動勢
較為典型。
如果在培養基中加進陽離子或使它酸化,細菌表面的負電荷逐漸減
少,然后消失,電泳的活性也下降了。通電時細菌沒有任何行動的這種
介質反應和電動勢等于零時,稱之為等電點。大多數細菌的等電點位于
pH3.0~4.0。介質反應影響電荷的大小和性質。在介質反應的情況下,
有時pH低于細胞的等電點,細胞表面的電荷為陽性,而如果pH高于細胞
的等電點,則其電荷為陰性。可以確定細胞表面的電荷決定于從環境中
對相反電荷離子的吸收作用。在基質一定的條件下,微生物細胞和壞境
之間存在交換吸收,就可使營養物質漸漸地進入細胞內。微生物對營養
物質的需要是十分不同的。如同其他有生 異養型的微生物只能從現
存的有機化合物中同化碳,但是因為在自然界中有機化合物極其繁多,
而在異養型微生物中有些種類,有時甚至是細菌的菌株或菌團只吸收一
定范圍的物質的碳。碳源的營養價值決定于微生物的生理特點、物質
的化學成分和物理特性。吸收含碳化合物的活性是由碳的氧化度所決
定的。
對于大多數異養型微生物,最適宜的碳源是糖、甘油、甘露醇、乳
酸、酒石酸和檸檬酸。很多細菌能順利地完成碳水化合物、脂肪和蛋
白質的水解過程,并利用它們作為碳源。十分普遍的植物多聚糖—一淀
粉常可作為細菌和真菌的碳源。同時,它可以通過酶的水解轉化成葡萄
糖:
