第三章_古菌方案.ppt

古 菌 过去，由于研究手段技术原因，对古菌的了解很少，一直将它列入细菌范畴内。从1977年起，人们改进了研究方法， Carl Woese和George Fox发现这类菌在细胞结构、化学组成及生存环境条件等方面的特殊性，所以将它从细菌中划分出来，称为古细菌（而细菌则称为真细菌），或称古菌。现在已将它与细菌、真核生物并列。 古菌的分类 按照古菌的生活习性和生理特点，古菌主要有五大类型：产甲烷菌、极端嗜热菌、极端嗜酸菌、极端嗜盐菌、极端嗜碱菌。 ①产甲烷菌 产甲烷菌与其他微生物（水解菌、产酸菌）协同作用，能使有机物甲烷化，产生具有经济价值的生物能物质—甲烷。 特征： 1、产甲烷菌是严格厌氧菌，细胞内不含过氧化氢酶及过氧化物酶，氧对它们有毒害作用。 2、甲烷菌通过甲烷发酵或乙酸盐呼吸来获取生命活动所需的能量，乙酸能够刺激其生长。 3、某些氨基酸、酵母膏和酪素水解物等可作为生长因子。 4、所有产甲烷菌都能利用NH4 作为氮源，少数产甲烷菌可以固定分子态氮。 5、所有产甲烷菌都需要金属镍作为产甲烷辅酶F430成分（镍四吡咯）。除镍以外，铁和钴也是产甲烷菌所需要的重要微量元素。 ＋ 产甲烷菌形态多样 * ②极端嗜热菌 极端嗜热菌能生长在90℃以上的高温环境。大多数是硫代谢菌。 特征： 1. 极端嗜热 80℃以上（100 ℃以上） 2. 代谢元素硫 H2S 、S0 → H2SO4 3. 营养类型多样：化能有机营养、化能无机营养 4. 菌体形态多样：杆状、球状、裂片球状、圆盘状、圆盘带有附属丝、不规则状等 * 嗜酸热硫化叶菌 Salfolobus acidocaldarium） 生活环境： 火山口、海底喷口地区（富含硫磺） ③极端嗜酸菌  嗜酸菌分布在酸性矿水、酸性热泉等地区，如氧化硫硫杆菌在pH值低于0.5的环境中仍能存活，专性自养嗜酸的氧化亚铁硫杆菌（Thiobacillus ferrooxidans）能氧化硫和铁，并产生硫酸，这两种细菌都是极端嗜酸菌。极端嗜酸菌往往也是嗜高温菌。 ④极端嗜盐菌 特征： 1. 大多专性好氧 2. 化能有机营养 3. 生长需要高浓度的盐（甚至接近饱和） 4. 菌体形态多样，菌落橙红色（类胡萝卜素） 5. 细胞膜上存在菌紫膜质，光合磷酸化作用 耐盐的机制： 1）能从体外向细胞质泵入大量的K+，以至细胞内的K+浓度显著高于胞外的Na+浓度。利用无机离子作为亲和性溶质，使细胞保持稳定的水平衡。 盐沼盐杆菌 Halobacterium salinarium 2）Na+结合在细胞壁（糖蛋白）外，保持细胞壁的稳定性和完整性 这种细菌是英国微生物学家安东尼·瓦尔斯比于１９８０年发现的，地点在红海附近一个盐分含量很高的水池里。它身长约0.15微米，呈方形，样子有点像邮票，这在细菌中极为罕见。 在这种喜欢盐分的方形细菌被发现２０多年后，科学家最近终于在实验室中成功培养了它，方形细菌还对氯化镁有极强耐受力。太阳系的一些天体如木星的卫星木卫二和木卫三上，有着氯化镁含量很高的盐水。研究方形细菌有可能为在这些天体上寻找生命提供线索。 ⑤极端嗜碱菌 极端嗜碱菌多数生活在盐碱湖、碱池中，生活环境pH值可达11.5以上，最适pH 8～10。