产甲烷菌有何特点
甲烷产生菌的生态和功能研究
甲烷产生菌的生态和功能研究随着人们对气候变化的越来越关注，碳排放和温室气体的影响也逐渐被人们所重视。
在温室气体中，甲烷是一种重要的成分，它的危害性远远高于二氧化碳。
而甲烷的产生往往与一些微生物有关，其中最主要的就是甲烷产生菌。
本文将从生态和功能两方面来探讨甲烷产生菌。
一、甲烷产生菌的生态研究1. 常见的甲烷产生菌甲烷产生菌分布非常广泛，主要生活在土壤、水体、泥炭、沼泽等地方，其中最常见的是蜡样芽孢杆菌属、甲烷古菌属、甲烷杆菌属、甲烷嗜热菌属等。
这些菌多数生活在缺氧、高压、高温、高盐、酸碱极端等条件下，它们与其他微生物及其所处环境之间的相互作用非常复杂。
2. 甲烷产生菌的代谢途径甲烷产生菌的代谢途径可以分为两种类型：氢气甲烷型和甲酸甲烷型。
其中，前者的代表是甲烷杆菌，后者的代表是蜡样芽孢杆菌。
它们通过不同的途径将二氧化碳还原成甲烷。
3. 不同的甲烷产生菌的耐受性和适应性不同的甲烷产生菌对环境的耐受性和适应性也不同。
比如，甲烷古菌可以在极端的高温环境下生存，而蜡样芽孢杆菌则能够在低温环境下工作。
此外，在酸碱度等方面，甲烷杆菌和嗜热菌属也有所不同。
4. 甲烷产生菌与其他微生物的相互作用甲烷产生菌与其他微生物之间的相互作用是一个复杂的过程。
在沼泽、水稻田等环境中，甲烷产生菌与甲烷氧化菌之间的竞争极为激烈。
而在海洋等环境中，氮循环和硫循环与甲烷产生之间的相互作用尤为引人注目。
二、甲烷产生菌的功能研究1. 生产甲烷甲烷产生菌最主要的功能就是生产甲烷。
它们将可溶性有机物质分解为短链有机酸，并进一步转化为甲酸和二氧化碳。
而甲酸再被还原成甲烷，这个过程非常依赖于细胞内的甲烷酶。
甲烷产生菌在自然界中一方面起到了环境调节的作用，同时也为人类提供了能源来源。
2. 分解有机物质甲烷产生菌除了生产甲烷之外，还能够分解有机物质。
例如，它们可以将蛋白质、脂肪等有机物质分解为氨、硫化氢和二氧化碳等化合物，这些化合物在自然界中也扮演着重要的角色。
产甲烷菌有何特点
产甲烷菌有何特点？甲烷菌的特点是：一、生长非常缓慢，如甲烷八叠球菌在乙酸上生长时其倍增时间为1至2天，甲烷菌丝倍增时间为4至9天;二、严格厌氧，对氧气和氧化剂非常敏感，在有空气的条件下就不能生存或死亡;三、只能利用少数简单的化合物作为营养;四、它们要求在中性偏碱和适宜温度环境条件;五、代谢活动主要终产物是甲烷和二氧化碳为主要成分的沼气。
甲烷菌1．是专性严格厌氧菌甲烷细菌都是专性严格厌氧菌，对氧非常敏感，遇氧后会立即受到抑制，不能生长、繁殖，有的还会死亡。
2．生长繁殖特别缓慢甲烷细菌生长很缓慢，在人工培养条件下需经过十几天甚至几十天才能长出菌落。
据麦卡蒂（McCarty）介绍，有的甲烷细菌需要培养七八十天才能长出菌落，在自然条件下甚至更长。
菌落也相当小，特别是甲烷八叠球菌菌落更小，如果不仔细观察很容易遗漏。
菌落一般圆形、透明、边缘整齐，在荧光显微镜下发出强的荧光。
甲烷细菌生长缓慢的原因，是它可利用的底物很少，只能利用很简单的物质，如CO2、H2、甲酸、乙酸和甲基胺等。
这些简单物质必须由其它发酵性细菌，把复杂有机物分解后提供给甲烷细菌，所以甲烷细菌一定要等到其它细菌都大量生长后才能生长。
同时甲烷细菌世代时间也长，有的细菌20分钟繁殖一代，甲烷细菌需几天乃至几十天才能繁殖一代。
3．都是原核生物能形成甲烷的细菌都是原核生物，目前尚未发现真核生物能形成甲烷。
甲烷细菌有球形、杆形、螺旋形，有的呈八叠球状，还有的能联成长链状。
4．培养分离比较困难因为甲烷细菌要求严格厌氧条件，一般培养方法很难达到厌氧，培养分离往往失败。
又因为甲烷细菌和伴生菌生活在一起，菌体大小形态都十分相似，在一般光学显微镜下不好判明。
美国著名微生物学家——Hungate 50年代培养分离甲烷细菌获得成功。
以后世界上有很多研究者对甲烷细菌进行了培养分离工作，并对Hungate分离方法进行了改良，能很容易地把甲烷细菌培养分离出来。
甲烷细菌在自然界中分布极为广泛，在与氧气隔绝的环境都有甲烷细菌生长，海底沉积物，河湖淤泥，沼泽地，水稻田以及人和动物的肠道，反刍动物瘤胃，甚至在植物体内都有甲烷细菌存在。
沼气发酵菌种
沼气发酵菌种1. 引言沼气是一种充分利用有机废弃物生产能源的可持续发展技术。
在沼气发酵过程中，菌种的选择和管理对于提高沼气产量和质量起着至关重要的作用。
本文将介绍常见的沼气发酵菌种及其特点，以及菌种的选用和管理方法。
2. 常见沼气发酵菌种及特点2.1 产甲烷菌产甲烷菌是沼气发酵中最重要的菌类，能够将有机废弃物中的有机物通过发酵产生甲烷气体。
常见的产甲烷菌包括：•乙酸菌：能将有机废弃物中的乙酸分解产生甲烷，属于厌氧菌类。
乙酸菌对废弃物的酸度更加敏感，适应酸性环境的能力较弱。
•亚乙酸菌：能够将有机废弃物中的亚乙酸分解产生甲烷，属于厌氧菌类。
亚乙酸菌对酸度的适应能力较乙酸菌强，能够在较低的pH值下进行产甲烷过程。
•甲酸菌：能将有机废弃物中的甲酸分解产生甲烷，属于厌氧菌类。
甲酸菌对酸性环境的适应能力相对较弱。
2.2 氢气生成菌氢气生成菌能够将有机物发酵产生氢气，为沼气发酵过程提供反应动力。
常见的氢气生成菌包括：•韦尔德氏菌：主要产生氢气，并能够分解有机废弃物中的蛋白质。
•乙酸菌：除了产生甲烷，乙酸菌还能生成氢气。
3. 菌种选用和管理方法3.1 菌种选用在选择合适的菌种时，应考虑以下几个因素：•产气量和产气速率：菌种应具有较高的产气量和产气速率，以提高沼气发酵的效果。
•抗干扰能力：菌种应具有较好的抗干扰能力，能够在不利环境下存活和发酵。
•温度适应性：菌种的温度适应范围应与发酵反应的运行温度相匹配。
3.2 菌种管理在菌种管理过程中，应注意以下几个方面：•酸碱平衡：合理控制发酵过程中的酸碱度，维持适宜的pH值，可以提高菌种的生长和发酵效率。
•营养物质供应：菌种需要有机物和无机盐等营养物质才能正常发酵，需要定期添加适量的营养源。
•温度控制：发酵反应的温度应控制在合适的范围内，既要考虑菌种的适应性，又要保证发酵过程的高效进行。
•氧气排除：发酵过程应进行严格的厌氧处理，避免氧气对产甲烷菌的抑制作用。
4. 结论沼气发酵菌种的选择和管理是提高沼气产量和质量的重要环节。
污水处理菌种
污水处理菌种引言概述：污水处理是一项重要的环境保护工作，而菌种在污水处理中起着至关重要的作用。
不同的菌种具有不同的功能和特点，能够有效地降解有机物、去除污染物和改善水质。
本文将介绍污水处理中常用的菌种及其作用。
一、厌氧菌种1.1 产甲烷菌产甲烷菌是一种厌氧菌种，主要生活在厌氧环境中，能够将有机物质分解为甲烷气体和二氧化碳。
它们在厌氧消化池中发挥着重要的作用，通过降解有机废物，产生甲烷气体，不仅能够减少有机废物的排放，还能够作为可再生能源利用。
1.2 硫酸盐还原菌硫酸盐还原菌是一类能够利用硫酸盐作为电子受体的菌种，主要生活在缺氧的环境中。
它们能够将硫酸盐还原为硫化物，从而降低污水中的硫酸盐含量。
硫酸盐还原菌在污水处理中起着重要的作用，能够有效地去除硫酸盐污染物，改善水质。
1.3 厌氧氨氧化菌厌氧氨氧化菌是一类能够在缺氧条件下氧化氨氮的菌种。
它们能够将氨氮转化为亚硝酸盐和亚硝酸盐氧化为硝酸盐，从而实现氨氮的去除。
厌氧氨氧化菌在厌氧污水处理系统中起着重要的作用，能够有效地去除氨氮，减少对水体的污染。
二、好氧菌种2.1 好氧颗粒污泥菌好氧颗粒污泥菌是一类能够在有氧条件下生长和繁殖的菌种。
它们能够利用有机物质进行呼吸作用，将有机物质分解为二氧化碳和水，并且能够吸附和去除污水中的悬浮物和有机物质。
好氧颗粒污泥菌在好氧污水处理系统中起着重要的作用，能够有效地去除有机物质和改善水质。
2.2 硝化菌硝化菌是一类能够将氨氮氧化为亚硝酸盐和硝酸盐的菌种。
它们能够将污水中的氨氮转化为亚硝酸盐和硝酸盐，从而实现氨氮的去除。
硝化菌在好氧污水处理系统中起着重要的作用，能够有效地去除氨氮，减少对水体的污染。
2.3 脱氮菌脱氮菌是一类能够利用硝酸盐作为电子受体，将有机物质中的硝酸盐还原为氮气的菌种。
它们能够将污水中的硝酸盐还原为氮气，从而实现氮的去除。
脱氮菌在好氧污水处理系统中起着重要的作用，能够有效地去除硝酸盐污染物，改善水质。
产甲烷菌
产甲烷菌胡俊英 222010328210116动医二班摘要：产甲烷菌（Methanogenus），是专性厌氧菌，属于古菌域，广域古菌界，宽广古生菌门。
1974年《伯杰氏细菌鉴定手册》（第八版）中将其归属于1科、3属、9种。
截至1992年已发展为3目、7科、19属、70种。
截至2009年已发展为4目、12科、31属。
1979年，Balch和Wolfe通过16S rRNA测序将产甲烷菌发展为3目（甲烷杆菌目、甲烷球菌目、甲烷微菌目）4科7属14种。
1993年，Boone将甲烷八叠球菌科上升为一个目，建立了火热产甲烷菌目，至此产甲烷菌发展为5目10科25属59种。
2001年，Bergey's Manual of Systematic Bacteriology将产甲烷菌放在宽广古生菌门（Euryarchaeota）中，至此产甲烷菌发展为3纲，5目，10科，26属，78种。
产甲烷菌属于古菌域（Archaea），广域古菌界（Euryarchaeon），宽广古生菌门（Euryarchaeota）。
关键词：产甲烷细菌，厌氧分离技术，产甲烷作用产甲烷菌（Methanogenus），是专性厌氧菌，属于古菌域，广域古菌界，宽广古生菌门。
1974年《伯杰氏细菌鉴定手册》（第八版）中将其归属于1科、3属、9种。
截至1992年已发展为3目、7科、19属、70种。
截至2009年已发展为4目、12科、31属。
1979年，Balch和Wolfe通过16S rRNA测序将产甲烷菌发展为3目（甲烷杆菌目、甲烷球菌目、甲烷微菌目）4科7属14种。
1993年，Boone将甲烷八叠球菌科上升为一个目，建立了火热产甲烷菌目，至此产甲烷菌发展为5目10科25属59种。
2001年，Bergey's Manual of Systematic Bacteriology将产甲烷菌放在宽广古生菌门（Euryarchaeota）中，至此产甲烷菌发展为3纲，5目，10科，26属，78种。
硫酸盐还原菌与产甲烷菌 -回复
硫酸盐还原菌与产甲烷菌-回复硫酸盐还原菌与产甲烷菌是一类微生物，它们在地球上广泛存在，并在地质和生态过程中发挥着重要的作用。
本文将一步一步回答关于这些微生物的问题，从它们的定义和特征开始，到它们的功能和应用为止。
1. 硫酸盐还原菌（Sulfate-reducing bacteria）是一类厌氧微生物，它们能够利用硫酸盐作为最终电子受体来氧化有机物，从而产生硫化物。
这些微生物通常生活在富含硫酸盐的水体、土壤和沉积物中。
它们主要被分为两个主要的类群：硫化物生成菌和二硫化物生成菌。
2. 产甲烷菌（Methanogenic archaea）是一类厌氧微生物，在缺氧环境中能够将有机物分解为甲烷和二氧化碳。
它们是地球上产甲烷的主要生物来源，参与了碳循环和甲烷的排放过程。
产甲烷菌生活在富含有机物的环境中，比如湖泊、沼泽和动物的消化系统。
3. 这两类微生物在地质和生态过程中扮演着重要角色。
硫酸盐还原菌的活动导致硫化物的形成，参与了硫循环和硫酸盐的还原过程。
它们是地球上最早出现的能量代谢途径之一，可以在没有氧气存在的环境中利用有机物为能源。
产甲烷菌则参与了甲烷循环和甲烷的产生过程。
甲烷是一种强效的温室气体，对地球的气候变化有重要影响。
4. 硫酸盐还原菌和产甲烷菌的合作关系也是研究的重点之一。
在一些海底和湿地环境中，这两类微生物常常共生存在，互相依赖地完成生物地球化学过程。
硫酸盐还原菌通过还原硫酸盐获得能量，产生硫化物，并为产甲烷菌提供碳源。
产甲烷菌则通过消耗硫酸盐降低了硫酸盐的浓度，为硫酸盐还原菌的活动提供了条件。
5. 此外，硫酸盐还原菌和产甲烷菌的研究还在环境保护和能源开发方面具有潜力。
例如，通过了解它们在湿地和沉积物中的作用，可以改善湿地的管理和污水处理系统的效率。
此外，产甲烷菌的甲烷产生能力也可以被利用来生产生物气体和生物燃料。
总结起来，硫酸盐还原菌和产甲烷菌是一类重要的微生物，它们在地质和生态过程中发挥着关键的作用。
产甲烷菌1
产甲烷菌产甲烷菌（Methanogenus），是专性厌氧菌，1974年《伯杰氏细菌鉴定手册》（第八版）中将其归属于1科、3属、9种。
截至1992年已发展为3目、7科、19属、70种。
人们对产甲烷菌的认识约有150年的历史。
人们对产甲烷菌有极大的兴趣是在于产甲烷菌对天然气的形成，在自然界与水解菌和产酸菌等协同作用，使有机物甲烷化，产生有经济价值的生物能物质——甲烷。
产甲烷菌的细胞结构产甲烷菌的细胞结构：细胞封套（包括细胞壁、表面层、鞘和荚膜）、细胞质膜、原生质和核质。
产甲烷菌有革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌，它们的细胞壁结构和化学组分有所不同。
也是与真细菌的区别点。
细胞封套有四种：1.大多数G+产甲烷菌的细胞壁在结构上与G+真细菌相似，细胞壁有一层和三层的，单层的厚度为10～20nm，如甲烷杆菌属与甲烷短杆菌属。
巴氏甲烷八叠球菌的细胞壁只有一层，厚约200nm。
它们化学成分与G+真细菌的不同，不含细胞壁（即不含二胺基庚二酸或细胞酸）而是假细胞壁质或是未化的异多糖。
三层的细胞壁壁厚为20～30nm，有内层、中层和外层。
外层在细胞分裂横隔形成时消失，如瘤胃甲烷短杆菌。
2.G+的炽热高温甲烷菌的细胞壁外有一层六角形的蛋白质亚基即S层覆盖。
3.G-产甲烷菌不具有球囊多聚物或外膜。
只有一层六角形或四角形的，由蛋白质亚基或糖蛋白亚基组成的S层。
4.甲烷螺菌的细胞质膜外只有一层由蛋白纤维组成的鞘包裹几个细胞。
其厚度为10nm。
产甲烷菌的生理特性1.营养特性：甲烷细菌的能源和碳源物质主要有5种，即H2/CO2、甲酸、甲醇、甲胺和乙酸。
2.特殊辅酶：F420：是黄素单核甘酸的类似物，分子量为630的低分子量荧光化合物。
它是甲烷细菌持有的辅酶，在形成甲烷过程中起着重要作用。
其特点：(1)当用420nm波长的紫外光照射时，能产生自发蓝绿荧光，这一现象可借以鉴定甲烷细菌的存在。
（2）中性或碱性条件下易被好氧光解，并使酶失活。
产甲烷菌适宜温度
产甲烷菌适宜温度
产甲烷菌（methanogens）属于古菌（archaea）的一类，它们可以在缺氧环境下将一氧化碳、二氧化碳、乙酸等物质还原生成甲烷（CH4）。
产甲烷菌在自然界中广泛存在，例如在湿地、沼泽、深海沉积物、甚至是反刍动物的胃中都能找到它们的身影。
产甲烷菌的适宜温度范围因其种类不同而有所差异，大致可以分为三类：
1. 心温型（mesophilic）：这类产甲烷菌在中等温度下生长得最好，通常在30℃到40℃之间。
2. 嗜温型（thermophilic）：这类产甲烷菌适宜的温度通常在50℃到70℃之间，有些种类甚至能在更高的温度下生长。
3. 心寒型（psychrophilic）或嗜冷型（psychrotolerant）：这些产甲烷菌在较低温度下活跃，通常在10℃到20℃之间。
在工业应用中，如厌氧消化或生物甲烷生产过程中，经常利用心温型和嗜温型产甲烷菌。
控制在这些菌株的最佳生长温度范围内可以提高甲烷产率和厌氧消化的效率。
然而，实际操作中需要考虑到成本和能效，因为保持较高的温度会消耗更多的能量。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
产甲烷菌有何特点？
甲烷菌的特点是：一、生长非常缓慢，如甲烷八叠球菌在乙酸上生长时其倍增时间为1至2天，甲烷菌丝倍增时间为4至9天;二、严格厌氧，对氧气和氧化剂非常敏感，在有空气的条件下就不能生存或死亡;三、只能利用少数简单的化合物作为营养;四、它们要求在中性偏碱和适宜温度环境条件;五、代谢活动主要终产物是甲烷和二氧化碳为主要成分的沼气。
甲烷菌
1．是专性严格厌氧菌
甲烷细菌都是专性严格厌氧菌，对氧非常敏感，遇氧后会立即受到抑制，不能生长、繁殖，有的还会死亡。
2．生长繁殖特别缓慢
甲烷细菌生长很缓慢，在人工培养条件下需经过十几天甚至几十天才能长出菌落。
据麦卡蒂（McCarty）介绍，有的甲烷细菌需要培养七八十天才能长出菌落，在自然条件下甚至更长。
菌落也相当小，特别是甲烷八叠球菌菌落更小，如果不仔细观察很容易遗漏。
菌落一般圆形、透明、边缘整齐，在荧光显微镜下发出强的荧光。
甲烷细菌生长缓慢的原因，是它可利用的底物很少，只能利用很简单的物质，如CO2、H2、甲酸、乙酸和甲基胺等。
这些简单物质必须由其它发酵性细菌，把复杂有机物分解后提供给甲烷细菌，所以甲烷细菌一定要等到其它细菌都大量生长后才能生长。
同时甲烷细菌世代时间也长，有的细菌20分钟繁殖一代，甲烷细菌需几天乃至几十天才能繁殖一代。
3．都是原核生物
能形成甲烷的细菌都是原核生物，目前尚未发现真核生物能形成甲烷。
甲烷细菌有球形、杆形、螺旋形，有的呈八叠球状，还有的能联成长链状。
4．培养分离比较困难
因为甲烷细菌要求严格厌氧条件，一般培养方法很难达到厌氧，培养分离往往失败。
又因为甲烷细菌和伴生菌生活在一起，菌体大小形态都十分相似，在一般光学显微镜下不好判明。
美国著名微生物学家——Hungate 50年代培养分离甲烷细菌获得成功。
以后世界上有很多研究者对甲烷细菌进行了培养分离工作，并对Hungate分离方法进行了改良，能很容易地把甲烷细菌培养分离出来。
甲烷细菌在自然界中分布极为广泛，在与氧气隔绝的环境都有甲烷细菌生长，海底沉积物，河湖淤泥，沼泽地，水稻田以及人和动物的肠道，反刍动物瘤胃，甚至在植物体内都有甲烷细菌存在。
沼气发酵液中甲烷细菌的数量可用MPN法计数，测定接种的试管中有无甲烷存在，作为计数的数量指标。
甲烷细菌数量与甲烷含量成正比，发酵装置运行越好，甲烷细菌数量越多。
作者曾于1991年计数了东北制药总厂用UASB（上流式厌氧污泥床）处理制药废水消化液中甲烷细菌数量为4.2×105个·ml-1。
另一方面产甲烷细菌利用乙酸、氢和二氧化碳合成甲烷，也消耗了酸和二氧化碳，甲烷细菌及其伴生菌共同作用使pH稳定在一个适宜范围内，不会使发酵液中的pH出现对沼气发酵不利的情况。
但当发酵条件控制不好，如温度，进料负荷，原料中的C：N、pH等可能会出现酸化或液料过碱；前者较为多见，这样会严重影响甲烷细菌的活动，甚至使发酵中断。
产甲烷作用
产甲烷作用，又称甲烷生成，指微生物合成甲烷的代谢途径。
在很多环境中，这是有机物降解的最终步骤。
可以生成甲烷的微生物称作产甲烷菌。
这些生物都属於原核生物中的古细菌。
产甲烷作用是一种厌氧呼吸。
产甲烷菌不能呼吸氧气，而且氧气对产甲烷菌具有致命的毒性。
电子传递最终受体不是氧气，而是含碳小分子化合物，最常见的是二氧化碳或者乙酸：CO2 + 4 H2 => CH4 + 2H2O (右图中红色途径)
CH3COOH => CH4 + CO2 (右图中灰绿色途径)
产甲烷作用也可以利用其它含碳小分子有机物，如甲酸、甲醇、二甲硫醚和甲硫醇等。
产甲烷菌不能在有氧气处生存，因此它们只能在完全缺乏氧气的环境中被发现。
常见的这样的环境在有机物被迅速降解的地方，比如湿地土壤、动物消化道和水底沉积物等。
产甲烷作用也可发生在氧气和腐烂有机物都不存在的地方，如地面下深处、深海热水口和油库等。
产甲烷作用是有机物降解的最後一步，在降解途径中，电子受体，如氧气、三价铁、硫酸根、硝酸根和四价锰都被耗尽，而氢气和二氧化碳积累起来。
由发酵产生的较轻的有机物也形成积累。
而在程度较高的有机物降解过程中，所有电子受体，除二氧化碳之外全都被耗尽。
而二氧化碳是大多数分解代谢过程的产物。
只有产甲烷和发酵作用能够在只有含碳化合物作为电子受体的情况下发生。
发酵作用只造成大分子量有机物的分解，产生小分子量有机物。
而甲烷产生可以去除这些中间产物，如氢气、小分子有机物和二氧化碳。
如果没有产甲烷作用，大量碳元素将会以发酵产物的形式在缺氧环境中积累。
产甲烷作用对人类也有用处。
通过产甲烷作用，有机废物可以转化成有用的甲烷（「沼气」）。
产甲烷作用同样在人和动物的肠道中发生。
尽管产甲烷作用也许对人类消化不是必需的，但对於反刍动物如牛和羊的营养却是必要的。
在瘤胃中，厌氧生物（包括产甲烷菌）将纤维素消化成可以被动物吸收的物质。
如果缺乏了瘤胃中的微生物，必须给牲畜喂特殊的食物才能够存活。