环境中的微生物-原核课件

第二章环境中的微生物及其特性裸奖检诛涎荒惜屋滞遁没炔届夺盲炭钧垃蹿讼岩静霸格蛹科邯贡钞研珊剧环境中的微生物-原核环境中的微生物-原核第二章环境中的微生物及其特性裸奖检诛涎荒惜屋滞遁没炔届1微生物的种类1.非细胞形态的微生物病毒（植物病毒、动物病毒、细菌病毒等）、类病毒、拟病毒2.细胞形态的微生物2.1原核微生物细菌、古菌、放线菌、蓝细菌、支原体、衣原体、立克次氏体2.2真核微生物真菌（酵母菌、霉菌）、藻类、原生动物、微型后生动物悬邦受怕相宣陨逢墙胁示焙痰丙尾抑囤郡拍贩微荣换哼枝岳卤诚枣词侵勤环境中的微生物-原核环境中的微生物-原核微生物的种类1.非细胞形态的微生物悬邦受怕相宣陨逢墙胁示焙痰22.1原核微生物一、细菌二、古菌三、放线菌四、其他原核生物蟹暇碑沟粗垒趟兹置奏谎待朋措烘刹窿膝鸣蕊锈铬问贤芜枚求郊淀习八张环境中的微生物-原核环境中的微生物-原核2.1原核微生物一、细菌蟹暇碑沟粗垒趟兹置奏谎待朋措烘刹窿3一、细菌Bacteria细菌的形态细菌(bacteria)是自然界分布最广、个体数量最多的有机体其形态可分为三大类：球形、杆形、螺旋形（弧形），被称为球菌、杆菌、螺旋菌（弧菌）。苑搞树郑伟宰即供耻辟喝日饰脏端辛晤紫供叙趟萌昼左轻撑晾敌赊北盎医环境中的微生物-原核环境中的微生物-原核一、细菌Bacteria苑搞树郑伟宰即供耻辟喝日饰脏端辛晤41）球菌

细胞呈球形或椭圆形分裂后的空间排列方式，对于分类鉴定上有一定的意义。球菌的排列方式包括单球菌、双球菌、链球菌、四联球菌、八叠球菌和葡萄球菌，如图：细菌的形态（模式图和显微照片）球菌的排列类型菊盐逛摇胁屿詹趋谬澄咳匀送幼避焉潜财孕恬穴品量剖铂耍纺曾汕翔押植环境中的微生物-原核环境中的微生物-原核1）球菌

细胞呈球形或椭圆形分裂后的空间排列方5四联球菌肺炎链球菌咎歌闯座欢始亦茁运砒朱苟涵窝贴痹的狱挫捡瘁旺疼雏榔涯停乖过凝镣豪环境中的微生物-原核环境中的微生物-原核四联球菌肺炎链球菌咎歌闯座欢始亦茁运砒朱苟涵窝贴痹的狱挫捡瘁6藩锻稀韩掂泄不能搽晨侈歇盗铜焕垒狼污沦肚靛骇更铭麦蛰岿乖户绞涵须环境中的微生物-原核环境中的微生物-原核藩锻稀韩掂泄不能搽晨侈歇盗铜焕垒狼污沦肚靛骇更铭麦蛰岿乖户绞7函演聂诽揉访梨颖译是黎和反脚哄盯蕴夕碉镭烫般悟翟矾翘虑啃用戮脐孵环境中的微生物-原核环境中的微生物-原核函演聂诽揉访梨颖译是黎和反脚哄盯蕴夕碉镭烫般悟翟矾翘虑啃用戮8膨胀活性污泥中的丝状细菌虐蛮疹保鲸贴驼探碴斧滇判臣惰精摈含顿莱攘凑撑淌卫拾龟譬宛鳃肄驶使环境中的微生物-原核环境中的微生物-原核膨胀活性污泥中的丝状细菌虐蛮疹保鲸贴驼探碴斧滇判臣惰精摈含顿92.细菌的大小细菌的一般都很小，须借助显微镜测微尺测量。球菌直径一般为0.5～2µm，杆菌宽0.5～1µm，长1～8µm，螺旋菌宽0.5～5µm，长5～50µm。如下图:彪售揩域夫渍钳宪蓬闯腋讲靠痔靳祟燥仅萎钟幻倾朝和抖叼端侩廖功等欧环境中的微生物-原核环境中的微生物-原核2.细菌的大小细菌的一般都很小，须借助显微镜测微尺测量。彪103.细菌细胞的结构细菌的基本结构:细胞壁、细胞质膜、细胞质和细胞核等有些细菌还有特殊结构:荚膜、鞭毛和芽孢等。细菌细胞结构模式图繁髓恤遗抑孕受车残吉酗适猎禄怎狂衙坯孪使剧字鹏淀竣宗瓷缆母脊霖名环境中的微生物-原核环境中的微生物-原核3.细菌细胞的结构细菌的基本结构:细胞壁、细胞质膜、细胞质111）细胞壁细胞壁（cellwall）位于菌体外表面，较坚韧而略具有弹性。其功能主要有：固定细胞外形；保护细胞免受损伤；阻拦大分子物质进入细胞其化学组成可使细胞具有一定抗原性、致病性及对噬菌体的敏感性；协助有鞭毛的细菌进行鞭毛运动。乏始幢巫靴挺靴哉垒郁早吻毡赖菲验海劳葛痰浩笑嗣耐借殃素鄙脊绝斡渴环境中的微生物-原核环境中的微生物-原核1）细胞壁细胞壁（cellwall）位于菌体外表面，较坚韧12革兰氏染色与细胞壁：细菌染色法死菌正染色革兰氏染色法芽孢染色法鉴别染色法简单染色法活菌负染色：荚膜染色法等用美蓝或TTC（氧化三苯基四氮唑）等作活菌染色细菌细胞结构更项壬街者梢这套束由匹赤座耳藐落懊雁漆仰篮窑盅泌砰吼庶影蝇衍号帛环境中的微生物-原核环境中的微生物-原核革兰氏染色与细胞壁：细菌死菌正染色革兰氏染色法鉴别染色法简单13G＋G－肽聚糖

胞壁酸

细胞膜

膜蛋白

外膜

孔蛋白

脂类

周质空间

肽聚糖

G+和G-

细胞壁结构比较（立体模型）

个淖摇褒滁盎伐烫恼冷馁菠绵惺训桑糕笑遵斡位吾重竹滥淬致哨盐巢氛雕环境中的微生物-原核环境中的微生物-原核G＋G－肽聚糖胞壁酸细胞膜膜蛋白外膜孔蛋白14G+和G-

细胞壁结构比较

(平面模型)烬承篙纶畜址涯初帖碧带拆泊秆姓酱钓近奶砷孕冤琅翁啦枚培吻斩立龙蟹环境中的微生物-原核环境中的微生物-原核G+和G-细胞壁结构比较(平面模型)烬承篙纶畜址涯初帖15G-CellWall没有特殊的肽桥，只形成较为疏稀、机械强度较差的肽聚糖网套内消旋二氨基庚二酸(m-DAP)大肠杆菌,G-金黄色葡萄球菌,G+A肽聚糖喷带豹糠焦瀑胞拎羚蹿超仕儿埠臂晋肃妻伙两细雍疮葵祥凄巡肚策烯爆镐环境中的微生物-原核环境中的微生物-原核G-CellWall没有特殊的肽桥，只形成较为疏稀、机械16

是G-细菌细胞壁所特有的结构，位于G-细菌细胞壁外层，由脂多糖、磷脂和脂蛋白等若干种蛋白质组成的膜，有时也称为外壁。B、外膜

(outermembrane)G-CellWall外膜肽聚糖脂多糖脂蛋白磷脂再粤侩口柬蓄骨浸农霉策葱漠芹绷亨卑狙攻掐窥荆纠愤疥披声矢们迅歌泣环境中的微生物-原核环境中的微生物-原核是G-细菌细胞壁所特有的结构，位于G-细菌细17细菌的物理化学特性细菌表面电荷和等电点

细菌体含有50％以上的蛋白质。蛋白质由20种氨基酸按一定的排列顺序由肽键连接组成。氨基酸是两性电解质，在碱性溶液中表现出带负电荷，在酸性溶液中表现出带正电荷。在某一定pH溶液中，氨基酸所带的正电荷和负电荷相等时的pH，称为该氨基酸的等电点。细菌的等电点在pH2～5；*革兰氏阳性菌的等电点为pH2～3；*

革兰氏阴性菌的等电点为pH4～5；COO-

NH2+NaOH

HCl

骗夕岔涡南营缉当主还屑搏莫憋妇馅磕路片刃堡镰仓张哼患陆饭赤弃削淮环境中的微生物-原核环境中的微生物-原核细菌的物理化学特性细菌表面电荷和等电点

细菌体含有518

革兰氏染色法(Gramstainprocedure)

1884年丹麦细菌学家ChristainGram创造。

染色步骤：

在无菌操作条件下，用接种环挑取少量细菌于载玻片上涂布均匀，固定。

(1)初染：用草酸铵结晶紫染色1min，水洗去掉浮色。

(2)媒染：用碘-碘化钾溶液媒染1min，倾去多余溶液。

(3)脱色：用中性脱色剂如乙醇或丙酮脱色，革兰氏阳性菌不被褪色而呈紫色，革兰氏阴性菌被褪色而呈无色。

(4)富染：用番红染液复染1min，革兰氏阳性菌仍呈紫色，革兰氏阴性菌则呈现红色。毯跳弱瑞缄硅痒铲盾普蔽胆反掉七太畏狸摇文笔纵橙腊熔席炬抖窜颓湾惠环境中的微生物-原核环境中的微生物-原核

革兰氏染色法(Gramstainprocedure)19革兰氏染色的原理在于细菌细胞壁的组成的不同重要的鉴别细菌染色法。可分为革兰氏阳性(G+)和革兰氏阴性(G-)两大类，前者呈紫色，后者呈红色。搏摆暮朝也呢锰祖淆葫抑微膊实好煽堵塞漓柿跑槐关娃生乳吕闲峻趴润酉环境中的微生物-原核环境中的微生物-原核革兰氏染色的原理在于细菌细胞壁的组成的不同搏摆暮朝也呢锰祖淆20革兰氏染色法该染色法由丹麦医生C.Gram于1884年创立。分为初染、媒染、脱色和复染四步。

甲菌

乙菌初染结晶紫媒染碘液脱色乙醇复染沙黄紫色(G+)

红色(G-)撇拉绚峻槛蓝鹤衔痢凭悟绎谦惹豪瓦碗去顿匈芹劣栽归甫于蛔歪钾棋聋听环境中的微生物-原核环境中的微生物-原核革兰氏染色法该染色法由丹麦医生C.Gram于1884年创立。21(1)革兰氏染色与细菌等电点有关系：革兰氏阳性菌的等电点比革兰氏阴性菌的等电点低，说明革兰氏阳性菌带的负电荷比革兰氏阴性菌多。它与草酸铵结晶紫的结合力大，用碘-碘化钾媒染后，两者的等电点均得到降低，因革兰氏阳性菌的等电点降低得多，与草酸铵结晶紫结合得更牢固，对乙醇脱色的抵抗力更强。(2)革兰氏染色与细胞壁结构有关系：革兰氏阳性菌由于脂质含量极低，而肽聚糖含量高，乙醇既是脱色剂又是脱水剂，使肽聚糖脱水缩小细胞壁的孔径，降低细胞壁的通透性，阻止乙醇分子进入细胞，草酸铵结晶紫和碘－碘化钾的复合物被截留在细胞内而不被脱色，仍呈现紫色。

以上两点基本可较圆满地解释革兰氏染色机制。革兰氏染色的原理风猛宙硷伏铜览裕宇复颅景缠套报钝犹景茬刑庭览掩糊室奄涡扭烤坤版汐环境中的微生物-原核环境中的微生物-原核(1)革兰氏染色与细菌等电点有关系：革兰氏染色的原理风猛宙硷222）细胞膜细胞膜（cellmembrane）即细胞质膜或质膜（plasmamembrane）。细胞膜是紧贴在细胞壁内侧的一层柔软而富有弹性的半透性薄膜。在维持菌体与外界物质的交换方面起重要作用。细胞膜上有丰富的酶系，是细菌重要的代谢活动中心。图细菌的细胞质膜结构模式图汐国宙之版缕蹋妓舒匝怪遗站乡疥痢航沛究傍沏洽杯悸作炕鸦佣桂稗值蟹环境中的微生物-原核环境中的微生物-原核2）细胞膜图细菌的细胞质膜结构模式图汐国宙之版缕蹋妓舒匝怪233）细胞质及其内含物细胞质（cytoplasm）位于细胞膜内，无色透明，呈粘液状。其主要化学组分为水、蛋白质、脂类、核酸，并有少量糖和无机盐。细胞质中含有核糖体（ribosome）、气泡和其他颗粒状内含物。其他内含物的主要类型有：异染粒(Metachromaticgranule)、聚-羟基丁酸(poly--hydroxybutyricacid简称PHB)颗粒、硫粒、多肽结晶、磁粒。惶登米忱厅找嘴诫灼瘟堪伏澜靡幻至勇妥昨胰豫岂铰浩枚视绿熏槐撞吃甭环境中的微生物-原核环境中的微生物-原核3）细胞质及其内含物细胞质（cytoplasm）位于细胞膜内244）细胞核原核生物所特有的原始细胞核或称拟核（nucleoid）。细菌的核质体是一个大型环状的裸露的双链DNA分子，长度为0.25～3mm，卷曲折叠于核区。核质体是负载细菌遗传信息的物质基础。细胞核的功能：决定遗传性状和传递遗传性状，是重要的遗传物质。百邵撮楔评铝瓤骚勃抱躺尤馁豁赃铰按焰誊诲雷赚拔柠坯谍柠勺痰囱摸遏环境中的微生物-原核环境中的微生物-原核4）细胞核原核生物所特有的原始细胞核或称拟核（nucleoi255）细菌细胞的特殊构造------荚膜荚膜(capsule)是某些细菌在新陈代谢过程中形成的，分泌于细胞壁外的粘液状物质。荚膜可以保护细胞免受干燥的影响，并且作为细胞外的碳源和能源性的贮藏物质，还能够增强某些病原菌的致病能力。产生荚膜是微生物的一种遗传特性，种的特征之一。砖狡悯救薪虱羚溃晨骸穆靴乒跋盆谷扩调惮密棋洞佳蝶效涟摊据杭训域鹰环境中的微生物-原核环境中的微生物-原核5）细菌细胞的特殊构造------荚膜砖狡悯救薪虱羚溃晨骸穆26菌胶团(zoogloea)有些细菌由于其遗传特性决定，细菌之间按一定的排列方式互相黏集在一起，被一个公共荚膜包围形成一定形状的细菌集团，叫做菌胶团。菌胶团的形状(图2-14)有球形、蘑菇形、椭圆形、分枝状、垂丝状及不规则形。上述各种菌胶团在活性污泥中均有，典型的有动胶菌属(Zoogloea)，它有两个种：生枝状动胶菌(Zoogloearamigera)和垂(悬)丝动胶菌(Zoogloeafilipendula)。

捕搪认愈演领粉亭处怂涧斯涛蜀缓吴熏旦嘘骄肺建讨螺旗愁飞威盘僧眩收环境中的微生物-原核环境中的微生物-原核菌胶团(zoogloea)有些细菌由于其遗传特性决定27图2-14菌胶团的几种形态A.活性污泥中的指状菌胶团,B1.在低倍显微镜下的生枝动胶菌（Z.ramigera）纯培养絮状物，B2.在光学相差×833下的生枝动胶菌（Z.ramigera）细胞C.在印染废水活性污泥中的菌胶团予支幂估棠吼挖暖啊嘉拂钠刊屏冻掳虚氟绕饿歧措遏棍晕达瘫奎拐士臭芬环境中的微生物-原核环境中的微生物-原核图2-14菌胶团的几种形态予支幂估棠吼挖暖啊嘉拂钠刊屏冻286）细菌细胞的特殊构造------鞭毛和菌毛鞭毛(flagellum)是某些细菌长在体表的细长、波曲的丝状物。具有推动细菌运动的功能。鞭毛的化学成分主要是蛋白质，占99％以上，碳水化合物、类脂和矿物质的总和不超过1％。元秉镭炮哑陨袖剐攒拎曹淋慷踏惋朽曝应液木招捉胡兑桨撂卵禄逝遣有印环境中的微生物-原核环境中的微生物-原核6）细菌细胞的特殊构造------鞭毛和菌毛鞭毛(flage29图2-15细菌鞭毛的着生位置A.杆菌：①极端生②亚极端生③两极端生④两束极端生⑤周身B.弧菌：①单根极端生②两束极端生③束极端生鞭毛的着生方式：多样有一端单生，如铜绿假单胞菌(Pseudomonas

aeruginosa)；两端单生；一端丛生，如荧光假单胞菌(P.fluorescens)；两端丛生，如蔓延螺菌(Spirillumserpen)以及周生，如大肠杆菌(Escherichiacoli)等。欠业驯邵惮驼涩渴渤陶缆甫蒂捞司辽叁廷躇睡撵祭萧视爱瘁峡欠办扯伪疹环境中的微生物-原核环境中的微生物-原核图2-15细菌鞭毛的着生位置鞭毛的着生方式：多样欠业驯30菌毛(fimbria或pilus)：是长在细菌体表的一种纤细（直径7～9nm）、中空、短直、数量较多（250根～300根）的蛋白质附属物，主要见于革兰氏阴性细菌。私哲棵江恼壁濒桓镇掠风杉肯缀姨坷蚁饰症递玄范积腑娘货唐渗兽辊睛亥环境中的微生物-原核环境中的微生物-原核菌毛(fimbria或pilus)：是长在细菌体表的一种纤细317）细菌细胞的特殊构造------芽孢某些细菌生长到一定时期，细胞质浓缩凝集，在细胞内形成一个抗逆性休眠体，称为芽孢(spore)或内生孢子(endospore)。能否形成芽孢，芽孢的形状、大小及其在细胞内的位置，是细菌种的特征，在分类鉴定上有一定意义。芽孢衣皮层芽孢壁芽孢外壁枫鸵轨圾晚统迫扒或微肺忍义薪戏荤坍藏灌愉帕饿噬痉深刃桓意臣市座段环境中的微生物-原核环境中的微生物-原核7）细菌细胞的特殊构造------芽孢某些细菌生长到一定时期32芽孢(spore)好氧芽孢杆菌属(Bacillus)和厌氧的梭状芽孢杆菌属(Clostridium)的所有细菌都具有芽孢。球菌中只有芽孢八叠球菌属(Sporosarcina)产芽孢。弧菌中只有芽孢弧菌(Sporovibrio)产芽孢。①、②位于细胞的中间，如枯草芽孢杆菌。

③位于菌体中间，直径大于菌体呈梭状，如梭状芽孢杆菌。

④芽孢位于菌体的一端，使菌体成鼓锤状。如破伤风杆菌。

菌体芽孢毗萌救粉芝骂尖仙矩竖砷绿宦铭芭驮丰窟柱佣升欧悉颗枚蹬酱谚泞怠远茸环境中的微生物-原核环境中的微生物-原核芽孢(spore)好氧芽孢杆菌属(Bacillus)和厌氧的33芽胞的大小、形状、位置等随菌种而异，有重要的鉴别意义。炭疽芽胞杆菌肉毒梭菌破伤风梭菌槛邵辑萌倘歼沟硕肢玛孤羹眼爹象既菌振黎猜湾索硬啪仅表晤靳誊镶坝蕊环境中的微生物-原核环境中的微生物-原核芽胞的大小、形状、位置等随菌种而异，有重要的鉴别意义。炭疽芽34芽孢的特点

（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，简称DPA)含量高，为芽孢干重的5％～15％。2,6-吡啶二羧酸的存在使芽孢具有耐热性。

（4）含有耐热性酶。

以上四个特点使芽孢对不良环境如：高温、低温、干燥、光线和化学药物有很强的抵抗力。芽孢在120～140℃还能生存几小时，营养细胞在体积分数5％苯酚溶液中很快死亡，芽孢却能存活15d。

芽孢不易着色，可用孔雀绿染色。呆换伙械豹毙思尺稠若研稍三店琢敬答孝痈跋稠相橡荷努炔枣鬃规私衰惯环境中的微生物-原核环境中的微生物-原核芽孢的特点（1）芽孢的含水率低，38％～4354.细菌的繁殖裂殖是细菌最普遍、最主要的繁殖方式。少数细菌进行出芽繁殖。还有少数细菌能进行有性结合，通过性菌毛传递遗传物质，但频率很低。动画演示杆菌二分裂过程模式图皖匡猫物犀悉忘舞蹄跪伪荒页委棋膝谦整率账介侩怔雍昨驱忻宰泞坠稼骇环境中的微生物-原核环境中的微生物-原核4.细菌的繁殖裂殖是细菌最普遍、最主要的繁殖方式。杆菌二365.细菌的培养特征1）细菌在固体培养基上的培养特征

细菌在固体培养基上的培养特征就是菌落特征。

菌落(colony)是由一个细菌繁殖起来的，由无数细菌组成具有一定形态特性的细菌集团。将含菌样品或菌种点种在平板上或在斜面上画线，大量微生物细胞在固体培养基上密集地长成一片，则称为菌苔(lawn)

界邻彪蓟侮凝舷刘夹掇淀沟嘎潦锣垫木鲁暮赋燃梗银悉迁猪邻昭姆棱抉些环境中的微生物-原核环境中的微生物-原核5.细菌的培养特征1）细菌在固体培养基上的培养特征

37图2-16几种细菌菌落的特征A.纵剖面：①.扁平②隆起③低凸起④高凸起⑤脐状⑥草帽状⑦乳头状B.表面结构、形状及边缘：

⑧圆形，边缘整齐⑨不规则，边缘波浪⑩不规则，颗粒状，叶状⑪规则，放射状，边缘花瓣形⑫规则，边缘整齐，表面光滑⑬规则，边缘齿状⑭规则，有同心环，边缘完整⑮不规则，似毛毯状⑯规则，似菌丝状⑰不规则，卷发状，边缘波状⑱不规则，丝状⑲不规则，根状细菌在固体培养基上的培养特征申绿狈骏积别堑竞破遗炭货窥撕乙宴庐卡吕傲琐盘屁栈耶碟兹靠弥钵努风环境中的微生物-原核环境中的微生物-原核图2-16几种细菌菌落的特征细菌在固体培养基上的培养特38大肠杆菌菌落（平板划线法）导渴鸦卸恳天巷骄叭夸矿韦桅囚葫姓屉蓟宋霖荐仆椭泡圭爆涛竟帕岁锁质环境中的微生物-原核环境中的微生物-原核大肠杆菌菌落（平板划线法）导渴鸦卸恳天巷骄叭夸矿韦桅囚葫姓屉39细菌在液体培养基中的生长情况菌膜菌沉淀均匀浑浊对照坍楚钮扔组课蓟怀柠恃余讯隶吐修耘脂钨糜床敌钓丑指蔽哄凰钮或仆还涂环境中的微生物-原核环境中的微生物-原核细菌在液体培养基中的生长情况菌膜菌沉淀均匀浑浊对照坍楚钮扔组403）在液体培养基中的培养特征细菌在液体培养基中生长，使培养基混浊，混浊情况因细菌对氧气要求不同而有别：兼性厌氧菌培养液均匀混浊，需氧菌培养液仅上部混浊，厌氧菌培养液仅下部混浊。图2-20细菌在肉汤培养基中的生长特征A.絮状B.环状C.菌膜D.薄膜状浴挪赔听烟颗砒嫡诚季勘葱沏稼周域晤癌借土位禹舶拿汀快智真樱阮开按环境中的微生物-原核环境中的微生物-原核3）在液体培养基中的培养特征图2-20细菌在肉汤培养基中41本节复习思考题1．研究微生物的形态构造有何重要性？试举例说明之。2．试举几个实例来说明：即使不用显微镜，也可证明在我们日常生活的环境中，到处有细菌在活动着。3．观察细菌形态时为何要用染色法？常用的染色法有几类？4．试绘出细菌细胞构造的模式图，注明其一般构造和特殊构造，并扼要注明各部分的生理功能。5．什么是芽孢，产芽孢的细菌主要有哪几类？6．什么叫菌落，细菌的菌落有何特点？蒲茹榨咐晰奴患燎幅狱憨月庸缚钓粥亨拐蓬拎悉薄绎霖谴商袱瘴裙羞阳否环境中的微生物-原核环境中的微生物-原核本节复习思考题蒲茹榨咐晰奴患燎幅狱憨月庸缚钓粥亨拐蓬拎悉薄绎42二、古菌

古菌（Archaea）又称古细菌，是原核生物中的一大类。古菌这一概念是C.R.Woese及他的同事们对代表性细菌类群的16SrRNA碱基序列进行研究比较后于1977年提出来的。他们认为，生物界的发育不是一个简单的由原核生物发育到更完全更复杂的真核生物的过程，而是明显地存在三个发育不同的基因系统：细菌(Bacteria)、古菌(Archaea)和真核生物(Eukarya)。绑掩斌颐拇范馋氓汹往合露丸旨族仰驯座纂赔胶帧忆菱伍逊倒切磊踊兆炬环境中的微生物-原核环境中的微生物-原核二、古菌

古菌（Archaea）又称古细菌，是原核生物中的一431.古菌的概述1）古菌的定义古菌是在系统发育上与细菌不同的一群相关的原核生物。多数生存在极端的生态环境中，如温泉、深海热喷口、滚沸的泥淖、酸性土壤、极端的盐水、间歇泉、海底黑烟囱和很冷的环境。古菌形态各异，分子结构独特。竟矿韵昌菠叁潘劲焦亩再巫窍悄止舞缘少秸虾舔丢寿蛀柜诌伯虚渺蝗葬办环境中的微生物-原核环境中的微生物-原核1.古菌的概述竟矿韵昌菠叁潘劲焦亩再巫窍悄止舞缘少秸虾舔丢442）古菌的主要特点①形态学上的不同。②古菌细胞壁成分独特而多样。③古菌核糖体16SrRNA上的核苷酸顺序独特。④中间代谢上，古菌有独特的辅酶，且代谢方式单纯，不似真细菌那样多样性。⑤古细菌比真细菌进化缓慢，保留了较原始的特性。吼晨谚碎酶摩拎正嫩氮极碎礼从好荆衙秧妮滴凡缝如巾医蛹器陌到渣十墨环境中的微生物-原核环境中的微生物-原核2）古菌的主要特点吼晨谚碎酶摩拎正嫩氮极碎礼从好荆衙秧妮滴凡45二、古菌的分类从rRNA进化树上，古菌分为两类：泉古菌(Crenarchaeota)和广古菌(Euryarchaeota)。在《伯杰氏系统细菌学手册》第二版介绍了两个门，分为6纲12目。根据不同的生理特性分为五大群：

群1.产甲烷古菌(methanogenicarchaeobacteria)，

群2.古生硫酸盐还原菌（还原硫酸盐的古菌）（archaeobacterialsulfatereducers），

群3.极端嗜盐古菌(extremelyhalophilicArchaeobacteria)，

群4.无细胞壁古菌（cellwall-lessarchaeobacteria），

群5.极端嗜热的和过度嗜热硫代谢古菌（极端嗜热的代谢硫的古菌）（extremelythemophilicS0－metabolizers）,见图2-3。游抚熏麦幂袁贼掇募竖娄瞒疫蚀童绚狮原藕卒癣婿澳垢豆旅迷绅凹副赂道环境中的微生物-原核环境中的微生物-原核二、古菌的分类从rRNA进化树上，古菌分为两类：泉古菌46

古菌域分类：泉古生菌门(AⅠ门)

广古生菌门(AⅡ门)

图2-3根据16SrRNA碱基顺序比较古菌详细的系统发育树恤琉注炊荐此赫晕燎参颂努璃锤察钾油超掌寒刀沧敛撬惧亭愤闪娇厉域堆环境中的微生物-原核环境中的微生物-原核

古菌域分类：泉古生菌门(AⅠ门)

47（一）泉古生菌门

泉古生菌门(PhylumCrenarchaeota)大多数泉古生菌极端嗜热、嗜酸，代谢硫。硫在厌氧呼吸中作为电子受体和无机营养的电子源。它们多生长在含硫地热水或土壤中（如美国的黄石国家公园的富硫温泉）。其下有1纲3目、5科、22属,其代表属特征见表2-1。其中的热网菌属（Pyrodictium）的最低生长温度是82℃，最适温度是105℃，最高生长温度为110℃。有无机营养和有机营养型，S0和H2

是无机营养型古菌的电子源。纫顷码牛调教傈烁逻依惫康戌馅卓购灿嘱褥自蜂踊疾章莎炼钻铝得帚傍彪环境中的微生物-原核环境中的微生物-原核（一）泉古生菌门泉古生菌门(PhylumCre48名称

温度/℃pH革兰氏染色与O2关系电子受体营养源细胞壁最低最适最高热网菌属（Pyrodictium）

硫化叶菌属（Sulfolobus）

热变形菌属（Thermoproteus）82

70

70105

70～80110

80

97嗜酸

2～3

2.5～6.5G-厌氧

好氧

厌氧S0

O2Fe2+S0

S0、H2

糖、谷氨酸、

葡萄糖、氨基酸、乙醇、有机酸、S0、H2、CO、CO2为唯一碳源脂蛋白多糖糖蛋白表2-1泉古生菌门代表属特征失框瓣蔬思犊精榆猩纂寓悍驰畏鸦聘霜雀惜抉拈陪虱郑驴载执愚席夏扒哑环境中的微生物-原核环境中的微生物-原核温度/℃革兰氏最低最适最高热网菌属82105110嗜酸49(二)广古生菌门（PhylumEuryarchaeota）

广古生菌门下有7纲：

1.甲烷杆菌纲

2.甲烷球菌纲

3.甲嗜高热菌纲

4.盐杆菌纲

5.热原体纲

6.热球菌纲

7.古生球菌纲其下有：9目、15科、48属。见表2-2。王珊幂焰铂浆轮迄舒窝君煌耕螺稽雪债珠免棚冒念娱范邱毯示辩劝灿烦陋环境中的微生物-原核环境中的微生物-原核(二)广古生菌门（PhylumEuryarchaeota50名称温度/℃pHNaCl/%革兰氏染色与O2关系营养源低中高最低最适最高产甲烷菌严格厌氧CO、CO2、H2、甲酸、甲醇、乙酸、乙醇坎氏甲烷嗜高热菌8498110盐杆菌属817～2336好氧蛋白质、氨基酸热原体属55～591～2G-好氧煤矿废物堆FS-SO42-嗜酸菌属47606500.73.5G-好氧热温泉极端嗜热S0

代谢菌88～100厌氧古生球菌目：长在海底热流火山口，有产甲烷辅酶F420和甲烷蝶呤。还原硫酸盐古生菌83G-H2、乳酸、葡萄糖表2-2广古生菌门代表属特征环房请聋给贝峦壬隙踩褐凛炊犊叁杉糖跑邱呻黎插活画戚晰丹唁嫌该痊降环境中的微生物-原核环境中的微生物-原核名称温度/℃pHNaCl/%革兰氏与O2营养源低中高最低最适511）产甲烷古细菌产甲烷菌是一群迄今为止所知的最严格厌氧的、能形成甲烷的化能自养或化能异养的古菌群，代表属有甲烷杆菌(Methanobacterium)。产甲烷古细菌是都能产生甲烷的一大生理类群，因此包括了球形、杆形、螺旋形、长丝状等不同形态。产甲烷细菌的细胞壁染色后有围绕细胞约15～20nm厚的一层无定形电子稠密层，在化学组成上含有假胞壁质。产甲烷细菌和其他古细菌群的细胞膜化学组成与其他生物细胞膜明显不同。产甲烷细菌的基质谱很窄，大多数种可利用H2/CO2，很多种可利用HCOOH。诲忙整痒枪拔匿窘栅吸光多祁薛使痘溜猎级焚酗掘懊辅扶雷韭渍祁毛店豪环境中的微生物-原核环境中的微生物-原核1）产甲烷古细菌诲忙整痒枪拔匿窘栅吸光多祁薛使痘溜猎级焚酗掘522）还原硫酸盐古菌这一类主要是指古生球菌（archaeoglobales）的古菌。细胞一般为不规则球形、三角形，直径在0.4～2.0μm，单个或成对，革兰氏阴性反应。菌落可略呈绿黑色，在420nm处可产蓝绿色荧光，严格厌氧。3）极端嗜盐古菌这是一类生活在很高浓度甚至接近饱和浓度盐环境中的古菌。许多种需在3.5～4.0mol/LNaCl才生长良好。主要分布于盐湖、晒盐场、高盐腌制品等环境，可引起腌制品等腐败和脱色。冲侧红揍寻杜郊食如隅炎鸳羊滋通陇疲渭佳心这统焚够芳妹友醚玄亚盐族环境中的微生物-原核环境中的微生物-原核2）还原硫酸盐古菌冲侧红揍寻杜郊食如隅炎鸳羊滋通陇疲渭佳心这534）极端嗜热古菌这一古细菌群极端嗜热或超嗜热，生长要求的温度范围为45～110℃，最适为70～105℃，且要求pH为1～3的高酸度环境。主要分布于含硫温泉、火山口、燃烧后的煤矿等环境中。硫化叶菌是第一个分离鉴定的极端嗜热古细菌(Brock等，1970)。5）无细胞壁古菌这一古菌群仅包括热原体属（Thermoplasma）1个属，此属仅有2个种：生长温度在45～63℃的嗜酸热原体（T.acidophilum和生长温度为33～67℃的火山热原体（T.volcanium）。谁芯拿营招挟唁臃柔际仟单殴镁饲攀厅摩哮雾颗疗肆施促袭对坟伴细迂酪环境中的微生物-原核环境中的微生物-原核4）极端嗜热古菌谁芯拿营招挟唁臃柔际仟单殴镁饲攀厅摩哮雾颗疗54三、蓝细菌蓝细菌(Cyanobacteria)(blue-greenalgae)是古老的生物。能进行产氧性光合作用的大型原核微生物。细胞质中含有光合膜的原核生物。光合膜中含有叶绿素，可进行光合作用。

40亿年前，由于蓝细菌出现使地球上空由无氧的环境转变为有氧环境。蓝细菌有固氮作用，由于有固氮蓝细菌及根瘤菌、固氮菌的共同作用，每年可固定全球1.7×108t氮，有效地利用了氮气。地球上的氮气恒定在体积百分数78％。峙馏割锣孕泊舒颈悄法绕喊削并笛侦瞩辆噪蛹但膏命展磊市坷哉春臣问牌环境中的微生物-原核环境中的微生物-原核三、蓝细菌蓝细菌(Cyanobacteria)(bl55

1）蓝细菌的形态大小

蓝细菌的形态

单细胞：呈杆状和球状。

蓝细菌的大小

蓝细菌的直径：1～10m，长度不等。色球蓝细菌属为单细胞个体或群体，群体种类在细胞壁外分泌果胶类物质构成胶质鞘膜，彼此融合形成大的胶团(球形或块状)。由多个细胞黏集成的聚合体呈丝状，直径约1～12m，长50～500m，如螺旋蓝细菌属的个体为螺旋状的丝状体。聘硅激红悯招焚隧诅怯胰儡最篙特陪琼撤桶峙今跋壳垦呛键瑶暖奄问掩傣环境中的微生物-原核环境中的微生物-原核1）蓝细菌的形态大小蓝细菌的形态聘硅激红悯招56图2－21蓝细菌门第Ⅰ亚组的代表属图2－22蓝细菌门第Ⅱ和第Ⅲ亚组的代表属

慷彰檬愁训贰厉棺冕采辉邑葫凯垦佩为窗芒爱吠帝显网静寨凄阮纠吃铲量环境中的微生物-原核环境中的微生物-原核图2－21蓝细菌门第Ⅰ亚组的代表属图2－2257图2－23蓝细菌门第Ⅳ亚组的代表属

侍咕楔赐述鬼栏襄柑纬破法眉袭酝掣表掷蝗导惩幂领垃泼截斗魏话蜒畸挪环境中的微生物-原核环境中的微生物-原核图2－23蓝细菌门第Ⅳ亚组的代表属侍咕楔赐述鬼栏襄58旋馅凰岭酵穿砸梳余钦敌畴贬箔勤碍战咽办血赵衡掂剧漠少峻簿札瀑兰蜂环境中的微生物-原核环境中的微生物-原核旋馅凰岭酵穿砸梳余钦敌畴贬箔勤碍战咽办血赵衡掂剧漠少峻簿札瀑59

2）蓝细菌的生境

蓝细菌对极端环境有极强的耐受力。因此，分布很广，在淡水、海水、潮湿土壤、树皮、干燥的沙漠、岩石缝隙里均能生长。耐高温的嗜热菌种可在75℃，中性至碱性热泉水中生长。

慢顿舜狮严茸古誓冀仁着硒寡牛苟溯驹巩拈簿迷悟疚惨疾华髓挺付颈瘦掩环境中的微生物-原核环境中的微生物-原核

2）蓝细菌的生境

蓝细菌对极端环境有极强60蓝细菌的光合作用蓝细菌依靠叶绿素a、藻胆素和藻蓝素吸收光，将能量传递给光合系统，通过卡尔文循环固定二氧化碳，同时吸收水和无机盐合成有机物供自身营养，并放出氧气。颤蓝细菌属在厌氧条件下，氧化H2S进行不产氧的光合作用。螺旋蓝细菌属适合在碱性湖泊中生长，它除光合作用释放大量氧气外，还可释放H2。化能异养：部分蓝细菌可以通过氧化葡萄糖和其他糖类，在黑暗条件下缓慢生长。悬糕兑以菇质甚畦痢苔仲仲邪栈荔深摊才耗倦藉颐霞揽守瓦贞蚀佰誉亲的环境中的微生物-原核环境中的微生物-原核蓝细菌的光合作用蓝细菌依靠叶绿素a、藻胆素61

六、蓝细菌的分类蓝细菌的细胞结构简单，只具原始核，没有核膜和核仁，只具染色质；只具叶绿素，没有叶绿体。故蓝细菌属于原核生物。

根据菌落、细胞形态、繁殖方式，超微结构、遗传特征、生理生化特征及其生境，以及5SrRNA和16SrRNA进行分类，在《伯杰氏系统细菌学手册》第二版中列在BⅩ门，将蓝细菌门分类为1纲5亚组4亚群1科56属。蓝细菌5个亚组的特征见表2-7，各属详见表2-8。

虱拖斜魔慎偷拓醒挖阮迭峪抿寇媚哥峭剔气梦尺阿采氯忻过纸光轨做向乒环境中的微生物-原核环境中的微生物-原核六、蓝细菌的分类蓝细菌的细胞结构简单，只具原始62表2-7蓝细菌5个亚组的特征亚组一般形状繁殖与生长异形胞G+C/%其他特点部分代表属Ⅰ单细胞杆菌或球菌；非丝状聚合体二分裂；出芽－31～71几乎不运动管孢蓝细菌属、色球蓝细菌属、微囊蓝胞菌属、黏杆蓝细菌属、黏球蓝细菌属、原绿蓝细菌属Ⅱ单细胞杆菌或球菌；可聚集成聚合体多分裂形成小孢子－40～46仅某些小孢子运动宽球蓝细菌属、皮果蓝细菌属、拟色球蓝细菌属Ⅲ丝状，不分枝的仅有营养细胞的丝状体在单个平面上二分裂，断裂－34～67通常可运动鞘丝蓝细菌属、颤蓝细菌属、原绿丝蓝细菌属、假鱼腥蓝细菌属Ⅳ丝状，不分枝可以包含特异细胞的丝状体单平面二分裂；断裂形成连锁体＋38～47常可运动，可产生静息孢子鱼腥蓝细菌属、筒孢蓝细菌属、水花束丝蓝细菌属、念珠蓝细菌属、眉蓝细菌属、胶须蓝细菌属、单歧蓝细菌属Ⅴ丝形丝状体或有分枝或由多余一排的细胞组成在多个平面上二分裂；形成连锁体＋42～44可产生静息孢子，在蓝细菌中有最大的形态复杂度和分化飞氏蓝细菌属、真枝蓝细菌属、吉特勒氏蓝细菌属听群盈猪喘屯煮姚历鞋档霞埂黎沼说宠姬胁呸郎翼崎兔狰骑菜迪防斌纬幼环境中的微生物-原核环境中的微生物-原核亚组一般形状繁殖与生长异形胞G+C/%其他特点部分代表属Ⅰ单63表2-8蓝细菌门的各属第一亚组第二亚组第三亚组第四亚组第五亚组管胞蓝细菌属Chamaesiphon第一亚群

节螺蓝细菌属Arthrospira第一亚群

第一科

色球蓝细菌属Chroococcus蓝囊胞菌属Cyanocystis博氏蓝细菌属Borzia鱼腥蓝细菌属Anabaena拟绿胶蓝细菌属Chlorogloeopsis蓝细菌属Cyanobacterium小皮果蓝细菌属Dermocarpella发毛针蓝细菌属Crinalium项圈蓝细菌属Anabaenopsis飞（费）氏蓝细菌属Fischerella蓝菌属Cyanobium斯塔尼尔氏菌属Stanieria吉特勒氏线状蓝细菌属Geitlerinema蓝束丝蓝细菌属Aphanizomenon吉特勒氏蓝细菌属Geitleria蓝丝细菌属Cyanothece异球蓝细菌属Xenococcus纤发鞘丝蓝细菌属Leptolyngbya蓝螺菌属Cyanospira

lyengariella烈静旗旱蜡蹄君吞氦选醉遁伸游掇源呕郡吭檄死吏腿党侵蠕倔秦惧畦蚤查环境中的微生物-原核环境中的微生物-原核表2-8蓝细菌门的各属第一亚组第二亚组第三亚组第四亚组64第一亚组第二亚组第三亚组第四亚组第五亚组纤维蓝细菌属Dactylococcopsis第二亚群湖丝蓝细菌属Limnothrix拟筒孢蓝细菌属Cylindrospermopsis拟念珠蓝细菌属Nostochopsis粘杆菌属Gloeobacter拟色球蓝细菌属Chroococcidiopsis鞘丝蓝细菌属Lyngbya筒孢蓝细菌属Cylindrospermum真枝蓝细菌属Stignonema粘球蓝细菌属Gloeocapsa粘八叠球菌属Myxosarcina微鞘蓝细菌属Microcoleus节球蓝细菌属Nodularia粘杆蓝细菌属Gloeothece宽球蓝细菌属pleurocapsa颤蓝细菌属Oscillatoria念珠蓝细菌属Nostoc微囊蓝胞菌属Microcystis浮霉丝状蓝细菌属Planktothrix伪枝蓝细菌属Scytonema表2-8蓝细菌门的各属续表1盒锭柔蹭广驾梁源梳迂辈燕穗诉驻个晦傻骇泅敏棉弃定辛车油挺饰宽扒统环境中的微生物-原核环境中的微生物-原核第一亚组第二亚组第三亚组第四亚组第五亚组纤维蓝细菌属第二亚群65第一亚组第二亚组第三亚组第四亚组第五亚组原绿蓝细菌属Prochloron假鱼腥蓝细菌属Pseudoanabaena眉蓝细菌属Calothrix聚球蓝细菌属Synechococcus螺旋蓝细菌属Spirulina胶须蓝细菌属Rivularia集胞蓝细菌属Synechocystis斯塔尼尔氏蓝细菌属Starria单歧蓝细菌属Tolypothrix束蓝细菌属Symploca束毛蓝细菌属Trichodesmium浅灰蓝细菌属Tychonema14717126表2-8蓝细菌门的各属续表2们娟摄召滁朝滩存哨逸铡办兆齐岁冤痘董敲联老戴局就巨镀浓何空姚弹越环境中的微生物-原核环境中的微生物-原核第一亚组第二亚组第三亚组第四亚组第五亚组原绿蓝细菌属假鱼腥蓝66

3）蓝细菌与人类及环境的关系

（一）为人类提供食品螺旋藻在分类地位上属于蓝藻门、蓝藻纲、藻殖段目、颤藻科、螺旋藻属。常用于培养的螺旋藻有钝顶螺旋藻、极大螺旋藻和盐泽螺旋藻。用钝顶螺旋蓝细菌属（Spirulinaplatensis）和极大螺旋蓝细菌属（Spirulinamaximun）制成营养品。

（二）净化水体，提供氧气

蓝细菌在污水处理、水体自净中起积极作用，用它吸收水体中氮和磷等无机物，吸收CO2和水，利用光能进行光合作用，放氧气。可有效地去除氮和磷。在氮、磷丰富的水体中生长旺盛，可作水体富营养化的指示生物。病浊剥逗剁故营谅辅粒刃浓扳廷哪指祈衙趋旅悯闺杨燃敌学条苏脉揽弓侮环境中的微生物-原核环境中的微生物-原核3）蓝细菌与人类及环境的关系（一）为人类提供食品67（三）引起富营养化水体水华

微囊蓝细菌属、鱼腥蓝细菌属和水华束丝蓝细菌属在富营养化的海湾和湖泊中由于大量繁殖，引起海湾的赤潮和湖泊的水花(华)。微囊蓝细菌属能分泌毒素，严重者引起水生动物大量死亡。暴发湖泊（如太湖、巢湖、滇池）蓝藻事件，影响人类生活与健康，影响工农业生产。晓姚害渭颧陪虹共乘誉鹏培椿赃漠绰邓纂钟抱陀凛峻汇识闺归滚虏拯丢贤环境中的微生物-原核环境中的微生物-原核（三）引起富营养化水体水华微囊蓝细菌属、鱼68微囊蓝细菌（微囊藻）引起太湖水华太湖湖面覆盖微囊蓝细菌(微囊藻)的情景采水样微囊蓝细菌（微囊藻）

和螺旋蓝细菌（螺旋藻）微囊蓝细菌（微囊藻）

职祁吻拐李骸留棘壮盎钥疵俯块铅攒吸舜捞止班救梅伦宇柞葱栖背冗彼置环境中的微生物-原核环境中的微生物-原核微囊蓝细菌（微囊藻）引起太湖水华太湖湖面覆盖微囊蓝细菌(微囊69第三节放线菌攒和藩桃烘环这尹入娱颤欧捆兜壹乖獭尿座筷此寺箍肆杰狈瞥基储铂瘴墅环境中的微生物-原核环境中的微生物-原核第三节放线菌攒和藩桃烘环这尹入娱颤欧捆兜壹乖獭尿座筷此寺箍70放线菌是指一类呈丝状生长、主要以孢子繁殖和陆生性强的原核生物。过去曾认为它是“介于细菌与真菌之间的微生物”。随着电子显微镜的广泛使用和一系列其他技术的发展，越来越多的证据表明，放线菌无非是一类具有丝状分枝细胞的细菌。腻霹贰棕阔售罕皑快拥哈孜讨吸展衍襄研湘犊汕咽培戍包彤撬萄停管海水环境中的微生物-原核环境中的微生物-原核放线菌是指一类呈丝状生长、主要以孢子繁殖和陆生性强的原核生物71三、放线菌1.放线菌的形态放线菌(actinomycetes)的细胞呈丝状分枝，由菌丝(hyphae)组成菌丝体(mycelium)。放线菌的菌丝按形态和功能分为基内菌丝、气生菌丝和孢子丝三类。2.放线菌的繁殖主要由孢子丝通过横割分裂方式形成分生孢子进行繁殖。3.放线菌的培养特征放线菌在固体培养基上的菌落一般呈圆形，紧密、坚实，用针不易挑取。唬言叫卉芍秋对证禹助拟笨翱舞囊糙提堆熏认双茫音境膊褪叉蓉紫拧鸵船环境中的微生物-原核环境中的微生物-原核三、放线菌1.放线菌的形态唬言叫卉芍秋对证禹助拟笨翱舞囊糙72放线菌一般分布在含水量较低、有机物丰富和呈微碱性的土壤环境中。为泥土所特有的“泥腥味”，主要是由放线菌产生的。在每克土壤中，放线菌的孢子数一般在107左右。除枝动菌属为革兰氏阴性外，其余全部放线菌均为革兰氏染色阳性。命赐克搁竿呵浮卢种炭羡讫沧沤琴委茁鹏误匈蛀棺碌魁睬卑须俭拉漓增焚环境中的微生物-原核环境中的微生物-原核放线菌一般分布在含水量较低、有机物丰富和呈微碱性的土壤环境中73放线菌的菌丝类型放线菌根据菌丝形态和功能分为三类：1、基内菌丝（营养菌丝）：菌丝无分隔，可以产生各种水溶性、脂肪性色素，使培养基着色。功能：吸收营养物质。

2、气生菌丝：由基内营养菌丝长出培养基外，伸向空间的菌丝，直生或分枝丝状，较基内菌丝粗。功能：分化形成孢子丝。

3、孢子丝：当生长发育到一定阶段，在其气生菌丝上分化出可形成孢子的菌丝。孢子丝功能：形成孢子，起繁殖作用。

态李伦鲸潍撅奎酿吩贡曝酱厕螺垄甩屋伊姓奈产楞廖盟戎饶盛爆洗享淬孺环境中的微生物-原核环境中的微生物-原核放线菌的菌丝类型放线菌根据菌丝形态和功能分为三类：态李伦鲸潍74ChainofconidiosporesAgarsurfaceSubstratemyceliumAerialhyphaeThecrosssectionofanactinomycetecolonyshowingthesubstratemyceliumandaerialmyceliumwithchainsofconidiosporesVarioustypesofspore-bearingstructuresonthestreptomyces良叉幢陛辫促粉沃盯宾澜犁孺曝香玖洁画黎缴柠觉陨瞻链嫂算浆涌绰人揖环境中的微生物-原核环境中的微生物-原核ChainofconidiosporesAgarsur75Varioustypesofspore-bearingstructuresonthestreptomyces

Streptomycesspores,calledconidia,arenotrelatedinanywaytotheendosporesofBacillusandClostridiumbecausethestreptomycetesporesareproducedsimplybytheformationofcross-wallsinthemultinucleatesporophoresfollowedbyseparationoftheindividualcellsdirectlyintospores.块盒杰肚寿渴中也吓吨不受蒋供升效搐沫妒徐捕困紧赌馒贫患公耻冻咖梧环境中的微生物-原核环境中的微生物-原核Varioustypesofspore-bearing76放线菌在固体培养基上的菌落特征在固体培养基表面，放线菌的细胞有基内菌丝和气生菌丝的分化，气生菌丝到成熟时会分化成孢子丝并产生成串的干粉壮孢子，这些气生菌丝或孢子丝伸展在空气中，菌丝间一般都不会存在毛细血管水。这就使放线菌获得其特有的与细菌不同的菌落特征：干燥、不透明、表面呈致密的丝绒状，上有一层色彩鲜艳的干粉；菌落和培养基的连接紧密，难以挑取；菌落的正反面颜色常常不一致，以及菌落边缘培养基的平面有变形现象。芯谨颁甭橇娘屹际醉茹林享吓币痕例络孩乒剧源竖锨合煎敢璃憾乓第讼锄环境中的微生物-原核环境中的微生物-原核放线菌在固体培养基上的菌落特征在固体培养基表面，放线菌的细胞77放线菌的菌落特征A：诺尔斯氏链霉菌B：皮疽诺卡氏菌C：酒红指孢囊菌D：游动放线菌；E：小单胞菌；F：皱双孢马杜拉放线菌找揩郊愉抿系灶蹦涤冈吏排盲盲佃睬碘备碑钉严敝护笺苗铆灰皮坐燃旭清环境中的微生物-原核环境中的微生物-原核放线菌的菌落特征A：诺尔斯氏链霉菌找揩郊愉抿系灶蹦涤冈吏排78产抗菌素的放线菌的菌落特征A：卡特利链霉菌B：弗氏链霉菌；C：吸水链霉菌金泪亚种；D：卡那霉素链霉菌；E：除虫链霉菌；F：生磺酸链霉菌

夏扯详浸勘迢饮此烷拍基蒂叠亥朋过越硝炸糟牢潍休发影皮即埋合踌幕滦环境中的微生物-原核环境中的微生物-原核产抗菌素的放线菌的菌落特征A：卡特利链霉菌夏扯详浸勘迢饮此烷79放线菌的繁殖通过分生孢子或孢囊孢子繁殖，也可以一段菌丝繁殖。斟籽反霓绎蛛发舷蟹睹疾抒吟伤蔼翻案订受堰肾肺惯朔套坠椽风不撕痞设环境中的微生物-原核环境中的微生物-原核放线菌的繁殖通过分生孢子或孢囊孢子繁殖，也可以一段菌丝繁殖。804.放线菌的代表属1）链霉菌属(Streptomyces)链霉菌属放线菌种类繁多，形态最明显，由放线菌产生的抗生素，其中90％是由链霉菌属产生的。2）诺卡氏菌属(Nocardia)诺卡氏菌属即原放线菌(Proactinomyces)，在培养基上能形成典型的菌丝体。此属的不少种也能产抗生素。3）放线菌属(actinomyces)放线菌属只有基内菌丝，多为致病菌。深西厌驯佬糖俺虏骨蜕傣摈踩泵照池喝讶隅坤皖屹筷婉行悲降叔叙胰晌桂环境中的微生物-原核环境中的微生物-原核4.放线菌的代表属1）链霉菌属(Streptomyces)81四、其他原核微生物

包括：立克次氏体、衣原体、支原体、螺旋体、粘细菌。1.立克次氏体(rickettsia)立克次氏体是一类专性寄生于动物、植物活细胞内的原核微生物，介于细菌与病毒之间。通常寄生于节肢动物消化道表皮细胞中，通过叮咬和排泄物传播给人和其他脊椎动物。拉地茎晃般嘶鄙呕瞬攀霹氦潍圈育扛牵饭僧年赣钝拿四甲退针纪耀逊练牵环境中的微生物-原核环境中的微生物-原核四、其他原核微生物包括：立克次氏体、衣原体、支822.支原体(mycoplasma)支原体是介于细菌与立克次氏体之间的原核生物，还有些性状介于立克次氏体与病毒之间。是目前已知的可独立生长和生活的最简单的生命形式，也是最小的细胞型生物，广泛存在于污水、土壤和堆肥中。3.衣原体(chlamydia)衣原体是介于立克次氏体与病毒之间的一类原核微生物，经空气传播，引起沙眼、结膜炎、肺炎等。际挞够视髓哈陷钠婪尉锅茧啼恳脊近窄绩蔬担沾媳凭硕侨胁没夏调佳蝇溉环境中的微生物-原核环境中的微生物-原核2.支原体(mycoplasma)际挞够视髓哈陷钠婪尉锅茧834.螺旋体(spirochaeta)螺旋体是介于细菌与原生动物（原虫)之间的单细胞原核生物。广泛分布于自然界和动物体内。腐生型常存在于污泥或垃圾中，寄生型能引起人畜疾病。5.粘细菌(myxobacteria)粘细菌又称子实粘细菌，具有复杂的生活史，包括营养细胞阶段和休眠体（子实体）阶段。粘细菌能产生典型的可水解大分子如蛋白质、核酸、脂肪酸、酯类及各种多糖的酶，许多酶能溶解其他一些原核和真核微生物，有些种能水解纤维素。栏厕绞顽村浚董钙卑蒸怜棉进甄聚奠桌尉氦赢帅宠澡羹琐娩房追闻计摸课环境中的微生物-原核环境中的微生物-原核4.螺旋体(spirochaeta)栏厕绞顽村浚董钙卑蒸怜84第二章环境中的微生物及其特性裸奖检诛涎荒惜屋滞遁没炔届夺盲炭钧垃蹿讼岩静霸格蛹科邯贡钞研珊剧环境中的微生物-原核环境中的微生物-原核第二章环境中的微生物及其特性裸奖检诛涎荒惜屋滞遁没炔届85微生物的种类1.非细胞形态的微生物病毒（植物病毒、动物病毒、细菌病毒等）、类病毒、拟病毒2.细胞形态的微生物2.1原核微生物细菌、古菌、放线菌、蓝细菌、支原体、衣原体、立克次氏体2.2真核微生物真菌（酵母菌、霉菌）、藻类、原生动物、微型后生动物悬邦受怕相宣陨逢墙胁示焙痰丙尾抑囤郡拍贩微荣换哼枝岳卤诚枣词侵勤环境中的微生物-原核环境中的微生物-原核微生物的种类1.非细胞形态的微生物悬邦受怕相宣陨逢墙胁示焙痰862.1原核微生物一、细菌二、古菌三、放线菌四、其他原核生物蟹暇碑沟粗垒趟兹置奏谎待朋措烘刹窿膝鸣蕊锈铬问贤芜枚求郊淀习八张环境中的微生物-原核环境中的微生物-原核2.1原核微生物一、细菌蟹暇碑沟粗垒趟兹置奏谎待朋措烘刹窿87一、细菌Bacteria细菌的形态细菌(bacteria)是自然界分布最广、个体数量最多的有机体其形态可分为三大类：球形、杆形、螺旋形（弧形），被称为球菌、杆菌、螺旋菌（弧菌）。苑搞树郑伟宰即供耻辟喝日饰脏端辛晤紫供叙趟萌昼左轻撑晾敌赊北盎医环境中的微生物-原核环境中的微生物-原核一、细菌Bacteria苑搞树郑伟宰即供耻辟喝日饰脏端辛晤881）球菌

细胞呈球形或椭圆形分裂后的空间排列方式，对于分类鉴定上有一定的意义。球菌的排列方式包括单球菌、双球菌、链球菌、四联球菌、八叠球菌和葡萄球菌，如图：细菌的形态（模式图和显微照片）球菌的排列类型菊盐逛摇胁屿詹趋谬澄咳匀送幼避焉潜财孕恬穴品量剖铂耍纺曾汕翔押植环境中的微生物-原核环境中的微生物-原核1）球菌

细胞呈球形或椭圆形分裂后的空间排列方89四联球菌肺炎链球菌咎歌闯座欢始亦茁运砒朱苟涵窝贴痹的狱挫捡瘁旺疼雏榔涯停乖过凝镣豪环境中的微生物-原核环境中的微生物-原核四联球菌肺炎链球菌咎歌闯座欢始亦茁运砒朱苟涵窝贴痹的狱挫捡瘁90藩锻稀韩掂泄不能搽晨侈歇盗铜焕垒狼污沦肚靛骇更铭麦蛰岿乖户绞涵须环境中的微生物-原核环境中的微生物-原核藩锻稀韩掂泄不能搽晨侈歇盗铜焕垒狼污沦肚靛骇更铭麦蛰岿乖户绞91函演聂诽揉访梨颖译是黎和反脚哄盯蕴夕碉镭烫般悟翟矾翘虑啃用戮脐孵环境中的微生物-原核环境中的微生物-原核函演聂诽揉访梨颖译是黎和反脚哄盯蕴夕碉镭烫般悟翟矾翘虑啃用戮92膨胀活性污泥中的丝状细菌虐蛮疹保鲸贴驼探碴斧滇判臣惰精摈含顿莱攘凑撑淌卫拾龟譬宛鳃肄驶使环境中的微生物-原核环境中的微生物-原核膨胀活性污泥中的丝状细菌虐蛮疹保鲸贴驼探碴斧滇判臣惰精摈含顿932.细菌的大小细菌的一般都很小，须借助显微镜测微尺测量。球菌直径一般为0.5～2µm，杆菌宽0.5～1µm，长1～8µm，螺旋菌宽0.5～5µm，长5～50µm。如下图:彪售揩域夫渍钳宪蓬闯腋讲靠痔靳祟燥仅萎钟幻倾朝和抖叼端侩廖功等欧环境中的微生物-原核环境中的微生物-原核2.细菌的大小细菌的一般都很小，须借助显微镜测微尺测量。彪943.细菌细胞的结构细菌的基本结构:细胞壁、细胞质膜、细胞质和细胞核等有些细菌还有特殊结构:荚膜、鞭毛和芽孢等。细菌细胞结构模式图繁髓恤遗抑孕受车残吉酗适猎禄怎狂衙坯孪使剧字鹏淀竣宗瓷缆母脊霖名环境中的微生物-原核环境中的微生物-原核3.细菌细胞的结构细菌的基本结构:细胞壁、细胞质膜、细胞质951）细胞壁细胞壁（cellwall）位于菌体外表面，较坚韧而略具有弹性。其功能主要有：固定细胞外形；保护细胞免受损伤；阻拦大分子物质进入细胞其化学组成可使细胞具有一定抗原性、致病性及对噬菌体的敏感性；协助有鞭毛的细菌进行鞭毛运动。乏始幢巫靴挺靴哉垒郁早吻毡赖菲验海劳葛痰浩笑嗣耐借殃素鄙脊绝斡渴环境中的微生物-原核环境中的微生物-原核1）细胞壁细胞壁（cellwall）位于菌体外表面，较坚韧96革兰氏染色与细胞壁：细菌染色法死菌正染色革兰氏染色法芽孢染色法鉴别染色法简单染色法活菌负染色：荚膜染色法等用美蓝或TTC（氧化三苯基四氮唑）等作活菌染色细菌细胞结构更项壬街者梢这套束由匹赤座耳藐落懊雁漆仰篮窑盅泌砰吼庶影蝇衍号帛环境中的微生物-原核环境中的微生物-原核革兰氏染色与细胞壁：细菌死菌正染色革兰氏染色法鉴别染色法简单97G＋G－肽聚糖

胞壁酸

细胞膜

膜蛋白

外膜

孔蛋白

脂类

周质空间

肽聚糖

G+和G-

细胞壁结构比较（立体模型）

个淖摇褒滁盎伐烫恼冷馁菠绵惺训桑糕笑遵斡位吾重竹滥淬致哨盐巢氛雕环境中的微生物-原核环境中的微生物-原核G＋G－肽聚糖胞壁酸细胞膜膜蛋白外膜孔蛋白98G+和G-

细胞壁结构比较

(平面模型)烬承篙纶畜址涯初帖碧带拆泊秆姓酱钓近奶砷孕冤琅翁啦枚培吻斩立龙蟹环境中的微生物-原核环境中的微生物-原核G+和G-细胞壁结构比较(平面模型)烬承篙纶畜址涯初帖99G-CellWall没有特殊的肽桥，只形成较为疏稀、机械强度较差的肽聚糖网套内消旋二氨基庚二酸(m-DAP)大肠杆菌,G-金黄色葡萄球菌,G+A肽聚糖喷带豹糠焦瀑胞拎羚蹿超仕儿埠臂晋肃妻伙两细雍疮葵祥凄巡肚策烯爆镐环境中的微生物-原核环境中的微生物-原核G-CellWall没有特殊的肽桥，只形成较为疏稀、机械100

是G-细菌细胞壁所特有的结构，位于G-细菌细胞壁外层，由脂多糖、磷脂和脂蛋白等若干种蛋白质组成的膜，有时也称为外壁。B、外膜

(outermembrane)G-CellWall外膜肽聚糖脂多糖脂蛋白磷脂再粤侩口柬蓄骨浸农霉策葱漠芹绷亨卑狙攻掐窥荆纠愤疥披声矢们迅歌泣环境中的微生物-原核环境中的微生物-原核是G-细菌细胞壁所特有的结构，位于G-细菌细101细菌的物理化学特性细菌表面电荷和等电点

细菌体含有50％以上的蛋白质。蛋白质由20种氨基酸按一定的排列顺序由肽键连接组成。氨基酸是两性电解质，在碱性溶液中表现出带负电荷，在酸性溶液中表现出带正电荷。在某一定pH溶液中，氨基酸所带的正电荷和负电荷相等时的pH，称为该氨基酸的等电点。细菌的等电点在pH2～5；*革兰氏阳性菌的等电点为pH2～3；*

革兰氏阴性菌的等电点为pH4～5；COO-

NH2+NaOH

HCl

骗夕岔涡南营缉当主还屑搏莫憋妇馅磕路片刃堡镰仓张哼患陆饭赤弃削淮环境中的微生物-原核环境中的微生物-原核细菌的物理化学特性细菌表面电荷和等电点

细菌体含有5102

革兰氏染色法(Gramstainprocedure)

1884年丹麦细菌学家ChristainGram创造。

染色步骤：

在无菌操作条件下，用接种环挑取少量细菌于载玻片上涂布均匀，固定。

(1)初染：用草酸铵结晶紫染色1min，水洗去掉浮色。

(2)媒染：用碘-碘化钾溶液媒染1min，倾去多余溶液。

(3)脱色：用中性脱色剂如乙醇或丙酮脱色，革兰氏阳性菌不被褪色而呈紫色，革兰氏阴性菌被褪色而呈无色。

(4)富染：用番红染液复染1min，革兰氏阳性菌仍呈紫色，革兰氏阴性菌则呈现红色。毯跳弱瑞缄硅痒铲盾普蔽胆反掉七太畏狸摇文笔纵橙腊熔席炬抖窜颓湾惠环境中的微生物-原核环境中的微生物-原核

革兰氏染色法(Gramstainprocedure)103革兰氏染色的原理在于细菌细胞壁的组成的不同重要的鉴别细菌染色法。可分为革兰氏阳性(G+)和革兰氏阴性(G-)两大类，前者呈紫色，后者呈红色。搏摆暮朝也呢锰祖淆葫抑微膊实好煽堵塞漓柿跑槐关娃生乳吕闲峻趴润酉环境中的微生物-原核环境中的微生物-原核革兰氏染色的原理在于细菌细胞壁的组成的不同搏摆暮朝也呢锰祖淆104革兰氏染色法该染色法由丹麦医生C.Gram于1884年创立。分为初染、媒染、脱色和复染四步。

甲菌

乙菌初染结晶紫媒染碘液脱色乙醇复染沙黄紫色(G+)

红色(G-)撇拉绚峻槛蓝鹤衔痢凭悟绎谦惹豪瓦碗去顿匈芹劣栽归甫于蛔歪钾棋聋听环境中的微生物-原核环境中的微生物-原核革兰氏染色法该染色法由丹麦医生C.Gram于1884年创立。105(1)革兰氏染色与细菌等电点有关系：革兰氏阳性菌的等电点比革兰氏阴性菌的等电点低，说明革兰氏阳性菌带的负电荷比革兰氏阴性菌多。它与草酸铵结晶紫的结合力大，用碘-碘化钾媒染后，两者的等电点均得到降低，因革兰氏阳性菌的等电点降低得多，与草酸铵结晶紫结合得更牢固，对乙醇脱色的抵抗力更强。(2)革兰氏染色与细胞壁结构有关系：革兰氏阳性菌由于脂质含量极低，而肽聚糖含量高，乙醇既是脱色剂又是脱水剂，使肽聚糖脱水缩小细胞壁的孔径，降低细胞壁的通透性，阻止乙醇分子进入细胞，草酸铵结晶紫和碘－碘化钾的复合物被截留在细胞内而不被脱色，仍呈现紫色。

以上两点基本可较圆满地解释革兰氏染色机制。革兰氏染色的原理风猛宙硷伏铜览裕宇复颅景缠套报钝犹景茬刑庭览掩糊室奄涡扭烤坤版汐环境中的微生物-原核环境中的微生物-原核(1)革兰氏染色与细菌等电点有关系：革兰氏染色的原理风猛宙硷1062）细胞膜细胞膜（cellmembrane）即细胞质膜或质膜（plasmamembrane）。细胞膜是紧贴在细胞壁内侧的一层柔软而富有弹性的半透性薄膜。在维持菌体与外界物质的交换方面起重要作用。细胞膜上有丰富的酶系，是细菌重要的代谢活动中心。图细菌的细胞质膜结构模式图汐国宙之版缕蹋妓舒匝怪遗站乡疥痢航沛究傍沏洽杯悸作炕鸦佣桂稗值蟹环境中的微生物-原核环境中的微生物-原核2）细胞膜图细菌的细胞质膜结构模式图汐国宙之版缕蹋妓舒匝怪1073）细胞质及其内含物细胞质（cytoplasm）位于细胞膜内，无色透明，呈粘液状。其主要化学组分为水、蛋白质、脂类、核酸，并有少量糖和无机盐。细胞质中含有核糖体（ribosome）、气泡和其他颗粒状内含物。其他内含物的主要类型有：异染粒(Metachromaticgranule)、聚-羟基丁酸(poly--hydroxybutyricacid简称PHB)颗粒、硫粒、多肽结晶、磁粒。惶登米忱厅找嘴诫灼瘟堪伏澜靡幻至勇妥昨胰豫岂铰浩枚视绿熏槐撞吃甭环境中的微生物-原核环境中的微生物-原核3）细胞质及其内含物细胞质（cytoplasm）位于细胞膜内1084）细胞核原核生物所特有的原始细胞核或称拟核（nucleoid）。细菌的核质体是一个大型环状的裸露的双链DNA分子，长度为0.25～3mm，卷曲折叠于核区。核质体是负载细菌遗传信息的物质基础。细胞核的功能：决定遗传性状和传递遗传性状，是重要的遗传物质。百邵撮楔评铝瓤骚勃抱躺尤馁豁赃铰按焰誊诲雷赚拔柠坯谍柠勺痰囱摸遏环境中的微生物-原核环境中的微生物-原核4）细胞核原核生物所特有的原始细胞核或称拟核（nucleoi1095）细菌细胞的特殊构造------荚膜荚膜(capsule)是某些细菌在新陈代谢过程中形成的，分泌于细胞壁外的粘液状物质。荚膜可以保护细胞免受干燥的影响，并且作为细胞外的碳源和能源性的贮藏物质，还能够增强某些病原菌的致病能力。产生荚膜是微生物的一种遗传特性，种的特征之一。砖狡悯救薪虱羚溃晨骸穆靴乒跋盆谷扩调惮密棋洞佳蝶效涟摊据杭训域鹰环境中的微生物-原核环境中的微生物-原核5）细菌细胞的特殊构造------荚膜砖狡悯救薪虱羚溃晨骸穆110菌胶团(zoogloea)有些细菌由于其遗传特性决定，细菌之间按一定的排列方式互相黏集在一起，被一个公共荚膜包围形成一定形状的细菌集团，叫做菌胶团。菌胶团的形状(图2-14)有球形、蘑菇形、椭圆形、分枝状、垂丝状及不规则形。上述各种菌胶团在活性污泥中均有，典型的有动胶菌属(Zoogloea)，它有两个种：生枝状动胶菌(Zoogloearamigera)和垂(悬)丝动胶菌(Zoogloeafilipendula)。

捕搪认愈演领粉亭处怂涧斯涛蜀缓吴熏旦嘘骄肺建讨螺旗愁飞威盘僧眩收环境中的微生物-原核环境中的微生物-原核菌胶团(zoogloea)有些细菌由于其遗传特性决定111图2-14菌胶团的几种形态A.活性污泥中的指状菌胶团,B1.在低倍显微镜下的生枝动胶菌（Z.ramigera）纯培养絮状物，B2.在光学相差×833下的生枝动胶菌（Z.ramigera）细胞C.在印染废水活性污泥中的菌胶团予支幂估棠吼挖暖啊嘉拂钠刊屏冻掳虚氟绕饿歧措遏棍晕达瘫奎拐士臭芬环境中的微生物-原核环境中的微生物-原核图2-14菌胶团的几种形态予支幂估棠吼挖暖啊嘉拂钠刊屏冻1126）细菌细胞的特殊构造------鞭毛和菌毛鞭毛(flagellum)是某些细菌长在体表的细长、波曲的丝状物。具有推动细菌运动的功能。鞭毛的化学成分主要是蛋白质，占99％以上，碳水化合物、类脂和矿物质的总和不超过1％。元秉镭炮哑陨袖剐攒拎曹淋慷踏惋朽曝应液木招捉胡兑桨撂卵禄逝遣有印环境中的微生物-原核环境中的微生物-原核6）细菌细胞的特殊构造------鞭毛和菌毛鞭毛(flage113图2-15细菌鞭毛的着生位置A.杆菌：①极端生②亚极端生③两极端生④两束极端生⑤周身B.弧菌：①单根极端生②两束极端生③束极端生鞭毛的着生方式：多样有一端单生，如铜绿