光合細(xì)菌實(shí)用教案

1、（一）光能自養(yǎng)型微生物這是一類能以CO2作為唯一碳源并利用光能進(jìn)行生長的微生物。它們(t men)能以無機(jī)物如硫化氫、硫代硫酸鈉或其他硫化物作為供氫體。 如藍(lán)細(xì)菌、紫色硫細(xì)菌、綠硫細(xì)菌。1、產(chǎn)氧光合型：如各種( zhn)藻類2、不產(chǎn)氧光合型：如光合細(xì)菌中的紫色硫 細(xì)菌、綠色硫細(xì)菌第1頁/共25頁第一頁，共26頁。（二）光能(gungnng)異養(yǎng)型它們是利用有機(jī)物作為供氫體，利用光能(gungnng)進(jìn)行生長。比如光合細(xì)菌中的紅螺菌科（紫色非硫細(xì)菌）。第2頁/共25頁第二頁，共26頁。第一節(jié) 微生物的營養(yǎng)(yngyng)類型以碳源分，一類是異養(yǎng)型生物，它們生長時(shí)需要復(fù)雜的含碳有機(jī)物質(zhì)作為營養(yǎng)物質(zhì)

2、 ，所以又稱為有機(jī)營養(yǎng)型；一類是自養(yǎng)型生物，它們生長時(shí)能以簡單(jindn)的含碳的無機(jī)物質(zhì)作為營養(yǎng)物質(zhì)，所以又稱為無機(jī)營養(yǎng)型。根據(jù)能量的來源不同，又可分成兩種類型：一種類型依靠物質(zhì)氧化過程中放出(fn ch)的能量進(jìn)行生長，屬于化能營養(yǎng)型生物；一種類型的生物是依靠光能進(jìn)行生長，屬于光能營養(yǎng)型生物。 第3頁/共25頁第三頁，共26頁。第4頁/共25頁第四頁，共26頁。營養(yǎng)類型光能無機(jī)營養(yǎng)光能有機(jī)化能無機(jī)化能有機(jī)能源光能光能化學(xué)能化能主要碳源CO2CO2C02有機(jī)物氫或電子供體水或還原態(tài)無機(jī)物有機(jī)物還原態(tài)或無機(jī)物有機(jī)物第5頁/共25頁第五頁，共26頁。光合細(xì)菌(xjn) 光合細(xì)菌是一群(y qn

3、)沒有形成芽孢能力的革蘭氏陰性菌，具有固氮能力 第6頁/共25頁第六頁，共26頁。它們?cè)谏硇枨笊?的共同特征是：首先有光的存在才進(jìn)行不產(chǎn)氧的光合作用;環(huán)境越是缺氧(qu yn)的狀態(tài)，其生長情形越好，含氧量越高，生長越不好；需要電子供體（供氫體），不管是有機(jī)的還是無機(jī)的，才能進(jìn)行光合作用。第7頁/共25頁第七頁，共26頁。光合細(xì)菌生活(shnghu)的環(huán)境 1）水體(shu t)中的微生物： 第8頁/共25頁第八頁，共26頁。2）光合細(xì)菌生存于自然水域中厭氧層的上部，以下層的H2S,CO2及厭氧層下部生成(shn chn)的化合物為營養(yǎng)源，利用光能合成自身的化合物，所以從另一個(gè)角度講，可以說

4、光合細(xì)菌阻止在厭氧層生成(shn chn)的物質(zhì) 移向好氧層，所以說光合細(xì)菌 起到生物濾器的作用。 第9頁/共25頁第九頁，共26頁。紅螺菌亞目（紫色細(xì)菌(xjn)） 科1：紅螺菌科（紫色非硫細(xì)菌(xjn)） 屬1：紅螺菌屬 （Rhodospirillaceae） 屬2：紅假單胞菌屬 屬3：紅微菌屬 科2：著色菌科：（紫色硫細(xì)菌(xjn)） 屬1：著色菌屬 （Chromatiaceae） 屬2：囊硫菌屬 屬3：八球菌屬 屬4：硫螺菌屬 屬5：莢硫菌屬 屬6：閃囊菌屬 屬7：闊硫菌屬 屬8：板硫菌屬 屬9：可變硫菌屬 屬10：外硫菌紅螺菌屬 綠菌亞目 綠菌科 （綠硫細(xì)菌(xjn)） 綠色絲狀細(xì)菌

5、(xjn)（綠色非硫細(xì)菌(xjn)）第10頁/共25頁第十頁，共26頁。 綠菌亞目 綠菌科 （綠硫細(xì)菌(xjn)） 綠色絲狀細(xì)菌(xjn)科（綠色非硫細(xì)菌(xjn)） 第11頁/共25頁第十一頁，共26頁。光合細(xì)菌的形態(tài)結(jié)構(gòu)和生理(shngl)特性： 細(xì)胞形狀 鞭毛 分裂方式 菌柄紅螺(hn lu)菌屬 螺旋狀 極生 二等分裂 _ 紅假單胞菌屬 柱狀或卵球狀 極生 二分裂或芽殖 _紅微菌屬 卵球狀 周生 芽殖 +一）紅螺(hn lu)菌科 （紫色非硫細(xì)菌） 1、形狀 第12頁/共25頁第十二頁，共26頁。生理(shngl)特性： 1） 光能異養(yǎng)型：可同化脂肪酸，碳水化合物及芳香族化合物等小分子

6、有機(jī)物質(zhì) 2） 供氫體：以乙酸、丙酸、琥珀酸、乙醇等多種有機(jī)物為供氫體 3）光照(gungzho)及氧氣：兼性厭氧，可在光照(gungzho) 、厭氧條件下生長良好，但在黑暗、好氧中也能生長 4）生長素：需要 自然界中存在于水環(huán)境中，與有機(jī)物的存在有關(guān)，有的種能適應(yīng) 特殊的酸性(sun xn)環(huán)境，如泥炭土或沼澤地帶。也是水產(chǎn)養(yǎng)殖中主要利用來改善水質(zhì)的菌種。 第13頁/共25頁第十三頁，共26頁。著色(zhu s)菌科（紫色硫細(xì)菌） 形狀(xngzhun)有卵形、球形、桿形、螺旋狀 生理特點(diǎn)：1、專性光能自養(yǎng)2、碳源：CO23、供氫體為H2 S ,可在體內(nèi)或體外累積(lij)硫4、氧氣：專性厭

7、氧，僅有一種能在黑暗，好氧中能生長5、鞭毛：極生鞭毛或不運(yùn)動(dòng)第14頁/共25頁第十四頁，共26頁。自然界中存在于含硫酸鹽的水生環(huán)境中 ， 常 于 硫 酸 還 原 菌 一 起 生 活(shnghu)，少數(shù)種是專性的嗜鹽菌。在天然水域中，它們常生活(shnghu)于含CO2 、H2S 水中，大量繁殖時(shí)呈紅色第15頁/共25頁第十五頁，共26頁。 三）綠硫細(xì)菌(xjn):與紫硫細(xì)菌(xjn)相似，在營養(yǎng)、生理方面，但是在體外累積硫，自然界中和紫硫細(xì)菌(xjn)一起存在于光照 含硫化物的厭氧水中。 四）綠色絲狀細(xì)菌(xjn)：結(jié)構(gòu)、營養(yǎng)、代謝、生態(tài)學(xué)均于綠硫細(xì)菌(xjn)不同，絲狀可滑動(dòng)，光能異養(yǎng)和兼

8、性異養(yǎng)。 第16頁/共25頁第十六頁，共26頁。介紹PSB (photo-synthetic bactoria)處理高濃度的有機(jī)(yuj)廢水： 常用的活性污泥法、生物膜法：所需機(jī)械化程度高，維護(hù)管理復(fù)雜，占地面積大而且只能用于處理低濃度的有機(jī)廢水 厭氧法：高濃度有機(jī)廢水，處理時(shí)啟動(dòng)慢，對(duì)溫度要求高 PSB 法：以紅假單胞菌為主，管理簡單( jindn)，降解率高第17頁/共25頁第十七頁，共26頁。原理：模擬(mn)自然界的廢水凈化生態(tài)循環(huán) 因?yàn)楣夂霞?xì)菌在自然凈化中占主角（參看(cnkn)餌料生物的培養(yǎng)中章節(jié)：光合細(xì)菌）。 結(jié)果表明：自然界的高濃度的有機(jī)廢水經(jīng)過一系列微生物和藻類的生態(tài)學(xué)演替

9、，最后保持穩(wěn)定的生態(tài)關(guān)系。 第18頁/共25頁第十八頁，共26頁。菌種和選擇(xunz)： 紅假單胞菌（紫色非硫細(xì)菌）可在厭氧光照 ，好氧光照，好氧黑暗中都能生長，利用有機(jī)酸，氨基酸，糖類等小分子迅速增殖，因此能使有機(jī)廢水凈化。是凈化水質(zhì)(shu zh)中的重要菌種 紫色硫細(xì)菌 、綠硫細(xì)菌：可利用H2S。 混合菌株：廢水成分復(fù)雜，作為改善水質(zhì)(shu zh)的菌種也應(yīng)當(dāng)是菌群。 第19頁/共25頁第十九頁，共26頁。第20頁/共25頁第二十頁，共26頁。介紹幾種(j zhn)特殊的細(xì)菌：一、蛭弧菌(h jn)：第21頁/共25頁第二十一頁，共26頁。第22頁/共25頁第二十二頁，共26頁。弧菌、蛭弧菌及噬菌體三位一體(sn wi y t)寄生圖第23頁/共25頁第二十三頁，共26頁。作用機(jī)理：與光合細(xì)菌細(xì)胞結(jié)構(gòu)、物質(zhì)能量代謝分不開，尤其是紫色非硫細(xì)菌，在好氧條件(tiojin)下，胞內(nèi)缺少載色體，可在黑暗條件(tiojin)下生活，而在光照下胞內(nèi)很快形成載色體，可同化有機(jī)酸，這些結(jié)構(gòu)為紫色非硫細(xì)菌靈活進(jìn)行物質(zhì)和能量代謝提供了可能，即隨生長條件(tiojin)變化靈活地改變代謝類型。第24頁/共25頁第二十四頁，共26頁。感謝您的觀看(gunkn)！第25頁/共25頁第二十五頁，共26頁。NoImag