环境微生物学第2章原核微生物
环境微生物学2-1古菌
最常用的确定树根的方法是使用一个或多个无可争 议的同源物种作为“外群”（英文outgroup），这 个外群要足够近，以提供足够的信息，但又不能太 近以致不能和树中的种类相混。
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古菌
原名：古细菌（Archaebacteria）；后改名：古菌 （Archaea）
致的研究和比较，微生物学家根据rRNA序列的不
同，将所有生物划分三大域： 古菌域（Archaea）
原核微生物
细菌域（Eubacteria）
真核生物域（Eucarya 或 Eukarya）
1977年，美国学者Woese以16S rRNA序列比较为依 据，提出的独立于真细菌和真核生物之外的生命的 第三种形式。
古菌的系统发育树（Madigan et al.，2000）
系统发育进化树 （Phylogenetic trees）
系统学分类描述了不同生物之间的相关关系 ，通过系统学分类分析可以帮助人们了解所 有生物的进化历史过程。
用一种类似树状分支的图形来概括各种（类 ）生物之间的亲缘关系。
通过比较生物大分子序列差异的数值构建的 系统树称为分子系统树（molecular phylogenetic tree）。
温度/℃ 最低 最适 82 105
革
pH 兰 氏
最高
染
色
110 嗜酸
与O2 电子 营养源 关系 受体
厌氧 S0
S0 、H-
2～3
好氧 O2
糖、
脂蛋白
谷氨酸、 多糖
热变形菌属
70
（Thermoproteus）
97 2.5～ 6.5
微生物学 第二章 原核生物
②磁小体(magnetosome): 成分为F3O4,外有一层磷脂、蛋白质或糖蛋白包裹， 具导向功能。
链状排列的磁性颗粒
分离的磁小体
趋磁水生螺菌 (Acuaspirillum magnetotacticum) 电镜照片 磁细菌在磁场中做波状迁移
③羧酶体（carboxysome）存在于一些自养细菌胞内的多角形或六角形内含物， 内含1，5二磷酸核酮糖羧化酶，是自养细菌固定二氧化碳的场所 。存在于硫 杆菌属（Thiobacillus）、贝日阿托氏菌属（Beggiatoa）、硝化细菌 和一些蓝细菌中。图示硫杆菌的羧酶体
(二) 细胞质膜（cytoplasmic membrane）
特点: 1.原核微生物的细胞膜一般不含胆固醇等甾醇 （支原体 除外） ，这一点与真核生物明显不同。多烯类抗生素因 可破坏含甾醇的细胞质膜，故可抑制支原体和真核生 物，但对其他的原核生物则无抑制作用。 2. 很多革兰氏阳性细菌可由细胞质膜内褶而形成囊 状构造-间体（mesosome） ，其中充满着层状或管状 的泡囊。间体与某些酶如青霉素酶的分泌有关，还可 能与DNA的复制、分配以及与细胞分裂有关。
糖被的主要成分：多糖、多肽或蛋白质，尤以多糖居多。
糖被的功能：①保护作用：其上大量极性基团可保护菌体免 受干旱损伤或防止噬菌体的吸附和裂解；一些动物致病菌的荚 膜还可保护它们免受宿主白细胞的吞噬，例如肺炎克雷伯氏菌 ( Klebsiella pneumoniae)的荚膜既可使其粘附于人体呼吸道并 定植，又可防止白细胞的吞噬；②贮藏碳源和能源养料，以备 营养缺乏时重新利用；③作为透性屏障或(和)离子交换系统，可 保护细菌免受重金属离子的毒害；④表面附着作用，例如引起 龋齿的唾液链球菌(Streptococcus salivarius)会分泌一种己糖 基转移酶，使蔗糖转变成果聚糖，从而使细菌牢牢粘附于牙齿 表面，可腐蚀牙表珐琅质层并引起龋齿；⑤细菌间的信息识别 作用;⑥堆积代谢废物。
第二章原核微生物的详解2
第二章原核微生物一、名词解释1、荚膜：一些细菌在其细胞表面分泌的、把细胞壁完全包围封住的一种粘性物质，一般成分为多糖，少数为多肽或多糖与多肽的复合物。
荚膜具有保护、贮藏、附着和堆积代谢废物等生理功能。
2、芽孢：某些细菌在它的生活史中的某个阶段或某些细菌遇到不良环境时，在其细胞内形成的一个圆形或椭圆形、厚壁、含水量低、抗逆（抗热、抗药物、抗辐射等）极强的内生休眠孢子。
产芽孢的细菌主要有好氧的芽孢杆菌属和厌氧的梭菌属。
3、鞭毛：由细胞质膜上的鞭毛基粒长出的穿过细胞壁神像体外的一条纤细的波浪状的丝状物。
4、菌落：由一个细菌繁殖起来的，由无数细菌组成具有一定形态特征的细菌集团。
5、菌苔：细菌在斜面培养基接种线上长成的一片密集的细菌群落。
6、丝状菌：细菌的一种形态，分布在水生境、潮湿土壤和活性污泥中，由柱状或椭圆状的细菌细胞连接在一起，外围有鞘。
如铁细菌，丝状硫细菌等。
7、菌胶团：有些细菌由于其遗传特性决定，细菌之间按一定的排列方式互相黏集在一起，被一个公共荚膜包围形成一定形状的细菌集团叫菌胶团。
8、衣鞘：球衣菌属、纤发菌属、发硫菌属、亮发菌属、泉发菌属等丝状体表面的粘液层或荚膜硬质化，形成一个透明坚韧的空壳，叫衣鞘。
9、黏液层：有些细菌的表面分泌的黏性的疏松地附着在细菌细胞壁表面上的，与外界没有明显边缘的多糖。
二、选择题1.革兰氏阴性菌细胞壁的⑤成分比阳性菌高。
①肽聚糖②磷壁酸③类脂质④蛋白质⑤类脂质和蛋白质2. ②可作为噬菌体的特异性吸附受体，且能贮藏磷因素。
①脂多糖②磷壁酸③质膜④葡聚糖3. 噬菌体属于病毒类别中的①。
①微生物病毒②昆虫病毒③植物病毒④动物病毒4. 下列微生物中，属于革兰氏阴性菌的是①。
①大肠杆菌②金黄色葡萄球菌③芽孢杆菌④枯草杆菌5. 革兰氏阳性菌对青霉素②。
①不敏感②敏感③无法判断6. 聚－β－羟丁酸可用④染色。
①碘液②伊红③美蓝④苏丹黑7. 属于细菌细胞基本结构的为②。
①荚膜②细胞壁③芽胞④鞭毛8. 原核微生物细胞核糖体大小为③。
微生物学第二章原核微生物2
芽孢有多层结构，主要包括孢外壁、芽孢衣、皮层和核
•
(二)细胞膜
• 细胞膜是紧贴细胞壁内侧包围细胞质的一
层柔软、富有弹性的半透明薄膜。 ①细胞膜的化学组成
蛋白质
主要包括 磷脂
糖类
少量核酸
•
②细胞膜的结构
•
1972年Singer和Nicolson提出的细胞膜液态镶嵌模型。
细胞膜液态镶嵌模型
认为：膜是由球形蛋白 与磷脂按照二维排列方 式构成的流体镶嵌式， 流动的脂类双分子层构 成了膜的连续体，而蛋 白质象孤岛一样无规则 地漂流在磷脂类的海洋 当中。
•采用免疫电镜技术观察蓝细菌 •中的羧酶体.
•
（五）拟核（核区）和质粒
•拟核：由大型环状双链DNA纤丝不规则地折
叠或缠绕而构成的无核膜、核仁的区域。
•
拟核
•细菌DNA：
长度：一般为：1—3mm 例：大肠杆菌的DNA长约1mm 。 生长迅速的细菌在核分裂之后细 胞往往来不及分裂,所以细胞中常 有2—4个核，而生长缓慢的细菌 细胞中一般只有1—2个核，不在 染色体复制时期一般是单倍体。
•
（三）间体
•由细胞膜内褶形成的一种管状、层状或串状物， 一般位于细胞分裂的部位或附近。
间体
间体的功能:
▪参与隔膜形成 ▪与核分裂有关 ▪分泌胞外酶的地点
•
（四）细胞质及其内含物
•细胞质：是在细胞膜内除核区以外的细胞物质。
•主要成分： •
•细胞质功能： •细胞质中含有丰富的酶系 ，是营养物质合成、转化 、代谢的场所。
•
①核糖体
• 是分散在细胞质中的颗粒状结构，由核糖体核 酸（占60%）和蛋白质（占40%）组成。
第二章原核微生物
第二章：原核微生物真核微生物：有细胞核，有核膜，核仁，有染色体〔DNA〕原核微生物：是指一大类仅含有一个DNA分子的原始核区,而无核膜包裹的原始单细胞微生物。
无核膜、核仁，无染色体。
属于原核微生物的有：细菌，放线菌，立克次氏体，支原体，衣原体，兰细菌。
古细菌：20世纪70年代发现，在极端环境下的古老微生物。
古核细胞〔古核生物、古细菌、原细菌〕是20世纪80年代出现的名称。
古细菌：是一些生长在极端特不环境中的细菌，过往回属于原核细胞。
回属缘故：〔1〕形态、结构、DNA结构和根基生活方式与原核细胞相似。
〔2〕其16SrRNA与原核生物相差特别远。
〔产甲烷细菌〕种类：100多种，在特不环境中生活与人类关系不大。
〔高温、高盐〕第一节：细菌是一大类群结构简单、种类繁多、要紧以二分分裂法生殖和水生性较强的单细胞原核微生物。
一、细菌的形态与结构（一）细菌细胞形态1、细菌的大小：在显微镜下用测微尺测量，单位是：μm1〕球菌：测量直径，一般为：Φ=0.5-2μm2〕杆菌：测长度和宽度，一般为：长1-5μm，宽0.5-1μm表示方法：长×宽，即：1-5×μm3）旋菌：测量长度及宽度，在一定条件培养大小对比稳定。
细菌形态及大小受培养温度、时刻、培养基组成及浓度的碍事，也受染色方法等碍事，因此同一菌种在不同时期、形态、大小不同。
因此，同一菌种在同时期、不同培养条件其形态、大小不同。
2.细菌细胞的根基形态和排列方式外形〔细菌的根基形态〕1〕杆菌：细胞呈杆状或圆柱状〔短的：近似球形。
长的：呈丝状。
〕①数量：细菌中种类最多。
②长短：短的近似球形，长的呈丝状。
③两端：平齐〔如：炭疸芽孔杆菌〕，稍尖〔如：鼠疫巴斯德菌〕④菌体：有的直，有的弯排列方式：单个，链状，栅栏状，八字形。
多数分散存在。
如：E。
coli，少特不形态：链状——链杆菌。
2〕球菌：菌体呈球形或扁球形〔近似球形〕①单球菌：只有一个分裂面，分裂后细胞分散独立存在。
第二章 原核微生物习题及答案
第二章《原核微生物》习题一、名词解释1．细菌：是一类细胞细短，结构简短，胞壁坚韧，多以二分裂方式繁殖和水生性较强的原核生物。
2．聚-β-羟丁酸(poly-β-hydroxybutyric acid，PHB )：某些细菌形成的内含物，由许多羟基丁酸分子聚合而成，具贮藏能量、碳源和降低细胞内渗透压的作用。
3．异染粒(metachromatic granules)：又称迂回体或换转菌素，是无机偏磷酸盐的聚合物，具有贮藏磷元素和能量的功能。
在白喉棒杆菌和结核分枝杆菌中易见到异染粒。
4．羧酶体(carboxysome)：存在于一些自养细菌细胞内的多角形或六角形内含物，内含1,5一二磷酸核酮糖羧化酶，在自养细菌的CO2固定中起着关键作用。
5．芽孢(spore)：某些细菌在其生长发育后期，在细胞内形成的一个圆形或椭圆形、厚壁、含水量极低、抗逆性（抗热、化学药物、辐射等）极强的休眠体。
6．渗透调节皮层膨胀学说：解释芽孢耐热机制的一个较新的学说。
它认为芽孢的耐热性在于芽孢衣对多价阳离子和水分的透性很差，以及皮层的离子强度很高，从而使皮层产生极高的渗透压去夺取芽孢核心中的水分，其结果导致皮层的充分膨胀，而作为芽孢的生命部分—芽孢核心的细胞质却发生高度失水，并由此变得高度耐热了。
7．伴孢晶体（parasporal crystal）：少数芽孢杆菌，如Bacillus thuringiensis（苏云金芽孢杆菌）在形成芽孢的同时，会在芽孢旁形成一个菱形或双锥形的碱溶性蛋白晶体（即δ内毒素）称为伴胞晶体。
它的干重可达芽孢囊的约30%，由18种氨基酸组成，大小约0.6＊2.0μm。
伴胞晶体对200多种昆虫尤其是鳞翅目昆虫的幼虫有毒杀作用，因此可以用做生物农药。
8．荚膜：指包被于某些细菌细胞壁外的一层厚度不定的胶状物质。
荚膜有数种：①形态固定、层次厚的为荚膜。
②形态固定、层次薄的为微荚膜。
③形态不固定、结构松散的为粘液层。
④包裹在细胞群体上有一定形态的糖被称菌胶团。
环境微生物学2-2细菌革兰氏染色
环境微生物学
第2章 原核生物 ——革兰氏染色
细菌的染色
由于细菌的细胞极其微小又十分透明，因此用水 浸片或悬滴观察法在光学显微镜下进行观察时， 只能看到大体形态和运动情况。若要在光学显微 镜下观察其形态和主要构造，一般都要对它们进 行染色。
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细菌的染色
活菌：用美蓝或TTC(氯化三苯基四氮唑）等作活菌染色
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革兰氏染色机理
1.与细菌等电点有关
革兰氏阳性菌的等电点为pH2~3，革兰氏阴性菌的 等电点为pH4~5。革兰氏阳性菌的等电点比革兰氏 阴性菌低，说明革兰氏阳性菌带的负电荷比革兰氏 阴性菌多。它们与草酸铵结晶紫的结合力大，用碘碘化钾媒染后，两者的等电点均得到降低，但革兰 氏阳性菌的等电点降低的多，故与草酸铵结晶紫结 合得更牢固，对乙醇脱色的抵抗力更强。
而不被脱色，仍呈现紫色。
细菌细胞壁的生理功能
（1）保护原生质体免受渗透压引起破裂。 （2）维持细菌的细胞形态(可用溶菌酶处理不同形态的细菌细 胞壁后，菌体均呈现圆形得到证明)。 （3）细胞壁是多孔结构的分子筛，阻挡某些分子进入和保留蛋 白质在间质(革兰氏阴性菌细胞壁和细胞质之间的区域)。 （4）细胞壁为鞭毛提供支点，使鞭毛运动。
革兰阳性菌 较坚韧 20-80nm
可多达50层 占细胞壁干重40%-80%
+ 1-4% 约20%
-
革兰阴性菌 较疏松 10-15nm 1-2层
占细胞壁干重10% -
11-12% 约60%
+
G+ 与G— 细胞壁结构与化学成分的比较
1） 肽尾组成不同： 第三个氨基酸 G+ ：L—Lys,G—：m—DAP
环境工程微生物学第二章-原核微生物(2)
（三）细胞的结构
3、细胞质和内含物
5）气泡（gas vocuoles）
（三）细胞的结构
3、ห้องสมุดไป่ตู้胞质和内含物
6）核糖体（ribosome）
略
（三）细胞的结构
4、核区（nuclear region or area）
原核生物所特有的无核膜结构、无固定形态的原始细胞核
（三）细胞的结构
4、核区（nuclear region or area）
核心部分的细胞质却变得高度失水， 因此，具极强的耐热性。
渗透调节皮层膨胀学说
5、特殊的休眠构造——芽孢 6）伴孢晶体（parasporal crystal）
（三）细胞的结构
少数芽孢杆菌，例如苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis)在 其形成芽孢的同时，会在芽孢旁形成一颗菱形或双锥形的碱溶 性蛋白晶体——δ内毒素，称为伴孢晶体。 特点：不溶于水，对蛋白酶类不敏感；容易溶于碱性溶剂。
专性好氧的盐杆菌属（Halobacterium）的细菌，却生活在含氧极少的饱 和盐水中，它们细胞中气泡显著，其作用被认为是使菌体浮于盐水表面， 以保证细胞更接近空气。 有些厌氧性光和细菌利用气泡集中在水下10-30米深处，这样既能吸收适宜 的光线和营养进行光和作用，又可以避免直接与氧接触。
蓝细菌生长时依靠细胞内的气泡而漂浮于湖水表面，并随风聚集成块，常使 湖内出现“水花”。
一种内源性氮源贮藏物，同时还兼有贮存能源的作用。
通常存在于蓝细菌中。
由含精氨酸和天冬氨 酸残基（1:1）的分枝 多肽所构成，分子量 在25000～125000。
3、细胞质和内含物
2）贮藏物(reserve materials)：
⑤硫粒（sulfur globules） 很多真细菌在进行产能代谢或生物合成时，常涉及对还原性 的硫化物如H2S，硫代硫酸 盐等的氧化。 在环境中还原性硫素丰富时， 常在细胞内以折光性很强的 硫粒的形式积累硫元素。 当环境中环境中还原性硫缺 乏时，可被细菌重新利用。
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上下两层磷脂分子层平行排列，具有极性的磷脂 分子亲水基朝向膜的内、外表面的水相，疏水基 在中间。蛋白质镶嵌在磷脂层中或膜表面，有的 蛋白质由外侧升入膜的中间，有的穿透膜的两层 磷脂分子，膜表面的蛋白质还带有多糖。
（3）细胞质膜的生理功能
• 维持渗透压的梯度和溶质的转移； • 细胞壁合成场所； • 膜内陷形成的中间体含有细胞色素，参与呼吸
– ② 荚膜保护致病菌免受宿主吞噬细胞的吞噬， 保护细菌免受干燥的影响。
– ③ 当缺乏营养时，荚膜可被用作碳源和能源， 有的荚膜还可作氮源。
– ④ 废水生物处理中的细菌荚膜有生物吸附作 用，将废水中的有机物、无机物及胶体吸附 在细菌体表面上。
2. 黏液层(slime layer)
不产荚膜的细菌在其表面分泌黏性的多糖，疏松 地附着在细菌细胞壁表面上，与外界没有明显边 缘，这叫黏液层。
双球菌(diplococcus)
单球菌和双球菌
脑膜炎奈瑟菌 肺炎链球菌
四联球菌(tetrad) 八叠球菌(sarcina)
葡萄球菌(streptococcus) 链球菌(streptococcus)
金黄色葡萄球菌
引起伤口化脓性感染
分枝杆菌
双歧杆菌
大肠杆菌
梭状芽孢杆菌
属于肉毒杆菌属，可引起食物中毒
（二）细菌的特殊结构
1、荚膜
• 是某些细菌在新陈代谢过程 中形成的，分泌于细胞壁外 的粘液状物质，把细胞壁完 全包围封住，这层粘性物质 叫荚膜。
• 含水率在90％~98％，极难染 色，一般采用负染色法。
• 主要成分：多糖、多肽、脂 类或脂类蛋白复合体
单染后墨汁背景衬托法观察
• 荚膜的功能:
– ① 具有荚膜的S型肺炎链球菌毒力强，有助 于肺炎链球菌侵染人体。
氏菌，③、④在静止培养的活性污泥表面长满贝日阿托氏菌
丝状菌
硫细菌类 ①发硫菌 ② 亮发菌 ③ 透明颤菌
（二）细菌的大小
* 球菌（直径）：0.5～2.0μm。 * 杆菌（其长与宽度）：( 0.5～1.0）μm ×（1～5）μm。 * 螺旋菌(宽度与弯曲长度):(0.25～1.7)μm×(2～60)μm。 * 海洋水系中有超微细菌（ultramicrobacteria）或称纳米细菌。 可通过0.2μm的滤膜，某些海洋系统或土壤中每g(mL)含有1012～ 1013个细胞。 * 非洲有特大的细菌叫纳米比亚硫珍珠状菌（Thiomargarita namibiensis ），它的直径达100～300μm，有时出现750μm的细胞。
4、丝状菌
• 丝状菌：是由柱状或椭圆状的细菌细胞一个一
个连接而成，外面有透明的硬质状的粘性物质包 裹（称为鞘）。实际上是一种细菌的群体形态。 • 分布在水生境，潮湿土壤和活性污泥中。有铁细 菌、硫磺细菌、球衣细菌等。
铁细菌
膨胀活性污泥中的丝状细菌
贝日阿托氏菌 ①生长在平板中的贝日阿托氏菌,②生长在活性污泥中的贝日阿托
作用；中间体与染色体的分离和细胞分裂有关， 还为DNA提供附着点。
• 细胞质膜上有有呼吸电子传递需要的酶系，具 有类似高等生物线粒体的功能，进行物质和能 量代谢；
• 鞭毛基粒位于细胞质膜，即为鞭毛提供附着点。
3、细胞质和内含物
• 细胞质是细胞质膜以内，除核物质以外的 无色透明、粘稠的复杂胶体，亦称原生质。
趋磁性水螺菌（Aquaspirillum magnetotacticum））
4、核物质（拟核）
• ——原核生物所特有的原 始细胞核。也称拟核。
• 细菌的核质体是一个大型环 状的双链DNA分子，长度 0.25mm~3mm，为细菌遗传 物质，卷曲折叠于核区。
• 核区没有外膜（这是原核生 物与真核生物一个主要的区 别之处）
• 主要由蛋白质、核酸、多糖、脂类、无机 盐和水组成。
• 细胞质内含各种酶系统，是细菌细胞进行 新陈代谢的场所。
核糖体
• 核糖体：由RNA和蛋白质组成，是合成蛋白 质的场所。
• 其中RNA占60%，蛋白质占40%。大肠杆菌 可以分解出三种分子质量不同的RNA， 16SRNA、23SRNA和5SRNA。核糖体的沉降 系数是70S（由50S和30S两个亚基组成）
但是，大多数细菌是和人类和平共
处的，对人类不仅无害而且有益，
能给人类带来很大好处。如人们利
用谷氨酸棒杆菌制造食用味精，用
乳酸菌生产酸乳，用苏云金杆菌生
产杀虫剂，细菌净化污水等。
菌
鼠疫杆菌
一、细菌的个体形态和大小（自学）
• 细菌：单细胞不分枝的原核微生物。细菌细胞微小 而透明，通常用适当染料染色后显微镜观察。
核质体
核质体
核 膜
真核生物细胞细胞核
• 拟核携带全部或部分遗传信息，它的 功能是决定遗传性状和传递遗传信息，
是重要的遗传物质。
质粒
• 存在于染色体外的小分子环状DNA，可以 毒力进行复制或整合到染色体上。
• 可以被遗传或者传递给后代。 • 质粒的存在对细胞本身的生长与繁殖并不
重要，但可以给细胞带来新的特性，如抗 药性、致病性等
含芽孢的梭菌 芽孢宽度超过菌体， 使细胞呈梭状
炭疽芽孢杆菌
• …..生物恐怖主义者为什么会 看中这种细菌呢？首先因为炭 疽是一种严重的疾病，分布又 非常广泛。…... 还因为它几 乎是一种永不死亡的细菌，----它们能够形成芽孢，因而很 不容易死亡。在环境恶劣的时 候，细菌内部会有一小部分浓 缩起来，在这一部分周围形成 几层坚硬的壳。里面的生命活 动变得非常缓慢，而壳外面那 部分就死亡消失了，这就是芽 孢。环境条件一变好，壳里面 的部分会像“发芽”一样长出 来。
2、细胞质膜
（1）细胞膜的化学组成
• 紧贴细胞壁的内侧而包围细胞质的一层柔软 而富有弹性的薄膜。是选择性半渗透膜。
• 主要化学成分：蛋白质（60~70%）、脂类 （30~40%）、多糖（约2%）。
• 蛋白质与膜的透性及酶的活性有关； • 脂类是磷脂，由磷酸、甘油、脂肪酸和胆碱
组成。
（2）细胞膜的结构
• 芽孢萌发后变成营养细胞，抗性损失。
• 芽孢不是繁殖器官，只是休眠体。
• 芽孢的形成对于产芽孢菌度过困境有着极为重 要的意义，芽孢可在普通条件下保存几年甚至几 十年都依然可以复活。
• 在实验室进行灭菌处理时，由于芽孢最难杀死， 灭菌手段主要考虑的是杀灭芽孢；（＊如何杀灭 芽孢呢？）
• 芽孢菌普遍存在于处理各类有毒废水中，并对 水质净化起着十分重要的作用。
第二章 原核微生物
• 原核微生物包括真细菌门和蓝细菌门。 • 真细菌门：细菌、古菌、放线菌、衣原 体、立克次氏体、支原体、螺旋体等； • 蓝细菌门：蓝细菌
第一节 细
细菌是大家比较熟悉的名字，因为 有很多疾病是它们引起的，如鼠疫 杆菌、霍乱弧菌、破伤风杆菌、肺 炎双球菌等致病菌对人类有害；那 些腐败菌常引起食物和工农业产品 腐烂变质，并散发出特殊的臭味或 酸败味。
G-菌细胞壁结构图解
革兰阳性菌与阴性菌细胞壁结构比较
• 细胞壁的功能
• 保持和固定细胞形态； 保护原生质体免受渗透压引起的破裂作用；
为鞭毛提供支点，使鞭毛运动。
多孔结构起到分子筛的作用，阻拦大分子物质进入细胞；
使细胞具有致病性及对噬菌体的敏感性。
伤寒 杆菌 细胞 壁中 含毒 素
荚膜、黏液层、衣鞘和菌胶团对染料的亲和力极低，很难着 色，都用衬托(负染色)法染色。
细胞
衣鞘
浮游球衣菌的细胞与衣鞘
5、芽孢
• 某些细菌生长到一定阶段，在细胞内形成一个圆 形、椭圆形或圆柱形的、对不良环境条件具有较 强的抵抗逆休眠体。细菌的芽孢都生长在细胞内， 又称内生孢子(Endospora)。
• 芽孢对干燥（在干燥下可存活几年、几十年）， 紫外线，有毒化学物、热、化学药品抵抗力强， 能使细菌渡过不良环境。一般芽孢能耐高温。
。
菌胶团的几种形态 A.活性污泥中的指状菌胶团,
B1.在低倍显微镜下的生枝动胶菌（Z.ramigera）纯培养絮状物， B2.在光学相差×833下的生枝动胶菌（Z.ramigera）细胞
C.在印染废水活性污泥中的菌胶团
4、衣鞘(sheath)
水生境中的丝状菌多数有衣鞘，如球衣菌属、纤发菌属、发 硫菌属、亮发菌属、泉发菌属等丝状体表面的黏液层或荚膜硬 质化，形成一个透明坚韧的空壳，叫衣鞘。
6、鞭毛
• 由细胞质膜上的鞭毛基粒长出穿过细胞壁伸向体外的一条纤 细的波浪状的丝状物。
• 直径为0.001~0.02 um，长为2~50 um. • 化学成分：鞭毛蛋白 • 功能：运动，靠细胞膜上的ATP酶水解ATP提供能量。 • 根据鞭毛数目与排列情况分：
– 一端单毛菌：菌体一端只有一条鞭毛。 – 二端单毛菌：菌体二端各有一条鞭毛。 – 丛毛菌：菌体一端或二端各有一丛鞭毛(偏端丛生鞭毛菌、
细胞内含颗粒
细胞内含颗粒
细胞内含颗粒
硫粒 贝日阿托氏菌属、发
硫菌属、紫硫螺旋菌数、 绿硫菌属利用H2S作为 能源，氧化H2S为硫粒 积累在菌体内。 当缺乏营养时，氧化体 内硫粒为SO42-，从中获 得能量。
Chromatium buderi 硫粒
细胞内含颗粒
藻青素颗粒（cyanophycin granule）：为蓝细菌特
• 菌胶团的形状有球形、蘑菇形、椭 圆形、分枝状、垂丝状及不规则形。
• 上述各种菌胶团在活性污泥中均有，
典型的有动胶菌属(Zoogloea )，它有
两 个 种 ： 生 枝 状 动 胶 菌 (Zoogloea
ramigera ) 和 垂 ( 悬 ) 丝 动 胶 菌
(Zoogloea
filipendula
黏液层在废水生物处理过程中有生物吸附作用， 在曝气池中因曝气搅动和水的冲击力容易把细菌 黏液冲刷入水中，以致增加水中有机物，它可被 其他微生物作碳源利用。