我们以为的细菌能与不能

1.细菌也能分泌蛋白质

     真核细胞具有内质网、高尔基体，蛋白质翻译后的糖基化、酰基化、二硫键形成是一种普遍的修饰方式,对蛋白质的正确折叠和功能发挥具有非常重要的作用;而原核细胞没有内质网和高尔基体，其表达的蛋白质不进行翻译后修饰,但细菌表达的某些蛋白质也可以通过特殊的机制分泌到胞体之外。例如，有些病原菌在其生命活动过程中产生能释放至周围环境中的外毒素，是其代谢产物，化学组成为蛋白质。有的细菌可向环境中分泌青霉素酶，具有抗青霉素的能力。

     那么，细菌的分泌蛋白是怎样越过细胞膜而分泌到细胞外的呢?细菌分泌蛋白质的方式有2种:共转运(边翻译边转运)和翻译后转运。以共转运为例，绝大多数 分泌蛋白的N端都具有大约15~30 个以疏水氨基酸为主的N端信号序列或称信号 肽。信号肽的疏水段能形成一段 c螺旋结构。在信号序列之后的一段氨基酸残基也能形成一段a螺旋，2段c螺旋以反平行方式组成一个发夹结构,很容易进入细胞膜的脂双层结构，一旦分泌蛋白质的N端锚在膜内，后续合成的其他肽段部分将顺利通过膜。疏水性信号肽对于新生肽链跨膜及把它固定在膜上起一个拐棍作用。之后位于细胞膜外表面的信号肽酶将信号肽序列切除。当蛋白质全部翻译出来后,羧端穿过细胞膜，在细胞外折叠成蛋白质的最终构象。翻译后转运与共转运相似，只是翻译后再转运。这个过程与真核细胞中粗面内质网上的核糖体合成的蛋白质进入内质网腔进行加工的过程很相似。原核生物分泌蛋白的合成方式有2点不同于真核细胞中的合成过 程: 1)核糖体不直接与膜结合,而是通过新合成分泌蛋白多肽链结合到膜上; 2)所结合的膜不是内质网膜，合成的蛋白质穿过质膜分泌到质膜外。

2.光合细菌的是自养厌氧型

     凡能进行光合作用的细菌都是光合细菌，包括绿硫细菌、红硫细菌(过去叫做紫硫细菌)和红螺细菌(过去叫做紫色非硫细菌)等。光合细菌都是严格厌氧的，在有氧的条件下不能生存。

    光合细菌的光台作用机制与绿色植物和蓝藻完全不同。光合细菌的菌体内含有类似于绿色植物体内叶绿素那样的光合色素，这种光合色素叫作细菌叶绿素。有的光合细菌还含有大量的类胡萝卜素，从而使菌体呈现红色。

光合细菌

     绿色植物和蓝藻的光合作用是以水作为二氧化碳的还原剂，同时释放出氧，而细菌光合作用则以硫化氢等无机硫化物作为二氧化碳的还原剂，同时析出硫磺:

3.大肠杆菌能生产重组人干扰素

     事实上，通过基因工程生产重组人干扰素，一般用大肠杆菌和酵母菌作为受体细胞，最常用的是大肠杆菌。

     大肠杆菌确实不能合成糖蛋白，那么，大肠杆菌怎么生产干扰素呢?

     原来,通过基因工程生产的重组人干扰素与天然干扰素的化学结构不完全相同，天然干扰素是-种糖蛋白,通过基因工程由大肠杆菌生产的重组人干扰素是没有糖链的,氨基酸序列与天然干扰素也不完全相同，例如，天然干扰素分子中含有3个半胱氨酸，分别在第17.第31和第141位,第31和第141位的半胱氨酸之间形成的二硫键对干扰素的生物学活性非常重要。体外研究发现，第17位的半胱氨酸对干扰素的分子空间结构无明显作用,用其他的氨基酸如丝氨酸替代后,不但对其活性无影响，反而增加”了稳定性及活性。基因工程生产的重组人干扰素是将第17位的半光氨酸由丝氨酸取代后在大肠杆菌中表达的，它在体外能正确折叠形成具有高活性的重组人干扰素。

    由于大肠杆菌既没有内质网，又没有高尔基体，缺乏糖基化体系，表达的重组 人干扰素常常会在细菌体中聚集成不溶性的包涵体(inclusion body) 。所谓包涵体, 是指由于表达部位的低电势以及外源蛋白分子的特殊结构，如半胱氨酸(Cys) 含量较高、低电荷、无糖基化等,使得外源蛋白与其周围的杂蛋白、核酸等形成的不溶性聚合体。包涵体中的蛋白是没有生物活性的，需要通过后续的溶解、纯化、复性等操作，帮助变性的包涵体蛋白折叠成有生物活性的蛋白。用基因工程的方法在大肠杆菌细胞内获得的干扰素就是以包涵体的形式存在的，因此,工程菌经发酵后可收集到大量菌体，将菌体破裂,用先进的生物工程手段将干扰素蛋白分离、纯化、复性，即得到高纯度、高生物活性的重组人干扰素。

4.细菌也可以有氧呼吸

     根据细胞呼吸类型，细菌分为好氧细菌和厌氧细菌两类，后者又分为转性厌氧菌和兼性厌氧菌。

     好氧细菌，又称吸氧菌。有完整的呼吸链、含超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶、必须在有氧环境下生活的细菌。在有氧环境中生长繁殖，氧化有机物或无机物的产能代谢过程，以分子氧为最终电子受体，进行有氧呼吸。

蓝细菌

    厌氧菌分为两类，其中一类是必须在无氧条件下才能生长，称专性厌氧菌，如甲烷菌和破伤风杆菌等；另一类是在有氧环境中生活得更好，在无氧条件下也能生活，称兼性厌氧菌，如大肠杆菌、和产气肠杆菌、甘度反硝化细菌等。