微生物的耐盐机制.ppt
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1、微生物的耐盐机制微生物的耐盐机制大家好1第一节 嗜盐微生物概念概念 嗜盐微生物嗜盐微生物(halophilic microorganism)(halophilic microorganism)是生长是生长的最适盐浓度大于的最适盐浓度大于0.2mol/L0.2mol/L(氯化物)的微生物。(氯化物)的微生物。根据微生物对盐的需要可将细菌和古菌分为四类:根据微生物对盐的需要可将细菌和古菌分为四类:非嗜盐微生物(菌)非嗜盐微生物(菌)轻度嗜盐微生物(菌)轻度嗜盐微生物(菌)中度嗜盐微生物(菌)中度嗜盐微生物(菌)极端嗜盐微生物极端嗜盐微生物 (菌)(菌)大家好2 最适最适NaCINaCI浓度浓度 非
2、嗜盐菌非嗜盐菌 弱嗜盐菌弱嗜盐菌 1%-3%1%-3%中度嗜盐菌中度嗜盐菌 3%-15%3%-15%极端嗜盐菌极端嗜盐菌 13%-15%13%-15%大家好3中度嗜盐菌和极端嗜盐菌属于极端环境微生物中度嗜盐菌和极端嗜盐菌属于极端环境微生物大多存在于海洋、盐(碱)湖、盐场、沙漠植物、大多存在于海洋、盐(碱)湖、盐场、沙漠植物、盐渍食物等高盐环境中盐渍食物等高盐环境中两者区别:对两者区别:对NaCINaCI浓度要求不同浓度要求不同 不同类群(细菌和古菌)不同类群(细菌和古菌)大家好4中度嗜盐菌和极端嗜盐菌的种类中度嗜盐菌和极端嗜盐菌的种类 中度嗜盐菌中度嗜盐菌 生长离不开盐、适应盐浓度范围宽(生长
3、离不开盐、适应盐浓度范围宽(0.1%-32%0.1%-32%)典型的是盐单胞菌科(典型的是盐单胞菌科(HalomonadaceaeHalomonadaceae),下有),下有1010余各属,最大的属为余各属,最大的属为HalomanasHalomanas(盐单胞菌属),(盐单胞菌属),6060余个种,主要成员余个种,主要成员Halomonas elongataHalomonas elongata(伸长(伸长盐单胞菌)盐单胞菌)大家好5极端嗜盐菌极端嗜盐菌 属古菌,属古菌,1818个属,个属,4949个种。属需氧微生物,菌落个种。属需氧微生物,菌落呈红色或粉红色呈红色或粉红色大家好6NaNa+对
4、嗜盐菌的影响对嗜盐菌的影响 很多微生物可以耐受一定浓度的很多微生物可以耐受一定浓度的NaCINaCI,但没有依,但没有依赖性。赖性。大肠杆菌、葡萄球菌、根瘤菌大肠杆菌、葡萄球菌、根瘤菌 中度嗜盐菌和极端嗜盐菌对中度嗜盐菌和极端嗜盐菌对NaCINaCI有很强的依赖性有很强的依赖性,在没有在没有NaCINaCI的环境中不能生长的环境中不能生长 大家好7第二节 微生物的盐适应机制一、渗透调节一、渗透调节内盐机制内盐机制有机渗透质机制有机渗透质机制二、二、NaNa+输出机制输出机制1.1.初级钠泵初级钠泵1.1.2.2.次级钠泵次级钠泵大家好8一、渗透调节一、渗透调节内盐机制(内盐机制(KCIKCI机
5、制)机制)属无机渗透质机制属无机渗透质机制 菌体内积累高浓度菌体内积累高浓度KCIKCI,以,以K K+和和CICI-作为渗调剂,作为渗调剂,维持渗透平衡维持渗透平衡 多数极端嗜盐菌采用此种机制多数极端嗜盐菌采用此种机制 某些高等植物也通过积累钾来抵抗盐危害某些高等植物也通过积累钾来抵抗盐危害大家好9利用内盐机制进行渗透调节的微生物,细胞内的蛋白质含利用内盐机制进行渗透调节的微生物,细胞内的蛋白质含有大量酸性氨基酸(天冬氨酸和谷氨酸)有大量酸性氨基酸(天冬氨酸和谷氨酸)利于蛋白质形成水合外层,保持正常的构型和功能利于蛋白质形成水合外层,保持正常的构型和功能大家好102.2.有机渗透质机制(亲和
6、性溶质机制)有机渗透质机制(亲和性溶质机制)亲和性溶质:生理亲和性溶质:生理pHpH条件下不带净电荷、高度可溶的小条件下不带净电荷、高度可溶的小分子有机物分子有机物 亲和性溶质在细胞内积累,不影响细胞的正常形态、结亲和性溶质在细胞内积累,不影响细胞的正常形态、结构和功能构和功能 环境中渗透压增高时,通过积累亲和性溶质平衡渗透压环境中渗透压增高时,通过积累亲和性溶质平衡渗透压 取代水与蛋白质表面的结合,保护蛋白质的稳定取代水与蛋白质表面的结合,保护蛋白质的稳定 亲和性溶质的产生:自身合成,细胞外吸收亲和性溶质的产生:自身合成,细胞外吸收大家好11大家好12几种常见的亲和性溶质几种常见的亲和性溶质
7、 氨基酸类:脯氨酸、谷氨酸氨基酸类:脯氨酸、谷氨酸 氨基酸衍生物类:四氢嘧啶、脯氨酸甜菜碱氨基酸衍生物类:四氢嘧啶、脯氨酸甜菜碱 小分子肽类:小分子肽类:N-N-乙酰谷氨酰谷氨酸氨基化合物乙酰谷氨酰谷氨酸氨基化合物 磺酸脂类:胆碱磺酸脂类:胆碱-O-O-磺酸磺酸 多羟基化合物类:甘油、甘油葡萄糖苷多羟基化合物类:甘油、甘油葡萄糖苷 糖类:海藻糖、蔗糖糖类:海藻糖、蔗糖 大家好13大家好14脯氨酸脯氨酸大多数细菌渗透胁迫时细胞内积聚高浓度脯氨酸大多数细菌渗透胁迫时细胞内积聚高浓度脯氨酸革兰阳性菌:胞内合成革兰阳性菌:胞内合成革兰阴性菌:提高转运水平革兰阴性菌:提高转运水平脯氨酸转运系统:脯氨酸转
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