环境微生物 第二章 原核微生物

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1、第二章原核微生物原核微生物真细菌（细菌门）：衣原体、支原体、立克次氏体、螺旋体、粘细菌、细菌、古细菌、放线菌蓝细菌门：蓝细菌§2-1古菌古细菌这个概念是1977年由CarlWoese和GeorgeFox提出的，原因是它们在16SrRNA的系统发生树上和其它原核生物的区别。这两组原核生物起初被定为古细菌(Archaebacteria)和真细菌(Eubacteria)两个界或亚界。Woese认为它们是两支根本不同的生物，于是重新命名其为古菌(Archaea)和细菌(Bacteria)，这两支和真核生物(Eukarya)一起构成了生物的三域系统，即古菌域(Archaea)和细

2、菌(Bacteria)域和真核生物(Eukarya)域。古细菌的提出古菌(Archaea)既不同于细菌又不同于真核生物，但又分享有细菌和真核生物的结构特点。1.形态学上，古细菌有扁平直角几何形状的细胞，而在真细菌中从未见过。2.中间代谢上，古细菌有独特的辅酶。如产甲烷菌含有F420，F430和COM及B因数。3.有无内含子(introns)上,许多古细菌有内含子。4.膜结构和成分上，古细菌膜含醚而不是酯，其中甘油以醚键连接长链碳氢化合物异戊二烯，而不是以酯键同脂肪酸相连。5.呼吸类型上，严格厌氧是古细菌的主要呼吸类型。6.代谢多样性上，古细菌单纯，不似真细菌那样多样性。

3、7.在分子可塑性(molecularplasticity)上，古细菌比真细菌有较多的变化。8.在进化速率上，古细菌比真细菌缓慢，保留了较原始的特性。古细菌与真细菌主要区别一　古菌的特点（一）古菌的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。（二）古菌的细胞结构古菌还结构特征大多数细菌不同。细胞壁：古菌的细胞壁不含二氨基庚二酸（D－氨基酸）和胞壁酸，不受溶菌酶和内酰胺抗生素的作用细胞膜：细菌和真核生物的细胞膜中的脂类主要由甘油酯组成，而古菌的膜脂由甘油醚构成。古菌的细胞

4、膜有单层摸和双层膜两种。这些区别也许是对超高温环境的适应。（三）古菌的代谢呈多样性，有异养型、自养型和不完全光合作用（四）古菌的呼吸类型多数为严格厌氧、兼性厌氧，还有专性好氧（五）古菌的繁殖方式和繁殖速度繁殖方式：二分裂和芽殖速度：慢（六）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。二　古菌的

5、分类根据生活习性和生理特征极端嗜热菌（themophiles）极端嗜盐菌（extremehalophiles）极端嗜碱菌（alkaliphiles）产甲烷菌（metnanogens）极端嗜酸菌（acidophiles）：从rRNA进化树上，古菌分为两类，泉古菌(Crenarchaeota)和广古菌(Euryarchaeota)。（一）泉古菌（Crenarchaeota)泉古菌门(Crenarchaeota)是古菌的一个大分支，包括很多超嗜热生物，但在某些海洋里的超微浮游生物中也占有相当比例（尚未成功培养），也有肠道中分离出的种类（餐古菌目）。它们和其它古菌主要区别在于1

6、6SrRNA的序列。从系统发育树上看，泉古菌的分支相对较短，且非常接近古菌的基部。按照伯杰氏手册，目前本门只分一个纲和四个目（未包含餐古菌）。纲：热变形菌纲(Thermoprotei)目暖球形菌目(Caldisphaerales)除硫球菌目(Desulfurococcales)硫化叶菌目(Sulfolobales)热变形菌目(Thermoproteales)餐古菌目(Cenarchaeales）分类（二）广古菌(Euryarchaeota)。广古菌门(Euryarchaeota)包含了古菌中的大多数种类，包括了经常能在动物肠道中发现的产甲烷菌、在极高盐浓度下生活的盐杆菌

7、、一些超嗜热的好氧和厌氧菌，也有海洋类群。在16SrRNA系统发育树上，它们组成一个单系群。盐杆菌纲(Halobacteria)甲烷杆菌纲(Methanobacteria)甲烷球菌纲(Methanococci)甲烷微菌纲(Methanomicrobia)甲烷火菌纲(Methanopyri)古球状菌纲(Archaeoglobi)热原体纲(Thermoplasmata)热球菌纲(Thermococci)分类我国科学家发现太古菌2004年6月5日，参加“科学与中国”院士专家巡讲团的中国科学院院士、“中国大陆科学钻探工程”首席科学家许志琴在作学术