2章第二节 水中的微生物

第二章第二节放线菌1一、放线菌的一般特性•至今发现的放线菌都是G+陆生性强的原核生物（一）放线菌的基本特征2（二）放线菌的分布与生长环境“泥腥味3（三）放线菌的应用最常见的是链霉菌属streptomyces分解纤维素、石蜡、琼脂、角蛋白、橡胶4二、放线菌的形态结构营养菌丝（培养基内部）气生菌丝(567三、放线菌的繁殖与生理特性借孢子分生孢子：最常见孢囊孢子89•对氧的需求：•温度条件：•pH 条件：•对水分要求：•营养特点：微量营养元素对其生长影响显著（参见教科书）一般生理特性四、常见的放线菌诺卡氏菌属(Nocardia)（又名原放线菌属）(Proactinomyces)1011五、放线菌的群体特征（一）菌落特征121314（二）液体培养特征静置培养：振荡培养：第三节丝状菌在第十章讲15生物统称丝状菌，如丝状细菌常见的丝状细菌16球衣细菌17丝状细菌与污泥膨胀污泥膨胀18第四节光合细菌19一、光合细菌的一般特性非产氧光合作用•对氢的利用特性：•细胞颜色：•细胞形态：•对水分的要求：2021102~103cell/ml 1~10cell/ml 105~106cell/g 103~104cell/g 106~107cell/g湖泊（BOD 10ppm ）江河（BOD<1.0ppm ）水稻土海滨土曝气池二、光合细菌的分类：<红螺菌目Rhodospirillal> 共4科1、Rhodospirillaceae科<红螺菌科> 红色无硫菌科•碳源和氢源：属于光能异养型细菌•存在环境：•能量获取形式：呼吸方式获取能量•好氧黑暗条件下：22红色无硫菌的培养232、Chromatiaceae科—着色菌科（红硫菌科）•碳源和氢源：（光能自养型）；•存在环境：•能量获取形式：光合作用；3、Chlorobiaceae科—绿菌科（光能自养型）；244、Chloroflexaceae科（绿弯菌科）•碳源和氢源：光能异养型2526＋－－＋有机物＋－－＋有机物±－－－有机物厌氧，黑暗（脱氮或发酵）H 2S+CO 2H 2S+CO 2无光合色素有光合色素－±－－好氧，光照或黑暗（呼吸作用）－＋＋＋厌氧，光照（光合作用）红螺菌科（Rhodospirillacea e)着色菌科（Chromatiaceae ）绿菌科（Chlorobiaceae ）绿色丝状菌科（Chloroflexaceae）培养条件细菌科名27非循环光合磷酸化的基本过程：O 1、绿色植物的光合作用：非循环光合磷酸化三、光合细菌的生理特性IIII28非循环光合磷酸化的特点：反应中同时产生、还原能力29302、循环光合磷酸化（cyclic photophosphorylation ）菌绿素+菌绿素*e －铁氧还蛋白泛醌eCyt.fCyt.b ADP+PiATP核酮糖—5－磷酸核酮糖二磷酸2H A 2A Glucose循环光合磷酸化的特点NADPH3132载色体，绿色泡囊CO 2或有机物H 2、H 2S,其他硫化物，有机物不产生（除蓝绿细菌外）无（除蓝绿细菌外）有菌绿素细菌类囊体CO 2H 2O 产生有有叶绿素高等植物细胞器碳源供氢体氧气非环式磷酸化过程（Ⅱ型光反应中心）环式磷酸化过程（Ⅰ型光反应中心）光合色素33四、光合细菌的应用1、制造单细胞蛋白（single cell protein ）—SCP 细菌62~73%10~15%10%6~12%11~13110~1304.8~7.60.11~0.17酵母54%10%26%7%2~2030~6040~50——红色无硫细菌66%7%23%4%12μg/g 50521蛋白质脂肪碳水化合物灰分B1B2B6B122、产氢气3、提取色素344、提取辅酶Q（UQ—10）UQ－10是治心脏病的药物成分之一。

细菌课时目标1.使用显微镜的高倍镜观察细菌的形态,描述细菌的主要特征。

2.举例说明细菌的生活特点。

3.列举细菌对人类的益处、危害及预防措施。

4.尝试模拟细菌的分裂生殖过程。

学习重点:观察并描述细菌的形态结构特点。

学习难点:1.使用高倍显微镜观察细菌的形态。

2.举例说明细菌的生活特点。

课时活动设计情境导入。

图片展示实验现象:在一个培养皿的无菌培养基中,用手掌按压一下。

一段时间后,可以观察到培养基上长满了菌落。

教师提出问题:思考该实验现象说明了什么?我们并没有感受到细菌的存在,这是为什么?设计意图:通过实验现象,引发学生思考,激发学生的学习兴趣,顺利引出新课内容。

组织第一个学生活动:观察细菌的形态。

取三种类型细菌的永久涂片,在显微镜的高倍镜下观察。

提出问题:1.细菌在形态上是什么样的?2.细菌是单细胞的,还是多细胞的?3.尝试根据图像放大倍数计算细菌个体的大小。

引导学生在观察中初步建构概念。

结合图片进一步区分细菌的三种基本形态。

设计意图:通过真实观察使学生形成感性认知,真切感受到细菌的微小,并初步观察细菌的形态,引导学生主动建构概念。

结合课本第88页的细菌结构模式图,识别细菌各部分结构,在此基础上让学生充分理解细菌是单细胞生物。

适时抛出问题串,引导学生思考:哪些结构是细菌细胞的特殊结构?有什么作用?进而让学生认识到荚膜和鞭毛等特殊结构的作用。

出示电镜下细菌芽孢的图片,讲解:一个细菌只能形成一个芽孢,一个芽孢萌发后只能形成一个细菌,这个过程没有个体数目的增加,说明芽孢不是生殖细胞,而是细菌细胞内形成的休眠体,芽孢有小而轻、细胞壁厚的特点,能够耐高温和干燥,抵抗不良环境的能力强。

出示细菌结构模式图与动植物细胞结构模式图,引导学生比较细菌与动植物细胞结构的区别,得出细菌与动植物细胞的主要区别是没有成形的细胞核,只有遗传物质集中的区域,称为拟核。

设计意图:借助大量图片使学生具有形象的认知,运用比较、思辨、归纳的科学思维解决问题。

焦作市技师学院教学设计首页微生物细胞像其他生物细胞一样，有多种化学物质组成，这些化学物质主要以水和干物质的形式存在。

水是微生物细胞的重要组成部分，约占细胞重量的70％-90％，干物质主要以有机物和无机物形式存在，有机物主要包括蛋白质、脂质、多糖、核酸、维生素及其降解产物等物质，无机物主要指无机盐等物质。

微生物细胞的化学元素主要包括碳、氢、氧、氮、磷、硫六种元素。

P39 图2-1二、微生物的营养来源：微生物的营养来源分为水、碳源、氮源、无机盐、生长素、能源六大类1．水水对微生物正常生长的意义：⑴、水尤其是结合水是构成微生物细胞结构的重要化学成分。

⑵、自由水是细胞内良好的溶剂。

⑶、水比热大，还可以维持微生物细胞的温度。

⑷、自由水和结合水的比值，可以调节微生物细胞的代谢强度。

⑸、某些细菌具芽孢，荚膜等特殊结构，可以帮助这些微生物适应缺水环境。

2．氮源（1）概念：凡是能为微生物提供所需氮元素的营养物质。

（2）种类：（3）功能：主要用于合成蛋白质，核酸以及含氮的代谢产物。

说明：①对于异养微生物来说，含C，H，O，N的化合物既是碳源也是氮源，还是能源。

②大多数的微生物主要利用无机氮化合物作氮源，也可利用有机氮化合物作为氮源。

③只有少数固氮微生物可利用N2作为氮源，如：根瘤菌，固氮菌，蓝藻。

④对于硝化细菌而言铵盐和硝酸盐既是氮源又是能源。

3．生长因子（1）概念：微生物生长不可缺少的微量有机物。

（2）种类：维生素，氨基酸，碱基等。

（3）功能：一般是酶和核酸的组成成分。

4．无机盐（1）无机盐对微生物正常生命活动的意义：①构成细胞的各种重要的化学成分。

②参与构成微生物的各种细胞结构。

③一些无机盐是构成酶的重要成分，起到调节微生物代谢的作用。

④调节微生物细胞的渗透压和酸碱度。

（2）NH4+，Fe2+，S可分别作为硝化细菌，铁细菌和硫细菌的能源，也可作为硝化细菌的氮源。

提问：1、微生物常用的碳源和氮源有哪些？P40三、微生物的营养类型微生物分为光能无机自养型（光能自养型）、光能有机异养性（光能异养型）、化能无机自养型（化能自养型）、和化能有机异养性。

第二章真核微生物第一节真核微生物概述真核微生物是细胞核具有核膜、核仁，能进行有丝分裂，细胞质中存在线粒体或同时存在叶绿体等多种细胞器的一类微生物。

典型真核细胞的构造可见图2-1。

由图可知，真核细胞与原核细胞相比，其形态更大、结构更为复杂、细胞器的功能更为专一。

真核生物已发展出许多由膜包围着的细胞器，如内质网、高尔基体、溶酶体、微体、线粒体和叶绿体等，更重要的是，它们已进化出有核膜包裹着的完整的细胞核，其中存在着构造极其精巧的染色体，它的双链DNA长链已与组蛋白和其他蛋白密切结合，以更完善地执行生物的遗传功能。

（a）（b）图2-1 真核细胞结构（a）-典型的动物细胞（b）-典型的植物细胞真核微生物主要包括真菌(fungi)、显微藻类(algae)和原生动物(protozoa)，其中真菌又分为酵母菌、丝状真菌(霉菌)和大型真菌(蕈菌)三类。

本章重点介绍真菌中的酵母菌和霉菌。

一、真菌的特点真菌在自然界中分布广泛，类群庞大，约有十几万种，形态差异极大。

菌体小至显微镜下才能看见的单细胞酵母菌，大至肉眼可见的分化程度较高的灵芝等蕈菌的子实体。

生殖方式为无性或有性，同宗或异宗配合。

真菌是一类低等真核微生物，主要有4个特点：①有边缘清楚的核膜包围着细胞核，而且在一个细胞内有时可以包含多个核，其他真核生物很少出现这种现象；②不含叶绿素，不能进行光合作用，营养方式为异养吸收型，即通过细胞表面自周围环境中吸收可溶性营养物质，不同于植物(光合作用)和动物(吞噬作用)；③以产生大量无性和有性孢子进行繁殖；④除酵母菌为单细胞外，一般具有发达分枝的菌丝体。

真菌与人类的关系非常密切。

它们可以作为食品的来源，为人类提供美味食品和蛋白质、维生素等资源，同时还可为人类提供真菌多糖、低聚糖等提高免疫力、抗肿瘤的生物活性物质。

有些真菌还可产生抗生素、酒精、有机酸、酶制剂、脂肪、促生长素等。

用作名贵药材的灵芝、茯苓等也是真菌的菌体。

真菌还可以将环境中的各种有机物降解为简单的复合物和无机小分子，在自然界的物质转化中起着不容忽视的作用。