[興倫智能課堂] 微生物的生長

第二節環境條件

微生物只能在特定的溫度範圍內生長。溫度對微生物生長速率的影響，與溫度對酶反應速率的影響相似。

最低生長溫度微生物可以生長的最低溫度。此時微生物代謝活動低，生長非常緩慢。低於這個溫度時，由於酶變得不活躍，所以微生物停止生長。

最適生長溫度微生物生長率最高的溫度。大多數微生物的最適生長溫度在 25℃ 至 45℃ 之間。

最高生長溫度微生物可以生長的最高溫度。高於這個溫度時，微生物因酶變性而死亡。

不同溫度範圍的環境：

嚴寒環境（低於 20℃），如深海、北極圈和南極圈。
中等溫度環境（20℃ — 45℃)。
炎熱環境（45℃ — 70℃），如堆肥和溫泉。
極端炎熱環境（70℃ — 90℃），如火山附近的溫泉。

微生物只能在特定的溫度範圍內生長

微生物只能在特定的酸鹼度（pH 值）範圍內生長。pH 值對微生物生長速率的影響，與 pH 值對酶反應速率的影響相似。

中性環境 (pH 值在 6 至 8 之間)，大多數細菌能夠在此範圍內生存，通常在 pH 值為 7 時，微生物生長的速率最快。
酸性環境 (pH 值低於 6)，大多數細菌無法在酸性環境中生存，因此人們能利用醃漬如醋來保存食物；人體胃部 pH 值在 1.5 至 2.0 之間，可殺死大部分細菌；人體陰道環境也是呈酸性，能防止陰道受細菌感染。
少數細菌可在酸性環境中生存，例如導致胃潰瘍的幽門螺旋菌。真菌也可在酸性環境中生存，如霉菌可在橙和檸檬等酸性水果中生長。
鹼性環境 (pH 值高於 8)，引起霍亂的腐化細菌可在鹼性環境中生存。

微生物只能在特定的 pH 值範圍內生長

根據對氧的需求，微生物可分為三類：

專性需氧生物只能在有氧的環境中生存，在缺氧的情況下會死亡。大部分真菌、細菌和原生動物都是專性需氧生物。

兼性厭氧生物能在有氧或缺氧的環境中生存。酵母和大腸桿菌都是兼性厭氧生物的例子。

專性厭氧生物只能在缺氧的環境中生存，在有氧的情況下或會死亡。肉毒桿菌和一些生存在泥土深處或海底的微生物都屬於專性厭氧生物。

試通過點擊旁邊虛擬實驗的按鈕，給密室中的生物增加氧氣，或抽空氧氣，觀察各生物的反應，回答下列問題：
當密室與空氣連接，氧氣進入密室，導致死亡。而若抽空密室中的氧氣，則會導致死亡。在這個虛擬實驗中，不能被殺死。專性需氧生物、兼性厭氧生物和專性厭氧生物能同時在一個密室中存活嗎？。

你能殺死密閉容器中的所有生物嗎？

與其他生物一樣，微生物需要水來維持生命。水份供應指環境的水份量，以及水中溶質（例如溶解於水中的鹽）的濃度。

低滲環境環境中的水勢高於微生物細胞的水勢時，水會通過滲透作用進入細胞。

一些缺乏細胞壁的微生物會因而爆裂；
一些擁有細胞壁的微生物能避免因吸水過多而爆裂；
一些微生物如草履蟲有收縮泡，可以移除細胞質中過量的水。

高滲環境環境中的水勢低於微生物細胞的水勢時，水會通過滲透作用離開細胞。
微生物會因脫水而死亡，或進入休眠狀態。因此，人們藉助糖或鹽的濃縮溶液來保存食物。
有一些微生物可以在高滲環境中生存，如副溶血性弧菌能在高濃度的鹽溶液海水中生長，金黃葡萄球菌能在高濃度糖溶液糖漿中生長，而曲霉屬真菌則能在非常乾燥的環境如穀物和乾果中生存。

矽藻擁有細胞壁，防止吸水過多爆裂