第一章光合细菌培养.ppt

第一章 光合细菌培养 第一节光合细菌生物学特征 第二节光合细菌的分离、培养与保存 第三节光合细菌的应用 概念 光合细菌：又称光养细菌，是能进行光合作用的一群原核生物。广义的光合细菌包括产氧光养细菌和不产氧光养细菌。产氧光养细菌，又叫蓝细菌，也称蓝藻；不产氧光养细菌，即狭义的光合细菌。包括厌氧光合细菌和最近发现好氧不产氧光合细菌。 第一节光合细菌生物学特征 一、光合细菌分类 二、光合细菌的形态结构 三、光合细菌的生理生化特征 四、光合细菌的生态分布 五、光合细菌在自然界中的作用 六、光合细菌的营养 一、光合细菌分类 (一)绿色非硫细菌（又称多细胞丝状绿细菌）：属于绿曲挠菌门，能利用各种有机物作碳源和光合作用的供氢体。 （二）绿色硫细菌：属绿菌门。特征是细胞单个存在，能以硫化氢或元素硫作为惟一电子供体。单细胞和培养物呈绿色或棕色。 （三）螺旋杆菌科：属厚壁菌门，培养物颜色为绿色。可利用碳源少，丙酮酸是最好的碳源。 （四）紫色细菌：属于变形菌门，1、着色菌科；2、外硫红螺菌科。 （五）好氧不产氧光合细菌 （六）紫色非硫细菌 常见属简介（1）红假单胞菌属：水产上应用最广。（2）红螺菌属：水质处理较常用。（3）红细菌属：处理废水常用。 二、光合细菌的形态结构 光合细菌的菌体形态极其多样，有球形、卵形、弧形、螺旋形、环形、半环形、丝形。有些种类可进一步形成链形、格子形、网篮形。 细胞的大小因种类不同而变化很大。 光合细菌的细胞内存在着色体或绿菌囊泡，光合细菌色素是它们的基本组成成分。 三、光合细菌的生理生化特征 （一）色素组成：1、细菌叶绿素：简称菌绿素。有6种，菌绿素a，菌绿素b，菌绿素c，菌绿素d，菌绿素e，菌绿素g. 2、类胡萝卜素：是光合生物的辅助色素，一方面具有光合作用活性，另一方面防止菌绿素遭光氧化损伤，即起光氧化的保护剂作用。 （二）营养代谢 1、碳源：着色菌科和绿杆菌科的细菌，以硫化氢作为光合反应的供氢体，以二氧化碳作为主要碳源；紫色非硫细菌以各种有机物作为供氢体，同时以这些有机物作用碳源利用。2、氮源：因固氮酶存在而具有固氮能力，是光合细菌这一类群的重要特征之一。一般可利用铵盐、氨基氮甚至氮气，少数种类还利用硝酸盐和尿素。3、生长因子：紫色非硫细菌的细菌常需要某种B族维生素作为生长因子。在光合细菌培养过程，通常加入0.2％的酵母膏。 （三）分裂方式：绝大多数为二分裂方式进行繁殖，仅少数例外。一种例外是出芽分裂方式，另一种是极性伸长分裂。 四、光合细菌的生态分布 （一）湖泊 （二）氧化池 （三）活性污泥槽 （四）污水沟 （五）海水 （六）其他 五、光合细菌在自然界中作用 （一）光合细菌在自然界物质循环中的作用 光合细菌能利用太阳能同化二氧化碳，固定分子氮，在自然界的碳、氮循环中起着重要的作用。同时，它们还能把下层水中残留的有机物经异养分解后产生有机酸、硫化氢和氨等作为合成菌体的基础物质，起着了净化水质的作用，有利于地球的水循环和水生生物的生长繁殖。 （二）光合细菌与其他生物的关系 光合细菌富含多种氨基酸和维生素，可用作为各种水生动物的饵料和饲料添加剂，构成了生物界食物链的重要环节。而光合细菌和其他细菌、浮游生物的共生关系，使生物界更加和谐。 六、光合细菌的营养 光合细菌的菌体无毒，营养丰富，蛋白质含量达64.15-66.0％，而且氨基酸组成齐全，含有机体必要的16种氨基酸，各种氨基酸的比例较合理。还含有丰富的B族维生素，尤其是维生素B12、叶酸、生物素等含量高，光合细菌中的生物素为d-异构体，是具有活泼生理作用的活性维生素。作为生物体内具有重要生理活性物质的辅酶Q，在光合细菌中含量远远超过其他生物。另外，光合细菌富含有大量的细菌叶绿素和类胡萝卜素，目前，已从菌体中提取30种类胡萝卜素，可作为天然色素的良好来源。 。 第二节光合细菌的分离、培养和保藏 一、光合细菌的富集分离 二、培养基 三、光合细菌的大量培养 四、光合细菌的保藏 一、光合细菌的富集分离 （一）采样 自然界中被有机物污染的地方，都有光合细菌的存在。可以从河底、湖底、养殖池泥土以及水田、沟渠、污水塘等地方泥土和豆制厂、淀粉厂、食品工业等废水排水沟处澄黄色、粉红色的块状沉积物的泥土中采集样品，分离光合细菌。 （二）富集培养 1、液体培养基；2、适宜的温度与光照条件；3、提供厌气环境；4、培养时间1-3周。 （三）分离方法 1、富集菌液划平板；2、厌气培养缸，温度25-35℃，光照40-60μE/（m2.s）;3、培养时间2-7天。 二、培养基 1、紫硫细菌的富集培养基及制备 2、绿杆菌科富集用基础培养基 3、紫色非硫细菌的富集与分离培养基 二、培养基 培养基的组成因光合细菌的种类而异，但主要包括水分、氮源（无机氮和有机氮）、碳源（有机化合物