微生物課件-第1章原核

(二）細菌的大小球菌：直徑

：

0.5~2.0μm桿菌：寬×長：（0.5~1.0)μm×1.5μm螺旋菌:寬×長：(0.25~1.7)×(2~60)μm例：大腸桿菌平均長度2μm，寬度0.5μm；1500個大腸桿菌頭尾相接等于3mm109個大腸桿菌重1mg。

極端情況*海洋水系中有超微細菌（ultramicrobacteria）或稱納米細菌?？赏ㄟ^0.2μm的濾膜，某些海洋系統(tǒng)或土壤中每g(mL)含有1012～1013個細胞。納米比亞硫珍珠狀菌

*非洲有特大的細菌叫納米比亞硫珍珠狀菌（Thiomargaritanamibiensis），它的直徑達100～300μm，有時出現(xiàn)750μm的細胞。肉眼可見。

圖A是單個細菌和一只果蠅的比較，顯示出細菌差不多有果蠅的腦袋那么大。肉眼可見。

納米比亞硫珍珠狀菌細胞的形態(tài)與大小(引自Solomonetal.2002)二、細菌的細胞結(jié)構(gòu)

細胞壁

細胞膜

一般結(jié)構(gòu)細胞質(zhì)核質(zhì)結(jié)構(gòu)芽孢鞭毛莢膜特殊結(jié)構(gòu)粘液層菌膠團衣鞘原生質(zhì)體一般構(gòu)造特殊構(gòu)造

細菌細胞結(jié)構(gòu)示意圖

細胞質(zhì)類核間體內(nèi)含物鞭毛細胞膜細胞壁纖毛核糖體莢膜細菌細胞模式圖（一）細胞壁1.位置：

菌體最外層，堅韌而帶有彈性，無色透明薄膜。約占細胞干重的10%~20%。細胞壁表2-6革蘭氏陽性菌和革蘭氏陰性菌細胞壁化學組成的比較細菌壁厚度/nm肽聚糖

/％磷壁酸/％脂多糖/％蛋白質(zhì)/％脂肪/％革蘭氏陽性菌革蘭氏陰性菌20～801040～9010＋－－＋約20約601～411～222.化學組成和結(jié)構(gòu)革蘭氏陽性菌細胞壁革蘭氏陰性菌細胞壁圖2-10細菌細胞壁的結(jié)構(gòu)圖A.革蘭氏陽性菌的細胞壁B.革蘭氏陰性菌的細胞壁

C.革蘭氏陰性菌細胞壁的圖解

革蘭氏陽性菌細胞壁結(jié)構(gòu)革蘭氏陰性菌細胞壁結(jié)構(gòu)細胞壁厚度：厚度大，20-80nm細胞壁分層：簡單，一層

肽聚糖含量：多，占組分的40-90%，肽聚糖層數(shù)：多，由25～40層左右的網(wǎng)格狀分子交織成的網(wǎng)套覆蓋在整個細胞上。肽聚糖交聯(lián)度：

高磷壁酸

：

有脂多糖

：無

G+菌的細胞壁革蘭氏陽性菌細胞壁肽聚糖壁磷璧酸膜磷璧酸周質(zhì)空間細胞質(zhì)膜肽聚糖：由N—乙酰胞壁酸（NAM），N—乙酰葡糖胺（NAG）和短肽鏈(主要是四肽)組成的亞單位聚合而成的大分子聚合物。G+細菌肽聚糖的立體結(jié)構(gòu)（片段）五個氨基酸組成四個氨基酸G－的細胞壁細胞壁厚度較薄10-15nm細胞壁分層外壁層6-10nm

內(nèi)壁層2-3nm肽聚糖含量只占組分的5-10%肽聚糖層數(shù)低，一般1-2層肽聚糖交聯(lián)度較低磷壁酸無脂多糖有抗原決定因子

O-抗原

蛋白質(zhì)

（1）保護原生質(zhì)體免受滲透壓引起破裂。

（2）維持細菌的細胞形態(tài)(可用溶菌酶處理不同形態(tài)的細菌細胞壁后，菌體均呈現(xiàn)圓形得到證明)。

（3）細胞壁是多孔結(jié)構(gòu)的分子篩，阻擋某些分子進入和保留蛋白質(zhì)在間質(zhì)(革蘭氏陰性菌細胞壁和細胞質(zhì)之間的區(qū)域)。

（4）細胞壁為鞭毛提供支點，使鞭毛運動。3、細胞壁的生理功能

（二）原生質(zhì)體(protoplasm)

細胞質(zhì)膜(原生質(zhì)膜)

原生質(zhì)體細胞質(zhì)及其內(nèi)含物細胞核物質(zhì)

1.細胞質(zhì)膜（protoplasmicmembrane）是半滲透膜

位置：細胞質(zhì)膜是緊貼在細胞壁的內(nèi)側(cè)而包圍細胞質(zhì)的一層柔軟而富有彈性的薄膜。它的質(zhì)量占菌體的10％。(1)細胞質(zhì)膜化學組成

蛋白質(zhì)(60％～70％)

化學組成

脂質(zhì)(30％～40％)

多糖(約2％)

蛋白質(zhì)與膜的透性及酶的活性有關(guān)。脂質(zhì)是磷脂，由磷酸、甘油、脂肪酸和含氮堿組成。

（2）細胞質(zhì)膜的結(jié)構(gòu)

鑲嵌學說特點：細胞膜由磷脂雙層分子為其基本結(jié)構(gòu)，親水基朝著膜的內(nèi)、外表面的水相，疏水基在兩層分子的中間，在雙層分子中鑲嵌蛋白質(zhì)，有的蛋白質(zhì)由外側(cè)伸入膜中部，有的穿透兩層磷脂分子，有的蛋白質(zhì)在膜內(nèi)的位置不固定，能轉(zhuǎn)動和擴散，使細胞質(zhì)膜成為一個流動鑲嵌的功能區(qū)域。細菌的細胞質(zhì)膜結(jié)構(gòu)模式圖

磷脂分子結(jié)構(gòu)通式

OR1－C－O－CH2疏水的尾部

O（疏水端）

R2－C－O－CHOCH2－O－P－O－XO-

親水的頭部（極性端）式中：R1及R2為脂肪酸鏈，X為堿。（3）細胞質(zhì)膜的功能

a.

細胞質(zhì)膜是具高度選擇性的半滲透膜，能阻止高分子通過（雙向）。

b.

細胞質(zhì)膜上有多種酶，是重要代謝活動中心。

c.

為鞭毛提供附著點，細胞膜上有鞭毛粒，鞭毛由此長出。2.細胞質(zhì)及其內(nèi)含物

細胞質(zhì)細胞質(zhì)概念：細胞質(zhì)是在細胞質(zhì)膜以內(nèi)，除核物質(zhì)以外的無色半透明、膠狀、顆粒狀物質(zhì)的粘稠膠體，亦稱原生質(zhì)。細胞質(zhì)化學組成：蛋白質(zhì)、核酸、多糖、脂類、無機鹽、水。

細菌（原核）細胞結(jié)構(gòu)示意圖細胞質(zhì)類核間體內(nèi)含物鞭毛細胞膜細胞壁纖毛核糖體莢膜不同菌齡細胞質(zhì)特點：

幼齡菌：細胞質(zhì)稠密、均勻、富含RNA，易被堿性、中性染料著色。

成熟菌：細胞質(zhì)可形成各種儲藏顆粒。

老齡菌：因缺營養(yǎng)，RNA被用作N、P源而降低，使細胞著色不均，故可通過染色判斷細菌生長階段。

細胞質(zhì)內(nèi)含物細胞質(zhì)中顆粒狀物質(zhì)。(1)核糖體

是分散在細胞質(zhì)中的亞微顆粒狀結(jié)構(gòu)，由核糖體核酸（rRNA）（占60%）和蛋白質(zhì)（占40%）組成。細菌的核糖體沉降系數(shù)：70S，由50S大亞基和30S小亞基構(gòu)成。功能：是細胞合成蛋白質(zhì)的機構(gòu)。（2）內(nèi)含顆粒

細菌生長到成熟階段，因營養(yǎng)過剩（通常是缺氮，碳源和能源過剩）形成一些儲藏顆粒，當缺乏營養(yǎng)時，可利用。通常一種細菌含一種或兩種內(nèi)含顆粒。內(nèi)含顆粒特性：a、是普遍存在的貯藏物，大小為0.5—1μm

，由多聚偏磷酸、核糖核酸、蛋白質(zhì)、脂質(zhì)及Mg2+組成，主要成分是多聚偏磷酸鹽的聚合物，分子呈線狀，嗜堿性強。

b、用美蘭染色時著色較深，呈紫紅色，與菌體其他部位不同，故稱異染粒。功能：貯存磷元素和能量，降低滲透壓。

含異染粒的細菌種類：棒狀桿菌和某些芽孢桿菌等,聚磷菌富含多聚偏磷酸鹽顆粒。①異染粒（多聚偏磷酸鹽顆粒）又稱迂回體或捩轉(zhuǎn)菌素+ADPppppppp+ATP()

n+ATP()+ADPn+1多聚偏磷酸鹽HOPOHOHOn異染粒的化學結(jié)構(gòu)為：②聚-β-羥基丁酸(PHB）存在：是許多細菌細胞質(zhì)內(nèi)常含有的碳源類儲藏物，許多好氧菌和光合厭氧菌都含有聚β－羥丁酸顆粒。被一單層蛋白質(zhì)膜包圍。特性：為脂溶性物質(zhì)，不溶于水,易被脂溶性染料(如蘇丹黑)著色。在光學顯微鏡下清晰可見。功能：貯存碳源、能源和降低滲透壓。意義：無毒,可塑,易降解,是生產(chǎn)醫(yī)用塑料,生物降解塑料的原料。H--O—CH—CH2—CO---OHCH3〕〔n(n﹥6)CH3—CHOH—CH2—COOH單層蛋白質(zhì)膜包圍③硫粒是硫元素的貯藏體功能：a.好氧硫細菌的能源

b.厭氧硫細菌的電子供體形成：當環(huán)境中H2S含量高時，在體內(nèi)積累S；當H2S不足時,S氧化成硫酸鹽，以提供細菌細胞生命活動所需能量。硫粒具有很強的折光性，在光學顯微鏡下極易看到。H2S→S→SO4-2發(fā)硫菌（所有亮點都是硫粒）硫粒④多糖類貯藏物糖原：在真細菌中淀粉：光合細菌淀粉粒和糖原:都是α-1,4或α-1,6糖苷鍵的葡萄糖聚合物。這些貯藏物通常較均勻地分布在細胞質(zhì)內(nèi)，顆粒較小。若這類貯藏物大量存在時，用碘液對其染色，肝糖粒能被碘液染成紅色，淀粉粒被碘成藍色。脂肪粒：脂肪粒的折光性較強，它可被脂溶性染料染色；細胞生長旺盛時，脂肪粒增多，細胞遭破壞后，脂肪?？捎坞x出來。⑤氣泡由蛋白質(zhì)膜構(gòu)成的充滿氣體的泡狀物。有些細菌細胞質(zhì)中含有幾個或多個氣泡。常見于光合細菌和水生細菌。氣泡的功能：■調(diào)節(jié)細胞比重，加大菌體的浮力,借氣泡漂浮能力，以使其漂浮在合適的水層中，使無鞭毛菌在合適的環(huán)境中生長?！鰵馀菸湛諝猓諝庵械难鯕饪晒┐x需要。⑥藻青素藍細菌特有，由等量的精氨酸和天冬氨酸組成多肽，它是藍細菌多余氮的貯藏體，為內(nèi)源性氮源貯藏物，有貯藏能源的作用。ArgNHCOAspArgNHCOAspArgNHCOAspH3N+CO2-n⑦羧酶體存在：在藍細菌、硝化細菌和硫桿菌體內(nèi)含有羧酶體。特性：含有1,5-二磷酸核酮糖羧化酶，在光合細菌固定CO2的過程中起重要作用。⑧磁小體結(jié)構(gòu)：主要成分是Fe3O4（硫復鐵礦），還含有FeS2（黃鐵礦），外有磷脂、蛋白或蛋白膜包裹，無毒。許多磁小體在細胞中排列成鏈狀，。存在：趨磁細菌中。功能：起導向作用，使該菌借鞭毛游向最有利的泥、水界面微氧的生活環(huán)境。

通常一種細菌含一種或兩種內(nèi)含顆粒，如巨大芽孢桿菌只含聚-β-羥基丁酸，貝日阿托氏菌含聚-β-羥基丁酸和硫粒，大腸桿菌和產(chǎn)氣桿菌含糖原。3、內(nèi)膜系統(tǒng)

概念：由細胞質(zhì)膜內(nèi)陷形成的不規(guī)則的泡沫結(jié)構(gòu)體系，如間體和類囊片。

間體：亦稱中體，是細胞質(zhì)中主要的膜狀結(jié)構(gòu)，與細胞膜連在一起。間體的存在增大了細胞膜的面積，使酶含量增加。

間體功能：進行呼吸作用的地方，類似于高等植物細胞的線粒體。

類囊片：與細胞膜連在一起。

類囊片功能：進行光合作用的場所，含有色素，類似于高等植物的葉綠體。類囊片間體4、細胞核質(zhì)（擬核、似核、類核、細菌染色體）

和質(zhì)粒（1）細胞核質(zhì)（bacterialchromosome）

組成：由一條環(huán)狀雙鏈的DNA分子高度折疊纏繞形成。以大腸桿菌為例，大腸桿菌體長1~2μm，其DNA長度為1100μm，等于菌體的1000倍。

形狀：球狀、棒狀、啞鈴狀。

功能：傳遞遺傳信息，決定遺傳性狀，是重要的遺傳物質(zhì)。（2）質(zhì)粒（plasmid）

概念：很多細菌細胞存在著染色質(zhì)體外的遺傳因子，絕大多數(shù)由供價閉合環(huán)狀雙螺旋DNA分子構(gòu)成，能自我復制，稱為質(zhì)粒。它存在于細菌染色體外或附加于染色體上的遺傳物質(zhì)，分子量較細菌染色體小，約2～100×106道爾頓。每個菌體內(nèi)有一個或幾個，也可能有很多個，每個質(zhì)粒可以有幾個甚至50～100個基因。對細菌來說，質(zhì)粒存在與否不至于影響其生存，但許多次生代謝產(chǎn)物，如抗菌素、色素的產(chǎn)生常受質(zhì)?？刂?。（三）細菌的特殊構(gòu)造1、莢膜形成：某些細菌在一定營養(yǎng)條件下，向細胞壁表面分泌的一種松散、透明的粘性物質(zhì)，把細胞壁完全包圍封住，這層粘性物質(zhì)就是莢膜，莢膜穩(wěn)定，與外界環(huán)境有明顯的邊緣，系分類特征之一。莢膜莢膜（1）莢膜的化學組成：水90%～98%、多糖、蛋白質(zhì)、脂、脂類蛋白復合體。（2）莢膜的功能：a、加強細菌的致病力，莢膜保護致病菌免受宿主吞噬細胞的吞噬。b、莢膜物質(zhì)具有高度抗原性(組成細菌的K抗原)，能夠誘導宿主細胞釋放細胞因子。c、保護細菌免受干燥的影響，增強對不良環(huán)境的抵抗作用。d、莢膜是養(yǎng)料儲藏庫，當營養(yǎng)缺乏時，作碳源和能源，有的還可作氮源。e、生物吸附作用。2.粘液層

形成：有些細菌不產(chǎn)莢膜，細胞表面分泌粘性的多糖，疏松地附著在細菌細胞壁表面，于外界沒有明顯邊緣，叫粘液層。

作用：在廢水處理中也有生物吸附作用，但易被沖刷入水中。3、菌膠團

形成：遺傳性決定，細菌按一定的排列順序互相粘集在一起，被一個公共莢膜包圍，形成一定形狀的細菌集團，叫做菌膠團。

形狀：球形、橢圓形、蘑菇形、分枝狀、垂絲狀、不規(guī)則形。圖2-14菌膠團的幾種形態(tài)A.活性污泥中的指狀菌膠團,B1.在低倍顯微鏡下的生枝動膠菌（Z.ramigera）純培養(yǎng)絮狀物，B2.在光學相差×833下的生枝動膠菌（Z.ramigera）細胞C.在印染廢水活性污泥中的菌膠團

菌膠團的作用：具有莢膜的所有功能，是活性污泥的主要成分和功能中心。其大小、顏色、結(jié)構(gòu)是活性污泥質(zhì)量監(jiān)測指標，當菌膠團色深、顆粒松散，表示老化。

4.衣鞘(sheath)

形成：在絲狀體表面的粘液層或莢膜硬質(zhì)化，形成一個透明堅韌空殼，叫衣鞘。水生境中的絲狀菌多有衣鞘。如球衣菌屬、纖發(fā)菌屬、發(fā)硫菌屬、亮發(fā)菌屬、泉發(fā)菌屬等莢膜、黏液層、衣鞘和菌膠團對染料的親和力極低，很難著色，都用襯托(負染色)法染色。

衣鞘

細胞

浮游球衣菌的細胞與衣鞘概念：某些細菌生長到一定階段或在一定環(huán)境條件下，細胞的正常生長和分裂停止，細胞內(nèi)細胞質(zhì)濃縮，逐步形成一個圓形、橢圓形或圓柱形的，對不良環(huán)境有較強抵抗力的特殊結(jié)構(gòu)，稱為芽飽。由遺傳特性所決定，是分類鑒定依據(jù)之一。芽胞成熟后可自行從芽胞囊中釋放出來。因芽胞的形成都是在細胞內(nèi)，又稱內(nèi)生孢子。芽飽芽飽囊5.芽孢（休眠體）

位置：不同菌種生成芽孢的位置不同，可以此作為鑒定菌種的依據(jù)。

形狀：圓形、橢圓形、短圓筒形。①、②位于細胞的中間，如枯草芽孢桿菌。

③位于菌體中間，直徑大于菌體呈梭狀，如梭狀芽孢桿菌。

④芽孢位于菌體的一端，使菌體成鼓錘狀。如破傷風桿菌。

菌體芽孢醋酸氧化脫硫腸狀菌及其芽孢炭疽芽孢桿菌枯草芽孢桿菌

炭疽桿菌芽孢芽孢的不同形態(tài)在桿菌中能形成芽孢的種類較多，在球菌和螺旋菌中只有少數(shù)菌種可形成芽孢。能形成芽孢的細菌種類主要的產(chǎn)芽孢細菌種類好氧的芽孢桿菌屬厭氧的梭菌屬芽孢八疊球菌屬孢螺菌屬球菌桿菌螺菌芽孢結(jié)構(gòu)芽孢囊：是產(chǎn)芽孢菌的營養(yǎng)細胞的外殼芽孢芽孢壁：肽聚糖,可發(fā)展為新細胞壁芽孢質(zhì)膜：磷脂與蛋白質(zhì)，發(fā)展為新細胞膜芽孢質(zhì)：DPA-Ca，核糖體，RNA酶類核區(qū)：DNA胞外壁:含脂蛋白，透水性差，不易著色芽孢衣:疏水角蛋白,抗酶解,抗藥物,多價陽離子難通過皮層:含芽孢肽聚糖,DPA-Ca,體積大,致密,滲透壓高核心芽孢結(jié)構(gòu)圖產(chǎn)芽孢細菌

鼓槌狀（破傷風梭菌）梭狀（梭狀芽孢桿菌）中央

梭狀芽飽桿菌（可引起破傷風）芽孢的特點

（1）芽孢的含水率低，38％～40％。

（2）芽孢壁厚而致密。

（3）芽孢中的2,6-吡啶二羧酸(dipicolinicacid，簡稱DPA)含量高，為芽孢干重的5％～15％。2,6-吡啶二羧酸的存在使芽孢具有耐熱性。

（4）含有耐熱性酶。

以上四個特點使芽孢對不良環(huán)境如：高溫、低溫、干燥、光線和化學藥物有很強的抵抗力。而芽孢在120～140℃還能生存幾小時，營養(yǎng)細胞在體積分數(shù)5％苯酚溶液中很快死亡，芽孢卻能存活15d。

芽孢不易著色，可用孔雀綠染色。芽孢結(jié)構(gòu)圖問題：

芽孢是休眠體還是繁殖體？6、鞭毛及其運動

概念：由細胞質(zhì)膜上的鞭毛基粒長出，穿過細胞壁，伸向體外的一種纖細的波浪狀的絲狀物叫鞭毛。位置、數(shù)量和大小

大?。洪L度：2～50μm

直徑：0.001～0.02μm（分辨率<0.2μm）

位置和數(shù)量：單生：偏端、兩端叢生：偏端、兩端周生：菌體周生鞭毛圖2-15細菌鞭毛的著生位置A.桿菌：①極端生②亞極端生③兩極端生④兩束極端生⑤周身B.弧菌：①單根極端生②兩束極端生③束極端生

運動：鞭毛是細菌的運動器官，具鞭毛的細菌都能運動，有的細菌雖無鞭毛，仍可運動，叫滑行。纖毛纖毛纖毛生產(chǎn)淀粉酶、蛋白酶、谷氨酸等；制做酸奶、泡菜等；生物農(nóng)藥、生物肥料；污水處理。3.細菌的繁殖方式(2)有性結(jié)合：頻率低(1)無性繁殖（主要方式）：裂殖同形分裂異形分裂4.細菌的利用三、細菌的培養(yǎng)特征概念:培養(yǎng)基：根據(jù)各種微生物的營養(yǎng)要求，將水、碳源、氮源、無機鹽及生長因子等物質(zhì)，按一定比例配制而成的，用以培養(yǎng)微生物的基質(zhì)，即培養(yǎng)基。

菌落

概念：由一個細菌繁殖起來，聚集在一起，形成肉眼看得見的，具有一定形態(tài)結(jié)構(gòu)的細菌群體叫菌落。大腸桿菌菌落（平板劃線法）菌落菌苔

培養(yǎng)特征及描述：

細菌的培養(yǎng)特征有多種。在固體培養(yǎng)基上、半固體培養(yǎng)基上、明膠培養(yǎng)基上，以及液體培養(yǎng)基中各不相同。這些培養(yǎng)特征均可用以鑒定細菌，或判斷細菌的呼吸類型和運動性。（一）細菌在固體培養(yǎng)基上的培養(yǎng)特征

培養(yǎng)方法：用稀釋平板法和平板劃線法將呈單個細胞的細菌接種在固體培養(yǎng)基（含質(zhì)量濃度為15～20g/L的瓊脂）上，給一定的培養(yǎng)條件培養(yǎng)，經(jīng)一定時間后即可長出菌落。菌落培養(yǎng)皿平板培養(yǎng)基從三方面觀察描述菌落特征：

菌落表面的特征：光滑、粗糙、干燥、濕潤；

菌落邊緣的特征：圓形、邊緣整齊、呈鋸齒狀、邊緣呈毛發(fā)狀、邊緣呈花瓣狀等；

縱剖面的特征：平坦、扁平、隆起、凸起、草帽狀、臍狀、乳頭狀等。圖2-16幾種細菌菌落的特征A.縱剖面：①.扁平②隆起③低凸起④高凸起⑤臍狀⑥草帽狀⑦乳頭狀B.表面結(jié)構(gòu)、形狀及邊緣：

⑧圓形，邊緣整齊⑨不規(guī)則，邊緣波浪⑩不規(guī)則，顆粒狀，葉狀?規(guī)則，放射狀，邊緣花瓣形?規(guī)則，邊緣整齊，表面光滑?規(guī)則，邊緣齒狀?規(guī)則，有同心環(huán)，邊緣完整?不規(guī)則，似毛毯狀?規(guī)則，似菌絲狀?不規(guī)則，卷發(fā)狀，邊緣波狀?不規(guī)則，絲狀?不規(guī)則，根狀（一）細菌在固體培養(yǎng)基上的培養(yǎng)特征菌苔：

菌苔是細菌在斜面培養(yǎng)基接種線上長成的一片密集的細菌群落，不同屬種細菌的菌苔形態(tài)是不同的。圖2-17在斜面培養(yǎng)基上的菌苔特征斜面培養(yǎng)基菌苔菌苔微生物妙圖欣賞大腸桿菌培養(yǎng)皿中的細菌能夠幻化成骷髏形狀細菌奇妙幾何圖案細菌微型藝術(shù)品霉菌酵母菌5.2.2在明膠培養(yǎng)基中的培養(yǎng)特征

用穿刺接種法將某種細菌接種在明膠培養(yǎng)基中培養(yǎng)，能產(chǎn)生明膠水解酶水解明膠，不同的細菌將明膠水解成不同形態(tài)的溶菌區(qū)，依據(jù)這些不同形態(tài)的溶菌區(qū)或溶菌與否可將細菌進行分類。

圖2-18在明膠培養(yǎng)基中的生長特征5.2.3半固體培養(yǎng)特征

方法：在半固體培養(yǎng)基（含質(zhì)量濃度3～5g/L瓊脂）上，用接種針穿刺接種。

判斷：呼吸類型、有無鞭毛、能否運動圖2-19細菌在半固體培養(yǎng)基中的生長特征A.絲狀B.念珠狀C.乳頭狀D.絨毛狀E.樹狀5.2.4液體培養(yǎng)特征

觀察描述：

培養(yǎng)基表面：光澤、皺褶

培養(yǎng)基混濁度：混濁、透明圖2-20細菌在肉湯培養(yǎng)基中的生長特征A.絮狀B.環(huán)狀C.菌膜D.薄膜狀

6.細菌的物理化學性質(zhì)

6.1細菌表面電荷和等電點

細菌體含有50%以上的蛋白質(zhì)。而蛋白質(zhì)由20種氨基酸按一定的排列順序由肽鍵連接組成。氨基酸是兩性電解質(zhì)：

a、在堿性溶液中帶負電荷：

RR

NH3+－C－COO-＋NaOH→NH2－C－COO-＋Na+＋H2OHHb、在酸性溶液中帶正電荷：

RR

NH3+－C－COO-＋HCl→NH3+－C－COOH＋Cl-

HH氨基酸的等電點：當在某一定pH溶液中，氨基酸所帶的正電荷和負電荷相等時的pH，稱為該氨基酸的等電點。細菌的等電點：蛋白質(zhì)也是兩性電解質(zhì)，也呈現(xiàn)一定的等電點。細菌細胞壁表面含表面蛋白，細菌也有兩性電解質(zhì)的性質(zhì)，它們也有各自的等電點。革蘭氏陽性菌（G+菌)：等電點為pH2～3

革蘭氏陰性菌（G－菌）：等電點為pH4～5

pH在3～4之間為革蘭氏染色不穩(wěn)定性菌細菌在培養(yǎng)液中的帶電情況：

pH>細菌等電點細菌帶負電荷

pH<細菌等電點細菌帶正電荷一般細菌所處環(huán)境pH>細菌等電點，細菌表面總是帶負電。6.2細菌的染色原理及染色方法（1）細菌染色的原理細菌菌體無色透明，在顯微鏡下由于菌體與其背景反差小，不易看清菌體的形態(tài)和結(jié)構(gòu)。用染色液染菌體，以增加菌體與背景的反差，在顯微鏡下可清楚看見菌體的形態(tài)。常用染料：

a、堿性染料：結(jié)晶紫、龍膽紫、堿性品紅（復紅）、蕃紅、美藍（亞甲藍）、甲基紫、中性紅、孔雀綠等。

b、酸性染料：酸性品紅、剛果紅、曙紅等。（2）染色方法

簡單染色法：用一種染料染細菌，目的是便于觀察。涂片干燥染色1min水洗、吸干鏡檢固定步驟：復合染色法：用兩種染料染色，目的：區(qū)別G+、G-菌或抗酸性反應，或?qū)⒕w和某一結(jié)構(gòu)染成不同顏色，以便觀察。（3）革蘭氏染色法(Gramstainprocedure)1884年丹麥細菌學家ChristainGram創(chuàng)造了革蘭氏染色法。將一大類細菌染上色，而另一類染不上色，以便將兩大類細菌分開，作為分類鑒定的第一步。因為是用于鑒別細菌，故稱為鑒別染色法。由丹麥細菌學家ChristianGram于1884年創(chuàng)立。草酸銨結(jié)晶紫初染碘－碘化鉀液媒染乙醇脫色蕃紅復染涂片固定革蘭氏染色法（GramStain）鏡檢結(jié)果:

陽性菌(G+)——紫色

陰性菌(G-)——紅色步驟：

Figure2-GramstainofGram-E.colicellsFigure1-AGramstainofGram+Staphylococcuscells.金黃色葡萄球菌大腸桿菌（4）革蘭氏染色的機制

a、革蘭氏染色與細菌等電點有關(guān)

已知革蘭氏陽性菌的等電點為pH2～3，革蘭氏陰性菌的等電點為pH4～5。革蘭氏陽性菌的等電點比革蘭氏陰性菌的等電點低，說明革蘭氏陽性菌帶的負電荷比革蘭氏陰性菌多。它與草酸銨結(jié)晶紫的結(jié)合力大，用碘-碘化鉀媒染后，兩者的等電點均得到降低，因革蘭氏陽性菌的等電點降低得多，與草酸銨結(jié)晶紫結(jié)合得更牢固，對乙醇脫色的抵抗力更強。它的菌體與草酸銨結(jié)晶紫、碘-碘化鉀的復合物不被乙醇提取，呈紫色。而革蘭氏陰性菌與草酸銨結(jié)晶紫的結(jié)合力弱,其菌體與草酸銨結(jié)晶紫、碘-碘化鉀的復合物很容易被乙醇提取而呈現(xiàn)無色。b、革蘭氏染色與細胞壁有關(guān)

因革蘭氏陰性菌的脂質(zhì)含量高，肽聚糖含量很低，用乙醇脫色時，革蘭氏陰性菌的脂質(zhì)被乙醇溶解，增加細菌細胞壁的孔徑及其通透性，乙醇很易進入細胞內(nèi)將草酸銨結(jié)晶紫、碘－碘化鉀復合物提取出來，使菌體呈現(xiàn)無色。革蘭氏陽性菌由于脂質(zhì)含量極低，而肽聚糖含量高，乙醇既是脫色劑又是脫水劑，使肽聚糖脫水縮小細胞壁的孔徑，降低細胞壁的通透性，阻止乙醇分子進入細胞，草酸銨結(jié)晶紫和碘－碘化鉀的復合物被截留在細胞內(nèi)而不被脫色，仍呈現(xiàn)紫色。

以上兩點基本可較圓滿地解釋革蘭氏染色機制。6.3細菌懸液的穩(wěn)定性

穩(wěn)定型（S型）：即光滑型，S型菌懸液很穩(wěn)定，菌體為親水基，均勻分配于培養(yǎng)基中，不發(fā)生凝聚，只在電解質(zhì)濃度高時發(fā)生凝聚。

不穩(wěn)定型（R型）：即粗糙型，具有強電解質(zhì)，菌懸液很不穩(wěn)定，容易發(fā)生凝聚而沉淀在瓶底，培養(yǎng)基很清。

細菌懸液不穩(wěn)定性在污（廢）水處理中的意義

細菌懸液的穩(wěn)定性和不穩(wěn)定性在水處理工藝中有極為重要的意義。尤其是在污水、廢水生物處理中的二次沉淀池（以下簡稱二沉池）的沉淀效果與細菌懸液在水中穩(wěn)定性的程度關(guān)系密切。二沉池中的細菌懸液發(fā)生不穩(wěn)定性可取得好的沉淀效果。因此，要使活性污泥中粗糙型（R型）細菌的數(shù)量占優(yōu)勢。或者投加強電解質(zhì)（表面不活性劑），改變活性污泥的表面張力，可改善活性污泥的沉淀效果。6.4細菌懸液的渾濁度

（1）細菌體呈半透明狀態(tài)，光線照射菌體時，一部分光線透過菌體，一部分光線被折射。所以，細菌懸液呈現(xiàn)渾濁現(xiàn)象。

（2）可通過渾濁度大小，判斷菌數(shù)?？捎媚苛Ρ葷?、光電比色計、比色計等測其混濁度，可略知其數(shù)目（包括死菌和活菌）。6.5細菌的多相膠體性質(zhì)

細菌細胞質(zhì)中含有多種蛋白，其功能各不相同，細胞質(zhì)是多相膠體，同時催化并進行著多種生化反應。6.6細菌的比表面積計量單位：細胞以um計，亞細胞以nm計；比表面積：面積/體積人比表面積＝1

大腸桿菌比表面積為人的30萬倍

細菌群體的總表面積巨大，有利于細菌吸附和吸收營養(yǎng)物，有利于排泄代謝產(chǎn)物，使細菌生長繁快。6.7細菌的相對密度和質(zhì)量細菌的相對密度：1.07~1.19單個細菌的質(zhì)量大約為：1×10－9～1×10－10mg五、細菌的物理化學性質(zhì)與污(廢)水

生物處理的關(guān)系

①

污（廢）水生物處理的工作主體是活性污泥中的細菌，細菌的物理化學性質(zhì)直接影響污、廢水的處理效果。

②細胞質(zhì)的多相膠體性質(zhì)決定細菌在曝氣池中吸收廢水中的有機污染物的種類、數(shù)量和速度

③細菌表面解離層的S型或R型決定其懸液的穩(wěn)定性，即決定其在沉淀池中的沉淀效果；

④

比表面積的大小決定其吸附、吸收污染物的能力及與其他微生物的競爭能力；⑤細菌的帶電性與它吸附、吸收廢水有機污染物的能力，與填料載體的結(jié)合力有關(guān)，與沉淀效果有關(guān)。細菌的物理化學特性是由它們的遺傳性決定的，當處理效果差時，人們通常采用絮凝劑和沉淀劑，適當調(diào)整pH，改善活性污泥的沉淀性能，增強處理效果。

第二節(jié)古菌域概述：

古菌是嗜極端環(huán)境的微生物，嗜酸、嗜鹽、嗜堿、嗜熱、嗜冷及嗜壓等古菌有特殊細胞結(jié)構(gòu)、生理（酶和輔酶）及代謝。加強對古菌的研究，利用它們的極端性應用于環(huán)境的治理很有價值。

古菌是最古老的生命體，古菌一些奇特的生活習性和與此相關(guān)的潛在生物技術(shù)開發(fā)前景，長期以來一直吸引著許多人的注意。古菌常被發(fā)現(xiàn)生活于各種極端自然環(huán)境下，如大洋底部的高壓熱溢口、熱泉、鹽堿湖等。

綜合微生物的細胞結(jié)構(gòu)、化學組成，尤其對DNA、RNA及它們特殊的生活環(huán)境進行了深入細致的研究和比較，微生物學家根據(jù)rRNA序列的不同，將所有生物劃分三大域：

古菌域（Archaea）細菌域（Eubacteria）真核生物域（Eucarya或Eukarya）

原核微生物一、古菌的特點形態(tài)：球形、桿狀、螺旋形、耳垂形、盤狀、不規(guī)則形狀、多形態(tài)，有的細胞薄而扁平，呈直角幾何形態(tài)，有單個細胞、呈絲狀體或團聚體。直徑大?。涸?.1～15m，絲狀體長度有200m；結(jié)構(gòu)：大多數(shù)細胞壁不含二氨基庚二酸和胞壁酸，不受溶菌酶和內(nèi)酰胺抗生素如青霉素的作用；代謝：有許多特殊輔酶；呼吸類型：多為嚴格厭氧、兼性厭氧，還有專性好氧；繁殖速度：較慢，進化速度較細菌慢；生活習性：大多數(shù)細菌生活在極端環(huán)境，如高鹽、極熱、極酸和絕對厭氧的環(huán)境。簡要介紹，主要自學

二、古菌的分類

按照古菌的生活習性和生理特性，古菌可分為三大類型：

1.產(chǎn)甲烷菌(methanogenus)

專性厭氧菌，在自然界中與水解菌、產(chǎn)酸菌等協(xié)同作用，使有機物甲烷化，產(chǎn)生甲烷－天然氣的主要成分。

2.嗜熱嗜酸菌(thermoacidophiles)

包括古生硫酸還原菌和極端嗜熱古菌，這類菌的特點是專性嗜熱、好氧、兼性厭氧、嚴格厭氧，革蘭氏陰性、桿狀、絲狀或球狀。最適生長溫度在70～105℃之間，嗜酸性和中性，自養(yǎng)或異養(yǎng)生長。大多數(shù)種是硫代謝菌。

3.極端嗜鹽菌(extremelyhalophiles)

它們棲息在高鹽環(huán)境如曬鹽場、天然鹽湖或高鹽腌漬食物如魚和肉類。對NaCl有特殊的適應和需要，需鹽下限9%，大多數(shù)約12%～23%，有的能在32%（飽和狀態(tài)）下生長。

在1984年出版的《伯杰氏系統(tǒng)細菌學手冊》第一版（第三卷）（Bergey’sManualofSystematicBacteriologyvolume3）中，將古菌放在第25組。分為五大群：

群1.產(chǎn)甲烷古菌(methanogenicarchaeobacteria)，

群2.古生硫酸鹽還原菌（還原硫酸鹽的古菌）（archaeobacterialsulfatereducers），

群3.極端嗜鹽古菌(extremelyhalophilicArchaeobacteria)，

群4.無細胞壁古菌（cellwall-lessarchaeobacteria），

群5.極端嗜熱的和過度嗜熱硫代謝古菌（極端嗜熱的代謝硫的古菌）（extremelythemophilicS0－metabolizers）,見圖2-3。

（一）泉古生菌門

大多數(shù)泉古生菌(PhylumCrenarchaeota)極端嗜熱、嗜酸，代謝硫。硫在厭氧呼吸中作為電子受體和無機營養(yǎng)的電子源。它們多生長在含硫地熱水或土壤中（如美國的黃石國家公園的富硫溫泉）。其下有1綱3目、5科、22屬,其代表屬特征見表2-1。其中的熱網(wǎng)菌屬（Pyrodictium）的最低生長溫度是82℃，最適溫度是105℃，最高生長溫度為110℃。有無機營養(yǎng)和有機營養(yǎng)型，S0

和H2

是無機營養(yǎng)型古菌的電子源。

從2001年出版的《伯杰系統(tǒng)細菌學手冊》第二版中，將原核生物分為古菌域和細菌域。古菌域分類為泉古生菌門（AⅠ門）和廣古生菌門（AⅡ門）。

古菌域分類：泉古生菌門(AⅠ門)

廣古生菌門(AⅡ門)

圖2-3根據(jù)16SrRNA堿基順序比較古菌詳細的系統(tǒng)發(fā)育樹名稱

溫度/℃pH革蘭氏染色與O2關(guān)系電子受體營養(yǎng)源細胞壁最低最適最高

熱網(wǎng)菌屬（Pyrodictium）

硫化葉菌屬（Sulfolobus）

熱變形菌屬（Thermoproteus）82

70

70105

70～80110

80

97嗜酸

2～3

2.5～6.5G-厭氧

好氧

厭氧S0

O2Fe2+S0

S0

、H2

糖、谷氨酸、

葡萄糖、氨基酸、乙醇、有機酸、S0

、H2、CO、CO2為唯一碳源脂蛋白多糖糖蛋白表2-1泉古生菌門代表屬特征

(二)廣古生菌門（PhylumEuryarchaeota）

廣古生菌門下有7綱：

1.甲烷桿菌綱

2.甲烷球菌綱

3.甲嗜高熱菌綱

4.鹽桿菌綱

5.熱原體綱

6.熱球菌綱

7.古生球菌綱其下有：9目、15科、48屬。見表2-2。名稱溫度/℃pHNaCl/%革蘭氏染色與O2關(guān)系營養(yǎng)源低中高最低最適最高產(chǎn)甲烷菌嚴格厭氧CO、CO2、H2、甲酸、甲醇、乙酸、乙醇坎氏甲烷嗜高熱菌8498110鹽桿菌屬817～2336好氧蛋白質(zhì)、氨基酸熱原體屬55～591～2G-好氧煤礦廢物堆FS-SO42-嗜酸菌屬47606500.73.5G-好氧熱溫泉極端嗜熱S0

代謝菌88～100厭氧古生球菌目：長在海底熱流火山口，有產(chǎn)甲烷輔酶F420和甲烷蝶呤。還原硫酸鹽古生菌83G-H2、乳酸、葡萄糖表2-2廣古生菌門代表屬特征

環(huán)境保護和環(huán)境工程領(lǐng)域研究古菌的意義

嗜酸菌、嗜鹽菌、嗜堿菌、嗜熱菌、嗜冷菌及嗜壓菌等古菌具有特殊的基因結(jié)構(gòu)、特殊的生命過程及產(chǎn)物，對它們的研究有利于解決人類生命起源及演化；對其基因組的研究有助于從分子水平研究極限條件下微生物的適應性，加深對生命本質(zhì)的認識。極端微生物有廣闊的應用前景，已應用的有：

極端嗜堿微生物的堿性酶用于生產(chǎn)洗衣粉；從嗜高溫菌體內(nèi)提取的TaqDNA聚合酶應用于PCR（聚合酶鏈反應）技術(shù)中，使體外擴增DNA成為可能，使該技術(shù)得到發(fā)展。目前極端廢水處理狀況：高鹽分（化工、發(fā)酵工業(yè)廢水等）；酸性廢水(如味精廢水pH=2～3、合成制藥廢水pH=4)；堿性廢水(如造紙廢水pH=14)；極毒重金屬廢水；低溫廢水；超高溫廢水；

高CODCr廢水：CODCr高達1×104～10×104mg/L的化工、發(fā)酵工業(yè)、制藥廢水等。

以上廢水都涵蓋了自然極端環(huán)境的所有惡劣條件。目前處理這些廢水時，都要事先將極端廢水調(diào)整到合適的范圍后再進行微生物處理。

鹽分高、有機物濃度過高，用大量的水稀釋；水溫過高要先冷卻；水溫過低要加溫；過酸用堿調(diào)節(jié)到中性；過堿用酸調(diào)節(jié)到中性。

工藝復雜，運行費用高，浪費資源。

利用產(chǎn)甲烷菌對糞便和高濃度有機廢水進行厭氧消化處理的時間已久，但對其他極端環(huán)境的古菌研究較少，知之不多。加強對古菌深入研究很有必要，最終目的獲得各種有益古菌菌種，將它們應用于上述各種廢水的處理中，提高廢水處理的效果，降低投資成本和運行費用。

課后自學該章節(jié)古菌研究應用現(xiàn)狀第三節(jié)藍細菌（藍綠細菌、藍藻）

藍細菌(Cyanobacteria)是古老的生物。

50億年前，由于藍細菌出現(xiàn)使地球上空由無氧的環(huán)境轉(zhuǎn)變?yōu)橛醒醐h(huán)境。人們從前寒武紀地殼中發(fā)現(xiàn)有大量藍細菌（如螺旋藍細菌屬）生長形成的化石化的疊層巖（約35億年）中得到證實。藍細菌對于研究生物進化有重要意義。

藍細菌有固氮作用，由于有固氮藍細菌及根瘤菌、固氮菌的共同作用，每年可固定全球1.7×108t氮，有效地利用了氮氣。地球上的氮氣恒定在體積百分數(shù)78％。

一、藍細菌的形態(tài)大小

形態(tài)：單細胞，呈桿狀和球狀。

大?。核{細菌的直徑：1～10m，長度不等。

膠團：色球藍細菌屬為單細胞個體或群體，群體種類在細胞壁外分泌果膠類物質(zhì)構(gòu)成膠質(zhì)鞘膜，彼此融合形成大的膠團(球形或塊狀)。

絲狀體：由多個細胞黏集成的聚合體呈絲狀，直徑約1～12m，長50～500m，如螺旋藍細菌屬的個體為螺旋狀的絲狀體。圖2－21藍細菌門第Ⅰ亞組的代表屬圖2－22藍細菌門第Ⅱ和第Ⅲ亞組的代表屬

圖2－23藍細菌門第Ⅳ亞組的代表屬

二、藍細菌的細胞結(jié)構(gòu)及其功能

藍細菌屬原核微生物，有G-菌的細胞壁、質(zhì)膜、在細胞內(nèi)有擬核或核質(zhì)，核糖體、羧酶體、類囊體、藻膽蛋白體串、藍藻素(或紅藻素)、糖原顆粒、脂質(zhì)顆粒及氣泡。在呈絲狀體的藍細菌中，有些絲狀體不分支，能產(chǎn)生專化的靜息細胞(休眠體,restingcell)或異形胞囊(heterocyst)．

靜息細胞(休眠體)比營養(yǎng)細胞大，它萌發(fā)釋放運動的細胞群．

異型胞囊（固氮）有折射性的末端顆粒和厚的外壁(有別于營養(yǎng)細胞)，它是固氮的部位，固定大氣中的氮。

絲狀體有分支的藍細菌，如單歧藍細菌屬體內(nèi)有氣泡，調(diào)節(jié)浮力，可以垂直上下游動。三、藍細菌的繁殖

藍細菌的繁殖是通過二分裂、出芽、斷裂、多重分裂或從無柄的個體釋放一系列頂生細胞(外生細胞)進行繁殖。由絲狀體構(gòu)成的類型通過反復的中間細胞分裂而生長，或通過絲狀體無規(guī)則的斷裂，或通過末端釋放能運動的細胞斷鏈(運動的細胞群，hormogon)進行繁殖。

四、藍細菌的生境

藍細菌對極端環(huán)境有極強的耐受力。因此，分布很廣，在淡水、海水、潮濕土壤、樹皮、干燥的沙漠、巖石縫隙里均能生長。耐高溫的嗜熱菌種可在75℃，中性至堿性熱泉水中生長。

五、藍細菌的代謝

藍細菌與紫色硫細菌和綠色硫細菌不同，它有葉綠素a，吸收680～685nm的光波（原綠藍細菌屬除含葉綠素a，還含葉綠素b）。脂環(huán)族類胡蘿卜素(吸收450～550nm的光波)、藻膽素(吸收550～650nm的光波)及藻膽蛋白體[異藻藍(青)素、藻藍(青)素及藻紅素]，它吸收560～630nm的光波。

呈色：藍細菌呈現(xiàn)藍、綠、紅或棕色，它的顏色隨光照條件改變而改變。

藍細菌的光合作用（光合自養(yǎng)）

藍細菌依靠葉綠素a、藻膽素和藻藍素吸收光，將能量傳遞給光合系統(tǒng)，通過卡爾文循環(huán)固定二氧化碳，同時吸收水和無機鹽合成有機物供自身營養(yǎng)，并放出氧氣。顫藍細菌屬在厭氧條件下，氧化H2S進行不產(chǎn)氧的光合作用。螺旋藍細菌屬適合在堿性湖泊中生長，它除光合作用釋放大量氧氣外，還可釋放H2。

化能異養(yǎng)：部分藍細菌可以通過氧化葡萄糖和其他糖類，在黑暗條件下緩慢生長。

六、藍細菌的分類

藍細菌的細胞結(jié)構(gòu)簡單，只具原始核，沒有核膜和核仁，只具染色質(zhì)；只具葉綠素，沒有葉綠體。故藍細菌屬于原核生物。

（一）在植物學和藻類學中分類：根據(jù)藍藻的形態(tài)、結(jié)構(gòu)特點分為兩綱：藍藻門色球藻綱藻殖段綱

色球藻綱：單細胞個體或群體，細胞以二分裂繁殖，球形，在細胞壁外分泌果膠類物質(zhì)，構(gòu)成膠質(zhì)鞘膜，彼此融合構(gòu)成大的膠團，其中微囊藻屬、腔球藻屬可引起富營養(yǎng)化。

藻殖段綱：藻體為絲狀體，形成異形胞和殖段體，其中魚腥藻屬引起富營養(yǎng)化。固氮魚腥藻（二）在《伯杰氏系統(tǒng)細菌學手冊》第二版中分類根據(jù)菌落、細胞形態(tài)、繁殖方式，超微結(jié)構(gòu)、遺傳特征、生理生化特征及其生境，以及5SrRNA和16SrRNA進行分類，在《伯杰氏系統(tǒng)細菌學手冊》第二版中列在BⅩ門，將藍細菌門分類為1綱5亞組4亞群1科56屬。藍細菌5個亞組的特征見表2-7，各屬詳見表2-8。表2-7藍細菌5個亞組的特征亞組一般形狀繁殖與生長異形胞G+C/%其他特點部分代表屬Ⅰ單細胞桿菌或球菌；非絲狀聚合體二分裂；出芽－31～71幾乎不運動管孢藍細菌屬、色球藍細菌屬、微囊藍胞菌屬、黏桿藍細菌屬、黏球藍細菌屬、原綠藍細菌屬Ⅱ單細胞桿菌或球菌；可聚集成聚合體多分裂形成小孢子－40～46僅某些小孢子運動寬球藍細菌屬、皮果藍細菌屬、擬色球藍細菌屬Ⅲ絲狀，不分枝的僅有營養(yǎng)細胞的絲狀體在單個平面上二分裂，斷裂－34～67通?？蛇\動鞘絲藍細菌屬、顫藍細菌屬、原綠絲藍細菌屬、假魚腥藍細菌屬Ⅳ絲狀，不分枝可以包含特異細胞的絲狀體單平面二分裂；斷裂形成連鎖體＋38～47?？蛇\動，可產(chǎn)生靜息孢子魚腥藍細菌屬、筒孢藍細菌屬、水花束絲藍細菌屬、念珠藍細菌屬、眉藍細菌屬、膠須藍細菌屬、單歧藍細菌屬Ⅴ絲形絲狀體或有分枝或由多余一排的細胞組成在多個平面上二分裂；形成連鎖體＋42～44可產(chǎn)生靜息孢子，在藍細菌中有最大的形態(tài)復雜度和分化飛氏藍細菌屬、真枝藍細菌屬、吉特勒氏藍細菌屬表2-8藍細菌門的各屬第一亞組第二亞組第三亞組第四亞組第五亞組管胞藍細菌屬Chamaesiphon第一亞群

節(jié)螺藍細菌屬Arthrospira第一亞群

第一科

色球藍細菌屬Chroococcus藍囊胞菌屬Cyanocystis博氏藍細菌屬Borzia魚腥藍細菌屬Anabaena擬綠膠藍細菌屬Chlorogloeopsis藍細菌屬Cyanobacterium小皮果藍細菌屬Dermocarpella發(fā)毛針藍細菌屬Crinalium項圈藍細菌屬Anabaenopsis飛（費）氏藍細菌屬Fischerella藍菌屬Cyanobium斯塔尼爾氏菌屬Stanieria吉特勒氏線狀藍細菌屬Geitlerinema藍束絲藍細菌屬Aphanizomenon吉特勒氏藍細菌屬Geitleria藍絲細菌屬Cyanothece異球藍細菌屬Xenococcus纖發(fā)鞘絲藍細菌屬Leptolyngbya藍螺菌屬Cyanospira

lyengariella第一亞組第二亞組第三亞組第四亞組第五亞組纖維藍細菌屬Dactylococcopsis第二亞群湖絲藍細菌屬Limnothrix擬筒孢藍細菌屬Cylindrospermopsis擬念珠藍細菌屬Nostochopsis粘桿菌屬Gloeobacter擬色球藍細菌屬Chroococcidiopsis鞘絲藍細菌屬Lyngbya筒孢藍細菌屬Cylindrospermum真枝藍細菌屬Stignonema粘球藍細菌屬Gloeocapsa粘八疊球菌屬Myxosarcina微鞘藍細菌屬Microcoleus節(jié)球藍細菌屬Nodularia粘桿藍細菌屬Gloeothece寬球藍細菌屬pleurocapsa顫藍細菌屬Oscillatoria念珠藍細菌屬Nostoc微囊藍胞菌屬Microcystis浮霉絲狀藍細菌屬Planktothrix偽枝藍細菌屬Scytonema

表2-8藍細菌門的各屬續(xù)表1第一亞組第二亞組第三亞組第四亞組第五亞組原綠藍細菌屬Prochloron假魚腥藍細菌屬Pseudoanabaena眉藍細菌屬Calothrix聚球藍細菌屬Synechococcus螺旋藍細菌屬Spirulina膠須藍細菌屬Rivularia集胞藍細菌屬Synechocystis斯塔尼爾氏藍細菌屬Starria單歧藍細菌屬Tolypothrix束藍細菌屬Symploca束毛藍細菌屬Trichodesmium淺灰藍細菌屬Tychonema14717126

表2-8藍細菌門的各屬續(xù)表2

七、藍細菌與人類及環(huán)境的關(guān)系

（一）為人類提供食品

用鈍頂螺旋藍細菌屬（Spirulinaplatensis）和極大螺旋藍細菌屬（Spirulinamaximun）制成營養(yǎng)品。

（二）凈化水體，提供氧氣

藍細菌在污水處理、水體自凈中起積極作用，用它吸收水體中氮和磷等無機物，吸收CO2和水，利用光能進行光合作用，放氧氣?？捎行У厝コ土住Ｔ诘?、磷豐富的水體中生長旺盛，可作水體富營養(yǎng)化的指示生物。

（三）引起富營養(yǎng)化水體水華

微囊藍細菌屬、魚腥藍細菌屬和水華束絲藍細菌屬在富營養(yǎng)化（N、P過剩）的海灣和湖泊中由于大量繁殖，引起海灣的赤潮和湖泊的水花(華)。

微囊藍細菌屬能分泌毒素，嚴重者引起水生動物大量死亡。暴發(fā)湖泊（如太湖、巢湖、滇池）藍藻事件，影響人類生活與健康，影響工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。微囊藍細菌（微囊藻）引起太湖水華太湖湖面覆蓋微囊藍細菌(微囊藻)的情景采水樣微囊藍細菌（微囊藻）

和螺旋藍細菌（螺旋藻）微囊藍細菌（微囊藻）

微囊藍細菌（微囊藻）引起太湖水華藍細菌引起太湖水華（赤潮）2007.7.現(xiàn)場情景藍藻細菌

團藻

團藻

出現(xiàn)了“水華”的湖泊

2013年7月19日，安徽巢湖東半湖藍藻暴發(fā)，雙橋河、柘皋河入湖口、巢湖濕地及孫村、溫村一帶湖岸沿線藍藻聚集，水體發(fā)出陣陣腥臭，部分水域藍藻粘稠，幾成凍湖。出現(xiàn)了“赤潮”的海洋

引起富營養(yǎng)化的主要藻類

藍細菌（藍藻）中的微囊藻屬、腔球藻屬、魚腥藻屬富營養(yǎng)化的危害：１.使水體功能喪失

ａ.作飲水源：藻類分泌致臭、致毒物及它本身死亡、腐敗，嚴重影響水質(zhì)。且大量藻體堵塞水質(zhì)處理過濾設(shè)備，增加水質(zhì)處理成本。

ｂ.養(yǎng)水產(chǎn)品：由于大量藻類的代謝活動，耗盡了水中溶解氧，大量的藻類覆蓋在水面，大氣中的氧不易溶于水，造成水體缺氧，使浮游動物、魚類無法生存。

ｃ.觀賞價值：由于大量藻類死亡、腐爛，致使水體發(fā)黑、發(fā)臭，失去觀賞價值。２.引起水體退化（沼澤化）第四節(jié)放線菌

概念：放線菌是細菌的一個特殊類群，屬真細菌綱中的放線菌亞綱。它是介于細菌與絲狀真菌之間又接近于細菌的一類絲狀原核生物，因菌落呈放射狀而得名。一、放線菌的個體形態(tài)、大小和結(jié)構(gòu)形態(tài)：菌體由纖細的長短不一的菌絲組成，菌絲分枝，為單細胞。主要為革蘭氏陽性。在菌絲生長過程中，核物質(zhì)不斷復制分裂，不形成橫隔膜，也不分裂，無數(shù)分枝的菌絲組成很細密的菌絲體。大?。籂I養(yǎng)菌絲直徑：0.2～0.8μm，長度：50～600μm；氣生菌絲直徑1～1.4μm。根據(jù)菌絲的生長部位不同和不同功能，

將菌絲分為三類：

①營養(yǎng)(基內(nèi))菌絲：攝取培養(yǎng)基內(nèi)營養(yǎng)，菌絲寬度為0.2～0.80μm，長度為50～600μm之間，有無色的、有的產(chǎn)色素(黃、橙、紅、紫、藍、綠、褐、黑)。

②氣生菌絲：由營養(yǎng)菌絲長出培養(yǎng)基外，伸向空間的菌絲為氣生菌絲。直徑為1～1.4μm。有呈彎曲狀、直線狀或螺旋狀。有的產(chǎn)色素。

③孢子絲:在氣生菌絲的上部分化出孢子絲。孢子絲的形狀有多種。孢子絲發(fā)育到一定階段，其頂端形成分生孢子，它可產(chǎn)生各種色素，呈粉白、灰、黃、橙、紅、藍、綠等色。營養(yǎng)菌絲氣生菌絲孢子絲圖2－24幾種放線菌孢子絲的形態(tài)圖2－25諾卡氏菌A.星狀諾卡氏菌（N.asteroides）B.假諾卡氏菌屬（Pseudonocardia）A.直形、B.波浪狀、C.螺旋形、D.交替著生、E.叢生或輪生(Substratemycelium）(Aerialmycelium)(Reproductivemycelium)基內(nèi)菌絲氣生菌絲孢子絲基內(nèi)菌絲（Substratemycelia氣生菌絲（Aerialmycelia）Aerialhyphaeemergingfromthesubstratemycelium.孢子絲（Reproductivemycelium）Streptomyceslividans1326

LawnofaerialhyphaeMagnificationofaerailhyphae二、放線菌的菌落特征菌落概念：由一個分生孢子或一段營養(yǎng)菌絲生長繁殖引起許多菌絲互相纏繞而成。菌落形狀：菌種不同菌落不同，分為兩型：

a、以鏈霉菌屬為代表：緊密、堅硬型

b、以諾卡氏菌屬為代表：粉質(zhì)型鏈霉菌屬諾卡氏菌屬各種放線菌菌落形態(tài)三、放線菌的繁殖放線菌是以無性方式繁殖

凝聚分裂

分生孢子

孢子