古菌第三章、古菌的特点与分类二、常见的古菌产甲烷菌硫酸盐还原菌极端嗜盐菌极端嗜热菌嗜热嗜酸菌
1 第三章 古菌 一、古菌的特点与分类 二、常见的古菌 • 产甲烷菌 • 硫酸盐还原菌 • 极端嗜盐菌 • 极端嗜热菌 • 嗜热嗜酸菌
一、古菌的特点与分类()古菌的特点①古菌是一个在进化途径上很早就与真细菌和真核生物相互独立的生物类群。①看上去象细菌，但是有些基因和代谢途径和真核细胞更接近，具有独特的细胞壁和细胞膜成分。①大量存在，在碳和氮的循环中起到重要作用，能够生活在一些很极端的环境中。火山温泉
2 一、古菌的特点与分类 Ø古菌是一个在进化途径上很早就与真细菌和真核 生物相互独立的生物类群。 Ø看上去象细菌，但是有些基因和代谢途径和真核 细胞更接近，具有独特的细胞壁和细胞膜成分。 Ø大量存在，在碳和氮的循环中起到重要作用，能 够生活在一些很极端的环境中。 （一）古菌的特点 火山温泉
古菌的细胞膜酯键Ester脂肪酸侧链Fattyacid side chainCH,OHO古菌的细胞膜与其它所有生物的细AHC-O-C-CH2-(CH2)13-CH3胞膜有四个不同CH,OH细菌、真核生物1.成分为甘油醚，能抗强酸强碱Bacteria,Eukarya植烷基侧链2.化学旋光性不同，合成酶也不同Phytanyl side chain醚键EtherHHHHCH2OH3.脂链为类异戊二烯，可耐高温HC-O—C-CH2—C—(CH2)3—C-(CH2)3—C—(CH2)3-C-CH34.脂链可融合成单层膜，刚性提高CH3CH3CH3CH3CH2OHArchaea支链结构，不易变形苦生菌Figure11.18 Lipids in Bacteria, Eukarya,and Archaea. InEukarya,lipids containfatty acids (palmitic acid is shown)Ether linkagePhytany植烷基侧链Figure 4.19Major lipids of Archaea and the structure of aster linkages to glycerol.In Archaea,the side chains arechaeal membranes, (a) Glycerol diethers. (b) Diglycerol tetraethersCHNote that in both cases, the hydrocarbon is attached to the glycerol byH,C-O-Crocarbons(phytanyl,C2o,isshown)bondedbyetherlinkagesether linkages. Hydrocarbon in (a) phytanyt (Cao) and (b) dibiphytanyHC-O-C(Cao), (c, d) Membrane structure in Archaea. (c) Lipid bilayer. (d) Lipidytanyl issynthesizedfromisoprene (opoFigure4.18c)monolayer.H,COPO,2磷酸基CH, group(a) Gtycurol dietherBiphytanyl双植烷基侧链HOCHH,C-O-CC-O-CHHC-0-0C-O-CH,H,COPO,2磷酸基(b) Diglycerof 醇tefraethePhosphateGlyceralPhytanylBiphytanylraneproteir(c) Lipid bilayer超嘴热古生菌(d) Lipid monolayer
古菌的细胞膜 Ø 古菌的细胞膜与其它所有生物的细 胞膜有四个不同 1.成分为甘油醚，能抗强酸强碱 2.化学旋光性不同，合成酶也不同 3.脂链为类异戊二烯，可耐高温 4.脂链可融合成单层膜，刚性提高 细菌、真核生物 酯键 醚键 古生菌 脂肪酸侧链 植烷基侧链 支链结构，不易变形 醇 磷酸基 磷酸基 植烷基侧链 双植烷基侧链 超嗜热古生菌
OH2CPO11OOC-HCHzOC3O=C-OCH2HO=C-OC1川HC?O.WWWwWWW
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古菌的细胞壁①古菌的细胞壁也很特殊1.S-layer：由蛋白二维阵列形成2.假肽聚糖一无D-型氨基酸和N-乙酰胞壁酸蛋白LysozyrNAC000O00oCCoS-layerCH,OH无外膜革兰氏阴性CytoplasmicNADNATmembraneALPeoficPorossHlin复杂多聚体GuS-layerPseudomureinNATNAG伪肽聚糖革兰氏阳性a S-laverTigure 4.33Pseudepeptidoglyeas and s-layers.lue Sinucture of peutopetidoglyoan, the oel wall potymer ct Methanobacterus specissCytoplasmicBote the reseanoe to the astucture ot peptidegiycsm showm im figire 4.28,pecislly the pepode cmoss-lislu, in tis case bohwoen X-atstyl-membraneacacd (NAnsmkadteduesNN-Aceamie.(hTanesectronmisogragh otaperot an B-layer shonume ct this ceil wall laryec.Shows as thesS-iayertromthe prokaryoteAquaupinilumnevpemr itmembet atngeepatarystathe Bocericg: teis S-layer disptays htxagenial rymnetry as do maty ot the S-layers found in Aachaa
古菌的细胞壁 Ø 古菌的细胞壁也很特殊 1.S-layer：由蛋白二维阵列形成 2.假肽聚糖—无D-型氨基酸和 N-乙酰胞壁酸 革兰氏阴性 革兰氏阳性 无外膜 蛋 白 复杂多聚体