其他原核微生物和酵母菌

第二章 环境中微生物的主要类群其他原核微生物和酵母菌v一、其他原核微生物v（一）、古细菌v（二）、光合细菌v（三）、鞘细菌v二、酵母菌（一）、古菌v 古细菌（又可叫做古生菌、古菌、古核古细菌（又可叫做古生菌、古菌、古核细胞或原细菌）细胞或原细菌） 是一类很特殊的细菌，多生是一类很特殊的细菌，多生活在极端的生态环境中，如厌氧、高盐或高活在极端的生态环境中，如厌氧、高盐或高热等环境。热等环境。具有原核生物的某些特征具有原核生物的某些特征，如无，如无核膜及内膜系统；核膜及内膜系统；也有真核生物的特征也有真核生物的特征，如，如以甲硫氨酸起始蛋白质的合成、核糖体对氯以甲硫氨酸起始蛋白质的合成、核糖体对氯霉素不敏感、霉素不敏感、RNA聚合酶和真核细胞的相似、聚合酶和真核细胞的相似、DNA具有内含子并结合组蛋白；此外具有内含子并结合组蛋白；此外还具有还具有既不同于原核细胞也不同于真核细胞的特征。既不同于原核细胞也不同于真核细胞的特征。为了区分这类独特的微生物类群，将其命名为了区分这类独特的微生物类群，将其命名为古细菌，简称古菌。为古细菌，简称古菌。 古细菌的细胞薄而扁古细菌的细胞薄而扁平，形态独特多样。有叶平，形态独特多样。有叶片状（如嗜热硫化叶菌）、片状（如嗜热硫化叶菌）、棍棒状、盘状、球状、状棍棒状、盘状、球状、状丝等丝等v 古细菌是生命三大领域之一（另两大领古细菌是生命三大领域之一（另两大领域为细菌域和真核生物域）。先前在细菌分域为细菌域和真核生物域）。先前在细菌分类下被称作古原细菌，目前被认为与细菌不类下被称作古原细菌，目前被认为与细菌不同，从而分离出来。具有以下同，从而分离出来。具有以下特征特征：v（1）独特转运）独特转运RNA和核糖体和核糖体RNA；v（2）缺少肽多糖细胞壁；）缺少肽多糖细胞壁；v（3）支链亚单位形成的乙醚结合脂类；）支链亚单位形成的乙醚结合脂类；v（4）存在于罕见生存环境中。古细菌在形态）存在于罕见生存环境中。古细菌在形态学和基因组构造方面与细菌相似，在基因组学和基因组构造方面与细菌相似，在基因组复制方式方面与真核生物相似。复制方式方面与真核生物相似。 根据古细菌的生活习性和生理特征的不根据古细菌的生活习性和生理特征的不同可将其分为产甲烷菌、嗜热嗜酸菌、极端同可将其分为产甲烷菌、嗜热嗜酸菌、极端嗜盐菌三大类。嗜盐菌三大类。 u 嗜热细菌嗜热细菌只有在高温下才能良好地生长。只有在高温下才能良好地生长。u 极端嗜酸菌极端嗜酸菌能生活在能生活在pH值值1以下的环境中，以下的环境中，往往也是嗜高温菌，生活在火山地区的酸性往往也是嗜高温菌，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热水中，能氧化硫，硫酸作为代谢产物排出体外。体外。u 极端嗜盐菌极端嗜盐菌生活在高盐度环境中，盐度可达生活在高盐度环境中，盐度可达25%，如死海和盐湖中。，如死海和盐湖中。 v产甲烷菌：产甲烷菌：在处理有机废物时能产生清洁的在处理有机废物时能产生清洁的生物能源物质生物能源物质-甲烷。产甲烷菌在形态上具有甲烷。产甲烷菌在形态上具有多样性，产甲烷菌是严格的厌氧细菌，只能多样性，产甲烷菌是严格的厌氧细菌，只能生活在与氧气隔绝的地方，而且产甲烷菌是生活在与氧气隔绝的地方，而且产甲烷菌是化能有机营养型或化能无机营养型。它们只化能有机营养型或化能无机营养型。它们只能利用简单的能利用简单的C1化合物（甲酸、甲醇等）、化合物（甲酸、甲醇等）、乙酸和二氧化碳为碳源，利用乙酸和二氧化碳为碳源，利用H2还原还原CO2生生成甲烷，利用甲烷发酵或乙酸盐呼吸来获得成甲烷，利用甲烷发酵或乙酸盐呼吸来获得生命所需的能量，乙酸可刺激生长。生命所需的能量，乙酸可刺激生长。v所有产甲烷古细菌都能利用所有产甲烷古细菌都能利用NH+4为氮源，少为氮源，少数可以固定分子态氮。产甲烷菌含有特殊的数可以固定分子态氮。产甲烷菌含有特殊的辅酶，在荧光显微镜下，观察是否自发荧光，辅酶，在荧光显微镜下，观察是否自发荧光，是识别产甲烷菌的一种重要方法。是识别产甲烷菌的一种重要方法。（二）、光合细菌（二）、光合细菌 光合细菌光合细菌(简称简称PSB)是地球上出现最早、自然界是地球上出现最早、自然界中普遍存在、具有原始光能合成体系的原核物，是在中普遍存在、具有原始光能合成体系的原核物，是在厌氧光照条件下进行不放氧光合作用细菌总称厌氧光照条件下进行不放氧光合作用细菌总称 。一。一好养些类型在光照厌氧和黑暗好氧条件下均具有降解好养些类型在光照厌氧和黑暗好氧条件下均具有降解高浓度有机废水的能力，菌体细胞干物质中蛋白质含高浓度有机废水的能力，菌体细胞干物质中蛋白质含量高和维生素极为丰富具有巨大的应用价值。量高和维生素极为丰富具有巨大的应用价值。 光合细菌广泛分布于光合细菌广泛分布于 自然界的土壤、水田、自然界的土壤、水田、 沼泽、湖泊、江海等沼泽、湖泊、江海等 处，主要分布于水生处，主要分布于水生 环境中光线能透射到环境中光线能透射到 的缺氧区的缺氧区v1、光合细菌的形态和大小、光合细菌的形态和大小v光合细菌的形态极为多样，有球状杆光合细菌的形态极为多样，有球状杆 狐状及狐状及丝状等，大多为端生鞭毛。单细胞的直径为丝状等，大多为端生鞭毛。单细胞的直径为0.36um，靠端生鞭毛运动，丝状体靠滑行，靠端生鞭毛运动，丝状体靠滑行运动。运动。v2、光合细菌的类型、光合细菌的类型v根据所含色素恶营养类型等特征，主要分成根据所含色素恶营养类型等特征，主要分成着色菌科红螺菌科绿菌科和绿丝菌科四大类着色菌科红螺菌科绿菌科和绿丝菌科四大类群。在环境保护中起重要作用的主要是红螺群。在环境保护中起重要作用的主要是红螺菌科，这些种类又统称为紫色非硫细菌。菌科，这些种类又统称为紫色非硫细菌。v紫色非硫细菌的主要特征：紫色非硫细菌的主要特征：v1 灵活的代谢途径灵活的代谢途径。（在光照厌氧条件下，利用光。（在光照厌氧条件下，利用光合色素和有机物进行光能异养生长，在黑暗好氧或合色素和有机物进行光能异养生长，在黑暗好氧或微条件下，利用有机物或无机物进行化能异养或化微条件下，利用有机物或无机物进行化能异养或化能自养生长。）能自养生长。）v2 利用可溶性小分子有机物作为碳源利用可溶性小分子有机物作为碳源。（紫色非硫。（紫色非硫细菌主要以各种可溶性小分子有机物作为自身的主细菌主要以各种可溶性小分子有机物作为自身的主要碳源，如低级脂肪酸、多种二羧酸、醇类、糖类、要碳源，如低级脂肪酸、多种二羧酸、醇类、糖类、芳香族化合物等，特别是能大量利用醋酸盐。）芳香族化合物等，特别是能大量利用醋酸盐。）v3 生长繁殖需提供生长因子生长繁殖需提供生长因子。（如生物素、硫胺素、。（如生物素、硫胺素、氨基苯甲酸、维生素等）氨基苯甲酸、维生素等）（三）、鞘细菌（三）、鞘细菌 鞘细菌是一类具特殊形态的鞘细菌是一类具特殊形态的细菌细菌。细胞呈丝状排。细胞呈丝状排列列 ，被包在鞘膜内，有独特的生活史。单个细胞杆，被包在鞘膜内，有独特的生活史。单个细胞杆状，状，革兰氏染色革兰氏染色阳性，偏端丛生阳性，偏端丛生鞭毛鞭毛，能活跃运动，能活跃运动，又称游动细胞。也是又称游动细胞。也是专性需氧菌专性需氧菌 。 主要分布在含污染物的河流、滤水池、活性污泥主要分布在含污染物的河流、滤水池、活性污泥等含有机质丰富的流动淡水中。在污泥中，以球衣等含有机质丰富的流动淡水中。在污泥中，以球衣菌数量最多。菌数量最多。v球衣细菌球衣细菌 由于能形成衣鞘而呈丝状由于能形成衣鞘而呈丝状,杆状的细菌排杆状的细菌排列在丝状衣鞘内列在丝状衣鞘内 。v球衣细菌能利用多种有机物作为其碳源和能源，也球衣细菌能利用多种有机物作为其碳源和能源，也是好氧细菌。如果大量繁殖会造成管道和沟渠的堵是好氧细菌。如果大量繁殖会造成管道和沟渠的堵塞，和引起污泥膨胀，造成活性污泥沉降困难，水塞，和引起污泥膨胀，造成活性污泥沉降困难，水难以澄清。难以澄清。二、酵母菌v酵母菌是指以出芽繁殖为主的单细胞v真菌。主要分布在含糖质较高的偏酸v环境中。酵母菌大多为腐生型，少数v为寄生型。v1、酵母菌的形态与大小v酵母菌的形态因种而异，一般有卵圆v形圆形和圆柱形。酵母菌细胞的大小v约为细菌的10倍，直径为15um,长v530um，甚至更长。酵母菌的形状与大小，可因培养条件及菌龄不同而异，一般成熟细胞大于幼龄细胞，液体培养的细胞大于固体培养的细胞。v2、酵母菌的细胞结构v酵母菌的细胞有细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核和线粒体、中心体和内质网等细胞器。v3、酵母菌的繁殖方式v无性繁殖。芽殖是酵母菌最主要的繁殖方式。v有性繁殖。v4、酵母菌的培养特征v酵母菌可在固体培养基上培养，也可在液体培养基上培养。其中在固体培养基上培养时，酵母菌菌落与细菌菌落相似，但比细菌大而厚，圆形，表面光滑、湿润、粘稠，易被挑取。而在液体培养基上时，酵母菌生长特征因种而异。v酵母菌的细胞结构