神奇的蓝细菌.ppt

1、原核微生物的分类和鉴定,及应用,地球上的物种估计大约有150万，其中微生物超过10万种，而且其数目还在不断增加。,命名(nomenclature)：是根据命名法规，给每一个分类群一个专有的名称；,鉴定(identification或determination)：借助于现有的微生物分类系统，通过特征测定，确定未知的、或新发现的、或未明确分类地位的微生物所应归属分类群的过程。,分类(classification)：根据一定的原则对微生物进行分群归类，根据相似性或相关性水平排列成系统，并对各个分类群的特征进行描述，以便查考和对未被分类的微生物进行鉴定；,一、分类单元及其等级,界 （Kingdom）

2、(Regnum),门 （Phylum） (Phylum),纲（Class） (Classis),目（Order） (Ordo),科（Family） (Familia),属（Genus） (Genus),种（Species） (Species),二、生物的界级分类学说,蓝细菌（Cyanobacteria）,蓝细菌也称蓝藻或蓝绿藻（blue-green algae），是一类进化历史悠久、革兰氏染色阴性、无鞭毛、含叶绿素a（但不形成叶绿体）、能进行产氧性光合作用的大型原核生物。,1. 概 念,以前曾归于藻类， 因为它和高等植物一样具有光和色素 -叶绿素a， 能进行产氧型光合作用。,2. 特 性,1）

3、分布极广；,从热带到两极，从海洋到高山，到处都有它们的踪迹。土壤、岩石、以至在树皮或其它物体上均能成片生长。,许多蓝细菌生长在池塘和 湖泊中，在夏、秋两季大 量繁殖，并形成胶质团浮 于水面，形成“水华”，使 水体变色。,2）形态差异极大，有球状、杆状和丝状等形态；,3）细胞中含有叶绿素a，进行产氧型光合作用；,蓝细菌被认为是地球上生命进化过程中第一个产氧的 光合生物，对地球上从无氧到有氧的转变、真核生物 的进化起着里程碑式的作用。,4）具有原核生物的典型细胞结构：,细胞核无核膜，也不进行有丝分裂，细胞壁含胞壁酸 和二氨基庚二酸，革兰氏染色阴性。,5）营养极为简单，不需要维生素，以硝酸盐或氨作为

4、氮源，多数能固氮，其异形细胞（heterocyst）是进行固氮的场所。,6）分泌粘液层、荚膜或形成鞘衣，因此具有强的抗干旱能力。,7）无鞭毛，但能在固体表面滑行，进行光趋避运动。,8）许多种类细胞质中有气泡，使菌体漂浮，保持在光线最充足的地方，以利光合作用。,3. 构 造,蓝细菌构造与G细菌相似：细胞壁双层，含肽聚糖。,水生种类在其壁外还有粘质糖被或鞘,细胞质周围有复杂的光合色素层类囊体,藻胆素,叶绿素a,能固定CO2的羧酶体,水生性种类的细胞中常有气泡,作碳源营养的糖原、PHB,用作氮源营养的蓝细菌肽,贮存磷的聚磷酸盐,含有两只多个双键的不饱和脂肪酸,一类辅助光合色素,细胞壁,70S核糖体,

5、气泡,核糖体,浆膜,浆膜,脂质颗粒,聚磷酸盐,蓝细菌肽,细胞壁,藻蓝蛋白,糖原,藻蓝蛋白,类囊体,羧酶体,类囊体,羧酶体,核区,4. 类 群, 由二分裂形成的单细胞, 由复分裂形成的单细胞, 有异形胞的菌丝, 无异形胞的菌丝, 分枝状菌丝,5. 细胞的特化形式,（1）异形胞（heterocyst）,存在于丝状生长种类中形大、壁厚、专司固氮功能的细胞。Eg.鱼腥蓝细菌属（Anabaena）和念珠蓝细菌属（ Nostoc ）等。,（2）静息孢子（akinete）,形大、壁厚、色深的休眠细胞，富含贮藏物，能抵御干旱等不良环境。Eg.鱼腥蓝细菌属（Anabaena）和念珠蓝细菌属（ Nostoc ）等

6、。,（3）链丝段（hormogonium）,又称连锁体或藻殖段，是由长细胞链断裂而成的短链段，具有繁殖功能。,（4）内孢子,少数种类在细胞内形成许多球形或三角形的内孢子，待成熟后即可释放，具有繁殖作用。Eg.管胞蓝细菌属（Chamaesiphon）。,6. 蓝细菌与人类的关系,（1）重大的经济价值, 具有固氮能力，是良好的绿肥,Eg.满江红鱼腥蓝细菌（Anabaena azollae）, 食用种类,Eg.发菜念珠蓝细菌（Nostoc flagelliforme） 普通木耳念珠蓝细菌（N.commune or 葛仙米、地耳） 盘状螺旋蓝细菌（Spirulina platensis） 最大螺旋蓝细

7、菌（S.maxima）,（2）危害, 海水“赤潮”和湖泊“水华”的元凶，给渔业和养殖业带来严重危害。, 少数种类可产生诱发人类肝癌的毒素,Eg.微囊蓝细菌属（Microcystis）,还没有完呢，请大家接着往下看啊,蓝细菌是最早的光合放氧生物，对地球表面从无氧的大气环境变为有氧环境起了巨大的作用。 有不少蓝藻（如鱼腥藻）可以直接固定大气中的氮（原因：含有固氮酶，可直接进行生物固氮），以提高土壤肥力，使作物增产。 还有的蓝藻为人们的食品，如著名的发菜和普通念珠藻（地木耳）、螺旋藻等。,蓝细菌是全世界公认为最有开发前途的微生物藻类，它被视为一种快速的营养来源。所生产的蛋白质是相同土地面积上种植大豆

8、所得蛋白质量的20倍。它含有-次亚麻油酸(gamma-linolenic acid，GLA)、亚麻油酸(linoleic acid)、花生四烯酸(arachidonic acid)、高量的维他命B12(是健康红血球所需要的，素食者尤需补充B12)、高量的铁质、60-70%的蛋白质、蓝色素(藻青素，phyco-cyanin)，此色素能提高患有肝癌的实验老鼠之存活率。,几年前，人们发现有几种蓝细菌能自然产生链烷烃， 链烷烃是汽油、柴油的主要成分，许多生物都可自行产生。日前，美国研究人员通过基因工程方法对大肠杆菌进行了改造，可使其免去产生生物燃料的中间步骤，直接使用简单的糖或者杂草生成链烷烃。到目前

9、为止，研究人员使用一个1000升的示范发酵罐，获得了10升链烷烃。,目前，最有希望的火星拓展细菌是蓝细菌，现已证实蓝细菌能幸存于欧洲“BIOPAN”平台和国际空间站“EXPOSE”平台的,真空环境中。英国开放大学地理微生物学家查尔斯-科克尔说：“这些微生物能够完全承受异常恶劣的环境，但我们对它们可承受真空环境的能力感到惊奇！”。,科克尔强调称，蓝细菌等微生物成为将火星转变为绿色或者蓝色地球的“先驱”，并非短期时间能实现的目标。 2008年，研究人员在中国内蒙古使用蓝细菌作为“人工沙漠种子”，仅15天即可建立一层坚硬的沙土，在10米每秒风速下可保持沙土不流失。,在一些营养丰富的水体中，有些蓝藻常于夏季大量繁殖，并在水面形成一层蓝绿色而有腥臭味的浮沫，称为“水华”，大规模的蓝藻爆发，被称为“绿潮”（和海洋发生的赤潮对应）。,绿潮引起水质恶化，严重时耗尽水中氧气而造成鱼类的死亡。更为严重的是，蓝藻中有些种类（如微囊藻