微生物的營養(yǎng)要求千差萬別,十分復(fù)雜,。有的要求簡單,,如水中或土壤的某些細菌只需無機物及化學(xué)或放射能源即可生長繁殖;有的要求復(fù)雜,,如大部分致病菌都依靠宿主供給其本身不能合成的生長因子等。于病毒,,則純屬胞內(nèi)寄生。
就一般情況來說,,細菌的生長需要碳源,、氮源,、硫、磷和其他無機離子,,如鐵和鎂。病毒則不能利用簡單的營養(yǎng)物質(zhì)合成復(fù)雜的有機物質(zhì),,在人工體外培養(yǎng)時需要用組織培養(yǎng),。細菌的自養(yǎng)菌(autotroph)可以自行合成營養(yǎng)物質(zhì),而異養(yǎng)菌(heterotroph)卻不行,。
為什么會出現(xiàn)上述情況?主要是酶的作用,。在菌體內(nèi)有兩類蛋白,一類是結(jié)構(gòu)蛋白(structural proteins),,一類是功能蛋白(functional proteins),,功能蛋白就是酶,。酶在菌細胞的生活史中起著重要的作用,從細胞膜吸取營養(yǎng)物質(zhì)到體內(nèi)直形成新的細胞個體,,幾乎所有反應(yīng)都由酶類催化,。酶的種類很多,,有各種分類辦法,按催化反應(yīng)可分為水解酶,、氧化酶和脫氫酶,;按作用底物分為蛋白酶,、糖酶,、脂酶;按作用部位分為胞內(nèi)酶與胞外酶等等,。這就是在集體中沒有高溫,、高壓,、強酸,、強堿的條件下,,而能進行各種化學(xué)反應(yīng)的關(guān)鍵。許多酶在起催化作用之前,,在催化處往往需要和輔酶,、輔基或金屬激活劑起作用,,這些輔酶是非蛋白,、分子較小的化合物,。
細菌攝取外環(huán)境的營養(yǎng)物質(zhì),一些大分子的物質(zhì)像蛋白,、多糖與脂類,,都先在細胞外經(jīng)細胞分泌的胞外酶(蛋白酶,、多醣酶、脂酶)分解為氨基酸或多肽,、脂肪酸,、單糖等以后,,才能進入菌細胞。一種細菌可以具有多種酶系統(tǒng),,能完成多種生化反應(yīng),。不同細菌合成的酶類及其活性不同,其代謝方式與生理特性也不同,,例如需氧菌與厭氧菌,,主要是后者缺乏一些酶系統(tǒng),即細胞色素,、細胞色素氧化酶,、過氧化氫酶和過氧化物酶,不能分解過氧化氫(H2O2)等對細菌有害的物質(zhì),,因而在有氧的環(huán)境下不能生長。大腸桿菌的突變株在丟失這些酶系統(tǒng)之后,,會由兼性厭氧菌變?yōu)閷P詤捬蹙?/p>
有些細菌的酶和其致病性有關(guān),,與多細菌含有氨基酸脫羧酶,可使氨基酸的羧基脫出,,形成胺類和CO2。組氨酸脫羧時生成胺類和CO2,,前者與細菌感染時出現(xiàn)的病理變化和毛細管擴張,、水腫有關(guān),。金黃色葡萄球菌產(chǎn)生的血漿凝固酶、致病性鏈球菌產(chǎn)生的透明質(zhì)酸酶,,可溶解組織間質(zhì)的透明質(zhì)酸,,使細菌易于擴散,,增加其侵襲力。
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