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細菌的小運動

發布時間: 2022-11-23

鳥在飛,蟲在爬,魚兒水中游,人類在奔跑,那么在微生物世界的運動又是什么樣的呢?殊不知,微生物世界中有的“小朋友”也在進化過程中獲得了相應的運動能力,而且他們的運動能力也是非常強大的!許多細菌每秒鐘前行數十微米,逗點弧菌是自然界中運動速度最快的一種細菌,它每秒鐘可向前游動100微米,相當于細菌自身體長的50倍,而一個人類運動員每秒鐘最快只能向前跑約5倍體長的距離,即使獵豹的這個數字也只能達到25倍,從這個意義上講,細菌算是世界上“跑”得最快的生物。



微生物的運動器官——鞭毛



大多數細菌運動都是依靠鞭毛進行的,鞭毛是附著在菌體上的細長而彎曲的絲狀蛋白物質,有的細菌僅有1-2根,有的可達數百根。根據鞭毛的生長部位不同,可分為周生鞭毛、側生鞭毛和端生鞭毛。細菌鞭毛是一種巨型蛋白復合物,它的基體部分鑲嵌在細胞膜和細胞壁之間,由一系列蛋白質圓環疊落而成。其中最下面的幾個環互相咬合在一起,在細胞膜上轉動。有些學者稱鞭毛的功能相當于船的螺漿,在水中可以高速旋轉從而推動菌體前行,因此水體環境才是鞭毛細菌自由馳騁的天地。有趣的是,鞭毛主要生長在弧形和桿狀的細菌身上,而球形的細菌幾乎都沒有鞭毛,這大概是由于它們肥胖的體形本身就不太適合運動,大自然干脆就不再讓它浪費能量去生成什么鞭毛。

不同細菌的鞭毛數量和排列也有差異,有的細菌滿身都是鞭毛,有的細菌只有一根或一束鞭毛。在細菌的一生中,也并不是每個年齡階段都有鞭毛,只有那些處于壯年的細菌才有鞭毛,隨著生活環境的逐漸惡化,細菌會失去鞭毛,成為老態龍鐘不能游動的細菌。



生化鑒定工具——鞭毛



細菌是否具有鞭毛也成為了一種分類鑒定的手段,但是鞭毛非常細,僅有20納米左右,使用普通的顯微鏡很難觀察,只能通過特殊的染色使之加粗或者在電子顯微鏡下觀察,這樣就給實驗室帶來了一些困難。不過沒關系,我們有一種更加簡便的方法——使用半固體動力培養基!



半固體動力培養基



鞭毛在水體環境中運動能力是最強的,但是又不太容易觀察,所以我們可以借助半固體動力培養基。半固體動力培養基是一種瓊脂含量為0.3%-0.7%的非選擇性培養基。當細菌具有運動能力時會在培養基中沿著穿刺線擴散生長,而沒有動力的細菌則僅沿穿刺線生長。這樣我們就可以借助他的生長線路來判斷他是否具有運動能力啦!



動力實驗注意事項



1.?新鮮活化菌株更利于動力的觀察;

2.?接種針盡量直;

3.?用接種針沿半固體動力培養基中心快速向下穿刺;

4.?穿刺不要接觸試管或安瓿瓶底部,應保留一定距離;

5.?為了更好觀察,可在培養基中添加0.1%的TTC。



動力實驗結果展示


細菌的小運動

圖1?不同動力陽性菌株實驗現象




細菌的小運動



圖2?不同動力陰性菌株實驗現象





參考文獻

1、謝小軍.?細菌的運動.?來源于《知識就是力量》

2、GB 4789.28-2013 《食品微生物學檢驗 培養基和試劑的質量要求》


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