第二讲 原核微生物(二,其它)

放

线

菌

第二节放线菌1.放线菌与人类2.形态结构3.繁殖4.菌落特征放线菌与人类生活及生产的关系细菌的一个大类群，为革兰氏阳性,广泛分布在含水量较低、有机物含量高、呈微碱性的土壤中。多为腐生，少数为寄生。寄生型放线菌会引起放线菌病和诺卡氏病。能产生大量的、种类繁多的抗生素。世界上绝大多数（70%）的抗生素由放线菌产生。许多放线菌具有极强的分解纤维素、石蜡、角蛋白的作用；一些放线菌在甾体转化、石油脱蜡和污水处理中也有应用。1.放线菌与人类放线菌菌体为单细胞，大多数由分枝发达的菌丝组成。根据放线菌菌丝的形态和功能分为营养菌丝、气生菌丝和孢子丝三种(见图)。

2.形态结构（p42-43）又称为初级菌丝体、一级菌丝体或基内菌丝，匍匐生长于培养基内，主要生理功能是吸收营养物和排泄代谢物。营养菌丝一般无隔膜；直径0.2-0.8m；长度差别很大；短的小于100m，长的可达600m；有的产生黄、橙、红、紫、蓝、绿、灰、褐、黑等脂溶性或水溶性色素.脂溶性色素局限于菌丝，水溶性色素可在培养基中扩散。

2.1营养菌丝又称为二级菌丝体。营养菌丝体发育到一定时期，长出培养基外并伸向空间的菌丝为气生菌丝。比营养菌丝粗，直径为１-１.４um,弯曲、直线或螺旋状，有的产生色素．

2.2气生菌丝当气生菌丝发育到一定程度，其上分化出可形成孢子的菌丝即为孢子丝，又名产孢丝或繁殖菌丝。孢子丝成熟便分化形成许多孢子，称为分生孢子。孢子呈白、黄、绿、淡紫、粉红、蓝、褐、灰等颜色.因菌种不同,孢子丝还可分为多种类型.

2.3孢子丝光学显微镜下观察到的放线菌3.繁殖在自然条件下，多数放线菌通常是借形成的各种孢子（分生孢子和孢囊孢子）而进行繁殖，仅少数种类是以基内菌丝分裂形成孢子状细胞进行繁殖。

在液体培养条件下，放线菌很少形成孢子，但其各种菌丝片段都有繁殖功能。4.菌落特征放线菌的菌落由菌丝体组成，一般圆形、初期光平，后期产生皱褶。在光学显微镜下观察，菌落周围具有辐射状菌丝。据菌种的不同分为以下两类。菌落形态14.1由产生大量分枝和气生菌丝的菌种所形成的菌落，如链霉菌。

特点：

菌落小而不蔓延，质地致密，表面呈紧密的绒状，坚实，干燥，多皱，与培养基结合紧密，不易挑取，或挑起后不易破碎。有时气生菌丝体呈同心圆环状，大量孢子布满整个菌落表面后，形成絮状，粉状或颗粒状的典型放线菌菌落。有的产生色素。菌落正反面颜色常不一致。菌落形态24.2由不产生大量菌丝的种类形成如诺卡氏菌。

特点：外形与细菌菌落相似，菌落粘着力差，结构呈粉质状，用针挑取则粉碎。三、放线菌的菌落放线菌在固体培养基上形成与细菌不同的菌落特征，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。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

培养基不混浊膜状附壁，或沉降于底部。震荡（或摇床）培养：会如何?鉴定特征及生理特性①菌落特征

（与细菌特征正好相反）表面常呈粉末状或皱褶状(？)，有的则呈紧密干硬的圆形，有些为糊状。颜色各异，正反不同(？)，质地紧密，菌落不易用接种环挑起(？)，较小。③生理特性大多数好氧，最适宜的pH值7～8，嗜中温。②液体培养特征静置培养：短的菌丝体构成球状颗粒。蓝

细

菌

第三节蓝细菌3.1形态3.2生理特性3.3常见类群

3.1形态蓝细菌形态差异极大，有单细胞和丝状体两种形态。细胞直径从0.5~1

m到60

m，一般约10um，大的可达70μm（颤藻）。丝状体的长度差异很大。

细胞壁可以分泌许多胶粘物质,使一群群的细胞或丝状结合在一起形成胶团或胶鞘，使多个个体聚集在一起，可形成肉眼可见的很大的群体，如：属蓝藻门念珠藻类的发菜就是蓝藻的丝状体；做绿肥的红萍实际上是一种固氮蓝藻与水生蕨类满江红的共生体。

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©2007Baidu蓝细菌（cyanobacteria)形态项圈藻属林氏藻平裂藻色球蓝细菌螺旋蓝细菌微囊藻腔球藻3.2生理特性3.2.1原核，G-，细胞壁与G-细菌相似，由肽聚糖等多粘复合物组成，并含有二氨基庚二酸，细胞壁可以分泌许多胶粘物质,使一群群的细胞或丝状结合在一起形成胶团或胶鞘；细胞核无核膜；细胞质中有汽泡，可使细胞漂浮。3.2.2蓝细菌具有特殊结构—光合器（类囊体）。光合器中含有光合作用色素有叶绿素a、藻胆素和类胡萝卜素,可进行光合作用。生理特性1/2

3.2.3有的蓝细菌有异形胞(heterocyst)，是蓝细菌进行固氮作用的场所。异形胞内有固氮酶系统，它可利用ATP和还原性物质来还原自由态的氮成为氨。如：项圈藻属（鱼腥藻属,Aabaena）;在水体受N、P等元素污染后，蓝细菌大量繁殖可能导致水体富营养化。左：念珠藻属（Nostoc）,

右，鱼腥藻属（Anabaena）,能固氮。表面部透明的小细胞（右数第三个）是异型细胞。这个异型细胞能固氮。左边又大又亮的细胞叫厚壁孢子或静息孢子。3.3常见的蓝细菌类群类群形态代表种类（p４６,56-57图）繁殖(p57)色球蓝细菌单细胞，球、杆状色球藻属二分分裂或芽殖宽球菌细菌群单细胞，杆状细胞在鞘套内管孢藻属多重分裂，产生小繁殖细胞颤蓝细菌群丝状，单个细胞在藻丝内颤藻属藻丝断裂不分枝、异形胞群丝状，不分枝藻丝鱼腥藻属藻丝断裂和静息孢子萌发分枝异形胞群丝状，分枝藻丝单歧藻属藻丝断裂生成连锁和静息孢子萌发古菌

第四节古菌(Archaea)4.1古菌的生长环境4.2古菌的特点4.3细菌和古菌的差异4.4古菌的类群古

菌

古菌是根据16SrRNA寡核苷酸序列分析，显示出三个主要的生物域（细菌、古菌和真核生物）之一,主要包括能够在极端环境（高温低温、高盐高碱、干旱等）中生存的细菌，如：4.1古菌的生长环境热泉，(例如硫化叶菌属Sulfolobus，75-85°C和火球菌属Pyrococcus100°C)高盐，(盐杆菌属Halobacterium,32%)4.2古菌的特点（第30-32页）与细菌的主要区别在于以下几方面：4.2.1古菌的细胞壁和表面

(补充)古菌细胞壁物质极为多样,有类似肽聚糖的物质、假肽聚糖(假胞壁质)，多糖、蛋白质和糖蛋白等。有的古菌细胞壁含假肽聚糖(假胞壁质)；有的古菌则是由两个双向的、不完全结晶的蛋白质或糖蛋白在细胞表面排列而成的表层；有的古菌在原生质膜外有厚的多糖的细胞壁。

古菌的鉴别性的特征之一是在原生质膜中脂类的性质不像细菌的脂类由酯键连接甘油，而和真核生物一样由醚键连接甘油，它们的脂类也是长链和分支的脂肪酸。同时，古菌的细胞膜有两种：双层膜和单层膜。4.2.2细胞膜（p31图2-2）与细菌的染色体相似，由不含核膜的单个环状DNA分子构成，但大小通常小于大肠杆菌的DNA。4.2.2古菌的DNA4.2.3古菌的核糖体同细菌的核糖体同样大小，但在某些特性上，它们与真核生物的核糖体相似。如对抗生素链霉素和氯霉素的抗性及对白喉毒素的敏感性。4.3细菌和古菌的差异特征细菌古菌细胞壁有胞壁酸无胞壁酸脂类酯键连接醚键连接甲烷生成过程没有可能有RNA多聚酶一个几个起始tRNA甲酰甲硫氨酸甲硫氨酸核糖体链霉素和氯霉素敏感白喉毒素抗性链霉素和氯霉素抗性白喉毒素敏感产甲烷菌极端嗜盐菌极端嗜热菌无细胞壁的古菌4.4古菌的类群（p32-38）补充：污水处理中重要的原核微生物铁细菌发硫菌球衣菌环保应用举例

一、铁细菌(ironbacteria

，TGB)

自来水管会流出—黑水、红水？黑水—FeS↓,硫酸盐还原菌SRB

红水—Fe(OH)3↓,铁细菌TGB（一）种类和形态铁细菌也是丝状的原核生物，但不分枝。常见的铁细菌有多孢泉发菌赭色纤发菌含铁嘉利翁氏菌1．多孢泉发菌特征：多细胞共生、有鞘，附着在坚固的基质上鞘——硬化的荚膜

2．赭色纤发菌特征：有鞘，呈黄色或褐色，被氢氧化铁所包围。3．含铁嘉利翁氏菌特征：绞绳状，无鞘。当卷曲的环被附着的铁所包围时，其丝状体就好象一串念珠。多孢泉发菌赭色纤发菌含铁嘉利翁氏菌胞内4FeCO3+O2+6H2O→

4Fe(OH)3↓+4CO2+167.5J

Fe(OH)3失水变成Fe2O3，大量堆积－→铁矿（二）生理提问：营养与呼吸类型是什么？无机自养、好氧无机盐呼吸反应产生的能量很小。它们为满足对能量的需要，必须要有大量Fe2+被O2氧化高铁，形成Fe(OH)3。这种不溶性的铁化合物排出菌体后就沉淀下来。影响因子：最适生长温度为21~22℃