第十三章 海洋微生物的基础知识

第十三章海洋微生物的基础知识

1第一节海洋微生物的种类

一、海洋古菌（1）古菌分类①海洋浮游古菌浮游古菌分布浮游古菌种类、数量2②海洋沉积物中古菌研究方法：核酸杂交、PCR扩增种群和数量丰富度3③海洋附着或寄、共生古菌我国南海海绵体内共生古菌分离出8株古菌，分属5个属，与当前基因库中收录的古菌16SrDNA序列比较，相似性均不超过90%.4(2)古菌在海洋中分布生活环境①传统观点②古菌在海洋分布的影响因素5

（3）古菌细胞结构①细胞形态：球、杆、螺旋②细胞结构：具备原核细胞的特性具有细胞壁的古菌在细胞壁之外具有独特的外膜表面结构独特的核糖体、独特的细胞壁和质膜61，嗜盐古菌①嗜盐微生物分类7②嗜盐菌嗜盐机制嗜盐古菌细胞壁成分嗜盐古菌可以调节渗透压嗜盐古菌的酶在低盐中变性失活紫膜的H+泵作用和排盐作用8③嗜盐菌的应用嗜盐菌处理含盐有机工业废水嗜盐菌在盐田中的应用制作光电元件92，嗜热酸古菌（1）嗜热古菌①嗜热古菌分类中度嗜热菌嗜热菌超嗜热菌10②嗜热机理细胞膜中脂类物质嗜热菌蛋白和酶的动态平衡学说嗜热菌蛋白质肽链氨基酸组成嗜热菌蛋白中的空间相互作用嗜热菌蛋白或酶的化学修饰核酸的耐热机理11③嗜热古菌应用嗜高温酶在工业中的应用发酵工业微生物采油高温废水处理12（2）嗜酸古菌①嗜酸菌分类根据最适生长温度分跟据碳源分13A，化能自养嗜酸菌B，化能异养嗜酸菌14②抗性机理A，嗜酸机理：细胞膜上的脂类物质B，耐重金属离子机理：具有重金属离子主动排出的机制通过特殊蛋白结合重金属离子降低毒性调节蛋白结构使对重金属离子不敏感特殊的转化重金属离子成无毒价态的酶15③嗜酸古菌应用湿法冶金重金属污染废水、土壤的净化163，产甲烷古菌（1）产甲烷菌的发现（2）产甲烷菌的分类①最适生长温度分②营养类型分：H2\CO2营养型、乙酸营养型、甲基化合物营养型（甲醇、甲基胺、甲基硫）17（3）产甲烷菌的生化机制18（4）产甲烷菌的应用废弃物厌氧消化高浓度有机废水处理沼气发酵19二、细菌细菌结构特点20微生物基本营养类型21（一）光能自养菌光合作用CO2+H2A→（CH2O）+2A+H2O22光电子受体电子供体231，不产氧光合细菌紫细菌（变形菌）、绿细菌硫细菌电子供体：H2S,S,SO32+非硫细菌电子供体：H2,CH3CHOHCH3,CH3CHOHCOOH特点：①厌氧或兼性厌氧②光合色素为细菌叶绿素242，产氧光合菌蓝细菌、原绿菌电子供体：H2O特点：①好氧②固氮作用③光合色素为叶绿素253，光能自养细菌的应用（1）作为单细胞蛋白在养殖上的应用光合细菌菌体无毒，富含营养物质，蛋白质含量高达60-65，还含有多种B族维生素及泛酸、叶酸、辅酶Q等生理活性物质。26(2)在农业上的应用①固氮，增加土壤肥力②降解农药残留、硫化氢和胺类有毒物质③具有一定抗动植物病虫害能力27（3）在废水处理上的应用光合菌能耐受紫外线、高盐、氰、酚、氯、重金属等具有毒性的物质，可以在比较恶劣的环境下发挥其处理有机废水的作用。28（4）在新能源生产中的应用氢酶：2H++Dred→H2+Dox

29固氮酶：N2+8H++8e−+16ATP→2NH3+H2+16ADP+16Pi

30（5）光合细菌在其他领域的应用①天然色素提取②光合细菌微生态保健制剂31（二）化能自养细菌1，硝化细菌32332，硫化细菌343，甲烷氧化细菌

（CH2O）nCH4CO235甲烷氧化细菌产甲烷菌（三）化能异养细菌1，革兰氏阳性菌G+多存在于海洋沉积物和海洋共生系统中。①放线菌具有丰富的次级代谢产物，海洋中放线菌多为陆源，②芽孢杆菌362，革兰氏阴性菌G-多存在于海水中，海洋生物肠道中，好氧或兼性厌氧，是海洋化能异养原核生物中最大且最多样的一类，常见有假单胞菌、弧菌、螺旋菌、柔膜菌等37三、真核微生物真核微生物