原核微生物之藍細菌和古菌

第一篇第二章原核微生物之藍細菌和古菌原核微生物之藍細菌和古菌藍細菌（Cyanobacteria)1、概念

也稱藍藻或藍綠藻（blue-greenalgae)，是一類含有葉綠素a、能以水作為供氫體和電子受體、通過光合作用將光能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能、同化CO2為有機物質(zhì)的光合細菌。古老的生物，使46億年前的地球由無氧環(huán)境轉(zhuǎn)為有氧環(huán)境。固氮作用能有效利用氮氣在污水處理、水體自凈中起著積極作用?？勺鳛樗w富營養(yǎng)化的指示生物。Cncnc-micro原核微生物之藍細菌和古菌2、特性Cncnc-micro1）分布極廣從熱帶到兩極，從海洋到高山，到處是它們的蹤跡，土壤、巖石，甚至樹皮上都能成片生長原核微生物之藍細菌和古菌2)形態(tài)差異極大，有球狀、桿狀和絲狀等形態(tài)2、特性Cncnc-micro顫藍細菌屬單岐藍細菌屬念珠藍細菌屬微囊藍細菌屬原核微生物之藍細菌和古菌鏈桿狀絲狀聚合體球狀（正在分裂）藍細菌的形態(tài)原核微生物之藍細菌和古菌不同形態(tài)的藍細菌原核微生物之藍細菌和古菌3）細胞中含葉綠素a,進行產(chǎn)氧型光合作用；4）具有原核生物的典型的細胞結(jié)構(gòu)：細胞核無核膜，不進行有絲分裂，細胞壁含胞壁酸和二氨基庚二酸，革蘭氏染色陰性；5）光能自養(yǎng)型生物，營養(yǎng)極為簡單，不需要維生素，以硝酸鹽或氨作為氮源，多數(shù)能固氮，其異型細胞是進行固氮的場所；6）分泌粘液層、莢膜或形成鞘衣，因此具有強的抗干旱能力；7）無鞭毛，但能在固體表面滑行，進行光趨避運動；8）許多種類細胞質(zhì)中有氣泡，使菌體飄浮，保持在光線最充足的地方以利于光合作用。2、特性Cncnc-micro原核微生物之藍細菌和古菌危害：容易引起水花的藍細菌包括微囊藻和腔球藻、魚腥藻、水華束絲藍細菌原核微生物之藍細菌和古菌危害：藍細菌造成無錫太湖區(qū)水華原核微生物之藍細菌和古菌爆發(fā)原因藍藻爆發(fā)成因為富營養(yǎng)化。過量的養(yǎng)分主要來自于以下這些源頭：

1.化肥流失，化肥是很多富營養(yǎng)化區(qū)域的主要養(yǎng)分來源，例如在密西西比河流域，67％的氮流入水體，隨之流入墨西哥灣，波羅的海和太湖中超過50%的氮也來自化肥的流失。

2.生活污水，包括人類的生活廢水和含磷清潔劑。

3.畜禽養(yǎng)殖，畜禽的糞便含有大量營養(yǎng)廢物如氮和磷，這些元素都能導(dǎo)致富營養(yǎng)化。

4.工業(yè)污染，包括化肥廠和廢水排放。

5.燃燒礦物燃料，在波羅的海中約30%的氮，在密西西比河中約13%的氮來源于此

原核微生物之藍細菌和古菌藍細菌代表菌——螺旋藻原核微生物之藍細菌和古菌原核微生物之藍細菌和古菌螺旋藻螺旋藻作為地球上最古老的植物，是目前所知營養(yǎng)成分最全面、最均衡的食品之一，被聯(lián)合國糧食組織譽為“二十一世紀理想的食品”。它含有豐富的蛋白質(zhì)、氨基酸、多糖、不飽和脂肪酸、胡羅卜素、藻籃等多種維生素、礦物質(zhì)和微量元素。1克螺旋藻的營養(yǎng)成分相當于1000克各類蔬菜總和，其蛋白質(zhì)的含量是大豆、雞蛋的五倍，是大米的十倍、魚肉的三倍。目前國內(nèi)外生產(chǎn)營養(yǎng)品用的品種有：鈍頂螺旋藻和極大螺旋藻。原核微生物之藍細菌和古菌原核微生物之藍細菌和古菌原核微生物之藍細菌和古菌原核微生物之藍細菌和古菌古生菌（Archaea)Cncnc-micro原核微生物之藍細菌和古菌古菌或古生菌真核生物原核微生物之藍細菌和古菌古生菌二、細胞形態(tài)古菌的細胞形態(tài)有球形、桿狀、螺旋形、耳垂形、不規(guī)則形、多形態(tài)，有的很薄，扁平，有些具有精確的方角和垂直的邊構(gòu)成直角幾何形態(tài)的細胞，有的以單個細胞存在，有的呈絲狀體或團聚體。其直徑大小一般在0.1~15um，絲狀體長度有200um.Cncnc-micro原核微生物之藍細菌和古菌古生菌的細胞形態(tài)原核微生物之藍細菌和古菌原核微生物之藍細菌和古菌從熱泉中分離的火山熱原體（Thermoplasmavolcanium)(投影技術(shù)）隱蔽熱網(wǎng)菌（掃描電鏡下的形態(tài)）原核微生物之藍細菌和古菌古菌的細胞形態(tài)原核微生物之藍細菌和古菌三、細胞結(jié)構(gòu)一）細胞壁Cncnc-micro原核微生物之藍細菌和古菌原核微生物之藍細菌和古菌原核微生物之藍細菌和古菌原核微生物之藍細菌和古菌原核微生物之藍細菌和古菌四、其他特點代謝古菌在代謝過程中有許多特殊的輔酶，如絕對厭氧的產(chǎn)甲烷菌有輔酶M、P420、P430等。古菌因有五個類群，所以，他們的代謝呈多樣性；Cncnc-micro呼吸類型它們多數(shù)為嚴格厭氧、兼性厭氧，還有專性好氧。Woese認為古菌沒有嚴格的好氧型，沒有完全的光合型；繁殖速度古菌的繁殖速度較慢，進化速度也比細菌慢；生活習(xí)性大多數(shù)古菌生活在極端環(huán)境，如鹽分高的湖泊水中，極熱、極酸和絕對厭氧的環(huán)境。它有特殊的代謝途徑，有的古菌還有熱穩(wěn)定性酶和其他特殊酶。原核微生物之藍細菌和古菌

五、古菌的分類三類:按照古菌的生活習(xí)性和生理特性，古菌可分有三大類型：產(chǎn)甲烷菌，嗜熱嗜酸菌，極端嗜鹽菌(Halophiles).五群:在《伯杰氏系統(tǒng)細菌學(xué)手冊》(第三卷)中，將古菌分為五大群：群1、產(chǎn)甲烷古菌；群2、古生硫酸鹽還原菌；群3、極端嗜鹽菌；群4、無細胞壁古生菌；群5、極端嗜熱硫代謝菌。原核微生物之藍細菌和古菌嗜鹽古生菌的棲息地

原核微生物之藍細菌和古菌菌紫質(zhì)作為光感受器，利用光合成ATP，可成為生物芯片，用于制作生物計算機的光開關(guān)、儲存器等原核微生物之藍細菌和古菌紫膜光合磷酸化（photophosphorylationbypurplemembrance）ATP酶紫膜H+H+H+-++++---細胞壁紅膜H+ADP+PiATP原核微生物之藍細菌和古菌PNH+N+PNPNH+P順式膜外膜內(nèi)紫膜反式H+H++++++++———————紫膜光合磷酸化H+ADP+PiATP原核微生物之藍細菌和古菌古細菌、真細菌和真核生物的差異原核微生物之藍細菌和古菌六、環(huán)境保護和環(huán)境工程領(lǐng)域研究古菌的意義1、古菌多為嗜極為生物，對極端環(huán)境（酸、堿、高鹽、熱、冷、高壓等環(huán)境）具有很好的適應(yīng)性和需要性。2、環(huán)境工程涉及的極端性質(zhì)的廢水，如高鹽廢水（化工、發(fā)酵工業(yè)廢水）、酸性廢水（味精廢水pH=2~3，合成制藥廢水pH=