环境工程微生物学原核M

环境工程微生物学原核M第1页，共123页，2023年，2月20日，星期一指一类细胞核无核膜包裹，只存在称作核区的裸露DNA的原始单细胞生物原核生物第2页，共123页，2023年，2月20日，星期一原核微生物细菌门蓝细菌门真细菌、放线菌衣原体、支原体、立克次氏体、螺旋体蓝细菌古生菌第3页，共123页，2023年，2月20日，星期一3.1细菌第4页，共123页，2023年，2月20日，星期一细菌（Bacteria）细菌是一类细胞细而短（细胞直径约0.5μm，长度约0.5～5μm）、结构简单、细胞壁坚韧、以二等分裂方式繁殖和水生性较强的原核微生物是给水与废水处理及环境污染治理中最重要的一类微生物！第5页，共123页，2023年，2月20日，星期一3.1.1细菌的个体形态和大小1.细菌的形态（1）球状（2）杆状（3）螺旋状（4）丝状（仅有少数）第6页，共123页，2023年，2月20日，星期一（1）球菌葡萄球菌根据分裂方向及相互间连接方式又分为单球菌、双球菌、链球菌、四联球菌、八叠球菌、葡萄球菌等。是分类的一个依据。右图自上而下：双球菌、链球菌、四联球菌、八叠球菌、葡萄球菌第7页，共123页，2023年，2月20日，星期一电镜下的球菌葡萄球菌球菌的形态第8页，共123页，2023年，2月20日，星期一（2）杆菌细胞呈杆状或圆柱形，一般其粗细（直径）比较稳定，而长度则常因培养时间、培养条件不同而有较大变化。

杆菌的几种形态球杆菌链杆菌双杆菌第9页，共123页，2023年，2月20日，星期一电镜下的杆菌梭状芽孢杆菌乳酸杆菌杆菌的形态第10页，共123页，2023年，2月20日，星期一枯草芽孢杆菌地衣芽孢杆菌第11页，共123页，2023年，2月20日，星期一铜绿假单胞菌（绿脓杆菌）第12页，共123页，2023年，2月20日，星期一炭疽病的病原菌-----------炭疽杆菌第13页，共123页，2023年，2月20日，星期一（3）螺旋菌霍乱弧菌螺旋菌弧菌（vibrio)：螺旋周数不足一圈细菌螺菌（spirillum)：2～6圈小型、坚硬的螺旋状细菌螺旋体（spirochaeta)：螺旋周数超6周，体长柔软第14页，共123页，2023年，2月20日，星期一弧菌：菌体只有一个弯曲，其程度不足一圈，形似“C”字或逗号，鞭毛偏端生。(寄生性弧菌-----蛭弧菌)霍乱弧菌第15页，共123页，2023年，2月20日，星期一螺旋菌：菌体回转如螺旋，螺旋数目和螺距大小因种而异。鞭毛二端生。细胞壁坚韧，菌体较硬。第16页，共123页，2023年，2月20日，星期一（4）丝状菌

分布在水生境，潮湿土壤和活性污泥中。丝状体是丝状菌分类的特征。水处理中的丝状菌第17页，共123页，2023年，2月20日，星期一细菌的大小以µm计，如：E.Coli长2µm，宽0.5µm

，1500个相当一粒芝麻长2.细菌的大小第18页，共123页，2023年，2月20日，星期一较大细菌，1997年在纳米比亚海岸沉积物中发现的硫细菌（Thiomargaritanamibiensis）0.1～0.3mm，肉眼可见。较小细菌，1998年芬兰学者E.O.Kajander发现引起尿结石的纳米细菌（Nanobacteria），直径仅50nm，为E.Coli的1/10，与病毒大小类似。分裂缓慢，三天才分裂一次，是目前所知最小的具有细胞壁的细菌。第19页，共123页，2023年，2月20日，星期一纳米细菌（nanobacteria）最小直径50nm广泛存在于自然界的矿物质中和生物体内，感染人体任何组织和细胞，分泌钙化的脂多糖生物膜，具有较大的毒性，与人类感染和病理性钙化类疾病密切相关第20页，共123页，2023年，2月20日，星期一德国科学家H.N.Schulz等1999年在纳米比亚海岸的海底沉积物中发现的一种硫磺细菌（sulfurbacterium），其大小可达0.75mm，Thiomargaritanamibiensis，---------“纳米比亚硫磺珍珠”第21页，共123页，2023年，2月20日，星期一细菌大小的测量及表示方法如下图所示利用显微镜测微尺，显微照相后根据放大倍数进行测算

第22页，共123页，2023年，2月20日，星期一3.1.2细菌的细胞结构细菌是单细胞微生物。所有细菌的结构：细胞壁，原生质体。原生质体包括：细胞质膜，细胞质及其内含物，拟核部分细菌的特殊结构：芽孢、鞭毛、荚膜、粘液层、菌胶团、衣鞘及光合作用片层第23页，共123页，2023年，2月20日，星期一原核生物细胞模式构造图第24页，共123页，2023年，2月20日，星期一细菌细胞构造模式图在细菌细胞内，虽然没有细胞核，仍然有核物质，核物质DNA盘绕成一团，用染色方法可以看到，称拟核。第25页，共123页，2023年，2月20日，星期一1.细胞壁（cellwall）

细胞最外一层坚韧厚实的外被，主要由肽聚糖构成。细胞壁的生理功能：

1）维持外形，提高机械强度2）为细胞生长、分裂、和鞭毛运动必需3）阻碍大分子有害物质进入细胞4）赋予抗原性、对抗生素和噬菌体的敏感性

第26页，共123页，2023年，2月20日，星期一（1）细胞壁的化学组成和结构丹麦医生C.Gram（革兰）于1884年发明的一种鉴别不同类型细菌的染色方法。根据此染色法，细菌可分为革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌第27页，共123页，2023年，2月20日，星期一Gram+Gram-革兰氏阳性菌与阴性菌细胞壁比较肽聚糖是真细菌细胞壁的特有成分：双糖单位、四肽尾、肽桥第28页，共123页，2023年，2月20日，星期一

革兰氏阳性和阴性细菌细胞壁构造的比较肽聚糖磷壁酸多糖孔蛋白质脂质外膜磷壁酸肽聚糖第29页，共123页，2023年，2月20日，星期一特征G–

G+强度疏松坚韧厚度薄，5～10nm厚，20～80nm肽聚糖层数少，1～3层多，多达50层肽聚糖含量少（10～20％）高（50～90％）磷壁酸－＋脂多糖＋－脂肪含量较高一般无蛋白质含量较高无

革兰氏阳性和阴性细菌细胞壁构造的比较第30页，共123页，2023年，2月20日，星期一2.原生质体（1）细胞质膜（protoplasmicmembrane）细胞质膜及化学组成：

紧贴在细胞壁内侧，包围细胞质的一层薄膜，柔软而富有弹性，半渗透膜。含60％～70％的蛋白质，含30％～40％的脂类，约2％的多糖。

第31页，共123页，2023年，2月20日，星期一细胞质膜第32页，共123页，2023年，2月20日，星期一细胞质膜的蛋白质具运输作用的整合蛋白（integralprotein)或内在蛋白（intrinsicprotein）具酶促作用的周边蛋白（peripheralprotein）或膜外蛋白（

extrinsicprotein）第33页，共123页，2023年，2月20日，星期一脂类是磷脂，由磷酸、甘油、脂肪酸和含胆碱组成细胞质膜的磷脂第34页，共123页，2023年，2月20日，星期一细胞膜的结构：液态镶嵌模型（fluidmosaicmodel）1）膜主体脂双分子层，亲水基团在表面，疏水基团在内部2）双分子层有流动性3）蛋白镶嵌或贯穿或浮在表面4）不对称性1972年，辛格和尼科尔森提出该模型第35页，共123页，2023年，2月20日，星期一1）选择运输2）维持渗透压3）合成细胞壁和糖被重要基地4）细胞产能场所5）鞭毛基体着生点和旋转供能细胞质膜的生理功能

不同种类细菌的膜在其结构和功能方面存在很大差异。这种差异非常巨大且具有特征性，因此膜化学可被用于对细菌进行鉴定。

第36页，共123页，2023年，2月20日，星期一细胞质（cytoplasm)：除核区外的半透明、胶状、颗粒状物质总称。含水量80％左右。内含物（inclusionbody）：颗粒状构造，如：贮藏物、气泡等。（2）细胞质及内含物细胞质主要成分为核糖体、贮藏物、多种酶类和中间代谢物、质粒、各种营养物和大分子的单体等。第37页，共123页，2023年，2月20日，星期一核糖体

(1)化学组成：由核糖核酸（RNA）和蛋白质两种化学成分组成。

(2)染色特性：核糖体易被碱性染料染色，在光镜下细胞质中核糖体丰富的部位嗜碱性较强。

(3)电镜结构：是近似球形的致密颗粒，直径为20nm。

(4)功能：合成蛋白质。核糖体结构

模式图第38页，共123页，2023年，2月20日，星期一贮藏物(reservematerials)：贮藏物是一类由不同化学成分累积而成的不溶性沉淀颗粒，主要功能是贮存营养物。

糖原：大肠杆菌、克雷伯氏菌、芽孢杆菌和蓝细菌等碳源及能源类聚β-羟丁酸（PHB）：固氮菌、产碱菌和肠杆菌等

硫粒：紫硫细菌、丝硫细菌、贝氏硫杆菌等贮藏物藻青素：蓝细菌

藻青蛋白：蓝细菌磷源（异染粒）：迂回螺菌、白喉棒杆菌、结核分枝杆菌氮源类第39页，共123页，2023年，2月20日，星期一①聚-β-羟丁酸(poly-β-hydroxybutyrate,PHB)巨大芽孢杆菌（Bacillusmegaterium）在含乙酸或丁酸的培养基中生长时，细胞内贮藏的PHB可达其干重的60%。类脂性质的碳源类贮藏物第40页，共123页，2023年，2月20日，星期一①聚-β-羟丁酸(poly-β-hydroxybutyrate,PHB)PHB于1929年被发现，至今已发现60属以上的细菌能合成并贮藏。它无毒、可塑、易降解，被认为是生产医用塑料、生物降解塑料的良好原料。第41页，共123页，2023年，2月20日，星期一②多糖类贮藏物在真细菌中以糖原为多糖原粒较小，不染色需用电镜观察，用碘液染成褐色，可在光学显微镜下看到。糖原粒淀粉粒有的细菌积累淀粉粒，用碘液染成深兰色。第42页，共123页，2023年，2月20日，星期一③异染粒(metachromaticgranules)颗粒大小为0.5～1.0μm，是无机偏磷酸的聚合物，一般在含磷丰富的环境下形成。功能是贮藏磷元素和能量，并可降低细胞的渗透压。在暗视野显微镜下看到的迂回螺菌(Spirillum

volutans)异染粒（迂回体）第43页，共123页，2023年，2月20日，星期一④藻青素（cyanophycin）一种内源性氮源贮藏物，同时还兼有贮存能源的作用。通常存在于蓝细菌中。由含精氨酸和天冬氨酸残基（1:1）的分枝多肽所构成，分子量在25000～125000。第44页，共123页，2023年，2月20日，星期一⑤硫粒（sulfurglobules）很多真细菌在进行产能代谢或生物合成时，常涉及对还原性的硫化物如H2S，硫代硫酸盐等的氧化。在环境中还原性硫素丰富时，常在细胞内以折光性很强的硫粒的形式积累硫元素。当环境中环境中还原性硫缺乏时，可被细菌重新利用。第45页，共123页，2023年，2月20日，星期一贮藏物(reservematerials)：微生物储藏物的特点及生理功能：不同微生物其储藏性内含物不同（例如厌气性梭状芽孢杆菌只含PHB，大肠杆菌只储藏糖原，但有些光和细菌二者兼有）微生物合理利用营养物质的一种调节方式当环境中缺乏能源而碳源丰富时，细胞内就储藏较多的碳源类内含物，甚至达到细胞干重的50%，如果把这样的细胞移入有氮的培养基时，这些储藏物将被作为碳源和能源而用于合成反应。储藏物以多聚体的形式存在，有利于维持细胞内环境的平衡，避免不适合的pH，渗透压等的危害。（例如羟基丁酸分子呈酸性，而当其聚合成聚-β-羟丁酸（

PHB）就成为中性脂肪酸了，这样便能维持细胞内中性环境，避免菌体内酸性增高。）储藏物在细菌细胞中大量积累，还可以被人们利用。第46页，共123页，2023年，2月20日，星期一又叫核质体、原始核、细菌染色体，无核膜核仁的原始细胞核结构。富尔根染色为紫色的形态不定，环状ds-DNA，少量蛋白结合，0.25～3mm长。功能：遗传物质。

（3）拟核第47页，共123页，2023年，2月20日，星期一拟核（nucleoid）第48页，共123页，2023年，2月20日，星期一3.特殊结构（1）荚膜（capsule）荚膜：某些细菌在其表面分泌的一种粘性物质，把细胞壁完全包围封住。荚膜一般很厚，有的细菌荚膜很薄，在200µm以下，称为微荚膜。荚膜是分类特征之一。第49页，共123页，2023年，2月20日，星期一荚膜－－作为分类鉴定的依据

荚膜第50页，共123页，2023年，2月20日，星期一（1）荚膜（capsule）荚膜的化学组成：含水率90～98％，有的含多糖、或多肽，还有的含脂类或脂类蛋白复合体。荚膜难染色，可用负染色法染色。荚膜的功能：A.保护致病菌免受宿主吞噬细胞的吞噬，保护细胞免受干燥的影响；B.可作为碳源和能源或氮源；C.废水处理中，细菌荚膜有吸附作用。第51页，共123页，2023年，2月20日，星期一（2）粘液层（slimelayer）为粘性多糖，疏松的附着在细菌细胞壁表面。废水生物处理中，有吸附作用，在曝气池中因曝气搅拌和水的冲击力容易把细菌粘液冲刷入水中，增加水中有机物，可被其他微生物利用第52页，共123页，2023年，2月20日，星期一（3）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粘集在一起，被一个公共荚膜包围形成一定形状的细菌集团。活性污泥中常有细菌胶团。第53页，共123页，2023年，2月20日，星期一（三）细胞的结构第54页，共123页，2023年，2月20日，星期一（3）芽孢（spore）圆形或椭圆、厚壁、含水少、抗逆强的休眠体。无繁殖能力。耐热、辐射、化学试剂，等不良环境。

如：肉毒梭菌100℃5个小时以上杀死；芽孢抗紫外线一般是营养细胞的一倍。芽孢是细菌的休眠体，条件适宜可萌发；多为杆菌，是分类鉴定依据之一；可通过芽孢染色在普通显微镜下观察到。第55页，共123页，2023年，2月20日，星期一芽孢的形态第56页，共123页，2023年，2月20日，星期一1.DNA浓缩，束状染色质形成2.细胞膜内陷，不对称分裂，小的为前芽孢（forespore）

3.前芽孢双层隔膜形成，抗辐射增强4.在双层隔膜之间填充芽孢肽聚糖，合成DPA－Ca，形成皮层，脱水5.芽孢衣合成结束6.皮层合成结束，芽孢成熟7.芽孢囊裂解

芽孢形成－环境缺乏营养或有害物质过多枯草芽孢杆菌芽孢形成需8h，200个gene参与，系列化学成分和生理功能变化。第57页，共123页，2023年，2月20日，星期一（4）鞭毛（flagella）某些细菌体表长丝状、波曲的蛋白附属物，使细菌具运动功能。是分类上重要特征之一。第58页，共123页，2023年，2月20日，星期一鞭毛的有无和着生方式具有十分重要的分类学意义单端鞭毛端生丛毛两端生鞭毛周生鞭毛第59页，共123页，2023年，2月20日，星期一观察和判断细菌鞭毛的方法电子显微镜直接观察鞭毛长度：15～20μm；直径：0.01～0.02μm光学显微镜下观察：鞭毛染色和暗视野显微镜根据培养特征判断：半固体穿刺、菌落（菌苔）形态第60页，共123页，2023年，2月20日，星期一（4）鞭毛（flagella）鞭毛大小：直径0.001～0.02µm，长度在2～50µm；具有鞭毛的细菌能运动，不具鞭毛的细菌不能运动。鞭毛的运动是靠细胞质膜上的ATP酶水解ATP提供能量。第61页，共123页，2023年，2月20日，星期一（三）细胞的结构速度一般速度在每秒20～80μm范围，最高可达每秒100μm（每分钟达到3000倍体长），超过了陆上跑得最快的动物——猎豹的速度（每分钟1500倍体长或每小时110公里）。第62页，共123页，2023年，2月20日，星期一鞭毛（flagellum）结构--阳性与阴性菌不同细菌鞭毛着生于细胞膜上，但运动支点由细胞壁提供。第63页，共123页，2023年，2月20日，星期一鞭毛（flagellum）组成包括：基体、钩形鞘、鞭毛丝。

G＋和G－基体构造有所不同；

G－基体（basalbody）四个环（ring），从外至内：L环：连在细胞壁外的外膜；P环：连在肽聚糖；S－M环：嵌埋在细胞膜。第64页，共123页，2023年，2月20日，星期一有关鞭毛运动的机制曾有过“旋转论”（rotationtheory）和“挥鞭论”（bendingtheory）的争议。

1974年，美国学者西佛曼（M.Silverman）和西蒙（M.Simon）曾设计了一个“拴菌”试验(tethered-cellexperiment)，设法把单毛菌鞭毛的游离端用相应抗体牢牢“拴”在载玻片上，然后在光学显微镜下观察细胞的行为。发现，该菌是在载玻片上不断打转（而非伸缩挥动），从而肯定了“旋转论”是正确的。鞭毛（flagellum）运动机制第65页，共123页，2023年，2月20日，星期一鞭毛的生长方式是在其顶部延伸第66页，共123页，2023年，2月20日，星期一（三）细胞的结构7、细菌细胞壁以外的构造———

鞭毛(flagellum,复flagella)3）鞭毛的结构及其运动机制（参见P59）If,indeed,Yonekuraandcolleaguesarecorrect,then"actionatadistance”--theassemblyofastructureatalocationfarawayfromthebacterialcell--isamuchmoresophisticatedprocessthananyofuscouldeverhaveenvisaged.-----------RobertM.Macnab这个远离细菌细胞的结构的装配过程“是一个比我们任何人以前所想象的都要更复杂的过程”。第67页，共123页，2023年，2月20日，星期一5)

菌毛(fimbria，复数fimbriae)长在细菌体表的纤细、中空、短直、数量较多的蛋白质类附属物，具有使菌体附着于物体表面的功能。每个细菌约有250～300条菌毛。有菌毛的细菌一般以革兰氏阴性致病菌居多，借助菌毛可把它们牢固地粘附于宿主的呼吸道、消化道、泌尿生殖道等的粘膜上，进一步定植和致病。第68页，共123页，2023年，2月20日，星期一第69页，共123页，2023年，2月20日，星期一6)性毛(pili,单数pilus)构造和成分与菌毛相同，但比菌毛长，数量仅一至少数几根。性毛一般见于革兰氏阴性细菌的雄性菌株（即供体菌）中，其功能是向雌性菌株（即受体菌）传递遗传物质。有的性毛还是RNA噬菌体的特异性吸附受体。第70页，共123页，2023年，2月20日，星期一思考1）细菌的一般结构和特殊结构是什么？各具有哪些生理功能？2）革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌的细胞壁结构有什么异同？各有哪些化学组成？……第71页，共123页，2023年，2月20日，星期一个体体积的增大——单个细菌生长——单个细菌繁殖——细菌数目的增多——群体生长1生长3.1.3细菌的生长繁殖第72页，共123页，2023年，2月20日，星期一2繁殖主要为裂殖，是无性繁殖，一个母细胞分裂成两个子细胞细菌分裂过程：①核复制后分裂②形成横隔③子细胞分离第73页，共123页，2023年，2月20日，星期一3.细菌的培养特征（1）固体培养基上的培养特征菌落特征：细菌在固体培养基上的培养特征。菌落：由一个细菌繁殖起来的，由无数细菌组成具有一定形态特征的细菌集团。可用稀释平板法和平板划线法接种形成菌落。第74页，共123页，2023年，2月20日，星期一菌落的特征是分类鉴定的依据。可以从三方面看菌落的特征：（1）菌落的表面特征（2）菌落的边缘特征（3）纵剖面的边缘特征第75页，共123页，2023年，2月20日，星期一不同种的细菌菌落特征第76页，共123页，2023年，2月20日，星期一凝胶状、表面较光滑、湿润、与培养基结合不紧密，易挑取，正反颜色一致。细菌菌落一般特点第77页，共123页，2023年，2月20日，星期一光滑型菌落肺炎克雷伯氏菌在DHL培养基上菌落形态

粘膜肺炎球菌在血琼脂平板上菌落第78页，共123页，2023年，2月20日，星期一枯草芽孢杆菌菌落形态－粗糙型菌落第79页，共123页，2023年，2月20日，星期一菌苔（1）定义纯种菌体在固体培养基上生长繁殖时形成的肉眼可见的群体。菌苔是由许多菌落连成一片形成。同一菌体的菌苔特征和菌落特征是相同的，若有异样，则菌体受污染或变异，应分离纯化。菌苔与菌落有什么不同？第80页，共123页，2023年，2月20日，星期一2.明胶培养基中的培养特征用穿刺接种法将细菌接种在明胶培养基中培养，能产生明胶水解酶水解明胶，不同的细菌将明胶水解成不同形态的溶菌区，依据这些不同形态，可将细菌进行分类。第81页，共123页，2023年，2月20日，星期一3.半固体培养基中的培养特征穿刺接种，根据细菌的生长状态判断细菌的呼吸类型和鞭毛有无，能否运动。呼吸类型与培养特征第82页，共123页，2023年，2月20日，星期一4.液体培养基中的培养特征细菌在液体培养基中的培养特征是分类依据之一。因细胞特征、比重、运动能力和对氧气等关系的不同，而形成不同的群体形态，多数表现混浊，部分表现沉淀，好氧细菌则在液面大量生长，形成菌膜或环状等第83页，共123页，2023年，2月20日，星期一1.细菌表面电荷和等电点定义：等电点：氨基酸所带的正电荷和负电荷相等时的pH值，称为该氨基酸的等电点。3.1.4细菌的物理化学性质第84页，共123页，2023年，2月20日，星期一细菌的等电点在pH为2～5；革兰氏阳性菌的等电点在pH为2～3；革兰氏阴性菌的等电点在pH为4～5：pH为3～4之间的为革兰氏染色不稳定性菌；一般培养中，细菌所处的pH值都高于细菌的等电点，表面带负电荷。1.细菌表面电荷和等电点第85页，共123页，2023年，2月20日，星期一2.细菌的染色原理及染色方法细菌细胞微小透明，染色后易于观察。细菌在通常培养情况下总是带负电荷，故用带正电的碱性染料染色第86页，共123页，2023年，2月20日，星期一A简单染色：常用来观察细菌的形态、大小和排列方式。用一种染液染色菌体。一般菌体被染上染料的颜色。B复合染色法：两种染料染色，以区别细菌的革兰氏染色反应或抗酸性反应，或将菌体和某一结构染成不同颜色。常用的染色法有：第87页，共123页，2023年，2月20日，星期一复合染色之革兰氏染色1884年丹麦细菌学家创造了革兰氏染色法。将一大类细菌染上色，而另一类染不上色，以便将两大类细菌分开，作为分类鉴定的重要依据。也称为鉴别染色法。第88页，共123页，2023年，2月20日，星期一1234第89页，共123页，2023年，2月20日，星期一阳性菌阴性菌第90页，共123页，2023年，2月20日，星期一革兰氏染色机制：（1）与等电点有关：革兰氏阳性菌pH2～3，阴性菌pH4～5，加I-－KI媒染，等电点降低，阳性菌降低的更低，与结晶紫结合得更牢固；阴性菌结合力弱，易被乙醇脱色。第91页，共123页，2023年，2月20日，星期一（2）与细胞壁有关：

革兰氏阴性菌细胞壁薄、脂类物质高，易被乙醇溶解增加细胞通透性；革兰氏阳性菌细胞壁厚、肽聚糖含量高、脂类物质含量低，肽聚糖被乙醇脱水使降低细胞通透性；因此复染后表现不同的染色效果。第92页，共123页，2023年，2月20日，星期一3.细菌悬液的稳定性两种状态：稳定S型，不稳定R型。S型菌均匀分布于培养基中，不发生凝聚，只在电解质浓度高时才发生凝聚；R型很容易发生凝聚而沉淀在瓶底。第93页，共123页，2023年，2月20日，星期一菌悬液稳定性与水处理污水、废水生物处理中的二沉池，沉淀效果与细菌悬液的稳定性密切相关；可采取投加强电解质等方式改善活性污泥的沉淀效果第94页，共123页，2023年，2月20日，星期一3.2古生菌第95页，共123页，2023年，2月20日，星期一

古生菌是最古老的生命体，如果将地球约４６亿年的年龄比作一年，那么古菌早在３月２０日就出现了，而人类诞生不过是１２月３１日的事。它们多生长于极端环境，如热泉、高压的海底火山口、盐湖等。第96页，共123页，2023年，2月20日，星期一古生菌在进化谱系上与真细菌及真核生物相互并列，且与后者关系更近，而其细胞构造却与真细菌较为接近，同属于原核生物。第97页，共123页，2023年，2月20日，星期一3.2.1古菌的特点1.形态：薄，扁平；2.细胞结构：多含脂蛋白，不含二氨基庚二酸和胞壁酸；3.代谢：多样性，代谢中有特殊的辅酶；4.呼吸类型：多数厌氧5.繁殖：繁殖速度慢，进化速度慢6.生活习性：极端环境生活。第98页，共123页，2023年，2月20日，星期一3.2.2古菌的分类按生活习性和生理特征分类三类：产甲烷菌，嗜热嗜酸菌，极端嗜盐菌

《伯杰氏系统细菌学手册》（第三卷），将古菌分为五大群。第99页，共123页，2023年，2月20日，星期一（一）产甲烷菌细胞结构包括：细胞封套（细胞壁、表面层、鞘和荚膜）、细胞膜、细胞质和核质第100页，共123页，2023年，2月20日，星期一（一）产甲烷菌2.培养方法专性厌氧，需要在特殊环境下操作；目前最好的是厌氧手套箱厌氧培养箱可进行分装厌氧培养基，倒制平板，离心厌氧微生物收集菌体，对氧敏感的酶的分离纯化等第101页，共123页，2023年，2月20日，星期一（二）嗜热嗜酸菌包括：古生硫酸还原菌和极端嗜热古菌特点：专性嗜热，好氧、兼性厌氧、严格厌氧，革兰氏阳性，杆状、丝状或球状。最适生长温度在70～105℃嗜酸性和嗜中性，自养或异养生长。多数是硫代谢菌第102页，共123页，2023年，2月20日，星期一（三）极端嗜盐古菌生活环境高盐环境，如：晒盐场，天然盐湖，高盐腌渍食物等；通常需盐下限为1.5mol/L的NaCl，多数需要NaCl为2～4mol/L第103页，共123页，2023年，2月20日，星期一（三）极端嗜盐古菌特点：细胞呈链状、杆状或球状；靠钠、氯和镁离子维持细胞结构和硬度；革兰氏阴性或阳性，好氧或兼性厌氧，化能有机营养型；生长温度可高达55℃。第104页，共123页，2023年，2月20日，星期一3.3放线菌第105页，共123页，2023年，2月20日，星期一在固体培养基上呈辐射状生长；多数为腐生菌，少数为寄生菌；在自然界物质循环中起积极作用。放线菌与人类的关系极为密切，至今从微生物中发现了几千种抗生素，其中2/3是由放线菌产生的。有些放线菌还用于生产维生素和酶制剂、处理污水等。

第106页，共123页，2023年，2月20日，星期一1、形态：呈菌丝状，是由单细胞延生分枝而成。2、结构：根据菌丝作用分为：营养菌丝→气生菌丝→孢子菌丝。链霉菌属是放线菌中种类最多、分布最广、形态特征最典型的类群。（一）形态结构第107页，共123页，2023年，2月20日，星期一（1）营养菌丝（基内菌丝）：生长在营养基内，直径在0.2-0.8µm；有的产生色素（菌落背面呈现不同颜色），主要的生理功能是吸收养分。（2）气生菌丝：比营养菌丝粗，直径约1-1.4µm，有的产生色素。（3）孢子菌丝：孢子丝产生孢子，可随风传播，萌发成基内菌丝；其形状有螺旋形、枝形。第108页，共123页，2023年，2月20日，星期一放线菌的形态模式图第109页，共123页，2023年，2月20日，星期一孢子丝着生方式可作为鉴别的依据放线菌孢子丝的类型第110页，共123页，2023年，2月20日，星期一

1、多为需O2型（抗生素生长需要氧）

2、生长温度分：中温型（23-37℃）、高温型（50-65℃）

3、主要通过形成无性孢子的方式进行繁殖，也可利用菌丝片断进行繁殖。

（二）一般特性：第111页，共123页，2023年，2月20日，星期一（三）菌落形态固体培养基中，放线菌菌丝相互交错缠绕形成质地致密的小菌落，干燥、不透明、难以挑取；当大量孢子覆盖于菌落表面时，就形成表面为粉末状或颗粒状的典型放线菌菌落；由于基内菌丝和孢子常有颜色，使得菌落的正反面呈现出不同的色泽。第112页，共123页，2023年，2月20日，星期一放线菌的菌落形态第113页，共123页，2023年，2月20日，星期一3.