原核微生物青島理工大學,環(huán)境學院,給排水專業(yè),水處理微生物學

第三章原核微生物第一節(jié)細菌一、細菌的個體形態(tài)、大小與染色細菌：單細胞不分枝的原核微生物。細菌細胞微小而透明，通常用適當染料染色后顯微鏡觀察。（一）細菌的外形與大小圖1-1常見的三種細菌典型形態(tài)A.球菌B.桿菌C.螺旋菌球菌球菌就是球形的細菌，它是這類細菌的總稱，細胞呈球形或橢圓形。球菌的大?。ㄖ睆剑?.5~2.0μml．單球菌（脲微球菌）2.雙球菌（肺炎鏈球菌）3．鏈球菌（乳鏈球菌）4．四聯(lián)球菌5．八疊球菌

（甲烷八疊球菌）6．葡萄球菌（金黃色葡萄球菌）球菌(coccus)腦膜炎奈瑟菌雙球菌(diplococcus)肺炎鏈球菌球菌(coccus)四聯(lián)球菌(tetrad)球菌(coccus)八疊球菌(sarcina)鏈球菌(streptococcus)球菌(coccus)球菌(coccus)葡萄球菌(Staphylococcus)桿菌細胞呈桿狀或圓柱狀，菌體直或稍彎，粗短或細長。末端鈍圓、尖、膨大或平裁狀。直徑在0.5～1um×1～5um（寬徑×長）桿菌：單桿菌、雙桿菌、鏈桿菌大腸桿菌梭狀芽孢桿菌短桿菌長桿菌桿菌(bacillus)桿菌的形態(tài)多樣分枝桿菌雙歧桿菌桿菌(bacillus)不同桿菌的大小、長短、粗細很不一致。炭疽芽胞桿菌3-10μm大中大腸埃希菌2-3μm小布魯菌0.6-1.5μm桿菌的形態(tài)多樣桿菌(bacillus)兩端齊平炭疽芽胞桿菌兩端尖細白喉棒狀桿菌結核桿菌的異常形態(tài)結核桿菌的正常形態(tài)螺旋菌spirilla

細胞呈弧形的稱為弧菌，其中若菌體多于一個彎曲，其程度超過一圈，又稱為螺旋菌。直徑在0.5～5um，長度不等。

弧菌螺旋菌弧菌螺旋菌淡水中的螺旋菌

spirochetes.

是一種很常見的細菌

螺形菌(spiralbacterium)

螺旋不滿一圈稱為弧菌(vibrio)，滿2~6環(huán)稱為螺旋菌(spirllum)，旋轉周數(shù)在6環(huán)以上的稱為螺旋體(spirochaeta)螺旋菌弧菌螺旋體絲狀細菌分布在水生境，潮濕土壤和活性污泥中。有鐵細菌、球衣菌、絲狀硫細菌等。鐵細菌硫磺細菌球衣細菌球衣菌細胞特殊形狀細菌自然界中桿菌最常見，球菌次之，而螺旋菌最少。（二）細菌的染色由于細菌的細胞極其微小又十分透明，因此用水浸片或懸滴觀察法在光學顯微鏡下進行觀察時，只能看到大體形態(tài)和運動情況。若要在光學顯微鏡下觀察其形態(tài)和主要構造，一般都要對它們進行染色。細菌染色方法細菌染色法死菌活菌：用美藍或TTC(氯化三苯基四氮唑）等作活菌染色正染色負染色：莢膜染色法等簡單染色法鑒別染色法革蘭氏染色法抗酸性染色法芽孢染色法吉姆薩染色法簡單染色法

背景著色，菌體不著色，多用于莢膜的觀察。負染色法革蘭氏染色法該染色法由丹麥醫(yī)生C.Gram于1884年創(chuàng)立。分為初染、媒染、脫色和復染四步。

甲菌

乙菌初染結晶紫媒染碘液脫色乙醇復染沙黃紫色(G+)

紅色(G-)革

蘭

氏

染

色

法1.涂片固定2.初染—結晶紫染液第一次染色

1min3.媒染—碘-碘化鉀溶液浸濕30S4.脫色—95%乙醇溶液進行顏色洗脫5.復染—紅色的藩紅染液第二次染色呈現(xiàn)第二次染色的效果紅色；稱革蘭氏陰性菌（紅陰G-）細菌呈現(xiàn)第一次染色的效果紫色，革蘭氏陽性菌（紫陽G＋）；wwww革蘭氏染色的意義通過這一染色，可把幾乎所有的細菌分成革蘭氏陽性菌和革蘭氏陰性菌兩個大類。因此是分類鑒定的重要指標。這兩類細菌在細胞結構、成分、形態(tài)、生理、生化、遺傳、免疫、生態(tài)和藥物敏感性等方面都呈現(xiàn)出明顯的差異，因此任何細菌只要先通過很簡單的革蘭氏染色，即可提供不少其他重要的生物學特性方面的信息。革蘭氏染色法的意義：大多數(shù)化膿性球菌都屬于革蘭氏氏陽性菌，它們能產生外毒素使人致病，而大多數(shù)腸道菌多屬于革蘭氏陰性菌，它們產生內毒素，靠內毒素使人致病。常見的革蘭氏陽性菌：葡萄球菌、鏈球菌、肺炎雙球菌、炭疽桿菌、白喉桿菌、破傷風桿菌等；常見的革蘭氏陰性菌：痢疾桿菌、傷寒桿菌、大腸桿菌、變形桿菌、綠膿桿菌、百日咳桿菌、霍亂弧菌及腦膜炎雙球菌等。在治療上，大多數(shù)革蘭氏陽性菌都對青霉素敏感；而革蘭氏陰性菌則對青霉素不敏感，而對鏈霉素、氯霉素等敏感。所以首先區(qū)分病原菌是革蘭氏陽性菌還是陰性菌，在選擇抗生素方面意義重大。

細菌細胞由外向里依次有鞭毛、菌（纖）毛、莢膜、細胞壁、細胞膜、細胞質，細胞質中又有液泡、儲存性顆粒、核質等。二、細菌的構造圖1-3細菌的結構

（一）細胞壁功能①固定細胞外形；②保護細胞免受外力的損傷，如滲透壓；③多孔結構的分子篩，可阻攔大分子物質進入細胞；④細胞壁的化學成分與細菌的抗原性、致病性及對噬菌體的敏感性有關。⑤為鞭毛提供支點，使鞭毛運動。請對照兩種細菌細胞壁的不同結構，說明為什么染色上會有區(qū)別？1.肽聚糖(peptidoglycan)革蘭陽性菌肽聚糖—聚糖骨架、四肽側鏈、五肽交聯(lián)橋青霉素作用點溶菌酶作用點N-乙酰葡糖胺N-乙酰胞壁酸金黃色葡萄球菌，肽聚糖β-1，4鍵

四肽側鏈、五肽交聯(lián)橋結合點革蘭陰性菌肽聚糖—聚糖骨架、四肽側鏈1.肽聚糖(peptidoglycan)無五肽交聯(lián)橋2.革蘭陽性菌細胞壁特殊組分壁磷壁酸膜磷壁酸3.革蘭陰性菌細胞壁特殊組分脂多糖(lipopolysaccharid,LPS)革蘭陽性菌與陰性菌細胞壁結構比較細胞壁革蘭陽性菌革蘭陰性菌強度較堅韌較疏松厚度20-80nm10-15nm肽聚糖層數(shù)可多達50層1-2層肽聚糖含量占細胞壁干重50%-80%占細胞壁干重5%-20%磷壁酸+—外膜—+脂蛋白—+脂多糖—+革蘭氏染色機理：目前有三種觀點1.等電點學說革蘭氏陽性菌的等電點為pH2~3，革蘭氏陰性菌的等電點為pH4~5。革蘭氏陽性菌的等電點比革蘭氏陰性菌低，說明革蘭氏陽性菌帶的負電荷比革蘭氏陰性菌多。它們與草酸銨結晶紫的結合力大，用碘-碘化鉀媒染后，兩者的等電點均得到降低，但革蘭氏陽性菌的等電點降低的多，故與草酸銨結晶紫結合得更牢固，對乙醇脫色的抵抗力更強。2.滲透學說與細胞壁有關：革蘭氏陽性菌的脂類物質的含量很低，肽聚糖的含量高。革蘭氏陰性菌相反，它的脂類含量高，肽聚糖含量低，因此用乙醇脫色時，革蘭氏陰性菌的脂類物質被乙醇溶解，增加細菌細胞壁的孔徑及其通透性，乙醇容易進入細胞內將草酸銨結晶紫和碘-碘化鉀復合物提取出來，使菌體呈現(xiàn)無色。革蘭氏陽性菌由于脂類物質含量極低，而肽聚糖含量高，乙醇既是脫色劑又是脫水劑，使肽聚糖脫水縮小細胞壁的孔徑，降低細胞壁的通透性，草酸銨結晶紫和碘-碘化鉀的復合物被截留在細胞內而不被脫色，仍呈現(xiàn)紫色。3.化學學說：碘液在菌體內與結晶紫結合后又和菌體內核糖核酸鎂鹽-蛋白質復合物結合，此結合物不易被酒精脫掉，呈革蘭氏染色陽性。因革蘭氏陰性菌缺乏核糖核酸鎂鹽，故對碘與結晶紫結合物攝取少，且不牢固，易被丙酮酒精脫色而呈革蘭氏染色陰性。（二）原生質體包括細胞質膜（原生質膜）、細胞質及其內含物、細胞核物質。1.細胞質膜緊貼細胞壁的內側而包圍細胞質的一層柔軟而富有彈性的薄膜。是選擇性半滲透膜。組成：主要化學成分：蛋白質（60~70%）、脂類（30~40%）、多糖（約2%）。

細胞質膜的生理功能1.維持滲透壓的梯度和溶質的轉移；2.細胞質上有合成細胞壁和形成橫膈膜組分的酶，在膜的外表面合成細胞壁；3.膜內陷形成中間體，含有細胞色素，參與呼吸作用。中間體與染色體的分離和細胞分裂有關，還為DNA提供附著點；4.在細胞質膜上有各種脫氫酶、氧化酶、電子傳遞系統(tǒng)、氧化磷酸化酶等，可進行物質代謝和能量代謝。5.細胞質膜上有鞭毛基粒，鞭毛由此長出，即為鞭毛提供附著點。2.細胞質和內含物細胞質是細胞質膜以內，除核物質以外的無色透明、粘稠的復雜膠體，亦稱原生質。主要由蛋白質、核酸、多糖、脂類、無機鹽和水組成。核糖體：由核糖核酸(RNA)和蛋白質組成，是合成蛋白質的場所。其中RNA占60%，蛋白質占40%。大腸桿菌可以分解出三種分子質量不同的RNA，16SRNA、23SRNA和5SRNA。核糖體的沉降系數(shù)是70S（由50S和30S兩個亞基組成）細胞內含顆粒1．氣泡（水生細菌）相當于魚的魚漂，調節(jié)浮力。2．異染顆粒藍色侵染呈紫紅色?；瘜W本質——多聚磷酸鹽顆粒，含多聚偏磷酸、核糖核酸、蛋白質、脂質、Mg2+。磷酸鹽儲存體?？捎米鳎毫自?、能源、碳源3．聚

-羥基丁酸（簡稱PHB）顆粒聚酯類物質，可用作能源、碳源。4．糖原和淀粉粒用作碳源和能源5．硫粒某些化能自養(yǎng)型硫細菌，貯存的能源物質6.藻青素顆粒，藍細菌多余氮的儲存體，即多聚-L-精氨酰-聚(L-天冬氨酸)，是一種非蛋白質，不在核糖體合成的氨基酸多聚物，包括由天冬氨酸組成的骨架和精氨酸的側鏈基團

。7.羧酶體，藍細菌、硝化細菌、硫桿菌固碳場所。8.磁小體，趨磁細菌。通常，一種細菌只含有一種或兩種內含顆粒。Gasvacuoles(blue)andstoragegranules(red)inthecyanobacteriumMicrocystisTheformationofgasvacuolesbyaquaticbacteriaprovidesamechanismforadjustingthebuoyancyofthecell.Manyaquaticcyanobacteriausetheirgasvacuolestomoveupanddowninthewatercolumn.Polyhydroxybutyricacid(PHB)PHBisalipidlikecompound-oneofthemostcommoninclusionbodiesinprokaryoticorganisms.PHBiscommonlyfoundasastoragematerialanduniquetobacteria

Glycogenisastarchlikepolymerofglucosesubunits.GlycogengranulesareusuallysmallerthanPHBgranules.AVibriospeciesManymicroorganismsaccumulategranulesofpolyphosphate,whicharelargereservesofinorganicphosphatesthatcanbeusedinthesynthesisofATPPolyphosphategranule

inabacterialcellAPseudomonasspeciesThesulfurglobulesinsidethecellsofpurplesulfurbacteriumChromatiumbuderiSomebacteria,includingmanyphotosyntheticbacteria,accumulateelementalsulfurgranulesasaresultoftheirmetabolism.3.擬核無核膜和核仁，由DNA組成。攜帶全部或部分遺傳信息，它的功能是決定遺傳性狀和傳遞遺傳信息，是重要的遺傳物質。（三）莢膜、粘液層和菌膠團莢膜:某些細菌細胞壁表面分泌的一層較松厚，而且相對穩(wěn)定的黏性物質。成分:多糖、多肽和脂類不易著色，一般采用負染色法。三肺炎鏈球菌莢膜莢膜莢膜（capsule）功能:1.保護作用：保護細菌免受干燥的影響，保護不受宿主吞噬細胞的吞噬。2.廢水生物處理中的細菌莢膜有生物吸附作用，將廢水中的有機物、無機物及膠體吸附在細菌體表面上。3.當缺乏營養(yǎng)時，莢膜可被用作碳源和能源。

4.具莢膜的致病菌毒力強，失去莢膜的致病力下降。有些細菌由于其遺傳特性決定，細菌之間按一定的排列方式粘集在一起，被一個公共的莢膜包圍成一定形狀的細菌集團叫做菌膠團(zoogloea)。形狀多樣。有些細菌不產生莢膜，其細胞仍可分泌粘性的多糖，疏松地附著在細菌細胞壁表面，與外界沒有明顯的邊緣,則叫粘液層(slimelayer).在廢水生物處理過程中有生物吸附作用。受沖刷可入水中，增加水中的有機物含量。菌膠團的形成是由這類細菌遺傳特性所決定的。菌膠團的形狀有球形、蘑菇形、橢圓形、分支狀、垂絲狀及不規(guī)則形。上述各種菌膠團在活性污泥中均有，形成菌膠團的典型細菌為動膠菌屬的細菌。水生境中的絲狀菌多數(shù)有衣鞘，如球衣菌屬、纖發(fā)菌屬、發(fā)硫菌屬、亮發(fā)菌屬等絲狀體表面的粘液層或莢膜硬質化，形成一個透明堅韌的空殼，叫衣鞘(sheath)。莢膜、黏液層、衣鞘對染料親和力極低，都采用負染色法染色。（四）芽孢

某些細菌在其生活史中的某個階段或某些菌遇到不良環(huán)境時，在細胞內形成一個球形或卵形的、具有厚壁結構，可抵御外界不良環(huán)境并處于休眠狀態(tài)的物質，這種物質稱為芽孢(spore)。細菌的芽孢都生長在細胞內，又稱內生孢子(Endospora)，細菌中只有少數(shù)幾個屬具有芽孢。芽孢對干燥（在干燥下可存活幾年、幾十年），紫外線，有毒化學物、熱、化學藥品抵抗力強，能使細菌渡過不良環(huán)境。一般芽孢能耐高溫。一般采用孔雀綠染色。芽孢示意圖：

外層為芽孢外殼，為蛋白質性質；中層為皮層，由肽聚糖組成，含大量吡啶二羧酸，跟耐熱性有關；內層為孢子壁，由肽聚糖組成，包圍細胞質和核質，芽孢萌發(fā)后孢子壁變?yōu)闋I養(yǎng)細胞的細胞壁。芽胞的大小、形狀、位置等隨菌種而異，有重要的鑒別意義。炭疽芽胞桿菌肉毒梭菌破傷風梭菌芽孢抗性強的原因：1.含水量低。2.有厚、致密的壁。3.含與抗熱性有關的吡啶二羧酸（營養(yǎng)細胞不具有之）。4.芽孢內具有抗熱性的酶。芽孢萌發(fā)后變成營養(yǎng)細胞，抗性損失。芽孢不是繁殖器官，只是休眠體。細菌營養(yǎng)細胞70-80℃10min死亡，芽孢120-140℃約幾小時；5%苯酚能存活15d。

以上特點是芽孢對不良環(huán)境，如高溫、低溫、干燥、光線、化學藥物等有很強的抵抗力。問題：細菌有芽孢存在對我們有利還是有弊？產芽孢細菌的種類：革蘭氏陽性桿菌：芽孢桿菌屬、厭氧的梭狀芽孢桿菌屬；球菌只有八疊球菌屬產生芽孢；弧菌中只有芽孢弧菌屬產生芽孢。正在形成芽孢的細菌一些不知名的淡水細菌，正在生成芽孢。。x400相差顯微鏡（五）鞭毛flagella由細胞質膜上的鞭毛基粒長出穿過細胞壁伸向體外的一條纖細的波浪狀的絲狀物。直徑0.001~0.02um，長2~50um.化學成分：鞭毛蛋白，用鞭毛染色液染色。功能：運動，鞭毛的有無以及鞭毛著生的部位是菌種分類鑒定的重要指標。細菌鞭毛的電鏡照片弧菌鞭毛的電鏡照片鞭毛菌分類單毛菌雙毛菌叢毛菌周毛菌根據(jù)鞭毛數(shù)目與排列情況分：

一端單毛菌：菌體一端只有一條鞭毛。二端單毛菌：菌體二端各有一條鞭毛。

叢毛菌：菌體一端或二端各有一叢鞭毛(偏端叢生鞭毛菌、二端叢生鞭毛菌)

周毛菌：在菌體四周都有鞭毛。纖毛pilus，也稱菌毛（菌須）比鞭毛更細，較短，直硬，數(shù)量也較多的細絲。非運動器官，G—菌多有，G+菌少數(shù)有。功能：菌毛分普通菌毛和性菌毛(有吸附作用)，普通菌毛(ordinarypilus)數(shù)目多，短粗，有黏附作用，與致病性有關。如：大腸埃希氏菌的I型菌毛有性菌毛的細菌叫雄性菌。性菌毛(sexpilus)僅見于少數(shù)革蘭陰性菌，比普通菌毛略微稍粗，一個菌體只有1～4根，通常由質粒編碼。雄性菌與雌性可通過性菌毛接合。通過性菌毛可以把質粒傳給雌性菌，使受體菌獲得質粒所控制的遺傳性狀?？墒辜毎@得新的功能，如抗生素抗性。此外，性菌毛還是某些噬菌體感染宿主菌的受體。與細菌的運動無關。

菌毛在普通光學顯微鏡下看不到,必須用電子顯微鏡觀察。細菌菌毛(BacterialPili)性菌毛Conjugation(Sex)Pilus

三、細菌的培養(yǎng)特征

細菌在固體培養(yǎng)基上的培養(yǎng)特征菌落colony

：將單個微生物細胞接種在固體培養(yǎng)基的表面，當它占有一定的發(fā)展空前并給予適宜的培養(yǎng)條件時，該細胞就迅速進行生長繁殖。結果就會形成一個以母細胞為中心的一堆肉眼看見的、有一定形態(tài)構造的子細胞集團，稱為菌落。菌苔lawn

：如果將某一純種的大量細胞密集地接種在固體培養(yǎng)基表面，結果形成的各“菌落”相互聯(lián)結成一片，就是菌苔。固體培養(yǎng)基上菌落的生長情況光滑型菌落粘液型菌落粗糙型菌落細菌菌落特征：1、表面特征，大小、光澤、顏色、質地柔軟程度、透明度、干燥or濕潤、粗糙or光滑；2、邊緣特征，圓形、邊緣整齊、呈鋸齒狀、邊緣伸出卷曲呈毛發(fā)狀、邊緣成花瓣狀；3、縱剖面特征，平坦、扁平、隆起、草帽狀、氣壯、乳頭狀等

菌落的特征主要由各種微生物特殊的遺傳特性決定，同時也與培養(yǎng)基成分及培養(yǎng)條件有關，當固定培養(yǎng)基成分及培養(yǎng)條件相同時，不同種類微生物形成的菌落特征是固定的，可作為微生物鑒定的重要依據(jù)。

菌落形態(tài)液體培養(yǎng)基中的培養(yǎng)特征1.多數(shù)細菌呈現(xiàn)均勻渾濁（表現(xiàn)均勻生長）。2.部分形成菌膜(專性需氧菌），在液體培養(yǎng)基表面上形成菌膜，液體透明或者稍渾濁。3.在液體底部形成沉淀。分穩(wěn)定型(光滑型，Smooth簡稱S型)和不穩(wěn)定型(粗糙型，Rough簡稱R型)

兩種。半固體培養(yǎng)基中的培養(yǎng)特征：根據(jù)穿刺接種培養(yǎng)的生長情況，判斷細菌的呼吸類型和鞭毛的有無，能否運動；

細菌在固體培養(yǎng)基上的菌落特征：濕潤、較光滑、較透明、較粘稠、易挑取、質地均勻以及菌落正反面或邊緣與中央部位的顏色一致等。在液體培養(yǎng)基中的培養(yǎng)特征：1.多數(shù)細菌呈現(xiàn)均勻渾濁（表現(xiàn)均勻生長）。2.部分形成菌膜(專性需氧菌），在液體培養(yǎng)基表面上形成菌膜，液體透明明或者稍渾濁。3.在液體底部形成沉淀。細菌在液體培養(yǎng)基中的生長情況菌膜菌沉淀均勻渾濁對照菌落在微生物學工作中有很多應用，主要用于微生物的分離、純化、鑒定、計數(shù)等研究和選種、育種等實際工作中。細菌的繁殖方式

細菌一般以二分裂法進行無性繁殖，少數(shù)細菌亦存在有性結合，但發(fā)生頻率極低。細菌細胞分裂的電鏡超薄切片圖ElectronmicrographofcelldivisioninArthrobactercrystallopoietes,illustratinghowsnappingdivisionandV-shapedcellgroupsarise.(a)Beforeruptureoftheoutercellwalllayer.(b)Afterruptureoftheouterlayerononeside.Cellsareabout0.9-1umindiameter.

桿菌二分裂過程模式圖終日沸騰的溫泉成了古細菌最后的天堂第二節(jié)古菌在過去相當長時間里，由于研究微生物的技術和研究手段落后的原因，對古菌的了解甚少，一直將古菌隸屬于細菌的范疇。1977年起，人們改進了研究方法，對細菌進行了深入研究。根據(jù)微生物的細胞結構、化學組成以及它們的特殊生活環(huán)境作了細致的比較，發(fā)現(xiàn)細菌中有一類比較特殊的微生物。因此為區(qū)分開這類特殊菌，將細菌劃分為古細菌和真細菌，都屬于原核微生物。1977年，CarlWoese以16SrRNA序列比較為依據(jù)，提出的獨立于真細菌和真核生物之外的生命的第三種形式。在分類地位上與真細菌和真核生物并列為三域（Domain），并且在進化譜系上更接近真核生物。在細胞構造上與真細菌較為接近，同屬原核生物。

多生活于一些生存條件十分惡劣的極端環(huán)境中，例如高溫、高鹽、高酸等。在細胞的結構與功能上，古生菌既有類似真細菌之處，也有類似真核生物之處，還具有一些自己獨特的特點。（一）細胞壁具有與真細菌類似功能的細胞壁；細胞壁的結構和化學成分均差別甚大；細胞壁不含二氨基庚二酸和胞壁酸。已研究過的一些古生菌，它們細胞壁中沒有真正的肽聚糖，而是由多糖（假肽聚糖）、糖蛋白或蛋白質構成的。熱原體屬(Thermoplasma)沒有細胞壁；（一）細胞壁N-乙酰葡糖胺和N-乙酰塔羅糖胺糖醛酸交替連接而成，連在后一氨基糖上的肽尾由L-Glu、L-Ala和L-lys三個L型氨基酸組成，肽橋則由L-Glu一個氨基酸組成。β-1,3糖苷鍵不被溶菌酶水解（二）細胞膜古生菌的質膜在本質上也是由磷脂組成，但它比真細菌或真核生物具有更明顯的多樣性。親水頭（甘油）與疏水尾（烴鏈）間是通過醚鍵而不是酯鍵連接的；細胞膜的化學組分存在多樣性，其脂類以植烷基甘油醚和二植烷基甘油四醚為主，不皂化，不水解；古生菌的細胞質膜中存在著獨特的單分子層膜或單、雙分子層混合膜，而真細菌或真核生物的細胞質膜都是雙分子層。（三）細胞質和內含物無復雜內膜的細胞器；核糖體為70S有些種類的細胞質中具有有一定功能的顆粒狀內含物產甲烷嗜熱菌細胞內的氣泡（四）核區(qū)沒有具有核仁、核摸的細胞核染色體脫氧核糖核酸為共價閉合環(huán)狀一、古菌的特點1.形態(tài)：古菌的細胞很薄，扁平。有精確的方角和垂直的邊構成直角幾何形態(tài)的細胞。2.細胞結構：細胞壁不含二氨基庚二酸和胞壁酸。3.代謝：有許多特殊的輔酶，如絕對厭氧的產甲烷菌有輔酶M、F420、F430等。4.呼吸類型：多數(shù)嚴格厭氧、兼性厭氧，個別專性好氧。5.繁殖速度:繁殖速度較慢，進化速度也比細菌慢。6.生活習性：大多數(shù)古菌生活在極端環(huán)境。如鹽分高的湖泊，極熱、極酸和絕對厭氧的環(huán)境。二、古菌的分類產甲烷菌嚴格厭氧菌，能夠在代謝過程中產生甲烷，培養(yǎng)方法有Hungate滾管法、厭氧手套箱法等。嗜熱嗜酸菌包括古生硫酸還原菌和極端嗜熱古菌。專性嗜熱、好氧、兼性厭氧、嚴格厭氧，革蘭氏陰性，最適生長溫度70~105℃。極端嗜鹽菌對NaCl有特殊的適應性和需要性。棲息在高鹽環(huán)境如曬鹽場、天然鹽湖或高鹽鹽漬食物如魚和肉類。革蘭氏陰性或陽性，好氧或兼性厭氧、化能有機營養(yǎng)型。研究古菌的經濟意義：一、為生物進化，微生物分類積累材料;二、嗜熱嗜酸細菌的生命活動是地熱區(qū)地球化學作用的重要因素;三、嗜鹽菌的視紫素(細菌視紫紅質)，研制海水的淡化、創(chuàng)造太陽能電池;四、制取耐高溫微生物酶類;五、構建新的物種;六、產甲烷菌用于沼氣發(fā)酵;七、嗜熱嗜酸菌可用于細菌冶金。第三節(jié)放線菌放線菌是指一類呈絲狀生長、主要以孢子繁殖和陸生性強的原核生物。過去曾認為它是“介于細菌與真菌之間的微生物”。隨著電子顯微鏡的廣泛使用和一系列其他技術的發(fā)展，越來越多的證據(jù)表明，放線菌無非是一類具有絲狀分枝細胞的細菌。證明放線菌是細菌的主要依據(jù)：1.有原核；2.菌絲直徑和細菌相仿；3.細胞壁的主要成分是肽聚糖；4.有的放線菌產生有鞭毛的孢子，鞭毛的類型也與細菌的相同；5.放線菌的噬菌體的形狀和細菌的相似；6.最適生長pH與多數(shù)細菌的生長pH相近，一般呈微堿性；7.DNA的重組的方式與細菌的相同；8.核糖體70S;9.對溶菌酶敏感；凡細菌所敏感的抗生素，放線菌也同樣敏感。放線菌一般分布在含水量較低、有機物豐富和呈微堿性的土壤環(huán)境中。為泥土所特有的“泥腥味”，主要是由放線菌產生的。在每克土壤中，放線菌的孢子數(shù)一般在107左右。除枝動菌屬為革蘭氏陰性外，其余全部放線菌均為革蘭氏染色陽性。放線菌可以產生抗菌素1700種以上，供臨床醫(yī)學和農牧業(yè)上使用，放線菌還可產生維生素和酶類。弗蘭克菌科與多種非豆科植物形成根瘤固氮。鏈霉菌屬中很多種產生抗生素，用作醫(yī)藥農藥。諾卡氏菌有很強的分解纖維素、石蠟、瓊脂、角蛋白和橡膠等復雜有機物的能力，在自然界物質循環(huán)和提高土壤肥力等方面有著重要的作用。小單孢菌屬可降解幾丁質、纖維素，產生抗生素：慶大霉素。紅球菌屬能降解石油烴、苯、多氯聯(lián)苯等。只有極少數(shù)的放線菌對人類構成危害。放線菌的菌絲類型放線菌根據(jù)菌絲形態(tài)和功能分為三類：1、基內菌絲（又叫營養(yǎng)菌絲，長在培養(yǎng)基內）：菌絲無分隔，可以產生各種水溶性、脂肪性色素，使培養(yǎng)基著色。功能：吸收營養(yǎng)物質。2、氣生菌絲（二級菌絲）：由基內營養(yǎng)菌絲長出培養(yǎng)基外，伸向空間的菌絲，直生或分枝絲狀，較基內菌絲粗。功能：分化形成孢子絲。3、孢子絲：當生長發(fā)育到一定階段，在其氣生菌絲上分化出可形成孢子的菌絲。孢子絲排列方式隨不同種而不同，有直形、波浪彎曲形或螺旋狀，孢子絲有交替生、叢生、輪生，是分類上的依據(jù)。孢子絲形成孢子，孢子有球形、橢圓形、桿狀、瓜子狀等。