光合细菌.ppt

根据它们的碳源和能源不同，微生物可以化分为四种类型：光能自养型（或称为光能无机营养型）、光能异养型（光能有机营养型）、化能自养型（化能无机营养型）、化能异养型（化能有机营养型）四种基本营 养类型。（一）光能自养型微生物 这是一类能以CO2作为唯一碳源并利用光能进行生长的微生物。它们能以无机物如硫化氢、硫代硫酸钠或其他硫化物作为供氢体。如蓝细菌、紫色硫细菌、绿硫细菌。1、产氧光合型：如各种藻类 2、不产氧光合型：如光合细菌中的紫色硫 细菌、绿色硫细菌 （二）光能异养型 它们是利用有机物作为供氢体，利用光能进行生长。比如光合细菌中的红螺菌科（紫色非硫细菌）。第一节 微生物的营养类型 以碳源分，一类是异养型生物，它们生长时需要复杂的含碳有机物质作为营养物质，所以又称为有机营养型；一类是自养型生物，它们生长时能以简单的含碳的无机物质作为营养物质，所以又称为无机营养型。根据能量的来源不同，又可分成两种类型：一种类型依靠物质氧化过程中放出的能量进行生长，属于化能营养型生物；一种类型的生物是依靠光能进行生长，属于光能营养型生物。营 养 类型 光 能 无机营养 光能有机 化能无机 化能有机 能源 光能 光能 化学能 化能 主 要 碳源 CO2 CO2 C02 有机物 氢 或 电子供体 水 或 还原 态 无机物 有机物 还 原 态 或无机物 有机物 光合细菌 光合细菌是一群没有形成芽孢能力的革兰氏阴性菌，具有固氮能力 它们在生理需求上 的共同特征是：首先有光的存在才进行不产氧的光合作用;环境越是缺氧的状态，其生长情形越好，含氧量越高，生长越不好；需要电子供体（供氢体），不管是有机的还是无机的，才能进行光合作用。光合细菌生活的环境 1）水体中的微生物：2）光合细菌生存于自然水域中厌氧层的上部，以下层的H2S,CO2及厌氧层下部生成的化合物为营养源，利用光能合成自身的化合物，所以从另一个角度讲，可以说光合细菌阻止在厌氧层生成的物质 移向好氧层，所以说光合细菌 起到生物滤器的作用。红螺菌亚目（紫色细菌）科1：红螺菌科（紫色非硫细菌）属1：红螺菌属 （Rhodospirillaceae）属2：红假单胞菌属 属3：红微菌属 科2：着色菌科：（紫色硫细菌）属1：着色菌属 （Chromatiaceae）属2：囊硫菌属 属3：八球菌属 属4：硫螺菌属 属5：荚硫菌属 属6：闪囊菌属 属7：阔硫菌属 属8：板硫菌属 属9：可变硫菌属 属10：外硫菌红螺菌属 绿菌亚目 绿菌科 （绿硫细菌）绿色丝状细菌（绿色非硫细菌）绿菌亚目 绿菌科 （绿硫细菌）绿色丝状细菌科（绿色非硫细菌）光合细菌的形态结构和生理特性：细胞形状 鞭毛 分裂方式 菌柄 红螺菌属 螺旋状 极生 二等分裂 _ 红假单胞菌属 柱状或卵球状 极生 二分裂或芽殖 _ 红微菌属 卵球状 周生 芽殖 +一）红螺菌科 （紫色非硫细菌）1、形状 生理特性：1）光能异养型：可同化脂肪酸，碳水化合物及芳香族化合物等小分子有机物质 2）供氢体：以乙酸、丙酸、琥珀酸、乙醇等多种有机物为供氢体 3）光照及氧气：兼性厌氧，可在光照、厌氧条件下生长良好，但在黑暗、好氧中也能生长 4）生长素：需要 自然界中存在于水环境中，与有机物的存在有关，有的种能适应 特殊的酸性环境，如泥炭土或沼泽地带。也是水产养殖中主要利用来改善水质的菌种。着色菌科（紫色硫细菌）形状有卵形、球形、杆形、螺旋状 生理特点：1、专性光能自养 2、碳源：CO2 3、供氢体为H2 S,可在体内或体外累积硫 4、氧气：专性厌氧，仅有一种能在黑暗，好氧中能生长 5、鞭毛：极生鞭毛或不运动 自然界中存在于含硫酸盐的水生环境中，常于硫酸还原菌一起生活，少数种是专性的嗜盐菌。在天然水域中，它们常生活于含CO2、H2S 水中，大量繁殖时呈红色 三）绿硫细菌:与紫硫细菌相似，在营养、生理方面，但是在体外累积硫，自然界中和紫硫细菌一起存在于光照 含硫化物的厌氧水中。四）绿色丝状细菌：结构、营养、代谢、生态学均于绿硫细菌不同，丝状可滑动，光能异养和兼性异养。介绍PSB(photo-synthetic bactoria)处理高浓度的有机废水：常用的活性污泥法、生物膜法：所需机械化程度高，维护管理复杂，占地面积大而且只能用于处理低浓度的有机废水 厌氧法：高浓度有机废水，处理时启动慢，对温度要求高 PSB 法：以红假单胞菌为主，管理简单，降解率高 原理：模拟自然界的废水净化生态循环 因为光合细菌在自然净化中占主角（参看饵料生物的培养中章节：光合细菌）。结果表明：自然界的高浓度的有机废水经过一系列微生物和藻类的生态学演替，最后保持稳定的生态关系。菌种和选择：红假单胞菌（紫色非硫细菌）可在厌氧光照，好氧光照，好氧黑暗中都能生长，利用有机酸，氨基酸，糖类等小分子迅速增殖，因此能使有机废水净化。是净化水质中的重要菌种 紫色硫细菌、绿硫细菌：可利用H2S。混合菌株：废水成分复杂，作为改善水质的菌种也应当是菌群。介绍几种特殊的细菌：一、蛭弧菌：弧菌、蛭弧菌及噬菌体三位一体寄生图 作用机理：与光合细菌细胞结构、物质能量代谢分不开，尤其是紫色非硫细菌，在好氧条件下，胞内缺少载色体，可在黑暗条件下生活，而在光照下胞内很快形成载色体，可同化有机酸，这些结构为紫色非硫细菌灵活进行物质和能量代谢提供了可能，即随生长条件变化灵活地改变代谢类型。