第二講 原核微生物(二,其它)

放

線

菌

第二節(jié)放線菌1.放線菌與人類2.形態(tài)結(jié)構(gòu)3.繁殖4.菌落特征放線菌與人類生活及生產(chǎn)的關(guān)系細菌的一個大類群，為革蘭氏陽性,廣泛分布在含水量較低、有機物含量高、呈微堿性的土壤中。多為腐生，少數(shù)為寄生。寄生型放線菌會引起放線菌病和諾卡氏病。能產(chǎn)生大量的、種類繁多的抗生素。世界上絕大多數(shù)（70%）的抗生素由放線菌產(chǎn)生。許多放線菌具有極強的分解纖維素、石蠟、角蛋白的作用；一些放線菌在甾體轉(zhuǎn)化、石油脫蠟和污水處理中也有應(yīng)用。1.放線菌與人類放線菌菌體為單細胞，大多數(shù)由分枝發(fā)達的菌絲組成。根據(jù)放線菌菌絲的形態(tài)和功能分為營養(yǎng)菌絲、氣生菌絲和孢子絲三種(見圖)。

2.形態(tài)結(jié)構(gòu)（p42-43）又稱為初級菌絲體、一級菌絲體或基內(nèi)菌絲，匍匐生長于培養(yǎng)基內(nèi)，主要生理功能是吸收營養(yǎng)物和排泄代謝物。營養(yǎng)菌絲一般無隔膜；直徑0.2-0.8m；長度差別很大；短的小于100m，長的可達600m；有的產(chǎn)生黃、橙、紅、紫、藍、綠、灰、褐、黑等脂溶性或水溶性色素.脂溶性色素局限于菌絲，水溶性色素可在培養(yǎng)基中擴散。

2.1營養(yǎng)菌絲又稱為二級菌絲體。營養(yǎng)菌絲體發(fā)育到一定時期，長出培養(yǎng)基外并伸向空間的菌絲為氣生菌絲。比營養(yǎng)菌絲粗，直徑為１-１.４um,彎曲、直線或螺旋狀，有的產(chǎn)生色素．

2.2氣生菌絲當氣生菌絲發(fā)育到一定程度，其上分化出可形成孢子的菌絲即為孢子絲，又名產(chǎn)孢絲或繁殖菌絲。孢子絲成熟便分化形成許多孢子，稱為分生孢子。孢子呈白、黃、綠、淡紫、粉紅、藍、褐、灰等顏色.因菌種不同,孢子絲還可分為多種類型.

2.3孢子絲光學(xué)顯微鏡下觀察到的放線菌3.繁殖在自然條件下，多數(shù)放線菌通常是借形成的各種孢子（分生孢子和孢囊孢子）而進行繁殖，僅少數(shù)種類是以基內(nèi)菌絲分裂形成孢子狀細胞進行繁殖。

在液體培養(yǎng)條件下，放線菌很少形成孢子，但其各種菌絲片段都有繁殖功能。4.菌落特征放線菌的菌落由菌絲體組成，一般圓形、初期光平，后期產(chǎn)生皺褶。在光學(xué)顯微鏡下觀察，菌落周圍具有輻射狀菌絲。據(jù)菌種的不同分為以下兩類。菌落形態(tài)14.1由產(chǎn)生大量分枝和氣生菌絲的菌種所形成的菌落，如鏈霉菌。

特點：

菌落小而不蔓延，質(zhì)地致密，表面呈緊密的絨狀，堅實，干燥，多皺，與培養(yǎng)基結(jié)合緊密，不易挑取，或挑起后不易破碎。有時氣生菌絲體呈同心圓環(huán)狀，大量孢子布滿整個菌落表面后，形成絮狀，粉狀或顆粒狀的典型放線菌菌落。有的產(chǎn)生色素。菌落正反面顏色常不一致。菌落形態(tài)24.2由不產(chǎn)生大量菌絲的種類形成如諾卡氏菌。

特點：外形與細菌菌落相似，菌落粘著力差，結(jié)構(gòu)呈粉質(zhì)狀，用針挑取則粉碎。三、放線菌的菌落放線菌在固體培養(yǎng)基上形成與細菌不同的菌落特征，放線菌菌絲相互交錯纏繞形成質(zhì)地致密的小菌落，干燥、不透明、難以挑取，當大量孢子覆蓋于菌落表面時，就形成表面為粉末狀或顆粒狀的典型放線菌菌落，由于基內(nèi)菌絲和孢子常有顏色，使得菌落的正反面呈現(xiàn)出不同的色澤。放線菌的菌落特征A：諾爾斯氏鏈霉菌；B：皮疽諾卡氏菌；C：酒紅指孢囊菌；D：游動放線菌；E：小單胞菌；F：皺雙孢馬杜拉放線菌

培養(yǎng)基不混濁膜狀附壁，或沉降于底部。震蕩（或搖床）培養(yǎng)：會如何?鑒定特征及生理特性①菌落特征

（與細菌特征正好相反）表面常呈粉末狀或皺褶狀(？)，有的則呈緊密干硬的圓形，有些為糊狀。顏色各異，正反不同(？)，質(zhì)地緊密，菌落不易用接種環(huán)挑起(？)，較小。③生理特性大多數(shù)好氧，最適宜的pH值7～8，嗜中溫。②液體培養(yǎng)特征靜置培養(yǎng)：短的菌絲體構(gòu)成球狀顆粒。藍

細

菌

第三節(jié)藍細菌3.1形態(tài)3.2生理特性3.3常見類群

3.1形態(tài)藍細菌形態(tài)差異極大，有單細胞和絲狀體兩種形態(tài)。細胞直徑從0.5~1

m到60

m，一般約10um，大的可達70μm（顫藻）。絲狀體的長度差異很大。

細胞壁可以分泌許多膠粘物質(zhì),使一群群的細胞或絲狀結(jié)合在一起形成膠團或膠鞘，使多個個體聚集在一起，可形成肉眼可見的很大的群體，如：屬藍藻門念珠藻類的發(fā)菜就是藍藻的絲狀體；做綠肥的紅萍實際上是一種固氮藍藻與水生蕨類滿江紅的共生體。

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?2007Baidu藍細菌（cyanobacteria)形態(tài)項圈藻屬林氏藻平裂藻色球藍細菌螺旋藍細菌微囊藻腔球藻3.2生理特性3.2.1原核，G-，細胞壁與G-細菌相似，由肽聚糖等多粘復(fù)合物組成，并含有二氨基庚二酸，細胞壁可以分泌許多膠粘物質(zhì),使一群群的細胞或絲狀結(jié)合在一起形成膠團或膠鞘；細胞核無核膜；細胞質(zhì)中有汽泡，可使細胞漂浮。3.2.2藍細菌具有特殊結(jié)構(gòu)—光合器（類囊體）。光合器中含有光合作用色素有葉綠素a、藻膽素和類胡蘿卜素,可進行光合作用。生理特性1/2

3.2.3有的藍細菌有異形胞(heterocyst)，是藍細菌進行固氮作用的場所。異形胞內(nèi)有固氮酶系統(tǒng)，它可利用ATP和還原性物質(zhì)來還原自由態(tài)的氮成為氨。如：項圈藻屬（魚腥藻屬,Aabaena）;在水體受N、P等元素污染后，藍細菌大量繁殖可能導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化。左：念珠藻屬（Nostoc）,

右，魚腥藻屬（Anabaena）,能固氮。表面部透明的小細胞（右數(shù)第三個）是異型細胞。這個異型細胞能固氮。左邊又大又亮的細胞叫厚壁孢子或靜息孢子。3.3常見的藍細菌類群類群形態(tài)代表種類（p４６,56-57圖）繁殖(p57)色球藍細菌單細胞，球、桿狀色球藻屬二分分裂或芽殖寬球菌細菌群單細胞，桿狀細胞在鞘套內(nèi)管孢藻屬多重分裂，產(chǎn)生小繁殖細胞顫藍細菌群絲狀，單個細胞在藻絲內(nèi)顫藻屬藻絲斷裂不分枝、異形胞群絲狀，不分枝藻絲魚腥藻屬藻絲斷裂和靜息孢子萌發(fā)分枝異形胞群絲狀，分枝藻絲單歧藻屬藻絲斷裂生成連鎖和靜息孢子萌發(fā)古菌

第四節(jié)古菌(Archaea)4.1古菌的生長環(huán)境4.2古菌的特點4.3細菌和古菌的差異4.4古菌的類群古

菌

古菌是根據(jù)16SrRNA寡核苷酸序列分析，顯示出三個主要的生物域（細菌、古菌和真核生物）之一,主要包括能夠在極端環(huán)境（高溫低溫、高鹽高堿、干旱等）中生存的細菌，如：4.1古菌的生長環(huán)境熱泉，(例如硫化葉菌屬Sulfolobus，75-85°C和火球菌屬Pyrococcus100°C)高鹽，(鹽桿菌屬Halobacterium,32%)4.2古菌的特點（第30-32頁）與細菌的主要區(qū)別在于以下幾方面：4.2.1古菌的細胞壁和表面

(補充)古菌細胞壁物質(zhì)極為多樣,有類似肽聚糖的物質(zhì)、假肽聚糖(假胞壁質(zhì))，多糖、蛋白質(zhì)和糖蛋白等。有的古菌細胞壁含假肽聚糖(假胞壁質(zhì))；有的古菌則是由兩個雙向的、不完全結(jié)晶的蛋白質(zhì)或糖蛋白在細胞表面排列而成的表層；有的古菌在原生質(zhì)膜外有厚的多糖的細胞壁。

古菌的鑒別性的特征之一是在原生質(zhì)膜中脂類的性質(zhì)不像細菌的脂類由酯鍵連接甘油，而和真核生物一樣由醚鍵連接甘油，它們的脂類也是長鏈和分支的脂肪酸。同時，古菌的細胞膜有兩種：雙層膜和單層膜。4.2.2細胞膜（p31圖2-2）與細菌的染色體相似，由不含核膜的單個環(huán)狀DNA分子構(gòu)成，但大小通常小于大腸桿菌的DNA。4.2.2古菌的DNA4.2.3古菌的核糖體同細菌的核糖體同樣大小，但在某些特性上，它們與真核生物的核糖體相似。如對抗生素鏈霉素和氯霉素的抗性及對白喉毒素的敏感性。4.3細菌和古菌的差異特征細菌古菌細胞壁有胞壁酸無胞壁酸脂類酯鍵連接醚鍵連接甲烷生成過程沒有可能有RNA多聚酶一個幾個起始tRNA甲酰甲硫氨酸甲硫氨酸核糖體鏈霉素和氯霉素敏感白喉毒素抗性鏈霉素和氯霉素抗性白喉毒素敏感產(chǎn)甲烷菌極端嗜鹽菌極端嗜熱菌無細胞壁的古菌4.4古菌的類群（p32-38）補充：污水處理中重要的原核微生物鐵細菌發(fā)硫菌球衣菌環(huán)保應(yīng)用舉例

一、鐵細菌(ironbacteria

，TGB)

自來水管會流出—黑水、紅水？黑水—FeS↓,硫酸鹽還原菌SRB

紅水—Fe(OH)3↓,鐵細菌TGB（一）種類和形態(tài)鐵細菌也是絲狀的原核生物，但不分枝。常見的鐵細菌有多孢泉發(fā)菌赭色纖發(fā)菌含鐵嘉利翁氏菌1．多孢泉發(fā)菌特征：多細胞共生、有鞘，附著在堅固的基質(zhì)上鞘——硬化的莢膜

2．赭色纖發(fā)菌特征：有鞘，呈黃色或褐色，被氫氧化鐵所包圍。3．含鐵嘉利翁氏菌特征：絞繩狀，無鞘。當卷曲的環(huán)被附著的鐵所包圍時，其絲狀體就好象一串念珠。多孢泉發(fā)菌赭色纖發(fā)菌含鐵嘉利翁氏菌胞內(nèi)4FeCO3+O2+6H2O→

4Fe(OH)3↓+4CO2+167.5J

Fe(OH)3失水變成Fe2O3，大量堆積－→鐵礦（二）生理提問：營養(yǎng)與呼吸類型是什么？無機自養(yǎng)、好氧無機鹽呼吸反應(yīng)產(chǎn)生的能量很小。它們?yōu)闈M足對能量的需要，必須要有大量Fe2+被O2氧化高鐵，形成Fe(OH)3。這種不溶性的鐵化合物排出菌體后就沉淀下來。影響因子：最適生長溫度為21~22℃