1. 古细菌的发现

1977年，沃斯(C.R. Woese)以16S rRNA序列比较为依据，提出的独立于真细菌和真核生物之外的生命的第三种形式，即在细胞构造上与真细菌较为接近，同属原核生物，但在进化谱系上更接近真核生物。

古细菌是最古老的生命体。若将地球约46亿年的年龄缩小为一年的时光，那么，古细菌早在3月20日就出现了，而人类诞生不过是12月31日的事情。

2. 古细菌的特点

古细菌的细胞壁(除热原菌属无细胞壁)组成、结构、细胞膜类脂组分、核糖体的RNA碱基顺序等与其它细菌有很大区别。绝大多数种类具与真细菌类似功能的细胞壁，但略有差别，古生菌细胞壁中无真正的肽聚糖，而是由假肽聚糖、糖蛋白或蛋白质构成。

古细菌的细胞一般很薄，呈扁平状。

古细菌细胞膜有两种，即双层膜和单层膜，膜脂由醚键而不是酯键连接。

古细菌代谢过程中有许多特殊的辅酶，如产甲烷菌含有F420、F430和COM及B因数。

古细菌好氧、厌氧和兼性厌氧，其中严格厌氧是古细菌的主要呼吸类型。

古细菌营化能无机营养或化能有机营养，少数还是光能自养菌。

古细菌主要为二分裂，少量芽殖，但繁殖速度慢，进化速度也比细菌慢。

古细菌均生活在多种极端环境中，如高盐、高温、低温、海底等，即：从生态学的角度来讲，古细菌的生态幅均很狭隘。

极端嗜热菌(Themophiles)能生长在90 ℃以上的高温环境，如斯坦福大学科学家发现的古细菌，最适生长温度为100 ℃，80 ℃以下即失活，德国的斯梯特(K. Stetter) 在意大利海底发现的一族古细菌，能生活在110 ℃以上高温中，最适生长温度为98 ℃，降至84 ℃即停止生长。美国的J.A. Baross发现一些从火山口中分离出的细菌可以生活在250 ℃的环境中。嗜热菌的营养范围很广，多为异养菌，其中许多能将硫氧化以取得能量。

Taq DNA聚合酶是从一种水生栖热菌(Thermus aquaticus)yT1株分离提取的。yT是一种嗜热真细菌，可在70-75 ℃生长。该菌是1969年从美国黄石国家森林公园火山温泉中分离的。其比活性为200000单位/mg。75-80 ℃时每个酶分子可延伸约150个核苷酸/秒，70 ℃延伸率大于60个核苷酸/秒，55 ℃时为24个核苷酸/秒。该酶具有良好的热稳定性，实验表明PCR反应时变性温度为95 ℃、50个循环后，Taq DNA聚合酶仍有65%的活性。Taq DNA聚合酶的热稳定性是该酶用于PCR反应的前提条件，也是PCR反应能迅速发展和广泛应用的一个重要原因。

极端嗜酸菌(Acidophiles)能生活在pH值1以下的环境中，往往也是嗜高温菌，生活在火山地区的酸性热水中，能氧化硫，硫酸作为代谢产物排出体外。

极端嗜盐菌(Extremehalophiles)生活在高盐度环境中，盐度可达25%，如死海和盐湖中。

《齐民要术》里面描述了在海滩上的盐田，发现到一定的时候，这个盐池就会变红。按现在我们的知识，就是我们现在认识的嗜盐菌。

极端嗜碱菌(Alkaliphiles)多数生活在盐碱湖或碱湖、碱池中，生活环境pH值可达11.5以上，最适pH值8-10。

产甲烷菌(Metnanogens)是严格厌氧的生物，能利用CO₂使H₂氧化生成甲烷，同时释放能量。

古细菌在极端环境下微生物的研究意义：

开发利用新的微生物资源，如特异性的基因资源。

为微生物生理、遗传和分类乃至生命科学及相关学科许多领域，如功能基因组学、生物电子器材等的研究提供新的课题和材料。

为生物进化、生命起源的研究提供新的材料。

古细菌代表着生命的极限，确定了生物圈的范围。

3. 古细菌与真细菌的差异

由于研究手段的限制，在很长一段时间内，人们将古细菌与真细菌混为一谈。直到生物三域分类体系建立后，古细菌才从细菌中区分出来。其中古细菌的16SrRNA与真核生物的16SrRNA更为接近。

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