第384章 细菌界之门下纲（1/2）

细菌界之主要细菌门中变形菌门：

变形菌门（proteobacteria）是细菌界中高度多样化的一个门，根据系统发育和分类学研究，目前被划分为以下 6个纲（ss），各纲的名称及部分特征如下：

1. a变形菌纲（alphaproteobacteria）

代表类群：

光合细菌（如 rhodobacter）、

共生或病原菌（如根瘤菌 rhizobium、立克次体 rickettsia）、

海洋细菌（如 pgibacter，地球上最丰富的生物之一）。

生态角色：广泛参与碳氮循环、植物共生、部分为病原体。

2. β变形菌纲（betaproteobacteria）

代表类群：

环境细菌（如 nitrosomonas，参与氨氧化）、

病原菌（如 burkholderia、neisseria gonorrhoeae）、

废水处理菌（如 zoogloea）。

生态角色：在氮循环、污染物降解中重要，部分为人类致病菌。

3. γ变形菌纲（gammaproteobacteria）

最大且最多样化的纲，包括：

肠杆菌科（enterobacteriaceae，如大肠杆菌 escherichia coli、沙门氏菌 salmone）、

假单胞菌（pseudomonas，常见于土壤和水体）、

弧菌（vibrio，如霍乱弧菌 v. cholerae）、

发光细菌（如 aliivibrio fischeri）。

生态角色：涵盖病原体、自由生活菌、极端环境适应者。

4. δ变形菌纲（deltaproteobacteria）

代表类群：

硫酸盐还原菌（如 desulfovibrio）、

黏细菌（如 myxocus，形成复杂多细胞结构）、

厌氧氧化菌（如 geobacter，用于生物修复）。

生态角色：主导硫循环，部分具有独特的社会性行为（黏细菌）。

5. e变形菌纲（epsilonproteobacteria）

代表类群：

弯曲菌（campylobacter，如 c. jejuni，食源性病原体）、

螺杆菌（helicobacter，如幽门螺杆菌 h. pylori）。

生态角色：多为动物消化道共生或病原菌，部分存在于深海热液口。

6. 泽变形菌纲（zetaproteobacteria）

较新划分的纲，以单属 mariprofundus 为代表：

专性化能自养菌，通过氧化铁生成铁氧化物（如海底铁锈沉积物）。

生态角色：参与铁循环，常见于海洋金属硫化物环境。

注意事项

分类动态：细菌分类学随基因组研究不断调整，例如 zetaproteobacteria 是较晚确立的纲。

争议类群：部分原属δ变形菌的厌氧氧化菌（如 desulfure）可能被重新归类。

厚壁菌门（firmicutes）是细菌界中另一大类群，以其细胞壁较厚（革兰氏阳性）和形态多样性着称。目前，厚壁菌门包含以下 5个纲（ss），部分分类可能因研究进展有所调整：

1. 芽孢杆菌纲（bacilli）

主要特征：多为需氧或兼性厌氧菌，部分形成芽孢（耐极端环境）。

重要目\/科：

baciles（如枯草芽孢杆菌 bacillus subtilis、炭疽芽孢杆菌 b. anthracis）

ctobaciles（乳酸菌，如ctobacillus、streptocus 链球菌）

生态\/应用：食品发酵（酸奶、奶酪）、病原体（如肺炎链球菌）、益生菌。

2. 梭菌纲（clostridia）

主要特征：严格厌氧，部分产芽孢（如梭菌属 clostridium）。

重要类群：

产毒素菌（如破伤风梭菌 c. tetani、肉毒梭菌 c. botulinum）

肠道共生菌（如 faecalibacterium prausnitzii，抗炎症作用）

纤维素降解菌（如 ruminocus，反刍动物瘤胃微生物）。

生态角色：参与碳循环、肠道微生态平衡。

3. 柔膜菌纲（mollicutes）

主要特征：无细胞壁（革兰氏阴性反应但系统发育属厚壁菌），基因组极小。

代表类群：

支原体（mycosma，如肺炎支原体 m. pneumoniae）

脲原体（ureasma，泌尿生殖道寄生菌）。

特殊性：寄生或共生，部分为动植物病原体。

4. 热厌氧菌纲（thermolithobacteria）

主要特征：嗜热厌氧菌，代谢依赖还原硫或铁。

代表属：thermolithobacter（如 t. ferrireducens）。

生态：罕见，多见于高温环境（如热泉）。

5. 负菌纲（negativicutes）

主要特征：革兰氏阴性染色但系统发育属厚壁菌（因外膜存在）。

代表目：selenomonadales（如 veillone，口腔共生菌）。

特殊性：挑战传统革兰氏分类标准。

争议与补充

分类变动：部分原属梭菌纲的类群（如 erysipelotrichia）可能独立成纲。

未培养类群：环境样本中检测到的新分支（如 candidatus 类群）可能未来补充。

放线菌门（actinobacteria）是细菌界中一个高度多样化的门，包含许多重要的医学、工业和环境微生物。根据最新的分类系统（如gtdb和ncbi taxonomy），放线菌门目前划分为以下 6个主要纲，部分分类可能随研究进展调整：

1. 放线菌纲（actinobacteria）

核心纲，包含绝大多数放线菌，革兰氏阳性，高gc含量。

重要目\/科：

actinomycetales（如结核分枝杆菌 mycobacterium tuberculosis、链霉菌 streptomyces）

bifidobacteriales（双歧杆菌 bifidobacterium，肠道益生菌）

corynebacteriales（如白喉棒状杆菌 corynebacterium diphtheriae）

生态\/应用：抗生素生产（链霉菌）、病原体、益生菌。

2. 酸微菌纲（acidimicrobiia）

主要特征：嗜酸或耐酸，参与铁\/硫循环。

代表属：

acidimicrobium（如 a. ferrooxidans，氧化亚铁）

ferrimicrobium（酸性矿山废水常见）。

生态角色：极端环境生物修复。

3. 红蝽菌纲（rubrobacteria）

主要特征：耐辐射、耐干燥，多存在于土壤或岩石。

代表属：

rubrobacter（如 r. radiotolerans，高辐射抗性）

thermoleophilum（嗜热菌）。

4. 热栖菌纲（thermoleophilia）

主要特征：嗜热或嗜中温，部分降解复杂有机物。

代表目：

gaieles（如 gaie，土壤常见）

solirubrobacterales（耐旱土壤菌）。

5. 硝化螺旋菌纲（nitriliruptoria）

主要特征：代谢特殊（如降解腈类化合物）。

代表属：

nitriliruptor（如 n. alkaliphilus，嗜碱）

euzebyales（海洋沉积物中稀有类群）。

6. 珊瑚菌纲（coriobacteriia）

主要特征：厌氧，与动物肠道或生殖道相关。

重要属：

coriobacterium（昆虫共生菌）

atopobium（如 a. vaginae，与细菌性阴道病相关）。

其他值得注意的类群

未归类分支：如 candidatus 类群（如 candidatus actinomarinalis，海洋浮游放线菌）。

分类争议：部分原属放线菌的类群（如 microcales）可能因基因组研究调整归属。

拟杆菌门（bacteroidetes）是细菌界中一个重要的门，广泛分布于自然环境（如土壤、水体）及动物肠道中。根据最新的分类系统（如gtdb和ncbi taxonomy），拟杆菌门目前主要包括以下 4个主要纲，部分分类可能因研究进展调整：

1. 拟杆菌纲（bacteroidia）

核心纲，包含大多数与宿主相关的拟杆菌。

重要目\/科：

bacteroidales（如肠道共生菌 bacteroides、致病菌 prevote）

vobacteriales（如 vobacterium，水生环境常见）

生态\/医学意义：

肠道微生物组关键成员（参与多糖代谢）；

部分为机会性病原体（如 bacteroides fragilis）。

2. 黄杆菌纲（vobacteriia）

主要特征：好氧或兼性厌氧，常见于水生环境。

代表属：

vobacterium（鱼类病原，如 f. psychrophilum）

pribacter（极地海洋菌）

生态角色：降解复杂有机物（如几丁质）。

3. 鞘脂杆菌纲（sphingobacteriia）

主要特征：多存在于土壤、淡水或极端环境。

重要类群：

sphingobacterium（如 s. multivorum，医院环境菌）

pedobacter（耐冷菌，极地分布）

特殊性：部分菌株可降解污染物（如芳香烃）。

4. 嗜纤维菌纲（cytophagia）

主要特征：能降解纤维素或几丁质，滑动运动。

代表属：

cytophaga（如 c. hutchinsonii，纤维素降解）

sporocytophaga（形成微囊结构）

应用：生物质转化潜力。

其他潜在类群

未明确归类的分支：如 chitinophagales（几丁质降解菌）可能独立成纲。

争议类群：部分海洋拟杆菌（如 balne）的分类地位仍在修订中。

关键功能总结

肠道共生（bacteroidia）

水生生态（vobacteriia、cytophagia）

环境修复（sphingobacteriia）

蓝菌门（cyanobacteria），又称蓝绿藻或蓝细菌，是一类能进行产氧光合作用的革兰阴性细菌。根据最新的分类系统（如ncbi taxonomy和gtdb），蓝菌门目前划分为以下 5个主要纲，部分分类可能因研究进展而调整：

1. 蓝藻纲（cyanophyceae）

传统核心类群，形态多样（单细胞、丝状体、群体）。

重要目\/科：

chroocales（单细胞，如 synechocus、microcystis 产毒水华种）

oscitoriales（丝状无异形胞，如 oscitoria、phormidium）

nostocales（丝状有异形胞，如 nostoc、anabaena，可固氮）

生态\/危害：

淡水\/海洋初级生产者；

部分产蓝藻毒素（如微囊藻毒素）。

2. 原绿藻纲（prochlorophyceae）

特殊性：含叶绿素 a 和 b（类似高等植物），无藻胆素。

代表属：

prochlorocus（海洋超微型浮游生物，全球碳循环关键种）

prochloron（与海鞘共生）。

3. 嗜热蓝菌纲（thermosynechocaceae）

主要特征：极端嗜热菌，多见于热泉或 hydrothermal vents。

代表属：

thermosynechocus（如 t. elongatus，高温光合作用模型菌）。

4. 胶须藻纲（gloeobacterophyceae）

原始特征：无类囊体（光合膜直接位于细胞质膜），系统发育基部类群。

唯一属：

gloeobacter（如 g. viceus，岩石表面生境）。

5. 聚球藻纲（synechocophyceae）

主要类群：单细胞或微小群体，广布于海洋\/淡水。

代表属：

synechocystis（如 s. 6803，光合作用研究模式生物）

cyanobium（超微型浮游蓝菌）。

其他值得注意的类群

未归类分支：如 sericytochromatia（新提议的纲级分类，代谢特殊）。

分类争议：部分丝状蓝菌（如 spirulina）的纲级归属可能调整。

生态与人类影响

正面：氧气地球演化、生物固氮、微藻产业（如 arthrospira 螺旋藻）。

负面：淡水富营养化导致有毒水华（如 microcystis）。

衣原体门（cmydiae）是一类专性细胞内寄生的革兰阴性细菌，具有独特的发育周期（原体eb和网状体rb）。根据最新的分类系统（如ncbi taxonomy和gtdb），衣原体门目前划分为以下 4个主要纲，部分分类可能因研究进展调整：

1. 衣原体纲（cmydiia）

核心纲，包含人类和动物病原菌。

重要目\/科：

cmydiales（如 cmydia trachomatis 沙眼衣原体、c. pneumoniae 肺炎衣原体）

paracmydiales（如 paracmydia acanthamoebae，阿米巴共生菌）

医学意义：

性传播疾病（如衣原体尿道炎）；

呼吸道感染和眼部感染（沙眼）。

2. 嗜衣原体纲（cmydieceae）

主要特征：与真核宿主（如原生生物）共生或寄生。

代表属：

protocmydia（如 p. amoeboph，感染阿米巴）

crimydia（淡水环境中的寄生菌）。

3. 副衣原体纲（paracmydiia）

特殊性：多与环境中的原生生物（如变形虫）相关。

代表属：

neocmydia（如 n. hartmannee，变形虫内共生菌）

metacmydia（宿主范围广泛）。

4. 新衣原体纲（neocmydiia）

新兴类群：基因组特征介于衣原体纲和副衣原体纲之间。

代表属：

simkania（如 s. negevensis，与人类呼吸道感染相关）

waddlia（如 w. chondroph，流产相关病原体）。

其他值得注意的类群

未归类分支：如 candidatus vocmydia（海洋无脊椎动物共生菌）。

分类争议：部分类群（如 rhabdocmydia）的纲级归属仍在讨论中。

生态与医学影响

专性寄生：依赖宿主细胞代谢，无法体外培养。

宿主多样性：从人类到阿米巴、昆虫甚至海洋生物。

螺旋体门（spirochaetes）是一类独特的革兰阴性细菌，以螺旋形形态和内鞭毛（endoge）驱动的运动方式为特征。根据最新的分类系统（如ncbi taxonomy和gtdb），螺旋体门目前划分为以下 3个主要纲，部分类群可能因研究进展调整：

1. 螺旋体纲（spirochaetia）

核心纲，包含大多数人类及动物病原菌。

重要目\/科：

spirochaetales（如 treponema pallidum 梅毒螺旋体、borrelia burgdorferi 莱姆病病原体）

leptospiraceae（如 leptospira interrogans 钩端螺旋体病病原）

医学意义：

性传播疾病（梅毒）、蜱传疾病（莱姆病）、人畜共患病（钩体病）。

2. 疏螺旋体纲（brevinematia）

特殊性：形态短小，寄生或共生性较强。

代表属：

brevinema（如 b. andersonii，啮齿动物肠道共生菌）。

3. 钩端螺旋体纲（leptospirae）

主要特征：需氧代谢，部分为自由生活或致病菌。

代表属：

leptospira（如 l. biflexa 非致病性水生菌）

turnerie（如 t. parva，环境菌）。

其他值得注意的类群

未归类分支：如 candidatus marispirochaeta（深海热泉菌，代谢特殊）。

分类争议：部分环境螺旋体（如 spirochaeta thermoph）的纲级归属可能调整。

生态与医学关键点

致病性：多数病原体通过伤口或媒介（蜱、蚤）传播。

环境分布：自由生活菌常见于水体、污泥及极端环境（如热泉）。

酸杆菌门（acidobacteria）是一类广泛分布于土壤、淡水、极端环境等生态系统中的革兰阴性细菌，具有代谢多样性但多数难培养。根据最新的分类系统（如ncbi taxonomy和gtdb），酸杆菌门目前划分为以下 8个主要纲，部分类群可能因研究进展调整：

1. 酸杆菌纲（acidobacteriia）

典型类群：常见于酸性土壤（ph ＜5.5），部分为嗜中温菌。

代表属：

acidobacterium（模式属，如 a. capstum）

terriglobus（如 t. roseus，参与土壤有机质分解）。

2. 全噬菌纲（holophagae）

主要特征：严格厌氧，部分为化能自养菌。

代表属：

holophaga（如 h. foetida，降解芳香族化合物）

geothrix（参与铁还原）。

3. 热微菌纲（thermoanaerobaculia）

特殊性：耐热或嗜热菌，常见于热泉或深层土壤。

代表属：

thermoanaerobaculum（如 t. aquaticum，高温环境）。

4. 慢生根瘤菌纲（stocatellia）

生态角色：干旱或贫瘠土壤中的寡营养菌。

代表属：

stocate（如 b. fastidiosa，耐干燥）。

5. 黏球菌纲（vicinamibacteria）

功能未知：基因组暗示其可能参与氮循环。

代表属：

candidatus vicinamibacter（未培养，通过宏基因组发现）。

6. 土壤杆菌纲（pyrinomonadaceae）

新提议类群：与酸性泥炭地相关。

代表属：

pyrinomonas（如 p. methliphatogenes，降解甲烷前体）。

7. 未培养纲（candidatus solibacteres）

仅通过dna检测：常见于森林土壤。

代表属：

candidatus solibacter（如 s. usitatus，参与碳固定）。

8. 其他类群

未归类分支：如 candidatus koribacter（与铁循环相关）。

生态意义

土壤健康：参与有机质分解、碳氮循环。

生物技术潜力：部分菌株可能用于生物修复或酶生产。

绿弯菌门（chloroflexi）是一类代谢多样化的细菌，广泛分布于温泉、海洋、淡水及土壤中，部分类群具有光合作用能力（如绿非硫细菌）。根据最新的分类系统（如 ncbi taxonomy 和 gtdb），绿弯菌门目前划分为以下 6个主要纲，部分类群可能因研究进展调整：

1. 绿弯菌纲（chloroflexia）

核心纲，包含光合作用类群（厌氧光养）和化能异养菌。

重要目\/科：

chloroflexales（如 chloroflexus aurantiacus，典型绿非硫细菌）

herpetosiphonales（如 herpetosiphon，滑动细菌，产生抗生素）

生态意义：

光合成员利用光系统2（不产氧），常见于热泉；

化能异养菌参与有机物降解。

2. 热微菌纲（thermomicrobia）

嗜热或耐热菌：需氧代谢，常见于高温环境。

代表属：

thermomicrobium（如 t. roseum，嗜热化能异养菌）。

3. 厌氧绳菌纲（anaerolineae）

严格厌氧：常见于污泥、湿地等缺氧环境。

代表属：

anaerolinea（如 a. thermoph，降解复杂有机物）。

4. 脱卤菌纲（dehalocoidia）

特殊代谢：专性厌氧，能还原卤代有机物（如氯仿）。

代表属：

dehalocoides（如 d. artyi，用于生物修复污染场地）。

5. 坎德菌纲（caldilineae）

嗜温或嗜热：与污水处理系统相关。

代表属：

caldilinea（如 c. aeroph，参与污泥颗粒化）。

6. 热袍菌纲（thermoflexia）

新提议类群：极端嗜热菌，基因组特征独特。

代表属：

candidatus thermoflexus（未培养，通过宏基因组发现）。

其他值得注意的类群

未归类分支：如 candidatus chloranaerofilum（光合作用，但分类地位未定）。

生态与生物技术价值

环境修复：脱卤菌用于降解有机污染物（如pcb）；

极端环境适应：嗜热类群为研究生命极限提供模型。

浮霉菌门（nctomycetes）是一类独特的革兰阴性细菌，具有复杂的细胞结构（如类细胞核膜结构）和多样的代谢方式。根据最新分类（如 ncbi taxonomy 和 gtdb），浮霉菌门目前划分为以下 5个主要纲，部分类群可能因研究进展调整：

1. 浮霉菌纲（nctomycetia）

核心纲，包含大多数已知的浮霉菌。

重要目\/科：

nctomycetales（如 nctomyces brasiliensis，水生环境）

pirellles（如 pirell staleyi，附着生长）

特征：

细胞壁缺乏肽聚糖，部分具有厌氧氨氧化能力（如 candidatus brocadia）。

2. 厌氧氨氧化菌纲（candidatus brocadiae）

生态功能：专性厌氧，参与全球氮循环（厌氧氨氧化反应）。

代表属：

candidatus brocadia（如 ca. b. anammoxidans，污水处理关键菌）

candidatus kuenenia（类似功能）。

3. 深微菌纲（phycisphaerae）

海洋\/淡水分布：与藻类降解相关。

代表属：

phycisphaera（如 p. mikurensis，分离自海藻）

candidatus uabimicrobium（寄生性，感染变形虫）。

4. 球形菌纲（candidatus omnitrophia）

未培养类群：通过宏基因组发现，推测为超小体型（＜0.2 μm）。

代表属：

candidatus omnitrophus（极端环境如热泉分布）。

5. 未归类分支

candidatus nanopgicales：淡水寡营养菌，基因组简化。

独特生物学特征

1. 细胞结构：部分类群具有内膜分隔（类似真核细胞器）；

2. 代谢多样性：从化能异养到厌氧氨氧化；

3. 生态作用：氮循环、藻类降解、寄生等。

细菌界之其他小型细菌门中装甲菌门：

（1） 常见但研究较少的小门

装甲菌门（armatimonadota），原称为 op10（候选门），是一类分布广泛但研究较少的细菌，常见于土壤、淡水、沉积物等环境。目前根据 ncbi taxonomy 和 gtdb 的分类系统，装甲菌门主要分为 2个纲，部分类群可能仍在修订中：

1. 装甲菌纲（armatimonadia）

代表类群：

armatimonas（如 a. rosea，分离自土壤，需氧化能异养菌）

chthonomonas（如 c. calidirosea，耐热菌，分离自热泉）。

生态特征：

多为需氧或微需氧菌，参与土壤有机质分解。

2. 纤维菌纲（fimbriimonadia）

代表属：

fimbriimonas（如 f. ginsengisoli，分离自人参种植土壤，可能参与有机物降解）。

特殊结构：部分菌株具有菌毛（fimbriae），可能与附着或生物膜形成相关。

其他未归类类群

部分环境样本中检测到的 candidatus 类群（如 candidatus solibacter，但与酸杆菌门的同名类群不同），分类地位待定。

研究现状与挑战

1. 难培养性：多数成员依赖宏基因组数据，纯培养菌株稀少；

2. 代谢未知：推测以化能异养为主，具体途径仍需验证；

3. 生态角色：可能影响土壤碳循环，但机制不明确。

钙杆菌门（caldiserica）（也称为 op5 候选门）是一类 嗜热厌氧 细菌，主要存在于高温环境（如热泉、地热系统）。目前，该门的分类相对简单，仅包含 1个纲，但部分类群可能仍在研究中。以下是详细分类信息：

1. 钙杆菌纲（caldisericia）

代表目：

caldisericales（唯一已知的目）

代表属：

caldisericum（如 c. exile，模式种，分离自日本热泉，严格厌氧，发酵代谢）

代谢特征：

厌氧发酵，可能利用有机物作为碳源和能源。

最适生长温度 50–70°c，属于 极端嗜热菌。

研究现状与生态意义

1. 分布：主要存在于地热环境，可能参与高温生态系统的有机物降解。

2. 分类局限：目前仅培养出少数菌株，基因组数据有限，可能仍有未发现的多样性。

3. 命名由来：

caldisericum = caldi（拉丁语“热”）+ sericum（“丝”，指其丝状形态）。

黏胶球形菌门（lentisphaerae） 是一类分布广泛但研究较少的细菌，主要存在于海洋、淡水及动物肠道等环境中。根据最新的分类系统（如 ncbi taxonomy 和 gtdb），该门目前划分为 2个纲，具体如下：

1. 黏胶球形菌纲（lentisphaeria）

代表目：

lentisphaerales

lentisphaera（如 l. araneosa，分离自海洋沉积物）

victivallis（如 v. vadensis，分离自人类肠道，可能与宿主互作）

生态特征：

多为厌氧或微需氧菌，可能参与多糖降解。

2. 油球形菌纲（olentangia）

代表属：

olentangia（如 o. soil，分离自土壤，代谢特征尚不明确）

研究现状：

目前仅有少量基因组数据，生态功能仍需进一步研究。

其他未归类类群

部分环境样本中检测到的 candidatus 类群（如 candidatus epixenosoma），分类地位待定。

研究现状与挑战

1. 难培养性：多数成员依赖宏基因组数据，纯培养菌株稀少；

2. 代谢未知：推测以化能异养为主，可能参与复杂有机物降解；

3. 生态角色：可能影响海洋碳循环或宿主微生物组，但机制不明确。