光合细菌

光合细菌（Photosynthetic bacteria，简称PSB）是具有原始光能合成体系的原核生物的总称，它广泛存在于自然界的水田、湖泊、江河、海洋、活性污泥及土壤内，是一类以光作为能源、能在厌氧光照或好氧黑暗条件下利用自然界中的有机物、硫化物、氨等作为供氢体兼碳源进行光合作用的微生物。

第一节光合细菌的生物学和营养价值一、光合细菌的生物学光合细菌包括产氧光合细菌（蓝细菌）和不产氧光合细菌两大部分，在实际中应用的大部分是不产氧型光合细菌。

不产氧光合细菌包括紫细菌、绿细菌和日光杆菌属、红色杆菌属等总共 27个属 66个种。

不产氧光合细菌是代谢类型复杂、生理功能最为广泛的微生物类群。

各种光合细菌获取能量和利用有机质的能力不同，它们的代谢途径随环境变化可以发生改变。

光合细菌从营养类型看包括光能自养型、光能异养型及兼性营养类型；从呼吸类型看包括好氧、厌氧和兼性厌氧型。

光合细菌是革兰氏阴性菌，在10～45℃范围内均可生长繁殖，最佳温度在30～40℃。

绝大多数光合细菌的最佳pH值范围在7～8.5之间。

钠、钾、钙、钴、镁和铁等是光合细菌生理代谢中的必需元素。

二、光合细菌的营养价值光合细菌的菌体无毒，营养丰富，蛋白质含量高达65%，而且氨基酸组成齐全，含有机体需要的8种必需氨基酸，各种氨基酸的比例也比较合理。

PSB还含有丰富的B族维生素，尤其是B12、叶酸、生物素的含量相当高是啤酒酵母和小球藻的20到60多倍。

PSB 菌体内含有较高浓度的类胡萝素，而且种类繁多，迄今已从光合细菌中分离出80种以上的类胡萝卜素。

除此之外，细胞内还含有碳素储存物质糖原和聚β一羟基丁酸、辅酶Q、抗病毒物质和生长促进因子，具有很高的营养价值。

光合细菌在虾、贝类的幼体培育中应用非常广泛，其一方面能净化水质，改善幼体的环境条件，另一方面作为饵料被幼体摄食（贝类幼体相对虾幼体的蚤状阶段都能直接摄食光合细菌），对促进幼体生长、变态和提高成活率有明显效果。

光合细菌绿硫细菌、红硫细菌（过去叫做紫硫细菌）和红螺细菌（过去叫做紫色非硫细菌）等，都是能够进行光合作用的细菌。

这些细菌都是球状、杆状或弧状的小型细菌，并且大多数都不能够运动。

这些细菌的菌体内含有类似于绿色植物体内叶绿素那样的光合色素，这种光合色素叫做细菌叶绿素。

有的光合细菌还含有大量的类胡萝卜素，认而使菌体呈现出红色。

光合细菌和绿色值物都能够进行光合作用，但是，绿色植物的光合作用是以水作为二氧化碳的还原剂，同时释放出氧的，细菌光合作用则以硫化氢或有机物（如乙醇、琥珀酸等）为供氢体，即还原二氧化碳的还原剂，把二氧化碳还原为葡萄糖，同时析出硫磺或产生其它有机物（如乙醛等），下面写出的是绿硫细菌的光合作用反应式：因此，细菌光合作用和绿色植物的光合作用，可以用下面的通式来概括（通式中的A对于绿色植物来说是氧，对于光合细菌来说则是硫或其他无机硫化物。

从光合细菌的代谢类型我们可看出，同化作用存在着不同的形式，下面就生物的同化类型进行一下分类。

根据生物的同化作用所需能源和碳源的不同，可把生物的代谢类型分为四大类型：（l）光能自养型：以光为能源，以二氧化碳为主要碳源的生物，通常具有光合色素合成有机物。

例如高等植物、藻类及某些具有光合色素的细菌均属于这一原CO2的方式可用以下通式表示：类型。

这类生物同化CO2（2）光能异养型：以光为能源，以有机物为主要碳源的生物，有些细菌具有光合色素能进行光合作用，但它们以有机物作为供氢体，同化有机物形成自身物质。

如非硫紫菌以乙醇为碳源，使乙醇氧化为乙醛，二氧化碳还原成葡萄糖。

（3）化能自养型：以化学能为能源，以CO2为主要碳源。

这类生物能氧化某些无机物（如NH3、H2S等）取得的化学能去还原CO2合成有机物。

如硝化细菌、硫细菌等。

（4）化能异养型：以有机物氧化所产生的化学能为能源，碳源也主要来自有机物。

动物，动物、真菌和绝大多数细菌都属于这一类型。

光合细菌分类光合细菌是地球上最为普遍的微生物之一，它们能够利用光能进行生命活动。

根据光合细菌是否产生氧气，可以将它们分为两大类：产氧光合细菌和不产氧光合细菌。

一、产氧光合细菌产氧光合细菌是光合作用的重要参与者，它们能够利用光能将二氧化碳和水转化为有机物质，同时产生氧气。

这类光合细菌主要包括蓝细菌、绿硫细菌和紫硫细菌等。

蓝细菌蓝细菌是一类能够进行光合作用的微生物，它们广泛分布于水生生态系统中，包括湖泊、河流和海洋等。

蓝细菌的光合作用效率较高，能够利用太阳能将二氧化碳和水转化为有机物质，同时产生氧气。

蓝细菌在生态系统中扮演着重要的角色，它们可以促进水生生态系统的物质循环和能量流动。

绿硫细菌绿硫细菌是一类能够进行光合作用的微生物，它们主要分布在水生生态系统和土壤中。

绿硫细菌的光合作用效率较高，能够利用太阳能将二氧化碳和水转化为有机物质，同时产生氧气和硫化氢。

绿硫细菌在生态系统中也扮演着重要的角色，它们可以促进水生生态系统的物质循环和能量流动。

紫硫细菌紫硫细菌是一类能够进行光合作用的微生物，它们主要分布在水生生态系统和海洋中。

紫硫细菌的光合作用效率较高，能够利用太阳能将二氧化碳和水转化为有机物质，同时产生氧气和硫化氢。

紫硫细菌在生态系统中也扮演着重要的角色，它们可以促进水生生态系统的物质循环和能量流动。

二、不产氧光合细菌不产氧光合细菌是不产生氧气的光合细菌，它们主要利用非氧化还原反应的方式进行光合作用。

这类光合细菌主要包括紫色非硫细菌、绿色非硫细菌和深海热液口菌等。

紫色非硫细菌紫色非硫细菌是一类能够进行光合作用的微生物，它们主要分布在水生生态系统和土壤中。

紫色非硫细菌的光合作用效率较低，它们能够利用太阳能将二氧化碳和水转化为有机物质，但不产生氧气。

紫色非硫细菌在生态系统中也扮演着重要的角色，它们可以促进水生生态系统的物质循环和能量流动。

绿色非硫细菌绿色非硫细菌是一类能够进行光合作用的微生物，它们主要分布在水生生态系统和土壤中。

光合细菌光合细菌(简称PSB)是地球上出现最早、自然界中普遍存在、具有原始光能合成体系的原核生物，是在厌氧条件下进行不放氧光合作用的细菌的总称，是一类没有形成芽孢能力的革兰氏阴性菌，是一类以光作为能源、能在厌氧光照或好氧黑暗条件下利用自然界中的有机物、硫化物、氨等作为供氢体兼碳源进行光合作用的微生物。

光合细菌广泛分布于自然界的土壤、水田、沼泽、湖泊、江海等处，主要分布于水生环境中光线能透射到的缺氧区。

生长环境在水产养殖中，能够降解水体中的亚硝酸盐、硫化物等有毒物质，实现充当饵料、净化水质、预防疾病、作为饲料添加剂等功能。

光合细菌适应性强，能忍耐高浓度的有机废水，对酚、氰等毒物有一定有忍受和分解能力，具有较强的分解转化能力。

它的诸多特性，使其在无公害水产养殖中具有巨大的应用价值。

作用原理光合细菌在有光照缺氧的环境中能进行光合作用，利用光能进行光合作用，利用光能同化二氧化碳，与绿色植物不同的是,它们的光合作用是不产氧的。

光合细菌细胞内只有一个光系统，即PSI，光合作用的原始供氢体不是水，而是H2S （或一些有机物），这样它进行光合作用的结果是产生了H2，分解有机物，同时还能固定空气的分子氮生氨。

光合细菌在自身的同化代谢过程中，又完成了产氢、固氮、分解有机物三个自然界物质循环中极为重要的化学过程。

这些独特的生理特性使它们在生态系统中的地位显得极为重要。

在水产养殖中运用的光合细菌主要是光能异养型红螺菌科(Rhodospirillaceae)中的一些品种，例如沼泽红假单胞菌(Rhodop seudanonas palustris)；在自然界淡、海水中通常每毫升含有近百个PSB菌，光合细菌的菌体以有机酸、氨基酸、氨和醣类等有机物和硫化氢作为供氧体，通过光合磷酸化获得能量，在水中光照条件下可直接利用降解有机质和硫化氢并使自身得以增殖，同进净化了水体。

除此之外，细胞内还含有碳素储存物质糖原和聚β一羟基丁酸、辅酶Q、抗病毒物质和生长促进因子，具有很高的饲料价值，在养殖业上有广阔的应用前景。

光合细菌的特点1 光合细菌的概述光合细菌是一类利用光能进行光合作用的细菌。

它们能够将光能转化为生物能量，使自身可以生长和繁殖。

光合细菌广泛分布于土壤、水体、潮间带、热液喷口等环境中，是自然生态系统中极为重要的生物之一。

2 光合细菌的分类根据光合色素的种类和光合作用方式，光合细菌可以分为不同的分类。

最常见的分类方法是根据过氧化物酶（carotenoid）的有无，将光合细菌分为两大类：1. 紫细菌，包括青紫菜、细菌叶绿素、大肠杆菌等；2. 绿细菌，包括绿银杆菌、非细胞色素蓝细菌、紫杆菌等。

3 光合细菌的光合作用光合细菌的光合作用与植物中的光合作用有很多相似之处。

它们都需要接受太阳能，并将其转化为生物能量。

在光合作用中，光合细菌将二氧化碳和水转化为有机物质（如葡萄糖），同时释放出氧气。

这样的化学反应利用光合色素来捕获太阳光，并将其转化为化学能。

4 光合细菌的生态作用光合细菌在自然生态系统中起着至关重要的作用。

它们是海洋生态系统和淡水湖泊的主要生产者之一。

在淡水湖泊中，光合细菌能够通过光合作用加速水体的富营养化，从而对水体生态环境产生影响。

此外，光合细菌还可以形成海洋浮游生物的食物链的基础，对生态平衡有重要作用。

5 光合细菌的应用光合细菌还有很多实际应用价值。

比如，能够制造出像伊兰特类光合细菌这样的光合细菌工厂，能够利用光合作用生产优质食品、药品和其他生物制品。

此外，光合细菌还可以作为环境监测和除污工程的辅助工具，可以用于处理污水、净化海洋水域，降低环境压力和生态损失。

6 结论光合细菌在生态环境中扮演着举足轻重的角色。

由于它们的生态作用和应用价值，对光合细菌的研究和应用有着巨大而长远的意义。

但与此同时，我们也要加强对光合细菌的保护，加强对污染源的管控和治理，切实保护生态环境中的光合微生物群落，维护生态平衡与人类健康。

光合细菌正确使用方法
光合细菌是一种能够利用光能进行光合作用的细菌。

以下是光合细菌正确使用的方法：
1. 提供适合的环境：光合细菌通常生长于水中，因此需要提供合适的水质和水温。

水质应该保持清洁并含有适量的营养物质，如无机盐、氮源和磷源。

水温应该保持在适宜的范围内，一般为15C至30C之间。

2. 提供足够的光照：光合细菌需要充足的光照才能进行光合作用。

适宜的光照强度会有所不同，具体取决于光合细菌的种类。

通常来说，提供自然光或人工光源，如荧光灯或LED灯，以确保光合细菌能够获得足够的光照。

3. 控制营养物质供应：光合细菌需要合适的营养物质才能正常生长和进行光合作用。

提供适量的无机盐、氮源和磷源可以促进光合细菌的生长。

然而，过量的营养物质可能导致污染和生态平衡的失衡，因此应该严格控制营养物质的投入。

4. 维持适宜的氧气浓度：光合细菌对氧气浓度敏感，需要适当的氧气浓度才能进行光合作用。

过高的氧气浓度可能抑制光合细菌的生长和代谢，而过低的氧气浓度则可能导致厌氧代谢过程的发生。

因此，维持适宜的氧气浓度对于光合细菌的正确使用至关重要。

需要注意的是，不同种类的光合细菌对环境条件的要求可能略有不同，因此在使
用光合细菌之前应先了解其生态和生理特性，并根据实际情况进行适当的调整与管理。

此外，正确的操作和维护实验设备和仪器也是确保光合细菌正常生长的关键。

光合细菌的使用方法光合细菌是一种以光作能源并以二氧化碳或小分子有机物作碳源，以硫化氢等作供氢体，进行完全自养性或光能异养性生长但不产氧的一类微生物的总称。

在自然界中，光合细菌分布极广，生命力极强。

光合细菌无毒无害，蛋白质含量高达65%，且富含多种维生素、辅酶等生物活性物质和微量元素。

在养殖水体及饲料中施加光合细菌能改善水质，减少耗氧，促进鱼虾生长，提高产量10%～30%，对推动健康养殖和发展无公害水产品生产具有重要意义。

其使用方法如下：一是适时使用。

使用光合细菌的适宜水温为15℃～40℃，最适水温为28℃～36℃，因而宜掌握在水温20℃以上时使用。

注意阴雨天勿用。

二是与肥配用。

在池塘施用粪肥或化肥时，配合施用光合细菌效果更为明显。

尤其可避免化肥用量过大、水质难以把握的缺点，并可防止藻类老化造成水质变坏。

三是视水质使用。

要根据水质肥瘦情况使用光合细菌。

水肥时施用光合细菌可促进有机污染物的转化，避免有害物质积累，改善水体环境和培育天然饵料，保证水体溶氧；水瘦时首先施肥再使用光合细菌，这样有利于保持光合细菌在水体中的活力和繁殖优势，降低使用成本。

此外，酸性水体不利于光合细菌的生长，应先施用生石灰，调节pH值后再使用光合细菌。

四是酌量使用。

光合细菌用于鱼池水质净化时，水温20℃以上期间，每立方米水体用2～5克光合细菌拌粉碎的干肥泥均匀撒于鱼池，以后每隔20天每立方米水体用1～2克光合细菌兑水全池泼洒。

用于虾池水质净化时，水温20℃以上期间，每立方米水体用5～10克光合细菌拌肥泥均匀撒于虾池，以后每隔20天每立方米水体用2～10克光合细菌兑水全池泼洒。

用于饲料添加投喂鱼虾时，以饲料投喂量的1%拌入，直接或加工后投喂（不受温度或压力影响）。

用于疾病防治时，可连续定期使用，鱼池每立方米水体用1～2毫升，虾池每立方米水体用5～10毫升，兑水全池泼洒。

五是避免与消毒杀菌剂混施。

光合细菌制剂是活体细菌，药物对它有杀灭作用，不可与消毒杀菌剂同时使用。

光合细菌的光合产氢途径一、光合细菌的基本特征光合细菌是一类原核生物，其在进化过程中发展出了利用光合作用产生氢气的能力。

光合细菌包括叶绿菌、紫杆菌等多种细菌，它们在自然界中广泛分布于水体、土壤等环境中。

与植物不同，光合细菌没有叶绿体，而是通过质体膜上的色素来进行光合作用。

光合细菌具有以下几个基本特征：1. 光合产氢：光合细菌在光合作用过程中能够将水分子分解产生氢气，这是其独特的能源生产方式。

2. 光合作用：光合细菌通过光合作用将太阳能转化为化学能，用于细胞代谢和生长。

3. 厌氧条件：光合细菌在产氢过程中需要处于厌氧条件下，避免氢气的氧化反应。

4. 可持续性：光合细菌产氢是一种可持续的能源生产方式，不会产生二氧化碳等温室气体。

二、光合作用光合作用是光合细菌进行能量转化的关键过程，它包括光能的吸收、光合色素的激发、电子传递链的运作等步骤。

在光合细菌中，光合色素主要包括叶绿素、紫素等，它们能够吸收不同波长的光线并转化为化学能。

光合作用的主要步骤如下：1. 光能吸收：光合色素吸收光能后激发并释放电子，形成激发态的色素分子。

2. 电子传递链：激发态的色素分子通过电子传递链将电子传递至反应中心，最终转化为ATP和NADPH。

3. ATP合成：通过光合细菌的细胞色素体（质体膜）上的ATP酶，ATP合成酶等酶催化反应将ADP和Pi合成ATP。

4. NADPH合成：通过电子传递链将NADP+还原成NADPH，提供还原等价物用于合成有机物。

光合作用产生的ATP和NADPH被用于细胞的代谢和生长，包括有机物合成、细胞分裂等过程。

三、光合细菌的产氢机制光合细菌通过光合作用产生氢气是一种环保、可持续的能源生产方式。

其产氢机制主要包括以下几个步骤：1. 氮气还原：光合细菌利用还原氮酸、还原硝酸等还原物质作为电子供体，将氮气还原为氢气。

2. 氢生成酶：光合细菌在其质体膜上具有氢生成酶，能够催化水分子分解产生氢气。

3. 氢气释放：光合细菌通过氢酶将产生的氢气释放至外界环境。

光合细菌的特点光合细菌是一类特殊的细菌，它们具有光合作用的能力，可以利用光能将二氧化碳和水转化为有机物质，并产生氧气。

光合细菌的特点如下：1. 光合细菌的光合作用与植物的光合作用有所不同。

光合细菌的光合作用是无氧的，不需要氧气参与。

而植物的光合作用是有氧的，需要氧气参与。

2. 光合细菌的光合作用产生的氧气量相对较少。

由于光合细菌的光合作用是无氧的，产生的氧气量较少，通常只能满足其自身的需求，不能产生大量的氧气。

3. 光合细菌的光合作用可以在黑暗中进行。

由于光合细菌的光合作用是无氧的，不需要光的参与，因此可以在黑暗中进行光合作用。

4. 光合细菌的光合作用可以在高温环境下进行。

由于光合细菌的光合作用是无氧的，不会受到氧气浓度的限制，因此可以在高温环境下进行光合作用。

5. 光合细菌的光合作用产生的有机物质可以用于维持其生命活动。

光合细菌通过光合作用产生的有机物质可以用于维持其生命活动，包括生长、繁殖等。

6. 光合细菌的光合作用对环境有一定的影响。

光合细菌通过光合作用产生的氧气可以提供给其他生物进行呼吸作用，同时也可以影响水体中的氧气浓度。

7. 光合细菌的光合作用可以应用于环境修复。

光合细菌通过光合作用可以将有机物质转化为无机物质，从而起到环境修复的作用。

8. 光合细菌的光合作用可以应用于能源开发。

光合细菌通过光合作用产生的有机物质可以作为生物能源，用于发电、生产燃料等领域。

光合细菌具有光合作用的能力，可以在无氧、黑暗、高温等特殊环境下进行光合作用，产生少量的氧气和有机物质，并对环境修复和能源开发具有一定的应用价值。

光合细菌的研究和应用有助于深入了解光合作用的机制，推动环境保护和可持续发展。

光合细菌光合细菌概论光合细菌（Photosynthetic bacteria，简称PSB）是广泛分布于水田、河川、海洋和土壤中的一大类细菌，为革兰氏阴性细菌。

在厌气环境下可利用光能进行光合作用，以H2S和有机物作为供氢体，以CO2或有机物作为碳源。

在不同的环境条件下，也可能有多样的异营功能（固氮、脱氮、固碳、氧化硫化物等），在自净过程中，有着不同的角色。

除了净化水质外，进一步的研究发现光合细菌对鱼、虾、蟹、贝类幼体具有促进生长，提高存活率的作用。

这可能是因为光合细菌菌体富含营养物质，其蛋白质含量超过大豆，维生素B群种类与含量超过酵母，特别是维生素B12、叶酸和生物素等含量丰富。

另外，重要生理活性物质的辅"酉每"Q在光合细菌中含量远超过其他生物。

光合细菌应用在水产养殖上，主要在五个方面上•作为水质净化剂•作为饲料添加剂•用于水产动物幼体培育•作为动物性生物饵料的饵料•防治鱼病光合细菌生物学光合细菌是地球上最早出现的具有原始光能合成体系的原核生物，光合细菌根据光合作用是否产氧，可分为不产氧光合细菌和产氧光合细菌；又可根据所利用碳源的不同，将其分为光能自养和光能异养型，前者是以硫化氢为光合作用供氢体的紫硫细菌和绿硫细菌，后者是以各种有机物为供氢体和主要碳源的紫色非硫细菌。

目前根据光合细菌所具有的光合色素体系和光合作用中是否能以硫为电子供体将其划分为4个科：1. Rhodospirillaceae（红螺菌科或称红色非硫菌科）2. Chromatiaceae（红硫菌科）3. Chlorobiaceae（绿硫菌科）4. Chloroflexaceae（滑行丝状绿硫菌科）绿硫细菌、红硫细菌（过去叫做紫硫细菌）和红螺细菌（过去叫做紫色非硫细菌）等，都是能够进行光合作用的细菌，大多数都不能够运动。

这些细菌的菌体内含有类似于叶绿素的光合色素，这种光合色素叫做细菌叶绿素。

有的光合细菌还含有大量的类胡萝卜素，而使菌体呈现出红色。