第二章原核微生物古菌

1.古菌的形态
古菌的细胞很薄,扁平。有的是精确的方角 和垂直的边构成直角几何形态的细胞;
2.古菌的细胞结构
细胞壁：大多数古菌的细胞壁不含二氨基庚 二酸和胞壁酸
古菌的细胞壁化学成分被称作假胞壁质，或 异多糖（未硫酸化）。
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（一）细胞壁
β-1,3糖苷键不被溶菌酶水解
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二、古菌的分类
噬热菌
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二、古菌的分类
极端噬盐菌
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• 隐蔽热网菌 （Pyrodictium occultum）是 迄今所发现的 最耐热的生物 之一，它的最 适生长温度为 105℃。
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二、古菌的分类
在《伯杰氏系统细菌学
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（二）细胞膜
古生菌的质膜在本质上也是由磷脂组成，ຫໍສະໝຸດ Baidu它比真细菌或 真核生物具有更明显的多样性。
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亲水头（甘油）与疏水尾（烃链）间是通过醚键而不是 酯键连接的；
细胞膜的化学组分存在多样性；
古生菌的细胞质膜中存在着独特的单分子层膜或单、 双分子层混合膜，而真细菌或真核生物的细胞质膜 都是双分子层。
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真核生物软骨组织中的硫酸化异多糖
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一、古菌的特点之细胞壁
由以上2种成分可看出，古菌部分成分 类似于真细菌（假胞壁质），部分成分类 似于真核生物（未硫酸化的异多糖），这 也是古菌介于真细菌和真核生物之间的佐 证。
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古生菌细胞壁种类如下：
➢假肽聚糖细胞壁 ➢独特多糖细胞壁 ➢硫酸化多糖细胞壁 ➢糖蛋白细胞壁 ➢蛋白质细胞壁
原名：古细菌（Archaebacteria）；后改名：古菌（Archaea）
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我们今天主要讲以下两大内容：
1. 古菌的形态 2. 古菌的细胞结构
一、古菌的特点
3. 代谢 4. 呼吸类型
5. 繁殖方式
二、古菌的分类
6. 生活习性
这里我们会重点讲一下产甲烷菌。
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一、古菌的特点
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二、古菌的分类
二、古菌的分类
按照古菌的生活习性和生理特性,古菌可 分有三大类型:
–产甲烷菌(Methanogenus),
–嗜热嗜酸菌(Thermoacidophiles),
–极端嗜盐菌(Halophiles)。
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二、古菌的分类
产甲烷菌
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一、概念的提出
1977年，美国学者Woese以16S rRNA序列比较为依据，提出的独立 于真细菌和真核生物之外的生命的第三种形式。
在分类地位上与真细菌和真核生物并列为三域， 并且在进化谱系上更接近真核生物。 在细胞构造上与真细菌较为接近，同属原核生物。 多生活于一些生存条件十分恶劣的极端环境中， 例如高温、高盐、高酸等。
(Cell Wall-less Archaeoba -cteria)，
5.极端嗜热硫代谢菌 (Extremely Themophilic S-Metabo-lizers),
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二、古菌的分类
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下面重点讲一下产甲烷菌。26
二、古菌的分类之产甲烷菌
(一)产甲烷菌
人们对产甲烷菌的认识约有150年的历史。人们对 产甲烷菌有极大的兴趣是在于产甲烷菌对天然气的形 成,在自然界与水解菌和产酸菌等协同作用,使有机物 甲烷化,产生有经济价值的生物能物质———甲烷。
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N-乙酰葡糖胺和N-乙酰塔罗糖胺糖醛酸交替 连接而成，连在后一氨基糖上的肽尾由
L-Glu、L- Ala和L-lys三个L型氨基酸组成， 肽桥则由L-Glu一个氨基酸组成。
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对比：真细菌细胞壁肽聚糖结构：
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对比：真核生物的皮肤及软骨组织中的硫酸化异多糖：
硫酸软骨素为真 核生物如猪软骨 的主要成分，结 缔组织、筋脾、 皮肤、心瓣膜、 唾液中也含有。
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细胞膜组分：主要是脂蛋白，蛋白质是酸性 的，脂类主要成分是非皂化性的甘油二醚：
皂化反应：是指脂类与碱的反应，脂类中含酯健。
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甘油三酯（脂类）的皂化反应
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真细菌：细胞膜磷脂中 含皂化性的甘油二酯 （见右图A）
古菌：含非皂化性的甘 油二醚（见右图B）
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（三）细胞质和内含物 无复杂内膜的细胞器；
第二章 原核微生物
第一节
细菌
第二节
古菌
第三节
放线菌
第四节
蓝细菌
第五节 支原体、衣原体以及立克次氏体
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第二节 古 菌
古菌和细菌、真核生物并列（见教材P7 绪图-1）。古菌即分享有细菌和真核生物的 结构特点，但又不同于细菌又不同于真核 生物。尤其是用16SrRNA碱基顺序比较后, 明显看到其不同于细菌和真核生物的特殊 性。故自1977年后，人们将这类特殊菌与细 菌彻底分开，另为一门。
核糖体为70S
有些种类的细胞质中具有 有一定功能的颗粒状内含物
产甲烷嗜热菌细胞内的气泡
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（四）核区
没有具有核仁、核膜的细胞核
染色体脱氧核糖核酸为共价闭合环状
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一、古菌的特点
3.代谢
古菌在代谢过程中有许多特殊的辅酶,如 绝对厌氧的产甲烷菌有辅酶M、F420、 F430等。古菌因有五个类群,所以,他们的代 谢呈多样性;
手册》(第三卷）(Bergeys Manual of Systematic Bacteriology Volume 3)中,将古
菌分为五大群:
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1.产甲烷古菌 (Methanogenic Ar-chaeobacteria), 2.古生硫酸盐还原菌 (Archaeobacterial SulfateReducers), 3.极端嗜盐菌 (Extremely Halophilic Archaeobacteria), 4.无细胞壁古生菌
4.呼吸类型
它们多数为严格厌氧、兼性厌氧,还有专 性好氧。
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一、古菌的特点
5.繁殖速度
古菌的繁殖速度较慢,进化速度也比细菌 慢;所以叫古菌。
6.生活习性
大多数古菌生活在极端环境,如盐分高的 湖泊水中,极热、极酸和绝对厌氧的环境。 它有特殊的代谢途径,有的古菌还有热稳定 性酶和其它特殊酶