有沒有兼性好氧微生物

朱曉林

(北京市潞河中學(xué) 101149)

1 問題的提出

在高中生物學(xué)教學(xué)過程中，有不少師生會提出這樣的問題： 有沒有兼性好氧性微生物？要解答這個問題，首先來看一個實(shí)驗(yàn)： 科學(xué)家在巰膠質(zhì)(巰基乙酸鹽，可以從空氣中吸收氧氣)肉湯培養(yǎng)基中分別接種各種微生物，然后用染料刃天青染色，有微生物的部位就會出現(xiàn)紅色[1]。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，紅色在試管培養(yǎng)基中集中的部位可分為5種情況： ①集中在培養(yǎng)基頂部即氧氣充足的部位，此為好氧菌；②集中在培養(yǎng)基頂部的略下方處(較低的氧分壓)，此為微好氧菌；③在整個培養(yǎng)基中都有分布，但分布密度自上而下逐漸降低，此為兼性厭氧菌；④在整個培養(yǎng)基中都有分布，此為耐氧菌；⑤集中在試管底部，此為厭氧菌。

2 微生物與氧氣的關(guān)系

3 根據(jù)微生物對氧氣的需求情況分類

根據(jù)微生物與氧的關(guān)系，可粗分成好氧微生物和厭氧微生物兩大類[3]，前者能利用氧氣并能夠解除其毒害作用，后者不能利用氧氣。好氧微生物包括： ①專性好氧菌。絕大多數(shù)真菌和多數(shù)細(xì)菌都屬于這一類，如醋酸桿菌、固氮菌、白喉?xiàng)U菌等。專性好氧菌缺少氧氣便不能生長，必須在高濃度分子氧的條件下才能生長。②微好氧菌。如霍亂弧菌、胎兒彎曲桿菌等。它們在好氣和絕對厭氣條件下均不能生長，只能在較低的氧分壓條件下才能生長。它們通過呼吸鏈并以氧為最終氫受體而獲得能量。③兼性厭氧菌。如大腸桿菌、酵母菌等。它們具有有氧呼吸和無氧呼吸兩套酶系統(tǒng)，并且可以以丙酮酸為樞紐相互轉(zhuǎn)換。這就保證了此類生物既可以在有氧條件下生活，又可以在無氧條件下生活。但有氧條件下比無氧條件下生長得更好。厭氧微生物包括： ①專性厭氧菌。如破傷風(fēng)桿菌、甲烷桿菌等。它們只能在無氧環(huán)境中生長。②耐氧菌。如乳酸菌。耐氧菌是可以在氧氣存在條件下進(jìn)行厭氧生活的厭氧菌，不具有呼吸鏈，只依靠無氧呼吸獲得能量，細(xì)胞內(nèi)存在超氧化物歧化酶，但缺乏過氧化氫酶。所以，生長不需要氧，但分子氧對它們也無毒害。

4 是否有兼性好氧微生物

在中外教材中，對微生物與氧氣關(guān)系進(jìn)行的分類中，其中一類都以兼性厭氧菌命名。盡管有文獻(xiàn)表示兼性厭氧菌有時也稱兼性好氧菌[3]，說明兩者指的是同一類微生物，但其他文獻(xiàn)幾乎不使用兼性好氧菌這一名稱。分析原因可能是： 兼性厭氧微生物盡管可以在有氧和無氧兩種條件下生活，但只要有氧氣存在，它們就只能進(jìn)行有氧呼吸，不能進(jìn)行無氧呼吸，或者說優(yōu)先進(jìn)行有氧呼吸。另外，從生物對環(huán)境適應(yīng)的角度看，有氧呼吸比無氧呼吸產(chǎn)生更多的能量，更有利于此類微生物的生長和繁殖。所以，稱之為兼性厭氧實(shí)際上是說這類生物“有氧呼吸為主，兼著無氧呼吸”的意思，即兼嫌氣菌。