2002 5 论述古细菌的特征和重要意义
总结古细菌的特点
总结古细菌的特点1. 引言古细菌（Archaea）是一类单细胞微生物，最早发现于20世纪70年代，最初被分类为细菌的一类。
然而，进一步的研究表明，古细菌与细菌和真核生物有着许多显著的区别，使其成为一个独立的生物界。
在本文中，我们将对古细菌的特点进行总结，以增加对这一神秘生物的认识。
2. 细胞结构古细菌的细胞结构与细菌和真核生物有所不同。
古细菌的细胞壁通常由蛋白质构成，而不是多糖，这使得其在抗生物质作用上有别于细菌。
此外，古细菌的细胞膜中含有特殊的脂类，称为异戊烷脂。
这种脂类能够帮助古细菌在极端环境中生存，如高温、高盐度和低酸度等条件。
3. 基因组特征古细菌的基因组结构也与细菌和真核生物有所区别。
古细菌的基因组通常较小且较简单，相对于真核生物而言，其基因数目较少。
此外，古细菌的基因组还存在一种独特的复制方式，称为环形复制，与真核生物和部分细菌的线性复制方式不同。
4. 系统发育在早期的分类系统中，古细菌被归类为细菌的一类。
然而，随着分子生物学技术的发展，研究人员发现古细菌与细菌和真核生物有很大的区别，因此被单独归为一个独立的生物界。
根据系统发育树的构建，古细菌被认为是生命进化的第三个域，与细菌和真核生物形成三个独立的分支。
5. 生存环境古细菌广泛存在于地球上各种极端环境中，如深海热液喷口、高温泉水、高盐度湖泊和极寒地区的冰川。
这些极端环境对于大多数其他生物来说是致命的，但古细菌却能够适应并繁衍生息。
这一适应能力使得古细菌成为了研究极端生命形式的重要模型。
6. 代谢特征古细菌的代谢特征也与细菌和真核生物有所不同。
一些古细菌能够进行厌氧呼吸，以产生能量。
此外，一些生活在高盐度环境中的古细菌还能够利用光合作用产生能量。
这些特殊的代谢特征使得古细菌在现代生物多样性中占据了独特的地位。
7. 应用价值古细菌的独特特点使得它们具有广泛的应用价值。
例如，由于其特殊的耐高温能力，古细菌酶已被应用于许多工业过程中，如制药和食品加工。
微生物之古细菌
真核生物的生存环 境很广泛，也是根 据不同真核生物的 代谢类型而有不同 的生存环境。
形态
细菌的基本形态有三： 真核生物范围很广， 球形、杆形和螺旋形。 有大有小，形态各 此外，有的细菌还有 异。 荚膜，鞭毛以及芽孢。 但在不利的生活环境 下或菌龄老时会出现 不规则的多形性。
特征
古细菌
细菌
真核
中间代谢
亚基)
d、甲烷螺菌：无细胞壁，只有 一层由蛋白质纤维组成的鞘
1、产甲烷菌
（2）培养方法 专性厌氧，需要在特殊环境下操作；
目前最好的是厌氧手套箱
厌氧培养箱
2、极端嗜盐古菌
分为5大群、8属、19种
生活环境：高盐环境 细胞形状：细胞形态为链状、 杆状、球状等多形态。革兰氏阴性， 极生鞭毛。好氧或兼性厌氧。
5、RNA聚合酶AB’B’型
营养类型：化能异养，不发酵（好氧或兼性厌氧有关）
3 热原体
• 无细胞壁、嗜热嗜酸、好氧、化能有机营养，所以被称为热
原体Thermoplasma
• 有的种具有多根鞭毛，能够运动 • 质膜的主要成分是一种带有甘露糖和葡萄糖单位的四醚类脂
(tetratherlipid)的脂多糖化合物。同时质膜中也含有糖肽，
但没有固醇类化合物，这样的质膜使热原体表现出对渗透压、 酸、热的稳定性。
嗜酸热原体
Thermoplasma acidophilum
4、古生硫酸盐还原菌 专性嗜热，好氧、兼性厌氧、严格厌氧，革兰 氏阴性，杆状、丝状或球状。大多数种是硫代谢菌，
经常在温泉中发现。
4、古生硫酸盐还 原菌
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。
延胡索酸火叶菌
（Pyrolobus fumarii）， 一种生活在113℃大西洋 热液喷口的古菌。
古细菌
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。
古菌域(Archaea)－广古菌门
盐杆菌纲(Halobacteria) 甲烷杆菌纲(Methanobacteria) 甲烷球菌纲(Methanococci) 甲烷微菌纲(Methanomicrobia) 甲烷火菌纲(Methanopyri) 古球状菌纲(Archaeoglobi) 热原体纲(Thermoplasmata) 热球菌纲(Thermococci)
产甲烷古菌可能是火星生命形式
一个美国科学家小组2005年12月5日报告说，他们 在格陵兰岛地下冰芯中发现了产甲烷古菌生存的证 据。科学家称，这种能在极端严酷条件下生存的微 生物有可能在火星上生存。
研究人员认为产甲烷古菌很可能存在于火星上，并 且是火星大气中甲烷的来源。为了验证这一设想他 们制造一台荧光探测仪，用来探测产甲烷古菌新陈 代谢时产生的微弱荧光，这台仪器能探测出每毫升 土壤或地层中存在的1个古菌，安装在新的火星车 上寻找火星生命。
1977年，C. R. Woese等人在用各种原核生物的16S rRNA进行分子进化研究时，发现一类能利用CO2和H2产
生甲烷的厌氧细菌（产甲烷菌Methanococcus）的rRNA
序列与一般细菌的十分不同，不同的程度比一般细菌的 rRNA序列与真核生物的rRNA序列的差异还要大。
原来被认为是细菌的甲烷球菌代表着一种既不同于真核生物, 也不同于细菌的生命形式。他们认为这是地球上的第三生命 形式,并命名为古细菌。进一步的研究确证了古细菌与真细 菌之间的重大差异，同时发现古细菌的一系列分子生物学和 细胞生物学特征与真核生物有不少相似之处。
第三章 古菌
这种细菌是英国微生物 学家安东尼·瓦尔斯比于 瓦尔斯比于１９ 学家安东尼 瓦尔斯比于１９ ８０年发现的 年发现的， ８０年发现的，地点在红海 附近一个盐分含量很高的水 池里。它身长约0.15微米， 微米， 池里。它身长约 微米 呈方形，样子有点像邮票， 呈方形，样子有点像邮票， 这在细菌中极为罕见。 这在细菌中极为罕见。 在这种喜欢盐分的方形细菌被发现２０多年后， 在这种喜欢盐分的方形细菌被发现２０多年后， ２０多年后 科学家最近终于在实验室中成功培养了它， 科学家最近终于在实验室中成功培养了它，方形细菌 还对氯化镁有极强耐受力。 还对氯化镁有极强耐受力。太阳系的一些天体如木星 的卫星木卫二和木卫三上， 的卫星木卫二和木卫三上，有着氯化镁含量很高的盐 水。研究方形细菌有可能为在这些天体上寻找生命提 供线索。 供线索。
二、古菌的分类
按照古菌的生活习性和生理特点， 按照古菌的生活习性和生理特点，古菌可分为三大类 型：产甲烷菌、嗜热嗜酸菌、极端嗜盐菌。 产甲烷菌、嗜热嗜酸菌、极端嗜盐菌。
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， 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， 能使有机物甲烷化，产生具有经济价值的生物能物 甲烷。 质—甲烷。 甲烷 产甲烷菌是严格厌氧菌，现把它分为3 产甲烷菌是严格厌氧菌，现把它分为3目、7科、19属、 19属 70种 70种。
产甲烷菌的培养方法： 产甲烷菌的培养方法： 的培养方法 由于产甲烷菌是严格厌氧的， 由于产甲烷菌是严格厌氧的，其分离和培养等要 求特殊的环境和方法。如厌氧的培养条件、 求特殊的环境和方法。如厌氧的培养条件、厌氧的操 作条件（如厌氧手套箱）。 作条件（如厌氧手套箱）。 在环境工程中，产甲烷菌具有特殊的意义。 在环境工程中，产甲烷菌具有特殊的意义。在厌 氧条件下，产甲烷菌与其他菌（水解菌、产酸菌等） 氧条件下，产甲烷菌与其他菌（水解菌、产酸菌等） 共同作用，将有机物转化为甲烷，这就是所谓的“ 共同作用，将有机物转化为甲烷，这就是所谓的“沼 气发酵” 气发酵”。
古细菌名词解释
古细菌名词解释一种称为古细菌的类似细菌，在沉积岩里的条带状硅质岩层中发现。
细胞大小从几微米到数十微米。
没有核膜或核孔。
每个细胞含多种细菌，并且是许多其他生物(如酵母菌)的食物。
很多种古细菌能将有机物分解成无机物。
5亿年前，当人类还只是一个细胞的时候，我们的地球妈妈就已经诞生了。
在那个时候，地球表面还非常温暖潮湿。
由于地壳运动，山脉隆起，形成高原和峡谷，并产生了各种化石。
许多年以后，太阳发生了变化，地球被严寒的冰川覆盖着。
白天，气温非常低，太阳发出的热量不能使冰川融化；夜晚，气温非常低，放出的热量也不能把冰川溶化。
地球上的动植物都被冻死了，只有很少数能耐寒而生存下来。
但地球上仍然有少数细菌，它们不怕冷，躲在冰块下，靠吃掉动植物残体而生活。
如果用原子弹轰击这些细菌，有些细菌会被炸死，有些细菌不会被炸死，却被炸碎了。
于是，细菌就分散开来，变成了一些互相连接、松散堆积的“石头”。
细菌被压扁了，里面的细菌却没事，反而因为缺氧而大量繁殖起来。
它们的身体呈红色、褐色或黑色。
直到50亿年后的今天，这些细菌的化石依然保存得好好的。
经过研究，科学家发现了细菌化石里的秘密。
原来，这些细菌不怕冷，它们有一个共同特点：它们都是古细菌。
现在，科学家知道，地球形成后，大约在5亿年前，宇宙空间充满了氢气。
当时，地球正处在温暖的环境中。
地壳中的含氢化合物经过复杂的化学变化，最终形成了水。
地球是一个大磁场，它使宇宙中的电子也能够在地球表面流动，形成电流。
地球自转的速度很快，因此引力也很强。
强大的引力造成了局部地区高温、高压。
有些地方的高温、高压把这里的碳、氮、氢和氧等元素分解出来，这样就在地壳中留下了丰富的有机物质。
科学家发现，在地球形成后不久，大气里就出现了第一批细菌。
它们生活在火山附近，利用火山喷发出的炽热的气体作为养料，从而迅速繁殖起来。
经过50亿年的演变，这些细菌变成了形态各异、颜色鲜艳的细菌。
这就是最早的细菌。
细菌主要分布在哪儿呢？你可别小看它，它虽然很小，但它可是地球上不可缺少的东西，它能分解有机物，从而释放出二氧化碳和水，有了它，植物才能生长，才能进行光合作用。
古细菌
古细菌的发展秦耕（生物技术3班生命科学学院黑龙江大学哈尔滨 150080）摘要：极端嗜盐菌(extreme halophiles)在它们生存环境中耐受或需要高盐浓度。
如Halobacterium(一种嗜盐菌)生活在盐湖、盐田及含盐的海水中，它们可污染海盐并引起咸鱼及腌制的动物腐败。
由于嗜盐菌细胞含类胡萝卜素，使大多数菌落呈红、粉红或橘红色。
类胡萝卜素有利于保护它们抵御环境中强烈的阳光照射。
有时嗜盐菌与某些藻类造成的污染将海水变成红色。
关键词：极端耐热、古细菌、嗜盐细菌、进化.The development of the bacteriaQingeng（The 3th class of Biological technology, College of Life Science, Heilongjiang University,Harbin, 150080)Abstract: Extreme a salt bacteria (extreme halophiles) in their survival environment toleranceor need high salt concentration. If Halobacterium (a kind of a salt bacteria) live in salt lake, saltern and salt water, they can cause pollution sea salt and salted fish and salted animal corruption. Because a bacteria cells containing salt carotenoids, most colonies are red, pink or orange. Of carotenoids to protect them against known as environment the bright sun. Sometimes a certain algae bacteria and the salt sea water will become the pollution caused by the red.Key words: Extreme heat、The ancient bacteria、Eosinophilic salt bacteria、evolution。
环境中的微生物(古细菌)
变成甲烷或甲烷和CO2而获得能量
• 古生菌最大的类群 • 5个目和27个属：甲烷杆菌目、甲烷球菌目、甲烷微菌目、
甲烷八叠球菌目和甲烷嗜高热菌目
• 形态、16S rRNA序列、细胞壁化学组成和结构，膜脂及其 他特性上有很大的差別
• 甲烷嗜高热菌属
• 革兰氏阴性古生菌在其质膜外有一层蛋白质 或糖蛋白 –厚度可达20-40 nm厚，有時候有两层 –其化学物质变化化相当大 • 古生菌的脂类和膜 –与细菌和真核生物都不同 –有分支的碳氢键与甘油相连连，而非与脂肪酸以酯键 相连 –两个甘油基相连形成一个四乙醚 –膜中有极性脂：磷酸脂、硫酸脂和糖脂 –极端嗜热菌的膜，几乎全部都是四乙醚单层膜
• 好氧化学能异养型，行呼吸代谢，生长需要复杂的营养，一 般为蛋白质和氨基酸 • 不能运动或以鞭毛运动 • 它們绝对依赖高浓度 NaCl
– 至少需要1.5 M NaCl – 通常最适浓度约3~4 M NaCl (17-23%) – 可生长在超饱和盐中(约36%)
• 当NaCl浓度降至约1.5 M其细胞壁就不完整
– 从海底的热火山口分离得到 – 最低温度84°C，最适温度98°C，在110°C下亦能生長
– 产甲烷古生菌是最早的生物体之一，在类似于地球早期环境的
条件下生存较好
• 代谢与一般细菌不一样
– 有几种独特的辅因子：四氢甲烷喋呤(H4MPT, tetrahydomethanopterin)、甲烷夫喃(MFR)、辅酶 M (2-硫 基乙烷磺酸)、辅酶F420、F 430
酶F420
主要古生物类群的特征 类群 一般特征 代表属
产甲烷古生菌 甲烷是主要代谢最终产物。S0 可以 甲烷杆菌属、甲烷球 绝对厌氧 还原成H2S不产生能量。细胞有輔酶 菌属、甲烷微菌属、 M、因子420和430和甲烷喋呤 甲烷八疊球菌属 硫酸还原古生 不规则革兰氏阴性类球狀細胞，从硫 古生球菌属 菌 代硫酸盐和硫酸盐生成H2S·-利用硫 (Archaeoglobus) 代硫酸盐和H2 自养性生长。能异养 生长，也形成少量甲烷，极端嗜热和 绝对厌氧，有因子420和甲烷喋呤 ， 没有辅酶M和因子430
古菌对生命起源的启示
古菌对生命起源的启示生命是地球上最神秘的存在。
多年来，科学家们一直在研究生命的起源和进化。
我们知道，生命的基础是由DNA和蛋白质组成的，但是这些分子并不足以解释生命的起源。
最近几年，古菌的研究给生命的起源提供了更深刻的启示。
什么是古菌？在生物分类学上，古菌是一个独立的生物领域，与细菌和真核生物是不同的。
最早被命名为“古细菌”的生物体是在20世纪70年代发现的。
古菌形状、大小、生活方式和代谢等特征与其他生物系统都不同，它们通常生活在极端环境下，如热泉、盐湖、深海热泉和冰冷的海洋中。
古菌提供的生命起源启示1. 古菌与生命起源的联系古菌和早期生命起源之间的联系被广泛研究。
首先，古菌的发现表明，生命可能起源于极端环境。
当地球上的环境发生巨大变化时，古菌可能是最早适应新环境并生存下来的生命形式。
其次，古菌与DNA和RNA合成和修复、蛋白质合成和折叠等方面的基本生物学过程密切相关，这些过程是所有生命所共有的。
2. 古菌是解决DNA复制和蛋白质折叠难题的关键DNA的复制和蛋白质的折叠是所有生命的基础过程。
这些过程仍然是生命起源研究中存在的难题。
然而，研究古菌的过程中，科学家们发现了许多让人震惊的发现。
例如，古菌的DNA复制和修复过程与现代生命的相似度很高，但古菌的DNA修复和复制能力却比现代生命强得多。
此外，古菌的蛋白质折叠和稳定性是所有已知的生物中最强的。
这些发现为生命起源的进一步研究提供了新的指导。
3. 古菌可能就是地球上最早的生命已知的地球上最古老的岩石可以追溯到大约40亿年前，如果我们相信生命可以在极端环境中存在和演化，那么古菌可能是地球上最早的生命形式。
因此，研究古菌可能有助于深入了解早期生命的来源和演变。
4. 古菌有助于研究类阳性细菌古菌与类阳性细菌的嵌合体ARC复合体在生物学中也是一个重要研究领域。
ARC复合体是指嵌合有古菌和类阳性细菌基因的复合体，包含着两者的生理学特征和功能。
研究ARC复合体有助于深入理解细菌免疫机制、DNA修复和合成等基本生物学过程。
古生菌论文
古生菌及其生理特点学校：黑龙江大学学院：生命科学学院专业：制药工程（生物制药）2班姓名：孙滨学号：20093589古生菌及其生理特点孙滨（制药工程（生物制药）2 班生命科学学院黑龙江大学哈尔滨 150080）摘要：古生菌是和细菌域、真核生物域并驾齐驱的三大类生物之一，古生菌一般较为微小，但是他们的形态是较为多样的。
古生菌是原核生物，像细菌一样，没有核膜，它们的DNA以环状形式存在。
古菌可以在极端环境中生存，如高温（经常100℃以上）、极冷的环境、高盐、强酸或强碱性的水中，也有些古生菌是嗜中性的。
古菌通常对其它生物无害，且未知有致病古菌。
关键词：古生菌、生理特性、极端环境。
Archaea and it’s Physiological characteristicsSun Bin（Pharmaceutical Engineering（Biopharmaceutica）Class 2 Life Sciences DepartmentHeilongjiang University Harbin 150080）Abstract：Archaea and bacteria domain,eukaryotes domain constitute three types of biological,generally archaeas are small,but they have a lots of shape.Archaea areprokaryotes, same as the bacteria, no nuclear membrane, Their DNA are in loop form.Archaea can live in extreme environments,as high temperature（Beyond 100℃）,coldhigh-salt,acid or base,and some archaea are addicted to neutral. Usually archaeas areharmless to other biological, and unknown pathogenic archaea.Keywords: Archaea Physiological characteristics Extreme environments.古生菌微小，一般小于1微米，虽然在高倍光学显微镜下可以看到它们，但最大的也只像肉眼看到的芝麻那么大。
古菌的生化特性和生态学功能研究
古菌的生化特性和生态学功能研究古菌是一种生活在极端环境下的微生物，比如高温、高压、强辐射、酸碱、高盐等极端环境，它们可以生活在一些其他生物不能生存的地方，比如热液喷口、海底黑烟团、矿物化土壤等等。
古菌具有独特的生化特性和生态学功能，在生命科学、地质学、天文学等领域有着广泛的研究价值。
一、生化特性1. 基因表达调控机制古菌具有先进的基因表达调控机制，与细菌和真核生物都不同。
比如，古菌基因启动子的组成和活动方式与真核生物类似，而不像细菌那样使用一些共同的启动子；同时古菌还具有独特的转录因子家族，这些因子参与了基因表达的调控，例如TFB（转录因子B）和TBP（转录因子B结合蛋白）。
2. 基因组结构古菌的基因组结构也非常独特，它们的染色体结构与真核生物类似，由多个线性片段组成。
此外，古菌还有许多以前未见过的基因，其中包括许多酶和代谢途径，例如水解酶，硫代解酶，以及一些非编码RNA等。
3. 代谢途径古菌一些独特的代谢途径，能够自主光合作用，通过氧化亚硫酸根或硫化氢氧化产生ATP，或通过去氧醣胺酸反应超除氨基的质子，从而产生能量。
还有一些独特的代谢途径，例如硝化作用。
4. 蛋白质合成和修饰古菌的蛋白质合成和修饰也非常独特，古菌中存在许多不同于真核生物和细菌的修饰方式，例如N-糖基化、N-咪唑基化等；古菌的tRNA也存在独特的结构和翻译机制。
二、生态学功能1. 生态系统中的重要角色古菌可以在很多特殊环境中生存，这使得它们在生物圈中扮演着重要的角色。
比如，它们是地球上最早的生命形式之一，因此对于了解地球生命演化的过程至关重要。
古菌还存在于某些极端环境中，如极地和矿物化土壤，这些环境会造成一些化学反应，如硫酸化和碳化等，进而改变环境及其他生态系统的生态学。
2. 营养循环过程古菌中的一些酶和代谢途径可以参与丰富大气成分和地面成分的元素循环。
古菌可以从硫离子，硫化物、硫酸、亚硝酸根离子等中生产能量，进而支撑生态系统。
微生物第二章 原核生物
第二章
原核微生物
（3）、热源体
热原体目有2科2属，热原体属和嗜酸菌属 热原体属的细胞无细胞壁，含大量二甘油四乙醚、脂 多糖、糖蛋白；嗜热嗜酸，呈球状，能运动 嗜酸菌属也无细胞壁，质膜外有S层其形态呈不规则球 形 （4）、古生硫酸盐还原菌 呈不规则类球形，Gˉ菌，由糖蛋白亚单位组成细 胞壁。极端嗜热，最适生长温度83℃，长在海底热流 火山口，厌氧菌
2、古菌的细胞结构
古菌的细胞结构与细菌是不同的。大多数古菌的细 胞壁不含有二氨基庚二酸和胞壁酸。组合多为脂蛋白， 蛋白质为酸性的，脂类是非皂化性甘油二醚的磷脂和 糖脂的衍生物。
第二章 3、代 谢
原核微生物
代谢有多样性。在代谢过程中有特殊的辅酶，如绝 对厌氧的产甲烷菌有辅酶M、F420、F430等。古菌中有 异样型、自养型和不完全光合作用3种类型。
4、呼吸类型
多为严格厌氧、兼性厌氧，少数为好氧。
第二章
原核微生物
5、繁殖方式与繁殖速度
以细胞分裂的方式繁殖，但繁殖速度较慢。
6、生活习性
大多数生活在极端环境。如：高盐分、极热、极酸和 绝对 厌氧的环境中。它有特殊的代谢途径。
第二章
原核微生物
二、古菌的分类
按照古菌的生活习性和生理特点，古菌可分为三大 类型：产甲烷菌、嗜热嗜酸菌、极端嗜盐菌。 1984年《伯杰氏系统细菌学手册》5大群：产甲烷 古菌、古生硫酸盐还原菌、极端嗜盐古菌、无细胞壁 古细菌、极端嗜热的代谢硫古细菌 2001年，古细菌域分类为泉古生菌门和广古生菌门。
Байду номын сангаас
第二章
原核微生物
1、泉古生菌门
大多数泉古生菌极端嗜热、嗜酸，代谢硫。大多生
长在含硫地热水或土壤中。
古菌的形态-概述说明以及解释
古菌的形态-概述说明以及解释1.引言1.1 概述古菌（Archaea）是一类广泛存在于地球上的微生物，其独特的形态和生态特征引起了科学界的广泛关注。
与细菌和真核生物不同，古菌形态多样，常常具有一些特殊的形态结构。
古菌最初被认为是细菌的一类，但随着对古菌的深入研究，人们逐渐认识到了古菌与细菌和真核生物的差异。
在形态上，古菌与细菌有相似之处，但也有许多独特的形态特征。
古菌的细胞壁通常由多聚糖和蛋白质复合物组成，这与细菌和真核生物的细胞壁组成不同。
古菌的形态结构包括球形（球菌）、杆状、盘状、螺旋状等多种形态，而且古菌在形态上的变化还可能随着环境的变化而发生。
古菌的形态多样性与其生活环境密切相关。
古菌广泛存在于各种极端环境中，如高温泉水、盐湖、沼泽等，这些环境对古菌的生长和繁殖提出了极高的要求，也促使了古菌形态的多样性产生。
例如，一些生活在高温环境中的古菌具有耐热的特点，它们通常具有球形或杆状的形态，以减少热量的散失。
而一些生活在酸性环境或高盐浓度环境中的古菌，则可能具有不同于前述的其他形态。
古菌的形态对其生存与适应具有重要意义。
形态特征可以帮助古菌适应不同的环境条件，比如通过控制细胞壁的渗透性、调节细胞内外物质的交换等方式来维持生命活动。
此外，古菌的形态还可能与其功能和生物学特性密切相关，如一些球形古菌常常形成聚集体，从而形成一定的社会行为。
因此，对古菌形态的深入研究不仅有助于加深对古菌生物学特性的理解，还可能为科学家们提供新的研究方向和思路。
总之，古菌的形态多样且与环境密切相关。
对古菌形态特征的研究有助于揭示其适应极端环境的机制，进一步深化对古菌生物学特性的认识。
在未来的研究中，我们有望通过深入挖掘古菌形态与其生活环境、生理功能的关系，为我们理解生命的多样性和适应能力提供更多的启示。
1.2文章结构文章结构部分的内容可以包括以下内容：正文部分包括古菌的基本特征和生活环境介绍。
在2.1节中，我们将介绍古菌的基本特征，包括其细胞结构、细胞壁组成、染色体特征等。
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℃。
古生菌
三节古菌“古细菌”（archaebacteria ，现用archaea ）这一概念是沃斯（Woese ）及他的同事们对代表性细菌类群的16S rRNA 碱基序列进行研究比较后于1977 年提出来的。
沃斯（Woese ）等人认为，生物界的发育不是一个简单的由原核生物发育到更完全更复杂的真核生物的过程，而是明显地存在三个发育不同的基因系统：细菌、古菌和真核生物。
从发育的观点看，这三个类型中任何一类都不比其他两类出现得更古老。
一、古菌的一般特性和分类古菌与细菌和真核微生物之间的异同已在本章前面详细阐述。
可见古菌是一群具有独特基因结构或系统发育生物大分子序列的单细胞生物，大多生活在地球上如超高温、高酸碱度、高盐浓度、严格无氧状态等极端环境或生命出现初期的自然环境。
古菌是一大类形态各异、特殊生理功能绝然不同的微生物群，如产甲烷细菌，可在严格厌氧环境下利用简单二碳和一碳化合物或CO2生存和产甲烷；还原硫酸盐古菌可在极端高温、酸性条件下还原硫酸盐；极端嗜盐古菌可在极高盐浓度下生存，等等。
古菌可营自养或异养型生活。
古菌具有独特的细胞或亚细胞结构，如无细胞壁古细菌没有细胞壁，仅有细胞膜，而致细胞多形态。
即使有细胞壁，可能是由蛋白质亚单位组成或由假胞壁质组成，无胞壁酸。
细胞膜的化学组成上，古细菌含有异戊烯醚而不含脂肪酸酯，脂肪酸也为有分支的直链而不是无分支的直链。
16S rRNA 的碱基序列，tRNA 的特殊碱基的修饰，5S rRNA 的二级结构等均不同于细菌和真核微生物。
对于各种抗生素的敏感性上也与细菌有很大差异，如对于氯霉素、青霉素、利福平等抗生素不敏感，但细菌对此敏感；相反对于环己胺、茴香霉素等敏感而细菌却不敏感。
根据不同的生理特性，可将古菌分为5 大类群：产甲烷古菌群、还原硫酸盐古菌群、极端嗜盐古菌群、无细胞壁古菌群和极端嗜热和超嗜热代谢元素硫古菌群。
它们之间的系统发育关系如图1.30 所示。
图 1.30 古菌的系统发育树( Madigan et al., 2000)二、产甲烷古细菌群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。
3---古细菌
古细菌(archaeobacteria)古细菌的形态单个古菌细胞直径在0.1到0.15微米之间，有一些种类形成细胞团簇或者纤维，长度可达200微米。
它们可有各种形状，如球形、杆形、螺旋形、叶状或方形。
它们具有多种代谢类型。
值得注意的是，盐杆菌可以利用光能制造ATP，尽管古菌不能像其他利用光能的生物一样利用电子链传导实现光合作用。
古细菌的特点(是一类很特殊的细菌，多生活在极端的生态环境中。
)1具有原核生物的某些特征，如无核膜及内膜系统；2也有真核生物的特征，如以甲硫氨酸起始蛋白质的合成、核糖体对氯霉素不敏感、RNA聚合酶和真核细胞的相似、DNA具有内含子并结合组蛋白；3此外还具有既不同于原核细胞也不同于真核细胞的特征，如：细胞膜中的脂类是不可皂化的；细胞壁不含肽聚糖，有的以蛋白质为主，有的含杂多糖，有的类似于肽聚糖，但都不含胞壁酸、D型氨基酸和二氨基庚二酸。
古细菌的代谢1代谢其代谢类型有异养型(heterotrophs)，自养型(autotroph)和不完全光合作用3种类型。
2呼吸类型多数为严格厌氧(strictly anaerobes )，兼性厌氧(facultative anaerobes )，还有专性好氧(strict aerobe )。
进化和分类从rRNA进化树上，古菌分为两类，泉古菌(Crenarchaeota)和广古菌(Euryarchaeota)。
另外未确定的两类分别由某些环境样品和2002年由Karl Stetter发现的奇特的物种纳古菌(Nanoarchaeum equitans)构成。
极端嗜热菌（thermophiles）能生长在90℃以上的高温环境极端嗜盐菌（extremehalophiles）：生活在高盐度环境中，盐度可达25%，如死海和盐湖中。
极端嗜酸菌（acidophiles）：能生活在pH值1以下的环境中，往往也是嗜高温菌，生活在火山地区的酸性热水中，能氧化硫，硫酸作为代谢产物排出体外。
古生菌的特点及其应用
古生菌的特点及其应用肖薇（食品科学与工程1班生命科学学院黑龙江大学哈尔滨150080）摘要：微生物是所有微小生物的统称。
按流行的3域分类观点，微生物包括了古生菌域和细菌域的全部以及真核生物中的真菌界、原生生物界的所有生物。
而古生菌成为和细菌域、真核生物域并驾齐驱的三大类生物之一。
古菌主要包括三大类：产甲烷菌、极端嗜热菌和极端嗜盐菌。
本文简要地介绍了古生菌的发现、分类及其应用前景，并简要阐述了几类古生菌的形态特征、生理功能以及生活环境。
关键词：古生菌、产甲烷菌、极端嗜热菌、极端嗜盐菌、嗜热嗜酸菌Paleozoic bacteria characteristics and applicationsXiao wei(The 1st class of Food Science and Engineering, College of Life Science, Heilongjiang University,Harbin,150080)Abstract：Microbes are all tiny creature collectively. According to the popular 3 domain classification viewpoint, microorganisms including micro-ftir bacteria domain and bacteria domain and eukaryotes all the fungi industry, the primary biogeography.this all creatures. While micro-ftir bacteria become and bacteria domain, the eukaryotes domain par three categories of biological one. Ancient bacteria mainly includes three types: methanogens and extreme ShiReJun and extreme eosinophilic salt bacteria. This paper briefly introduced the Paleozoic bacterium found, classification and application prospect, and briefly expounds several types of the Paleozoic bacteria in the morphological characteristics, physiological function and living environment.Key words：Archimycetes、Methanogen、Themophiles、Extremely halophilic archaea、Thermoacidophile正文：古细菌这个概念是1977年由Carl Woese和George Fox提出的，原因是它们在16SrRNA的系统发生树上和其它原核生物的区别。
古生菌的特点及其应用
古生菌的特点及应用XX（生物制药二班生命科学学院黑龙江大学哈尔滨 150080）摘要：很多古生菌是生存在极端环境中的。
本文简要地介绍了古生菌的发现、分类及其应用前景，并简要阐述了几类古生菌的形态特征、生理功能以及生活环境。
关键词：古生菌、特点、应用、极端环境The characteristics of Archaea and its applicationXX(The 2th class of Biological Pharmaceutics, College of Life, Science, Heilongjiang University,Harbin, 150080)Abstract：Many archaea are living in extreme environments. This paper briefly describes the discovery of archaea, classification and application prospects, and briefly describes several types of archaea morphological, physiological function and living environment.Keywords：Archaea, features, applications, extreme environments古细菌是一类生活在今天的生物,被称为活化石细菌。
它们并不是细菌,因为它们有着与细菌不同的遗传基因。
它们是独立的一类生物。
它们之所以被称为古细菌,是因为它们的栖息生境类似于早期的地球环境（如热、酸、盐等）,并且在形态上跟细菌差不了多少,所以人们把它们叫做古细菌。
古细菌这个概念是1977年由Carl Woese和George Fox提出的，原因是它们在16SrRNA的系统发生树上和其它原核生物有所区别。
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2002
5 论述古细菌的特征和重要意义。
（百度百科）古细菌是生命三大领域之一（另两大领域为细菌域和真核生物域）。
先前在细菌分类下被称作古原细菌，目前被认为与细菌不同，从而分离出来。
具有以下特征：（1）独特转运RNA和核糖体RNA；（2）缺少肽多糖细胞壁；（3）支链亚单位形成的乙醚结合脂类；（4）存在于罕见生存环境中。
古细菌在形态学和基因组构造方面与细菌相似，在基因组复制方式方面与真核生物相似。
该领域包括至少三届：圆齿古细菌界、阔古细菌界和硅古细菌界。
（博客）在细胞结构和代谢上，古菌在很多方面接近其它原核生物。
然而在基因转录和翻译（遗传学）这两个分子生物学的中心过程上，它们并不明显表现出细菌的特征，反而非常接近真核生物。
比如，古菌的转译使用真核的启动和延伸因子，且转译过程需要真核生物中的TATA框结合蛋白和TFIIB.古菌还具有一些其它特征。
与大多数细菌不同，它们只有一层细胞膜而缺少肽聚糖细胞壁。
而且，绝大多数细菌和真核生物的细胞膜中的脂类主要由甘油酯组成，而古菌的膜脂由甘油醚构成。
这些区别也许是对超高温环境的适应。
古菌鞭毛的成分和形成过程也与细菌不同。
（文献）与原核细胞相似的特征，如无核膜及内膜系统；与真核细胞相似的特征，以甲硫氨酸起始蛋白质的合成、核糖体对氯霉素不敏感、RNA聚合酶和真核细胞的相似、DNA 具有内含子并结合组蛋白；此外还有不同于原核细胞和真核细胞的特征，如细胞膜中的脂类是不可皂化的、细胞壁缺少肽聚糖，有的以蛋白质为主，有的含杂多糖，有的类似于肽聚糖，但都不含胞壁酸、D型氨基酸和二氨基庚二酸。
自古细菌被分为一个单独域以来，随着其新类群的不断发现，现在古细菌可分为广古细菌、泉古细菌、古古细菌以及纳米古细菌4个门古细菌介于细菌和真核生物之间，它的结构较真核生物简单，类似于细菌，而很多信息处理过程的组分更接近于真核生物，在DNA复制装置中该现象尤其显著。
因此，很多古细菌可以作为研究真核生物DNA代谢过程的模型，是较好的模式生物。
然而，古细菌发现比细菌晚，它的结构又与细菌有所区别，很多在细菌中可以使用的遗传操作技术无法在古细菌中使用。
古细菌作为生命的“第三种形式”，其生理习性、代谢途径、遗传机制等均呈现出不同于真核生物和细菌的特点。
研究古细菌的代谢过程不但有可能揭示生命起源的机制，而且对于有效的利用这种微生物以及来自其中的极端酶类等也具有重要的现实意义。
原来以为有细胞形态的生物只有原核细胞和真核细胞两大类。
自从发现古细菌以后,才将生物分为上述3大类，这就为探索生命起源和真核细胞起源提供了新的线索。