原核生物的主要類群

原核生物的主要類群第一頁，共二十七頁，2022年，8月28日原核生物簡要介紹1原核生物的生理多樣性2原核生物的分類InBergey'sManualthegroupsofprokaryotesareformedbasedoneasily-observedcharacteristicssuchasGramstain,morphology(rods,cocci,etc),andondistinguishingphysiologicalfeatures(e.g.anoxygenicphotosynthesis,methanogenesis，etc.).Nowadays,ofcourse,thepoliticallycorrectwaytogrouporganisms,especiallyprokaryotes,isonageneticbasis,i.e.,bycomparisonofthenucleotidesequencesofthesmallsubunitribosomalRNAthatiscontainedinallcellularorganisms.2023/2/232第二頁，共二十七頁，2022年，8月28日一、古細菌1ssrRNA分類：嗜泉古菌界、廣域古菌界、初生古菌界2生理性狀分類：產(chǎn)甲烷菌、極端嗜鹽菌、極端嗜熱菌2023/2/233第三頁，共二十七頁，2022年，8月28日（一）產(chǎn)甲烷菌1特殊的代謝方式2Methanococcusjannischii（詹氏產(chǎn)甲烷菌）2023/2/234第四頁，共二十七頁，2022年，8月28日（二）極端嗜鹽菌1細菌紫膜質(zhì)（一種集光色素）利用其把光能轉(zhuǎn)化為ATP2Halobacteriumsalinarium（嗜鹽鹽桿菌）2023/2/235第五頁，共二十七頁，2022年，8月28日（三）極端嗜熱菌1高溫低pH環(huán)境（一般需要S元素）2Sulfolobus（硫化葉菌是第一個被發(fā)現(xiàn)的極端嗜熱菌）3Sulfolobusacidocaldarius(嗜酸熱硫化葉菌）圖示L-R：橫切面的電子顯微照片；細胞黏附在硫晶體上的熒光顯微照片2023/2/236第六頁，共二十七頁，2022年，8月28日二、Bacteria（真細菌）

PhylogenetictreeofBacteria2023/2/237第七頁，共二十七頁，2022年，8月28日Photosynthetic

purpleandgreenbacteria1細菌光合作用（不產(chǎn)生氧氣、利用葉綠素a、只有一種光合系統(tǒng)、細菌光合作用的電子受體不是水而是比水氧化還原電位低的物質(zhì)如氫氣等）2紫細菌和硫細菌形態(tài)多樣Purplesulferbacteria

Greensulferbacteria

2023/2/238第八頁，共二十七頁，2022年，8月28日Cyanobacteria（藍細菌）1藍細菌的形態(tài)

藍細菌大多為球狀或絲狀，單個營養(yǎng)細胞具有雙層細胞壁，壁外有稱為鞘的粘質(zhì)層，細胞膜下有類囊體，藻膽蛋白就附在類囊體上。藍細菌細胞內(nèi)有氣泡，氣泡可以保持細胞浮在上層水上，絲狀藍細菌內(nèi)產(chǎn)生特殊異形孢來固定氮氣。2藍細菌的行動

藍細菌以滑行或者旋轉(zhuǎn)進行活動。3藍細菌的生殖

球狀藍細菌以二分分裂生殖，子細胞再分裂形成一個群落，絲狀藍細菌通過裂殖為斷殖體進行繁殖。4藍細菌的生態(tài)

藍細菌是光合自養(yǎng)細菌，在地球上分布廣闊，自熱帶直到兩極都有，普遍生長在淡水、海水和土壤內(nèi)。5固氮藍細菌大多藍細菌都可以固氮，主要的固氮藍細菌大都屬于念珠藍細菌科和偽歧藍細菌科。2023/2/239第九頁，共二十七頁，2022年，8月28日常見的藍細菌L-R：絲狀的顫藍細菌，念珠藍細菌，魚腥藍細菌（異形孢）2023/2/2310第十頁，共二十七頁，2022年，8月28日Spirochetes（螺旋體）螺旋體的形態(tài)和運動螺旋體菌體細長螺旋狀，以中軸絲或內(nèi)鞭毛運動圖示L-R：（1）內(nèi)膜和外鞘的內(nèi)生鞭毛（2）Borreliaburgdorferi（布氏疏螺旋體）（3）Treponemapallidum(梅毒病菌）2023/2/2311第十一頁，共二十七頁，2022年，8月28日Spirilla（螺旋菌）1.螺旋菌的基本介紹螺旋菌是一類革蘭氏陰性的好氣異養(yǎng)菌，卷曲或螺旋狀，代謝方式是發(fā)酵而不是呼吸，有堅硬的細胞壁以極生鞭毛運動2.已發(fā)現(xiàn)的兩種人類致病菌Cymylobacterjejuni(引發(fā)細菌性腹瀉）Helicobacterpylorti(引發(fā)消化性潰瘍）2023/2/2312第十二頁，共二十七頁，2022年，8月28日Myxobacteria（粘細菌）1.粘細菌的基本介紹粘菌是一類滑行細菌其原生質(zhì)聚集在一起形成多細胞的子實體，子實體發(fā)育產(chǎn)生孢子進行繁殖。有的粘菌的粘孢子在子實體頂端還形成稱為孢囊的二級結(jié)構(gòu)。2.Stigmatellaaurantiaca（橙色標樁粘細菌）2023/2/2313第十三頁，共二十七頁，2022年，8月28日Lithotrophy（無機營養(yǎng)菌）1.Lithotrophy,atypeofmetabolismthatrequiresinorganiccompoundsassourcesofenergy。2.Themostimportantlithotrophicbacteriaarethenitrifyingbacteria（硝化細菌）.3.Mostlithotrophicbacteriaareautotrophs（自養(yǎng)生物）,and,insomecases,theymayplayanimportantroleinprimaryproductionoforganicmaterialinnature.2023/2/2314第十四頁，共二十七頁，2022年，8月28日Pseudomonadsandtheirrelatives1.假單胞菌是一類革蘭氏陰性細菌有著嚴格的呼吸代謝模式。2.許多假單胞菌和大腸菌在形態(tài)與生境上類似，但也有一些區(qū)別，假單孢菌以極生鞭毛運動，大腸菌以緣毛運動，假單胞菌不發(fā)酵糖，大腸菌發(fā)酵葡萄糖等。3.L-R電子顯微照片，負染色；掃描電鏡照片；革蘭氏染色2023/2/2315第十五頁，共二十七頁，2022年，8月28日4.Afewrelativesofthepseudomonadsarepathogensofanimals,i.e.,theagentsofwhoopingcough(百日咳),Bordetellapertussis,Legionaires‘pneumonia,Legionellapneumophilia,gonorrhea(淋病)Neisseriagonorrhoeae,andbacterialmeningitis(腦膜炎),Neisseriameningitidis.2023/2/2316第十六頁，共二十七頁，2022年，8月28日Entertics（腸細菌）1.EntericbacteriaareGram-negativerodswithfacultativeanaerobicmetabolism（兼性厭氧代謝）thatliveintheintestinaltractsofanimals.2.E.coliisthemoststudiedofallorganismsinbiologybecauseofitsoccurrence,andtheeaseandspeedof

growingthebacteriainthelaboratory.2023/2/2317第十七頁，共二十七頁，2022年，8月28日Vibrios（弧菌）1.Vibrios(whichhaveacurvedrodmorphologyorcommashape)areverycommonbacteriainaquatic（水生）environments.2.ThegenusVibriocontainsanimportantpathogenofhumans,Vibriocholerae（霍亂弧菌）,thecauseofAsiaticcholera（亞洲霍亂）.2023/2/2318第十八頁，共二十七頁，2022年，8月28日弧菌菌體只有一個彎曲，呈弧狀或逗點狀?；【鷮?Vibrio)廣泛分布于自然界，尤以水中為多，有100多種。主要致病菌為霍亂弧菌和副溶血弧菌（致病性嗜鹽菌）。前者引起霍亂；后者引起食物中毒。2023/2/2319第十九頁，共二十七頁，2022年，8月28日Nitrogen-fixingorganisms1.Membersareunifiedonlyonthebasisoftheirmetabolicabilityto“fix”nitrogen.2.典型示例是根瘤菌刺激豆科植物生成根瘤并共生固氮。3.Cyanobacteria（藍細菌，舊稱藍綠藻或藍藻）arelikewiseveryimportantinnitrogenfixation.Cyanobacteriaprovidefixednitrogen,inadditiontofixedcarbon,fortheirsymbioticpartnerswhichmakeuplichens（地衣）.

4.Besidesnitrogenfixation,bacteriaplayotheressentialrolesintheprocessesofthenitrogen

cycle.2023/2/2320第二十頁，共二十七頁，2022年，8月28日Thepyogeniccocci（膿球菌）Thepyogeniccocciaresphericalbacteriawhichcausevarioussuppurative(pus-producing)infectionsinanimals.IncludedaretheGram-positivecocciStaphylococcusaureus,StreptococcuspyogenesandStreptococcuspneumoniae,andtheGram-negativecocciNeisseriagonorrhoeaeandN.meningitidis.2023/2/2321第二十一頁，共二十七頁，2022年，8月28日Lacticacidbacteria（乳酸菌）LacticacidbacteriaareGram-positive,nonsporeformingrodsandcocciwhichproducelacticacidasasoleormajorendproductoffermentation.Theyareimportantinthefoodindustryasfermentationorganismsintheproductionofcheese,yogurt（酸奶）,buttermilk（奶油）,sourcream,pickles（泡菜）,sauerkraut（酸菜）,sausage（香腸）andotherfoods.ImportantgeneraareStreptococcus（鏈球菌屬）andLactobacillus（乳桿菌屬）.Somespeciesarenormalflora（菌群）ofthehumanbody(foundintheoralcavity,GItractandvagina);somestreptococciarepathogensofhumans(seepyogeniccocciabove).Certainorallacticacidbacteriaareresponsiblefortheformationofdentalplaqueandtheinitiationofdentalcaries(cavities).2023/2/2322第二十二頁，共二十七頁，2022年，8月28日Endospore-formingbacteria1.Endospore-formingbacteriaproduceauniquerestingcellcalledanendospore.TheyareGram-positiveandusuallyrod-shaped.ThetwoimportantgeneraareBacillus（芽孢桿菌屬）andClostridium（梭狀芽孢桿菌屬）.2.Stuctureofendospore（芽孢外壁，芽孢外被，皮層，內(nèi)壁，DNA)2023/2/2323第二十三頁，共二十七頁，2022年，8月28日3.Theendosporeiscryptobiotic(潛生的，exhibitsnosignsoflife)andisremarkablyresistanttoenvironmentalstresssuchasheat(boiling),acid,irradiation（輻射）,chemicalsanddisinfectants（消毒劑）.4.Somesporeformersarepathogensofanimals,usuallyduetotheproductionofpowerfultoxins.Bacillusanthracis（炭疽桿菌）causesanthrax（炭疽?。?adiseaseofdomesticanimals(cattle,sheep,etc.)whichmaybetransmittedtohumans.Clostridiumbotulinum（肉毒梭狀芽孢桿菌）causesbotulism（肉毒中毒）,aformoffoodpoisoning.Clostridiumtetani（破傷風梭狀芽孢桿菌）istheagentoftetanus（破傷風）.2023/2/2324第二十四頁，共二十七頁，2022年，8月28日Actinomycetesandrelatedbacteria1.Actinomycetes（放線菌）andrelatedbacteriaarealargegroupofGram-positivebacteriathatusuallygrowbyfilamentformation2.Actinomycetesarethemainproducersofantibioticsinindustrialsettings,beingthesourceofmosttetracyclines(四環(huán)素）,macrolides（大環(huán)內(nèi)酯）(e.g.Erythromycin紅霉素),andaminoglycosides（氨基糖苷類抗生素）(e.g.Streptomycin鏈霉素,gentamicin慶大霉素,etc.).

2023/2/2325第二十五頁，共二十七頁，2022年，8月28日Rickettsiasandchlamydiae

立克次氏體和衣原體1.RickettsiasandchlamydiaearetwounrelatedgroupsofBacteriathatareobligateintra