《原核古菌》ppt课件

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1、第二章 原核微生物,The Prokaryotes,第3节 蓝细菌（Cyanobacteria）,蓝细菌（Cyanobacteria）：旧名蓝藻（blue algae）或蓝绿藻（blue-green algae），是一 类进化历史悠久、革兰氏染色阴性、无鞭毛、 含有叶绿素a（但不形成叶绿体）、能进行产氧 光合作用的大型原核生物。 藻类学家将它归在蓝藻门； 细菌学家将它归入原核生物。,一、概念,二、性状,1、具有原核生物的典型细胞结构,兰氏染色阴 性。 2、形态差异极大，有球状、杆状和丝状等 3、细胞质周围有复杂的光合色素层，以类囊体 （thylakoid）形式出现，其中含有叶绿素a 和藻胆素（

2、phycopilin），能进行产氧型 光合作用。细胞内含有固定CO2的羧酶体。,4、分布极广：分布在水体、土壤中和部分生 物体内外，岩石表面和一些恶劣环境中， 有“先锋生物”的美称。 5、不少种类壁外有粘质糖被或鞘，单细胞聚 集在一起可进行滑行。,6、细胞中含有蓝细菌肽的氮营养源和聚磷酸 盐的磷营养源。 7、许多种类细胞质中有气泡，使菌体漂浮， 保持在光线最充足的地方，以利光合作用。,单细胞的蓝细菌以二分裂方式繁殖。 丝状体的蓝细菌靠断裂成藻殖段进行繁殖。 至今还没有发现蓝细菌的有性生殖。,运动特点,蓝细菌没有鞭毛，不能运动，但能“滑行”。 光趋避运动。,繁殖特点,1、异形胞：形大、壁厚、色浅

3、，位于丝状细胞 链的中间或末端，是固氮场所。 2、静息孢子：形大、壁厚、色深的休眠细胞， 位于细胞链的中间或末端，抗干旱，贮藏营 养物。 3、藻殖段（链丝段）：长细胞链断裂成短链 段，具有繁殖功能； 4、内孢子：少数种类（管胞蓝细菌属）能在细 胞内形成许多球形或三角形的内孢子，成熟 后释放，具有繁殖功能。,蓝细菌的细胞特化形式,静息孢子,异形胞,实用：发菜念珠蓝细菌（Nostoc flageliforme） 普通木耳念珠蓝细菌（N. commune），地耳 盘装螺旋蓝细菌（Spirulina platensis） 最大螺旋蓝细菌（S. maxima），已被开发成 具有一定经济价值的 “螺旋藻”

4、产品。 绿肥：至今已知有120多种蓝细菌具有固氮能力。满 江红鱼腥蓝细菌（Anabaena azollae）与水 生蕨类满江红共生，是一种良好的绿肥。,蓝细菌经济价值,1、在富含氮、磷等营养元素的海水和湖泊中引起 “赤潮”和 “水华”，给渔业和养殖业带来严重的 危害。 2、微囊蓝细菌属：水生，可产生诱发肝癌的毒素,蓝细菌的危害,蓝细菌大量生长形成赤潮,赤潮,蓝细菌大量生长形成水华,蓝细菌的危害水华,一种池塘中的蓝藻（蓝细菌）Aphanizomenon flos-aqua; 在有营养的水中很常见，能毒害水体，放出臭味。,这是前一图的放大的某一纤维。充满气泡使纤维能浮在水面上，以便更好的获得阳光。

5、,一种蓝细菌（蓝藻）： Merismopedia elegans 形成了一层厚的细胞 “席子”。 mucilage: 黏液 dividing cell: 正在分裂的细胞。,三、蓝细菌的代表类群,形状：球形，在平行面上分裂形成丝状体。链状丝 外有一层或薄或厚的胶鞘。丝状体中有少数 不同于营养细胞的特殊细胞异形胞， 两端有极节，壁厚，是固氮的场所。 分布：红萍鱼腥藻（A.azollae）生活在红萍体腔 中，能固氮，故培养红萍可用作饲料和肥料。,1、鱼腥藻属（Anabaena）,鱼腥藻,形态：细胞球形，桶形，或圆柱形，异形胞间 生，由细胞平行分裂产生的链状丝常卷曲 在坚固的鞘被中。 分布：我国各地地

6、面上在雨后出现的地木耳就是 念珠藻的一种。,2、念珠藻属（Nostoc）,念珠藻,藻丝：由饼状细胞堆叠而成，不分枝，也没 有假分枝，没有异形胞，但有的种也可 以固氮。颤藻在水中不断颤动得名。,3、颤藻属（Oscillatoria）,颤藻,颤藻,4、螺旋藻(Spirulina),即螺旋蓝细菌：是一种古老的海洋生物，是 地球上最早出现的利用光能和无机物制 造有机物的原始生物之一。 形状：细胞为圆筒形，由单细胞或细胞间隔 不明显的多细胞组成的螺旋形丝状体。 最适生长温度35-37，喜碱性。,螺旋藻,螺旋藻,螺旋藻,螺旋藻,螺旋藻的营养价值 1、富含蛋白质高达50-60%、亚麻酸、维生素和 锌、 铁、

7、钾、钙等矿物质，是近年来发现的营养最丰富、 最全面、最均衡的天然食品。 2、被誉为 “ 21世纪人类最理想的天然保健食品 ” 螺旋藻中的营养成分与联合国粮农组织设计的人体 理想的标准成分几乎一致，因而受到了联合国和世 界各地的一致推崇。,第4节 古生菌Archaebacteria,16S rRNA ：独特，Woese 和 Wolfe（1970）在对代 表性细菌类群的16S rRNA 碱基序列进行比较后 发现：产甲烷菌、极端嗜盐菌和嗜热嗜酸细菌的 16S rRNA谱既不同于真细菌，也不同于真核生物。 命名：因这些细菌的生活条件与地球上生命出现的初 期的环境相似，故建议把这些细菌从细菌中独 立出来

8、并命名为古细菌（Archaebacteria）. 改名:后来改为古生菌（Archaea）。,古生菌在进化谱系上与真细菌及真核生物相互并列，且与后者关系更近，而其细胞构造却与真细菌较为接近，同属于原核生物。,Eubacteria （真细菌）,Archaebacteria （古细菌）,一、古生菌的特点,1、细胞壁含“假肽聚糖” 。 2、细胞膜中的脂类不是磷脂而是甘油与植烷基以醚键连接。 3、16S rRNA有较强的保守性。 4、基因组中含有内含子。 5、极端环境下生存：高温、高压、高盐、强酸、强碱、厌氧 。,二、古生菌的细胞形态,在显微镜下，与细菌具有类似的个体形态,杆状 球状 螺旋状 拟八叠球状

9、,古生菌,古生菌,古生菌,古生菌,古 生 菌,古 生 菌,三、古生菌的主要类群,1、产甲烷古生菌 2、硫酸还原古生菌 3、极端嗜盐菌 4、无壁古生菌热原体属 5、极端嗜热硫古生菌,四、古生菌的代表,产甲烷细菌 methanogens 极端嗜盐菌 Extreme halophiles 嗜酸热菌 Thermoacidophiles,1、甲烷杆菌属,CO2 + 4 H2 CH4 + 2 H2O CH3 COO H CO2 + CH4,甲烷杆菌属（Methanobacterium）是产甲烷菌的典型代表。 细胞杆状, 常连成丝, G+或不定,没有芽胞,无鞭毛，不运动，菌体自发荧光。 严格厌氧菌,能利用H

10、2、 CO2、甲酸产生甲烷是该属的主要特点。,性状：严格厌氧, 利用简单的C1、 C2化合物 （CO2 、甲酸、甲醇、甲胺和乙酸）生 长并产生甲烷。含有特殊的辅酶 F420， 在荧光显微镜下镜检都有自发荧光。,产甲烷细菌,产甲烷细菌,极端嗜盐菌,性状：细胞杆状，G，具端生鞭毛，菌落红色 （含类胡萝卜素）。 特性：严格好气，化能有机营养，耐高盐，在饱 和盐浓度(20 %30%以上) 中生长，小于 15 %的盐水不能生长。 分布：盐湖和晒盐场。 危害：常引起腌制食品的腐败和脱色，主要有嗜 盐杆菌属（Halobacterium）和嗜盐球 菌属（Halococcus）。,2、嗜盐杆菌属(Halobac

11、terium),有光时能合成菌视红蛋白（bacteriorhodopsin），利用光能将H+ 泵出细胞膜，产生 ATP。,嗜盐杆菌Halobacterium,嗜盐球菌Halococcus,性状：依赖于硫，能耐高温（80110）， 高酸（pH13）的特殊类群。化能自养， 化能异养及兼性三种营养型。 分布：主要生活在含硫的温泉、火山口， 燃 烧后的煤矿等自然环境中, 火网菌属 （Pyrodictium）是其典型代表。,3、嗜酸热，代谢元素硫的古细菌,火网菌属（Pyrodictium） 性状：细胞圆到碟形, 直径0.32.5m，厚 0.2m。 产生 0.040.08m厚的纤维，这些纤维连接 许多细胞

12、形成网状，G，没有鞭毛，不运动。特性：严格厌氧，最适生长温度105 ，温度生长 范围为82110，最适pH 5.5，化能无机营养 菌，是靠H2S生长的自养生物，H2S从分子硫和 氢形成。,第5节 其它原核微生物 （Other rokaryotes）,支原体 立克次氏体 衣原体,共同特点： 1、G-、代谢能力差； 2、细胞内寄生的小型原核生物，从上至 下，寄生性逐步增强，介于细菌与病 毒之间。,支原体是已知的可以自由生活的最小生物,也是最小的原核细胞。它是一种比病毒大、比细菌小的原核微生物 mycoplasma一词的中文定名尚未统一，有的资料中称为枝原体，而另一些资料中则称为支原体。也有的工具书

13、中在定名为枝原体的同时注明“又称为支原体”。一般看来，枝原体与支原体两个名词音同，含义也差不多，无须再去吹毛求疵了。然而从定名从严的角度考虑，尚有推敲的余地。虽然，“枝”与“支”二字仅是音同字不同，含义也基本相同，但是，作为一个名词的中文定名来说，最好还是统一为一个名称为好，以免造成不必要的误解。 汉字“枝”与“支”二字在古时也通用，可是在现代逐渐有了些分工。“枝”是一个具体名词，往往用于形态结构名词中。如树枝、花枝招展等。而“支”具有区别于“干”之意，往往用于概念性的名词中，如支流,（江河）、支线（交通）、支部、支行（银行）等。在这些名词中，支与枝不可彼此替代使用。枝原体一词是用于指一类低等

14、细菌实体，这类菌在形态上呈丝状或分枝状，用枝原体定名比支原体要更为恰当。此外，像“branched starch”从严格意义上说，应该定名为“枝链淀粉”，而不应是“支链淀粉”。前者可反应出淀粉分子的形态结构；而后者会被理解为分子中除了主链外的支链上的淀粉。 mycoplasma是由myco和plasma两部分组成，myco来源于希腊文，除了代表霉菌外，尚具有分枝的含义。例如：mycobacteria分枝菌，mycolic acid分枝菌酸，mycoside分枝菌糖苷脂。 由此可见，mycoplasma一词无论是从来源看，还是从汉字的使用上来看，定名为“枝原体”要较“支原体”更为恰当一些。另外，

15、从定名上来说，最好遵守“一物一名”原则，尽量避免一物多名。,支原体：无细胞壁，胞膜含甾醇，介于独立生活 和细胞内寄生生活间的小型原核生物。 形态：呈多种形态，丝状体呈丝状真菌样形体， 故又称霉状态或枝原体； 特性：能通过细菌过滤器，菌落呈煎鸡蛋状，可 人工培养；基因组很小，以二分裂和出芽等 方式繁殖；,一、支原体（Mycoplasma）,危害：许多种类为人和动物的致病菌，如牛胸膜 肺炎、生殖道支原体等。浸染植物的支原体 称类支原体或植原体。,支原体,支原体菌落“油煎蛋”状,肺炎支原体，电镜照片，多形性。 （a）透射电镜照片（X47，880）； （b）扫描电镜照片（X26，000）。,立克次氏体

16、：专性寄生于真核细胞内的G-原核生物。 与支原体的区别：有细胞壁，不能独立生活，专性寄生； 与衣原体的区别：细胞较大，无过滤性，有不完整产能代 谢系统； 危害：引起人类多种疾病，如斑疹伤寒、恙虫热和Q热 病；浸染植物的称类立克次氏体细菌。,二、立克次氏体（Rickettsia）,1909年，美国医生 H. T. Ricketts（18711910）首次发现落基山斑疹伤寒的病原体并被夺去生命，故命名立克次氏体（Rickettsia）,形态：多样，球状、双球状、杆状至丝状； 大小：细胞较大，光学显微镜下可见。,立克次氏体（Rickettsia）,立克次氏体（Rickettsia）,立克次氏体（Rickettsia）,疾病传播途径：节肢动物（虱、蚤、蜱、螨等） 宿主：虱、蚤等节肢及人和鼠等脊椎动物,立克次氏体寄生于虱和蚤等节肢动物消化道的上皮细胞，大量繁殖，细胞破裂随粪便排出，叮咬人体时，乘机排便，随伤口进入血流，在血细胞中大量繁殖产生内毒素，置人于死地。,斑疹伤寒、Q热病部分症状