02-2.3放线菌、古菌及蓝细菌 课件

放线菌
能产生大量分枝和气生菌丝的菌种（如链霉菌）
菌
菌落质地致密，与培养基结合紧密，小而不蔓延，
落
不易挑起或挑起后不易破碎。
形
态
不能产生大量菌丝体的菌种（如诺卡氏菌）
粘着力差，粉质，针挑起易粉碎
Nocardia 诺卡氏菌属
古细菌
古菌是一个在进化途径上很早就与真细菌和真核生物相互独立的生物类群。
古细菌的特点： 古细菌的细胞壁不含有肽聚糖。 大量存在，在碳和氮的循环中起到重要作
古细菌
（3）氨氧化古菌（Ammonia-oxidizing archaea）
国外一些学者于海洋中发现氨氧化古细菌（AOA）存在，它们同样 广泛存在于土壤、自然水体、污水处理厂、垃圾渗滤液等产生硝化 反应的环境中，将氨转化为亚硝酸盐；
在全球生态地球化学循环中占有重要地位；
根据栖息的环境，已知的氨氧化古菌可分 为三大类：包括海洋类群，土壤类群和嗜 热类群AOA； 环境微生物学的一个研究热点，还未有纯 种的AOA被分离出。
有些丝状体具有固氮作用；
它在污水处理和水体自净中起着 积极的作用，在氮、磷丰富的水 体中生长旺盛，多喜生于含氮量 较高，有机质较丰富的碱性水体 中，一般喜较高的温度，在夏、 秋季节大量繁殖，形成水华。
北京某景观 水体水华
蓝细菌
许多水华蓝藻为产毒藻类，蓝藻毒素发现过程：
1878年Francis最早报道了泡沫节球藻对动物产生毒害作用。
北京科技大学
环境工程 微生物学
李冰 副教授
放线菌、古菌及蓝细菌
放线菌
放线菌（Actinomycetes） 又称发射状霉菌（Ray fungi），是一类呈菌丝状生长、以孢子繁殖和陆生 性强的原核生物。
放线菌的细胞构造和细胞壁的化学组成与细菌相似， 与细菌同属原核生物；
放线菌菌体呈纤细的菌丝状，而且分枝，又以外生 孢子的形式繁殖，这些特征又与霉菌相似；
常存在于含水量低、有机物丰富呈碱性的土壤中, 土壤的“泥腥味”由放线菌产生的。
放线菌 放线菌特点
单细胞，大多由分枝发达的菌丝组成； 多数为腐生菌、少数为寄生菌； 菌丝直径与杆菌类似，约1 μm； 细胞壁组成与细菌类似，革兰氏染 色阳性（少数阴性-枝动菌属）；
放线菌
放线菌应用
抗生素的生产（2/3的抗生素是由放线菌生产的）； 维生素（B12）的生产（灰链霉菌）； 有很强的分解纤维素、石蜡、琼脂、角蛋白、橡胶的 能力。在自然界的物质循环上起着重要的作用； 有些菌能氧化分解氰化物，在水处理上有重要意义。
蓝细菌
藻类的蓝藻门之一，也称为蓝藻或蓝绿藻，其结构与细菌相似，属于 原核微生物 。 只有原始核，没有核膜和核仁，只有染色质、叶绿素，没有叶绿体、 细胞核等细胞器。 原生质内含大量叶绿素α、胡萝卜素、藻胆素。 同化产物以蓝细胞淀粉为主，并含藻毒素。
蓝细菌
蓝细菌的生长特征
普遍生长在淡水、海水、潮湿土壤、树皮及岩石中，耐高温和干燥， 在沙漠的岩石缝隙中也能找到；
放线菌 生长与繁殖
繁殖菌丝 （孢子丝）
孢子丝释放孢子
孢子在适宜的条 件下萌发，长出 1-3个芽管 气生菌丝 营养菌丝
放线菌
放线菌孢子丝的光学显微镜图片
单轮生
螺旋状
活性污泥丝状菌
放线菌和 丝状菌的 区别？
丝状菌：工程上常把菌体细胞能相连而形成丝状的微生 物统称丝状菌，如丝状细菌、放线菌、丝状真菌和丝状 藻类（如蓝细菌）等，可引起活性污泥丝状膨胀
菌
产甲烷菌 硫酸盐还原菌 氨氧化古菌 极端嗜盐菌 极端嗜热菌 嗜热嗜酸菌
古细菌
（1）产甲烷菌（Methanogens）
产甲烷菌是一大类在严格厌氧条件下产生甲烷的菌；
适宜温度：25～40℃；高温性细菌：50~60 ℃之间； 适宜pH：6.8～7.2（对pH变化敏感）； 在没有外源电子受体的情况下，把乙酸、H2和CO2转 化为甲烷污水生物处理中具有重要的地位。
举例：在江苏海门等地区，原发性肝癌的发病率很高，经调查发现与
微囊藻毒素的长期慢性暴露有关：饮用含有低水平微囊藻毒素的池塘
水使人们死于肝癌的概率增多。
蓝细菌
来源 WHO 澳大利亚 加拿大 美国
中国
微囊藻毒素的安全限值
最大允许浓度 1.0 μg•L-1 1.3 μg•L-1
备注 MC-LR胞内胞外总量，饮用水 MC-LR胞内胞外总量，饮用水
1959年Bishop等首次分离出微囊藻毒素(Microcystin，简称MC)。
1982年Botes等对微囊藻毒素的结构进行分析。
1994年Lawton等提出藻毒素的液相色谱（HPLC）测定方法，
并被世界卫生组织（WHO）以及许多研究者采用。
藻毒素对人类身体健康危害很大，具有肝毒性，神经毒性等。
MC分子结构
用，能够生活在一些很极端的环境中。如 高温、高盐、强酸、强碱等极端环境中。 古细菌大部分为严格厌氧菌。
火山温泉
古细菌
古菌的分类
环
泉古菌(Crenarchaeota)
境
古
广古菌(Euryarchaeota)
中 常
菌
初古菌门(Korarchaeota)
见 的
纳古菌门(Nanoarchaeota) 古
放线菌
按形态和功能可分为营养、气生和孢子丝三种。
孢子丝：气生菌丝发育到一定阶段，其 上可分化出形成孢子的菌丝，即孢子丝， 又称产孢丝或繁殖菌丝。
气生菌丝：营养菌丝发育到一定阶段， 伸向空间形成气生菌丝，叠生于营养菌 丝上，可覆盖整个菌落表面。
营养菌丝：生长于培养基内，吸收营养， 也称基内菌丝。一般无隔膜
0.5 μg•L-1 MC-LR胞内胞外总量，饮用水
1.0 μg•g-1 1.0 μg•L-1
针对健康食品中藻毒素的含量
MC-LR胞内胞外总量；生活饮用水 卫生规范(2001)，地表水环境质量 标 准 (GB3838-2002) 均 使 用 该 浓 度 限值。
总结
（1）放线菌的特征及生长繁殖方式； （2）古细菌的特征及环境中常见菌的功能； （3）蓝细菌特征及蓝藻毒素。
)
(
产 颗甲 粒烷 污八 泥叠 内球 部菌
古细菌
（2）硫酸盐还原菌（Sulfer-reducing bacteria）
能把硫酸盐、亚硫酸盐、硫代硫酸盐等 硫氧化物以及单质硫还原成硫化氢 （含硫酸盐废水处理）；
大多数是中温性的，一般在30℃左右， 生长最适pH值为7.0～7.6；
这类细菌生存的主要条件是：还原环 境、有硫酸根离子或元素硫、有适当 的能源供应；主要分布于深海海底、 热泉和地层深部储油层。