水处理生物学第三章.ppt

水处理生物学第三章
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2021/10/17
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Chapter 3. 古菌
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本章内容
水处理生物学的研究对象和任务
生物的分类和命名
水处理相关的主要生物类别
微生物种类
微生物的特点
其他水生生物简介
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三原界（三域）系统：
沃斯，1978
根据生物的16SrRNA碱基序列，对生物进行划分。
真细菌
古细菌
真核生物
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产甲烷菌
极端嗜盐菌
极端嗜热菌
无细胞壁的古细菌
美国黄石公园的间歇泉中漂流的彩色的古细菌
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古菌是最古老的生命体，如果将地球约46亿年的年龄比作一年，那么古菌早在3月20日就出现了，而人类诞生不过是12月31日的事。
古菌常被发现生活于各种极端自然环境下，如大洋底部的高压热溢口、热泉、盐碱湖等。
在我们这个星球上，古菌代表着生命的极限，确定了生物圈的范围。
如： 热网菌（Pyrodictium）能够在高达113℃的温度下生长。
隐蔽热网菌Pyrodictium occultum
古菌还广泛分布于各种自然环境中，土壤、海水、沼泽地中均生活着古菌。很多产甲烷的古菌生存在动物的消化道中，如反刍动物、白蚁或者人类。古菌通常对其它生物无害，且未知有致病古菌。
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原核细胞的核糖体较小, 沉降系数为70S（1S=10-13秒 ）
由50S大亚基和30S小亚基50S大亚基含有34种不同的蛋白质和两种RNA分子，相对分子质量大的rRNA的沉降系数为23S，相对分子质量小的rRNA为5S。30S小亚基含有21种蛋白质和一个16S的rRNA分子。
真核细胞核糖体的沉降系数为80S，大亚基为60S，小亚基为40S。在大亚基中，有大约49种蛋白质，另外有三种rRNA∶28S rRNA、5S rRNA。小亚基含有大约33种蛋白质，一种18S的rRNA
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古细菌概念
1977年由Carl Woese和George Fox提出的，原因是它们在16SrRNA的系统发生树上和其它原核生物的区别。这两组原核生物起初被定为古细菌(Archaebacteria)和真细菌(Eubacteria)两个界或亚界。Woese认为它们是两支根本不同的生物，于是重新命名其为古菌(Archaea)和细菌(Bacteria)，这两支和真核生物(Eukarya)一起构成了生物的三域系统。
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在细胞结构和代谢上，古菌在很多方面接近其它原核生物。然而在基因转录过程上，它们并不明显表现出细菌的特征，反而非常接近真核生物。比如，古菌的转译使用真核的启动和延伸因子，且转译过程需要真核生物中的TATA框结合蛋白和TFIIB(转录调节因子)。古菌还具有一些其它特征。
与大多数细菌不同，它们的细胞壁缺少肽聚糖。（假肽聚糖，复杂多糖）而且，绝大多数细菌和真核生物的细胞膜中的脂类主要由甘油酯组成，而古菌的膜脂由甘油醚构成。这些区别也许是对超高温环境的适应。古菌鞭毛的成分和形成过程也与细菌不同。
，有一些种类形成细胞团簇或者纤维，长度可达200微米。它们可有各种形状，如球形、杆形、螺旋形、叶状或方形等。它们具有多种代谢类型。值得注意的是，盐杆菌可以利用光能制造ATP，尽管古菌不能像其他利用光能的生物一样利用电子链传导实现光合作用。
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古菌的分类
按生活****性和生理特征分类
三类：产甲烷菌，嗜热嗜酸菌，极端嗜盐菌
《伯杰氏系统细菌学手册》（第三卷），将古菌分为五大群。
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