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第三章_古菌
古菌的分类
按照古菌的生活习性和生理特点，古菌主要有五大类 型：产甲烷菌、极端嗜热菌、极端嗜酸菌、极端嗜盐 菌、极端嗜碱菌。
①产甲烷菌 产甲烷菌与其他微生物（水解菌、产酸菌）协同
作用，能使有机物甲烷化，产生具有经严格厌氧菌，细胞内不含过氧化 氢酶及过氧化物酶，氧对它们有毒害作用。 2、甲烷菌通过甲烷发酵或乙酸盐呼吸来获取生 命活动所需的能量，乙酸能够刺激其生长。 3、某些氨基酸、酵母膏和酪素水解物等可作为 生长因子。 4、所有产甲烷菌都能利用NH4＋作为氮源，少数 产甲烷菌可以固定分子态氮。 5、所有产甲烷菌都需要金属镍作为产甲烷辅酶 F430成分（镍四吡咯）。除镍以外，铁和钴也是 产甲烷菌所需要的重要微量元素。
古菌
过去，由于研究手段技术原因，对古菌的了解 很少，一直将它列入细菌范畴内。从1977年 起，人们改进了研究方法， Carl Woese和 George Fox发现这类菌在细胞结构、化学组 成及生存环境条件等方面的特殊性，所以将它 从细菌中划分出来，称为古细菌（而细菌则称 为真细菌），或称古菌。现在已将它与细菌、 真核生物并列。
产甲烷菌形态多样
②极端嗜热菌
极端嗜热菌能生长在90℃以上的高温环境。大多数是 硫代谢菌。 特征： 1. 极端嗜热 80℃以上（100 ℃以上） 2. 代谢元素硫 H2S 、S0 → H2SO4 3. 营养类型多样：化能有机营养、化能无机营养 4. 菌体形态多样：杆状、球状、裂片球状、圆盘状、 圆盘带有附属丝、不规则状等
嗜酸硫杆菌的煎蛋形菌落
④极端嗜盐菌
特征： 1. 大多专性好氧 2. 化能有机营养 3. 生长需要高浓度的盐（甚至接近饱和） 4. 菌体形态多样，菌落橙红色（类胡萝卜素） 5. 细胞膜上存在菌紫膜质，光合磷酸化作用
水处理生物学 第3章 古菌
田小光等研究了化学还原法和SRB 吸附相结合的工艺
处理电镀厂的含铬（VI）废水。中试研究结果表明 处理 含Cr（VI）30~ 40 mg /L 的废水时,Cr (VI)去除率可达 99 .67 % ~99 .97 %。
闪烁古生球菌A. fulgidus
分布于深海海底、热泉和地层深部储油 层。化能自养，单极多生鞭毛，并产少 量甲烷。
初古菌门(Korarchaeota) 纳古菌(Nanoarchaeum equitans)
广古菌门(Euryarchaeota)
包含了古菌中的大多数种类，包括了经 常能在动物肠道中发现的产甲烷菌、在 极高盐浓度下生活的盐杆菌、一些超嗜 热的好氧和厌氧菌，也有海洋类群。在 16S rRNA系统发育树上，它们组成一个 单系群。
1、产甲烷古菌
产甲烷菌是一群迄今 为止所知的最严格厌氧 的、能形成甲烷的化能 自养或化能异养的古菌群。 产甲烷细菌是都能产生甲烷的一大类群，
因此包括了球形、杆形、螺旋形、长丝 状等不同形态。
嗜热自养甲烷杆菌
Methanobacterium thermoautotrophicum
0.2 - 1.0 mm x 1.2 - 120 mm Optimum temperature ranges from 35 - 70oC Cells stain Gram negative
亨氏甲烷螺菌
Methanospirillum hungatei
甲烷短杆菌属
Methanobrevibacter spp.
大部分的甲烷短杆菌生长于反刍动物、 人类和其它动物的肠道中, 或是腐朽的植 物, 以及缺氧的废水烂泥中。
M. smithii是唯一一种生长在人类肠道的
处理电镀厂的含铬（VI）废水。中试研究结果表明 处理 含Cr（VI）30~ 40 mg /L 的废水时,Cr (VI)去除率可达 99 .67 % ~99 .97 %。
闪烁古生球菌A. fulgidus
分布于深海海底、热泉和地层深部储油 层。化能自养，单极多生鞭毛，并产少 量甲烷。
初古菌门(Korarchaeota) 纳古菌(Nanoarchaeum equitans)
广古菌门(Euryarchaeota)
包含了古菌中的大多数种类，包括了经 常能在动物肠道中发现的产甲烷菌、在 极高盐浓度下生活的盐杆菌、一些超嗜 热的好氧和厌氧菌，也有海洋类群。在 16S rRNA系统发育树上，它们组成一个 单系群。
1、产甲烷古菌
产甲烷菌是一群迄今 为止所知的最严格厌氧 的、能形成甲烷的化能 自养或化能异养的古菌群。 产甲烷细菌是都能产生甲烷的一大类群，
因此包括了球形、杆形、螺旋形、长丝 状等不同形态。
嗜热自养甲烷杆菌
Methanobacterium thermoautotrophicum
0.2 - 1.0 mm x 1.2 - 120 mm Optimum temperature ranges from 35 - 70oC Cells stain Gram negative
亨氏甲烷螺菌
Methanospirillum hungatei
甲烷短杆菌属
Methanobrevibacter spp.
大部分的甲烷短杆菌生长于反刍动物、 人类和其它动物的肠道中, 或是腐朽的植 物, 以及缺氧的废水烂泥中。
M. smithii是唯一一种生长在人类肠道的
环境微生物学2-1古菌
5、六界系统： 沃斯（ C.R.Woese ）认为，把原核生物界分成两界，即古
细菌界和真细菌界。古细菌生活在一些极端环境中，真细 菌界的细菌为常见细菌和蓝绿藻。 我国王大耜教授提出六界：病毒界、原核生物界、真核原 生生物界、真菌界、动物界和植物界。
综合微生物的细胞结构、化学组成，尤其对
DNA、RNA及它们特殊的生活环境进行了深入细
温度/℃ 最低 最适 82 105
革
pH 兰 氏
最高
染
色
110 嗜酸
与O2 电子 营养源 关系 受体
厌氧 S0
S0 、H2
细胞壁
70 70～80 80
G-
2～3
好氧 O2
糖、
脂蛋白
谷氨酸、 多糖
热变形菌属
70
（Thermoproteus）
97 2.5～ 6.5
厌氧 Fe2+ S0
葡萄糖、 糖蛋白 氨基酸、 乙醇、
（五）繁殖方式与繁殖速率
古菌繁殖方式有二分裂、芽殖。其繁殖速率较慢， 进化速率也比细菌慢。
6
2017/12/28
（六）生活习性
大多数古菌生活在极端环境的湖泊、海洋水中，它们的生活 环境具有下述特点 ： 盐分高 极酸 绝对厌氧的环境 极热 极冷 在南极，它们的量占南极海岸表面水域原核生物总量的34%以上。 古菌的代谢途径特殊，有的古菌有热稳定性酶和其他特殊酶。 产甲烷菌生长在富含有机物的厌氧环境中，如沼泽、温泉、淡水、 海水沉积物、在反刍动物瘤胃和肠道中，粪便、污水处理厂剩余污泥 的厌氧消化罐、有机固体废弃物厌氧堆肥或填埋中。
系统发育进化树 （Phylogenetic trees）
进化树可以是有根的(rooted)，也可以是无根的（ unrooted），分为“有根树”和“无根树”两类。
细菌界和真细菌界。古细菌生活在一些极端环境中，真细 菌界的细菌为常见细菌和蓝绿藻。 我国王大耜教授提出六界：病毒界、原核生物界、真核原 生生物界、真菌界、动物界和植物界。
综合微生物的细胞结构、化学组成，尤其对
DNA、RNA及它们特殊的生活环境进行了深入细
温度/℃ 最低 最适 82 105
革
pH 兰 氏
最高
染
色
110 嗜酸
与O2 电子 营养源 关系 受体
厌氧 S0
S0 、H2
细胞壁
70 70～80 80
G-
2～3
好氧 O2
糖、
脂蛋白
谷氨酸、 多糖
热变形菌属
70
（Thermoproteus）
97 2.5～ 6.5
厌氧 Fe2+ S0
葡萄糖、 糖蛋白 氨基酸、 乙醇、
（五）繁殖方式与繁殖速率
古菌繁殖方式有二分裂、芽殖。其繁殖速率较慢， 进化速率也比细菌慢。
6
2017/12/28
（六）生活习性
大多数古菌生活在极端环境的湖泊、海洋水中，它们的生活 环境具有下述特点 ： 盐分高 极酸 绝对厌氧的环境 极热 极冷 在南极，它们的量占南极海岸表面水域原核生物总量的34%以上。 古菌的代谢途径特殊，有的古菌有热稳定性酶和其他特殊酶。 产甲烷菌生长在富含有机物的厌氧环境中，如沼泽、温泉、淡水、 海水沉积物、在反刍动物瘤胃和肠道中，粪便、污水处理厂剩余污泥 的厌氧消化罐、有机固体废弃物厌氧堆肥或填埋中。
系统发育进化树 （Phylogenetic trees）
进化树可以是有根的(rooted)，也可以是无根的（ unrooted），分为“有根树”和“无根树”两类。
古菌优质课件专业知识讲座
细菌是水与废水处理中最重要的微生物类群
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其他形状的细菌
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革兰氏染色法（Gram，G染色法）
紫色：G阳性（G+） 红色：G阴性（G --） 染色结果与细胞壁结构有关
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2.1.2 细菌细胞的结构
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一般构造：
特殊构造：
细胞壁 细胞膜 细胞质 核区 内含物
结构：流动镶嵌模型
组分：蛋白质（50%-70%）、脂类（20%-30%）、少量糖类
功能： 选择性吸收养料、转运废物等物质交换作用； 维持细胞正常的渗透压； 呼吸作用的场所，电子传递和磷酸化作用； 排出水溶性胞外酶，实现大分子的胞外水解； 生物合成作用，细胞壁和荚膜的合成场所； 鞭毛的着生和生长点。
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3.1 古菌的特点与分类
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其他形状的细菌
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革兰氏染色法（Gram，G染色法）
紫色：G阳性（G+） 红色：G阴性（G --） 染色结果与细胞壁结构有关
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2.1.2 细菌细胞的结构
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一般构造：
特殊构造：
细胞壁 细胞膜 细胞质 核区 内含物
结构：流动镶嵌模型
组分：蛋白质（50%-70%）、脂类（20%-30%）、少量糖类
功能： 选择性吸收养料、转运废物等物质交换作用； 维持细胞正常的渗透压； 呼吸作用的场所，电子传递和磷酸化作用； 排出水溶性胞外酶，实现大分子的胞外水解； 生物合成作用，细胞壁和荚膜的合成场所； 鞭毛的着生和生长点。
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3.1 古菌的特点与分类
第2章第二节古菌
四 放线菌的作用
利 产生抗生素、生产 酶制剂、提取维生素、 固氮作用 害 动植物病害
结核杆菌 麻风杆菌 疮痂病
放线菌的形态构造
(一)形态构造
❖ 1、营养（基内）菌丝：潜入固体培养基内汲 取营养。有无色的，有产色素的。色素有水 溶性的和脂溶性的。
❖ 2、气生菌丝：由营养菌丝长出培养基外， 伸向空间的菌丝为气生菌丝。
特征
•有细胞壁(对抑制细胞壁的青 霉素和溶菌酶敏感 •二等分裂 •有不够完整的产能代谢途径， 利用谷氨酸产能而不能利用葡 萄糖
三 衣原体(Chlamydia)
❖ 是一类在真核细胞内营专性 能量寄生的小型革兰氏阴性 原核生物
❖ 生活史
能量寄生物
萤光抗体染色，黄绿色为衣原体
感染 衣原体 寄主细胞 小细胞(壁厚)
❖ 3、孢子丝：生长发育到一定阶段，在气生 菌丝的上部分分化出可形成分生孢子的孢子 丝。
1 基内菌丝 2 气生菌丝 3 孢子丝
吸收营养
气生菌丝及孢子丝
❖ 功能：繁殖 ❖ 直、钩状、螺旋状
(圈数、方向)、轮生、 螺旋数目、疏密程度、 旋转方向等等
(二)放线菌的繁殖
❖ 通过分生孢子或胞囊孢子繁殖的，也可以一 段营养菌丝繁殖。
❖ (二)嗜热嗜酸菌Thermophilus and acidophilic bacteria
❖ 包括古生硫酸还原菌和极端嗜热古菌。最适生长 温度在70—105℃之间。
❖ (三)极端嗜盐菌Extreme halophilic bacteria
❖ 他们对NaCl有特殊的适应性和需要性。
❖ 有些菌株在低氧压条件下，在细胞膜上形成由视黄 醛构成的一种特殊紫色素蛋白——菌紫质。菌紫质 可做光感受器，可利用光合成ATP。菌紫质参与形 成能量转换系统——紫膜。紫膜为细胞质膜的一部 分，可成为生物芯片，用于制作生物计算机的材料。
利 产生抗生素、生产 酶制剂、提取维生素、 固氮作用 害 动植物病害
结核杆菌 麻风杆菌 疮痂病
放线菌的形态构造
(一)形态构造
❖ 1、营养（基内）菌丝：潜入固体培养基内汲 取营养。有无色的，有产色素的。色素有水 溶性的和脂溶性的。
❖ 2、气生菌丝：由营养菌丝长出培养基外， 伸向空间的菌丝为气生菌丝。
特征
•有细胞壁(对抑制细胞壁的青 霉素和溶菌酶敏感 •二等分裂 •有不够完整的产能代谢途径， 利用谷氨酸产能而不能利用葡 萄糖
三 衣原体(Chlamydia)
❖ 是一类在真核细胞内营专性 能量寄生的小型革兰氏阴性 原核生物
❖ 生活史
能量寄生物
萤光抗体染色，黄绿色为衣原体
感染 衣原体 寄主细胞 小细胞(壁厚)
❖ 3、孢子丝：生长发育到一定阶段，在气生 菌丝的上部分分化出可形成分生孢子的孢子 丝。
1 基内菌丝 2 气生菌丝 3 孢子丝
吸收营养
气生菌丝及孢子丝
❖ 功能：繁殖 ❖ 直、钩状、螺旋状
(圈数、方向)、轮生、 螺旋数目、疏密程度、 旋转方向等等
(二)放线菌的繁殖
❖ 通过分生孢子或胞囊孢子繁殖的，也可以一 段营养菌丝繁殖。
❖ (二)嗜热嗜酸菌Thermophilus and acidophilic bacteria
❖ 包括古生硫酸还原菌和极端嗜热古菌。最适生长 温度在70—105℃之间。
❖ (三)极端嗜盐菌Extreme halophilic bacteria
❖ 他们对NaCl有特殊的适应性和需要性。
❖ 有些菌株在低氧压条件下，在细胞膜上形成由视黄 醛构成的一种特殊紫色素蛋白——菌紫质。菌紫质 可做光感受器，可利用光合成ATP。菌紫质参与形 成能量转换系统——紫膜。紫膜为细胞质膜的一部 分，可成为生物芯片，用于制作生物计算机的材料。
第8节 古菌
热网菌——海洋火山极端嗜热菌中最令人感兴趣的古细菌之一 ，生长最适温度为105℃，超过了水的沸点，82℃开始生长，可 高达110℃。细胞为圆盘状或不规则盘状。热网菌为严格厌氧性 ，在中性条件下利用H2进行化能无机营养生长，以S作电子受体 。
20
16
极端嗜盐菌
在盐湖和晒盐场等高盐环境中普遍存在，在用晒制 粗盐腌制的食品中也常见。
极端嗜盐菌最少需要1.5mol/L(约9%)NaCl才能生长， 大多数种类最适生长的盐浓度为2-4mol/L(12%-25%)，所 有种类均能在5.5mol/L NaCl的饱和浓度下生长。
极端嗜盐古细菌的细胞呈杆状或球状，其主要特点 是细胞膜上存在着细菌视紫红质，它具有利用光能驱动 质子泵的作用，故极端嗜盐细菌可利用质子梯度所产生 的能量合成ATP。
• 化能无机营养型的菌以H2作能源。有的菌以H2作电子供体时可 以进行好氧生长。化能无机营养方式还包括：氧化H2或Fe2+，同 时还原NO3-，产生NO2-，最后形成N2或NH4+。
19
硫化叶菌——第一个分离鉴定的极端嗜热古细菌(Brock等， 1970)，生长在富硫的酸热泉中，温度达90℃以上，pH1-1.5。通 常为球状，但有的种具有垂叶。进行有氧代谢时将H2S或S氧化 成H2SO4，固定CO2作碳源。
嗜热变形杆菌
嗜热喜酸枝原体类菌 直径.02---5微米 分离自热泉
Pyrodictium occultum 最适生长温度105
菌体埋藏于糖蛋白中
三、细胞结构
在细胞的结构与功能上，古生菌既有类似真细菌之处， 也有类似真核生物之处，还具有一些自己独特的特点。
（一）细胞壁 具有与真细菌类似功能的细胞壁； 细胞壁的结构和化学成分均差别甚大；
20
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极端嗜盐菌
在盐湖和晒盐场等高盐环境中普遍存在，在用晒制 粗盐腌制的食品中也常见。
极端嗜盐菌最少需要1.5mol/L(约9%)NaCl才能生长， 大多数种类最适生长的盐浓度为2-4mol/L(12%-25%)，所 有种类均能在5.5mol/L NaCl的饱和浓度下生长。
极端嗜盐古细菌的细胞呈杆状或球状，其主要特点 是细胞膜上存在着细菌视紫红质，它具有利用光能驱动 质子泵的作用，故极端嗜盐细菌可利用质子梯度所产生 的能量合成ATP。
• 化能无机营养型的菌以H2作能源。有的菌以H2作电子供体时可 以进行好氧生长。化能无机营养方式还包括：氧化H2或Fe2+，同 时还原NO3-，产生NO2-，最后形成N2或NH4+。
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硫化叶菌——第一个分离鉴定的极端嗜热古细菌(Brock等， 1970)，生长在富硫的酸热泉中，温度达90℃以上，pH1-1.5。通 常为球状，但有的种具有垂叶。进行有氧代谢时将H2S或S氧化 成H2SO4，固定CO2作碳源。
嗜热变形杆菌
嗜热喜酸枝原体类菌 直径.02---5微米 分离自热泉
Pyrodictium occultum 最适生长温度105
菌体埋藏于糖蛋白中
三、细胞结构
在细胞的结构与功能上，古生菌既有类似真细菌之处， 也有类似真核生物之处，还具有一些自己独特的特点。
（一）细胞壁 具有与真细菌类似功能的细胞壁； 细胞壁的结构和化学成分均差别甚大；
03第三章古菌
（二）古菌的分类
古菌
泉古菌(Crenarchaeota) 广古菌(Euryarchaeota) 初古菌门(Korarchaeota) 纳古菌门(Nanoarchaeota)
产甲烷菌
环境中常 见的古菌
硫酸盐还原菌 极端嗜盐菌 极端嗜热菌
嗜热嗜酸菌 7
二、常见的古菌
（一）产甲烷菌
• 产甲烷菌是一大类在严格厌氧条件下产生甲烷的菌 • 能利用的化合物包括H2/CO2、甲酸、甲醇、乙
2
火山温泉
古菌的细胞膜和细胞壁
古菌的细胞膜与其它所有生物的细胞膜有四个不同 1.成分为甘油醚，能抗强酸强碱 2.化学旋光性不同，合成酶也不同 3.脂链为类异戊二烯，可耐高温 4.脂链可融合成单层膜，刚性提高
革兰氏阴性
古菌的细胞壁也很特殊 1.S-layer：由蛋白二维阵列形成
革兰氏阳性 2.假肽聚糖—无D-型氨基酸和 N-乙酰胞壁酸
（Methanothermus）
甲烷球菌目 甲烷球菌
（Methanococcus）
甲烷微菌目 甲烷微菌 （Methanomicrobium） 甲烷八叠球菌
（Methanosarcina）
甲烷喜热菌 （Methanopyrus）
甲烷粒菌 （Methancorpusculum）
形状
革兰氏 染色
长杆形 +或-
12
二、常见的古菌
• 在酸性温泉和有火山岩浆的热土壤中，广泛存在一种兼性 化能自养菌，即酸热硫化叶菌（Sulfolobus acidocaldarius）
• 该细菌既能嗜热又能嗜酸，能利用元素硫做为能源物质， 能在pH0.5的条件下生长，最适生长温度为70℃～75℃， 最高生长温度达85-90℃。
第3章 古菌
思考：菌胶团与污水处理有什么关系？
菌胶团是活性污泥中细菌的主要存在形式，在 污水生物处理中具有重要的作用。 菌胶团具有较强的吸附和氧化有机物的能力 菌胶团具有较好的沉降性能 思考：菌胶团的形态会变吗？对污水处理效果有什 么影响？
（2）芽孢
某些细菌细胞发育到某一生长阶段，在细胞内部形成一个圆 形或者椭圆型的、壁厚、含水量低、抗逆性强的休眠体，称 为芽孢。 芽孢不是繁殖体，一个芽孢只能萌发成一个菌体。 特点： 壁厚；含水率低（小于40％）；不易透水且耐干燥； 含有大量DPA（2，6－吡啶二羧酸），耐热性强； 代谢活性低，抵御不良环境能力强。
2.2.1 放线菌的形态结构（以链霉菌为例）
根据菌丝的不同形态与功能，可分为： 营养菌丝（基内菌丝） 气生菌丝（基外菌丝） 孢子丝（产生孢子）
2.2.2 放线菌的繁殖与生理特性
无性繁殖 孢子生殖 菌丝断裂
生理特性 大多数好氧异养
链霉菌的生活史简图
2.2.3 放线菌的代表属
铁细菌
硫细菌 球衣细菌
2.3.1 铁细菌
铁细菌也是丝状的原核生物，但不分枝。
常见的铁细菌有
多孢泉发菌：菌体细长不分支， 一端固定，一端游离，鞘无色透明， 含铁化物（图中1所示） 赭色纤发菌：菌体不分支，鞘随 水解物沉淀增多而加厚，呈黄褐色 或褐色（图中2所示） 含铁嘉氏菌：圆柱状象柄丝状菌， 一端常交织着双绞绳状的对生分支， 单细胞肾形或圆形（图中3所示）
链霉菌属--------产生多种抗生素，如链霉素、红霉素、四 环素、土霉素、金霉素等。
小单孢菌属----可产生多种抗生素， 如庆大霉素、利福霉素等
3第二章细菌古菌
磷壁酸
G+特有的 同肽聚糖混在一起的 是一类 分子比较短(6~9个) 以 甘油磷壁酸 为主链
核糖醇磷壁酸
的阴离子多聚物
功能
G+抗原(表面抗原决定因子为磷壁酸) 噬菌体的吸附位点 聚集阳离子Mg2+ 保持胞壁透性 激活酶活性
脂多糖
是一类
G-特有的 位于外壁外层 厚度8~10nm 类脂+各种多糖
功能
丝状：丝状菌
长杆菌，如
Bactillus subtilis枯 杆菌
草芽孢杆菌
短杆菌，如
Escherichia coli大 肠杆菌
球菌
• 单、双链 • 四联球菌 • 八叠球菌 • 葡萄球菌
金黄色葡萄球菌
螺旋菌
• 弧菌(vibrio)<1圈 • 螺菌(spirillum)=2~6圈 • 螺旋体(spirochaete)>6圈
第二章 原核微生物
原核微生物的类群
细菌门：（真）细菌、古菌、放线菌、
原核微生物
粘细菌、螺旋体、立克次氏 体、支原体、衣原体
蓝细菌门： 蓝细菌
第一节 细菌
一、细菌的个体形态和大小
球状：球菌，大小0.5~2.0µm。
形态
杆状：杆菌，宽×长 (0.5~1.0) µm×(1~5) µm 螺旋状：螺旋菌，(0.25~1.7) µm×(2~60) µm
助。 • 可在细胞质膜上进行物质代谢和能量代
谢。 • 为鞭毛提供附着点。
2、细胞质及其内含物
• 无色透明、粘稠的复杂 • 包括核糖体和内含颗粒
胶体
• 核糖体由核糖核酸和蛋
• 由蛋白质、核酸、多糖、 白质组成
脂类、无机盐和水组成 • 蛋白质起维持形态和稳
(环境工程微生物学)3古菌
THANKS
感谢观看
古菌在污水处理中还具有抗毒性，能 够在高毒性环境下存活并保持活性， 提高污水处理系统的稳定性。
有机废弃物降解
古菌在有机废弃物降解中具有重要作用，能够利用各种有机废弃物作为碳源和能源。
古菌能够降解纤维素、木质素等难降解的有机物质，提高有机废弃物的资源化利用 率。
古菌在有机废弃物堆肥中也有应用，能够加速有机物质的分解，缩短堆肥周期，提 高堆肥质量。
02
古菌的特性与生态
古菌的形态与结构
古菌形态多样，包括球形、杆形和螺 旋形等。
古菌染色体的结构也较为特殊，呈高 度浓缩状态。
古菌细胞壁组成特殊，与细菌和真核 生物不同，主要成分为肽聚糖和脂多 糖。
古菌的生理特性
古菌能够耐受极端环 境，如高温、高压、 高盐、低氧等。
古菌的代谢途径独特， 能够降解多种有机物 和有毒物质。
古菌对未来生态环境的挑战与应对
1 2 3
全球气候变化
随着全球气候变化加剧，古菌在碳循环和温室气 体排放方面的作用将更加突出，对未来生态环境 产生重要影响。
生态平衡维护
古菌在维护生态平衡方面也具有重要作用，如促 进物质循环和能量流动，维持生态系统的稳定性 和多样性。
应对策略
针对古菌对未来生态环境的影响，需要加强基础 研究和应用研究，制定科学合理的管理策略和措 施，以应对未来环境挑战。
古菌资源开发与利用
古菌资源
古菌是地球上最早的生命形式之 一，具有独特的生理和代谢特性，
是生物资源的重要组成部分。
开发潜力
古菌在极端环境如高温、高压、 高盐和高酸碱度条件下生存，具 有特殊的适应机制和代谢途径，
具有很高的开发潜力。
利用价值
第3章 古菌
主要成分：大部分是水（80％），其次为蛋白质、RNA、 脂、糖和无机盐类，呈酸性——可用碱性染料染色
形态特点：幼龄菌体的细胞质稠密、均匀、易染色；衰老 菌体的细胞质不均一，大多有液泡、颗粒物、不易染色
作用：含有各种酶系统，合成蛋白质与酶，含有各种内含 物
.
（4）核区（核质体、原核、拟核）
位于细胞质内部，为一个絮状区域 没有核膜、核仁，无固定形态，结构简单 核区内有由脱氧核糖核酸（DNA）组成的染色质体，一般
由一条环状双链DNA分子高度折叠缠绕而成 核质的功能是决定遗传形状和传递遗传信息 多数细菌细胞质中还存在着染色质体以外的遗传因子，大
多由闭合环状双螺旋DNA分子构成，能自我复制，称为质 粒（Plasmid），具有不同功能，是遗传工程中重要的载 体。
.
（5）内含物
细菌新陈代谢产物，或者是贮备的营养物质（种类数量变 化）
➢菌胶团具有较
思考：菌胶团的形态会变吗？对污水处理效果有什 么影响？
.
（2）芽孢
某些细菌细胞发育到某一生长阶段，在细胞内部形成一个圆 形或者椭圆型的、壁厚、含水量低、抗逆性强的休眠体，称 为芽孢。
芽孢不是繁殖体，一个芽孢只能萌发成一个菌体。 特点： ➢ 壁厚；含水率低（小于40％）；不易透水且耐干燥； ➢ 含有大量DPA（2，6－吡啶二羧酸），耐热性强； ➢ 代谢活性低，抵御不良环境能力强。
荚膜（capsule）黏性较大，能相对稳定地附着在细胞壁 外。
.
荚膜的作用： ➢ 保护细菌； ➢ 贮藏养料； ➢ 形成菌胶团。 菌胶团：当荚膜物质相融合称为一团，
内含许多细菌时，称为菌胶团。 菌胶团的形态：分支状、垂丝状、
球形、椭圆、蘑菇形、片状
.
思考：菌胶团与污水处理有什么关系？
形态特点：幼龄菌体的细胞质稠密、均匀、易染色；衰老 菌体的细胞质不均一，大多有液泡、颗粒物、不易染色
作用：含有各种酶系统，合成蛋白质与酶，含有各种内含 物
.
（4）核区（核质体、原核、拟核）
位于细胞质内部，为一个絮状区域 没有核膜、核仁，无固定形态，结构简单 核区内有由脱氧核糖核酸（DNA）组成的染色质体，一般
由一条环状双链DNA分子高度折叠缠绕而成 核质的功能是决定遗传形状和传递遗传信息 多数细菌细胞质中还存在着染色质体以外的遗传因子，大
多由闭合环状双螺旋DNA分子构成，能自我复制，称为质 粒（Plasmid），具有不同功能，是遗传工程中重要的载 体。
.
（5）内含物
细菌新陈代谢产物，或者是贮备的营养物质（种类数量变 化）
➢菌胶团具有较
思考：菌胶团的形态会变吗？对污水处理效果有什 么影响？
.
（2）芽孢
某些细菌细胞发育到某一生长阶段，在细胞内部形成一个圆 形或者椭圆型的、壁厚、含水量低、抗逆性强的休眠体，称 为芽孢。
芽孢不是繁殖体，一个芽孢只能萌发成一个菌体。 特点： ➢ 壁厚；含水率低（小于40％）；不易透水且耐干燥； ➢ 含有大量DPA（2，6－吡啶二羧酸），耐热性强； ➢ 代谢活性低，抵御不良环境能力强。
荚膜（capsule）黏性较大，能相对稳定地附着在细胞壁 外。
.
荚膜的作用： ➢ 保护细菌； ➢ 贮藏养料； ➢ 形成菌胶团。 菌胶团：当荚膜物质相融合称为一团，
内含许多细菌时，称为菌胶团。 菌胶团的形态：分支状、垂丝状、
球形、椭圆、蘑菇形、片状
.
思考：菌胶团与污水处理有什么关系？
《环境微生物古生菌》课件
环境影响
古生菌在碳循环、氮循环等全球重要 元素循环中发挥着重要作用，对地球 环境产生深远影响。
生物多样性及其价值
生物多样性
古生菌具有丰富的生物多样性，它们在形态、基因组结构和 代谢方式等方面存在巨大差异，是研究生命起源和演化的重 要资源。
价值
古生菌在工业、农业和医学等领域具有广泛的应用价值，如 生物采油、生物除臭、生物制氢等，对人类社会的发展具有 重要意义。
有机物。
与动物的互利共生关系
02
部分古生菌与动物（如某些海洋生物。
与植物的相互作用
03
古生菌与植物根系形成共生关系，促进植物生长和养分吸收。
04 环境微生物古生菌的应用
在环境保护方面的应用
污水处理
利用古生菌降解有机污染物，提高污水处理效率 。
土壤修复
通过古生菌改善土壤质量，降低重金属污染。
温室气体减排
降低甲烷、二氧化碳等温室气体的排放。
在生物技术产业的应用
生物燃料生产
利用古生菌发酵产生生物燃料，如乙醇、丁醇 等。
生物塑料合成
通过古生菌合成可降解的生物塑料，替代传统 塑料。
酶制剂生产
利用古生菌发酵产生酶制剂，用于食品、纺织、造纸等领域。
在生命科学研究中的应用
生命起源与进化研究
古生菌是生命起源和进化的重要研究对象， 有助于揭示生命起源和演化的奥秘。
针对古生菌的特点，开发专门的研究工具和技术，提高研究水平。
03
建立古生菌资源库和数据中心
通过建立古生菌资源库和数据中心，促进古生菌资源的共享和利用。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
全基因组测序
对古生菌基因组进行全测序，获取完 整的基因组信息。
古生菌在碳循环、氮循环等全球重要 元素循环中发挥着重要作用，对地球 环境产生深远影响。
生物多样性及其价值
生物多样性
古生菌具有丰富的生物多样性，它们在形态、基因组结构和 代谢方式等方面存在巨大差异，是研究生命起源和演化的重 要资源。
价值
古生菌在工业、农业和医学等领域具有广泛的应用价值，如 生物采油、生物除臭、生物制氢等，对人类社会的发展具有 重要意义。
有机物。
与动物的互利共生关系
02
部分古生菌与动物（如某些海洋生物。
与植物的相互作用
03
古生菌与植物根系形成共生关系，促进植物生长和养分吸收。
04 环境微生物古生菌的应用
在环境保护方面的应用
污水处理
利用古生菌降解有机污染物，提高污水处理效率 。
土壤修复
通过古生菌改善土壤质量，降低重金属污染。
温室气体减排
降低甲烷、二氧化碳等温室气体的排放。
在生物技术产业的应用
生物燃料生产
利用古生菌发酵产生生物燃料，如乙醇、丁醇 等。
生物塑料合成
通过古生菌合成可降解的生物塑料，替代传统 塑料。
酶制剂生产
利用古生菌发酵产生酶制剂，用于食品、纺织、造纸等领域。
在生命科学研究中的应用
生命起源与进化研究
古生菌是生命起源和进化的重要研究对象， 有助于揭示生命起源和演化的奥秘。
针对古生菌的特点，开发专门的研究工具和技术，提高研究水平。
03
建立古生菌资源库和数据中心
通过建立古生菌资源库和数据中心，促进古生菌资源的共享和利用。
THANKS FOR WATCHING
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全基因组测序
对古生菌基因组进行全测序，获取完 整的基因组信息。
第三章 古菌
厌氧培养箱
2、极端嗜盐古菌
• 这是一类生活在很高浓度甚至接近饱和浓度盐环 境中的古菌。 • 细胞形态为杆形、球形和三角形、多角形、方形、 盘形等多形态。革兰氏阴性，极生鞭毛。好氧或 兼性厌氧。 • 胞内含有 类胡萝卜素（菌红素），产红色、粉红 色、橙色或紫色等各不同色素。化能有机营养型。
盐沼盐杆菌Halobacterium spp.
• 七 甲烷杆菌属（Methanobacterium）厌氧生物处理
• 八 甲烷八叠球菌属（Methanosarcina）厌氧生物处理
3.1 古菌的特点
• 1.形态：薄，扁平；
• 2.细胞结构：多含脂蛋白，不含二氨基庚二酸 和胞壁酸；
• 3.代谢：多样性，代谢中有特殊的辅酶； • 4.呼吸类型：多数厌氧 • 5.繁殖：繁殖速度慢，进化速度慢 • 6.生活习性：极端环境生活。
3.2 古菌的分类
按生活习性和生理特征分类
三类：产甲烷菌，嗜热嗜酸菌，极端嗜盐菌
第三章 古 菌
古菌是最古老的生命体，如果将地 球约４６亿年的年龄比作一年，那么古菌 早在３月２０日就出现了，而人类诞生不 过是１２月３１日的事。
它们多生长于极端环境，如热泉、 高压的海底火山口、盐湖等。
古生菌在进化谱系上与真细菌及真核生物相互并列，且与后者关 系更近，而其细胞构造却与真细菌较为接近，同属于原核生物。
3、硫酸盐还原古菌
• 这一类主要是指古生球菌 archaeoglobales 的古菌。细胞一般为不 规则球形、三角形 ，直径在 0.4~2.0 μm ， 单个或成对，革兰氏阴性。菌落可略呈绿 黑色，在 420nm 处可产蓝绿色荧光，严 格厌氧。
闪烁古生球菌A. fulgidus
• 分布于深海海底、热泉和地层深部储油层。 化能自养，单极多生鞭毛，并产少量甲烷。
(医学文档)古菌ppt演示课件
光合细菌（PSB） 能以光作为能源，能在厌氧光照或好氧黑暗条件 下利用自然界中的有机物、硫化物、氨等作为供 氢体进行光合作用。
分类 产氧、不产氧光合细菌（APB）
厌氧光合生长且不释放氧气
. 49
（蓝细菌）
2.4.2 APB的生理特性
光合细菌广泛分布于自然界的土壤、水田、沼泽、湖泊、 江海等处，主要分布于水生环境中光线能透射到的缺氧区。 光合细菌的适宜水温为10—45C,最适水温为25—28C。 最佳pH值范围为7~8.5之间。
51243apb的应用与生产应用关系密切的apb主要是红螺菌科的一些1利用apb生产单细胞蛋白和制剂2利用apb处理高浓度有机废水apb能以多种有机酸和醇类有机化合物作为光合作用的氢供体与碳源其中不少能耐受高浓度有机物并具有较强的分解和去除有机物的能力已成功地应用于多种高浓度有机废水如啤酒厂屠宰厂酵母生产厂同时获得大量光合细菌菌体进一步应用于养殖肥料等并得到新能源5225蓝细菌又称
.
47
（2）球衣细菌的作用
构成生物膜的重要菌种 利于有机物的去除 容易引起污泥膨胀
☆污泥膨胀：丝状细菌在活 性污泥中大量繁殖，使污泥 结构极度松散，絮块漂浮水 面，比重减轻，随水流流出。 该异常现象称污泥膨胀。
球衣菌
正常时的活性污泥
.
膨胀时的活性污泥
48
2.4 光合细菌
2.4.1 光合细菌的种类与特点
贝日阿托氏菌 1.2.3 体内含明显硫粒
发硫细菌 1 菌丝一段吸附在植物残片上或纤维 2 从活性污泥菌胶团中伸出的菌丝
硫磺细菌在水管中大量繁殖时，因有强酸产生，对管道有 . 腐蚀作用。
46
2.3.3 球衣细菌
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正细胞核的原核生物。仅有原始的核物质，没有核仁与核 膜分化。
形态 球状、杆状、螺旋状、其他形状
细菌是水与废水处理中最重要的微生物类群
其他形状的细菌
2.1.2 细菌细胞的结构
一般构造：
细胞壁 细胞膜 细胞质 核区 内含物
特殊构造：
糖被 芽孢 鞭毛
（1）细胞壁
物除磷） 聚β-羟基丁酸盐（PHB，碳源、能源） 肝糖和淀粉粒（碳源、能源） 硫粒（硫的贮藏物质） 气泡（漂浮）
细菌的细胞结构
（1）糖被
定义：细菌在一定的营养条件下，能够向细胞壁外分泌出 一层黏性多糖类，称为糖被。（存在状态：荚膜、微荚膜、 黏液层）
荚膜（capsule）黏性较大，能相对稳定地附着在细胞壁 外。
菌胶团具有较好的沉降性能
思考：菌胶团的形态会变吗？对污水处理效果有什 么影响？
（2）芽孢
某些细菌细胞发育到某一生长阶段，在细胞内部形成一个圆 形或者椭圆型的、壁厚、含水量低、抗逆性强的休眠体，称 为芽孢。
芽孢不是繁殖体，一个芽孢只能萌发成一个菌体。 特点： 壁厚；含水率低（小于40％）；不易透水且耐干燥； 含有大量DPA（2，6－吡啶二羧酸），耐热性强； 代谢活性低，抵御不良环境能力强。
位置：位于细菌细胞最外面，包裹原生质体，网 状结构
功能：
保持细胞的形状和提高细胞机械强度，使其免受渗透压 等外力的损伤，保障细菌在不同渗透压条件下正常生长；
为细胞生长、分裂所必需； 鞭毛的支点，辅助运动； 分子筛的作用，阻止某些大分子有害物质进入细胞； 赋予细胞特定的抗原性及对抗生素和噬菌体的敏感性。
细胞膜的结构：流动镶嵌模型
（3）细胞质
细胞内除了核质以外物质的统称，透明粘稠的胶状物；
主要成分：大部分是水（80％），其次为蛋白质、RNA、 脂、糖和无机盐类，呈酸性——可用碱性染料染色
形态特点：幼龄菌体的细胞质稠密、均匀、易染色；衰老 菌体的细胞质不均一，大多有液泡、颗粒物、不易染色
（2）细胞膜（细胞质膜、质膜、内膜）
结构：流动镶嵌模型
组分：蛋白质（50%-70%）、脂类（20%-30%）、少量糖类
功能： 选择性吸收养料、转运废物等物质交换作用； 维持细胞正常的渗透压； 呼吸作用的场所，电子传递和磷酸化作用； 排出水溶性胞外酶，实现大分子的胞外水解； 生物合成作用，细胞壁和荚膜的合成场所； 鞭毛的着生和生长点。
分类----两类：泉古 菌、广古菌
环境中常见的古菌
产甲烷古菌 硫酸盐还原菌 极端嗜盐菌 极端嗜热菌 无细胞壁的古细菌
3.2 常见的古菌
1.产甲烷古菌
产甲烷菌是一群迄今为止所知的最严格厌氧的、能形成甲 烷的化能自养或化能异养的古菌群。
产甲烷细菌是都能产生甲烷的一大类群，因此包括了球形 、杆形、螺旋形、长丝状等不同形态。
作用：含有各种酶系统，合成蛋白质与酶，含有各种内含 物
（4）核区（核质体、原核、拟核）
位于细胞质内部，为一个絮状由脱氧核糖核酸（DNA）组成的染色质体，一般
由一条环状双链DNA分子高度折叠缠绕而成 核质的功能是决定遗传形状和传递遗传信息
2.1 细菌
2.1.1细菌的形态和大小 2.1.2 细菌的细胞结构 2.1.3 细菌的繁殖 2.1.4 细菌表面的带电性 2.1.5 细菌的分类及水中常见菌属
2.1.1 细菌的形态和大小
什么是细菌（bacteria）？ 一类单细胞、个体微小（ μm ）、结构简单、没有真
多数细菌细胞质中还存在着染色质体以外的遗传因子，大 多由闭合环状双螺旋DNA分子构成，能自我复制，称为质 粒（Plasmid），具有不同功能，是遗传工程中重要的载 体。
（5）内含物
细菌新陈代谢产物，或者是贮备的营养物质（种类数量变 化）
常见的内含物颗粒： 异染颗粒（磷源、能源，化学组分：多聚偏磷酸盐-----生
将单个或少量同种细菌接种于固体培养基表面，在适当的 培养条件下，该细胞会迅速生长繁殖，形成许多细胞聚集在 一起且肉眼可见的细胞集合体，称之为菌落。
本章难点：
古菌在水污染防治中的应用
3.1 古菌的特点与分类
在细胞结构和代谢上，古菌在很多方面接近其它 原核生物
在基因转录过程上，它们并不明显表现出细菌的 特征，反而非常接近真核生物。
极端环境----极高温/很冷/强酸/强碱 有些古菌嗜中性----土壤、海水、沼泽
3.1 古菌的特点与分类
芽孢萌发
（3）鞭毛
鞭毛是细菌的运动器官 鞭毛的着生位置：
2.1.3 细菌的繁殖
（1）裂殖 1 2 （2）芽殖：在母细胞一端先形成一个突起，待其长度长
大到与母细胞相仿后再相互分离并独立生活的一种繁殖方 式。
2.1.4 细菌的群体特征
细菌多以群体状态生存，其群体生长特征是其鉴别依据之一。
水处理微生物学
古菌
古菌是最古老的生命体，如果将地球约46 亿年的年龄比作一年，那么古菌早在3月20 日就出现了，而人类诞生不过是12月31日 的事。
本章知识点:
3.1 古菌的特点与分类 3.2 常见的古菌 3.3 古菌与水污染防治
本章重点：
熟悉环境中常见古菌的主要类型 了解古菌在水污染防治中的应用
思考：如果用某种方法对不同的细菌进行染 色，结果会呈现不同颜色吗？为什么？
革兰氏染色法（Gram，G染色法）
紫色：G阳性（G+） 红色：G阴性（G --） 染色结果与细胞壁结构有关
The basic structure of the cell wall structures of Gram-positive and Gramnegative bacteria
荚膜的作用：
保护细菌；
贮藏养料；
形成菌胶团。 菌胶团：当荚膜物质相融合称为一团，
内含许多细菌时，称为菌胶团。 菌胶团的形态：分支状、垂丝状、
球形、椭圆、蘑菇形、片状
思考：菌胶团与污水处理有什么关系？
菌胶团是活性污泥中细菌的主要存在形式，在 污水生物处理中具有重要的作用。
菌胶团具有较强的吸附和氧化有机物的能力
形态 球状、杆状、螺旋状、其他形状
细菌是水与废水处理中最重要的微生物类群
其他形状的细菌
2.1.2 细菌细胞的结构
一般构造：
细胞壁 细胞膜 细胞质 核区 内含物
特殊构造：
糖被 芽孢 鞭毛
（1）细胞壁
物除磷） 聚β-羟基丁酸盐（PHB，碳源、能源） 肝糖和淀粉粒（碳源、能源） 硫粒（硫的贮藏物质） 气泡（漂浮）
细菌的细胞结构
（1）糖被
定义：细菌在一定的营养条件下，能够向细胞壁外分泌出 一层黏性多糖类，称为糖被。（存在状态：荚膜、微荚膜、 黏液层）
荚膜（capsule）黏性较大，能相对稳定地附着在细胞壁 外。
菌胶团具有较好的沉降性能
思考：菌胶团的形态会变吗？对污水处理效果有什 么影响？
（2）芽孢
某些细菌细胞发育到某一生长阶段，在细胞内部形成一个圆 形或者椭圆型的、壁厚、含水量低、抗逆性强的休眠体，称 为芽孢。
芽孢不是繁殖体，一个芽孢只能萌发成一个菌体。 特点： 壁厚；含水率低（小于40％）；不易透水且耐干燥； 含有大量DPA（2，6－吡啶二羧酸），耐热性强； 代谢活性低，抵御不良环境能力强。
位置：位于细菌细胞最外面，包裹原生质体，网 状结构
功能：
保持细胞的形状和提高细胞机械强度，使其免受渗透压 等外力的损伤，保障细菌在不同渗透压条件下正常生长；
为细胞生长、分裂所必需； 鞭毛的支点，辅助运动； 分子筛的作用，阻止某些大分子有害物质进入细胞； 赋予细胞特定的抗原性及对抗生素和噬菌体的敏感性。
细胞膜的结构：流动镶嵌模型
（3）细胞质
细胞内除了核质以外物质的统称，透明粘稠的胶状物；
主要成分：大部分是水（80％），其次为蛋白质、RNA、 脂、糖和无机盐类，呈酸性——可用碱性染料染色
形态特点：幼龄菌体的细胞质稠密、均匀、易染色；衰老 菌体的细胞质不均一，大多有液泡、颗粒物、不易染色
（2）细胞膜（细胞质膜、质膜、内膜）
结构：流动镶嵌模型
组分：蛋白质（50%-70%）、脂类（20%-30%）、少量糖类
功能： 选择性吸收养料、转运废物等物质交换作用； 维持细胞正常的渗透压； 呼吸作用的场所，电子传递和磷酸化作用； 排出水溶性胞外酶，实现大分子的胞外水解； 生物合成作用，细胞壁和荚膜的合成场所； 鞭毛的着生和生长点。
分类----两类：泉古 菌、广古菌
环境中常见的古菌
产甲烷古菌 硫酸盐还原菌 极端嗜盐菌 极端嗜热菌 无细胞壁的古细菌
3.2 常见的古菌
1.产甲烷古菌
产甲烷菌是一群迄今为止所知的最严格厌氧的、能形成甲 烷的化能自养或化能异养的古菌群。
产甲烷细菌是都能产生甲烷的一大类群，因此包括了球形 、杆形、螺旋形、长丝状等不同形态。
作用：含有各种酶系统，合成蛋白质与酶，含有各种内含 物
（4）核区（核质体、原核、拟核）
位于细胞质内部，为一个絮状由脱氧核糖核酸（DNA）组成的染色质体，一般
由一条环状双链DNA分子高度折叠缠绕而成 核质的功能是决定遗传形状和传递遗传信息
2.1 细菌
2.1.1细菌的形态和大小 2.1.2 细菌的细胞结构 2.1.3 细菌的繁殖 2.1.4 细菌表面的带电性 2.1.5 细菌的分类及水中常见菌属
2.1.1 细菌的形态和大小
什么是细菌（bacteria）？ 一类单细胞、个体微小（ μm ）、结构简单、没有真
多数细菌细胞质中还存在着染色质体以外的遗传因子，大 多由闭合环状双螺旋DNA分子构成，能自我复制，称为质 粒（Plasmid），具有不同功能，是遗传工程中重要的载 体。
（5）内含物
细菌新陈代谢产物，或者是贮备的营养物质（种类数量变 化）
常见的内含物颗粒： 异染颗粒（磷源、能源，化学组分：多聚偏磷酸盐-----生
将单个或少量同种细菌接种于固体培养基表面，在适当的 培养条件下，该细胞会迅速生长繁殖，形成许多细胞聚集在 一起且肉眼可见的细胞集合体，称之为菌落。
本章难点：
古菌在水污染防治中的应用
3.1 古菌的特点与分类
在细胞结构和代谢上，古菌在很多方面接近其它 原核生物
在基因转录过程上，它们并不明显表现出细菌的 特征，反而非常接近真核生物。
极端环境----极高温/很冷/强酸/强碱 有些古菌嗜中性----土壤、海水、沼泽
3.1 古菌的特点与分类
芽孢萌发
（3）鞭毛
鞭毛是细菌的运动器官 鞭毛的着生位置：
2.1.3 细菌的繁殖
（1）裂殖 1 2 （2）芽殖：在母细胞一端先形成一个突起，待其长度长
大到与母细胞相仿后再相互分离并独立生活的一种繁殖方 式。
2.1.4 细菌的群体特征
细菌多以群体状态生存，其群体生长特征是其鉴别依据之一。
水处理微生物学
古菌
古菌是最古老的生命体，如果将地球约46 亿年的年龄比作一年，那么古菌早在3月20 日就出现了，而人类诞生不过是12月31日 的事。
本章知识点:
3.1 古菌的特点与分类 3.2 常见的古菌 3.3 古菌与水污染防治
本章重点：
熟悉环境中常见古菌的主要类型 了解古菌在水污染防治中的应用
思考：如果用某种方法对不同的细菌进行染 色，结果会呈现不同颜色吗？为什么？
革兰氏染色法（Gram，G染色法）
紫色：G阳性（G+） 红色：G阴性（G --） 染色结果与细胞壁结构有关
The basic structure of the cell wall structures of Gram-positive and Gramnegative bacteria
荚膜的作用：
保护细菌；
贮藏养料；
形成菌胶团。 菌胶团：当荚膜物质相融合称为一团，
内含许多细菌时，称为菌胶团。 菌胶团的形态：分支状、垂丝状、
球形、椭圆、蘑菇形、片状
思考：菌胶团与污水处理有什么关系？
菌胶团是活性污泥中细菌的主要存在形式，在 污水生物处理中具有重要的作用。
菌胶团具有较强的吸附和氧化有机物的能力