第二章 原核微生物在生物分类中，属于原核生物界，包括真细菌的细菌门和蓝细菌门。
细菌门有衣原体、立克次氏体、支原体、螺旋体、粘细菌、古（生）细菌、细菌（真细菌）、放线菌。
蓝细菌门有蓝细菌。
我们重点介绍细菌（包括古细菌）、放线菌和蓝细菌。
本章主要内容
细菌：形态结构、培养特征、物理化学性质； 古菌：特点、分类；
放线菌：形态、培养、应用；
蓝细菌：特点、分类。
第一节 细菌
一、细菌的个体形态和大小
细菌属于原核生物，为单细胞，即一个细胞就是一个个体。
细菌的个体（也就是细胞）基本形态有三种,球状,杆状 和 螺旋状 。
1,球菌－－细胞个体形状为球形，其直径约为 0.5－ 2.0μ。
各类 球菌 又可以根据其排列方式的不同，进一步分为：
单球菌 例：脲微球菌
双球菌－－成对排列 例：肺炎双球菌 (肺炎链球菌 )
链球菌－－成链条状 例：乳链球菌
四联球菌－－四个叠在一起成田字形 例：四联微球菌 八叠球菌
－－八个叠成立方体 例：甲烷八叠球菌 葡萄球菌－－不规则排成一串 例：金黄色葡萄球菌第一节 细菌（续）
2,杆菌－－细胞个体形状为杆状，其大小为 0.5－
1× 1— 5 μ
杆菌 有长、短之分，如枯草杆菌、大肠杆菌等，
也可按细胞排列、双杆菌、链杆菌。
3,螺旋菌－－细胞个体形状呈螺旋卷曲状，螺旋的数目和螺距随菌的不同而不同。其大小约为：
0.25－ 1.7× 2— 60 μ
螺纹不满一圈的称为 弧菌,如逗号弧菌；螺纹在一圈以上的称为 螺菌,如紫硫螺旋菌和红螺菌。
第一节 细菌（续）
另外，在环境工程中，我们经常会遇到一种被称为 丝状菌 的形态，在水体、潮湿土壤及活性污泥中普遍存在，如球衣菌、发硫菌等。在我们的教材上将其列为第四种细菌形态。
所谓丝状菌，其实是由柱状或椭圆状的细菌细胞一个一个连接而成的，外面有透明的硬质化的粘性物质包裹（称为 鞘 ）。
所以它实际上是一种细菌的群体形态，故从严格意义上来说，是不应把它列为细菌的个体形态的，
但从实际应用的角度，这种分法也是具有价值的。
第一节 细菌（续）
在正常情况下，细菌的个体形态是相对稳定的，
故它也是细菌分类时的重要依据。但是，环境条件的变化，如营养条件、温度、培养时间等，会引起细菌个体形态的改变或畸形；不同的种类和菌龄，在个体发育过程中，细菌的大小有变化，
刚分裂的新细菌小，随发育逐渐变大，老龄细菌又变小；另外，有的细菌种，是多形态的，即在其生命的不同阶段，会有不同的个体形态出现。
因此，在描述细菌的个体形态时，需要在给定条件下（给定的培养基、培养温度、时间等）。
第一节 细菌（续）
二、细菌的细胞结构
细菌的细胞结构可分为一般结构和特殊结构：
一般结构（或基本结构）：如细胞壁、细胞质膜、
细胞质、内含物及细胞核物质等。它们是所有细菌所共有的。
特殊结构：如芽孢、荚膜、鞭毛等。它们是某些细菌所特有的。所以特殊结构是细菌分类鉴定的依据。
细菌细胞的模式图：
第一节 细菌（续）
（一）细菌的一般结构
从细胞外开始，由外向内，依次有下列的细胞一般结构：
1,细胞壁 细胞最外面的坚韧而略有弹性的薄膜。
细胞壁的化学组成：肽聚糖、蛋白质、脂类第一节 细菌（续）
革兰氏染色,由于细胞壁组成的不同，可把细菌分成两大类,G+菌和 G-菌。
这种分类法的起源是革兰氏染色试验，是由丹麦科学家 Gram在 1884年建立的。
革兰氏染色试验是一种复染色法，即通过多次染色达到区分不同细胞结构的目的。
其主要步骤如下：见图第一节 细菌（续）
结果,G+菌是紫色,G-菌是红色。 G+菌和 G-菌的差异主要在于细胞壁组成和结构上的不同
见图和表第一节 细菌（续）
细胞壁的作用：
保护细胞
维持形态
控制物质进出
为鞭毛提供支点 细胞壁之内，统称为原生质体。
第一节 细菌（续）
2,细胞质膜（质膜）
在细胞壁和细胞质之间的一层半透性膜，
它可以选择性吸收物质。
化学组成和结构：
磷脂 30－ 40％，蛋白质 60－ 70％，约 2％
的多糖。
其结构为双层结构，上下两层磷脂分子层，
蛋白质镶嵌在磷脂层中。见图第一节 细菌（续）
细胞膜的作用：
（ 1）控制内外物质的交换（吸收营养和排泄废物）；
（ 2）膜上有许多重要的酶（蛋白质），是氧化和供能的场所；如：渗透酶、氧化磷酸化酶等；
（ 3）细胞壁合成的场所；
（ 4）鞭毛的附着点。
第一节 细菌（续）
3,细胞质及其内含物
位于细胞膜以内，除核物质以外的无色透明的粘稠物质，
又称原生质。
化学组成：由蛋白质、核酸、脂类、无机盐、水等物质组成。
作用：含有各种酶系统，是进行新陈代谢的活动场所。
内含物：细胞质内存在各种颗粒和结构，它们担负着重要的生理功能。如核糖体和内含颗粒。
核糖体：分散在细胞质中的亚微颗粒，由 RNA和蛋白质组成。它是合成蛋白质的场所。
内含颗粒：细胞在营养过剩时，会形成一些颗粒贮藏物，
如：异染粒、聚?-羟基丁酸（ PHB）、硫粒、淀粉粒等。
内含颗粒的产生，与环境条件有着十分密切的关系。
第一节 细菌（续）
4,核物质（拟核、核区）
细菌是原核生物，没有定形的细胞核（无核仁、核膜），但具有遗传物质 DNA（脱氧核糖核酸），即核物质，双链 DNA分子存在于核区，高度折叠缠绕而成。 如
E.coli的 DNA分子总长可达 1.1mm，环状折叠盘绕在细胞质内。
功能：决定和传递遗传性状，是遗传物质。
第一节 细菌（续）
（二）细菌的特殊结构
常见的细菌特殊结构有：荚膜、芽孢、鞭毛 等
1,荚膜
许多细菌能分泌一种粘性物质于细胞壁的表面，
完全包围并封住细胞壁，使细菌和外界环境有明显的边缘，这层粘性物质称为 荚膜 。
成分：主要是多糖和多肽。
功能：
（ 1）保护功能（抗干燥、抗吞食）；
（ 2）贮藏物质（可作为细菌的碳源）；
（ 3）在水处理中，荚膜能吸附废水中的有机物、
无机固体物及胶体物,把它们吸附在细胞表面，
有利于对其的吸收降解。
第一节 细菌（续）
容易混淆的几个概念，希望注意区分：
粘液层,也是细胞壁表面的粘性物质，区别在于它与周围环境无明显的边缘；
菌胶团,多个细菌个体排列在一起，由公共荚膜包藏形成一定形状的细菌集团；
菌胶团的形成对于水处理有十分主要的意义，它是废水生物处理中常见的结构；
鞘（衣鞘）,丝状菌形成时，在外面形成透明的硬质化的物质。
第一节 细菌（续）
2,芽孢
在一些种类的细菌体内形成的一个圆形、椭圆形或圆柱形的内生孢子。
能产生芽孢的细菌种类包括多种杆菌、一个属的球菌（芽孢八叠球菌）和一个属的弧菌（芽孢弧菌属）。
芽孢的特点是：
（ 1）壁厚，紧密结实；
（ 2）含水量少（ 40％）；
（ 3）含有 DPA（ 2,6－吡啶二羧酸），可达干重的 15％；
（ 4）含有耐热性酶。在 120－ 140℃ 还能生存几个小时。
这些特征使芽孢能抵抗恶劣的环境条件。 图第一节 细菌（续）
芽孢的功能：
（ 1）菌种鉴别的依据（芽孢的位置、形状、大小等）； 这一点在实际工作中十分有用。
（ 2）抵抗不良环境的休眠体。
由于芽孢的特点，它对不良环境，如高温、低温、
干燥和有毒物质等具有较强的抗性，它处于不活动的休眠状态，一旦外界条件变好，它可萌发成为营养细胞。由于芽孢的抗性最强，故我们在检查灭菌效果时，采用芽孢为指示，即以它作为灭菌效果是否彻底的标志。
第一节 细菌（续）
3,鞭毛 绝大多数能运动的细菌具有 鞭毛,
鞭毛是细菌的运动胞器。
鞭毛的着生位置、数量、排列方式等都与细菌的鉴定有关（它是细菌种的特征）。
图第一节 细菌（续）
三、细菌的培养特征
培养基：人工配制的供给微生物营养物质的基质。
固体培养基 (加入约 1.5%的琼脂 );半固体培养基 (加入
0.3~0.5%的 琼脂 );液体培养基。
在不同培养基上细菌会出现具有不同的培养特征。
在 固体培养基上，称为菌落
菌落,单个微生物接种在固体培养基上，在合适的条件下培养一段时间，生长繁殖形成一堆由无数个个体组成的肉眼可见的群体。
菌落特征主要有：大小、形状、光泽、颜色、质地软硬、
透明度等。
第一节 细菌（续）
四、细菌的物理化学性质
（一）细菌表面电荷和等电点
细菌表面带负电荷 ；由细菌表面的蛋白质（两性电解质）
的等电点和外界的 pH值所决定。
（二）细菌染色原理及染色方法
1,染色原理 通过染色，可增加菌体与背景的反差，在显微镜下可清楚地看见菌体的形态。
常用的染料是碱性染料（由于细菌表面经常带负电 〕 。
特殊的染色方法：如、鞭毛染色、负染色法等。
2,染色方法 染色方法分两大类：简单染色和复合染色。
第一节 细菌（续）
3,革兰氏染色法
革兰氏染色的机制有以下两点：
(1) 革兰氏染色与等电点的关系
G+菌的等电点低于 G-菌，所带负电荷更多，因此，它与结晶紫的结合力较大，不易被乙醇脱色。
(2) 革兰氏染色与细胞壁的关系
G+的细胞壁脂类少，肽聚糖多,G-则相反，故乙醇容易进入 G-细胞，进行脱色。
细菌的一些其他特性：比表面积、密度和重量 ……
第二节 古菌
过去，由于研究手段技术原因，对古菌的了解很少，一直将它列入细菌范畴内。从
1977年起，人们改进了研究方法，发现这类菌在细胞结构、化学组成及生存环境条件等方面的特殊性，所以将它从细菌中划分出来，称为 古细菌 （而细菌则称为真细菌），或称古菌。现在已将它与细菌、真核生物并列。
第二节 古菌（续）
一、古菌的特点
1.古菌的形态
细胞很薄，扁平。有精确的方角和垂直的边构成直角几何形态的细胞。
2.古菌的细胞结构
大多数古菌的细胞壁不含有二氨基庚二酸和胞壁酸。组合多为脂蛋白，蛋白质为酸性的，脂类是非皂化性甘油二醚的磷脂和糖脂的衍生物。有内含子。
3.古菌的代谢
代谢有多样性。在代谢过程中有特殊的辅酶，如绝对厌氧的产甲烷菌有辅酶 M,F420,F430等。
第二节 古菌（续）
4.古菌的呼吸类型
多为严格厌氧、兼性厌氧，少数为好氧。
5.古菌的繁殖
以细胞分裂的方式繁殖，但繁殖速度较慢。
6.古菌的生活习性
大多数生活在极端环境。如：高盐分、极热、极酸和绝对 厌氧的环境中。它有特殊的代谢途径。
第二节 古菌（续）
二、古菌的分类
按照古菌的生活习性和生理特点，古菌可分为三大类型：产甲烷菌、嗜热嗜酸菌、极端嗜盐菌。
(一 ) 产甲烷菌
产甲烷菌与其他微生物（水解菌、产酸菌）协同作用,能使有机物甲烷化，产生具有经济价值的生物能物质 －－甲烷。
产甲烷菌是严格厌氧菌，现把它分为 3目,7科、
19属,70种。
第二节 古菌（续）
培养方法：由于产甲烷菌是严格厌氧的，其分离和培养等要求特殊的环境和方法。如厌氧的培养条件、厌氧的操作条件（如厌氧手套箱）。
在环境工程中，产甲烷菌具有特殊的意义。在厌氧条件下，产甲烷菌与其他菌（水解菌、产酸菌等）共同作用，
将有机物转化为甲烷，这就是所谓的“沼气发酵”。
(二 ) 嗜热嗜酸菌
包括古生硫酸还原菌和极端嗜热古菌。
这一类菌的特点：好氧、严格厌氧或兼性,G－，杆状、
丝状或球状，专性嗜热（最适温度在 70～ 105℃ 之间），
嗜酸性和嗜中性，自养或异养。大多数是硫代谢菌。
第二节 古菌（续）
(三 ) 极端嗜盐菌
这类菌对 NaCL有特殊的适应性和需要性。
栖息在高盐环境。通常极端嗜盐菌的要求盐浓度下限为 1.5mol/L（约 9％），大多数为 2～ 4mol/L（约 12～ 23％），甚至高达
5.5mol/L（ 32％，达饱和状态）。有的种也能在低盐浓度下生长。
第三节 放线菌
放线菌因其在固体培养基上呈辐射状生长而得名。它是原核生物，属于原核生物界
一、放线菌的形态和大小
单细胞，由纤细分枝的菌丝组成的菌丝体。
菌丝分成两类：
1） 营养菌丝,潜入固体培养基中，吸取营养，直径约为
0.8μ，长约 50～ 600 μ。
2） 气生菌丝,延伸在空气中，较粗，直径为 1~1.4μ，气生菌丝生长到一定阶段，会在顶端分化出孢子丝，能产生分生孢子，孢子丝的排列方式、形状、颜色等都是放线菌分类鉴定的重要特征。
第三节 放线菌（续）
二、放线菌的菌落形态
放线菌的菌落是由一个分生孢子或一段营养菌丝生长繁殖而来的，许多菌丝相互缠绕，导致其菌落质地紧密，坚硬，表面呈绒状或密实、干燥、多皱。由于营养菌丝潜入培养基内，其菌落不易被挑起。
诺卡氏菌由于其营养菌丝断裂成杆状或类球菌，其菌落质地松散，易挑取。
第三节 放线菌（续）
三、放线菌的繁殖
放线菌的繁殖是通过无性繁殖的方式进行的，通过分生孢子和胞囊孢子繁殖。
生活史,孢子丝 分生孢子
萌发
气生菌丝 营养菌丝
萌发
孢子囊 胞囊孢子第三节 放线菌（续）
四、放线菌在生产实际中的应用
放线菌的分布：以在土壤中较多。
医学上的应用：产生各种抗生素，如链霉素等。
在环境治理上：在有机固体废弃物堆肥发酵及水生物处理中有应用。如将诺卡氏菌应用于含 CN-废水的治理。
第四节 蓝细菌
蓝（绿）细菌在植物学和藻类学中属于蓝藻门，
但它是原核细胞，结构简单，因此把它列入原核生物界中，又称为蓝藻。
一、蓝细菌的特点
蓝细菌的特点：原核细胞（不同于其他藻类）；
具有光合色素（叶绿素 a等），能进行放氧性的光合作 用（不同于其他细菌）
蓝细菌的个体为单细胞，也有的组成群体，但不是多细胞。
蓝细菌的分布十分广泛，并且能适应较为恶劣的环境条件。
第四节 蓝细菌 (续 )
二、蓝细菌的分类
蓝细菌的分类，分为两个纲：色球藻纲和藻殖段纲。
见图
蓝细菌（藻）在污水处理、水体自净中起着积极的作用，可作为水体富营养化的指示生物。
细菌门有衣原体、立克次氏体、支原体、螺旋体、粘细菌、古（生）细菌、细菌（真细菌）、放线菌。
蓝细菌门有蓝细菌。
我们重点介绍细菌（包括古细菌）、放线菌和蓝细菌。
本章主要内容
细菌：形态结构、培养特征、物理化学性质； 古菌：特点、分类；
放线菌：形态、培养、应用；
蓝细菌：特点、分类。
第一节 细菌
一、细菌的个体形态和大小
细菌属于原核生物，为单细胞，即一个细胞就是一个个体。
细菌的个体（也就是细胞）基本形态有三种,球状,杆状 和 螺旋状 。
1,球菌－－细胞个体形状为球形，其直径约为 0.5－ 2.0μ。
各类 球菌 又可以根据其排列方式的不同，进一步分为：
单球菌 例：脲微球菌
双球菌－－成对排列 例：肺炎双球菌 (肺炎链球菌 )
链球菌－－成链条状 例：乳链球菌
四联球菌－－四个叠在一起成田字形 例：四联微球菌 八叠球菌
－－八个叠成立方体 例：甲烷八叠球菌 葡萄球菌－－不规则排成一串 例：金黄色葡萄球菌第一节 细菌（续）
2,杆菌－－细胞个体形状为杆状，其大小为 0.5－
1× 1— 5 μ
杆菌 有长、短之分，如枯草杆菌、大肠杆菌等，
也可按细胞排列、双杆菌、链杆菌。
3,螺旋菌－－细胞个体形状呈螺旋卷曲状，螺旋的数目和螺距随菌的不同而不同。其大小约为：
0.25－ 1.7× 2— 60 μ
螺纹不满一圈的称为 弧菌,如逗号弧菌；螺纹在一圈以上的称为 螺菌,如紫硫螺旋菌和红螺菌。
第一节 细菌（续）
另外，在环境工程中，我们经常会遇到一种被称为 丝状菌 的形态，在水体、潮湿土壤及活性污泥中普遍存在，如球衣菌、发硫菌等。在我们的教材上将其列为第四种细菌形态。
所谓丝状菌，其实是由柱状或椭圆状的细菌细胞一个一个连接而成的，外面有透明的硬质化的粘性物质包裹（称为 鞘 ）。
所以它实际上是一种细菌的群体形态，故从严格意义上来说，是不应把它列为细菌的个体形态的，
但从实际应用的角度，这种分法也是具有价值的。
第一节 细菌（续）
在正常情况下，细菌的个体形态是相对稳定的，
故它也是细菌分类时的重要依据。但是，环境条件的变化，如营养条件、温度、培养时间等，会引起细菌个体形态的改变或畸形；不同的种类和菌龄，在个体发育过程中，细菌的大小有变化，
刚分裂的新细菌小，随发育逐渐变大，老龄细菌又变小；另外，有的细菌种，是多形态的，即在其生命的不同阶段，会有不同的个体形态出现。
因此，在描述细菌的个体形态时，需要在给定条件下（给定的培养基、培养温度、时间等）。
第一节 细菌（续）
二、细菌的细胞结构
细菌的细胞结构可分为一般结构和特殊结构：
一般结构（或基本结构）：如细胞壁、细胞质膜、
细胞质、内含物及细胞核物质等。它们是所有细菌所共有的。
特殊结构：如芽孢、荚膜、鞭毛等。它们是某些细菌所特有的。所以特殊结构是细菌分类鉴定的依据。
细菌细胞的模式图：
第一节 细菌（续）
（一）细菌的一般结构
从细胞外开始，由外向内，依次有下列的细胞一般结构：
1,细胞壁 细胞最外面的坚韧而略有弹性的薄膜。
细胞壁的化学组成：肽聚糖、蛋白质、脂类第一节 细菌（续）
革兰氏染色,由于细胞壁组成的不同，可把细菌分成两大类,G+菌和 G-菌。
这种分类法的起源是革兰氏染色试验，是由丹麦科学家 Gram在 1884年建立的。
革兰氏染色试验是一种复染色法，即通过多次染色达到区分不同细胞结构的目的。
其主要步骤如下：见图第一节 细菌（续）
结果,G+菌是紫色,G-菌是红色。 G+菌和 G-菌的差异主要在于细胞壁组成和结构上的不同
见图和表第一节 细菌（续）
细胞壁的作用：
保护细胞
维持形态
控制物质进出
为鞭毛提供支点 细胞壁之内，统称为原生质体。
第一节 细菌（续）
2,细胞质膜（质膜）
在细胞壁和细胞质之间的一层半透性膜，
它可以选择性吸收物质。
化学组成和结构：
磷脂 30－ 40％，蛋白质 60－ 70％，约 2％
的多糖。
其结构为双层结构，上下两层磷脂分子层，
蛋白质镶嵌在磷脂层中。见图第一节 细菌（续）
细胞膜的作用：
（ 1）控制内外物质的交换（吸收营养和排泄废物）；
（ 2）膜上有许多重要的酶（蛋白质），是氧化和供能的场所；如：渗透酶、氧化磷酸化酶等；
（ 3）细胞壁合成的场所；
（ 4）鞭毛的附着点。
第一节 细菌（续）
3,细胞质及其内含物
位于细胞膜以内，除核物质以外的无色透明的粘稠物质，
又称原生质。
化学组成：由蛋白质、核酸、脂类、无机盐、水等物质组成。
作用：含有各种酶系统，是进行新陈代谢的活动场所。
内含物：细胞质内存在各种颗粒和结构，它们担负着重要的生理功能。如核糖体和内含颗粒。
核糖体：分散在细胞质中的亚微颗粒，由 RNA和蛋白质组成。它是合成蛋白质的场所。
内含颗粒：细胞在营养过剩时，会形成一些颗粒贮藏物，
如：异染粒、聚?-羟基丁酸（ PHB）、硫粒、淀粉粒等。
内含颗粒的产生，与环境条件有着十分密切的关系。
第一节 细菌（续）
4,核物质（拟核、核区）
细菌是原核生物，没有定形的细胞核（无核仁、核膜），但具有遗传物质 DNA（脱氧核糖核酸），即核物质，双链 DNA分子存在于核区，高度折叠缠绕而成。 如
E.coli的 DNA分子总长可达 1.1mm，环状折叠盘绕在细胞质内。
功能：决定和传递遗传性状，是遗传物质。
第一节 细菌（续）
（二）细菌的特殊结构
常见的细菌特殊结构有：荚膜、芽孢、鞭毛 等
1,荚膜
许多细菌能分泌一种粘性物质于细胞壁的表面，
完全包围并封住细胞壁，使细菌和外界环境有明显的边缘，这层粘性物质称为 荚膜 。
成分：主要是多糖和多肽。
功能：
（ 1）保护功能（抗干燥、抗吞食）；
（ 2）贮藏物质（可作为细菌的碳源）；
（ 3）在水处理中，荚膜能吸附废水中的有机物、
无机固体物及胶体物,把它们吸附在细胞表面，
有利于对其的吸收降解。
第一节 细菌（续）
容易混淆的几个概念，希望注意区分：
粘液层,也是细胞壁表面的粘性物质，区别在于它与周围环境无明显的边缘；
菌胶团,多个细菌个体排列在一起，由公共荚膜包藏形成一定形状的细菌集团；
菌胶团的形成对于水处理有十分主要的意义，它是废水生物处理中常见的结构；
鞘（衣鞘）,丝状菌形成时，在外面形成透明的硬质化的物质。
第一节 细菌（续）
2,芽孢
在一些种类的细菌体内形成的一个圆形、椭圆形或圆柱形的内生孢子。
能产生芽孢的细菌种类包括多种杆菌、一个属的球菌（芽孢八叠球菌）和一个属的弧菌（芽孢弧菌属）。
芽孢的特点是：
（ 1）壁厚，紧密结实；
（ 2）含水量少（ 40％）；
（ 3）含有 DPA（ 2,6－吡啶二羧酸），可达干重的 15％；
（ 4）含有耐热性酶。在 120－ 140℃ 还能生存几个小时。
这些特征使芽孢能抵抗恶劣的环境条件。 图第一节 细菌（续）
芽孢的功能：
（ 1）菌种鉴别的依据（芽孢的位置、形状、大小等）； 这一点在实际工作中十分有用。
（ 2）抵抗不良环境的休眠体。
由于芽孢的特点，它对不良环境，如高温、低温、
干燥和有毒物质等具有较强的抗性，它处于不活动的休眠状态，一旦外界条件变好，它可萌发成为营养细胞。由于芽孢的抗性最强，故我们在检查灭菌效果时，采用芽孢为指示，即以它作为灭菌效果是否彻底的标志。
第一节 细菌（续）
3,鞭毛 绝大多数能运动的细菌具有 鞭毛,
鞭毛是细菌的运动胞器。
鞭毛的着生位置、数量、排列方式等都与细菌的鉴定有关（它是细菌种的特征）。
图第一节 细菌（续）
三、细菌的培养特征
培养基：人工配制的供给微生物营养物质的基质。
固体培养基 (加入约 1.5%的琼脂 );半固体培养基 (加入
0.3~0.5%的 琼脂 );液体培养基。
在不同培养基上细菌会出现具有不同的培养特征。
在 固体培养基上，称为菌落
菌落,单个微生物接种在固体培养基上，在合适的条件下培养一段时间，生长繁殖形成一堆由无数个个体组成的肉眼可见的群体。
菌落特征主要有：大小、形状、光泽、颜色、质地软硬、
透明度等。
第一节 细菌（续）
四、细菌的物理化学性质
（一）细菌表面电荷和等电点
细菌表面带负电荷 ；由细菌表面的蛋白质（两性电解质）
的等电点和外界的 pH值所决定。
（二）细菌染色原理及染色方法
1,染色原理 通过染色，可增加菌体与背景的反差，在显微镜下可清楚地看见菌体的形态。
常用的染料是碱性染料（由于细菌表面经常带负电 〕 。
特殊的染色方法：如、鞭毛染色、负染色法等。
2,染色方法 染色方法分两大类：简单染色和复合染色。
第一节 细菌（续）
3,革兰氏染色法
革兰氏染色的机制有以下两点：
(1) 革兰氏染色与等电点的关系
G+菌的等电点低于 G-菌，所带负电荷更多，因此，它与结晶紫的结合力较大，不易被乙醇脱色。
(2) 革兰氏染色与细胞壁的关系
G+的细胞壁脂类少，肽聚糖多,G-则相反，故乙醇容易进入 G-细胞，进行脱色。
细菌的一些其他特性：比表面积、密度和重量 ……
第二节 古菌
过去，由于研究手段技术原因，对古菌的了解很少，一直将它列入细菌范畴内。从
1977年起，人们改进了研究方法，发现这类菌在细胞结构、化学组成及生存环境条件等方面的特殊性，所以将它从细菌中划分出来，称为 古细菌 （而细菌则称为真细菌），或称古菌。现在已将它与细菌、真核生物并列。
第二节 古菌（续）
一、古菌的特点
1.古菌的形态
细胞很薄，扁平。有精确的方角和垂直的边构成直角几何形态的细胞。
2.古菌的细胞结构
大多数古菌的细胞壁不含有二氨基庚二酸和胞壁酸。组合多为脂蛋白，蛋白质为酸性的，脂类是非皂化性甘油二醚的磷脂和糖脂的衍生物。有内含子。
3.古菌的代谢
代谢有多样性。在代谢过程中有特殊的辅酶，如绝对厌氧的产甲烷菌有辅酶 M,F420,F430等。
第二节 古菌（续）
4.古菌的呼吸类型
多为严格厌氧、兼性厌氧，少数为好氧。
5.古菌的繁殖
以细胞分裂的方式繁殖，但繁殖速度较慢。
6.古菌的生活习性
大多数生活在极端环境。如：高盐分、极热、极酸和绝对 厌氧的环境中。它有特殊的代谢途径。
第二节 古菌（续）
二、古菌的分类
按照古菌的生活习性和生理特点，古菌可分为三大类型：产甲烷菌、嗜热嗜酸菌、极端嗜盐菌。
(一 ) 产甲烷菌
产甲烷菌与其他微生物（水解菌、产酸菌）协同作用,能使有机物甲烷化，产生具有经济价值的生物能物质 －－甲烷。
产甲烷菌是严格厌氧菌，现把它分为 3目,7科、
19属,70种。
第二节 古菌（续）
培养方法：由于产甲烷菌是严格厌氧的，其分离和培养等要求特殊的环境和方法。如厌氧的培养条件、厌氧的操作条件（如厌氧手套箱）。
在环境工程中，产甲烷菌具有特殊的意义。在厌氧条件下，产甲烷菌与其他菌（水解菌、产酸菌等）共同作用，
将有机物转化为甲烷，这就是所谓的“沼气发酵”。
(二 ) 嗜热嗜酸菌
包括古生硫酸还原菌和极端嗜热古菌。
这一类菌的特点：好氧、严格厌氧或兼性,G－，杆状、
丝状或球状，专性嗜热（最适温度在 70～ 105℃ 之间），
嗜酸性和嗜中性，自养或异养。大多数是硫代谢菌。
第二节 古菌（续）
(三 ) 极端嗜盐菌
这类菌对 NaCL有特殊的适应性和需要性。
栖息在高盐环境。通常极端嗜盐菌的要求盐浓度下限为 1.5mol/L（约 9％），大多数为 2～ 4mol/L（约 12～ 23％），甚至高达
5.5mol/L（ 32％，达饱和状态）。有的种也能在低盐浓度下生长。
第三节 放线菌
放线菌因其在固体培养基上呈辐射状生长而得名。它是原核生物，属于原核生物界
一、放线菌的形态和大小
单细胞，由纤细分枝的菌丝组成的菌丝体。
菌丝分成两类：
1） 营养菌丝,潜入固体培养基中，吸取营养，直径约为
0.8μ，长约 50～ 600 μ。
2） 气生菌丝,延伸在空气中，较粗，直径为 1~1.4μ，气生菌丝生长到一定阶段，会在顶端分化出孢子丝，能产生分生孢子，孢子丝的排列方式、形状、颜色等都是放线菌分类鉴定的重要特征。
第三节 放线菌（续）
二、放线菌的菌落形态
放线菌的菌落是由一个分生孢子或一段营养菌丝生长繁殖而来的，许多菌丝相互缠绕，导致其菌落质地紧密，坚硬，表面呈绒状或密实、干燥、多皱。由于营养菌丝潜入培养基内，其菌落不易被挑起。
诺卡氏菌由于其营养菌丝断裂成杆状或类球菌，其菌落质地松散，易挑取。
第三节 放线菌（续）
三、放线菌的繁殖
放线菌的繁殖是通过无性繁殖的方式进行的，通过分生孢子和胞囊孢子繁殖。
生活史,孢子丝 分生孢子
萌发
气生菌丝 营养菌丝
萌发
孢子囊 胞囊孢子第三节 放线菌（续）
四、放线菌在生产实际中的应用
放线菌的分布：以在土壤中较多。
医学上的应用：产生各种抗生素，如链霉素等。
在环境治理上：在有机固体废弃物堆肥发酵及水生物处理中有应用。如将诺卡氏菌应用于含 CN-废水的治理。
第四节 蓝细菌
蓝（绿）细菌在植物学和藻类学中属于蓝藻门，
但它是原核细胞，结构简单，因此把它列入原核生物界中，又称为蓝藻。
一、蓝细菌的特点
蓝细菌的特点：原核细胞（不同于其他藻类）；
具有光合色素（叶绿素 a等），能进行放氧性的光合作 用（不同于其他细菌）
蓝细菌的个体为单细胞，也有的组成群体，但不是多细胞。
蓝细菌的分布十分广泛，并且能适应较为恶劣的环境条件。
第四节 蓝细菌 (续 )
二、蓝细菌的分类
蓝细菌的分类，分为两个纲：色球藻纲和藻殖段纲。
见图
蓝细菌（藻）在污水处理、水体自净中起着积极的作用，可作为水体富营养化的指示生物。
