嗜极生物是指在极端环境下生存的生物,哪些可以被称为极端环境?--强酸、强碱、高盐、高温、低温、以及高辐射等环境条件。
没概念?来来来~小编先带大家感受一下(以下内容为限制级,小孩请大人陪同观看,妹纸请男票备纸以便反胃)
浓硫酸瞬间将卷纸炭化
美国国家公园一强酸温泉~泡个澡怎么样呢?死的连渣都没有
哥们强碱,威力如下
强碱氢氧化钠的化骨绵掌
word 天哪,晚饭还怎吃
因此,根据生存环境的不同,这些嗜极生物大致可以分为如下几类:
嗜酸微生物:嗜酸菌生长于PH 1以下,能在强酸性条件下生长繁殖,需要维持胞内外的pH梯度。现在一般认为它们的细胞壁、细胞膜具有排斥H+,对H+不渗透或把H+从胞内排出的机制。例如,图上的美国国家公园的强酸温泉,就是这些嗜酸微生物的天堂。除此之外,在生产硫酸、盐酸和硝酸这样强酸的工厂下游,也会聚集着大量嗜酸微生物。(脑补一下PH值,它是衡量物质酸碱性的,中性为7例如饮用水,向上到14碱性越强,像下到0酸性越强。)
嗜碱微生物:嗜碱菌则和嗜酸菌对着干,生长于高达PH 11的条件下。主要有巴氏芽孢杆菌、嗜碱芽孢杆菌等。碱性环境较少见,如石灰厂排放水、某些含碱食品制造过程的污染、碳酸盐湖及碳酸盐沙漠。
嗜盐微生物:生长的最适盐浓度大于0.2mol/L(氯化物)的微生物,有的甚至可以生长在饱和性食盐水中。嗜盐菌自成一科,下有六个属:嗜盐杆菌属、嗜盐小盒菌属、嗜盐富饶菌属、嗜盐球菌属、嗜盐嗜碱杆菌属、嗜盐嗜碱球菌属。有学者认为嗜盐菌是由厌氧的产甲烷菌进化而来。嗜盐菌能利用微量的氧合成类胡萝卜素,这可能是对150万年前开始出现的有氧环境的进化反应。
耐高温微生物:这类微生物的生在温度在50-90度,超嗜热菌在90度以上,高限为110度有一类嗜热菌能在90度以上环境中生活,其最适宜温度高于80度。
嗜冷菌:最适生长温度是-2度,高于10度则不能生长。嗜冷菌可以抵御极端的寒冷环境,比如南极的沿海冰层(约-15摄氏度),以及冰箱、冷库等。嗜冷菌在地球上的分布范围极其广泛。地球表面大部分地区平均温度低于15摄氏度。因此,在高山上、极地地区,以及大洋深处均可以发现它们的踪迹。嗜冷菌之所以可以在冰点下存活与繁殖,是因为它们有一种特殊的脂类细胞膜。这种细胞膜在化学上可以抵御由极寒带来的硬化,使得其内蛋白质呈现出抗冻能力。
南极冰盖
耐高压微生物:生于海平面以下10500m的深水处,最适压为700~800个大气压,最高为1035个大气压。
地球最深处--11000米的马里亚纳海沟,这里依然有生命
耐辐射微生物:耐辐射微生物只是对高辐射环境更具耐受性,而不是对辐射有特别嗜好。总的来说,革兰氏阳性菌强得多,芽孢菌的耐辐射力远大无芽孢菌。1956年美国一教授首次在俄勒冈经大剂量辐射灭菌的肉罐头中分离出耐辐射奇异球菌。此后,又从以杀菌为目的进行辐射处理食品、医疗器械或饲料等样品中,分离出各种耐辐射细菌。如今,核电风生水起,核泄漏事故成为人类的灾难。然而,经过切而诺贝利核泄漏、福岛核泄漏的洗礼,无数耐高辐射的微生物被选择下来成为那片土地的新主人。
福岛核泄漏事故
其他包括:专性厌氧菌,耐有机溶剂菌,有些微生物可以解除神经毒气、硝基芳香物(如TNT)甚至三氧化二砷(砒霜)等有毒物质。此外,有些嗜极菌生长于含有一种以上环境参数的极端环境下,例如嗜压嗜酸菌,生于海底,同时承受高压和强酸。此外,还有一个明星--水熊虫,此货不仅耐高温(151°C)、超低温接近绝对零度(最高纪录-272.8°C)还可以在高辐射、真空或高压的环境下生存数分钟至数日不等,不过咱们明天再聊。
在我们这个蓝色的星球上,这些嗜极生物八仙过海、各显神通,凭借着各自的本领,与蛇精顽强的战斗着~~~咦,怎么像爷爷种的七个啊不对八个葫芦娃呢?言归正传,小编扯了这么多,到底研究这些嗜极生物有什么用呢?
我们要从研究来自这些嗜极菌的极端酶说起,因为正是极端酶成就了这些神一般的生物逆天的战斗力。研究这些极端酶,对于人类有着重要的作用。其中最为出名的就是,嗜热酶。Taq DNA聚合酶是从一种嗜热细菌中分离提取的,该菌是1966年从美国黄石国家森林公园的一个热泉中发现的。实验表明,PCR反应时变性温度为95 ℃,50个循环后,Taq DNA聚合酶仍有65%的活性。Taq DNA聚合酶的热稳定性是该酶用于PCR的前提条件,也是PCR技术能迅速发展和广泛应用的原因。可以说这种嗜热菌除了为专利者带来无数Money,也极大推动了分子实验的发展。
本文为头条号作者发布,不代表今日头条立场。
嗜极生物是指在极端环境下生存的生物,哪些可以被称为极端环境?--强酸、强碱、高盐、高温、低温、以及高辐射等环境条件。
没概念?来来来~小编先带大家感受一下(以下内容为限制级,小孩请大人陪同观看,妹纸请男票备纸以便反胃)
浓硫酸瞬间将卷纸炭化
美国国家公园一强酸温泉~泡个澡怎么样呢?死的连渣都没有
哥们强碱,威力如下
强碱氢氧化钠的化骨绵掌
word 天哪,晚饭还怎吃
因此,根据生存环境的不同,这些嗜极生物大致可以分为如下几类:
嗜酸微生物:嗜酸菌生长于PH 1以下,能在强酸性条件下生长繁殖,需要维持胞内外的pH梯度。现在一般认为它们的细胞壁、细胞膜具有排斥H+,对H+不渗透或把H+从胞内排出的机制。例如,图上的美国国家公园的强酸温泉,就是这些嗜酸微生物的天堂。除此之外,在生产硫酸、盐酸和硝酸这样强酸的工厂下游,也会聚集着大量嗜酸微生物。(脑补一下PH值,它是衡量物质酸碱性的,中性为7例如饮用水,向上到14碱性越强,像下到0酸性越强。)
嗜碱微生物:嗜碱菌则和嗜酸菌对着干,生长于高达PH 11的条件下。主要有巴氏芽孢杆菌、嗜碱芽孢杆菌等。碱性环境较少见,如石灰厂排放水、某些含碱食品制造过程的污染、碳酸盐湖及碳酸盐沙漠。
嗜盐微生物:生长的最适盐浓度大于0.2mol/L(氯化物)的微生物,有的甚至可以生长在饱和性食盐水中。嗜盐菌自成一科,下有六个属:嗜盐杆菌属、嗜盐小盒菌属、嗜盐富饶菌属、嗜盐球菌属、嗜盐嗜碱杆菌属、嗜盐嗜碱球菌属。有学者认为嗜盐菌是由厌氧的产甲烷菌进化而来。嗜盐菌能利用微量的氧合成类胡萝卜素,这可能是对150万年前开始出现的有氧环境的进化反应。
耐高温微生物:这类微生物的生在温度在50-90度,超嗜热菌在90度以上,高限为110度有一类嗜热菌能在90度以上环境中生活,其最适宜温度高于80度。
嗜冷菌:最适生长温度是-2度,高于10度则不能生长。嗜冷菌可以抵御极端的寒冷环境,比如南极的沿海冰层(约-15摄氏度),以及冰箱、冷库等。嗜冷菌在地球上的分布范围极其广泛。地球表面大部分地区平均温度低于15摄氏度。因此,在高山上、极地地区,以及大洋深处均可以发现它们的踪迹。嗜冷菌之所以可以在冰点下存活与繁殖,是因为它们有一种特殊的脂类细胞膜。这种细胞膜在化学上可以抵御由极寒带来的硬化,使得其内蛋白质呈现出抗冻能力。
南极冰盖
耐高压微生物:生于海平面以下10500m的深水处,最适压为700~800个大气压,最高为1035个大气压。
地球最深处--11000米的马里亚纳海沟,这里依然有生命
耐辐射微生物:耐辐射微生物只是对高辐射环境更具耐受性,而不是对辐射有特别嗜好。总的来说,革兰氏阳性菌强得多,芽孢菌的耐辐射力远大无芽孢菌。1956年美国一教授首次在俄勒冈经大剂量辐射灭菌的肉罐头中分离出耐辐射奇异球菌。此后,又从以杀菌为目的进行辐射处理食品、医疗器械或饲料等样品中,分离出各种耐辐射细菌。如今,核电风生水起,核泄漏事故成为人类的灾难。然而,经过切而诺贝利核泄漏、福岛核泄漏的洗礼,无数耐高辐射的微生物被选择下来成为那片土地的新主人。
福岛核泄漏事故
其他包括:专性厌氧菌,耐有机溶剂菌,有些微生物可以解除神经毒气、硝基芳香物(如TNT)甚至三氧化二砷(砒霜)等有毒物质。此外,有些嗜极菌生长于含有一种以上环境参数的极端环境下,例如嗜压嗜酸菌,生于海底,同时承受高压和强酸。此外,还有一个明星--水熊虫,此货不仅耐高温(151°C)、超低温接近绝对零度(最高纪录-272.8°C)还可以在高辐射、真空或高压的环境下生存数分钟至数日不等,不过咱们明天再聊。
在我们这个蓝色的星球上,这些嗜极生物八仙过海、各显神通,凭借着各自的本领,与蛇精顽强的战斗着~~~咦,怎么像爷爷种的七个啊不对八个葫芦娃呢?言归正传,小编扯了这么多,到底研究这些嗜极生物有什么用呢?
我们要从研究来自这些嗜极菌的极端酶说起,因为正是极端酶成就了这些神一般的生物逆天的战斗力。研究这些极端酶,对于人类有着重要的作用。其中最为出名的就是,嗜热酶。Taq DNA聚合酶是从一种嗜热细菌中分离提取的,该菌是1966年从美国黄石国家森林公园的一个热泉中发现的。实验表明,PCR反应时变性温度为95 ℃,50个循环后,Taq DNA聚合酶仍有65%的活性。Taq DNA聚合酶的热稳定性是该酶用于PCR的前提条件,也是PCR技术能迅速发展和广泛应用的原因。可以说这种嗜热菌除了为专利者带来无数Money,也极大推动了分子实验的发展。
本文为头条号作者发布,不代表今日头条立场。