Question

光合细菌和蓝细菌的区别

光合细菌和蓝细菌在形态结构、分布与生长环境、繁殖方式、生理特点及其与环境污染的关系等方面有何异同？
如果有这样的参考文献或者网址请提供，谢谢！

Answer 1

光合细菌，即红螺菌，与蓝细菌的主要区别如下：

一、光合作用不同

1、红螺菌：进行较原始的光合磷酸化作用，反应过程不放氧，为厌氧生物。

2、蓝细菌：进行产氧性光合作用的。

二、性质不同

1、红螺菌：红螺菌属于厌氧生物。

2、蓝细菌：蓝细菌属于产氧光合细菌。

三、价值不同

1、红螺菌：根据它的特点，在环保工作中已经开始运用红螺菌来净化高浓度的有机废水，以达到保护环境，消除污染的目的。

2、蓝细菌：蓝细菌在植物学和藻类学中被分类为蓝藻门。由于它的细胞结构简单，没有核膜和核仁，只有拟核，具有叶绿素和藻蓝素，没有叶绿体。故将它隶属于原核生物界的蓝光合菌门，这一门的细菌叫蓝细菌。它对于研究生物进化、光合机制、生命起源等均有重要意义。

参考资料来源：

百度百科-红螺菌

百度百科-蓝细菌

Answer 2

蓝 细 菌
蓝细菌 (Cyanobacteria)亦名蓝藻或蓝绿藻(blue-green algae)。它与高等绿色植物和高等藻类一样，含有光合色素-叶绿素a，也进进产氧型光合作用60年代前作为藻类植物中的一群。应用现代技术研究表明，它的细胞核也没有核膜，没有有丝分裂器，细胞壁也与细菌相似，由多粘复合物(肽聚糖)构成，含二氨基庚二酸，革兰氏染色阴性，所以现在趋向于将它们归属于原核微生物中。
蓝细菌分布极广，从热带到两极，从海洋到高山，到处都有它们的踪迹。土壤、岩石、以至在树皮或其他物体上均能成片生长；许多蓝细菌生长在池塘和湖泊中，并形成菌胶团浮于水面；有的在80℃以上的热温泉、含盐多的湖泊或其他极端环境中，也是占优势的或者是唯一行光合作用的生物。
蓝细菌形态差异极大，已知有球状或杆状的单细胞和丝状两种形体，细胞直径范围从一般细菌大小(0.5-1微米)到60微米，这样大的细胞，在原核微生物中可能是极少见的。不过蓝细菌个体一般直径或宽度为3-10微米，当许多个体聚集在一起，可形成肉眼可见的、很大的群体。若繁茂生长，可使水的颜色随菌体颜色而变化。
与其他原核生物相比，在化学组成上，蓝细菌最独特之处是含有两个或多个双键组成的不饱和脂肪酸，而细菌差不多都含有饱和脂肪酸和单一不饱和的脂肪本(一个双键)。
蓝细菌细胞壁的细微结构与革兰氏阴性细菌相似。其中许多种能不断地向细胞壁外分泌胶粘物质，类似细菌的荚膜，将一群群细胞或丝状体结合在一起，形成胶团或胶鞘。大多数可以 "滑行"，但无鞭毛，某些蓝细菌的滑行运动并非简单转移，而是丝状体的旋转、逆转和弯曲。有的还可行光趋避运动。
蓝细菌的光合器有原始的片层结构，是由多层膜片相叠而成的，分布在细胞质内，片层结构所包含的光合作用色素有叶绿素a、藻胆素(藻胆蛋白)和类胡萝卜素。藻胆素在光合作用中起辅助色素的作用，是蓝细菌所特有的。藻胆素又包括藻蓝素和藻红素两种，大多数蓝细菌细胞中，以藻蓝素占优势，并与其他色素掺和在一起，使细胞呈特殊的蓝色，故称为蓝细菌。
许多蓝细菌的细胞的南中还有气泡。其作用可能是使菌体漂浮，并使菌体能保持在光线最多的地方，以利光合作用。蓝细菌可自生固氮，也可共生固氮。某些种具有圆形的异形胞(heterocyst)，一般沿着丝状体或在一端单个地方分布(参见2-71)。实验证明，它是蓝细菌进行固氮作用的场所。异形胞与邻接的营养细胞有胞间连结，并在这些细胞间进行物质交换。例如光合作用产物从营养细胞移向异一菜胞，而固氮作用的产物，则可从异形胞移向营养细胞。异形胞内含少量藻胆素，并具有光合系统I，能进行不产氧的光合作用，产生ATP高能键和还原性物质。异形胞内又有固氮酶系统，它在无氧条件下生长时，它们在正常的营养细胞状态下产生固氮酶并固氮。然而，有些不形成异形胞的藻类，例如能产生鞘膜的粘球(蓝)藻属型中的几种单胞藻，甚至在有氧条件下也可以固氮。可以想象，蓝细菌中已产生了一种不同的机制，以保持其固氮酶的缺氧条件。
蓝细菌的营养是简单的。不需要维生素，以硝酸盐或者氨作为氮源。能行固氮作用的种很普遍。多数为专性光能生物，其中一些是专性光能自养型的，亦有化能异养型的。
由于蓝细菌是光能自养型生物，能像绿色植物一样进行产氧光合作用，同化CO2成为有机物质，加之许多种还具有固氮作用，因此，它们的生活条件、营养要求都不高，只要有空气、阳光、水分和少量无机盐类，便能大量的成片生长；此外，在菌体外面还包有胶质层可以保持水分，忍耐干燥的能力极强，甚至保存了87年的葛仙米(又名地木耳)干标本，移植于适宜的培养基中仍然继续生长。上述生理特性，可能是蓝细菌广泛分布的主要原因。
蓝细菌没有有性生殖，以裂殖为主，极少数种类有孢子。
现知蓝细菌中有20多种具有固氮作用，故在农业上，尤其在热情，已成为保持土壤氮素营养水平的主要因子。在水稻田中培养蓝细菌作为生物肥源，可以提高土壤肥力。近年报导，有的学者用蓝细菌作为人食物或辅助营养物，均获得理想的实验结果；临床上可用于治疗肝硬化、贫血、白内障、青光眼、胰腺炎等疾病，对糖尿病、肝炎也有一定疗效。另外，蓝细菌可能还是第一个产氧的光合生物，是最先使空气从无氧转为有氧的原因；正是它本身的意义、实际作用以及结构上的特点，所以它是一类很有经济效益和理论价值的微生物，引起了生物学家们的极大兴趣，并进行了不少研究工作。
光合细菌的生物学特性

光合细菌广泛分布于自然界的土壤、水田、沼泽、湖泊、江海等处，主要分布于水生环境中光线能透射到的缺氧区。光合细菌的适宜水温为15—400C,最适水温为28­­­­­­­­—360C。PSB菌体营养丰富，它的细胞干物质中蛋白质含量高达到65%以上，其蛋白质氨基酸组成比较齐全，细胞中还含有多种维生素，尤其是B族维生素极为丰富，Vb2、叶酸、泛酸、生物素的含量也较高，同时还含有大量的类胡萝卜素、辅酶Q等生理活性物质。因此，光合细菌具有很高的营养价值，这正是它在水产养殖中作为培水饵料及作为饲料添加成分物质基础。

光合细菌在有光照缺氧的环境中能进行光合作用，利用光能进行光合作用，利用光能同化二氧化碳，与绿色植物不同的是,它们的光合作用是不产氧的。光合细菌细胞内只有一个光系统，即PSI，光合作用的原始供氢体不是水，而是H2S （或一些有机物），这样它进行光合作用的结果是产生了H2，分解有机物，同时还能固定空气的分子氮生氨。光合细菌在自身的同化代谢过程中，又完成了产氢、固氮、分解有机物三个自然界物质循环中极为重要的化学过程。这些独特的生理特性使它们在生态系统中的地位显得极为重要。
在水产养殖中运用的光合细菌主要是光能异养型红螺菌科(Rhodospirillaceae)中的一些品种，例如沼泽红假单胞菌(Rhodop seudanonas palustris)；

在自然界淡、海水中通常每毫升含有近百个PSB菌，光合细菌的菌体以有机酸、氨基酸、氨和醣类等有机物和硫化氢作为供氧体，通过光合磷酸化获得能量，在水中光照条件下可直接利用降解有机质和硫化氧并使自身得以增殖，同进净化了水体。

Answer 3

氮、磷、钾是作物的三大营养元素，而其中氮素又是主要的，要使作物增产需提供大量的氮肥。虽然空气中约有80％是氮气(N2)，由于其化学性质十分稳定，不能为作物直接利用。必须将氮分子转化成氨或其它形式的氮化合物，作物才能吸收利用。目前工业上化学合成氨的过程需要在高温、高压和催化剂条件下才能进行，不仅要消耗大量不可再生能源，而且由于不合理的使用带来环境污染等一系列人们所关注的问题。

与上述化学固氮相对应的是地球上存在另一类的固氮过程，这即是生物固氮。它是发生在含有固氮酶的微生物种类中，将氮气还原成氨的一种生物过程。生物固氮的总量十分巨大，有人估计约为1.75亿吨/每年，相当于地球上可利用氮源(生物固氮、化学固氮、闪电等非生物自然条件形成的氮化合物)的2/3。因此，可以把生物固氮称之为大自然的氮肥制造工厂。我国人口多、耕地少的客观实际，要求我们应该充分开发利用这一大自然恩赐人类的资源。虽然固氮微生物肥料在我国的应用有50多年的历史，生产的种类不多和应用效果稳定性有待提高，它的研制开发潜力还相当大。加强这一资源的开发利用，定将在增加作物氮源供应、培肥地力、减少化肥用量、提高作物产量，以及促进农业生产的持续发展和环境保护方面发挥其效力。鉴于固氮微生物肥料的重要性，特予介绍这一类微生物肥料。 http://baike.baidu.com/view/746916.htm