原核细胞型微生物

原核细胞型微生物4

生活在极端环境下的古老微生物。它们的结构既不完全与原核生物相同，也不同于真核生物，但更接近于真细菌，因此，被称为古生菌或古细菌。因此，原核生物包括真细菌和古细菌两大类群。

真细菌

真细菌也称为细菌，是指宇宙生物进化树上细菌域分支中的原核微生物。是一类结构简单、种类多，多以二分裂方式繁殖和水生性较强的原核生物。

一、细菌的繁殖和菌落的形成

1、细菌的繁殖方式

当细菌从周围环境中吸收了营养物质后，发生一系列的系列化合成反应，把进入的营养物质转变成为新的营养物质——DNA、RNA、蛋白质、酶及其他大分子，之后菌体开始了繁殖过程形成两个新的细胞。

①裂殖裂殖是细菌最普遍、最主要的繁殖方式，通常表现为横分裂。

②细菌的分裂过程

首先是核的分裂和隔膜的形成第二步横隔壁的形成最后子细胞的分离。

③芽殖

指在母细胞表面（尤其在其一端）先形成一个小突起，待其长大到与母细胞相仿后再相互分离并独立生活的一种繁殖方式。

2、细菌的菌落特征

①菌落：单个微生物在适宜的固体培养基表面或内部生长、繁殖到一定程度可以形成肉眼可见的、有一定形态结构的子细胞生长群体，称为菌落。当固体培养基表面众多菌落连成一片时，便成为菌苔。

②菌落特征

各种细菌在一定条件下形成的菌落特征具有一定的稳定性和专一性，这是衡量菌种纯度，辨认和鉴定菌种的重要依据。

③如何描述菌落特征

菌落特征包括大小，形状，隆起形状，边缘情况，表面状态，表面光泽，质地，颜色，透明度等。

④影响菌落特征的因素

组成菌落和细胞结构和生长行为；邻近菌落影响菌落的大小；培养条件。

纯培养：克隆，菌苔。

古细菌

古细菌是根据16SrRNA寡核苷酸序列分析，显示出三个主要的生物域（真细菌、古细菌和真核生物）之一。

一、古细菌的细胞结构特点

古细菌的细胞壁：

1）不含肽聚糖，细胞壁成分不含胞壁酸、D型－氨基酸和二氨基庚二酸。所以古生菌细胞壁溶菌酶对古生菌没有溶菌效果；

2）古生菌具多种特殊结构的细胞壁，如由假肽聚糖或酸性杂多糖组成的细胞壁，由蛋白质或糖蛋白的亚单位组成的细胞壁，同时具有假肽聚糖与糖蛋白外层的细胞壁等类型。

古细菌的细胞膜：

1) 磷脂中疏水尾有特殊的长链烃组成

2) 甘油与烃链由特殊的醚键而不是酯键连接

3) 存在独特的单分子层膜或单、双分子层混合膜。

古细菌的DNA 与真细菌的染色体相似由不含核膜的单个环状DNA分子构成，但大小通常小于大肠杆菌的DNA。

古细菌的核糖体

（1）核糖体：大小为70S，但其结构类似于80S型的核糖体，其16S rRNA核苷酸顺序独特，既不同于真细菌，也不同于真核生物。

（2）tRNA成分：其核苷酸顺序也很特殊，且不存在胸腺嘧啶。大多数种转移RNA中不含二氢尿嘧啶。

（3）蛋白质合成的起始密码：始于甲硫氨酸，这点与真核生物相同。

表2 真细菌和古细菌间的某些差异

古细菌类群包括能够在极端环境中生存的细菌，如热泉(硫化叶菌属和热球菌属)和高盐(盐杆菌属)及产甲烷菌如甲烷杆菌属，该菌代谢结果产生甲烷。

产甲烷菌；极端嗜盐菌；极端嗜热菌；无细胞壁的古细菌

蓝细菌

蓝细菌，旧名蓝藻或蓝绿藻，是一类进化历史悠久、革兰氏阴性、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生物。

一、形态

蓝细菌形态差异极大，有单细胞和丝状体两类形态。细胞的直径从0.5～1μm到60μm，丝状体的长度差异很大。多个个体聚集在一起，可形成肉眼可见的很大的群体。在水体中繁茂生长时，可使水体颜色随菌体而发生变化。

二、特性

1）分布极广

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。

4）具有原核生物的典型细胞结构：

5）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，其异形细胞（heterocyst）是进行固氮的场所。

6）分泌粘液层、荚膜或形成鞘衣，因此具有强的抗干旱能力。

7）无鞭毛，但能在固体表面滑行，进行光趋避运动。

8）许多种类细胞质中有气泡，使菌体漂浮，保持在光线最充足的地方，以利光合作用。

三、细胞生理特性

蓝细菌属于原核生物，细胞壁与G－细菌相似，由肽聚糖等多粘复合物组成，并含有二氨基庚二酸，革兰氏阴性，细胞壁可以分泌许多胶粘物质使一群群的细胞或丝状结合在一起形成胶团或胶鞘；细胞核无核膜，没有有丝分裂器；细胞质中有汽泡，可使细胞漂浮。

与其它原核生物的区别是细胞膜中不饱和脂肪酸为含有两个或多个双键的不饱和脂肪酸。

蓝细菌具有它所特有结构——光合器，光合器有两种不同的构型，一是位于细胞膜的外膜下面呈一连续层；但大多数是位于类囊体的膜层中。光合器中含有光合作用色素有叶绿素a、藻胆素和类胡萝卜素。蓝细菌可进行光合作用。藻胆素是一类辅助光合色素，蓝细菌特有。

四、蓝细菌的繁殖

主要进行分裂繁殖。此外有些特殊的形式。

1）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。

2）链丝段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。

3）外生孢子类似于芽生方式繁殖，在母细胞顶端以不对称的收缩分裂形成小的单细胞。

细胞的特化形式：

1）异形胞

存在于丝状生长种类中形大、壁厚、专司固氮功能的细胞。异形胞内有固氮酶系统，它可利用ATP和还原性物质来还原自由态的氮成为氨。光合作用的产物从邻近的营养细胞向异形胞转移，而固氮作用产物则移向营养细胞。

2）静息孢子

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。

放线菌

菌落呈放射状，是丝状分枝细胞的细菌。一般分布在含水量低，有机质丰富的中性偏碱性土壤中，特殊土腥味。大多数是腐生菌，少数寄生；多数异养，好氧。突出特性是产各种抗生素。

一、放线菌与人类生活及生产的关系

放线菌是真细菌的一个大类群，

为革兰氏阳性。

放线菌多为腐生，少数为寄生。

寄生型放线菌会引起放线菌病和诺卡

氏病。

同时放线菌能产生大量的、种类

繁多的抗生素。世界上绝大多数的抗

生素由放线菌产生。

二、形态结构

放线菌菌体为单细胞，大多数由分枝发达的菌丝组成。根据放线菌菌丝的形态和功能分为营养菌丝、气生菌丝和孢子丝三种。

1、营养菌丝

又称为初级菌丝体或一级菌丝体或基内菌丝，匍匐生长于培养基内，主要生理功能是吸收营养物。

营养菌丝一般无隔膜；直径0.2-0.8微米；长度差别很大；短的小于100微米，长的可达600微米；有的产生色素。

2、气生菌丝

又称为二级菌丝体。营养菌丝体发育到一定时期，长出培养基外并伸向空间的菌丝为所生菌丝。它叠生于营养菌丝之上，直径比营养菌丝粗，颜色较深。

3、孢子丝

当气生菌丝发育到一定程度，其上分化出可形成孢子的菌丝即为孢子丝，又名产孢丝或繁殖菌丝。

三、菌落特征

放线菌的菌落由菌丝体组成，一般圆形、光平或有许多皱褶。在光学显微镜下观察，菌落周围具有辐射状菌丝。总的特征介于霉菌和细菌之间。据种的不同分为两类。