918博天堂下载

pH、溶氧、温度、培养基浓度、目的产品浓度等发酵历程中的情况因子都是影响微生物生长滋生的要害因素，上述任何参数的改变都会影响到微生物的生长速率，从而体现为对微生物所特有的一种情况胁迫。微生物感知情况条件的即时变革并做出正确反应的能力对它们的生存至关重要。


 

底物、中间产品与终产品反响
 

当培养基的底物浓度抵达一定水平后，细胞的比生长速率会随该底物浓度的升高而不绝降低，体现出底物抑制作用。当同时保存两种底物时，快速利用底物会阻遏慢速利用底物的有关酶的合成，体现出剖析代谢物阻遏。

细胞内的生物合成途径往往是一系列酶促反应组成的，在获得终产品之前会爆发多种中间产品，简单体现如图1所示，底物经过酶E1的作用下先变为中间产品A，再经过一系列的其它酶的作用下形成其它的中间产品，最终获得终产品。而当终产品浓度凌驾某一水平时，会对代谢途径起到反响调理作用（包括反响抑制和反响阻遏）。通过反响抑制作用可抑制代谢途径中要害酶的活性，以减少终产品的生成。而通过阻遏作用可阻遏代谢途径中包括要害酶在内的一系列酶的生物合成，从而更彻底地抑制终产品的合成。

图1：终产品反响抑制

 

 

渗透胁迫
 

溶质的浓度对微生物的生长起着要害作用。关于大都细菌而言，高渗条件会导致质壁疏散，低渗条件会导致胞质逸出。

高渗情况中，最快速的反应是 K+流入量的增加，加入渗透调理的主要阴离子化合物是谷氨酸。有些化合物在情况中保存时，可以增进细胞在高渗情况下的生长速率，这些化合物称为渗透�；ぜ�，它们在实质上是两性离子并且类似于甘氨酸甜菜碱和脯氨酸。

低渗情况下，细胞膜的通透性会暂时提高，且细胞低渗条件下的生长会诱导爆发一些化合物并漫衍在细胞的周质空间。别的，高渗、低渗情况还会诱导细胞表达一些外膜卵白以控制物质的进出。

图2：渗透胁迫

 

 

氧胁迫
 

细胞代谢历程中，酶的催化以及自发的化学反应都会爆发对 DNA 、卵白质和细胞的脂质组分有损伤的种种形式的氧。

大大都好氧微生物可通过超氧化物歧化酶（ SOD ）和过氧化氢酶来�；て渥陨砻馐艹�氧化物和过氧化氢的损害。不进行有氧呼吸的生物体则可接纳一种奇特的黄素卵白﹣NADH 氧化酶将氧还原为水。别的，过氧化氢和超氧化物还可以诱导细胞爆发一些酶用以解除氧胁迫期间爆发的氧化损伤。

图3：超氧化物歧化酶（ SOD ）

 

 

pH 胁迫和耐酸性
 

微生物能够在广泛规模的氢离子浓度（ pH ）条件下生长，一般情况下，在人类运动规模内的大大都细菌比较喜欢生长在接近中性的 pH情况下，称作嗜中性菌。虽然嗜中性菌一般不在极端的酸性或碱性条件下生长，可是如果它们被允许经历一个 pH 逐渐改变的适应性过渡阶段，它们就能够在差别水平上经受住上述这些条件下的情况下而生存下来。

微生物应对 pH 变酸的一种步伐是爆发能够将酸性代谢物转化为中性代谢物或者将中性代谢物转化成碱性代谢物的酶。现已证明革兰氏阴性细菌生长历程中控制体内 pH 所接纳的典范机制涉及对主要质子泵以及 K+ / Na+和K+ / Na+运输通道的调理�；菇幽闪似渌�适应机制在凌驾生长规模的 pH 条件下生存下来。别的，有些微生物还可通过一种转运质子的ATP水解酶，通过外排质子的方法来建立耐酸性系统。

图4：ATP质子泵

 

 

热胁迫
 

一般情况下，微生物能在一个较为广泛的温度规模内生长，大大都细菌比较偏爱生长在20~40℃这种比较温和的温度条件下。当温度升高，凌驾适宜温度后，部分细菌会暂时提高一套热休克卵白的合成速率，这种热休克卵白是细菌在增高的温度条件下得以生长或存活所需要的，而这些卵白的表达水平提高需要相应的调理因子。

图5：热休克卵白合成

 

 

饥饿胁迫
 

营养饥饿对大大都微生物来说经常爆发，遭遇某种营养饥饿时所爆发的遗传和生理变革称为饥饿胁迫反应。饥饿胁迫反应能够使微生物在恒久饥饿的状况下存活下来，并为它们提供一种搪塞其他多种情况胁迫下的普遍交叉抗性。

在饥饿胁迫反应历程中所爆发的一些生理变革包括：从情况中搜集碳源或其他新的或具有较高亲和力的营养用于系统的表达；细胞内RNA、卵白质和脂肪酸的降解；核糖体数量的减少；细胞膜脂质身分在数量和类型上的改变；以及为�；�DNA免受损伤而爆发的染色体DNA的凝聚等。

图6：卵白质和脂肪酸的降解