極端環(huán)境微生物課件

第十七章極端(jíduān)環(huán)境微生物第一頁，共42頁。第十七章極端(jíduān)環(huán)境微生物第一頁，共42頁。在高溫、低溫、高酸、高堿、高鹽、高壓或高輻射、低營養(yǎng)(yíngyǎng)等環(huán)境中，大部分微生物都不適宜生存，仍然有少數(shù)的微生物在頑強地生活著，這類微生物被稱為極端環(huán)境微生物或極端微生物。概念(gàiniàn)第二頁，共42頁。在高溫、低溫、高酸、高堿、高鹽、高壓或高輻射、低營養(yǎng)(yín一、極端(jíduān)環(huán)境的生境特征1．高溫生境(shēnɡjìnɡ)如溫泉、陸地或海底火山附近、堆肥、家庭及工業(yè)上使用的熱水及冷卻水等。第三頁，共42頁。一、極端(jíduān)環(huán)境的生境特征1．高溫生境(shē2．低溫生境地球的南北極地區(qū)(dìqū)、冰窖、終年積雪的高山、深海和凍土地區(qū)(dìqū)均為低溫生境。3．高酸生境指pH5以下的生境。4.高堿生境一般指pH9以上的生境。第四頁，共42頁。2．低溫生境地球的南北極地區(qū)(dìqū)、冰窖、終年積雪5．高鹽生境指含2％以上至接近飽和濃度NaCl的生境。6．高壓生境在海洋深處以及深油井中還分布著一些(yīxiē)嗜壓微生物，壓力達一千多個大氣壓，在常壓下它們卻是不能生存的。7.高輻射生境第五頁，共42頁。5．高鹽生境指含2％以上至接近飽和濃度NaCl的生境。第二、極端環(huán)境微生物的來源、種類(zhǒnglèi)及衛(wèi)生學意義1.嗜熱微生物（1）分布：廣泛分布于草堆、溫泉、煤堆、火山地、地熱(dìrè)區(qū)土壤及海底火山附近等處，包括好熱的放線菌、芽孢桿菌等。超嗜熱菌：最高113℃，最適80~110℃，最低~55℃第六頁，共42頁。二、極端環(huán)境微生物的來源、種類(zhǒnglèi)及衛(wèi)生學意在美國黃石公園的溫泉(wēnquán)中存在一種嗜熱的古細菌92-93℃第七頁，共42頁。在美國黃石公園的溫泉(wēnquán)中存在一種嗜熱的古細菌(2)嗜熱微生物的種類(zhǒnglèi)和特點耐熱(nairè)菌：最高45~55℃，最低<30℃兼性嗜熱菌：最高50~65℃，最低<30℃專性嗜熱菌：最高65~70℃，最低42℃極端(jíduān)嗜熱菌：最高>70℃，最適>65℃，最低>40℃超嗜熱菌：最高113℃，最適80~110℃，最低~55℃嗜熱菌第八頁，共42頁。(2)嗜熱微生物的種類(zhǒnglèi)和特點耐熱(nai(3)嗜熱微生物的耐熱機制酶和蛋白質(zhì)有更強的耐熱性細胞膜中飽和脂肪酸含量高，更易形成疏水鍵，以確保在高溫下膜的穩(wěn)定(wěndìng)性和正常生理功能能產(chǎn)生多胺、熱亞胺及高溫精胺，以穩(wěn)定(wěndìng)核糖體等以及保護蛋白質(zhì)大分子免受高溫破壞其核酸有熱穩(wěn)定(wěndìng)性的結(jié)構(gòu)生長速率快，合成大分子迅速，能及時彌補高溫對大分子的破壞第九頁，共42頁。(3)嗜熱微生物的耐熱機制第九頁，共42頁。生長速率(sùlǜ)高，代謝作用強；產(chǎn)物/細胞重量之比值較高；高溫下具有競爭優(yōu)勢，在發(fā)酵生產(chǎn)中可防止雜菌污染；所含耐高溫酶有重要的生產(chǎn)潛力和應用前景；乙醇等代謝產(chǎn)物容易收得；發(fā)酵過程不需冷卻，可省去深井水消耗。(4)特點(tèdiǎn)及應用第十頁，共42頁。(4)特點(tèdiǎn)及應用第十頁，共42頁。(5)嗜熱微生物的應用(yìngyòng)超嗜熱菌的發(fā)現(xiàn)使人們相信生命不僅存在于地球上，還可能(kěnéng)存在于宇宙中的其他星球上第十一頁，共42頁。(5)嗜熱微生物的應用(yìngyòng)超嗜熱菌的發(fā)現(xiàn)使人2.嗜冷微生物Psychrophiles最適生長溫度低于15℃、最高生長溫度低于20℃和最低生長溫度在0℃以下的微生物。嗜冷微生物遇到20℃高溫(gāowēn)即死亡。與耐冷微生物的區(qū)別：在0℃生長、最適20～40℃嗜冷菌（雪藻）第十二頁，共42頁。2.嗜冷微生物Psychrophiles最適生長溫度低嗜冷微生物(2)分布廣泛分布于兩極地區(qū)、冰窖(bīngjiào)、高山、深海和土壤等的低溫環(huán)境中。第十三頁，共42頁。嗜冷微生物(2)分布第十三頁，共42頁。格陵蘭冰川下沉睡12萬年(wànnián)細菌第十四頁，共42頁。第十四頁，共42頁。(3)嗜冷微生物生存機制細胞膜內(nèi)含有大量的不飽和脂肪酸，且其含量會隨溫度的降低而增加，從而保證了膜在低溫下的流動性，有利于營養(yǎng)物質(zhì)的吸收和代謝產(chǎn)物的分泌，因此能在低溫條件下進行生命(shēngmìng)活動。第十五頁，共42頁。(3)嗜冷微生物生存機制第十五頁，共42頁。(4)嗜冷微生物的應用(yìngyòng)低溫酶制劑；低溫食品腐敗第十六頁，共42頁。(4)嗜冷微生物的應用(yìngyòng)第十六頁，共42頁

3.嗜酸微生物只能生活在低于pH值4條件下，在中性pH值下即死亡的微生物，少數(shù)(shǎoshù)可生活在pH值<2。

與耐酸微生物的區(qū)別：耐酸微生物在中性pH值下能生活。第十七頁，共42頁。3.嗜酸微生物第十七頁，共42頁。第十八頁，共42頁。第十八頁，共42頁。(2)類群：主要是一些真細菌和古生菌如硫細菌屬、硫化葉菌屬、熱原體屬等。(3)分布：酸性(suānxìnɡ)礦水、酸性(suānxìnɡ)熱泉和酸性(suānxìnɡ)土壤等處。嗜酸硫桿菌(gǎnjūn)（Thiobacillusacidophilus）的煎蛋型菌落第十九頁，共42頁。(2)類群：嗜酸硫桿菌(gǎnjūn)（Thiobacill1995年分離(fēnlí)到的一株古生菌（picrophils），能在pH值為0的條件下生長第二十頁，共42頁。1995年分離(fēnlí)到的一株古生菌（picrophiFerroplasmaacidophilum（鐵原體屬嗜酸菌）Ferroplasmaacidophilum能夠在酸性極高(pH值為零)的環(huán)境(huánjìng)下生存，這種環(huán)境(huánjìng)下的硫酸就像是礦泉水。據(jù)悉，這種細菌是在加利福尼亞州一個金礦的有毒流出物中發(fā)現(xiàn)的，能夠?qū)㈣F作為幾乎所有蛋白質(zhì)的核心構(gòu)件。第二十一頁，共42頁。Ferroplasmaacidophilum（鐵原體屬嗜酸幽門(yōumén)螺桿菌第二十二頁，共42頁。幽門(yōumén)螺桿菌第二十二頁，共42頁。(4)嗜酸機制

細胞內(nèi)pH值接近中性；酶最適pH值中性；壁膜排阻H+。(5)嗜酸微生物的應用金屬(jīnshǔ)的濕法冶煉；煤脫硫第二十三頁，共42頁。(4)嗜酸機制

細胞內(nèi)pH值接近中性；酶最適pH4.嗜堿微生物能專性生活在pH值10～11堿性條件下而不能生活在中性(zhōngxìng)條件下的微生物。它們多數(shù)為芽孢桿菌屬。第二十四頁，共42頁。4.嗜堿微生物第二十四頁，共42頁。(2)分布(fēnbù)堿性鹽湖、碳酸鹽含量高的土壤中(4)嗜堿微生物的應用

酶的開發(fā)：蛋白酶、脂肪酶和纖維素酶，洗滌劑紅海鹽灘(yántān)上的耐鹽細菌第二十五頁，共42頁。(2)分布(fēnbù)紅海鹽灘(yántān)上的耐鹽細菌5.嗜鹽微生物必須在高嗜鹽微生物鹽濃度下才能(cáinéng)生長的微生物第二十六頁，共42頁。5.嗜鹽微生物第二十六頁，共42頁。(2)種類：低度嗜鹽菌（3%NaCl）中度嗜鹽菌（3%-13%NaCl）極度嗜鹽菌（12%-30%NaCl）(3)分布：曬鹽場(yánchǎng)、腌制海產(chǎn)品、鹽湖和死海第二十七頁，共42頁。(2)種類：第二十七頁，共42頁。(4)耐鹽機制(jīzhì)嗜鹽菌體內(nèi)含紫膜，紫膜的主要成分是一種以紫色的視黃醛為輔基的細菌視紫紅質(zhì)，它既起一個質(zhì)子泵的作用，同時又起排鹽作用，可為嗜鹽菌在高鹽環(huán)境下建立跨膜的Na+電化學梯度，并由此而完成一系列的生理生化功能第二十八頁，共42頁。(4)耐鹽機制(jīzhì)第二十八頁，共42頁。6.嗜壓微生物必須生活在高靜水壓的條件(tiáojiàn)下分布在深海底部和深油井等少數(shù)地方第二十九頁，共42頁。6.嗜壓微生物第二十九頁，共42頁。1979年在深海火山口富含營養(yǎng)物質(zhì)的邊緣(biānyuán)發(fā)現(xiàn)的細菌

除了承受足以將潛艇壓成薄煎餅的大氣壓外，還經(jīng)受住超過水沸點的高溫考驗。

外觀扁平，好似一個不規(guī)則的盤子，它們在中空管狀結(jié)構(gòu)“套管”—結(jié)構(gòu)上具極強的抗熱能力中積聚。Pyrodictiumabyssi熱網(wǎng)菌第三十頁，共42頁。1979年在深海火山口富含營養(yǎng)物質(zhì)的邊緣(biānyuán)7.抗輻射(fúshè)微生物對輻射(fúshè)具有較強抗性的微生物第三十一頁，共42頁。7.抗輻射(fúshè)微生物第三十一頁，共42頁。HalobacteriumNRC-1細菌(xìjūn)Halobacterium(鹽桿菌屬)NRC-1是地球上抗輻射(fúshè)能力最強的生物，能夠經(jīng)受住1.8萬Gy(吸收劑量)輻射(fúshè)——10Gy輻射(fúshè)便可致人死亡。HalobacteriumNRC-1抗輻射(fúshè)能力幾乎是耐輻射(fúshè)球菌的兩倍，后者最初是在1950年發(fā)現(xiàn)的，第三十二頁，共42頁。HalobacteriumNRC-1細菌(xìjūn)Ha第三節(jié)極端(jíduān)環(huán)境微生物污染的預防與控制極端環(huán)境微生物由于其特殊的生物學特性和極端的生境和生態(tài)，一般(yībān)很少對人和動物健康構(gòu)成威脅可以利用他們在極端環(huán)境下能生長的特點來為人類生產(chǎn)、生活、醫(yī)療衛(wèi)生保健和科學研究服務第三十三頁，共42頁。第三節(jié)極端(jíduān)環(huán)境微生物污染的預防與控制極端第四節(jié)極端(jíduān)環(huán)境微生物的應用前景對極端微生物進行研究的主要(zhǔyào)內(nèi)容有：（1）極端微生物的多樣性及分類；（2）極端微生物的發(fā)現(xiàn)；（3）極端微生物耐受極端環(huán)境的機制；（4）極端微生物酶的分子機制；（5）極端微生物及極端微生物酶的工業(yè)化應用。第三十四頁，共42頁。第四節(jié)極端(jíduān)環(huán)境微生物的應用前景對極端微生極端微生物的酶和代謝產(chǎn)物已成為生物技術創(chuàng)新的源泉嗜鹽古菌的質(zhì)子泵“紫膜”蛋白，已成為目前光電響應元件和生物信息貯存領域最具開發(fā)前景(qiánjǐng)的生物納米材料極端嗜鹽菌的PHA是合成生物可降解塑料的前體，將成為用于降低環(huán)境白色污染的有效途徑第三十五頁，共42頁。極端微生物的酶和代謝產(chǎn)物已成為生物技術創(chuàng)新的源泉第三十五頁在發(fā)酵工業(yè)中，嗜熱菌可用于生產(chǎn)纖維素酶、蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶和菊糖酶等多種酶制劑，由這些微生物產(chǎn)生的酶制劑具有代謝(dàixiè)酶促反應溫度高、熱穩(wěn)定性好、催化反應速率高和易于在室溫下保存等特點。水生棲熱菌中耐熱的TaqDNA聚合酶可耐受95℃左右的高溫而不失活，可用于PCR技術中。第三十六頁，共42頁。在發(fā)酵工業(yè)中，嗜熱菌可用于生產(chǎn)纖維素酶、蛋白酶、淀粉酶、脂肪在醫(yī)藥方面，人類流感病毒適冷型突變株PIV3目前(mùqián)已被用于流感疫苗的研制中低溫菌株側(cè)耳（Pleurotusostreatus)可產(chǎn)生有醫(yī)用和營養(yǎng)價值的EPA用耐低溫酵母菌處理寒冷地區(qū)生活污水、化學污染物、魚類加工廠油渣等例如：2，4-二氯苯（木材的防腐劑和除草劑），1988年Gadd用厭氣嗜冷菌降解，降解溫度5-50℃第三十七頁，共42頁。在醫(yī)藥方面，人類流感病毒適冷型突變株PIV3目前(mùqiá冰核蛋白微生物：某些嗜冷細菌、真菌能使植物葉子和花表面形成冰核蛋白，觸發(fā)冰晶形成。應用(yìngyòng)：1）可作為生物殺蟲劑，使害蟲在較高溫度下，體內(nèi)結(jié)冰而死2）人工降水，在-5—-6℃，在一定高度噴灑冰核細菌，可形成雪第三十八頁，共42頁。冰核蛋白微生物：某些嗜冷細菌、真菌能使植物葉子和花表面形成冰由嗜堿芽孢桿菌(gǎnjūn)產(chǎn)生的木聚糖酶能夠水解木聚糖產(chǎn)生木糖和寡聚糖，因此可用來處理人造纖維廢物。我國大面積的鹽堿地生物改造、高溫高鹽堿環(huán)境的污染治理。由嗜堿細菌產(chǎn)生的蛋白酶具有堿性條件下催化活力高、熱穩(wěn)定性強之優(yōu)點，常作為洗滌劑的添加劑。第三十九頁，共42頁。由嗜堿芽孢桿菌(gǎnjūn)產(chǎn)生的木聚糖酶能夠水解木聚糖產(chǎn)嗜鹽菌可用于生產(chǎn)胞外多糖(duōtánɡ)、聚羥基丁酸(PHB)、食用蛋白、調(diào)味劑、保健食品強化劑、酶保護劑，還可用于海水淡化、鹽堿地改造利用以及能源開發(fā)等嗜鹽菌可用來生產(chǎn)食品物質(zhì)，如杜氏澡可生產(chǎn)β-胡蘿卜素。第四十頁，共42頁。嗜鹽菌可用于生產(chǎn)胞外多糖(duōtánɡ)、聚羥基丁酸(P細胞膜上的紫膜/視紫質(zhì)（BR）有排鹽作用，為海水淡化開辟了一條新思路。紫膜是一種簡單而精巧的光能轉(zhuǎn)換器，吸收570nm處的綠色光譜。構(gòu)像可改變，基態(tài)B,中間態(tài)K、L、M、N、O(PQ)，構(gòu)像改變可導致電荷分離，可產(chǎn)生(chǎnshēng)電信號，可用于機器人的人工視覺。第四十一頁，共42頁。細胞膜上的紫膜/視紫質(zhì)（BR）有排鹽作用，為海水淡化開辟了一耐高溫和厭氧生長的嗜壓菌有望用于油井下產(chǎn)氣增壓和降低原油(yuányóu)粘度，使采收率提高。極端環(huán)境微生物的基因，是構(gòu)建遺傳工程菌的資源寶庫。第四十二頁，共42頁。耐高溫和厭氧生長的嗜壓菌有望用于油井下產(chǎn)氣增壓和降低原油(y第十七章極端(jíduān)環(huán)境微生物第一頁，共42頁。第十七章極端(jíduān)環(huán)境微生物第一頁，共42頁。在高溫、低溫、高酸、高堿、高鹽、高壓或高輻射、低營養(yǎng)(yíngyǎng)等環(huán)境中，大部分微生物都不適宜生存，仍然有少數(shù)的微生物在頑強地生活著，這類微生物被稱為極端環(huán)境微生物或極端微生物。概念(gàiniàn)第二頁，共42頁。在高溫、低溫、高酸、高堿、高鹽、高壓或高輻射、低營養(yǎng)(yín一、極端(jíduān)環(huán)境的生境特征1．高溫生境(shēnɡjìnɡ)如溫泉、陸地或海底火山附近、堆肥、家庭及工業(yè)上使用的熱水及冷卻水等。第三頁，共42頁。一、極端(jíduān)環(huán)境的生境特征1．高溫生境(shē2．低溫生境地球的南北極地區(qū)(dìqū)、冰窖、終年積雪的高山、深海和凍土地區(qū)(dìqū)均為低溫生境。3．高酸生境指pH5以下的生境。4.高堿生境一般指pH9以上的生境。第四頁，共42頁。2．低溫生境地球的南北極地區(qū)(dìqū)、冰窖、終年積雪5．高鹽生境指含2％以上至接近飽和濃度NaCl的生境。6．高壓生境在海洋深處以及深油井中還分布著一些(yīxiē)嗜壓微生物，壓力達一千多個大氣壓，在常壓下它們卻是不能生存的。7.高輻射生境第五頁，共42頁。5．高鹽生境指含2％以上至接近飽和濃度NaCl的生境。第二、極端環(huán)境微生物的來源、種類(zhǒnglèi)及衛(wèi)生學意義1.嗜熱微生物（1）分布：廣泛分布于草堆、溫泉、煤堆、火山地、地熱(dìrè)區(qū)土壤及海底火山附近等處，包括好熱的放線菌、芽孢桿菌等。超嗜熱菌：最高113℃，最適80~110℃，最低~55℃第六頁，共42頁。二、極端環(huán)境微生物的來源、種類(zhǒnglèi)及衛(wèi)生學意在美國黃石公園的溫泉(wēnquán)中存在一種嗜熱的古細菌92-93℃第七頁，共42頁。在美國黃石公園的溫泉(wēnquán)中存在一種嗜熱的古細菌(2)嗜熱微生物的種類(zhǒnglèi)和特點耐熱(nairè)菌：最高45~55℃，最低<30℃兼性嗜熱菌：最高50~65℃，最低<30℃專性嗜熱菌：最高65~70℃，最低42℃極端(jíduān)嗜熱菌：最高>70℃，最適>65℃，最低>40℃超嗜熱菌：最高113℃，最適80~110℃，最低~55℃嗜熱菌第八頁，共42頁。(2)嗜熱微生物的種類(zhǒnglèi)和特點耐熱(nai(3)嗜熱微生物的耐熱機制酶和蛋白質(zhì)有更強的耐熱性細胞膜中飽和脂肪酸含量高，更易形成疏水鍵，以確保在高溫下膜的穩(wěn)定(wěndìng)性和正常生理功能能產(chǎn)生多胺、熱亞胺及高溫精胺，以穩(wěn)定(wěndìng)核糖體等以及保護蛋白質(zhì)大分子免受高溫破壞其核酸有熱穩(wěn)定(wěndìng)性的結(jié)構(gòu)生長速率快，合成大分子迅速，能及時彌補高溫對大分子的破壞第九頁，共42頁。(3)嗜熱微生物的耐熱機制第九頁，共42頁。生長速率(sùlǜ)高，代謝作用強；產(chǎn)物/細胞重量之比值較高；高溫下具有競爭優(yōu)勢，在發(fā)酵生產(chǎn)中可防止雜菌污染；所含耐高溫酶有重要的生產(chǎn)潛力和應用前景；乙醇等代謝產(chǎn)物容易收得；發(fā)酵過程不需冷卻，可省去深井水消耗。(4)特點(tèdiǎn)及應用第十頁，共42頁。(4)特點(tèdiǎn)及應用第十頁，共42頁。(5)嗜熱微生物的應用(yìngyòng)超嗜熱菌的發(fā)現(xiàn)使人們相信生命不僅存在于地球上，還可能(kěnéng)存在于宇宙中的其他星球上第十一頁，共42頁。(5)嗜熱微生物的應用(yìngyòng)超嗜熱菌的發(fā)現(xiàn)使人2.嗜冷微生物Psychrophiles最適生長溫度低于15℃、最高生長溫度低于20℃和最低生長溫度在0℃以下的微生物。嗜冷微生物遇到20℃高溫(gāowēn)即死亡。與耐冷微生物的區(qū)別：在0℃生長、最適20～40℃嗜冷菌（雪藻）第十二頁，共42頁。2.嗜冷微生物Psychrophiles最適生長溫度低嗜冷微生物(2)分布廣泛分布于兩極地區(qū)、冰窖(bīngjiào)、高山、深海和土壤等的低溫環(huán)境中。第十三頁，共42頁。嗜冷微生物(2)分布第十三頁，共42頁。格陵蘭冰川下沉睡12萬年(wànnián)細菌第十四頁，共42頁。第十四頁，共42頁。(3)嗜冷微生物生存機制細胞膜內(nèi)含有大量的不飽和脂肪酸，且其含量會隨溫度的降低而增加，從而保證了膜在低溫下的流動性，有利于營養(yǎng)物質(zhì)的吸收和代謝產(chǎn)物的分泌，因此能在低溫條件下進行生命(shēngmìng)活動。第十五頁，共42頁。(3)嗜冷微生物生存機制第十五頁，共42頁。(4)嗜冷微生物的應用(yìngyòng)低溫酶制劑；低溫食品腐敗第十六頁，共42頁。(4)嗜冷微生物的應用(yìngyòng)第十六頁，共42頁

3.嗜酸微生物只能生活在低于pH值4條件下，在中性pH值下即死亡的微生物，少數(shù)(shǎoshù)可生活在pH值<2。

與耐酸微生物的區(qū)別：耐酸微生物在中性pH值下能生活。第十七頁，共42頁。3.嗜酸微生物第十七頁，共42頁。第十八頁，共42頁。第十八頁，共42頁。(2)類群：主要是一些真細菌和古生菌如硫細菌屬、硫化葉菌屬、熱原體屬等。(3)分布：酸性(suānxìnɡ)礦水、酸性(suānxìnɡ)熱泉和酸性(suānxìnɡ)土壤等處。嗜酸硫桿菌(gǎnjūn)（Thiobacillusacidophilus）的煎蛋型菌落第十九頁，共42頁。(2)類群：嗜酸硫桿菌(gǎnjūn)（Thiobacill1995年分離(fēnlí)到的一株古生菌（picrophils），能在pH值為0的條件下生長第二十頁，共42頁。1995年分離(fēnlí)到的一株古生菌（picrophiFerroplasmaacidophilum（鐵原體屬嗜酸菌）Ferroplasmaacidophilum能夠在酸性極高(pH值為零)的環(huán)境(huánjìng)下生存，這種環(huán)境(huánjìng)下的硫酸就像是礦泉水。據(jù)悉，這種細菌是在加利福尼亞州一個金礦的有毒流出物中發(fā)現(xiàn)的，能夠?qū)㈣F作為幾乎所有蛋白質(zhì)的核心構(gòu)件。第二十一頁，共42頁。Ferroplasmaacidophilum（鐵原體屬嗜酸幽門(yōumén)螺桿菌第二十二頁，共42頁。幽門(yōumén)螺桿菌第二十二頁，共42頁。(4)嗜酸機制

細胞內(nèi)pH值接近中性；酶最適pH值中性；壁膜排阻H+。(5)嗜酸微生物的應用金屬(jīnshǔ)的濕法冶煉；煤脫硫第二十三頁，共42頁。(4)嗜酸機制

細胞內(nèi)pH值接近中性；酶最適pH4.嗜堿微生物能專性生活在pH值10～11堿性條件下而不能生活在中性(zhōngxìng)條件下的微生物。它們多數(shù)為芽孢桿菌屬。第二十四頁，共42頁。4.嗜堿微生物第二十四頁，共42頁。(2)分布(fēnbù)堿性鹽湖、碳酸鹽含量高的土壤中(4)嗜堿微生物的應用

酶的開發(fā)：蛋白酶、脂肪酶和纖維素酶，洗滌劑紅海鹽灘(yántān)上的耐鹽細菌第二十五頁，共42頁。(2)分布(fēnbù)紅海鹽灘(yántān)上的耐鹽細菌5.嗜鹽微生物必須在高嗜鹽微生物鹽濃度下才能(cáinéng)生長的微生物第二十六頁，共42頁。5.嗜鹽微生物第二十六頁，共42頁。(2)種類：低度嗜鹽菌（3%NaCl）中度嗜鹽菌（3%-13%NaCl）極度嗜鹽菌（12%-30%NaCl）(3)分布：曬鹽場(yánchǎng)、腌制海產(chǎn)品、鹽湖和死海第二十七頁，共42頁。(2)種類：第二十七頁，共42頁。(4)耐鹽機制(jīzhì)嗜鹽菌體內(nèi)含紫膜，紫膜的主要成分是一種以紫色的視黃醛為輔基的細菌視紫紅質(zhì)，它既起一個質(zhì)子泵的作用，同時又起排鹽作用，可為嗜鹽菌在高鹽環(huán)境下建立跨膜的Na+電化學梯度，并由此而完成一系列的生理生化功能第二十八頁，共42頁。(4)耐鹽機制(jīzhì)第二十八頁，共42頁。6.嗜壓微生物必須生活在高靜水壓的條件(tiáojiàn)下分布在深海底部和深油井等少數(shù)地方第二十九頁，共42頁。6.嗜壓微生物第二十九頁，共42頁。1979年在深?；鹕娇诟缓瑺I養(yǎng)物質(zhì)的邊緣(biānyuán)發(fā)現(xiàn)的細菌

除了承受足以將潛艇壓成薄煎餅的大氣壓外，還經(jīng)受住超過水沸點的高溫考驗。

外觀扁平，好似一個不規(guī)則的盤子，它們在中空管狀結(jié)構(gòu)“套管”—結(jié)構(gòu)上具極強的抗熱能力中積聚。Pyrodictiumabyssi熱網(wǎng)菌第三十頁，共42頁。1979年在深?；鹕娇诟缓瑺I養(yǎng)物質(zhì)的邊緣(biānyuán)7.抗輻射(fúshè)微生物對輻射(fúshè)具有較強抗性的微生物第三十一頁，共42頁。7.抗輻射(fúshè)微生物第三十一頁，共42頁。HalobacteriumNRC-1細菌(xìjūn)Halobacterium(鹽桿菌屬)NRC-1是地球上抗輻射(fúshè)能力最強的生物，能夠經(jīng)受住1.8萬Gy(吸收劑量)輻射(fúshè)——10Gy輻射(fúshè)便可致人死亡。HalobacteriumNRC-1抗輻射(fúshè)能力幾乎是耐輻射(fúshè)球菌的兩倍，后者最初是在1950年發(fā)現(xiàn)的，第三十二頁，共42頁。HalobacteriumNRC-1細菌(xìjūn)Ha第三節(jié)極端(jíduān)環(huán)境微生物污染的預防與控制極端環(huán)境微生物由于其特殊的生物學特性和極端的生境和生態(tài)，一般(yībān)很少對人和動物健康構(gòu)成威脅可以利用他們在極端環(huán)境下能生長的特點來為人類生產(chǎn)、生活、醫(yī)療衛(wèi)生保健和科學研究服務第三十三頁，共42頁。第三節(jié)極端(jíduān)環(huán)境微生物污染的預防與控制極端第四節(jié)極端(jíduān)環(huán)境微生物的應用前景對極端微生物進行研究的主要(zhǔyào)內(nèi)容有：（1）極端微生物的多樣性及分類；（2）極端微生物的發(fā)現(xiàn)；（3）極端微生物耐受極端環(huán)境的機制；（4）極端微生物酶的分子機制；（5）極端微生物及極端微生物酶的工業(yè)化應用。第三十四頁，共42頁。第四節(jié)極端(jíduān)環(huán)境微生物的應用前景對極端微生極端微生物的酶和代謝產(chǎn)物已成為生物技術創(chuàng)新的源泉嗜鹽古菌的質(zhì)子泵“紫膜”蛋白，已成為目前光電響應元件和生物信息貯存領域最具開發(fā)前景(qiánjǐng)的生物納米材料極端嗜鹽菌的PHA是合成生物可降解塑料的前體，將成為用于降低環(huán)境白色污染的有效途徑第三十五頁，共42頁。極端微生物的酶和代謝產(chǎn)物已成為生物技術創(chuàng)新的源泉第三十五頁在發(fā)酵工業(yè)中，嗜熱菌可用于生產(chǎn)纖維素酶、蛋白酶、淀粉