超嗜熱古生菌是古生菌界中能在100℃以上的溫度環境中生活的嗜熱微生物。嗜熱古生菌是指能在高溫環境下旺盛生長、繁殖的一類細菌。超嗜熱古生菌的最適生長溫度約為80℃，80℃以下即失活。所以極端嗜熱菌主要生活在熱泉、堆肥、火山口、深海火山噴口附近或其周圍區域等高溫環境中，且其生存的最適溫度都較高。
基本介紹
- 中文名：超嗜熱古生菌
- 外文名：super thermophilic archaea
- 分布：熱泉、堆肥、火山口等
- 細胞膜特性：隨溫度的升高而發生變化
- 嗜熱酶：耐熱
- 特點：能在100℃以上的溫度環境中生活
簡介,細胞膜的耐熱機制,嗜熱酶的耐熱機制,遺傳物質的熱穩定性,
簡介
超嗜熱古生菌分布在地熱區熾熱的土壤或含有元素硫、硫化物的熱的水域中。由於生物氧化作用，富硫的、熱的水體及其周圍環境往往呈現酸性，pH值為5左右，有的可低於1。但是，主要的超嗜熱古生菌多棲息在弱酸性的高熱地區。絕大多數的超嗜熱古生菌專性厭氧，以硫作為電子受體，進行化能有機營養或化能無機營養的厭氧呼吸產能代謝。超嗜熱古生菌是古生菌界中能在100℃以上的溫度環境中生活的嗜熱微生物。嗜熱古生菌是指能在高溫環境下旺盛生長、繁殖的一類細菌。超嗜熱古生菌的最適生長溫度約為80℃，80℃以下即失活。所以極端嗜熱菌主要生活在熱泉、堆肥、火山口、深海火山噴口附近或其周圍區域等高溫環境中，且其生存的最適溫度都較高。這種溫度範圍不僅對高等動植物是致死溫度，就是對耐熱的真細菌來說，也是不能存活的溫度。
細胞膜的耐熱機制
超嗜熱古生菌的細胞膜隨溫度的升高而發生變化，使其適應高溫的環境：膜上原本主要有類異戊烯二脂組成並以醚鍵連線甘油的雙層類脂發生結構重排，使膜成為兩面都是親水基的單層脂，避免了雙層膜在高溫下變性分開，並且保持了完整的疏水內層結構；膜中還存在環己烷型脂肪酸，在高溫下這種脂肪酸鏈的環化能促使二醚磷脂向四醚磷脂轉變，鞏固膜的穩定性，使其耐受高溫；不飽和脂肪酸的含量降低，長鏈飽和脂肪酸和分支脂肪酸的含量升高，形成更多的疏水鍵，增加了膜的穩定性，提高機體抗熱能力。此外，細胞膜中糖脂含量增加也有利於提高細菌的抗熱能力形成更多的疏水鍵，從而進一步增加膜的穩定性。
嗜熱酶的耐熱機制
在80℃以上環境中能發揮功能的酶稱為嗜熱酶。嗜熱酶對不可逆的變性有抗性，並且在高溫下（60~120℃）具有最佳活性。嗜熱酶在高溫環境中由以下機制保持其穩定性：
動態平衡學說是最初的解釋其機制的學說。有人認為嗜熱菌的許多酶在高溫下分解—再合成循環進行得非常迅速，只要酶在這段很短的循環過程中有活性，細胞內的這種酶活性就能保持一定水平，這就是動態平衡學說。
其他促進酶穩定性的因素包括化學修飾、多聚物吸附及酶分子內的交聯也可提高蛋白的熱穩定性。嗜熱蛋白酶離子結合位點上所結合的金屬離子（如Cu、Mg、Zn等）可能起到類似於二硫鍵那樣的橋連作用，促進其溫度性的提高。
