微生物细菌细胞酵母微生物分析图像显微镜
细胞壁和细胞质膜的半透性决定了微生物细胞的渗透性。所有的
徽生物均具有胞内渗透压。当把细菌、酵母、放线菌移至浓维的盐或
糖溶液中去,就可以看见它们的质壁分离现象。这时外渗透压大大地超
过了内渗透压。质壁分离在革兰氏阴性的细菌中比革兰氏阳性细菌较
明显,后者不会或很难质膜分离。细菌的内渗透压为3~6个大气压,比任
何动物的细胞都低两倍,这与细菌的细胞膜比高等动物细胞和细胞膜渗
透性要高是有关系的。
渗透现象在微生物的营养上起着重要的作用。如果把细胞放进低渗
溶液中,就可以观察到它会产生膨胀甚至破裂,这是原生质膨裂( a3MOI
ITKBM)现象的结果。在微生物学的实验中生理溶液常用05%NaCl溶液。
高等动物的等渗溶液是085%的生理溶液,但是对细菌就不合适,因为它
对细菌就成了高渗溶液而引起质壁分离。
纯水的pH为7.07。酸度愈高,pH数值愈低。p下限为0,上限为14.0。
培养细菌的培养基pH应为72~7,4;酵母的培养基pH6.0~6.5;微真菌的培
养基p为50~6.0。氢离子浓度的变化能激烈地影响微生物全部生理机能
的发育。随着pH的变化改变了细胞壁的渗透性,因而也改变了营养条件
。会加速或阻滞微生物酶的活动性。
细菌细胞内常带电荷,是负电荷。如果在中性水介质的器皿中有悬
浮状态的细菌,放进两个电极,当接通电流时,细菌就会趋向阳极。这种
现象称之为电泳,并证明细菌内存在负的电动势。细菌的负电荷是由于
在细菌细胞膜内有大量的酸性磷脂和少量的碱性蛋白质所决定的。在
各种细菌中这种势能不一致,它决定于进入细菌细胞表层的物质的电化
学性能。位于表面的物质离子化能够增强电的势能,例如在抗菌素或溶
菌酶的影响下可产生这种现象。电动势的大小决定于细胞周围环境的
特点(电解质的浓度和pH)。因此细菌表面电化学点是等电点比电动势
较为典型。
如果在培养基中加进阳离子或使它酸化,细菌表面的负电荷逐渐减
少,然后消失,电泳的活性也下降了。通电时细菌没有任何行动的这种
介质反应和电动势等于零时,称之为等电点。大多数细菌的等电点位于
pH3.0~4.0。介质反应影响电荷的大小和性质。在介质反应的情况下,
有时pH低于细胞的等电点,细胞表面的电荷为阳性,而如果pH高于细胞
的等电点,则其电荷为阴性。可以确定细胞表面的电荷决定于从环境中
对相反电荷离子的吸收作用。在基质一定的条件下,微生物细胞和坏境
之间存在交换吸收,就可使营养物质渐渐地进入细胞内。微生物对营养
物质的需要是十分不同的。如同其他有生 异养型的微生物只能从现
存的有机化合物中同化碳,但是因为在自然界中有机化合物极其繁多,
而在异养型微生物中有些种类,有时甚至是细菌的菌株或菌团只吸收一
定范围的物质的碳。碳源的营养价值决定于微生物的生理特点、物质
的化学成分和物理特性。吸收含碳化合物的活性是由碳的氧化度所决
定的。
对于大多数异养型微生物,最适宜的碳源是糖、甘油、甘露醇、乳
酸、酒石酸和柠檬酸。很多细菌能顺利地完成碳水化合物、脂肪和蛋
白质的水解过程,并利用它们作为碳源。十分普遍的植物多聚糖—一淀
粉常可作为细菌和真菌的碳源。同时,它可以通过酶的水解转化成葡萄
糖:
