第二章原核微生物-古菌
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古菌的细胞形态
2014-10-16
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2. 细胞结构
1) 细胞外膜 如：P30图2-1，古菌的细胞外膜结构。
2) 细胞壁
多含脂蛋白，不含二氨基庚二酸和胞壁酸，不受溶菌酶 和内酰胺抗生素的作用。
G+：含有各种复杂多聚体：
G-：没有外膜，含有蛋白质或糖蛋白亚基的表层，厚度在 20~40nm。
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六、环境保护和环境工程领域研究古菌的意义
喜在极端恶劣的环境中生活的微生物叫极端微生物（亦叫 嗜极微生物） 古菌多为嗜极微生物，对极端环境（酸、碱、高盐、热、 冷、高压等环境）具有很好的适应性和需要性。 环境工程涉及的极端性质的废水，如高盐废水（化工、发 酵工业废水）、酸性废水（味精废水pH=2~3，合成制药 废水pH=4)、碱性废水（造纸废水pH=14）、极毒重金属 废水、低温废水、高温废水等，以及极高浓度的有机废水， 几乎涵盖了自然极端环境的所有恶劣条件，用古菌处理可 以降低投资成本、节省运行费用、节约能源、提高处理效 率等方面发挥积极的作用。
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古生硫酸盐还原菌
Байду номын сангаас
不规则类球形，G-菌，由糖蛋白单位组成细胞壁。 极端嗜热，最适生长温度83℃，生长在海底热流火山口，厌
氧菌。
有产甲烷辅酶F420和甲烷蝶呤。 其电子供体为氢气、乳酸、葡萄糖。 还原SO42-、 S2O32-、硫代硫酸盐为硫化物。
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二、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 《伯杰氏系统细菌学手册》（第一版,1984），将古菌分为五大群。
产甲烷菌，古生硫酸盐还原菌，极端嗜热硫代谢菌，
无细胞壁古生菌，极端嗜盐菌 《伯杰氏系统细菌学手册》（第二版，2001）
泉古生菌门，广古生菌门
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极端嗜盐细菌
生活环境
高盐环境，如：晒盐场，天然盐湖，高盐腌渍食物等；
通常需盐下限为1.5mol/L的NaCl，多数需要NaCl为2～4mol/L 特点
◇细胞呈链状、杆状或球状； ◇靠钠、氯和镁离子维持细胞结构和硬度； ◇革兰氏阴性或阳性，好氧或兼性厌氧，化能有机营养型； ◇生长温度可高达55℃。
原名：古细菌（archaebacteria）；后改名：古生菌（archaea）
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2014-10-16
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。
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一、古菌(archaebacteria)的特点 1.形态 ◆ 球形，杆形，螺旋形，耳垂形，盘状，不规则形状， 多形态 ； ◆ 薄，扁平；有精确的方向和垂直的边构成的直角几 何形态； ◆ 有的以单细胞存在，有的呈丝状或团聚体；
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产甲烷菌：
细胞结构有：细胞封套（细胞壁，表面层，鞘，荚 膜）细胞质膜，原生质，核质。 G+，G-的细胞壁结构和化学组成不同。 利用氢气、甲酸或乙酸、CO2等还原产生甲烷 。
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环境工程微生物学
1. 细胞结构
包括：细胞封套（细胞壁、表面层、鞘和荚膜）、细胞 膜、细胞质和核质。
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第二节 古 菌
1977年，carlwoese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（domain），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。
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第二章 原核微生物
李丽颖 freezinglily@gmail.com 83955931
2014-10-16 1
病毒
真细菌 细菌、放线菌、蓝细菌、 粘细菌、支原体、衣原 体、立克次氏体 古细菌
微 生 物
原核微生物
真核微生物
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第二节 古 菌
1. 古菌的特点 2. 古菌的分类 3. 环境保护和环境工程领域研究古菌的意义
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
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嗜热嗜酸菌
包括：古生硫酸还原菌和极端嗜热古菌
特点：
◇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。
◇最适生长温度在70～105℃ ◇嗜酸性和嗜中性，自养或异氧生长。 ◇多数是硫代谢菌
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细胞膜：与真细菌有所不同
产甲烷细菌的膜脂由甘油与聚异戊二烯以醚键连接， 嗜盐细菌为极性的植烷甘油醚，这些均是中性类脂并 且不可皂化。 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 。
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代谢
有许多特殊的辅酶，代谢多样性。
呼吸类型 严格厌氧，兼性厌氧，专性好氧。 繁殖速度 生活习性 繁殖速度慢，进化速度慢。 极端环境中，如盐分高的湖泊，极热， 极酸，绝对厌氧的环镜。
◆ 直径一般在0.1~15 μm，丝状体长度有200 μm。
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古生菌的细胞形态
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美国黄石公园的间歇泉中漂流的彩色的古细菌
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从热泉中分离的火山热原体 （Thermoplasma 2014-10-16 volcanium)(投影技术）
隐蔽热网菌（扫描电镜下的形态）
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小贴士
这种古菌是英国微生物学家安东尼·瓦
尔斯比于１９８０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，呈方形，样子有点像邮票，这在 细菌中极为罕见。 在这种喜欢盐分的方形古菌被发现２０多年后，科学家最近终于在实验 室中成功培养了它，方形古菌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，有着氯化镁含量很高的盐水。研究方形古 菌有可能为在这些天体上寻找生命提供线索。
古菌的细胞形态
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2. 细胞结构
1) 细胞外膜 如：P30图2-1，古菌的细胞外膜结构。
2) 细胞壁
多含脂蛋白，不含二氨基庚二酸和胞壁酸，不受溶菌酶 和内酰胺抗生素的作用。
G+：含有各种复杂多聚体：
G-：没有外膜，含有蛋白质或糖蛋白亚基的表层，厚度在 20~40nm。
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六、环境保护和环境工程领域研究古菌的意义
喜在极端恶劣的环境中生活的微生物叫极端微生物（亦叫 嗜极微生物） 古菌多为嗜极微生物，对极端环境（酸、碱、高盐、热、 冷、高压等环境）具有很好的适应性和需要性。 环境工程涉及的极端性质的废水，如高盐废水（化工、发 酵工业废水）、酸性废水（味精废水pH=2~3，合成制药 废水pH=4)、碱性废水（造纸废水pH=14）、极毒重金属 废水、低温废水、高温废水等，以及极高浓度的有机废水， 几乎涵盖了自然极端环境的所有恶劣条件，用古菌处理可 以降低投资成本、节省运行费用、节约能源、提高处理效 率等方面发挥积极的作用。
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古生硫酸盐还原菌
Байду номын сангаас
不规则类球形，G-菌，由糖蛋白单位组成细胞壁。 极端嗜热，最适生长温度83℃，生长在海底热流火山口，厌
氧菌。
有产甲烷辅酶F420和甲烷蝶呤。 其电子供体为氢气、乳酸、葡萄糖。 还原SO42-、 S2O32-、硫代硫酸盐为硫化物。
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二、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 《伯杰氏系统细菌学手册》（第一版,1984），将古菌分为五大群。
产甲烷菌，古生硫酸盐还原菌，极端嗜热硫代谢菌，
无细胞壁古生菌，极端嗜盐菌 《伯杰氏系统细菌学手册》（第二版，2001）
泉古生菌门，广古生菌门
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极端嗜盐细菌
生活环境
高盐环境，如：晒盐场，天然盐湖，高盐腌渍食物等；
通常需盐下限为1.5mol/L的NaCl，多数需要NaCl为2～4mol/L 特点
◇细胞呈链状、杆状或球状； ◇靠钠、氯和镁离子维持细胞结构和硬度； ◇革兰氏阴性或阳性，好氧或兼性厌氧，化能有机营养型； ◇生长温度可高达55℃。
原名：古细菌（archaebacteria）；后改名：古生菌（archaea）
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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。
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一、古菌(archaebacteria)的特点 1.形态 ◆ 球形，杆形，螺旋形，耳垂形，盘状，不规则形状， 多形态 ； ◆ 薄，扁平；有精确的方向和垂直的边构成的直角几 何形态； ◆ 有的以单细胞存在，有的呈丝状或团聚体；
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产甲烷菌：
细胞结构有：细胞封套（细胞壁，表面层，鞘，荚 膜）细胞质膜，原生质，核质。 G+，G-的细胞壁结构和化学组成不同。 利用氢气、甲酸或乙酸、CO2等还原产生甲烷 。
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环境工程微生物学
1. 细胞结构
包括：细胞封套（细胞壁、表面层、鞘和荚膜）、细胞 膜、细胞质和核质。
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第二节 古 菌
1977年，carlwoese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（domain），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。
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第二章 原核微生物
李丽颖 freezinglily@gmail.com 83955931
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病毒
真细菌 细菌、放线菌、蓝细菌、 粘细菌、支原体、衣原 体、立克次氏体 古细菌
微 生 物
原核微生物
真核微生物
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第二节 古 菌
1. 古菌的特点 2. 古菌的分类 3. 环境保护和环境工程领域研究古菌的意义
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
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嗜热嗜酸菌
包括：古生硫酸还原菌和极端嗜热古菌
特点：
◇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。
◇最适生长温度在70～105℃ ◇嗜酸性和嗜中性，自养或异氧生长。 ◇多数是硫代谢菌
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细胞膜：与真细菌有所不同
产甲烷细菌的膜脂由甘油与聚异戊二烯以醚键连接， 嗜盐细菌为极性的植烷甘油醚，这些均是中性类脂并 且不可皂化。 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 。
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代谢
有许多特殊的辅酶，代谢多样性。
呼吸类型 严格厌氧，兼性厌氧，专性好氧。 繁殖速度 生活习性 繁殖速度慢，进化速度慢。 极端环境中，如盐分高的湖泊，极热， 极酸，绝对厌氧的环镜。
◆ 直径一般在0.1~15 μm，丝状体长度有200 μm。
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古生菌的细胞形态
2014-10-16
美国黄石公园的间歇泉中漂流的彩色的古细菌
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从热泉中分离的火山热原体 （Thermoplasma 2014-10-16 volcanium)(投影技术）
隐蔽热网菌（扫描电镜下的形态）
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小贴士
这种古菌是英国微生物学家安东尼·瓦
尔斯比于１９８０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，呈方形，样子有点像邮票，这在 细菌中极为罕见。 在这种喜欢盐分的方形古菌被发现２０多年后，科学家最近终于在实验 室中成功培养了它，方形古菌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，有着氯化镁含量很高的盐水。研究方形古 菌有可能为在这些天体上寻找生命提供线索。