115年:營養食安(1)
有關絕對厭氧菌（obligate anaerobes）之敘述，下列何者錯誤？
A氧氣對此類細菌有毒害
B啤酒酵母菌為絕對厭氧菌
C梭菌屬（ Clostridium spp.）為厭氧菌
D可由發酵途徑生產能量
詳細解析
本題觀念：
本題考查微生物學中關於細菌對氧氣需求的分類，特別是**絕對厭氧菌（Obligate anaerobes）**的特性、能量代謝方式及其代表菌種。
選項分析
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A. 氧氣對此類細菌有毒害（正確）
- 分析：絕對厭氧菌缺乏處理活性氧物質（Reactive Oxygen Species, ROS）的酵素，如過氧化氫酶（Catalase）、**超氧化物歧化酶（Superoxide dismutase, SOD）**或過氧化物酶（Peroxidase）。因此，當暴露於氧氣中時，氧氣會轉化為對細胞具毒性的超氧自由基（Superoxide radicals）或過氧化氫，導致細菌死亡。
- 結論：敘述正確。
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B. 啤酒酵母菌為絕對厭氧菌（錯誤）
- 分析：啤酒酵母菌（Saccharomyces cerevisiae）屬於兼性厭氧菌（Facultative anaerobe）。
- 理由：兼性厭氧菌在有氧環境下會優先進行有氧呼吸（產生較多 ATP），而在無氧環境下則轉換為發酵作用（如酒精發酵）。它並不害怕氧氣，反而能利用氧氣生長得更好。
- 結論：此敘述錯誤，為本題答案。
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C. 梭菌屬（ Clostridium spp.）為厭氧菌（正確）
- 分析：梭菌屬（Clostridium）是醫學上最重要的絕對厭氧、革蘭氏陽性、產孢桿菌屬。
- 代表菌種：包括破傷風桿菌（C. tetani）、肉毒桿菌（C. botulinum）、產氣莢膜桿菌（C. perfringens）和困難梭菌（C. difficile，現更名為 Clostridioides difficile）。它們通常需要在無氧環境下才能繁殖並產生毒素。
- 結論：敘述正確。
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D. 可由發酵途徑生產能量（正確）
- 分析：絕對厭氧菌無法使用氧氣作為電子傳遞鏈的最終電子接受者。它們主要依賴**發酵作用（Fermentation）或無氧呼吸（Anaerobic respiration，利用硝酸鹽、硫酸鹽等作為電子接受者）**來產生 ATP。發酵是其常見的獲能途徑之一。
- 結論：敘述正確。
答案解析
本題要求選出錯誤的敘述。 選項 (B) 將啤酒酵母菌歸類為絕對厭氧菌是錯誤的。啤酒酵母菌是典型的兼性厭氧菌，它既能在有氧環境下進行呼吸作用，也能在缺氧環境下進行發酵作用，並非「絕對」需要無氧環境，氧氣對其亦無毒害。
核心知識點
- 氧氣需求分類：
- 絕對厭氧菌（Obligate Anaerobe）：氧氣有毒，缺乏 SOD/Catalase。例：Clostridium spp., Bacteroides spp.。
- 兼性厭氧菌（Facultative Anaerobe）：有氧長得好（有氧呼吸），無氧也能活（發酵）。例：Saccharomyces cerevisiae（酵母菌）、E. coli（大腸桿菌）、Staphylococcus（葡萄球菌）。
- 絕對好氧菌（Obligate Aerobe）：必須有氧。例：Mycobacterium tuberculosis（結核桿菌）、Pseudomonas aeruginosa（綠膿桿菌）。
- 微需氧菌（Microaerophile）：需低濃度氧。例：Helicobacter pylori（幽門螺旋桿菌）。
- 梭菌屬（Clostridium）：
- 特性：G(+) Rod, 產孢子（Spore-forming）, 絕對厭氧。
- 致病機制：多產外毒素（Exotoxin）。