第二章原核微生物

第二章原核微生物原核微生物种类◆真细菌(Bacterium)

革兰氏（Gram）阳性、革兰氏◆放线菌(Actinomycetes)◆Cyanobacteria)立克次式体螺旋体衣原体仅含DNA分子的原始核区无核膜包裹的原始单细胞生物一细菌二放线菌三蓝细菌四其他原核微生物细菌(bacterium)

结构简单，种类繁多，主要以二分裂繁殖和水生性较强的单细胞原核微生物

细菌的形态与结构大小（um)测量细菌大小常以微米为单位。球菌直径一般为0.5-2μm,杆菌宽0.5-1μm，长1-8μm，螺旋菌宽0.5-5μm菌体大小与茵龄和培养条件等有关。幼龄菌较长，老龄茵较短，但菌体宽度相对恒定。培养基渗透压增大，则细胞变小。基本形态杆菌：大肠杆菌，枯草芽孢杆菌螺旋菌：霍乱弧菌球菌：猪链球菌，金黄色葡萄球菌（1）基本形状：分裂方式球菌(coccus)ArrangementofSphericalBacterialCells脑膜炎奈瑟菌双球菌(diplococcus)肺炎双球菌链球菌(streptococcus)球菌(coccus)球菌(coccus)葡萄球菌(streptococcus)球菌(coccus)四联球菌(tetrad)球菌(coccus)八叠球菌(sarcina)杆菌(bacillus)不同杆菌的大小、长短、粗细很不一致。炭疽芽胞杆菌3-10μm大中大肠埃希菌2-3μm小布鲁菌0.6-1.5μm杆菌的形态多样杆菌(bacillus)两端齐平炭疽芽胞杆菌两端尖细白喉棒状杆菌螺形菌(spiralbacterium)螺菌螺杆菌弧菌幽门螺旋菌左：显微数码摄像右：结构示意图细菌的细胞构造一般构造特殊构造以细菌为代表介绍原核微生物的结构一细胞壁二细胞壁以内的构造三细胞壁以外的结构细胞壁是位于细胞表面，内侧紧贴细胞膜的一层较为坚韧，略具弹性的细胞结构。通过质壁分离和适当的染色，在光学显微镜下观察；制备原生质体，观察细胞形态的变化；用电镜直接观察细菌的超薄切片……可证实细胞壁的存在。一.细胞壁(cellwall):细胞壁的作用（1）固定细胞外形和提高机械强度；（2）为细胞的生长、分裂和鞭毛运动所必需；（3）阻拦酶蛋白和某些抗生素等大分子物质（分子量大于800）进入细胞，保护细胞免受溶菌酶、消化酶和青霉素等有害物质的损伤；（4）是细菌特定的抗原性、致病性以及对抗生素和噬菌体敏感性的物质基础；染色的过程：草酸铵结晶紫初染碘液煤染95％乙醇脱色沙黄等红色的染料复染革兰氏染色的过程机理？细胞壁成分的比较G-:肽聚糖含量低，无磷壁酸，含脂质和蛋白质较G＋薄，层次多结构复杂代表菌：大肠杆菌G+：肽聚糖含量高，有磷壁酸，一般无脂质和蛋白质细胞壁厚度大结构简单代表菌：金黄色葡萄球菌G+和G-

细胞壁结构比较（立体模型）G＋G－肽聚糖

胞壁酸

细胞膜

膜蛋白

外膜

孔蛋白

脂质

周质空间

肽聚糖

磷壁酸

多糖

蛋白质

膜蛋白

肽聚糖的组成双糖单位N－乙酰葡糖胺（NAG)N-乙酰胞壁酸（NAM）肽尾G+：L－赖氨酸G-：M－二氨基庚二酸肽桥G+：甘氨酸5肽G-：没有肽桥相互交联的网络结构稀疏，机械强度弱的肽聚糖网革兰氏阴性细菌细胞壁肽聚糖单体间的连接内消旋二氨基庚二酸(m-DAP)（只在原核微生物细胞壁上发现）没有特殊的肽桥，只形成较为疏稀、机械强度较差的肽聚糖网套革兰阴性菌肽聚糖—聚糖骨架、四肽侧链青霉素作用点溶菌酶作用点N-乙酰葡糖胺N-乙酰胞壁酸革兰阳性菌肽聚糖—聚糖骨架、四肽侧链、五肽交联桥G+细菌细胞壁肽聚糖单体间的连接G+细菌细胞壁肽聚糖网状结构真正细菌肽聚糖B-1,4糖苷键NAMNAG溶菌酶革兰氏阳性细菌的细胞壁化学成分:90%肽聚糖(peptidoglycan)和10%磷壁酸teichoicacid）。细胞壁结构：由约40层网状分子层肽聚糖单体组成一层20~80nm的厚壁，四肽尾交联度高。（1）肽聚糖（peptidoglycan):由肽和聚糖两部分组成①双糖单位:NAM(N-乙酰葡萄糖胺)+NAG(N-乙酰胞壁酸)以beta-1,4-糖苷键连接②四肽尾:L-AlaD-GluL-LysD-Ala③两个肽聚糖单体之间是五肽桥连接: L-Lys----(Gly)5----D-Ala磷壁酸teichoic壁磷壁酸teichoic膜磷壁酸lipoteichoicG+特有结构革兰氏阳性细菌细胞壁上特有的化学成分，是一种酸性多糖.主要成分为甘油磷酸和核糖醇磷酸。磷壁酸的生理功能使细胞壁形成负电荷环境，增强细胞膜对二价阳离子的吸收；贮藏磷元素；增强某些致病菌对宿主细胞的粘连、避免被白细胞吞噬以及抗补体的作用；是革兰氏阳性细菌特异表面抗原的物质基础；是噬菌体的特异性吸附受体；能调节细胞内自溶素(autolysin)的活力，防止细胞因自溶而死亡。脂多糖层（外膜）

位于革兰氏阴性细菌细胞壁外层，由脂多糖、磷脂和脂蛋白等若干种蛋白质组成的膜，有时也称为外壁。脂多糖（lipopolysaccharide,LPS）类脂A核心多糖O－特异侧链内层外层革兰氏阴性细菌的细胞壁功能？脂多糖层G-特有结构外膜外膜蛋白O－特异侧链类脂A核心多糖脂多糖层脂多糖（LPS）的主要功能★LPS结构的多变，决定了革兰氏阴性细菌细胞表面抗原决定簇的多样性；★LPS负电荷较强，与磷壁酸相似，也有吸附Mg2+、Ca2+等阳离子以提高其在细胞表面浓度的作用，对细胞膜结构起稳定作用；★类脂A是革兰氏阴性细菌致病物质——内毒素的物质基础；★具有控制某些物质进出细胞的部分选择性屏障功能；★许多噬菌体在细胞表面的吸附受体。外膜蛋白：连接肽聚糖层与外膜层孔蛋白：3个蛋白构成，有开关口，特异孔蛋白：有特异性结合位点，只许一种或几种物质通过非特异性孔蛋白：Mr<800可过外膜蛋白O特异侧链核心多糖类脂A周质空间periplasmicspace

周质空间外膜与细胞膜之间的狭窄区域。是进出细胞物质的重要中转站和反应场所。在周质空间中，存在着多种周质蛋白（periplasmicproteins）：

水解酶类

合成酶类

结合蛋白

受体蛋白G-菌细胞壁结构

脂多糖（LPS）脂蛋白肽聚糖磷脂(外膜)细胞膜磷壁酸G＋菌细胞壁结构

革兰阳性菌与阴性菌细胞壁结构比较细胞壁革兰阳性菌革兰阴性菌强度较坚韧较疏松厚度20-80nm10-15nm肽聚糖层数可多达50层1-2层肽聚糖含量占细胞壁干重50%-80%占细胞壁干重5%-20%磷壁酸+—外膜—+脂蛋白—+脂多糖—+革兰氏染色的机理细胞壁的不同：◆细菌细胞壁格兰氏阳性、阴性的细胞壁不同◆微生物膜脂质构成染色的过程：草酸铵结晶紫处染碘液煤染95％乙醇脱色沙黄等红色的染料复染革兰氏染色的机理机理？为什么通过革兰氏染色G+呈兰色，G-呈红色？①脱色剂----95%乙醇为脂溶剂破坏G﹣的外膜、肽聚糖层和细胞质膜，于是被乙醇溶解的结晶紫和碘的复合物从细胞中渗漏出来，当再用藩红复染时，显现红色。②但在G+细胞中，乙醇使厚的肽聚糖层脱水，导致孔隙变小，由于结晶紫和碘的复合物分子较大，不能通过细胞壁，保持紫色。细胞壁与革兰氏染色甲菌乙菌媒染碘液脱色乙醇复染沙黄紫色（G＋）红色(G-)初染结晶紫革兰氏染色细胞壁缺损型缺壁细菌自然界长期进化中形成的：支原体实验室中形成的自发缺壁突变：L型细菌(G+/G-)人工方法去壁彻底除尽：原生质体G+部分除尽：球状体G-支原体（Mycoplasma）在长期进化过程中形成的、适应自然生活条件的无细胞壁的原核生物。因它的细胞膜中含有一般原核生物所没有的甾醇，所以即使缺乏细胞壁，其细胞膜仍有较高的机械强度。L型细菌（L-formofbacteria）

细菌在某些环境条件下（实验室或宿主体内）通过自发突变而形成的遗传性稳定的细胞壁缺陷变异型。特点：没有完整而坚韧的细胞壁，细胞呈多形态；对渗透敏感，在固体培养基上形成“油煎蛋”似的小菌落（直径在0.1mm左右）。蜡样芽胞杆菌L型的镜下形态（多形性）细菌L型生长缓慢，营养要求高，对渗透压敏感，普通营养基上不能生长，培养时必须用高渗的含血清的培养基。细菌L型在高渗的含血清的培养基上生长后形成三种类型的菌落。细菌L型的培养特性和菌落形态丝状菌落颗粒型菌落

油煎蛋样菌落（典型L型菌落）原生质体与球状体原生质体（protoplast）

人为条件下，用溶菌酶处理或在含青霉素的培养基中培养而抑制新生细胞壁合成而形成的仅由一层细胞膜包裹的，圆球形、对渗透压变化敏感的细胞，一般由革兰氏阳性细菌形成。球状体（sphaeroplast）

又称原生质球，用上述同样方法对革兰氏阴性细菌处理后而获得的残留部分细胞壁（外壁层）的球形体。与原生质体相比，它对外界环境具有一定的抗性，可在普通培养基上生长。G＋G－细胞壁以内的构造1细胞膜plasmamembrane细胞膜脂质（磷脂）蛋白质糖类二细胞壁以内的构造abcdef

膜蛋白在生物膜中的分布和种类

a:内嵌蛋白；b、c:内嵌蛋白或整合蛋白；d:外周蛋白；e:多酶复合体；f:脂双分子层细胞膜组成fPOOOOCH2CHCH2OOCCOOHR在极性头的甘油C3上,不同种微生物具有不同的R基磷脂磷酸甘油脂脂键醚键古生菌脂质：类异戊二烯甘油醚真细菌的脂质：磷酸甘油脂磷脂分子层中加入甾醇类物质可以提高膜的稳定性真核生物细胞膜中一般含有胆固醇等甾醇，含量为5%-25%。原核生物与真核生物细胞膜成分的最大区别就是其中一般不含甾醇，而支原体含有hopanoid。甾醇的一般结构细胞膜的生理功能：①选择性地控制细胞内、外的营养物质和代谢产物的运送；②是维持细胞内正常渗透压的屏障；③合成细胞壁和糖被的各种组分（肽聚糖、磷壁酸、LPS、荚膜多糖等）的重要基地；④膜上含有氧化磷酸化或光合磷酸化等能量代谢的酶系，是细胞的产能场所；⑤是鞭毛基体的着生部位和鞭毛旋转的供能部位；2内膜系统细胞膜内陷延伸或折叠形成的结构间体载色体羧酶体与细菌分裂有关是光合细菌中进行光合作用的场所，类似叶绿体是自养细菌的CO2固定的场所间体（Mesosome)的功能相当于真核细胞的线粒体相当于真核细胞的内质网与细胞壁合成有关可能与核分裂有关有学者认为间体是一种赝象羧酶体（carboxysome）Cncnc-micro存在于一些自养细菌内的多角形或六角形内含物大小约10nm（与噬菌体相仿）内含1，5—二磷酸核酮糖羧化酶在自养细菌的CO2固定中起关键作用3细胞质和内含物细胞质：细胞质膜包围的除核区外的一切半透明、胶状、颗粒状物质的总称细胞质的主要成分为核糖体、贮藏物、多种酶类和中间代谢物、质粒、各种营养物和大分子的单体等，少数细菌还有类囊体、羧酶体、气泡或伴孢晶体等。贮藏物碳源及能源类：碳源类磷源（异染粒）：结核分支杆菌等多糖或糖原：大肠杆菌、芽孢杆菌、蓝细菌等聚B羟丁酸（PHB):固氮菌、肠杆菌等硫粒：紫硫细菌等（硫源）藻青素：蓝细菌藻青蛋白：蓝细菌气泡贮藏物：是一类由不同化学成分累积而成的不溶性沉淀颗粒，主要功能是贮存营养物。①聚-b-羟丁酸（poly-b-hydroxybutyrate,PHB）类脂性质的碳源类贮藏物不溶于水，可溶于氯仿，具有贮藏能量、碳源和降低细胞内渗透压的作用。PHBHCHH3CCCHHHOOOnn>106②多糖类贮藏物糖原粒淀粉粒真细菌中以糖原居多。糖原粒较小，不染色需用电镜观察，用碘液染成褐色，可在光学显微镜下看到。③硫粒（sulfurglobules）

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。④藻青素（cyanophycin）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。一般呈颗粒状，由含精氨酸和天冬氨酸残基(1:1)的分支多肽所构成，分子量在25000～125000。⑤异染粒（metachromaticgranules）

颗粒大小为0.5～1.0mm，是无机偏磷酸的聚合物，一般在含磷丰富的环境下形成。功能是贮藏磷元素和能量，并可降低细胞的渗透压。在暗视野显微镜下看到的迂回螺菌(Spirillum

volutans)异染粒（迂回体）气泡（gasvocuoles）

许多光合营养型、无鞭毛运动的水生细菌中存在的充满气体的泡囊状内含物，大小为0.2～1.0mm×75nm，内由数排柱形小空泡组成，外有2nm厚的蛋白质膜包裹。功能：调节细胞比重以使细胞漂浮在最适水层中获取光能、O2和营养物质。磁小体(megnetosome)Cncnc-micro1975年由RPBlakemoreD在趋磁细菌中发现主要成分是Fe3O4

外被一层磷脂、蛋白或糖蛋白膜,是,无毒,大小20—100nm,每个细胞有2—20颗形状为平截八面体、平行六面体或六棱柱体等功能导向作用，即借助鞭毛游向泥、水界面微氧环境处生活实用前景：生产磁性定向药物或抗体，以及制造生物传感器4核区指原核生物所特有的无核膜结构、无固定形态的原始细胞核细菌染色体(bacteriachromosome)分子又称核质体、原核、拟核、核基因组(genome）为无核膜包裹的核区，是细菌负载遗传信息的主要物质基础；每个细胞所含的核区数与生长速度有关，一般为1～4个；除在染色体复制的短时间内呈双倍体，一般为单倍体；大型环状双链DNA分子（E.coli4.7X106bp）；在细胞内以高度折叠、紧密缠绕状态存在（E.coli细胞长2mm，染色体DNA1.1～1.4mm）。（1）染色体DNA质粒plasmid染色体以外遗传成分通常是共价闭合环状的超螺旋小型双链DNA能通过性毛在细胞之间传递质粒上携带着决定细菌某些遗传特性的基因能自主复制，在基因工程中起着重要的作用ResistantplasmidsColplasmidsConjugativeplasmidsMetabolicplasmids

MajorTypesofPlasmids5芽孢产芽孢细菌在生长发育后期，在其菌体内形成的一个圆形或椭圆形的、厚壁、折光性强、具抗逆性的休眠体由于一个营养细胞内仅生成一个芽孢，无繁殖功能大多数为G+菌代谢活性低对干燥、热、化学物质、辐射等具有高度抗性CentralcoreCortexSporecoat/membraneexosporiumMicrographofaendosporespores产芽孢细菌的种类芽孢的构造芽孢形成芽孢萌发芽孢的耐热机制研究芽孢的意义伴孢晶体芽孢芽孢产芽孢细菌的种类菌体（营养细胞）芽孢的着生位置芽孢的结构芽孢外壁芽孢衣皮层芽孢核心芽孢壁芽孢膜芽孢质芽孢核区芽孢的结构细菌芽孢构造的模式图

孢外壁芽孢衣

皮层

芽孢质芽孢核区芽孢膜芽孢壁核心芽孢的形成过程芽孢的耐热机制渗透调节皮层膨胀学说芽孢的耐热性在于：芽孢衣对多价阳离子和水分的透性很差和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的水分，其结果造成皮层的充分膨胀，而核心部分的细胞质却变的高度失水因此具有较强的耐热性研究芽孢的意义细菌分类、鉴定中的重要形态学指标指导菌种保藏制定灭菌参数许多产芽孢菌是强烈致病菌6伴孢晶体伴随着芽孢的产生一般多具有毒性（内毒素）应用：细菌杀虫剂少数芽孢杆菌在形成芽孢的同时，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。三细胞壁以外的结构糖被1糖被包裹在单个细胞上包裹在细胞群上：菌胶团：动胶菌属在壁上有固定层松散，未固定在壁上：粘液层层次厚：大荚膜层次薄：微荚膜糖被的功能保护功能致病功能贮藏养料堆积代谢废物S型菌落：有糖被的细菌R型菌落：无糖被的细菌细菌糖被实用意义鉴定菌种提取葡聚糖—“代血浆”胞外多糖：黄原胶用于石油开采菌胶团用于处理污水鞭毛的类型鞭毛生长在某些细菌体表的长丝状蛋白质附属物，称为鞭毛，其数目为一至数条，具有运动功能。鞭毛一般长度为15—20um直径为0.01—0.02um观察鞭毛的方法:染料沉积使之加粗后用显微镜观察:常用电镜观察判断鞭毛有无的方法:半固体培养基细菌鞭毛显微镜照片鞭毛的结构鞭毛丝鞭毛钩基体G+和G-的区别：L环和P环鞭毛丝结构图解：鞭毛蛋白亚基每周为8-10个亚基鞭毛蛋白亚基是一种球状蛋白，分子量3-6万鞭毛丝由直径4.5nm的鞭毛蛋白亚基沿央孔道（直径为20nm）螺旋状缭绕而成。鞭毛的功能趋性运动趋光性趣化性趋氧性趋磁性鞭毛运动的机理旋转论拴菌实验挥鞭论a.monotrichousb.amphitrichousc.lophotrichousd.peritrichous显微镜下的鞭毛菌毛不参与运动，周身分布，运动和不运动的细菌都可以有菌毛，由其染色体基因决定。比鞭毛短、数目较鞭毛多，一般周身分布菌毛的功能促进细胞的黏附促使某些细菌缠集在一起而在液体表面形成菌膜菌毛抗原性毛也叫做性菌毛，参与质粒的转移构造和成分与菌毛相同，但比菌毛长。数量仅一至少数几根。性毛一般见于革兰氏阴性细菌的雄性菌珠中。其功能是向雌性菌珠（受体菌）传递遗传物质（三）细菌的繁殖二分裂的方式DNA先复制细胞壁扩增形成横隔壁细胞分裂菌落colony：以母细菌为中心聚集在一起，形成一个肉眼可见的，具有一定形态结构的子细胞群菌苔lawn：成片的菌落连在一起克隆clone：一个菌落是由一个细菌繁殖而来的（四）细菌的菌落（colony)细菌的培养特征在固体培养基上第二节放线菌定义：一类呈菌丝状生长，主要以孢子繁殖和陆生性强的原核微生物特点：绝大部分是G+

丝状生长、孢子繁殖在营养生长阶段，菌丝内无隔，为单细胞。功能：产生大量的、种类繁多（4000多种）的抗生素抗生素的主要来源光学显微镜下观察到的放线菌放线菌是一类具有丝状与枝细胞的细菌有原核菌丝直径与细菌相仿细胞壁的主要成分是肽聚糖放线菌噬菌体的形状与细菌的相似最适生长PH相近，一般呈微碱性DNA重组的方式与细菌的相同核糖体同为70S对溶菌酶敏感凡细菌所敏感的抗生素，放线菌也同样敏感有的放线菌产生有鞭毛的孢子,其鞭毛类型与细菌相同放线菌的形态和结构菌丝按形态和功能分为:：基内菌丝、气生菌丝和孢子丝1基内菌丝：长在固体培养基中以放射状向基质表面和内部扩展的具有吸收营养和排泄代谢废物功能的菌丝，有的能产生色素功能：吸收营养和排泄代谢废物2气生菌丝：基内菌丝向空间方向分化出的颜色较深、直径较粗的分枝菌丝功能：分化形成孢子丝3孢子丝：通过气生菌丝成熟后分化形成的菌丝功能：形成孢子，促进繁殖孢子丝的形态放线菌的繁殖放线菌没有有性繁殖，主要通过形成无性孢子方式进行无性繁殖.主要由孢子丝通过横割分裂方式产生横膈膜形成分生孢子，分生孢子通过吸收水分、膨胀萌发形成新的菌丝体.另一种方式是菌丝体的无限伸长和分枝，在液体振荡培养（或工业发酵）中，放线菌每一个脱落的菌丝片段，在适宜条件下都能长成新的菌丝体，也是一种无性繁殖方式。放线菌的生活史：孢子萌发基内菌丝气生菌丝菌丝孢子丝孢子丝分化形成的孢子放线菌生活史放线菌的繁殖（2）沿横隔断裂形成孢子（3）成熟孢子（1）孢子丝中形成横隔横隔断裂形成孢子的过程分生孢子繁殖放线菌的培养特征在固体培养基上的菌落一般圆形，光滑平整或有许多褶皱。与培养基结合紧密、坚实，不易挑取。长孢子后，菌落表面呈粉末状。放线菌菌落的底(基内菌丝)和面(气生菌丝、孢子丝)常呈不同颜。

放线菌的菌落特征A：诺尔斯氏链霉菌；B：皮疽诺卡氏菌；C：酒红指孢囊菌；D：游动放线菌；E：小单胞菌；F：皱双孢马杜拉放线菌产抗菌素的放线菌的菌落特征

A：卡特利链霉菌；B：弗氏链霉菌；C：吸水链霉菌金泪亚种；D：卡那霉素链霉菌；E：除虫链霉菌；F：生磺酸链霉菌

放线菌的生活史AnantibioticdropletsecretedfromaStreptomycescolony放线菌的代表菌链霉菌属1大多数抗生素是链霉菌产生的2孢子丝形态多样诺卡氏菌属FilamentousActinomycetesAntibioticactionofsoilmicroorganismsonaplatestreptomycetesBacillus放线菌与人类绝大多数抗生素由放线菌产生用来生产纤维素、酶、维生素具固氮作用，用于生产生物菌肥少数寄生型放线菌可引起动植物病害有的放线菌能破坏棉毛织品和纸张蓝细菌(Cyanobacteria)是一类含有叶绿素a，能进行产氧光合作用的原核微生物。特点革兰氏染色呈阴性形态多样体积一般比细菌大能进行产氧性光合作用含叶绿素a但是不含叶绿体分布广“先锋生物”第三节蓝细菌NonfilamentouscyanobacteriaFilamentousCyanobacterium,

天文学家告诉我们，地球形成于大约45亿年前。人们迄今找到的最古老的生物化石中保存着35亿年前的蓝细胞和其它原核生物的踪迹。图为发现于澳洲西部的35亿年前的蓝细菌化石细胞壁与G-相似具有营光合作用的结构水生性种类中有气泡的构造使菌体漂浮，并使菌体能保持在光线最多的地方，以利光合作用蓝细菌的一些结构特征细胞质周围有光合色素层通常以类囊体的形式出现在类囊体内含有叶绿素a

、类胡萝卜素和光合电子传递链的有关组分，这些组分能进行光合作用进行产氧。在类囊体的外表面整齐地排列着藻胆蛋白体(phycobilisome)颗粒，其中含有藻胆蛋白(phycobiliproteins)。藻胆素(phycobilin)是一类水溶性的色蛋白，在光合作用中起辅助色素的作用，是蓝细菌所特有的。细胞的几种特化结构：异形胞：固氮静息孢子：抗干旱或冷冻的能力；还具有繁殖的能力蓝细菌的繁殖无性繁殖，多数为二分裂繁殖丝状蓝细菌通过丝状体断裂成短的片断——段殖体繁殖研究蓝细菌的价值和意义1一部分能进行固氮作用2能开发成螺旋藻产品，如螺旋蓝细菌3促进了好氧生物的进化与发展蓝细菌带来的危害：N、P等富营养化的海水“赤潮”，湖泊“水华”的元凶厦门杏林湾竟然变成“红海”。赤潮是海水中某些微小的微型藻、原生动物或细菌在一定的环境条件下爆发性增殖或聚集在一起而引起水体变色的一种生态异常现象。这一概念最早是因海水变红而得名，现在已成为各种赤潮的统称。赤潮生物的存在和水体的水质污染（富营养化）是形成赤潮的主要原因螺旋藻（Spirulinaspp.)是一种深青色的丝状微藻，由多细胞单列构成的纤细螺旋状藻体。在近代生物科学分类上，多数藻类专家将螺旋藻归属于蓝藻门、螺旋藻属。这种奇妙的低等生物，介乎动物与植物之间，它可利用其体内的叶绿素进行高光合作用，还能以其独立的个体缓缓扭转和做伸屈运动。

分析出螺旋藻蛋白质含量高达60%—70%，是大米的10倍，猪肉的5倍，鱼肉的3倍，同时还发现螺旋藻中8种氨基酸所含的比例刚好与联合国粮农组织规定的最佳蛋白质氨基酸组成比例吻合。

世界闻名的法国高档化妆品里就用了螺旋藻

人类在本世纪末，有两项伟大的科学贡献，其一是核弹，另一是螺旋藻，而就对人类的益处来说，后者远远超过前者——法国科里门特博士世界卫生组织（WHO）确定：“人类21世纪的最佳保健品”。

人类未来最优秀的粮食资源

——法国前总统蓬皮杜开发螺旋藻为人类造福

——美籍华裔科学家、美国Temple大学荣誉教授牛满江螺旋体定义：螺旋体是介于细菌与原生动物(原虫)之间的单细胞原核生物。特点：菌体细长、柔软、弯曲如螺旋状。有细菌的基本结构细胞壁、细胞膜、细胞质及核区。繁殖方式：二分裂繁殖其它原核生物螺旋体细胞的结构原生质柱轴丝外鞘主要部分运动的功能保护的功能螺旋体的繁殖方式：二分裂繁殖是一类介于细菌与病毒之间，较接近于细菌的、专性活真核细胞内寄生繁殖的原核微生物。立克次氏体(Rickettsia)特点：细胞较大细胞形态多样有细胞壁，G-多数在真核细胞内营细胞内专性寄生二分裂方式繁殖对热敏感，有些能产生内毒素对抑制细菌的