古生菌的介绍

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1、古生菌大綱20.1古生菌的介紹20.2泉古生菌門20.3廣古生菌門古生菌的介紹ITRODUCTIONTOTHEARCHAEA古生菌(希臘語archaios古老的)在形態和生理上都相當多樣性染色：革蘭氏陽性或是革蘭氏陰性型態：球形、桿狀、螺旋形、耳垂形、盤狀，不規則形狀或多形態一些為單細胞，也有形成絲狀體或聚集體大小：直徑從0.1至15µm以上，有些絲狀體能夠生長至200µm長增殖：可以用二分裂、出芽、裂殖或其他機制氧氣：好氧性、兼性厭氧性或絕對厭氧性營養：化學無機自營性生物到有機營養性生物溫度：

2、有些是嗜溫，另一些超嗜熱生物常存在於厭氣、高鹽或高溫環境中古生菌細胞壁ArchaealCellWalls細胞壁構造與細菌不同革蘭氏陽性古生菌的細胞壁如革蘭氏陽性細菌那樣有一個單獨厚的均一層革蘭氏陰性古生菌無外膜和複雜肽聚糖有蛋白質或糖蛋白次單元的表面化學組成與細菌不同沒有肽聚糖、胞壁酸和D-胺基酸所有古生菌都不受溶菌酶和β-內醯胺抗生素，如青徽素作用甲烷桿菌和些甲烷菌的細胞壁含假肽聚糖(pseudomurein)L-胺基酸取代D-胺基酸N-乙酸塔羅糖胺糖醛酸(N-acetylaltosaminu

3、ronicacid)代替N-乙酸胞壁酸β(1→3)糖苷鍵代替β(1→4)糖苷鏈甲烷八疊球菌和鹽球菌缺乏假肽聚糖革蘭氏陰性古生菌在其質膜外有一層蛋白質或糖蛋白厚度可達20-40nm厚，有時候有兩層這些層的化學物質變化相當大古生菌的脂類和膜ArchaealLipidsandMembranes與細菌和真核生物都不同有分支的碳氫鏈與甘油以乙醚鏈ether相連，而非與脂肪酸以酯鏈ester相連兩個甘油基相連形成一個極長四乙醚膜中有極性脂：磷酸脂、硫酸脂和糖脂極端嗜熱菌的膜，如熱漿菌屬和硫化葉菌屬幾乎全部都

4、是四乙醚單層膜醚鍵Etherbond遺傳學和分子生物學GeneticsandMolecularBiology染色體是單鏈閉合環狀DNA一些古生菌的基因體比正常細菌的基因體小G+C含量變化大，從21到68%質體少詹氏甲烷球菌的基因體中1738個基因，約56%與細菌和真核生物中不相似沒有mRNA剪接，啟動子與細菌相似tRNA的TΨC臂無胸腺嘧啶(T)，含有假尿苷或1-甲基假尿苷起始tRNA有甲硫胺酸，像真核生物核糖體是70S像細菌核糖一樣，但是電子顯微鏡究顯示它們的形狀有顯著變化與細菌和真核生物核糖

5、體都不同香黴素anisomycin敏感氯徽素和卡那徽素的不敏感與真核生物的核糖體相似延長因子對白喉毒素反應如真核生物EF-2因子甲烷菌，有組蛋白與DNA結合形成似核小體構造，與細菌不同DNA複製如同細菌一樣依賴DNA的RNA聚合酶DNAdependentRNApolymerase與真核生物聚合酶相似對利褔平rifampin和利迪鏈黴素streptolydigin不敏感代謝Metabolism不同類群成員之間代謝變化很大沒有發現6-果糖磷酸激酶，不會利用糖解路徑極端嗜鹽菌和嗜熱菌用一種ED修飾途徑

6、異化產生丙酮酸和NADH或NADPH產甲烷菌不分解葡萄糖嗜鹽菌和產甲烷菌以EMP途徑之逆方向進行葡萄糖生成可以氧化丙酮酸生成乙酸-CoA嗜鹽菌和極端嗜熱菌、嗜熱漿菌屬似乎有一個功能的三羧酸循環產甲烷菌沒有完整三羧酸循環嗜鹽菌和嗜熱菌有功能性呼吸鏈蛋白質合成的機制有細菌和真核菌的特色Sec途徑蛋白質與真核生物途徑之相似高於細菌蛋白質當蛋白質移動通過膜後，其信號序列被信號胜肽酶移除古生菌分類學ArchaealTaxonomy依據rRNA，伯杰氏手冊分為廣古生門(Euryarchaeota)和泉古生菌

7、門(Crenarchaeota)廣古生菌門因它們生存在許多不同的生態，並有各種不同的代謝類型有7個綱：甲烷桿菌綱、甲烷球菌綱、鹽桿菌綱、熱漿菌綱、熱球菌綱、古生球菌綱和甲烷嗜高熱菌綱9個目及16個科。產甲院菌、極端嗜鹽菌、硫酸鹽還原菌和許多極端嗜熱依賴硫代謝菌產甲烷菌是這個門中的優勢生理類群泉古生菌特徵瞭解較清楚是嗜熱菌或超嗜熱菌分為10個綱，熱變形菌綱，3個目和5個科熱變形菌目(Thermoproteales):為革蘭氏陰性厭氧性至兼性厭氧性，超嗜熱桿菌為化學無機自營型，可將硫還原成硫化氫硫化

8、葉菌目(Sulfolobales)成員是球菌嗜熱酸菌硫還原球菌目(Desulfurococcales)包括革蘭氏陰性球菌或盤狀的極端嗜熱菌可以用氫氧化作用行化學無機營養性生長發酵作用或呼吸作用以硫為電子接受者行有機營養性生長在海洋中發現了嗜溫形式，這些泉古生菌是組成海洋超微型浮游生物的一個重要部分泉古生菌門PHYLUMCRENARCHAEOTA大部分已分離之泉古生菌為極端嗜熱性，許多屬於嗜酸性和需硫硫可以作為厭氧呼吸作用的電子接受者或是在無機營養性之電子來源生長在含硫元素之地熱水或土壤中，這些環