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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。
第一章第二节放线菌教学设计教学目标：1. 了解放线菌的特点和分类。
2. 掌握放线菌的培养方法。
3. 掌握放线菌的鉴定方法和实验操作技巧。
教学内容：1. 放线菌的特点和分类。
2. 放线菌的培养方法。
3. 放线菌的鉴定方法和实验操作技巧。
教学步骤：一、引入教师通过图片或视频展示一些放线菌的图片，向学生介绍放线菌的特点和分类。
让学生了解到放线菌是一类具有特殊生活方式的微生物。
二、理论讲解1. 放线菌的特点和分类：教师向学生介绍放线菌的特点，如菌丝的特殊形态和色素的特殊性质，并简要介绍常见的放线菌的分类。
2. 放线菌的培养方法：教师向学生介绍放线菌的培养方法，包括涂布法、均匀涂布法和匀浆法。
并说明不同方法的适用条件和操作步骤。
三、实验演示教师现场演示放线菌的培养方法，包括涂布法和匀浆法。
教师要注意操作的准确性和安全性，并解释每个步骤的目的和原理。
四、实验操作学生根据教师的演示操作方法，在实验室进行实验操作。
学生要按照操作规程进行实验，注意操作的准确性和安全性。
五、结果观察和讨论学生观察培养好的放线菌菌落的形态和颜色，并记录下来。
然后将观察结果进行讨论，与其他同学进行比较，讨论菌落的差异和原因。
六、鉴定方法讲解教师向学生介绍放线菌的鉴定方法，包括形态学鉴定、生理学鉴定和分子生物学鉴定。
教师要详细讲解每个鉴定方法的原理和步骤，并指导学生如何进行实验操作。
七、实验操作学生按照教师的指导进行实验操作，进行放线菌的鉴定。
学生要按照操作规程进行实验，注意操作的准确性和安全性。
八、总结教师和学生一起总结本节课的内容，回顾所学的知识点和实验操作。
学生还可以提出问题和困惑，并与教师进行讨论和解答。
九、作业布置教师布置相关的作业，如阅读材料、实验报告等，巩固本节课的内容。
同时提醒学生按时完成作业，并及时交给教师。
十、课堂小结教师再次强调本节课的重点和难点，以及学生需要特别注意的事项。
并告知学生下节课的内容和要求。
教学评价：教师可以通过学生对理论知识的回答、实验操作的准确性和实验结果的分析来进行教学评价。
第二节放线菌（Actinomyces）
放线菌是1877年合兹首先在牛体内发现的。
在形态上具有分枝状菌丝、菌落形态与霉菌相似，以孢子进行繁殖。
“介于细菌与丝状真菌之间又接近细菌的一类丝状原核生物”放线菌实际上是属于细菌范畴内的原核微生物，只不过其细胞形态为分枝状菌丝。
放线菌：是一类主要呈菌丝状生长和以孢子繁殖的陆生性较强的原核生物。
也可将之定义为一类主要呈丝状生长和以孢子繁殖的G＋细菌。
原核：无核膜、核仁和线粒体等，核糖体为70S，属原核生物
菌丝直径与细菌相仿：放线菌的菌丝体为单细胞，菌丝直径比真菌细，与细菌接近；
细胞壁的主要成分是肽聚糖：细胞壁含胞壁酸，二氨基庚二酸，不含几丁质，纤维素，革兰氏染色阳性
有鞭毛的放线菌孢子同细菌鞭毛相同
放线菌噬菌体同细菌的相似
pH值同多数细菌相似，呈碱性：对环境pH值的要求是近中性或微偏碱，这与细菌相近而不同于真菌 (一般偏酸性)；
DNA重组方式同细菌相同
核糖体为70S
对溶菌酶敏感
同细菌有相同敏感的抗生素：凡能抑制细菌的抗生素也能抑制放线菌，而抑制真菌的抗生素对放线菌无抑制作用；
一、放线菌的分布
放线菌广泛分布在含水量较低、有机物较丰富和呈微碱性的土壤中。
1克土壤中可存在数万～数百万个孢子。
一般，肥沃土＞贫瘠土
农田＞森林
中性偏碱土壤＞酸性土壤
含水低土＞含水高土
放线菌大多数为腐生菌，少数为寄生菌。
它在自然界中分布极广，主要习居于土壤之中。
每克土壤中含有数万乃至数百万个放线菌的孢子，一般在中性或偏碱性的土壤中较多。
土壤特有的腥味主要是由放线菌所产生的代谢产物引起的。
放线菌大多数为腐生菌，少数为寄生菌。
它在自然界中分布极广，主要习居于土壤之中。
每克土壤中含有数万乃至数百万个放线菌的孢子，一般在中性或偏碱性的土壤中较多。
土壤
特有的腥味主要是由放线菌所产生的代谢产物引起的。
二、放线菌的形态与构造
单细胞，大多由分枝发达的菌丝组成；
菌丝直径与杆菌类似，约；
细胞壁组成与细菌类似，革兰氏染色阳性（少数阴性）；
细胞的结构与细菌基本相同，按形态和功能可分为营养菌丝、气生菌丝和孢子丝三种。
基内菌丝：又称营养菌丝或初级菌丝体。
链霉菌的孢子落在适宜的固体基质表面，在适宜条件下吸收水分，孢子肿胀，萌发出芽，进一步向基质的四周表面和内部伸展，形成基内菌丝。
其主要功能为吸收营养物质和排泄代谢废物，一般无横隔膜(诺卡氏菌属除外)。
直径0.2—1.2μm，但长度差别很大，短的小于100μm，长的可达600μm以上。
无色或产生水溶性或脂溶性色素而呈现黄、绿、橙、红、紫、蓝、褐和黑等各种颜色。
色素在放线菌的分类和鉴定上有重要的参考价值。
气生菌丝：又称二级菌丝体，基内菌丝发育到—定阶段后，向空间长出的菌丝体。
一般颜色较深，比基内菌丝粗（直径为1-1.4μm）。
气生菌丝长度差别悬殊，直形或弯曲，有分枝。
其中只有典型的放线菌（如链霉菌）具有气生菌丝，原始的放线菌则没有。
孢子丝：又称繁殖菌丝或产孢丝，当气生菌丝生长发育到一定阶段，气生菌丝上分化出可形成孢子的菌丝。
孢子成熟后，可从孢子丝中逸出飞散。
孢子丝的形状及在气生菌丝上排列的方式随种而异；有的直形，有的波浪形或螺旋形。
螺旋的数目、疏密程度、旋转方向等都是种的特征
4. 孢子
细菌的芽孢仅是休眠体，不具有繁殖作用，而放线菌产生孢子则是一种繁殖方式
孢子丝生长到一定阶段，形成一串孢子，成熟后孢子就单个释放，孢子的形状、颜色和孢子表面状况等也是菌种鉴定的重要依据。
放线菌的孢子形状有球形、椭圆形、杆形和柱形等。
同一孢子丝上分化出的孢子的形状、大小有时也不一致。
所以，不能将其作为区分菌种的唯一依据。
电镜下可见孢子表面结构的差异，有的表面光滑、有的带小疣、刺或毛发状物。
孢子常具有色素，呈灰、白、
黄、橙、红、蓝和绿等颜色，其颜色在一定培养基与培养条件下比较稳定。
孢子表面结构和颜色是放线菌菌种鉴定的主要依据之一。
四、放线菌生长与繁殖
1 .放线菌的生活史
五、放线菌的繁殖繁殖方式
分生孢子(conidium)
放线菌长到一定阶段，一部分气生菌丝形成孢子丝，孢子丝成熟便分化形成许多孢子，称为分生孢子。
孢子的产生通过两种横隔分裂方式。
孢囊孢子
菌丝断裂
细菌的芽孢是休眠体，而放线菌的孢子是繁殖体
六、放线菌菌落形态
菌落形态，能产生大量分枝和气生菌丝的菌种（如链霉菌）菌落质地致密，与培养基结合紧密，小而不蔓延，不易挑起或挑起后不易破碎。
不能产生大量菌丝体的菌种（如诺卡氏菌）粘着力差，粉质，针挑起易粉碎。
放线菌与人类
1.绝大多数抗生素由放线菌产生：约70%是各种放线菌所产生
2.用来生产纤维素、酶、维生素：蛋白酶、淀粉酶、和纤维素酶等）、维生素（B12）和有机酸
3.具固氮作用，用于生产生物菌肥
4.少数寄生型放线菌可引起动植物病害
5.有的放线菌能破坏棉毛织品和纸张
第三节蓝细菌（Cyanobacteria）
1、概念
也称蓝藻或蓝绿藻（blue-green algae），是一类含有叶绿素a、能以水作为供氢体和电子供体、通过光合作用将光能转变成化学能、同化CO2为有机物质的光合细菌。
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。
蓝细菌因与光合作用植物有一些相似之处，如：它们都含叶绿素a（chlorophyll a）和光合系统Ⅱ，具有放氧性光合作用, 而长期被看作是植物, 曾一直被称作蓝藻或蓝绿藻。
但事实上，作为原核生物的蓝细菌与属于真核生物的藻类有着本质的区别。
蓝细菌无叶绿体，无真核，有70S核糖体，而且细胞壁中含有肽聚糖，对青霉素和溶菌酶十分敏感，这些特性使得蓝细菌无可置疑的被划入细菌之列。
蓝细菌与隶属红螺菌目（rhodospirillales）的光合细菌的差别是：后者进行较原始的循环光合磷酸化反应，在反应过程中不放氧, 是厌氧生物。
特性
1.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“水花”，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.营养极为简单
营养极为简单，不需要维生素，以硝酸盐或氨作为氮源，多数能固氮，其异形细胞（heterocyst）是进行固氮的场所。
5.分泌粘液层、荚膜或，因此具有强的抗干旱能力。
6.无鞭毛，但能在固体表面滑行，进行光趋避运动。
7.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
6. 蓝细菌与人类的关系
（1）重大的经济价值
①具有固氮能力，是良好的绿肥
Eg.满江红鱼腥蓝细菌（Anabaena azollae）
②食用种类
Eg.发菜念珠蓝细菌（Nostoc flagelliforme）
普通木耳念珠蓝细菌（mune or 葛仙米、地耳）
盘状螺旋蓝细菌（Spirulina platensis）
最大螺旋蓝细菌（S.maxima）
（2）危害
①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。
②少数种类可产生诱发人类肝癌的毒素
Eg.微囊蓝细菌属（Microcystis）。
