蓝细菌2.2
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
念珠蓝细菌(Nostoc) 念珠蓝细菌
颤蓝细菌(Oscillatoria) 颤蓝细菌
螺旋蓝细菌(Spirulina) 螺旋蓝细菌
Merismopedia elegans
箭头指表示蓝细菌的异形胞
第四节 支原体、立克次氏体和衣原体 支原体、
1.支原体（mycoplasma） 支原体（ 支原体 ）
3.衣原体（chlamydia） 衣原体（ 衣原体 ）
特点： 细胞小，球形，能透过细菌滤器； 特点：①细胞小，球形，能透过细菌滤器；
②有细胞壁（无肽聚糖）； 有细胞壁（无肽聚Байду номын сангаас）； ③专性活细胞内寄生；（缺乏产生能量的系统） 专性活细胞内寄生；（缺乏产生能量的系统） ；（缺乏产生能量的系统 ④裂殖方式繁殖； 裂殖方式繁殖； ⑤对磺胺类药物、四环素、红霉素、氯霉素、热敏感； 对磺胺类药物、四环素、红霉素、氯霉素、热敏感； 不怕低温。 不怕低温。
Mycoplasma pneumoniae On the surface of a cell - M. pneumoniae is a common cause of mild pneumonia. This bacteria is unusual in that it lacks a cell wall.
R. prowazekii causes typhus, one of the major epidemic diseases of human history. The plague of Athens in 430 BC was probably a typhus epidemic, and three million Europeans and Russians died from typhus between 1918 and 1922. The bacterium is named for two typhus researchers who died of the disease in the early 20th century, H.T. Ricketts and S.J.M. Prowazek
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Anacystis nidulans R-2 藻胆体中43 kD蛋白细胞定位的初步研究
植物学通报 2005, 22 (3): 302￣306① 国家自然科学基金项目(39525002, 39570067)资助。
②通讯作者。
Author for correspondence. E-mail: rongguili@ 收稿日期: 2005-01-21 接受日期: 2005-03-24 责任编辑: 于昕蓝细菌Anacystis nidulans R-2藻胆体中43 kD蛋白细胞定位的初步研究①李荣贵② 汪靖超(青岛大学生物系, 山东省天然色素重点实验室 青岛 266071)摘要 高盐浓度条件下分离了蓝细菌Anacystis nidulans R-2的藻胆体, 藻胆体中存在一种43 kD 的蛋白。
Western blotting 分析表明, 该蛋白能与蓝细菌Fd:NADP +氧还酶中FNR 结构域的抗体发生反应, 解聚的藻胆体具有FNR 黄递酶的活性, 初步证明该43 kD 蛋白就是Fd:NADP +氧还酶。
TritonX-114分相实验表明, 这种43 kD 的蛋白不能进入TritonX-114相。
对藻胆体的部分解聚合实验表明, 富含外周杆的组分中不存在43 kD 的蛋白。
关键词 Anacystis nidulans R-2; 藻胆体; Fd:NADP +氧化还原酶Preliminary Studies on the 43-kD Protein in Phycobilisomesof Cyanobacterium Anacystis nidulans R-2LI Rong-Gui ② WANG Jing-Chao(Key Laboratory for Natural Pigment of Shandong Province , Department of Biology, QingdaoUniversity , Qingdao 266071)Abstract Phycobilisomes, containing a 43-kD protein, were isolated from Anacystis nidulans R-2. Dissociated phycobilisomes exhibited FNR diaphorase activity. Western blotting showed that the 43-kD protein could react with antibodies raised against Fd:NADP + oxidoreductase.Analysis by Triton X-114 phase-partitioning indicated that the 43-kD protein could not enter into the detergent phase. Partial dissociation of phycobilisomes revealed no 43-kD protein in the fractions mainly containing rod components.Key words Anacystis nidulans R-2, Phycobilisome, Fd:NADP + oxidoreductaseF d :N A D P +氧化还原酶(F d :N A D P +Oxidoreductase, EC1.18.1.2, 简称FNR)是生物体中广泛存在的一类黄素酶, 催化电子在分子之间的传递。
蓝细菌
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
4光）合具生有物原，核对地生球物上的从典无型氧细到有胞氧结的构转：变、真核生物
的进化起着里程碑式的作用。
5细）胞营核养无极核为膜，简也单不，进不行需有要丝分维裂生，素细，胞以壁硝含胞酸壁盐酸或 氨作为氮和源二氨，基多庚数二能酸固，氮革兰，氏其染异色形阴细性胞。 （heterocyst）是进行固氮的场所。
（2）危害 ① 海水“赤潮”和湖泊“水华”的元凶，给 渔业和养殖业带来严重危害。
② 少数种类可产生诱发人类肝癌的毒素
Eg.微囊蓝细菌属（Microcystis）
（2）静息孢子（akinete） 形大、壁厚、色深的休眠细胞，富含贮藏物，能抵
御干旱等不良环境。Eg.鱼腥蓝细菌属（Anabaena） 和念珠蓝细菌属（ Nostoc ）等。
（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。
能固定CO2的羧酶体 水生性种类的细胞中常有气泡
藻胆素 一类辅助光合色素
作碳源营养的糖原、PHB
用作氮源营养的蓝细菌肽
贮存磷的聚磷酸盐
含有两只多个双键的不饱和脂肪酸
糖原 藻蓝蛋白
蓝细菌肽 核区 细胞壁 浆膜
类囊体
聚磷酸盐
脂质颗粒
羧酶体 藻蓝蛋白
核糖体 类囊体
气泡
羧酶体
浆膜 细胞壁
70S核糖体
4. 类 群
6）分泌粘液层、荚膜或形成鞘衣，因此具有 强的抗干旱能力。
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。
2.2 放线菌
放线菌属，丝状菌落 （ × 18000）
小 单 孢 菌 属
2.3 蓝细菌（蓝藻，蓝绿藻）
• 是一类含有叶绿素a、具有放氧性光合作 用的原核生物。过去也称为蓝藻或蓝绿藻。 • 蓝细菌与藻类的最大区别：无叶绿体、无 真核、有70S核糖体，细胞壁中含有肽聚 糖，对青霉素和溶菌酶敏感等。
2.3.1 蓝细菌
菌落质地硬而且致密，菌落小而不广泛延伸。 菌落表面呈紧密的绒状或坚实、干燥多皱。
接种针难以挑取，有时可挑碎，有时可将整 个菌落挑起。 基内菌丝和孢子常有 颜色，使得菌落的正 反面颜色常不一致。
放线菌的菌落特征
A：诺尔斯氏链霉菌 B：皮疽诺卡氏菌 C：酒红指孢囊菌 D：游动放线菌 E：小单胞菌 F：皱双孢马杜拉放线菌
肺炎支原体
本章小结
原核生物的共同特征是细胞细小，核的结构原 始，无核膜包裹，细胞壁含独特的肽聚糖，细 胞内无细胞器分化，无有丝分裂。 通过革兰氏染色可把所有原核生物区分为G+和 G-两大类，并能揭示其在结构、生理、遗传、 生态等特性上的不同，故此染色法具有重要的 理论和实践意义。 原核细胞的共同结构有细胞壁（支原体例外）、 细胞质膜、细胞质、核区和各种内含物等，部 分种类的细胞壁外还有荚膜、鞭毛、菌毛和芽 孢等特殊构造。芽孢高度耐热，在理论与实践 上均很重要。
（3）可有效去除氮、磷，可作水体富营养化的指示生物。
（4）有的蓝细菌是污染水体中发生“赤潮”及“水华”的原凶
蓝细菌造成无锡太湖水华
2.4 古细菌
古生菌是一群具有独特的基因结构或系统发育 生物大分子序列的单细胞原核生物；
多生活在地球上极端的生境或生命出现初期的 自然环境中，营自养和异养生活；
具有特殊的生理功能，如在超高温、高酸碱度、 高盐及无氧状态下生活； 具有独特的细胞结构，如细胞壁骨架为蛋白质 或假胞壁酸，细胞膜含甘油醚键；以及代谢中的 酶作用方式既不同于细菌又不同于真核生物。
蓝细菌知识点高一
蓝细菌知识点高一蓝细菌（cyanobacteria）是一类原核生物，也被称为藻菌。
它们在地球上出现的时间非常早，是地球上最古老的生物之一。
蓝细菌以其独特的特征和生态功能而备受关注。
本文将介绍蓝细菌的形态特点、代谢功能和生态作用。
一、形态特点蓝细菌的形态多样，既有单细胞形式，也有丝状、膜片状、团块状等多细胞形式。
它们可以生长在水中、土壤中、岩石表面甚至是动植物表面。
蓝细菌的细胞色素是一种蓝绿色的叶绿素。
在光照条件下，蓝细菌能够进行光合作用，产生养分和氧气。
二、代谢功能蓝细菌是光合作用的关键参与者之一。
它们通过吸收阳光和水，将二氧化碳转化为有机物质，释放出氧气。
这个过程被称为光合作用。
蓝细菌还具有一种特殊的生物合成能力，可以产生一些重要的生物活性物质，如多种维生素和酶类物质。
三、生态作用蓝细菌在地球的生态系统中扮演着重要的角色。
首先，它们是海洋和淡水生态系统中的重要初级生产者，为其他生物提供养分。
其次，蓝细菌具有氮固定能力，能够将大气中的氮气转化为植物可利用的氨。
这种特殊的能力使得蓝细菌成为土壤肥力和植物生长的重要因素。
此外，蓝细菌还能够抵御一些逆境环境，如高温、高盐浓度和酸碱性等，对维持生态平衡起到了积极的作用。
总结起来，蓝细菌作为一类特殊的原核生物，具有独特的形态特点、光合作用能力和生态作用。
它们在地球生态系统中发挥着重要的作用，并且具有很高的适应能力。
对于高一学生来说，了解蓝细菌的基本知识，不仅能够拓宽视野，还能增加对生态系统的认识。
第二节放线菌蓝细菌
孢子丝
气生 菌丝菌丝
孢子 萌发
放线菌 生活史
基内 菌丝
放线菌与细菌的比较
同为单细胞，菌丝比真菌细，其直径与细菌接近； 同属原核生物。无核膜、核仁和线粒体等。核糖体70S等； 胞壁含磷壁酸，二氨基庚二酸，不含几丁质，纤维素；G+; 对环境的要求与细菌相近； 对溶菌酶敏感； 对抗生素的反应向细菌。
特征：有鞘，呈黄色或褐 色，被氢氧化铁所包围。
3．含铁嘉利翁氏菌
特征：绞绳状，无鞘。当 卷曲的环被附着的铁所包 多孢泉发菌 赭色纤发菌 围时，其丝状体就好象一 含铁嘉利翁氏菌 串念珠。
二、化能硫细菌(sulfur-oxidizing bacteria
菌)
硫氧化细
生理—O2氧化硫化氢、硫磺和其它硫化物为硫 酸，化能自养。 形态—丝状
第三节 蓝细菌
蓝细菌特点： 含有叶绿素a，具有放氧性光合作用,它被认为是地球上 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、真核生物的进化起着里程碑式的作用。 蓝细菌的光合色素有叶绿素a、藻胆素和类胡萝卜素，藻 胆素包括藻兰素和藻红素。 蓝细菌的基本类型:有单细胞体、群体类型。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， 细胞壁含胞壁酸和二氨基庚二酸，革兰氏染色阴性。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。 有的蓝细菌具有异形胞，其特征是壁厚、色浅，为固氮场所 少数蓝细菌可形成厚壁孢子。
放线菌的繁殖方式
分生孢子 孢子囊孢子 菌丝断裂 其他方式
Cncnc-micro
分生孢子繁殖
（3）成熟孢子 （1）孢子丝中形成横隔
（2）沿横隔断裂形成孢子
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(螺旋藻)
蓝细菌(螺旋藻)中文名称：蓝细菌英文名称：cyanobacterium其他名称：蓝藻(blue-green algae)定义：细胞质中含有光合膜的原核生物。
光合膜中含有叶绿素，可进行光合作用。
所属学科：细胞生物学（一级学科）；总论（二级学科）本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布百科名片蓝藻(Cyanobacteria)是原核生物，又叫蓝绿藻、蓝细菌；大多数蓝藻的细胞壁外面有胶质衣，因此又叫粘藻。
在所有藻类生物中，蓝藻是最简单、最原始的一种。
蓝藻是单细胞生物，没有细胞核，但细胞中央含有核物质，通常呈颗粒状或网状，染色质和色素均匀的分布在细胞质中。
有的含有蓝藻叶黄素，有的含有胡萝卜素，有的含有蓝藻藻蓝素，也有的含有蓝藻藻红素。
红海就是由于水中含有大量藻红素的蓝藻，使海水呈现出红色。
蓝细菌蓝细菌(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。
编辑本段蓝细菌分布极广，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。
编辑本段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。
生物固氮——精选推荐
生物固氮概念、类型、复合物及机制、所需条件、前景等几方面来写，重在谈复合物及机制生物固氮摘要具有生物固氮能力的仅限于原核生物，即细菌和蓝绿藻。
通过对生物固氮机制、生物固氮微生物与生物固氮微生物和植物之间的关系的研究，将生物固氮作用应用于农业定将在增加作物氮源供应、培肥地力、减少化肥用量、提高作物产量，以及促进农业生产的持续发展和环境保护方面发挥其效力。
关键词生物固氮种类和特点固氮机制应用近20年来，生物固氮研究异常活跃，已成为世界范围的重要课题。
纵观当前生物固氮研究的内容，大致有以下三个方面，即固氮资源的有效利用，固氮的遗传工程和化学模拟固氮。
在固氮资源的有效利用方面，许多国家都在大力发展豆科作物，通过其有效的共生固氮体系，增加生物氮源，改善土壤肥力，以促进农业增产。
此外，接种根瘤菌提高豆科作物产量已在全世界范围内使用。
在稻田里接种和放养红萍和固氮蓝藻，既能增加土壤中生物氮数量，又能提高水稻的产量。
这种共生固氮途径的有效利用，在我国和东南亚一些国家已有悠久的历史。
随着分子生物学的进展，固氮的遗传工程受到了广泛重视，已成为目前最活跃的研究领域。
1 生物固氮概念1.1 生物固氮是指固氮微生物将大气中的氮气还原成氨的过程。
固氮生物都属于个体微小的原核生物，所以，固氮生物又叫做固氮微生物。
2 生物固氮的种类和特点固氮微生物多种多样，不同的划分标准满足了不同的要求。
从它们的生物固氮形式来分，有自生固氮、联合固氮、和共生固氮3种。
2.1 自生固氮微生物自生固氮微生物是指能够在自由生活状态下固氮的微生物总称。
在自然界，自生固氮微生物种类很多，分散地分布在细菌和蓝细菌的不同科、属和不同的生理群中；并大致可以分为光合细菌和非光合细菌两类。
前者如红螺菌、红硫细菌和绿硫细菌等，其中的某些种类可与其它微生物联合而相互有利；后者的种类很多。
根据非光合细菌的自生固氮菌对氧的需求，可以分为厌氧的细菌如梭状芽胞杆菌；需氧细菌如自生固氮菌、贝捷林克氏固氮菌、固氮螺菌等；以及兼性细菌如多粘芽胞杆菌、克鲁伯氏杆菌、肠杆菌等。
蓝细菌固氮酶的抗氧保护机制
蓝细菌固氮酶的抗氧保护机制1. 引言嘿，大家好！今天咱们聊聊蓝细菌这位大自然的小英雄，尤其是它的固氮酶和抗氧保护机制。
听起来复杂？别担心，咱们把它说得轻松点。
蓝细菌，也就是咱们常说的蓝藻，虽然名字听上去像是某种神秘的生物，但其实它们在自然界中可谓是“能人儿”，尤其是在帮助植物获取氮方面。
话说回来，固氮酶就像是蓝细菌的“金钥匙”，能够把空气中的氮转化成植物可以利用的形式。
简单点说，蓝细菌就是“氮的搬运工”，让植物吃得饱饱的。
不过，这一过程可不简单，尤其是在氧气充沛的环境中，固氮酶可是面临着不少挑战。
2. 固氮酶的工作原理2.1 氮的“搬运工”首先，固氮酶的工作原理就像是一个化学反应的舞台，蓝细菌在上面大展身手。
想象一下，空气中的氮分子像是被困在笼子里的小鸟，而固氮酶就像那把打开笼子的钥匙，帮助氮分子逃出来，变成植物可以吸收的氨。
这个过程就需要一系列的反应，蓝细菌得付出不少努力，像个勤劳的小蜜蜂一样，不停地忙碌着。
2.2 氧气的“杀手”可是，问题来了！氧气就像个不速之客，时不时就来捣乱。
固氮酶在进行工作的时候，氧气就像一只“恶霸”，想要破坏这一切。
这就让蓝细菌面临着“生死考验”。
氧气会让固氮酶失去活性，结果可就惨了，氮就“没门儿”了，植物也会饿肚子。
3. 抗氧保护机制3.1 蓝细菌的反击那么，蓝细菌是怎么应对这位“恶霸”的呢？这就要提到它们的抗氧保护机制了。
想象一下，这就像蓝细菌在开一场“抗氧战争”。
它们会产生一些保护性的小分子，像是超级英雄的“盾牌”，帮助固氮酶抵御氧气的攻击。
这些小分子不仅可以清除氧气带来的“自由基”，还能够维持固氮酶的活性，真是个“全能战士”。
3.2 适应环境的智慧此外，蓝细菌还有一种聪明的适应能力。
它们会根据环境的变化，调整自己的固氮酶活动和抗氧保护机制。
比如说，当环境中的氧气浓度上升时，蓝细菌就会主动提高自身的保护能力。
这就好比是咱们在考试前加班复习一样，总得找个办法应对压力，不能坐以待毙啊！4. 结论总的来说，蓝细菌的固氮酶和抗氧保护机制真是一个完美的“组合拳”。
蓝细菌名词解释微生物
蓝细菌名词解释微生物蓝细菌是指在厌氧条件下能够形成硫酸还原菌、铁细菌等的一类微生物。
其大小一般为10-12μm，直径较小。
硫细菌（蓝细菌）在自然界中普遍存在，硫细菌是所有细菌中最多的，硫细菌只能利用无机硫化物作为能源。
蓝细菌分类为放线菌门蓝细菌属或硫酸盐还原菌、铁细菌属。
硫细菌（蓝细菌）是地球上最多的细菌类群，也是唯一可以从空气中吸收硫的细菌，它们广泛地生长于土壤、湖泊、海水、火山口以及高温干旱的环境中，如石膏喷泉、金属热处理和冷却烟道、垃圾焚化炉排气等地方都有生长。
是构成地球大气的主要细菌，亦即占大气中的半数的大气细菌是硫细菌。
硫细菌能利用空气中的二氧化碳、氮气、氨和氢气等无机化合物，并且能以硫酸盐的形式利用它们。
但它们主要是以无机硫化物作为能源。
它们常生活在液体的表面和表层水中，以能被染色的球形、杆状、极端发育的细胞在这些表面或细胞间隙中沉降。
对硫细菌来说，除了氧和少量的氮之外，其他各种无机化合物都不是必须的营养物质。
硫细菌生长很快，在液体培养物中一昼夜就可以繁殖几百万个。
因此，生物学家把它们看做重要的硫元素的供应者。
硫细菌在土壤、污水、土壤-水系统和冷却烟道中起着十分重要的作用。
在过去人们认为真菌与藻类植物是一种动态平衡的共生关系，一方受益而另一方受损害。
后来经过研究发现：真菌与藻类是同时发展起来的，随着共生时间的延长，藻类逐渐失去利用价值而被真菌所取代。
这就是常见的“共生物丧失功能”，后来也被称为“真菌-藻类协同进化”或“真菌-藻类相互依赖”。
自然界中出现了两个截然不同的事实：一是真菌不断地取代藻类，这是先天进化的结果；二是在这种相互依赖关系下，二者都得到进化，其结果是更加完美，双方都有所提高。
然而自然界的一切事物，都处在相互依赖之中。
自然界中的藻类也是这样，真菌虽然每次消耗大量的藻类，但是每一次大量消耗藻类，都会促使藻类产生新的代谢产物，这些新的代谢产物再反馈回来使真菌得到补偿，从而得到不断的发展。
蓝细菌的二氧化碳浓缩机制
蓝细菌的二氧化碳浓缩机制1. 引言说起蓝细菌，很多人可能会皱眉，觉得它们离我们很远。
其实，这些小家伙可真是了不起的自然界工作者，简直是微观世界的“超级英雄”。
它们不仅能在水里随意游荡，还能把阳光变成能量，产生氧气，真是对我们生存有莫大的帮助。
那今天咱们就聊聊蓝细菌是怎么处理二氧化碳的，听起来有点科学，但别担心，我会让你轻松理解的。
2. 二氧化碳浓缩机制2.1 概述好，先来个概括。
蓝细菌的二氧化碳浓缩机制，就像是它们的“吸尘器”，能把周围环境里的二氧化碳吸引过来，然后巧妙地利用这些气体。
想象一下，你在厨房里做饭，忽然发现桌子上乱糟糟的一片，而你只需要把它们吸到吸尘器里，一下子就干干净净。
这就是蓝细菌如何在光合作用过程中，把二氧化碳浓缩并利用的。
2.2 如何工作蓝细菌里有一种叫做“碳酸酐酶”的特殊酶，这玩意儿就像是个超级助手，能快速把二氧化碳转化成碳酸盐。
想想看，咱们喝汽水的时候，二氧化碳和水的结合就能让饮料起泡，而蓝细菌的碳酸酐酶就能把这些气体转换成能用的“燃料”。
在阳光的照射下，蓝细菌通过光合作用，将这些碳酸盐转换成糖类和其他物质，简直是“车水马龙”的能量转化场！3. 生态意义3.1 重要性蓝细菌的二氧化碳浓缩机制对生态环境有着举足轻重的影响。
它们不仅能减少环境中的二氧化碳，还能提供氧气，真是一举两得。
你想想，如果没有这些蓝细菌，咱们可就没有那么多新鲜空气可呼吸了，真是“见天见地”的大事啊！而且，它们也是水体中食物链的基础，给其他生物提供了能量，简直是生态圈的小小支柱。
3.2 应对气候变化在现在这个气候变化频发的时代，蓝细菌的二氧化碳浓缩机制显得尤为重要。
随着温室气体的增加，地球越来越热，咱们可不能任由这种情况发展下去。
而蓝细菌就像是一颗“定心丸”，帮助降低二氧化碳浓度，给地球降降温。
它们在应对全球变暖和生态平衡方面的潜力，让人不禁感慨大自然的神奇。
4. 结论总之，蓝细菌的二氧化碳浓缩机制就像是一场精彩绝伦的自然表演，令人目不暇接。
蓝细菌的概念
蓝细菌的概念蓝细菌是原核生物中一类特殊的细菌，也被称为蓝藻。
它们是地球上最原始的生命形式之一，同时也是氧气光合作用的发源者，对地球的生态系统和生命演化起到了重要的影响。
本文将从蓝细菌的分类、形态特征、生活方式、生态功能和应用价值等方面进行详细阐述。
蓝细菌的分类中，属于共栖菌的蓝细菌属于真细菌门，青阳腔菌属于青阳腔菌门。
蓝细菌有很多种类，常见的有链藻蓝细菌、纤毛蓝细菌、鞭毛蓝细菌等。
蓝细菌的细胞大小一般为2-8微米。
它们的形态特征多样，有球形、杆状、螺旋状等形状，其中链藻蓝细菌呈长条状，螺旋藻状，而青阳腔菌呈球状。
蓝细菌喜欢生活在水环境中，包括海洋、湖泊、河流等。
它们可以对不同的环境适应良好，如长在岩石表面、泥土中、树叶上等。
蓝细菌具有光合作用的能力，可以利用阳光能将二氧化碳转化为有机物质，同时释放氧气。
这是蓝细菌的重要特征之一，也是它们与其他微生物的区别之一。
蓝细菌通过一种特殊的细胞器官称为叶绿体来进行光合作用。
叶绿体内有叶绿素a和叶绿素b等色素，可以吸收光能，将光能转化为化学能。
蓝细菌的光合作用产物主要是葡萄糖等有机物质，这些有机物质不仅滋养了蓝细菌自身，也成为其他生物的重要营养来源。
蓝细菌在生态系统中扮演着重要的角色。
它们可以参与水体中的有机物的分解和循环，促进水体的自净能力，维持水体的营养平衡。
同时，蓝细菌可以固氮，将大气中的氮转化为氨，提供给其他植物使用，促进植物的生长。
此外，蓝细菌还可以附着在岩石表面或树叶上形成蓝细菌群落，提供栖息地和庇护所，滋养下一代蓝细菌。
蓝细菌在生物科技领域具有很大的应用价值。
由于蓝细菌的光合作用和固氮能力，可以应用于环境修复和工业生产中。
蓝细菌可以通过光合作用吸收二氧化碳，降低温室气体排放，减缓全球变暖。
此外，蓝细菌还可以通过固氮作用将大气中的氮转化为有机物质，促进农作物的生长，提高农业产量。
在工业生产中，蓝细菌的鞭毛可以用于生物驱动纳米机器人，具有很大的潜力。
第二章 原核微生物 蓝细菌等
在活性污泥生物 处理厂，当控制不当 时，球衣菌的生长往 往造成一种称为“结 块”的有害状况，球 衣菌丝状体的缠结块 增加了污泥的体积， 以致使它不能正常沉 淀，因而出现污泥澄 清作用上的困难。
2.5.1.2 丝状硫细菌 在自然界分布广泛，大量存在于 湖泊、池塘和污水中，也常存在于含 硫磺的泉水、污染的溪流中。由于它 们将硫化物氧化为硫酸，因此通常对 低pH值的环境耐受力强。
支原体（Mycoplasma pneumoniae）扫描电镜图片
支原体（Mycoplasma pneumoniae）在固体培养基上的“油煎蛋状”菌落
2.5.4 衣原体 衣原体是介于立克次氏体和病毒之间、能通过细菌滤 器、专性活细胞寄生的一类原核微生物，过去曾认为它是 “大病毒”，以后，发现它们的性质更接近细菌而不同于 病毒。 形态：与细菌相似、菌体含RNA和DNA，多为球形 危害：引起人得沙眼、鹦鹉热、淋巴肉芽肿及粒性结膜炎 繁殖：二分裂，多寄生在浦乳动物及鸟类体内
2.3.3 蓝细菌的繁殖
通过无性方式繁殖。单细胞的种类进行 二分裂或多分裂。大多数丝状蓝细菌的细胞 分裂是单平面的，而分枝的丝状蓝细菌进行 多平面多方向的反裂。还有丝状蓝细菌通过 其丝状体断裂形成短片段－－段殖体方式繁 殖。
2.3.4 环境治理中的蓝细菌及其作用
蓝细菌包括单细胞和多细胞两类，根据 蓝细菌的形态特征可包它们分成五群。前两 群为单细胞或其团状聚合体，后三群则呈丝 状聚合体即细胞链的形式。
2.4 古菌
在过去很长时间内，古细菌一直隶属于细菌， 随着微生物技术和研究手段的不断发展，人们发 现古细菌具有不同于细菌的细胞结构、化学组成 和其特殊的生活环境，因此称其为古细菌。将其 与真细菌并列，叫古菌。
古细菌都存在于极端特殊的生态环境下。
两种蓝细菌中7对毒素-抗毒素系统的分析和鉴定
两种蓝细菌中7 对毒素-抗毒素系统的分析和鉴定介绍：蓝细菌是一类广泛分布于各种环境中的原核生物，具有致病性和生物多样性。
这些细菌通过不同的机制进化，使得它们对特定环境中的竞争和适应具有巨大的优势。
其中，毒素-抗毒素系统被认为是蓝细菌的一个重要适应机制，此机制能够促使蓝细菌在面对外部压力和刺激时实现生存和增殖。
本文将结合两种蓝细菌的七对毒素-抗毒素系统进行分析和鉴定。
通过对系统中的毒素和抗毒素的结构和功能的详细讨论，探讨毒素-抗毒素系统在蓝细菌中的作用，为深入了解蓝细菌在不同环境中的适应机制提供有益启示。
分析：1.Synechocystis sp. PCC 6803 的4 对毒素-抗毒素系统：1.1含有COG5654 毒素和COG5644 抗毒素的系统COG5654 是一个没被广泛研究的毒素，而COG5644 是一个被广泛研究的抗毒素，它能够抵御COG5654 的毒性。
COG5654 毒素的序列中包含圆形自稳态(ORF)重复和草酸结合区。
COG5644 的序列中包含自相似结构和N 末端域，后者在配体结合时起到关键作用。
1.2含有COG2263 毒素和COG2262 抗毒素的系统COG2263 是一个具有复杂二级结构的小分子毒素，是蓝细菌中活性最强的毒素之一。
COG2262 则是一个功能未知的抗毒素，需要进一步研究。
COG2263 的序列中包含许多结构特征序列段和不规则序列段，其中包括四个核苷酸的DNA 结合序列。
COG2262 的序列中包含许多分支而成的结构，这些结构基本上都被COG2263 毒素覆盖着。
1.3含有COG2935 毒素和COG2934 抗毒素的系统COG2935 是一种单域蛋白，其序列中包含一个细胞内的抗蛋白酶结构域和一个细胞外的结构域。
COG2934 是一个与COG2935 毒素配对的抗毒素，它可以与COG2935 毒素形成复合物，从而中和其毒性。
COG2935 毒素在一定范围内具有良好的毒力，但依然需要进一步研究。
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左：念珠藻属, 右，项圈藻, 一种能固氮的菌。表面部透明的小细胞 （右数第三个）是异型细胞。这个异型细胞能固氮。 左边又大又亮的细胞叫厚壁孢子或静息孢子。
图2.一种池塘中的蓝藻（蓝细菌） 在有营养的水中很常见，能毒害水 体，放出臭味
图3， 这是前一图的放大。充满气泡使 它能浮在水面上，以便更好的获得阳光
念珠蓝细菌(Nostoc)
颤蓝细菌(Oscillatoria)
图一，上面两张照片是一种很常见的蓝细菌 ：索球藻属 这种蓝细菌覆盖在水面上，覆盖几毫米厚 ，把水的表面 染成深绿色。每团索球藻有100µm大，团里的细胞都裹在 粘液里。 细胞团外部的黑色物质是由许多细菌构成的， 也许他们要呼吸蓝细菌通过光合作用生成的氧气吧。
严重富营养化
Grade V: 100% COD 50,630T/y TN 14,158T/y
TP 1496T/y
这是滇池蓝藻水华污染控制示范区位置图。
严重富营养化
水浮莲成灾 －生物入侵
滇池流域
滇池蓝藻水华污染控制示范区位置图
2000年3月，国家科技部和云南省政府把“滇池水污染控 制技术研究”定为部省合作的重大环保科技攻关项目，由 中科院水生生物研究所和清华大学负责组织实施。
非细胞结构生物— 病毒 原核细胞生物
生 物 具 细 胞 结 构 生 物
古菌域 细菌 蓝细菌 放线菌
微 生 物
酵母菌
细菌域
立克氏体纲
真 核 生 动物界 物 域
真菌界
霉菌 微型后生动物 原生动物 低等植物 高等植物
螺旋体纲
支原体纲
水生植物
叶绿素a： 680-685nm (四) 、光合型细菌 胡萝卜素：450-550nm 蓝细菌 藻胆蛋白：560-530nm • 蓝细菌—蓝藻或蓝绿藻(blue-green algae)
• 静息细胞（异形胞）
⑤ 、藻类在环境中的利和弊
弊 • 富营养化：人类活动使江河、湖泊中生物所
需的N（0.2-0.3mg/L）、P（0.01-0.02mg/L)等 营养物质短期内大量增加，引起藻类和浮游生 物的迅速繁殖，导致水中溶解氧下降，水质恶 化，鱼类和其它生物死亡。
藻类大量繁殖
巢湖流域
严重富营养化
？ 控制
1. 物理除藻： 超声波、重力斜筛自动脱水设备 2. 化学除藻： 利用除草剂、杀藻剂及金属盐等来控制水华，硫酸铜 3. 生物除藻： 利用生态系统食物链摄取的原理以及生物的相生相克关系来控制或
抑制水华。将凡是能够有效地控制蓝藻生长的生物调动起来，但又不能造成生态危
害，人为地创造了一个生态链环。
利
• 自然水体自净（污水处理—氧化塘） • 藻类光合作用释放氧气，为好氧微生物提供有氧环境，保证水中的有机污
染物好氧降解连续进行，周而复始的分解－光合使水体净化。
• 富集重金属离子 • 利用其生物吸附作用可从工业污水中去除有毒、放射性金属和回收稀有、 贵重金属。该法具有高效、经济、简便、选择性好等优点 ,尤其适用于低 浓度及一般方法不易去除的金属。主要菌种有菌藻共生体、啤酒酵母菌、 盐泽螺旋藻、林可链霉素和黑根霉菌 • 生物固氮作用 • 微生物在常温常压下直接利用分子氮（N2），将之还原为氨（NH3）的过 程。固氮微生物包括：蓝细菌、放线菌、细菌和古细菌。
会导致中毒甚至死亡。
防治
控制含氮、磷等废物向海洋中排放。 如含磷洗衣粉的废水等。
水华
淡水中的一种自然的生态现象，是由于某些蓝藻的过度生长引 起的水体富营养化。“水华”发生时，水体一般呈蓝色或绿色 。 以蓝藻纲为主，如微囊藻、鱼腥藻、颤藻等，还有栅藻、硅藻）
成因
化肥 城市生活污水 养殖废水 土地侵蚀、淋溶出的营养盐 网箱养殖生物的粪便 大气中的NO3-、沉积物中N、P的释放
藻属、膝沟藻属、多甲藻属，共5个纲15个科30个种）
资料显示，1990年至2004年上半年渤海海域共发现赤潮83起，累计 面积达3万多平方公里。2004年6月，渤海就发生了两起大面积有毒 藻赤潮。
危害
① 引起海洋异变，局部中断海洋食物链，使海域 一度成为死海； ② 有些赤潮生物分泌毒素，这些毒素被食物链中 的某些生物摄入，如果人类再食用这些生物，则
Grade V: 100% COD 63,788T/y TP 1530T/y TN 12272T/y
太湖流域
Grade V: 65.4% COD 981,000T/y NH4-N 177,000T/y TP 30,000T/y
中等富营养化
• 太湖蓝藻殃及湖州 部分内河几成" Nhomakorabea河"
死鱼事件
滇池流域
(G )
-
• 含有光合色素，能进行光合作用并产氧的原核生物。
CO2 H 2O C6 H12O6 O2
hv
没有细胞核. 内含物蓝藻淀粉颗粒.
① 、结构和形态
• 藻体有单细胞球状、杆状、长丝状、分枝丝状 单细胞体的、群体的和丝状体的。 单细胞体—最简单 丝状体：是由于细胞分裂按同一个分裂面反复分裂、 子细胞相接而形成的。 群体：丝状体可以连成群体，包在公共的胶质衣鞘中
重力斜筛自动脱水设备在对滇池蓝藻水华进行脱水处理。脱水后形成 的藻浆经去毒处理，成为上好的有机肥料或饲料。
例如采用放养鲢鳙鱼直接控制蓝藻水华的“生物操纵”法，滇池水质的富营养 化工程采用生物操纵治理法已经取得了初步效果。 例如采用生物原位修复—生物扩增、植物修复等方法，福州白马支河—璃因 玛逊生态水体恢复样板工程取得成效。
古廖涌庆丰桥段水体变化图
治理前庆丰桥(D样点)水体黑臭(2003年7月13日)
治理后庆丰桥(D样点)水体黑臭消除(2003年10月12日)
古廖涌氧化塘进出口水体变化图
氧化塘进水口水体黑臭
氧化塘2号塘水体已变黄
蓝细菌
小结
• 特征：（1）没有细胞核；（2）没有有丝分裂； （3）G• 色素：叶绿素a；藻胆蛋白色素；藻红蛋白
特殊结构
异形胞—？ 休眠体.固氮的场所
② 、营养类型— ? 光能自养 ③ 、繁殖 —无性生殖 单细胞：二分裂、多次分裂、顶端释放（芽殖） 丝状体：中间分裂、无规则分裂、顶端释放（芽殖） ④ 、分类 • 蓝藻门分为两纲:色球藻纲和藻殖段纲。 富营养化
色球藻纲 藻体为单细胞体或群体。 富营养化
微囊藻属、腔球藻属 藻殖段纲 藻体为丝状体，有藻殖段。 颤藻属、鱼腥藻属
滇池水面在治理中水质逐渐好转，成群的红嘴鸥飞至湖面捕食、嬉戏
赤潮
海水出现富营养化现象，水体中某些微小的浮游植物、原生动 物或细菌突发性地增殖和聚集，引起一定范围、一段时间水体 变色现象。通常水体颜色因生物的数量、种类而呈红、绿和褐 色等。
成因
①海域水体高营养化（氮、磷）； ②某些特殊物质参与作为诱发因素，已知的有维生素B1、B12 、铁、锰、脱氧核糖核酸； ③发生赤潮的生物类型主要为藻类。（甲藻纲，常见的有裸甲
危害
危害人类健康。接触、少量饮用、长期饮用。 对家畜及野生动物的危害。
蓝藻对水生生物有影响。
影响自来水厂的出水水质，增加制水成本。 使水体透明度明显降低，严重富营养化的水质透明度仅 有0.2m。甚至在岸边堆积，藻体死亡时还会散发恶臭， 严重破坏景观。
防治
控制含氮、磷等废物向海洋中排放。
在示范区6.1平方公里的湖水中投入小白鲢、鳙鱼等鱼种200多吨 用以吞食、消化蓝藻。实验证明，投放在静水中不会繁殖的小白 鲢等滤食性鱼类，既能在控制蓝藻恶性增长中发挥作用，又不会 破坏滇池水体的生态平衡。
自动吸藻器在吸取厚达5厘米的微囊藻水华
重力斜筛自动脱水设备在对滇池蓝藻水华进行脱水处理。脱水后 形成的藻浆经去毒处理，成为上好的有机肥料或饲料。
一种蓝细菌（蓝藻）： 它形成了一层细胞厚的“席子” mucilage: 黏液 dividing cell: 正在分裂的细胞