第三章原核微生物
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大多生活在极端环境中。
3.2.2 古菌的分类
根据生活习性和生理特性，分为三大类群： ➢ 产甲烷菌（methanogens） ➢ 嗜热嗜酸菌（thermoacidophiles ） ➢ 极端嗜盐菌（extremely halophiles ）
3.2.2 古菌的分类
2001年《伯杰系统细菌学手册》第二版的划分：
➢ G＋的嗜热高温甲烷菌细胞壁外有一层六角形的蛋白质亚基即S层覆盖。
➢ G－产甲烷菌不具有球囊多聚物或外膜，只有一层六角形或四角形的 蛋白质亚基或糖蛋白亚基组成的S层。
➢ 甲烷螺菌的细胞质膜外只有一层由蛋白纤维组成的鞘包裹几个细胞。
3.2.2 古菌的分类
产甲烷菌
培养方法： 液体深层培养 抽真空培养 Berker培养 厌氧滚管法 厌氧液体培养法 厌氧液体培养增压法
孢子。
营养简单。多数为光能自养型。
3.3 蓝 细 菌
蓝细菌的繁殖 单细胞 丝状体
无性繁殖
裂殖：二分裂、多重分裂、不规则分裂 通过反复的中间细胞分裂而生长 通过丝状体无规则的断裂 通过末端释放能运动的细胞断链进行繁殖
环境微生物学
3.2 古 菌
1877年起，从细菌中发现一类特殊的微生物，它们虽然具有 原核生物的基本性质，但在某些细胞结构的化学组成以及许多生 化特性上都不同于细菌或真核生物。为了区别，这类特殊菌被称 为古生菌（Archaebacteria），细菌被叫成真细菌（Eubacteria）。
重点：古菌的特点（与细菌比较） 古菌的分类
3.2.1 古菌的特点
➢ 细胞结构: 细胞壁：
古细菌中没有共同的细胞壁成分。研究过的古生 菌细胞壁中都没有真正的肽聚糖（不含肽聚糖特有 组分N－乙酰胞壁酸 、二氨基庚二酸 ），而是由 假肽聚糖、糖蛋白或蛋白质构成的。
不受溶菌酶和青霉素作用
3.2.1 古菌的特点
➢ 细胞结构: 细胞膜：
古细菌膜的脂类是非皂化性甘油二醚的磷脂和糖脂 的衍生物。产甲烷细菌的膜类脂由甘油与聚类戊二 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。
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”。
类囊体，含叶绿素a和藻胆素等，能进行放氧性光合作用。
蓝细菌的细胞内含有糖原、聚磷酸盐、PHB以及蓝细菌肽等贮藏物
以及能固定CO2的羧酶体，少数水生性种类中还有气泡。 有些丝状体能产生专化的静息细胞、异形胞、链丝段（澡殖段）、内
存在独特的单分子层膜或单、双分子层混合膜。
3.2.1 古菌的特点
➢ 形态: 细胞很薄，扁平。有精确的方角和垂直的边构成直角几
何形态。 ➢ 代谢：
代谢过程中有许多特殊的辅酶，代谢类型多样。 ➢ 呼吸类型：
一般严格厌氧或兼性厌氧，好氧较少。 ➢ 繁殖速度：
繁殖速度较慢，进化速度也比细菌慢。 ➢ 生活习性：
3.3 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（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。
蓝细菌在植物学和藻类学中被分类为蓝藻门，但由于它 的细胞结构简单，只具有原始核，没有核膜、核仁，只有染 色质，只有叶绿素，没有叶绿体。故将它隶属于原核生物界 的蓝色光合菌门。
Hale Waihona Puke Baidu
厌氧手套箱
3.2.2 古菌的分类
极端嗜盐古菌
➢ 极端嗜盐古菌对NaCl有特殊的适应性和需要性。它们栖息在高盐环 境如晒盐场、盐湖或高盐腌渍食物。 ➢ 热：中温或轻度嗜热，生长温度可高达55℃； ➢ pH：嗜中性或碱性，生长pH为5.5～8.8，最适pH为7.2～7.4； ➢ 氧：好氧或兼性厌氧； ➢ 革兰氏反应：G＋或G－； ➢ 形态：杆壮、球状或链状； ➢ 营养类型：化能有机营养型； ➢ 其它特点：均含类胡萝卜素，保护强光对菌体的损伤；含菌红素，菌 体呈红、紫、橘红和黄色。菌紫质。
专性厌氧菌
3.2.2 古菌的分类
产甲烷菌
产甲烷菌的细胞结构： ➢ 细胞封套（包括细胞壁、表面层、鞘和夹膜） ➢ 细胞质膜 ➢ 原生质 ➢ 核质
产甲烷菌有G＋菌和G－菌，它们的细胞壁 结构和组成是与真细菌的区别点。
3.2.2 古菌的分类
产甲烷菌
细胞封套：
➢ G＋产甲烷菌与G＋真细菌细胞壁相似，有一层和三层的。不同在于 化学成分。G＋产甲烷菌不含肽聚糖，而是假肽聚糖或未硫酸化的异多 糖。
3.2.2 古菌的分类
热原体
➢ 热原体属和嗜酸菌属 ➢ 无细胞壁，含大量二甘油四乙醚、脂多糖、糖蛋白或S层， 球形 ➢ 嗜热嗜酸
3.2.2 古菌的分类
嗜热嗜酸菌
古生硫酸盐还原菌 极端嗜热古菌
➢ 大多数是硫代谢菌。主要生活在含硫的温泉、火山口 及燃烧后的煤等自然环境中。 ➢ 热：专性嗜热，最适生长温度70～105℃； ➢ pH：嗜酸性，pH 1～3可生长； ➢ 氧：好氧、兼性厌氧、严格厌氧均有； ➢ 革兰氏反应：G－； ➢ 形态：杆壮、丝状或球状； ➢ 营养类型：自养或异养；
泉古生菌门 广古生菌门
➢ 产甲烷菌（methanogens） ➢ 嗜热嗜酸菌（thermoacidophiles ） ➢ 极端嗜盐菌（extremely halophiles ） ➢ 热原体（thermoplasma） ➢ 古生硫酸盐还原菌（archaeobacterial sulfate reducers） ➢ 嗜热嗜酸菌
3.2.2 古菌的分类
产甲烷菌
有经济价值的生物能物质——甲烷
其共同点在于利用氢气、甲醇、甲酸或乙酸等来还原CO2并产生甲烷
CO2 + 4H2 → CH4 +2H2O CH3OH + H2 → CH4 + H2O 4CH3OH → CH4 + 2CO2 + 2H2O CH3COOH + H2O → CH4 + HCO3-
3.3 蓝 细 菌
蓝细菌的形态大小
蓝细菌的细胞一般比细菌大，通常直径为1～10μm， 最大的可达60μm。 根据细胞形态差异，蓝细菌可分单细胞和丝状体两大类。
单细胞类群多呈球状和杆状，单生或团聚体； 丝状体蓝细菌是有许多细胞排列而成的群体。
3.3 蓝 细 菌
蓝细菌的构造
与G－细菌相似
细胞壁有内外两层，外层为脂多糖，内层为肽聚糖。
3.2.2 古菌的分类
根据生活习性和生理特性，分为三大类群： ➢ 产甲烷菌（methanogens） ➢ 嗜热嗜酸菌（thermoacidophiles ） ➢ 极端嗜盐菌（extremely halophiles ）
3.2.2 古菌的分类
2001年《伯杰系统细菌学手册》第二版的划分：
➢ G＋的嗜热高温甲烷菌细胞壁外有一层六角形的蛋白质亚基即S层覆盖。
➢ G－产甲烷菌不具有球囊多聚物或外膜，只有一层六角形或四角形的 蛋白质亚基或糖蛋白亚基组成的S层。
➢ 甲烷螺菌的细胞质膜外只有一层由蛋白纤维组成的鞘包裹几个细胞。
3.2.2 古菌的分类
产甲烷菌
培养方法： 液体深层培养 抽真空培养 Berker培养 厌氧滚管法 厌氧液体培养法 厌氧液体培养增压法
孢子。
营养简单。多数为光能自养型。
3.3 蓝 细 菌
蓝细菌的繁殖 单细胞 丝状体
无性繁殖
裂殖：二分裂、多重分裂、不规则分裂 通过反复的中间细胞分裂而生长 通过丝状体无规则的断裂 通过末端释放能运动的细胞断链进行繁殖
环境微生物学
3.2 古 菌
1877年起，从细菌中发现一类特殊的微生物，它们虽然具有 原核生物的基本性质，但在某些细胞结构的化学组成以及许多生 化特性上都不同于细菌或真核生物。为了区别，这类特殊菌被称 为古生菌（Archaebacteria），细菌被叫成真细菌（Eubacteria）。
重点：古菌的特点（与细菌比较） 古菌的分类
3.2.1 古菌的特点
➢ 细胞结构: 细胞壁：
古细菌中没有共同的细胞壁成分。研究过的古生 菌细胞壁中都没有真正的肽聚糖（不含肽聚糖特有 组分N－乙酰胞壁酸 、二氨基庚二酸 ），而是由 假肽聚糖、糖蛋白或蛋白质构成的。
不受溶菌酶和青霉素作用
3.2.1 古菌的特点
➢ 细胞结构: 细胞膜：
古细菌膜的脂类是非皂化性甘油二醚的磷脂和糖脂 的衍生物。产甲烷细菌的膜类脂由甘油与聚类戊二 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。
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”。
类囊体，含叶绿素a和藻胆素等，能进行放氧性光合作用。
蓝细菌的细胞内含有糖原、聚磷酸盐、PHB以及蓝细菌肽等贮藏物
以及能固定CO2的羧酶体，少数水生性种类中还有气泡。 有些丝状体能产生专化的静息细胞、异形胞、链丝段（澡殖段）、内
存在独特的单分子层膜或单、双分子层混合膜。
3.2.1 古菌的特点
➢ 形态: 细胞很薄，扁平。有精确的方角和垂直的边构成直角几
何形态。 ➢ 代谢：
代谢过程中有许多特殊的辅酶，代谢类型多样。 ➢ 呼吸类型：
一般严格厌氧或兼性厌氧，好氧较少。 ➢ 繁殖速度：
繁殖速度较慢，进化速度也比细菌慢。 ➢ 生活习性：
3.3 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（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。
蓝细菌在植物学和藻类学中被分类为蓝藻门，但由于它 的细胞结构简单，只具有原始核，没有核膜、核仁，只有染 色质，只有叶绿素，没有叶绿体。故将它隶属于原核生物界 的蓝色光合菌门。
Hale Waihona Puke Baidu
厌氧手套箱
3.2.2 古菌的分类
极端嗜盐古菌
➢ 极端嗜盐古菌对NaCl有特殊的适应性和需要性。它们栖息在高盐环 境如晒盐场、盐湖或高盐腌渍食物。 ➢ 热：中温或轻度嗜热，生长温度可高达55℃； ➢ pH：嗜中性或碱性，生长pH为5.5～8.8，最适pH为7.2～7.4； ➢ 氧：好氧或兼性厌氧； ➢ 革兰氏反应：G＋或G－； ➢ 形态：杆壮、球状或链状； ➢ 营养类型：化能有机营养型； ➢ 其它特点：均含类胡萝卜素，保护强光对菌体的损伤；含菌红素，菌 体呈红、紫、橘红和黄色。菌紫质。
专性厌氧菌
3.2.2 古菌的分类
产甲烷菌
产甲烷菌的细胞结构： ➢ 细胞封套（包括细胞壁、表面层、鞘和夹膜） ➢ 细胞质膜 ➢ 原生质 ➢ 核质
产甲烷菌有G＋菌和G－菌，它们的细胞壁 结构和组成是与真细菌的区别点。
3.2.2 古菌的分类
产甲烷菌
细胞封套：
➢ G＋产甲烷菌与G＋真细菌细胞壁相似，有一层和三层的。不同在于 化学成分。G＋产甲烷菌不含肽聚糖，而是假肽聚糖或未硫酸化的异多 糖。
3.2.2 古菌的分类
热原体
➢ 热原体属和嗜酸菌属 ➢ 无细胞壁，含大量二甘油四乙醚、脂多糖、糖蛋白或S层， 球形 ➢ 嗜热嗜酸
3.2.2 古菌的分类
嗜热嗜酸菌
古生硫酸盐还原菌 极端嗜热古菌
➢ 大多数是硫代谢菌。主要生活在含硫的温泉、火山口 及燃烧后的煤等自然环境中。 ➢ 热：专性嗜热，最适生长温度70～105℃； ➢ pH：嗜酸性，pH 1～3可生长； ➢ 氧：好氧、兼性厌氧、严格厌氧均有； ➢ 革兰氏反应：G－； ➢ 形态：杆壮、丝状或球状； ➢ 营养类型：自养或异养；
泉古生菌门 广古生菌门
➢ 产甲烷菌（methanogens） ➢ 嗜热嗜酸菌（thermoacidophiles ） ➢ 极端嗜盐菌（extremely halophiles ） ➢ 热原体（thermoplasma） ➢ 古生硫酸盐还原菌（archaeobacterial sulfate reducers） ➢ 嗜热嗜酸菌
3.2.2 古菌的分类
产甲烷菌
有经济价值的生物能物质——甲烷
其共同点在于利用氢气、甲醇、甲酸或乙酸等来还原CO2并产生甲烷
CO2 + 4H2 → CH4 +2H2O CH3OH + H2 → CH4 + H2O 4CH3OH → CH4 + 2CO2 + 2H2O CH3COOH + H2O → CH4 + HCO3-
3.3 蓝 细 菌
蓝细菌的形态大小
蓝细菌的细胞一般比细菌大，通常直径为1～10μm， 最大的可达60μm。 根据细胞形态差异，蓝细菌可分单细胞和丝状体两大类。
单细胞类群多呈球状和杆状，单生或团聚体； 丝状体蓝细菌是有许多细胞排列而成的群体。
3.3 蓝 细 菌
蓝细菌的构造
与G－细菌相似
细胞壁有内外两层，外层为脂多糖，内层为肽聚糖。