光合细菌介绍
光合细菌
光合细菌（Photosynthetic bacteria，简称PSB）是具有原始光能合成体系的原核生物的总称，它广泛存在于自然界的水田、湖泊、江河、海洋、活性污泥及土壤内，是一类以光作为能源、能在厌氧光照或好氧黑暗条件下利用自然界中的有机物、硫化物、氨等作为供氢体兼碳源进行光合作用的微生物。
第一节光合细菌的生物学和营养价值一、光合细菌的生物学光合细菌包括产氧光合细菌（蓝细菌）和不产氧光合细菌两大部分，在实际中应用的大部分是不产氧型光合细菌。
不产氧光合细菌包括紫细菌、绿细菌和日光杆菌属、红色杆菌属等总共 27个属 66个种。
不产氧光合细菌是代谢类型复杂、生理功能最为广泛的微生物类群。
各种光合细菌获取能量和利用有机质的能力不同，它们的代谢途径随环境变化可以发生改变。
光合细菌从营养类型看包括光能自养型、光能异养型及兼性营养类型；从呼吸类型看包括好氧、厌氧和兼性厌氧型。
光合细菌是革兰氏阴性菌，在10～45℃范围内均可生长繁殖，最佳温度在30～40℃。
绝大多数光合细菌的最佳pH值范围在7～8.5之间。
钠、钾、钙、钴、镁和铁等是光合细菌生理代谢中的必需元素。
二、光合细菌的营养价值光合细菌的菌体无毒，营养丰富，蛋白质含量高达65%，而且氨基酸组成齐全，含有机体需要的8种必需氨基酸，各种氨基酸的比例也比较合理。
PSB还含有丰富的B族维生素，尤其是B12、叶酸、生物素的含量相当高是啤酒酵母和小球藻的20到60多倍。
PSB 菌体内含有较高浓度的类胡萝素，而且种类繁多，迄今已从光合细菌中分离出80种以上的类胡萝卜素。
除此之外，细胞内还含有碳素储存物质糖原和聚β一羟基丁酸、辅酶Q、抗病毒物质和生长促进因子，具有很高的营养价值。
光合细菌在虾、贝类的幼体培育中应用非常广泛，其一方面能净化水质，改善幼体的环境条件，另一方面作为饵料被幼体摄食（贝类幼体相对虾幼体的蚤状阶段都能直接摄食光合细菌），对促进幼体生长、变态和提高成活率有明显效果。
光合细菌介绍 PPT
光合细菌的培养条件 ◇光照强度：光照强度越大，细菌的生长速度越快，
自然光源要好于人工光源，易于光合细菌形成优势 生长。
◇温度：温度控制在30度左右，光合细菌生长的最
好
◇ pH值：最适ph值为8.5 ，过大或过小的pH值都
会抑制细菌繁殖生长。 ◇接种量：接种量对最终的菌液浓度影响不大，但 是对进入稳定期的时间影响较大，基于成本考虑我 们认为接种量以20％为宜
：
◆ 生物产氢：氢能源由于清洁，高效，可再生成为一
种可以替代化石燃料的能源。而且它与热化学和电化
学制氢相比较,有能耗低、污染少的特点。近年来,利 用微生物生产清洁的氢能源已成为研究的热点。
光合细菌固氮和产氢皆由同一种酶,即固氮酶所催化, 其产氢条件和固氮条件相同。产氢机理为:光合细菌在 固氮过程中,在固氮酶的催化下,消耗ATP,同时还原 NAD(P)H中的2 H,释放的电子通过铁氧还蛋白或黄素 蛋白传递到固氮酶的铁蛋白,然后再传递给钼铁蛋白, 在钼铁蛋白上将分子氮和H分别还原为NH3和 H2。 在正常情况下,光合细菌的固氮和产氢同步进行,在氮 气饥饿时NAD(P)H中的H几乎全部在固氮酶上被还原 成氢气。
大家应该也有点累了，稍作休息
大家有疑问的，可以询问和交流
◆ 水产养殖：光合细菌的营养十分丰富，几乎所有的psb都具有光合固
氮的能力和利用固氮生成物nh4+的能力。光合细菌固定下来的生成物经氨基 酸代谢生成蛋白质，粗蛋白的含量高达65.45%是一种优良的蛋白质源，另外 菌体含有粗脂肪约7%，可溶性糖约20%，粗纤维约3%含有17种氨基酸并且 消化率较高。同时光合细菌还含有对动物成长发育起促进作用的的生理活性物 质—辅酶q.和相当相当完全的b族维生素。尤其是叶酸生物素等在光合细菌种 的含量相当高，是酵母的几千倍，还含有抗病毒物质和生长促进因子，可以用 来做饲料添加剂促进禽畜和鱼类的生长，增强动物的抗病能力。同时光合细菌 迅速分解水中的铵态氮，亚硝酸盐硫化氢等有害物质，以及水产动物的饵料及 粪便，有利于藻类及浮游动物数量的增加。起到了保护和净化水质的作用。
光合细菌(2)2+9h
根据光合细菌对碳源利用上的不同，可以 分别把它们列入不同的营养类型 。其中红 螺菌科的细菌能较好地利用低级脂肪酸、 氨基酸、糖类等，而且无论在厌氧而明亮 或好氧而黑暗的任何条件下均能较好地生 长。在厌氧而明亮的条件下，利用光能而 且把氢或有机物作为氢供体固定二氧化碳 并进行增长，有时将低级脂肪酸等有机物 作为碳源利用。在好氧而黑暗条件下分解 有机物获得能量。
三、光合细菌的营养价值
光合细菌营养丰富。细胞干物质中蛋白质含量高 达60％以上，比目前生产的单细胞蛋白酵母的含 60％以上，比目前生产的单细胞蛋白酵母的含 量高。与牛奶、鸡蛋蛋白相比，其蛋白质氨基酸 组成齐全，因而被认为是一种优质蛋白源。光合 细菌还含有多种维生素，尤其是B 细菌还含有多种维生素，尤其是B族维生素极为丰 富，VB12、叶酸、泛酸、生物素的含量远高于酵 富，VB12、叶酸、泛酸、生物素的含量远高于酵 母。此外，还含有大量的类胡萝卜素、辅酶Q等 母。此外，还含有大量的类胡萝卜素、辅酶Q 生理活性物质。因此，光合细菌具有很高的营养 价值，在水产和畜禽养殖上有着很高的应用价值。
光合细菌 Photo Synthetic Bacteria
一、光合细菌的主要类群
光合细菌（简称PSB）是一类能够利用光能 光合细菌（简称PSB）是一类能够利用光能 作为能源进行生长和繁殖的细菌的总称。 光合细菌是地球上最早出现的具有原始光 能合成体系的原核生物。 光合细菌隶属于细菌门、真菌纲、红螺菌 目。红螺菌目可分为二个亚目，四个科和 十八个属。目前都已分离到纯种。
３、含量测定 （１）总菌数测定：样品充分振荡后取0.5ml用水稀 （１）总菌数测定：样品充分振荡后取0.5ml用水稀 释到200ml灭菌水中，搅匀后从中取数微升充板 释到200ml灭菌水中，搅匀后从中取数微升充板 入血球计数板的计数池中（每大格0.1mm3，置 入血球计数板的计数池中（每大格0.1mm3，置 600倍显微镜下观察，同时用红血球计数法记菌数， 600倍显微镜下观察，同时用红血球计数法记菌数， 将25个小格的每格菌数平均值乘1亿为每毫升总菌 25个小格的每格菌数平均值乘1 数。 （２）活菌数测定：将（１）中稀释的菌液再稀释 100000倍，取1ml加到10ml培养液中，混合均匀 100000倍，取1ml加到10ml培养液中，混合均匀 后加入20g/1000ml浓度琼脂溶液10ml，置平皿中 后加入20g/1000ml浓度琼脂溶液10ml，置平皿中 凝固，加玻璃盖在25－30℃ 凝固，加玻璃盖在25－30℃温度，无菌环境下， 60瓦白炽灯照射，距灯泡12cm，1－2天后观察计 60瓦白炽灯照射，距灯泡12cm， 数菌落数，以下式计算： 每毫升样品中的活菌数＝菌落计数／25×1亿 每毫升样品中的活菌数＝菌落计数／25×
什么叫光合细菌？光合细菌具有哪些独特功能
什么叫光合细菌？光合细菌具有哪些独特功能
光合细菌是一种能以光作为能源，以二氧化碳或有机物做为碳源而进行营养繁殖的水圈微生物。
它的最大特点是，能将一些污水或养殖水域中的有害物质，如氟、亚硝酸、硫化氢等加以利用，作为共自身生长发育不可缺少的营养物质而促使菌体大量繁生，同时使污水或养殖水体得到净化。
光合细菌本身是一种含粗蛋白60%左右、粗脂肪8%左右，并含大量胡萝卜素、b 族维生素、生物素、活性促长素、抗病因子的特殊营养型细菌，无任何毒副作用。
光合细菌作为一种具有特殊营养、促生长、抗疾病以及净化水质等特殊功能的细菌，已引起环境保护、水产、畜禽以及人体保健等部门越来越多的重视和应用。
利用光合细菌的特殊营养，作为饵料添加剂，在水产、畜禽养殖业已收到显著效益；利用其抗病因子、活性物质，可防治疾病，促进机体生长，利用其能够降解转化低分子有机物与有毒害物质的功能，可净化水质、促进浮游生物饵料增长等。
光合细菌应用干淡水鱼苗种培育，试验结果证明，应用光合细菌的试验塘，菌种规格整齐、均匀、体质健壮。
其平均体重比对照组增加25.4%，平均体长比对照组增长15.3%；培育成活率、鱼苗到夏花提高6.35-10.g‰夏花到大规格鱼种(10厘米以上)提高5.2-27.8%。
同时取得节水、节电和节省饵料粮以及降低生产成本等明显作用。
光合细菌应用于对虾养殖，作为水质净化和防病剂，使对虾l／15公
1。
2.光合细菌特点及用途
04
减少用药
节约饵料
05
一、水质净化
光合细菌施入水体后，它可降解水体中的 残存饲料、鱼类的粪便及其它有机物；同 时，还能吸收利用水体中的氨、亚硝酸盐、 硫化氢等有害物质。施用光合细菌，能有 效避免固体有机物和有害物质的积累，起 到净化水质的作用。
二、促进生长
光合细菌营养价值极高，蛋白质含量占菌 干物质总量的60%以上，多种维生素、 磷、钙和多种微量元素等含量也不少，此 外还含有辅酶Q10和生长促进因子。
户外量产光合细菌
光合细菌有什么用
光合细菌是对能进行光合作用而不产氧的原核生物的总称， 是地球上最早出现且有原始光能合成体系的原核生物。它 广泛存在于自然界中，在腐败有机物质浓度高的水域中更 是常见。目前水产养殖中常用的光合细菌就属于紫色非硫 菌、红螺菌目
光合细菌应用
水质净化
01
02
促进生长
增强抗病能力
章节
Part
02 光合细菌的生境特点
光合细菌广泛分布于自然界的土壤、水田、沼泽、湖泊、 江海等处，主要分布于水生环境中光线能透射到的缺氧区。 光 合 细 菌 的 适 宜 水 温 为 15℃—40℃ ， 最 适 水 温 为 28℃36℃。
采样地点
红螺菌种的种类在自然界中有有机污染的地 方广泛存在。样品可以从河底、湖底、海底 以及水田、池塘、沟渠等有污水进入的地方， 以及食品工业污水排放处的橙黄色、粉红色 泥土中获得。
养殖地底层的这种环境正好是适于光合细菌生存的条件一 是具有厌氧条件，二是光线通过上面覆盖的有氧水层这个 光线过滤器，使光合细菌可以吸收到适宜生长的波长光。
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光合细菌特点及用途
01
章节
Part
光合细菌分类
光合细菌分类光合细菌是地球上最为普遍的微生物之一，它们能够利用光能进行生命活动。
根据光合细菌是否产生氧气，可以将它们分为两大类：产氧光合细菌和不产氧光合细菌。
一、产氧光合细菌产氧光合细菌是光合作用的重要参与者，它们能够利用光能将二氧化碳和水转化为有机物质，同时产生氧气。
这类光合细菌主要包括蓝细菌、绿硫细菌和紫硫细菌等。
蓝细菌蓝细菌是一类能够进行光合作用的微生物，它们广泛分布于水生生态系统中，包括湖泊、河流和海洋等。
蓝细菌的光合作用效率较高，能够利用太阳能将二氧化碳和水转化为有机物质，同时产生氧气。
蓝细菌在生态系统中扮演着重要的角色，它们可以促进水生生态系统的物质循环和能量流动。
绿硫细菌绿硫细菌是一类能够进行光合作用的微生物，它们主要分布在水生生态系统和土壤中。
绿硫细菌的光合作用效率较高，能够利用太阳能将二氧化碳和水转化为有机物质，同时产生氧气和硫化氢。
绿硫细菌在生态系统中也扮演着重要的角色，它们可以促进水生生态系统的物质循环和能量流动。
紫硫细菌紫硫细菌是一类能够进行光合作用的微生物，它们主要分布在水生生态系统和海洋中。
紫硫细菌的光合作用效率较高，能够利用太阳能将二氧化碳和水转化为有机物质，同时产生氧气和硫化氢。
紫硫细菌在生态系统中也扮演着重要的角色，它们可以促进水生生态系统的物质循环和能量流动。
二、不产氧光合细菌不产氧光合细菌是不产生氧气的光合细菌，它们主要利用非氧化还原反应的方式进行光合作用。
这类光合细菌主要包括紫色非硫细菌、绿色非硫细菌和深海热液口菌等。
紫色非硫细菌紫色非硫细菌是一类能够进行光合作用的微生物，它们主要分布在水生生态系统和土壤中。
紫色非硫细菌的光合作用效率较低，它们能够利用太阳能将二氧化碳和水转化为有机物质，但不产生氧气。
紫色非硫细菌在生态系统中也扮演着重要的角色，它们可以促进水生生态系统的物质循环和能量流动。
绿色非硫细菌绿色非硫细菌是一类能够进行光合作用的微生物，它们主要分布在水生生态系统和土壤中。
了解光合细菌的结构和适应性
了解光合细菌的结构和适应性光合细菌，指的是一类能够通过光合作用产生能量和营养的细菌。
它们广泛存在于自然界中的各种环境，在淡水、海水、土壤、沉积物、热液、寒冷环境以及寄生动物等场所均有发现。
光合细菌的结构和适应性决定了它们在生态系统中的重要性以及对环境的影响。
一、光合细菌的结构光合细菌的基本结构与其他细菌相似，由细胞壁、细胞膜、质粒、核糖体和DNA组成。
但与一般细菌不同的是，光合细菌的细胞内含有光合色素，这些色素可以吸收光能并将其转化为化学能以供细胞利用。
其中，许多光合细菌的光合色素与植物的叶绿素非常相似，可分别吸收不同波长和能量的光线，使它们能够在更加复杂的光环境中生存和繁殖。
另外，一些光合细菌的细胞壁由簇藻纤维素构成，这种物质在其它生物的细胞壁中很少存在，也正是由于这种特殊的细胞壁，使得光合细菌对一些抗生素不敏感，提高了其生存能力。
二、光合细菌的适应性1、对生态系统的贡献光合细菌是生态系统中一个重要的组成部分，与其它生物之间存在着复杂而微妙的相互作用。
光合细菌可以通过光合作用制造有机物，并释放氧气，为其他生物提供能量和氧气。
同时，一些光合细菌还可以与其他细菌或植物进行共生，共同生存。
2、适应于不同环境光合细菌的适应范围非常广泛，可以在陆地上、淡水、海水、沼泽、泉水等不同环境中生存。
例如，叶绿素的吸收光谱为400-700nm，这使得光合细菌在不同水深的海洋中都能寻找到适合自己吸收的光。
此外，光合细菌还有一些适应不良环境的特殊能力。
例如，一些能够生长在高盐、低温、高压等恶劣环境的光合细菌会产生一些特殊的蛋白质来帮助他们存活。
同时，一些光合细菌还可利用化学能与光合合成共同供能。
3、对医学的意义光合细菌对医学也有重要的意义。
一些光合细菌可用于治疗某些人类疾病，例如治疗皮肤疾病、胃肠疾病等。
此外，光合细菌还可用于制备各种医药和工业原料。
在一些环境治理中，光合细菌代谢产物对环境污染物的降解具有重要的意义。
光合细菌介绍
光合细菌光合细菌(简称PSB)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生物，是在厌氧条件下进行不放氧光合作用的细菌的总称，是一类没有形成芽孢能力的革兰氏阴性菌，是一类以光作为能源、能在厌氧光照或好氧黑暗条件下利用自然界中的有机物、硫化物、氨等作为供氢体兼碳源进行光合作用的微生物。
光合细菌广泛分布于自然界的土壤、水田、沼泽、湖泊、江海等处，主要分布于水生环境中光线能透射到的缺氧区。
生长环境在水产养殖中，能够降解水体中的亚硝酸盐、硫化物等有毒物质，实现充当饵料、净化水质、预防疾病、作为饲料添加剂等功能。
光合细菌适应性强，能忍耐高浓度的有机废水，对酚、氰等毒物有一定有忍受和分解能力，具有较强的分解转化能力。
它的诸多特性，使其在无公害水产养殖中具有巨大的应用价值。
作用原理光合细菌在有光照缺氧的环境中能进行光合作用，利用光能进行光合作用，利用光能同化二氧化碳，与绿色植物不同的是,它们的光合作用是不产氧的。
光合细菌细胞内只有一个光系统，即PSI，光合作用的原始供氢体不是水，而是H2S （或一些有机物），这样它进行光合作用的结果是产生了H2，分解有机物，同时还能固定空气的分子氮生氨。
光合细菌在自身的同化代谢过程中，又完成了产氢、固氮、分解有机物三个自然界物质循环中极为重要的化学过程。
这些独特的生理特性使它们在生态系统中的地位显得极为重要。
在水产养殖中运用的光合细菌主要是光能异养型红螺菌科(Rhodospirillaceae)中的一些品种，例如沼泽红假单胞菌(Rhodop seudanonas palustris)；在自然界淡、海水中通常每毫升含有近百个PSB菌，光合细菌的菌体以有机酸、氨基酸、氨和醣类等有机物和硫化氢作为供氧体，通过光合磷酸化获得能量，在水中光照条件下可直接利用降解有机质和硫化氢并使自身得以增殖，同进净化了水体。
除此之外，细胞内还含有碳素储存物质糖原和聚β一羟基丁酸、辅酶Q、抗病毒物质和生长促进因子，具有很高的饲料价值，在养殖业上有广阔的应用前景。
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生
物
光合细菌
光合细菌的应用现状
废水处理
水产养殖
应用现状
生物产氢
生物制药
光合细菌 应用现状
◆ 废水处理： 光和细菌可在黑暗好氧和光处理高浓度的有
机废水，比生物好氧法和厌氧发酵法有以下优势：可 以直接用来处理高浓度的有机废水，不存在污染处理 问题;可综合利用做饵料和肥料，所需场地少，费用低。 研究表明光合细菌不仅对多种有机物又较强的分解转
光合细菌
◆ 生物制药：
光合细菌有许多生理活性:抗氧化作用、调脂作用、抗肿瘤作用、 免疫活性;光合细菌没有毒性,对生殖生长有促进作用。研究者对光合 细菌制药方面进行了不少的研究。例如俞吉安等通过巨噬细胞吞噬 试验、淋巴细胞转化试验、白细胞介素-2的诱生和检测试验对类球 红细菌的免疫活性进行了评价。试验表明:类球红细菌具有调节和增 强巨噬细胞吞噬功能的作用,并在一定程度上都有刺激脾淋巴细胞转 化功；并研究球形红假单细胞菌体经过培养离心得到菌体和上清液2 个组分的抗脂质过氧化作用。试验结果表明:光合细菌中有效成分对 超氧阴离子有很好的猝灭作用。 。
光合细菌 光合细菌的培养条件 ◇光照强度：光照强度越大，细菌的生长速度越快，
自然光源要好于人工光源，易于光合细菌形成优势 生长。
◇温度：温度控制在30度左右，光合细菌生长的最
好
◇ pH值：最适ph值为8.5 ，过大或过小的pH值都
会抑制细菌繁殖生长。 ◇接种量：接种量对最终的菌液浓度影响不大，但 是对进入稳定期的时间影响较大，基于成本考虑我 们认为接种量以20％为宜
光合细菌的特征及应用
青海大学生物科学系 姚军卓
光合细菌
主要内容
主要内容
光 合 细 菌 的 培 养 条 件
光 合 细 菌 的 应 用 现 状
光 合 细 菌 的 特 征
光 合 细 菌 作 用 原 理
光合细菌
光合细菌的特征
◆光合细菌的形态特征：
光合细菌一般为球状，杆状，螺旋状，弧状，卵状，环 状。半环状，丝状，同一菌种在不同培养条件，不同生长阶段 菌种的形态也不禁相同。球状细菌的直径一般为 0.3~0.6um,杆状为0.5~1.0um*0.9~2.0um，螺旋状通 常为0.7~1.0um*3~5um.
化能力，而且还耐受紫外线，对氯，盐分及氰，酚毒
物的耐性较强。可以再恶劣的条件下处理有机废水
光合细菌
◆ 水产养殖：光合细菌的营养十分丰富，几乎所有的psb都具有光合固
氮的能力和利用固氮生成物nh4+的能力。光合细菌固定下来的生成物经氨基 酸代谢生成蛋白质，粗蛋白的含量高达65.45%是一种优良的蛋白质源，另外 菌体含有粗脂肪约7%，可溶性糖约20%，粗纤维约3%含有17种氨基酸并且 消化率较高。同时光合细菌还含有对动物成长发育起促进作用的的生理活性物 质—辅酶q.和相当相当完全的b族维生素。尤其是叶酸生物素等在光合细菌种 的含量相当高，是酵母的几千倍，还含有抗病毒物质和生长促进因子，可以用
来做饲料添加剂促进禽畜和鱼类的生长，增强动物的抗病能力。同时光合细菌
迅速分解水中的铵态氮，亚硝酸盐硫化氢等有害物质，以及水产动物的饵料及 粪便，有利于藻类及浮游动物数量的增加。起到了保护和净化水质的作用。
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光合细菌
◆ 生物产氢：氢能源由于清洁，高效，可再生成为一 种可以替代化石燃料的能源。而且它与热化学和电化 学制氢相比较,有能耗低、污染少的特点。近年来,利 用微生物生产清洁的氢能源已成为研究的热点。 光合细菌固氮和产氢皆由同一种酶,即固氮酶所催化, 其产氢条件和固氮条件相同。产氢机理为:光合细菌在 固氮过程中,在固氮酶的催化下,消耗ATP,同时还原 NAD(P)H中的2 H,释放的电子通过铁氧还蛋白或黄素 蛋白传递到固氮酶的铁蛋白,然后再传递给钼铁蛋白, 在钼铁蛋白上将分子氮和H分别还原为NH3和 H2。 在正常情况下,光合细菌的固氮和产氢同步进行,在氮 气饥饿时NAD(P)H中的H几乎全部在固氮酶上被还原 成氢气。
光合细菌 光合细菌的作用原理
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光合细菌在有光照缺氧的环境中能进行光合作用，利用光能进行光合作用， 利用光能同化二氧化碳，与绿色植物不同的是,它们的光合作用是不产氧的。 光合细菌细胞内只有一个光系统，光合作用的原始供氢体不是水，而是H2S （或一些有机物），这样它进行光合作用的结果是产生了H2，分解有机物， 同时还能固定空气的分子氮生氨。光合细菌在自身的同化代谢过程中，又完 成了产氢、固氮、分解有机物三个自然界物质循环中极为重要的化学过程。 这些独特的生理特性使它们在生态系统中的地位显得极为重要。
光合细菌
◆ 光合细菌的生物学特性 ：
PSB的菌体无毒，营养丰富，蛋白质含量高达64．15％－ 66．0％，而且氨基酸组成齐全，含有机体需要的8种必需氨基 酸，各种氨基酸的比例也比较合理。因具有细菌叶绿素和类胡 萝卜素等光合色素，而呈现一定颜色。细胞中还含有多种维生 素，尤其是B族维生素极为丰富，Vb2、叶酸、泛酸、生物素的 含量也较高，同时还含有大量的类胡萝卜素、辅酶Q等生理活性 物质。因此，光合细菌具有很高的营养价值，这正是它在水产 养殖中作为培水饵料及作为饲料添加成分物质基础。