蓝细菌

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蓝细菌分类

蓝细菌分类
蓝细菌可以被分为四大类：
1. 细菌属：细菌属是一种原核生物，通常体外列入细菌分类系统，其
主要细胞壁的成分是多糖结构，例如硫酸半乳糖苷（murein）。

2. 拟杆菌属：拟杆菌属是原核生物，也被称为“拟繁杆状细菌”，主要特征是它们没有明显的细胞壁，且在体外具有杆状形态，
包括绿色蓝藻細菌（cyanobacteria）、变形菌属（Myxococcales）和
普通拟杆菌（Pseudomonadales）。

3. 抗原细菌：抗原细菌又称革兰氏阳性芽胞杆菌，是一类具有
抗原性和抗药性的严重病原体，形成的病毒聚集体能够抗性的分解抗
生素，其中重要的代表是金黄色葡萄球菌、幽门螺杆菌、大肠杆菌、
嗜酸性球菌和链球菌等。

4. 其他一些异型菌：这一类菌包括放线菌科（Actinomyces）、
古菌科（Archaebacteria）、双球菌（Sphaira）和螺旋菌（Spirillum）等，它们不属于以上三类，但也是重要的细菌组成部分。

蓝细菌

鞘丝藻属
蓝细菌的特性 5）营养极为简单，不需要维生素，以硝酸盐或氨作为营养极为简单，不需要维生素，氮源，多数能固氮，其异形细胞（heterocyst）氮源，多数能固氮，其异形细胞（heterocyst）是进行固氮的场所。行固氮的场所。分泌粘液层、荚膜或形成鞘衣， 6）分泌粘液层、荚膜或形成鞘衣，因此具有强的抗干旱能力。旱能力。无鞭毛，但能在固体表面滑行， 7）无鞭毛，但能在固体表面滑行，进行光趋避运动。避运动。 8）许多种类细胞质中有气泡，使菌体漂浮，保持在光许多种类细胞质中有气泡，使菌体漂浮，线最充足的地方，以利光合作用。线最充足的地方，以利光合作用。
2：蓝细菌的特征
鱼腥蓝细菌的异形胞
分枝丝状飞氏蓝细菌属
异形胞 (heterocyst)
在蓝细菌丝状体中，在蓝细菌丝状体中，还可以看到比一般营养细胞稍大一些，透亮，壁厚、色浅，养细胞稍大一些，透亮，壁厚、色浅，称呈圆形，处于丝状体中间或顶端。异形胞。呈圆形，处于丝状体中间或顶端。所有含有异形胞的种都能固氮。所有含有异形胞的种都能固氮。
蓝绿藻也是构蓝绿藻也是构成地衣的成也是之一，具可分解岩石，员之一，具可分解岩石，土壤形成，促进土壤形成，在自然生态体系中是先鋒者系中是先鋒者、态体系中是先鋒者、拓荒者及生产者及生产者，
地衣
蓝绿藻常在夏季湖蓝绿藻常会在夏季湖水中大量繁殖大量繁殖，水中大量繁殖，形成水华” “水华”。如果在海水中大量繁殖就会形赤潮” 成“赤潮”。
运方式
蓝细菌无鞭毛，蓝细菌无鞭毛，由于向细胞壁外分泌胶粘物质，胶粘物质，形成具胶被或胶鞘。胶被或胶鞘。因此可进行滑行运动。可进行滑行运动。
营养方式：营养方式：

蓝细菌

蓝细菌通过无性方式繁殖。单细胞类群以裂殖方式繁殖，包括二分裂或多分裂。丝状体类群可通过单平面或多平面的裂殖方式加长丝状体，还常通过链丝段繁殖。少数类群以内孢子方式繁殖。在干燥、低温和长期黑暗等条件下，可形成休眠状态的静息孢子，当在适宜条件下可继续生长。
蓝细菌是最早的光合放氧生物，对地
在中国，太湖的蓝藻爆发污染是蓝藻危害的一个具体体现。
不同种类的蓝细菌含有不同类型的毒素，当中包括神经毒素（Neurotoxin）、肝毒素（Hepatotoxin）、细胞毒素（Cytotoxin）及内毒素（Endotoxin）等，使他们对人体及动物构成生命危险
谢谢
球表面从无氧的大气环境变为有氧环境起
了巨大的作用。
有不少蓝藻（如鱼腥藻）可以直接固
定大气中的氮（原因：含有固氮酶，可直接进行生物固氮），以提高土壤肥力，使作物增产。
还有的蓝藻为人们的食品，如发菜和
普通念珠藻（地木耳）、螺旋藻等。
蓝细菌是全世界公认为最有开发前途的微
生物藻类，它被视为一种快速的营养来源。所
生产的蛋白质是相同土地面积上种植大豆所得
蛋白质量的20倍。
蓝细菌也是最有希望的火星拓展细菌，现
已证实蓝细菌能幸存于欧洲“BIOPAN”平台和国际空间站“EXPOSE”平台的真空环境中。
蓝细菌与水体环境质量关系密切。
在一些营养丰富的水体中，有的蓝细菌常于夏季大量繁殖，
并在水面形成一层蓝绿色而有腥臭味的浮沫，称为“水华”。
脂多糖层构成，革兰氏染色阴性，分泌粘液层、荚膜
或形成鞘衣。
细胞内含有核糖体，虽具有叶绿素的光合色素，
但不形成叶绿体，进行光合作用的部位是含有叶绿素
a、β- 胡萝卜素、类胡萝卜素、藻胆素(包括藻蓝素

蓝细菌能进行光合作用的原因

蓝细菌能进行光合作用的原因蓝细菌可分为单细胞和丝状体两大类。

蓝细菌能进行光合作用的原因是因为蓝细菌中含有叶绿素和藻蓝素。

蓝细菌与其它光合细菌最大的区别是，其它光合细菌在光合过程中不会放出氧气，而蓝细菌却能源源不断地往空中输送氧气。

经过长期不断地释放氧气，终于改变了大气的组成，进而在高空形成臭氧层，挡住了紫外线，为以后的需氧生物提供了有利的生存环境，并为海洋生物登陆提供了条件。

蓝细菌能进行光合作用的场所是哪里蓝细菌即蓝藻，属于原核生物，没有叶绿体和核膜包被的细胞核，含有叶绿素和藻蓝素，进行光合作用的场所是质膜。

蓝细菌光合作用场所和小麦相同吗不相同。

蓝藻和小麦都可以进行光合作用。

他们的区别主要是有无核膜。

蓝藻是原核生物，小麦是真核生物，原核生物与真核生物的细胞最主要的区别是原核细胞没有核膜包被的成形的细胞核。

蓝细菌是什么蓝细菌又名蓝绿藻、蓝藻。

是一类进化历史悠久、革兰氏染色阴性、无鞭毛、含叶绿素a，但不含叶绿体（区别于真核生物的藻类）、能进行产氧性光合作用的大型单细胞原核生物。

与光合细菌区别是：光合细菌（红螺菌）进行较原始的光合磷酸化作用，反应过程不放氧，为厌氧生物，而蓝细菌能进行光合作用并且放氧。

它的发展使整个地球大气从无氧状态发展到有氧状态，从而孕育了一切好氧生物的进化和发展。

至今已有120多种蓝细菌具有固氮能力，特别是与满江红鱼腥蓝细菌共生的水生蕨类满江红，是一种良好的绿肥。

但是，有的蓝细菌在受氮、磷等元素污染后引起富营养化的海水“赤潮”和湖泊的“水华”，给渔业和养殖业带来严重危害。

此外，还有少数水生种类如微囊蓝细菌属会产生可诱发人类肝癌的毒素。

蓝细菌

蓝细菌(Cyanobacteria)蓝细菌(Cyanobacteria)旧名蓝藻或蓝绿藻，是一类进化历史悠久、革兰氏染色阴性、无鞭毛、含叶绿素和藻蓝素（但不形成叶绿体）、能进行产氧性光合作用的大型原核微生物。

蓝细菌是古老的生物，在50亿年前，地球本是无氧的环境，使地球由无氧环境转化为有氧环境是由于蓝细菌出现并产氧所致。

人们从前寒武纪地壳中发现大量由蓝细菌（如螺旋藻）生长形成的化石化的叠层岩（约30亿年）中得到证实。

蓝细菌在植物学和藻类学中被分类为蓝藻门。

由于它的细胞结构简单，只具原始核，没有核膜和核仁，只有拟核，具有叶绿素和藻蓝素，没有叶绿体。

故将它隶属于原核生物界的蓝光合菌门，这一门的细菌叫蓝细菌。

它对于研究生物进化有重要意义。

蓝细菌分布极广，普遍生长在淡水、海水和土壤中，并且在极端环境（如温泉、盐湖、贫瘠的土壤、岩石表面或风化壳中以及植物树干等）中也能生长，故有“先锋生物”的美称。

许多蓝细菌类群具有固氮能力。

一些蓝细菌还能与真菌、苔蕨类、苏铁科植物、珊瑚甚至一些无脊椎动物共生。

（一）蓝细菌的形态与构造蓝细菌的细胞一般比细菌大，通常直径为3～10μm，最大的可达60μm，如巨颤蓝细菌。

根据细胞形态差异，蓝细菌可分为单细胞和丝状体两大类。

单细胞类群多呈球状、椭圆状和杆状，单生或团聚体，如粘杆蓝细菌和皮果蓝细菌等属；丝状体蓝细菌是有许多细胞排列而成的群体，包括；有异形胞的，如鱼腥蓝细菌属；无异形胞的，如颤蓝细菌属；有分支的，如费氏蓝细菌属。

蓝细菌的细胞构造与革兰氏阴性细菌相似。

细胞壁有内外两层，外层为脂多糖层，内层为肽聚层。

许多种能不断地向细胞壁外分泌胶粘物质，将一群细胞或丝状体结合在一起，形成粘质糖被或鞘。

细胞膜单层，很少有间体。

大多数蓝细菌无鞭毛，但可以“滑行”。

蓝细菌光合作用的部位称为类囊体，数量很多，以平行或卷曲方式贴近地分布在细胞膜附近，其中含有叶绿素和藻胆素（一类辅助光合色素）。

蓝细菌的细胞内含有糖原、聚磷酸盐、以及蓝细菌肽等贮藏物以及能固定的羧酶体，少数水生性种类中还有气泡。

微生物学课件第三节蓝细菌

加强跨学科合作
微生物学、生物学、环境科学、工程学等多个学科的交叉合作有助于推动蓝细菌研究的深入发展。
注重实际应用
在研究过程中应注重实际应用，将研究成果转化为实际生产力，为人类社会的发展做出贡
献。
感谢您的观看
THANKS
05
课堂互动与讨论
你对蓝细菌有哪些了解？
蓝细菌是一类原核生物，属于藻类的一种。
02
基础认知
01
03
它们具有细胞壁，并且能够进行光合作用。
蓝细菌在地球上存在了数十亿年ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ是地球上最早进行光
合作用的生物之一。
04
05
它们在自然界中广泛分布，包括淡水、海洋和陆地等环
境。
你认为蓝细菌在未来有哪些潜在的应用？
作为生物燃料的生产
污水处理
蓝细菌能够通过光合作用将二氧化碳转化为有机物质，这些有机物质可以进一步转化为生物燃料，如乙醇或生物柴油。
蓝细菌能够吸收和降解废水中的有害物质，如重金属和有机污染物，从而净化水质。
生物修复
生物医药
蓝细菌可以用于修复受到污染的环境，如土壤和水体。通过吸收和降解有害物质，蓝细菌有助于恢复生态系统的健康。
03
蓝细菌的应用
蓝细菌在环境保护中的应用
01
02
03
污水处理
蓝细菌能够吸收和降解废水中的有机物，将其转化为无害的物质，从而净化水质。
土壤改良
蓝细菌可以分泌植物生长激素和抗生素等物质，促进植物生长和防治植物病害，改善土壤质量。
空气净化
某些蓝细菌具有光合作用能力，能够吸收二氧化碳并释放氧气，有助于改善室内空气质量。
蓝细菌在生物医学中的应用

蓝细菌

蓝细菌
蓝细菌是一类革兰氏染色阴性、无鞭毛、含叶绿素a、能进行产氧性光合作用的大型元和生物。

蓝细菌的细胞体积一般比细菌大，通常直径为3-10μm，最大的可达60μm。

蓝细菌细胞形态大体分5群：
群Ⅰ：色球蓝细菌群，单细胞或细胞聚合体，二等分裂或芽殖。

群Ⅱ：宽球蓝细菌群，在鞘套内排成丝状的杆状单细胞，借复分裂形成小球状细胞进行繁殖。

群Ⅲ：颤蓝细菌群，在丝状鞘套内的球状单细胞，借二等分裂和菌丝断裂而繁殖。

群Ⅳ：念珠蓝细菌群，具有异形胞的不分枝丝状细胞串，一菌丝断裂和静息孢子萌发进行繁殖。

群Ⅴ：细胞分裂后会形成分支的丝状体，借链丝段和静息孢子进行繁殖。

蓝细菌的构造与革兰氏阴性细菌相似：细胞壁双层，含肽聚糖。

细胞质周围有复杂的光合色素层，通常以类囊体的形式出现，其中含叶绿素a和藻胆素。

蓝细菌有着重大的经济价值和生态价值，它构成了海洋和江、河、湖等水体光和生产力的重要部分，包括许多食用种类。

至今已知120多种蓝细菌具有固氮能力，特别是与满江红鱼腥蓝细菌共生的水生蕨类满江红，是一种良好的绿肥。

但是有的蓝细菌是在受氮、磷等元素污染后发生富营养化的海水“赤潮”和湖泊的“水华”的元凶，给渔业和养殖业带来严重危害。

还有不少水生种类如微囊蓝细菌属和拟柱胞蓝细菌属等的一些菌种会产生可引起人和脊椎动物肝、肾疾病和又发肝癌的蓝细菌毒素。

蓝细菌

海洋蓝细菌（marinecyanobacteria）蓝细菌（Cyanobacteria）为原核生物，又可被称作蓝藻、蓝绿藻，是一类分布很广，含有叶绿素a，能够在光合作用时释放氧气的微生物，还含有藻红蛋白、藻青蛋白等多种具有研究意义生物活性物质。

因为蓝细菌的外形特征与真核绿藻具有相似性，传统分类学家将其划分为藻类植物中的蓝藻门。

同所有原核生物一样，蓝细菌没有细胞核，只有拟核区；也没有成形的细胞器，只有含光合色素的类囊体膜和多种多种颗粒状内含物，分布在细胞质之中。

蓝细菌既有以二分裂形式进行繁殖的单细胞形态，也出现了高度特异性分支和分化的丝状体复杂结构。

蓝细菌是海洋生态系统的重要组成部分，有诸多研究表明在许多海区蓝细菌是超微型浮游植物的主要组分，其在初级生产中占有重要的地位，对海洋生态系统的稳定性和多样性具有重要意义。

海洋蓝细菌是海洋中典型的产氧光合细菌，在海洋中的历史十分悠久，化石和分子生物学的方法都能够证明它久远的历史可追溯到35亿年前。

海洋蓝细菌在世界绝大多数温带和热带海区都存在，具有肽聚糖和外膜共同组成的革兰氏阴性细胞壁，主要分类有：原绿球蓝细菌、聚球蓝细菌、束毛蓝细菌等。

其中，原绿球蓝细菌是大洋中丰度最高的一种蓝细菌，可高达约100000个细胞每毫升，其细胞大小约为0.4-0.8μm；聚球蓝细菌顾名思义，多为球形直径范围约为0.6-1.6μm，（据某研究报导，聚球蓝细菌的细胞体积大小与真光层的深度成正比。

而且，据实验证明，生长条件也会影响聚球蓝细菌的形状和大小，持续光照下就会以杆状为主。

）其特征是具有类囊体；束毛蓝细菌，又称束毛藻，藻体为单列细胞所组成的没有分枝的藻丝，藻丝外的胶鞘极柔薄，难观察到，许多藻丝在侧面互相贴靠但不交织，由此形成一种束状或鳞片状的群体，自由漂浮于水中。

在束毛蓝细菌中比较有名的一种叫做红海束毛藻的种类，是红海中重要的一类微生物，当其大量繁生时，海水变成红色，红海因而得名，在我国南海、东海沿岸也有发现。

蓝细菌

（3）链丝段（hormogonium）
又称连锁体或藻殖段，是由长细胞链断裂而成
的短链段，具有繁殖功能。（4）内孢子少数种类在细胞内形成许多球形或三角形的内孢子，待成熟后即可释放，具有繁殖作用。 Eg.管胞蓝细菌属（Chamaesip（1）重大的经济价值
① 具有固氮能力，是良好的绿肥
因为它和高等植物一样具有
以前曾归于藻类，
---a
2. 特性
1）分布极广；
从热带到两极，从海洋到高山，到处都有它许多蓝细菌生长在池塘和们的踪迹。土壤、岩石、以至在树皮或其它物体湖泊中，在夏、秋两季大上均能成片生长。量繁殖，并形成胶质团浮于水面，形成“水华”，使
水体变色。
2）形态差异极大，有球状、杆状和丝状等形态； 3）细胞中含有叶绿素a，进行产氧型光合作用；
蓝细菌被认为是地球上生命进化过程中第一个产氧的
光合生物，对地球上从无氧到有氧的转变、真核生物 4）具有原核生物的典型细胞结构：
的进化起着里程碑式的作用。细胞核无核膜，也不进行有丝分裂，细胞壁含胞壁酸和二氨基庚二酸，革兰氏染色阴性。
浆膜
糖原藻蓝蛋白
细胞壁
类囊体
聚磷酸盐蓝细菌肽
脂质颗粒
核区细胞壁浆膜羧酶体藻蓝蛋白核糖体类囊体气泡羧酶体
70S核糖体
4. 类群
① 由二分裂形成的单细胞
② 由复分裂形成的单细胞
③ 有异形胞的菌丝
④ 无异形胞的菌丝
5）营养极为简单，不需要维生素，以硝酸盐或氨作为氮源，多数能固氮，其异形细胞（heterocyst）是进行固氮的场所。

蓝细菌

蓝细菌中单细胞种类的（G+C）mol% 从35%—70%，表明其种间相关性很小。
别急，还有呐！
O2
蓝细菌
O2 O3
有效阻挡紫外辐射。使高密度种群得以发展。
地球变成了高度氧化性的，使生物进化速度产生了一个巨大的爆发。
一、蓝细菌的形态
蓝细菌的形态极为多样化。目前已知有单细胞和丝状两种形体，在这些形态类型中，仍存在大量的变异。《伯杰氏手册》将蓝细菌分成五个形态类群： •二分裂单细胞 •多分裂单细胞 •可形成具有固氮作用的特殊细胞—异囊孢的丝状蓝细菌 •不形成异囊孢的丝状蓝细菌 •分支丝状蓝细菌
分布于岩石和土壤表面，是岩石分解和土壤形成的“先驱生物”。在沙漠中结成成片的硬膜，在一年的大部分时间里处于休眠状态，只在短暂的冬季和春雨时节才进行繁殖和生长。在富营养化的水域中，会引起海湾的赤潮和湖泊的水华。少量蓝细菌还能与真菌、苔类、蕨类、苏铁科植物、珊瑚甚至一些无脊椎动物共生。
蓝细菌的细胞最小的只有0.5—1㎛，如聚球蓝细菌属，与典型的细菌相似。而最细菌的结构
类似于G—，革兰氏染色阴性。
1. 细胞壁：含肽聚糖，外有脂多糖层。许多蓝细菌产生大量粘质外膜或鞘，使成群的细胞或丝状体结合在一起。
2. 多数丝状蓝细菌无鞭毛，但能作滑行运动，表现出趋光性和趋化性。 3. 脂肪酸组成与其它原核生物都不同，通常含有两个或多个双链组成的不饱和脂肪酸。而细菌大多数都含有饱和的和单一不饱和的脂肪酸。
三、蓝细菌的繁殖
单细胞种类丝状蓝细菌
{
{
二分裂如粘杆蓝细菌多分裂如皮果蓝细菌单平面分裂如鱼腥蓝细菌和颤蓝细菌多平面方向分裂如分枝的丝状蓝细菌
静息孢子：为有异型孢的丝状蓝细菌上形成的一种特化细胞，

第三节蓝细菌

二、蓝细菌菌体结构
与G-菌类似
1、细胞壁——外膜和内膜（肽聚糖）: 2、细胞膜（单层，少有间体） 3、细胞核（原核） 4、细胞质及内含物
其中许多种能不断地向细胞壁外分泌胶粘物质，类似细菌的荚膜，将一群群细胞或丝状体结合在一起，形成胶团或胶鞘。

类囊体：原始的片层结构，是由多层膜片相叠而成的，分布在细胞质内，片层结构所包含的光合作用色素有叶绿素a、藻胆素(藻胆蛋白)和类胡萝卜素。藻胆素在光合作用中起辅助色素的作用，是蓝细菌所特有的。藻胆素又包括藻蓝素和藻红素两种，大多数蓝细菌细胞中，以藻蓝素占优势，并与其他色素掺和在一起，使细胞呈特殊的蓝色，故称为蓝细菌。
五、蓝细菌的类群
类群种别 DNA (mol% GC) 类群 I —单细胞；单细胞或细胞聚集体类群 II —宽球蓝细菌目；通过多分裂产生小球形细胞的小孢子进行繁殖。类群 III —颤蓝细菌目；在一个单一的水平上通过二分裂形成丝状细胞
粘杆蓝细菌属（ Gloeothece ）粘杆菌属（ Gloeobacter ）聚球蓝细菌属（ Synechococcus ）蓝丝菌属（ Cyanothece ）等
气泡：使菌体漂浮，并使菌体能保持在光
线最多的地方，以利光合作用。颗粒：多磷酸颗粒、糖原颗形态
细胞大小：比细菌大，一般直径为 3~10 μ m ，最小的为 0.5~1μm( 如细小聚球蓝细菌 Synechococcus parvus )，最大的可达 60μm ，如巨颤蓝细菌 (Oscillatoria princeps ) 。
比细菌大一般直径为310最小的为051m如细小聚球蓝细菌synechococcusparvus最大的可达60m如巨颤蓝细菌oscillatoriaprinceps由二分裂形成的单细胞如粘杆菌属由复分裂形成的单细胞如皮果蓝细菌属由二分裂形成丝状细胞如颤蓝细菌属产生异形胞的丝状细胞如鱼腥蓝细菌属分枝的菌丝如飞氏蓝细菌属fischerella异形胞heterocyst在蓝细菌丝状体中还可以看到比一般营养细胞稍大一些比较透亮的细胞称异形heterocyst

蓝细菌

（三）、生态分布和意义
蓝藻在自然界在分布很广，凡是潮湿、有光照的地方都能生长，蓝藻多喜生于有机质丰富的碱性水体中，湖泊中以
表层水及近岸部分较多，小型湖泊较大型湖泊多，在我国
南方水体常年可见。在温暖、阳光充足的季节，富含营养的水体常见蓝藻过盛
繁殖形成水华（赤潮）。
形成水华的蓝藻主要有：微囊藻、鱼腥藻、色球藻、螺旋藻、拟项圈藻、腔球藻、尖头藻、颤藻、裂面藻、胶鞘藻、节球藻、束毛藻等十多个属。微囊藻水华极为常见，它是水体富营养化的标志。
三、蓝细菌
（一）、主要特征
1.细胞壁由纤维素（内层）和果胶质（外层）组成，细胞外有的具胶被或胶鞘。
2.无色素体，色素均匀地散在原生质内。色素成分主要为叶
绿素a、β胡萝卜素、藻胆素(蓝藻藻蓝素+蓝藻藻红素)。
3.同化产物主要是蓝藻淀粉，遇碘呈淡红褐色。
4.无细胞核，只具核质而无核仁和核膜。属原核生物，称为蓝细菌（Cyanobacteria）
规则螺旋形弯曲，无异形胞和厚
壁孢子，大量繁殖可形成水华，可生于淡水和海水中。
螺旋藻营养丰富，大量培养可
广泛应用于饲料、保健品及化妆品。目前国内外工厂化培养的种
类主要是钝顶螺旋藻S. platensis和
极大螺旋藻，其中钝顶螺旋藻含蛋白质高达53-72％。
（4）、颤蓝菌属
植物体为单条藻丝，或由许多藻丝组成皮壳状、块状，无
本属不少种类具有固氮能力，我国江浙等地在稻田中放养
满江红即利用与满江红共生的满江红鱼腥藻Anabaena azollae所固定的氮来增加稻田肥力。螺旋鱼腥藻 A. spiroid是白鲢鱼种的优质食物。
（6）、束丝蓝菌属
有许多圆柱形细胞构成的不

微生物学第三节蓝细菌

间步骤，直接使用简单的糖或者杂草生成链烷烃。到
目前为止，研究人员使用一个1000升的示范发酵罐，
获得了10升链烷烃。
/ny/2010/08-03/2442252.shtml
目前，最有希望的火星拓展细菌是蓝细菌，现已证实蓝细菌能幸存于欧洲“BIOPAN”平台和国际空间站“EXPOSE”平台的真空环境中。英国开放大学地理微生物学家查尔斯
赤潮
水华
绿潮
绿潮引起水质恶化，严重时耗尽水中氧气而造成
鱼类的死亡。更为严重的是，蓝藻中有些种类（如微
囊藻）还会产生毒素（简称MC），大约50%的绿潮
中含有大量MC。MC除了直接对鱼类、人畜产生毒害
之外，也是肝癌的重要诱因。MC耐热，不易被沸水
分解，但可被活性碳吸收，所以可以用活性碳净水器
对被污染水源进行净化。天敌蓝藻等藻类是鲢鱼的食
第三节蓝细菌(cyanobacteria)
是一类进化历史悠久、革兰氏染色阴性、无鞭毛、
含叶绿素a（但不形成叶绿体）、能进行产氧性光合
作用的大型原核生物。在过去曾一直被称为蓝藻或蓝
绿藻（Cyanophyta），自从发现这类微生物的细胞核
是原核而不是像其他藻类的核是真核之后，已改属于原核生物界，称为蓝细菌。蓝细菌的形态为球状和丝状，细胞壁外有粘质称为鞘或荚膜。
内层是纤维素，少数人认为是果胶质和半纤维素。外
层是胶质衣鞘以果胶质为主，或有少量纤维素。内壁
可继续向外分泌胶质增加到胶鞘中。有些种类的胶鞘
很坚密拌可有层理，有些种类胶鞘很易水化，相邻细
胞的胶鞘可互相溶和。
蓝细菌是最早的光合放氧生物，对地
球表面从无氧的大气环境变为有氧环境起
了巨大的作用。

神奇的蓝细菌课件

在农业中的应用
有机肥料
蓝细菌能够将空气中的氮气转化为植物可利用的氮肥，从而减少化肥的使用，促进有机农业的发展。
生物防治
蓝细菌能够产生抗菌物质和抗虫物质，从而抑制植物病原菌和害虫的繁殖，减少农药的使用。
土壤改良
蓝细菌能够改善土壤结构，增加土壤的透气性和保水性，从而提高土壤的肥力和生产力。
蓝细菌的分类
01
蓝细菌主要分为两类：淡水蓝细菌和海洋蓝细菌。淡水蓝细菌主要分布在湖泊、河流等淡水环境中，而海洋蓝细菌则分布在海洋中。
02
根据形态和生理特征，蓝细菌又可以分为多种不同的属和种。例如，念珠藻属、鱼腥藻属、颤藻属等。
蓝细菌的分布和生态
蓝细菌广泛分布于全球各地，从极地到热带，从海洋到陆地，几乎无处不在。它们在生态系统中扮演着重要的角色，是地球上氧气的主要生产者之一。
在生物能源中的应用
产氢能源
蓝细菌能够利用光合作用将水分解为氧气和氢气，从而为氢能源的生产提供原料。
生物柴油
蓝细菌能够将有机废弃物转化为生物柴油，从而为可再生能源的发展提供支持。
04
蓝细菌的研究进展
Chapter
蓝细菌基因编辑技术
基因编辑技术
蓝细菌基因编辑技术是近年来研究的热点，通过基因敲除、插入和突变等技术，实现对蓝细菌基因的精确调控，为研究其生命活动和代谢过程提供了有力手段。
重金属离子去除
蓝细菌具有富集重金属离子的能力，可以通过吸附、沉淀等方式去除水体中的重金属离子，为水处理和环境保护提供了新的解决方案。
蓝细菌在未来生物技术中的应用
生物燃料生产
蓝细菌可以利用光能将二氧化碳转化为有机物，为生物燃料的生产提供了新的途径。通过基因工程技术改良蓝细菌，可以提高生物燃料的产量和品质。

第4节蓝细菌1

许多蓝细菌生长在池塘和湖泊中，在夏、秋两季大量繁殖，并形成胶质团浮于水面，形成“水花”，使水体变色。
一、蓝细菌的形态与结构
大小：细胞通常3~10μm，大的60μm。形态：球状、杆状，丝状、螺旋状、有的含异形胞。
图1-25 几种蓝细菌的典型形态 1、蓝杆菌属；2、聚球蓝菌属；3、粘聚球蓝菌属；、蓝杆菌属；、聚球蓝菌属；、粘聚球蓝菌属； 4、皮果蓝菌属；5、鱼腥蓝菌属；6、螺旋蓝菌属；7、费氏蓝菌属、皮果蓝菌属；、鱼腥蓝菌属；、螺旋蓝菌属；、
四、蓝细菌的生态学意义
1、分布广，适应性强：淡水、海水、内陆盐水、湿地、沙漠上都有。从温泉到冰雪上均可生存，温暖和有机物含量较高的水体中较多。蓝细菌一般喜温好光，喜高pH和静水，喜低氮高磷。是淡水中的重要浮游植物。温暖季节大量繁殖形成“水华”。我国南方四季可以见蓝藻形成的“水华”。在水体的垂直分布表层大于下层，水平分布下风位多于上风位，静水易孳生。如水体开增氧机时较少有蓝藻，河流中蓝藻较少。
4）具有原核生物的典型细胞结构;细胞核无核膜，也不进行有丝分裂，细胞壁含胞壁酸和DAP，革兰氏染色阴性。 5)营养极为简单，不需要维生素，以硝酸盐或氨作为氮源，多数能固氮，其异形胞（heterocyst）是进行固氮的场所 6)分泌粘液层、荚膜或形成鞘衣，因此具有强的抗干旱力。 7)无鞭毛，但能在固体表面滑行，进行光趋避运动。 8)许多种类细胞质中有气泡，使菌体漂浮，保持在光线最充足的地方，以利光合作用。
类囊体
藻胆素 (phycobilin) 是一类水溶性色素，着生在类囊体膜的外表面上，呈盘状构造，在光合作用中起辅助色素的作用，是蓝细菌所特有。藻蓝素 (phycocanobilin PC ) 75％ 620nm 藻胆素藻红素 (phycoerythrin PE) 12％ 565nm 别藻蓝素（allophycocyanin APC） 12％ 12

W4蓝细菌

其他几种原核微生物立克次氏体支原体衣原体
Cncnc-micro
立克次氏体（Rickettsia）
是落基山斑疹伤寒的病源体原核，G 只能寄生于真核细胞体内（多用鸡胚培养）无滤过性(o.3-o.6×o.8-2um) 细胞形态多变有不够完整的产能代谢途径基因组1.1Mb,834个基因（98年11月公布）
• 这些细胞较一般营养细胞大得多，常含有色素，并含有贮藏性物质，能抗干燥和低温，可度过不良环境。在适宜的生长条件下，静息孢子可以萌发而形成新的丝状体
五、蓝细菌的作用
• 蓝细菌是光能自养型生物，能像绿色植物一样进行产氧光合作用，同化 CO2 成为有机物，加之许多种还具有固氮作用，因此，它们的生活条件、营养要求都不高，只要有空气、阳光、水分和少量无机盐类，便能大量成片生长。蓝细菌在岩石风化、土壤形成及保持土壤氮素营养水平上有重要作用，有地球“先锋生物” 之美称。
• 淡水中富营养化后，“水华”频繁出现，面积逐年扩散，持续时间逐年延长。太湖、滇池、巢湖、洪泽湖都有“水华”，就连流动的河流，如长江最大支流----汉江下游汉口江段中也出现“水华”。
曲铜鱼淡水藻，引起水花（淡水藻，引起水花（水花中最常见最频色腥繁最具危害性）繁最具危害性）微藻囊藻
第四章蓝细菌（掌握）掌握） • 蓝细菌 (cyanobacteria) 也称蓝藻或蓝绿藻 (blue-green algae) 是一类能进行产氧光合作用的原核微生物，有35亿年历史。
一、蓝细菌的形态结构
• 1、形态 • 蓝细菌的形态差异很大，可分为 5 类 • ① 由二分裂形成的单细胞，如粘杆菌属 ( Gloebacter ) ； • ② 由复分裂形成的单细胞，如皮果蓝细菌属 ( Dermocarpa ) ； • ③ 由二分裂形成丝状细胞，如颤蓝细菌属 ( Oscillatoria )； •

3蓝细菌.

二、细胞结构

1、胶质鞘：细胞壁向外分泌的胶质物，果胶为主，少量纤维素。比例因种而异，坚硬或易水化。含有非光合作用的红、兰、灰等色素。 2、细胞壁：组成与G-菌相似，含有肽聚糖内层和脂多糖外层。无鞭毛，能滑行运动。 3、细胞膜：包含周质（细胞质）的膜。 4、核质区：拟核区、核区、中央区。
第三节蓝细菌
一类含有叶绿素、具有放氧性光合作用的原核微生物，最大特点是含有光合色素与蛋白，能进行光合作用，释放氧气，自养菌。它的发展使整个地球大气从无氧状态发展到有氧状态，孕育了一切好氧生物的进化和发展；而且使得无机物转化成了有机物。
蓝细菌的归属

蓝细菌曾一直被称作蓝藻或蓝绿藻，归属于裂殖植物门裂殖菌纲、裂殖藻纲。 20世纪80年代，才发现蓝细菌没有真正的细胞核，含有叶绿素，具有光合作用，改属原核生物界兰细菌门，共有150个属， 2000多个种。
二、细胞结构

5 、周质区（细胞质）：光合色素区，核质区的四周。接近膜，色深。色素为叶绿素和藻胆蛋白色素，比例随环境而变化，颜色也改变。周质区含液泡、脂肪滴、多聚糖颗粒（兰藻淀粉）、兰藻颗粒体（多肽）、羧基化体（含 DNA 和酶，与 CO2 固定有关）、气泡（水生）、光合器。
二、细胞结构
蓝细菌的光能转化

在光合系统Ⅰ中，类胡萝卜素吸收传递光子，叶绿素aP700(光同化色素)吸收光子能量被激发，放出1个高能e。高能e先传递到初级e受体Fe-S，再经次级e受体铁氧还蛋白(Fd)、黄素蛋白(Fp) 传递给NADP。每传递2e，结合光合系统Ⅱ中H2O光解释放的2H+形成还原力 NADPH2。P700失去e带正电荷。
蓝细菌的光能转化

高中必修一蓝细菌知识点汇总

高中必修一蓝细菌知识点汇总
（1）种类：色球蓝细菌、颤蓝细菌、念珠蓝细菌、发菜；
（2）水华的形成原因：水体富营养化导致蓝细菌和绿藻大量繁殖；（3）特点：
①蓝细菌的细胞质含藻蓝素和叶绿素，能进行光合作用，属于自养生物；
②细菌中的绝大多数种类是营腐生或寄生生活的异养生物，光合细菌、硝化细菌是自养；
③都含有细胞壁、细胞膜和细胞质，都没有由核膜包被的细胞核，也没有染色体；
④有环状的DNA分子，位于特定的区域，这个区域叫做拟核；
⑤蓝细菌细胞内不含线粒体，但可以进行有氧呼吸。