古菌（Archaea） 生科2A 林志軒 何柏彣 蔡季航 石家鴻

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古菌歷史 「古細菌」這個概念是1977年由Carl Woese和George Fox提出的，原因是他們在16SrRNA的系統發生樹上和其它原核生物的不同。

古菌歷史 原核生物起初被定為古細菌（Archaebacteria）和真細菌（Eubacteria）兩個亞界。然而Woese認為它們是兩支根本不同的生物，於是重新命名其為古細菌域和真細菌域，這兩支和真核生物域一起構成了生物的三域系統。

生物的分類

三域比較

古菌、細菌和真核生物 在外形上，古細菌很難與其他的細菌區別，可是古細菌兼具了原核生物和真核生物的特性 牠和『真』細菌一樣沒有核膜，但有環狀的染色體，新陳代謝的過程也很類似 在細胞功能和基因的調控則是與真核細胞較相似 型態又與這兩類生物又不過細胞膜的結構、生物整體的功能和生活截然不同，因此才被劃分為第三類的生物。

古菌、細菌和真核生物 與大多數細菌不同，它們只有一層細胞膜而缺少肽聚糖細胞壁。 而且，絕大多數細菌和真核生物的細胞膜中的脂類主要由甘油酯組成，而古菌的膜脂由甘油醚構成。 這些區別也許是對超高溫環境的適應。 古菌鞭毛的成分和形成過程也與細菌不同。

古細菌與真細菌主要區別 (1).形態學上，古細菌有扁平直角幾何形狀的細胞，而在真細菌中從未見過。 (2).中間代謝上，古細菌有獨特的輔酶。 (3). 許多古細菌有內含子。 (4).膜結構和成分上, 古細菌只有一層。

古細菌與真細菌主要區別 (5).呼吸類型上，厭氧是古細菌的主要呼吸類型。 (6).代謝多樣性上，古細菌簡單，不似真細菌那樣多樣性。 (7).在分子可塑性(molecular plasticity)上，古細菌比真細菌有較多的變化。 (8).在進化速率上，古細菌比真細菌緩慢，保留了較原始的特性。

生長環境 很多古菌是生存在極端環境中的。一些生存在極高的溫度（經常100℃以上）下，比如間歇泉或者海底熱泉中。還有的生存在很冷的環境或者高鹽、強酸或強鹼性的水中。然而也有些古菌是嗜中性的，能夠在沼澤、廢水和土壤中被發現。

生長環境 很多產甲烷的古菌生存在動物的消化道中，如反芻動物、白蟻或者人類。古菌通常對其它生物無害，且未知有致病古菌。

古菌的分類(四門) 廣古菌門（Euryarchaeota） 泉古菌門（Crenarchaeota） 初古菌門（ Korarchaeota ） 納古菌（Nanoarchaeota）

泉古菌門（Crenarchaeota） 泉古菌門，包括很多超嗜熱生物。從系統發育樹上看，泉古菌的分支相對較短，且非常接近古菌的基部。目前本門只分一個綱和四個目。

廣古菌門（Euryarchaeota） 廣古菌門（Euryarchaeota）包含了古菌中的大多數種類，包括了經常能在動物腸道中發現的產甲烷菌、在極高鹽濃度下生活的鹽桿菌、一些超嗜熱的好氧和厭氧菌，也有海洋類群。在16S rRNA系統發育樹上，它們組成一個單系群。

初古菌門（ Korarchaeota ） 初古菌門（Korarchaeota）來源於美國黃石公園超熱環境中的樣品。通過熒光原位雜交能夠確認它們的存在。但目前還沒有能夠成功培養的樣品，與其他生物的關係也尚未確定。它們有可能並不是一個獨立的類群，而是16S rRNA發生了某些快速或特殊突變的種類。

納古菌（Nanoarchaeota） 納古菌（Nanoarchaeota）迄今只包括一個種，即由Karl Stetter於2002年在冰島的熱泉口發現的騎行納古菌（Nanoarchaeum equitans）納古菌的細胞直徑大約400 nm，這是目前已發現的有細胞生物中基因組最小的生物。

古菌的分類(依環境) 嗜熱酸細菌(Thermoacidiphiles) 嗜鹽細菌(Extreme halophile) 甲烷細菌(Methanogens)

嗜熱酸細菌(Thermoacidiphiles)

嗜熱酸細菌(Thermoacidiphiles) 嗜熱菌通常存在於堆肥、乾草堆和碎木堆等高溫環境中，有助於一些有機物的降解。在發酵工業中，嗜熱菌可用於生產多種酶制劑，由這些微生物中產生的酶制劑具有熱穩定性好、催化反應速率高，易於在室溫下保存。

嗜鹽細菌(Extreme halophile) 嗜鹽古菌可於胞內累積極高濃度的K+，以維持滲透壓，適應高鹽環境。其可利用胺基酸及碳水化合物的有機酸，利用有氧呼吸產生能量，但當鹽度高、氧氣濃度低，部分種類可進行無氧呼吸。

甲烷細菌(Methanogens) 有獨特的能量代謝型式，H2被用來將CO2還原為CH4，因而得名。 甲烷菌屬於厭氧生物，他們活在沼澤地，那裡的氧氣已被其餘微生物消耗殆盡，冒出沼澤的甲烷即是所知的沼氣。

甲烷細菌(Methanogens) 在廢物處理上甲烷菌是重要的分解者，一些農夫已試驗過用這些微生物把垃圾和肥料化成甲烷，一樣有價值的燃料。 動物內臟中也有甲烷菌，牛、白蟻和別的草食動物是以纖維素為主食，甲烷菌在他們的營養作用上扮演重要腳色。

古菌應用 海洋古細菌對氧的親和力大於細菌氨氧化劑，能幫助全球的氮循環，且比細菌較更有效率。

古菌應用 古細菌含有抗藥性基因 在加拿大北部永久凍土層深處的土壤樣本，分離出多種古細菌菌種，且包含了多種抗生素,能提供人類應用。

古菌應用 用澱粉生產高果糖漿時，普通的葡萄糖異構酶在中溫條件下催化果糖產量很少，而提高溫度將促進果糖的生成。 目前已從嗜熱的Thermotoga中分離出一種超級嗜熱的木糖異構酶，這種酶也能把葡萄糖轉化為果糖，這樣就能在高溫條件下提高果糖的產量。

古菌應用 造紙工業傳統的方法是利用強酸或強堿進行處理，大約90%的木質素可以被水解，但產生嚴重的環境汙染。 從嗜熱菌Thermotoga中分離得到1,4 β 木聚醣內切酶，其最適溫度為105℃ ，用這種酶處理木漿可以有效地去除木質素，減少對化學漂白劑的用量，從而減少了對環境的汙染。

資料來源 奇摩知識家 維基百科 GOOGLE http://ice.bio.ncue.edu.tw/~90230010/analyze/cha6.htm http://wenku.baidu.com/view/461829bb1a37f111f1855b73.html?from=rec&pos=3&weight=2&lastweight=2&count=5