超嗜熱生物

超嗜熱生物指能在極熱的環境 （ 60 °C 以上 ） 中生活的生物 。 其生長最適溫度通常在80 ~ 110 °C ， 而2003年發現的一株古菌 “ 菌株121 ” 甚至能在和滅菌鍋相同的溫度 ， 即121 °C 下 ， 24個小時內 ， 細胞數目加倍 。 多數超嗜熱生物屬於古菌 ， 但也有一些細菌 （ 包括一些藍藻 ） 可以忍耐70到80 °C 的高溫 。 很多超嗜熱生物也可以抵抗其它極端環境 ， 如高酸度或輻射強度 。 超嗜熱生物最初於1960年代在美國懷俄明州黃石公園的熱泉中發現 。 此後 ， 又發現了50種以上 。 一些超嗜熱生物需要至少90 °C 的高溫才能夠存活 。 儘管目前還沒有發現能在122 °C 或以上正常生活的生物 ， 但它們的存在還是很有可能的 （ 菌株121在130 °C 下兩個小時仍存活 ， 但在換入103 °C 的新鮮培養基前不能繁殖 ） 。 然而 ， 大概不存在150 °C 或更高溫度下存活的生物 ， 因爲DNA和其它對生命活動很重要的分子在此溫度下會分解 。 超嗜熱生物的蛋白質需要具有很強的熱穩定性 ， 這依賴於它們在高溫中結構的穩定性 ， 從而使功能保持穩定 。 這些蛋白和在較低溫度下生活的生物的相應蛋白同源 ， 但其最強的功能卻在於能在高得多的溫度下發揮 。 超嗜熱生物的蛋白常有以下特點 ： 內部氨基酸殘基形成更多的鹽鍵 ， 有緊密摺疊的疏水核心等 。 此外 ， 一些超嗜熱生物製造很多胞內溶質 ， 如磷酸二肌醇酯 （ di - inositol phosphate ） 、 磷酸二甘油酯 （ diglycerol phosphate ） 、 甘露糖基甘油酸 （ mannosylglycerate ） 等 ， 幫助蛋白質抵抗熱降解 。 多數低溫下的同源蛋白在60 °C 就會變性 ， 所以這些熱穩的蛋白具有很高的潛在商業價值 ， 比如 ， 用於高溫下的催化反應 。 其它超嗜熱生物 ： 火葉菌屬的延胡索酸火葉菌 （ Pyrolobus fumarii ） ， 一種生活在113 °C 大西洋熱液噴口的古菌 。