几种古细菌的介绍.ppt

几种古细菌的介绍及应用 一 、 古细菌的概念 古细菌（又可叫做古生菌、古菌、古核细胞或原细菌） 是一类很特殊的细菌，多生活在极端的生态环境中。具有原核生物的某些特征，如无核膜及内膜系统；也有真核生物的某些特征，如以甲硫氨酸起始蛋白质的合成、核糖体对氯霉素不敏感、RNA聚合酶和真核细胞的相似、DNA具有内含子并结合组蛋白；此外还具有一些既不同于原核细胞也不同于真核细胞的特征，如胞膜中的脂类是不可皂化的；细胞壁不含肽聚糖，有的以蛋白质为主，有的含杂多糖，有的类似于肽聚糖，但都不含胞壁酸、D型氨基酸和二氨基庚二酸。 沙东（E. Chatton）于1937年提出了生物界新的二分法则，即生物分为含细胞核的真核生物和不含细胞核的原核生物。 伍斯于1977年提出，生物可分为三大类群，即真核生物、原核生物和古细菌。但反对者坚持认为：原核与真核的区分是生物界最根本的、具有进化意义的分类法则；与具有丰富多样性表型的真核生物相比，古细菌与细菌的差异远没有大到需要改变二分法则的程度。 二 、古细菌的形态及其生存环境 　1、形态 单个古菌细胞直径在0.1到15微米之间，有一些种类形成细胞团簇或者纤维，长度可达200微米。它们可有各种形状，如球形、杆形、螺旋形、叶状或方形。 2、生存环境 很多古菌是生存在极端环境中的。一些生存在极高的温度（经常100℃以上）下，比如生活在间歇泉或者海底黑烟囱中。还有的生存在很冷的环境或者高盐、强酸或强碱性的水中。然而也有些古菌是嗜中性的，能够在沼泽、废水和土壤中被发现。很多产甲烷的古菌生存在动物的消化道中，如反刍动物、白蚁或者人类。古菌通常对其它生物无害，且未知有致病古菌。 三、代表性古细菌 1 极端嗜热菌：只有在高温下才能良好地生长。迄今为止已分离出50多种嗜热细菌。在这些细菌中有一种最抗热的菌株，在105℃繁殖率最高，甚至在高达113℃也能增殖。美国的J. A. Baross发现一些从火山口中分离出的细菌可以生活在250℃的环境中。 2 极端嗜盐菌：能在极端地盐环境下生长和繁殖，特别是在天然地盐湖和盐池中生存。由渗透势原理可知高盐溶液中的细胞将失去更多的水分，成为脱水细胞。而嗜盐细菌可产生大量的内溶质或保留从外部取得溶质的方式来维持自身的生存。 3 极端嗜酸菌：能生活在pH值1以下的环境中，往往也是嗜高温菌，生活在火山地区的酸性热水中，能氧化硫，硫酸作为代谢产物排出体外。 4 极端嗜碱菌：多数生活在盐碱湖或碱湖、碱池中，生活环境pH值可达11.5以上，最适pH值8～10。 5 产甲烷菌是严格厌氧的生物，能利用CO2使H2氧化，生成甲烷，同时释放能量。 　　CO2＋4H2→CH4＋2H2O＋能量 　 四 、 古细菌的用途 1、钠线嗜盐古菌 钠线嗜盐菌属于革兰氏阴性菌，好氧生长，最适生长Nacl浓度为20%，最适生长ｐＨ值为7.5，能利用酵母膏、葡萄糖、果糖、乳糖等多种糖类作为能源与碳源生长。经鉴定该菌属于Natrinema pallidum。Ｎatrinema pallidum sp.CGMCC No.1873　分泌的一种蛋白类抗生素－嗜盐菌素，嗜盐菌素成熟蛋白在抑制或杀灭极端嗜盐古菌中具有重要的应用价值。 2、产甲烷古菌 可将无机或有机化合物厌氧转化成甲烷和二氧化碳,在沼气发酵、有机废弃物处理和全球大气中的甲烷释放等过程中起着重要作用,其中的甲烷是一种重要的可再生能源 3、嗜热菌 在以嗜热菌作为催化剂和无机磷酸盐为源料的条件下能使三唑与核糖供给体反应生产具有与三唑相连的核糖基的药用活性化合物。这是一种抗菌药,对深部真菌与浅表真菌感染都有治疗作用，临床主用于深部真菌所引起的系统感染。 4、利用来自海底烟囱的一株超嗜热古菌的“极端耐热性”，提取的超级“生物酶”——α-淀粉酶，用作工业催化剂。它可以广泛地应用在食品、发酵、纺织、造纸和制药等诸多行业。工业发酵生产中，由于普通的微生物生产的菌株不耐高温，所以需用冷却过程来降低发酵过程中产生的热量。而利用超嗜热古菌来提取的淀粉酶来发酵，则可以避免不必要的资源和效率浪费。 又如从耐热嗜酸古细菌中分离出的谷氨酰胺合成酶可以在PH值很低温度较高的环境下表现出较高的催化效率。  5 、利用嗜碱古菌生产的洗衣粉用酶的经济效益也非常不错，每年市场营业额可高达6亿美元。 6 、极端嗜盐古菌蕴藏着丰富的极端嗜盐酶类、生物表面活性物质、重要的生物纳米材料“紫膜”和生物可降解塑料的前体物PHA。 * * 一、古细菌的概念 二、古细菌的形态及其生存环境 三、代表性古细菌 四、古细菌的用途