微生物--古细菌
总结古细菌的特点
总结古细菌的特点1. 引言古细菌（Archaea）是一类单细胞微生物，最早发现于20世纪70年代，最初被分类为细菌的一类。
然而，进一步的研究表明，古细菌与细菌和真核生物有着许多显著的区别，使其成为一个独立的生物界。
在本文中，我们将对古细菌的特点进行总结，以增加对这一神秘生物的认识。
2. 细胞结构古细菌的细胞结构与细菌和真核生物有所不同。
古细菌的细胞壁通常由蛋白质构成，而不是多糖，这使得其在抗生物质作用上有别于细菌。
此外，古细菌的细胞膜中含有特殊的脂类，称为异戊烷脂。
这种脂类能够帮助古细菌在极端环境中生存，如高温、高盐度和低酸度等条件。
3. 基因组特征古细菌的基因组结构也与细菌和真核生物有所区别。
古细菌的基因组通常较小且较简单，相对于真核生物而言，其基因数目较少。
此外，古细菌的基因组还存在一种独特的复制方式，称为环形复制，与真核生物和部分细菌的线性复制方式不同。
4. 系统发育在早期的分类系统中，古细菌被归类为细菌的一类。
然而，随着分子生物学技术的发展，研究人员发现古细菌与细菌和真核生物有很大的区别，因此被单独归为一个独立的生物界。
根据系统发育树的构建，古细菌被认为是生命进化的第三个域，与细菌和真核生物形成三个独立的分支。
5. 生存环境古细菌广泛存在于地球上各种极端环境中，如深海热液喷口、高温泉水、高盐度湖泊和极寒地区的冰川。
这些极端环境对于大多数其他生物来说是致命的，但古细菌却能够适应并繁衍生息。
这一适应能力使得古细菌成为了研究极端生命形式的重要模型。
6. 代谢特征古细菌的代谢特征也与细菌和真核生物有所不同。
一些古细菌能够进行厌氧呼吸，以产生能量。
此外，一些生活在高盐度环境中的古细菌还能够利用光合作用产生能量。
这些特殊的代谢特征使得古细菌在现代生物多样性中占据了独特的地位。
7. 应用价值古细菌的独特特点使得它们具有广泛的应用价值。
例如，由于其特殊的耐高温能力，古细菌酶已被应用于许多工业过程中，如制药和食品加工。
名词解释
名词解释原核微生物:核很原始，发育不全，只是DNA链高度折叠形成的一个核区，没有核膜，核质裸露，与细胞质没有明显界限，叫拟核或似核。
没有细胞器，只有由细胞质膜内陷形成的不规则的泡沫结构体系，如间体和光合作用层片及其他内折，也不进行有丝分裂。
蓝绿细菌:是一类利用光能的原核生物.以水作为电子供体.在日光下产生板气。
蓝细菌:是一类进化历史悠久，革兰氏染色阴性，分布很广、含有叶绿素(但不形成叶绿体)，无鞭毛，能够在光合作用时释放氧气的大型原核微生物。
古细菌:又称古菌，一些极端环境生物，包括产甲烷菌，嗜盐菌和嗜酸热菌等，具有独特的生物化学组成。
是一个在进化途径上很早就与真细菌和真核生物相互独立的生物群，主要包括一些独特生态类型的原核生物。
它们在生物化学和大分子结构方面与真核生物和真细菌都有明显的差异。
在分类地位上与真细菌和真核生物并列，并且在进化谱系上更接近真核生物。
在细胞构造上与真细菌较为接近，同属原核生物。
培养基:根据各种微生物对营养的需要，包括水，碳源，能源，氮源，无机盐及生长因子等按一定的比例配制而成的，用以培养微生物的基质，成为培养基。
细菌菌落:指细菌在固体培养基上繁殖所形成的肉眼可见的菌块。
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。
荚膜:是一些细菌在其细胞表面分泌的一种黏性物质，把细胞壁完全包围封住，这层黏性物质就叫荚膜。
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，叫做菌胶团。
微生物酶:是指起着催化作生物体系中特定反应的、由微生物活细胞产生的蛋白质。
酶:由细胞产生的，能在体内或体外起催化作用的一类具有活性中心和特殊构象的生物大分子，包括蛋白质类酶和核酸类酶。
酶活性中心:是指酶的活性部位，是酶蛋白分子中直接参与和底物结合，并与酶的催化作用直接有关的部位。
辅酶:全酶中的非蛋白成分可以是不含氮的小分子有机物，或者是由不含氮的小分子有机物和金属离子组成。
古细菌 放线菌 蓝细菌 三体
甲烷杆菌的细胞壁含假肽聚糖 (pseudomurein)
» L-氨基酸取代D-氨基酸 » N-乙酰塔罗糖胺糖醛酸(Nacetylaltosaminuronic acid)代替N-乙酰胞 壁酸 » β (1→3) 糖苷键代替β (1→4)糖苷键 甲烷八叠球菌和盐球菌缺乏假肽聚糖
β-1,3糖苷键不被 溶菌酶水解
•2、极端嗜盐菌
它们能在含盐20～30％，甚至饱和盐水中生活，严格 好气，化能有机营养，常以蛋白质、氨基酸等为碳源和能 源，一般因具有类胡萝卜素而呈红、橙等颜色。在有光时 能合成菌视红蛋白（细菌视紫红质bacteriorhodopsin）， 利用光能将H+ 泵出细胞膜，籍以产生 ATP。
嗜盐菌主要分布在盐湖和晒盐场。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）。
•1、产甲烷古细菌 产甲烷古细菌是一类严格厌氧, 能利用简单的C1、 C2化合物（CO2 、甲酸、甲醇、甲胺和乙酸）生长并 产生甲烷的古细菌， 产甲烷细菌含有特殊的辅酶 F420， 因此几乎所有的产甲烷菌在荧光显微镜下镜检都有自发 荧光。
产甲烷菌的形态:
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-，用H2、 CO2、甲酸产生甲烷是该属的主要特点。
Halococcus
Halobacterium
•3、极端嗜热S代谢细菌
这是一类依赖于硫，能耐高温（80～110℃），高酸 （pH1～3）的特殊类群。它们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, 包括化能自养，化能 异养及兼性三种营养型。 火网菌属（Pyrodictium）是这类细菌中的典型代表。
土壤里有哪些微生物,它们是怎么生存的
引言概述：土壤是地球上最复杂的生态系统之一，其中包含着各种各样的微生物。
这些微生物是土壤生态系统的重要组成部分，不仅参与土壤养分循环和有机物分解，还对农业生产和生态环境有着重要的影响。
本文将就土壤中存在的微生物进行详细的探讨，揭示它们的生存策略和作用。
正文内容：一、土壤中的细菌类微生物1. 真细菌- 革兰氏阳性细菌- 革兰氏阴性细菌- 厌氧细菌- 好氧细菌2. 放线菌- 外生放线菌- 内生放线菌- 放线菌的代谢途径3. 绿脓杆菌- 绿脓杆菌的生态功能- 绿脓杆菌的应用价值- 绿脓杆菌与土壤养分循环的关系二、土壤中的真菌类微生物1. 真菌的分类- 子囊菌门- 担子菌门- 角菌门- 真菌的生命周期与繁殖2. 土壤中的真菌生态功能- 真菌的降解能力- 真菌与植物的共生关系- 真菌与土壤有机质分解的关系3. 土壤中的丝状真菌与菌丝体- 土壤中的丝状真菌类群- 菌丝体的形成和功能三、土壤中的原生动物类微生物1. 鞭毛纲原生动物- 泡沫体纲原生动物- 同鞭黄藻纲原生动物- 瓶颈虫纲原生动物2. 原生动物的食性与营养需求- 捕食性原生动物的作用- 寄生性原生动物的作用- 分解腐殖质的原生动物3. 原生动物与土壤微生物群落的相互作用- 原生动物对细菌和真菌的控制作用- 原生动物对土壤氮循环的影响- 原生动物与土壤环境的相互作用四、土壤中的线虫类微生物1. 根结线虫- 根结线虫的生活史与形态特征- 根结线虫的寄生与病原作用- 根结线虫的防治措施2. 自由生活线虫- 自由生活线虫的分类与特征- 自由生活线虫对土壤环境的响应- 自由生活线虫的功能与作用3. 线虫与土壤微生物的相互作用- 线虫对细菌和真菌的影响- 线虫对土壤氮循环的作用- 线虫与土壤污染物的相互作用五、土壤中的其他微生物类群1. 古细菌- 古细菌的分类与特点- 古细菌的生活环境与功能2. 可培养难度高的微生物- 厌氧微生物- 难培养土壤微生物的研究进展- RNA分析在难培养微生物研究中的应用3. 病毒- 土壤中的细菌病毒- 土壤中的真菌病毒- 土壤中的病毒与微生物群落的动态平衡总结：综上所述，土壤中存在着丰富多样的微生物，包括细菌类、真菌类、原生动物类、线虫类以及其他微生物类群。
微生物的主要类群
一、原核微生物原核微生物是指一大类没有核膜，无细胞核，仅含一个由裸露的DNA分子构成的原始核区的单细胞生物。
（一）细菌（bacteria）1．细菌的形态与排列方式(1)球菌（Coccus）是一类菌体呈球形或近似球形的细菌，按分裂后细胞的排列方式不同，可分为6种不同的排列方式。
①单球菌。
又称微球菌或小球菌。
细胞在一个平面上分裂，且分裂后的细胞分散而单独个体存在。
如尿素小球菌（Micrococcus ureae）.②双球菌。
细菌沿一个平面分裂，且分裂后菌体成对排列。
如肺炎双球菌(Diplococcus pneumoniae).③链球菌。
细菌在一个平面上分裂，且分裂后多个菌体相互连接成链状排列。
如乳链球菌（Streprococcus lactis）。
④四联球菌。
细菌在两个相互垂直的平面上分裂，分裂后每四个菌体呈正方形排列在一起，如四联小球菌（Micrococcus tetragenus）。
⑤八叠球菌。
细菌在三个相互垂直的平面分裂，分裂后每八个菌体在一起成立方体排列。
如乳酪八叠球菌（Sarcina casei）。
⑥葡萄球菌。
细菌在多个不规则的平面上分裂，且分裂后的菌体无规则寺规程在一起呈葡萄串状。
如金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）。
(2) 杆菌(Bacillus) 细胞呈杆状或圆柱状。
各种杆菌的长短、大小、粗细、弯曲程度差异较磊，有长杆菌、杆菌和短杆菌。
有的杆菌的两端或一端有平截状、圆弧状（或称钝圆状）、分枝状或膨大呈棒槌状称为棒状杆菌。
杆菌在培养条件下，有的呈单个存在，如大肠杆菌(Escherichiacoli. E. coli)；有的呈链状排列，如枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)；有的呈栅状排列或“V”排列，如棒状轩菌（Corynebacterium）。
（3）螺旋菌菌体呈弯曲状的杆菌。
根据其弯曲程度不同可分成弧菌与螺菌两各类型，①弧菌：菌体仅一个弯曲，形态呈形或逗号形如霍乱弧菌（Vibrio cholerae），②螺旋菌：菌体而多个弯曲，回转呈螺旋状如小螺菌(Spirillum minor)除上述三种基本形态外，近年来，人们还发现了细胞呈梨形、星形、方形和三角形的细菌。
古细菌的概念
古细菌的概念古细菌是一类生物体，属于原核生物界中的一支，与细菌和真核生物一同构成生物界的三个主要分支。
虽然古细菌过去被认为是细菌的一部分，但现在已被确认为一个独立的生物类别。
古细菌的发现和研究，为科学家们带来了关于生命起源和进化的重要线索，也让我们对生命的多样性有了更深入的认识。
古细菌最早是在20世纪70年代由美国微生物学家卡尔·瓦欣克发现的。
当时，他在热泉中发现了一类形态独特的微生物，这些微生物的特点在形态和生理上都与细菌和真核生物有所不同，因此被称为古细菌。
瓦欣克的发现引起了科学界的广泛关注，并且为古细菌的研究打开了大门。
通过对古细菌的研究，科学家们发现了许多有趣的特点。
首先，古细菌在形态上与其他生物有着明显的区别。
它们的细胞壁结构和细胞膜组成都与细菌和真核生物不同，具有独特的脂肪酸组成和特殊的酶系统。
其次，古细菌具有很强的适应能力和抗逆能力。
它们可以生存在极端环境中，如高温、高压、高盐、低温等，这些环境对其他生物来说是致命的，但对古细菌来说却是它们生存的理想场所。
古细菌的这种适应能力使得科学家们开始研究古细菌在生物技术、环境修复和药物研发等方面的潜力。
古细菌的研究也为科学家们提供了关于生命起源和进化的重要线索。
根据一种学说，生命最早是在地球上的海洋中诞生的，而古细菌可能是最早出现的生物形式之一。
古细菌的化学组成和生理特点与地球早期的环境相适应，这使得科学家们推测古细菌可能是地球上最早的生物。
通过研究古细菌的基因组和生物化学反应，科学家们可以揭示生命起源和进化的一些奥秘。
此外，古细菌还具有重要的应用潜力。
由于其独特的生理特点和适应能力，古细菌的一些特殊酶系统被广泛应用于生物技术领域。
例如，一些古细菌酶可以在高温条件下工作，被用于在热带地区进行酶解作用。
另外，古细菌的一些代谢产物也具有药物研发和环境修复的潜力。
因此，对古细菌的研究不仅可以扩展我们对生命起源和进化的认识，还可以为生物技术和医药领域的发展做出贡献。
古细菌名词解释
古细菌名词解释古细菌名词解释：生活在地球上古老的细菌。
包括藻类、菌类、原生动物和一些原生植物。
古细菌是第四纪生物群的重要组成部分，它们都有单细胞生命的特点，能适应多种生存条件。
根据形态结构、生理特性和化学成分，古细菌可分为三大类：即放射菌、蓝细菌和绿藻。
其中最典型的是生活在水域底部的蓝细菌。
它们具有鞭毛，可从水中吸取养料，与光合细菌互利共生，可使水中保持较高的氧气浓度。
蓝细菌在自然界中广泛分布，目前已知约有30个属，它们不仅能固定空气中的氮，还可以从磷酸盐的溶解中获得能量。
由于分子生物学的发展，人们认识到古细菌与现代微生物有很大差别，因而对它们进行了深入的研究。
三种常见类型的古细菌化石：海相、陆相和干旱陆相环境中的古细菌，一般认为是沿海浅滩潮间带生物尸体或腐烂的生物残体演变而来，这些生物尸体内含有蛋白质和脂肪，并且容易被溶解在水中的氧气所氧化，导致遗体迅速崩溃和氧化分解，形成了粘液状的腐殖质和灰色或褐色的有机质，从而形成化石。
陆相沉积岩的风化作用非常强烈，致使许多古细菌无法保存下来，有时只留下少量化石。
此外，埋藏在粘土、页岩和碳酸盐岩等化石层中的古细菌也难以形成化石。
20世纪70年代以来，大量的研究表明，一些古细菌不仅能在水体沉积物中生存，还能生活在基岩或者其他岩石的裂隙、空洞和缺口处，这些地方本来是缺乏氧气的环境，但是古细菌却能顽强地生活着，并且有些古细菌能够在有氧条件下繁殖，这些古细菌也称为古氧菌。
生物演化的主要线索之一就是从简单到复杂、从低级到高级，随着地球上生命的演化，细菌逐渐从海洋中扩散到陆地环境中，在古老的地层中发现了数十亿年前的化石记录，说明了细菌从原始的形态演变成为我们今天熟悉的形态。
但是在现代细菌的形态变异很快，同样是DNA复制这一基本步骤，就出现了许多差别： 20世纪70年代以来发现的一些古细菌，包括最早期的化能自养菌，其DNA复制是化能的，即通过化学反应来释放出能量;后来发现的一些古细菌，其DNA复制是光能的，这意味着这些细菌不需要氧气来获得能量。
04-古生菌
盐、高酸等。
一、古生菌
2.古生菌形态
在显微镜下，古生菌与细菌具 有类似的个体形态。
一、古生菌
3.细胞结构
在细胞的结构与功能上，古 生菌既有类似真细菌之处，也有 类似真核生物之处，还具有一些 自己独特的特点。
一、古生菌
（1）细胞壁
具有与真细菌类似功能的细胞壁 细胞壁的结构和化学成分均差别甚大
已研究过的一些古生菌,它们细胞壁中没有真正的肽聚糖，而是由多糖(假 肽聚糖)、糖蛋白或蛋白质构成的。
热原体属(Thermoplasma)没有细胞壁
一、古生菌
β-1,3糖苷键不被 溶菌酶水解
N-乙酰葡糖胺和N-乙酰塔罗 糖胺糖醛酸交替连接而成,连 在后一氨基糖上的肽尾由 L-glu、L-ala和L-lys三个L 型氨基酸组成，肽桥则由 L-glu一个氨基酸组成。
一、古生菌
（3）细胞质和内含物
无细胞器
核糖体沉降系数为70 S 有些种类的细胞质中 具有有一定功能的颗粒 状内含物
产甲烷嗜热菌细胞内的气泡
一、古生菌
（4）核区
没有具有核仁、核膜的细胞核 染色体DNA为共价闭合环状 核糖体16S和真细菌的核糖体同样大小，但在某些特性上， 它们与真核生物的核糖体相似 蛋白质合成起始氨基酸为甲硫氨酸，不同与细菌而同与 真核生物
一、古生菌
4.古细菌地位
一、古生菌
5.真生菌、真核生物和古生菌间的比较
特征
细胞壁
细胞膜 甲烷生成过程
RNA多聚酶 起始tRNA
抗生素作用
真细菌、真核生物和古生菌间的差异
第二章原核微生物1古菌PPT课件
4
④古菌的呼吸类型 多为严格厌氧、兼性厌氧，少数为好氧。
⑤古菌的繁殖 以细胞分裂的方式繁殖，但繁殖速度较慢。
⑥古菌的生活习性 大多数生活在极端环境。如：高盐分、极热、 极酸和绝对 厌氧的环境中。它有特殊的代谢途 径。
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二、古菌的分类
按照古菌的生活习性和生理特点，古菌可分为三大类 型：产甲烷菌、嗜热嗜酸菌、极端嗜盐菌。
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④古生硫酸盐还原菌 古生硫酸还原菌呈不规则类球形，G-菌，由
蛋白亚单位组成细胞壁 极端嗜热，厌氧菌
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⑤嗜热嗜酸菌
包括古生硫酸还原菌和极端嗜热菌 特点是：专性嗜热，好氧、兼性或严格厌氧，
G-菌，杆状，丝状或球状，最适生长温度在 70～105℃之间，嗜酸性和嗜中性，自氧或 异氧生长。大多数种是硫代谢菌。
2
一、古菌的特点
①古菌的形态 细胞很薄，扁平。有精确的方角和垂直的边构 成直角几何形态的细胞。
②古菌的细胞结构 大多数古菌的细胞壁不含有二氨基庚二酸和胞 壁酸。组合多为脂蛋白，蛋白质为酸性的，脂 类是非皂化性甘油二醚的磷脂和糖脂的衍生物。 有内含子。
3
③古菌的代谢
代谢有多样性。在代谢过程中有特殊的 辅酶，如绝对厌氧的产甲烷菌有辅酶M、 F420、F430等。
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2－4
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产甲烷菌的细胞结构： 有细胞封套（包括细胞壁、表面层、鞘和荚
膜）、细胞质膜、原生质和核质。 产甲烷菌分为革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌。
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产甲烷菌的培养方法： 由于产甲烷菌是严格厌氧的，其分离和培养
等要求特殊的环境和方法。如厌氧的培养条件、 厌氧的操作条件（如厌氧手套箱）。
在环境工程中，产甲烷菌具有特殊的意义。 在厌氧条件下，产甲烷菌与其他菌（水解菌、 产酸菌等）共同作用，将有机物转化为甲烷， 这就是所谓的“沼气发酵”。
古生菌的生理生态特点
古生菌的生理生态特点董怡萱（食品科学与工程2班生命科学学院黑龙江大学哈尔滨 150080）摘要：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。
关键词：古生菌、微生物、极端环境Ancient lives the fungus the physiological ecology characteristicDong Yixuan（The 2th Food science and engineering, College of Life Science, Heilongjiang University,Harbin, 150080）Abstract：Many Archaea are the survival in the extreme environment. Some survivals in extremely high temperature (frequently 100℃above), for instance geyser or in seabed black chimney. Also some survivals in very cold environment or Gao Yan, strong acid or in alkalinity water. However also some Archaea are neutrophil, can in the bog, the waste water and the soil was discovered. Very prolificacy methane Archaea survival in animal's digestive tract, like ruminant, termite or humanity. The Archaea is usually harmless to other living thing, and unknown has the pathogenesis Archaea.Key words：Ancient lives the fungus, the microorganism, the extreme environment1977年，Carl Woese以16S和18S rRNA的寡核苷酸序列比较为依据，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。
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定义古细菌(archaeobacteria)（又可叫做古生菌、古菌、古核生物的结构核细胞或原细菌）是一类很特殊的细菌，多生活在极端的生态环境中。
具有原核生物的某些特征，如无核膜及内膜系统；也有真核生物的特征，如以甲硫氨酸起始蛋白质的合成、核糖体对氯霉素不敏感、RNA聚合酶和真核细胞的相似、DNA具有内含子并结合组蛋白；此外还具有既不同于原核细胞也不同于真核细胞的特征，如：细胞膜中的脂类是不可皂化的；细胞壁不含肽聚糖，有的以蛋白质为主，有的含杂多糖，有的类似于肽聚糖，但都不含胞壁酸、D型氨基酸和二氨基庚二酸。
生存环境及形态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。
它们具有多种代谢类型。
值得注意的是，盐杆菌可以利用光能制造ATP，尽管古菌不能像其他利用光能的生物一样利用电子链传导实现光合作用。
进化和分类从RNA进化树上，古菌分为两类，泉古菌(Crenarchaeota)和广古菌(Euryarchaeota)。
另外未确定的两类分别由某些环境样品和2002年由Karl Stetter发现的奇特的物种纳古菌(Nanoarchaeumequitans)构成。
Woese认为细菌、古菌和真核生物各代表了一支具有简单遗传机制的远祖生物的後代。
这个假说反映在了“古菌”的名称中（希腊语archae为“古代的”）。
随后他正式称这三支为三个域，各由几个界组成。
这种分类後来非常流行，但远组生物这种思想本身并未被普遍接受。
一些生物学家认为古菌和真核生物产生於特化的细菌。
古菌和真核生物的关系仍然是个重要问题。
除掉上面所提到的相似性，很多其他遗传树也将二者并在一起。
在一些树中真核生物离广古菌比离泉古菌更近，但生物膜化学的结论相反。
然而，在一些细菌，（如栖热袍菌）中发现了和古菌类似的基因，使这些关系变得复杂起来。
一些人认为真核生物起源於一个古菌和细菌的融合，二者分别成为细胞核和细胞质。
这解释了很多基因上的相似性，但在解释细胞结构上存在困难。
目前有22个古菌基因组已经完全结束了测序，另外15个的测序工作正在进行中。
历史古细菌这个概念是1977年由Carl Woese和George Fox 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。
70年代末，沃斯等人用他们独创的技术分析了200多种细菌和真核生物（包括其中的某些细胞器）的16S(或18S)核糖体核糖核酸(rRNA)的寡核苷酸谱，结果将生物分为3大类群：真核生物、真细菌和古细菌。
古细菌包括3类不同的细菌：产甲烷细菌、极端嗜盐细菌和嗜酸嗜热细菌。
它们生存在极端特殊的生态环境中，具有独特的16S核糖体RNA寡核苷酸谱。
而且，它们在分子水平上与真核生物和真细菌都有不同之处或只与其中之一相同。
例如，极端嗜盐细菌能进行光合作用，但其光合作用色素并非叶绿素类的分子，而是与动物视网膜上的视紫红质相似的视紫红质。
原来以为有细胞形态的生物只有原核细胞和真核细胞两大类。
自从发现古细菌以后,才将生物分为上述3大类，这就为探索生命起源和真核细胞起源提供了新的线索。
古菌、细菌和真核生物在细胞结构和代谢上，古菌在很多方面接近其它原核生物。
然而在基因转录这两个分子生物学的中心过程上，它们并不明显表现出细菌的特徵，反而非常接近真核生物。
比如，古菌的转译使用真核的启动和延伸因子，且转译过程需要真核生物中的TATA框结合蛋白和TFIIB。
古菌还具有一些其它特徵。
与大多数细菌不同，它们只有一层细胞膜而缺少肽聚糖细胞壁。
而且，绝大多数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。
这些区别也许是对超高温环境的适应。
古菌鞭毛的成分和形成过程也与细菌不同。
基於rRNA序列的系统发生树，显示了可明显区别的三支：细菌(Bacteria)、古菌(Archaea)和真核生物(Eukarya) 与真细菌主要区别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。
7．在分子可塑性(molecular plasticity)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。
4代表性古细菌极端嗜热菌（themophiles）：能生长在90℃以上的高温环境。
如斯坦福大学科学家发现的古细菌，最适生长温度为100℃，80℃以下即失活，德国的斯梯特（K. Stetter）研究组在意大利海底发现的一族古细菌，能生活在110℃以上高温中，最适生长温度为98℃，降至84℃即停止生长；美国的J. A. Baross 发现一些从火山口中分离出的细菌可以生活在250℃的环境中。
嗜热菌的营养范围很广，多为异养菌，其中许多能将硫氧化以取得能量。
极端嗜盐菌（extremehalophiles）：生活在高盐度环境中，盐度可达25%，如死海和盐湖中。
极端嗜酸菌（acidophiles）：能生活在pH值1以下的环境中，往往也是嗜高温菌，生活在火山地区的酸性热水中，能氧化硫，硫酸作为代谢产物排出体外。
极端嗜碱菌(alkaliphiles）：多数生活在盐碱湖或碱湖、碱池中，生活环境pH值可达11.5以上，最适pH值8～10。
产甲烷菌（metnanogens）：是严格厌氧的生物，能利用CO2使H2氧化，生成甲烷，同时释放能量。
CO2+4H2→CH4+2H2O+能量由于古细菌所栖息的环境和地球发生的早期有相似之处，如：高温、缺氧，而且由于古细菌在结构和代谢上的特殊性，它们可能代表最古老的细菌。
它们保持了古老的形态，很早就和其它细菌分手了。
所以人们提出将古细菌从原核生物中分出，成为与原核生物（即真细菌eubacteria）、真核生物并列的一类。
嗜热细菌嗜热细菌只有在高温下才能良好地生长。
迄今为止已分离出50多种嗜热细菌。
在这些细菌中有一种最抗热的菌株（Phyolobousfumarii），在105℃繁殖率最高，甚至在高达113℃也能增殖。
深海极端嗜热和产甲烷细菌，备受人们关注，因为它位于生命进化系统树的根部附近，对它进行深入研究，可能有助于我们弄清世界上最早的细胞是如何生存的问题。
有人认为嗜热细菌生存的极限温度可能是150℃，若超过这一温度，无论哪种生命形式都不可避免地使维持DNA和其他重要的生命大分子完整性的化学键遭到破坏。
PCR（多聚酶链反应）中所使用的Taq酶就是从T.aquaticus嗜热细菌中分离到。
最近又从Pyrococcusfuriosus分离一种Pfu聚合酶取代了Taq酶，Pfu酶在100℃时能最好地发挥作用。
嗜盐细菌它能在极端地盐环境下生长和繁殖，特别是在天然地盐湖和太阳蒸发盐池中生存。
由渗透势原理可知，高盐溶液中的细胞将失去更多的水分，成为脱水细胞。
而嗜盐细菌可产生大量的内溶质或保留从外部取得溶质的方式来维持自身的生存，如嗜盐杆菌（Halobacteriumsalinarum）在其细胞质内浓缩了高浓度氯化钾，其中有一种酶只有在高浓度的氯化钾中，才有活性，才能发挥其功能。
而与环境中盐类接触的盐杆菌，其细胞质中的蛋白质需要有高浓度的氯化钠才能发挥作用。
古细菌代谢过程新发现弗莱堡大学的微生物学家发现了一种新的中心代谢途径，使用这种代谢途径的生命形式能够生活在诸如死海这种极端高盐度的环境中。
死海并不“死”，其实在死海的海水中生活着许多耐盐古细菌。
古细菌是一类地球上最原始的生命形式，并能够在极端环境中存活。
在以前的研究中，进化生物学家们并未涉及古细菌的代谢过程，因此，弗莱堡大学的研究首次解开了这一疑团。
众所周知，耐盐古细菌以各种有机化合物为食物来和激活的乙酸（乙酸辅酶A）共同合成细胞壁和维生素。
利用微生物Haloarculamarismortui作为模型，研究者成功阐明了这一代谢过程的细节，甚至包括各种中间过程。
研究者依据最重要的中间产物将这一过程命名为“甲基D天冬氨酸循环（methylaspartate cycle）”。
另外，研究者还揭示了甲基D天冬氨酸循环是如何在演化过程中产生的，也就是这些古细菌的祖先是如何在演化过程中发现这一代谢过程以适应高盐度的栖居地的。
原来对应此种新代谢方式的基因组是古细菌祖先从其他微生物中合并过来的，这种合并方式被称为侧向基因转移（lateral gene transfer）。
研究者解释说，在演化过程中，生物凭空创造一组新功能基因要远比直接从其他生物“借”基因（遗传修补）困难得多。
遗传修补（evolutionary tinkering）这一概念在生物科学中已经公认了。
它的含义就是在演化的最开端，自然界并没有一个完美的演化计划来最终创造成一种完美的生物，事实是，生命演化过程的作用其实就是临时修补，通过各种方法解决现时问题。
研究者认为，这种在极端环境下出现的新代谢过程，就是自然界对古细菌祖先的一种“修补”行为。