第3章真核微生物

第三章真核微生物(Eukarya)真核微生物霉菌(Mold)酵母菌(Yeast)伞菌(Agaricus)轮虫(Rotifer)线虫(Nematode)甲壳纲(Crustacea)寡毛纲(Oligochaeta)微型后生动物(Metozoa)真菌界(Fungi)藻类(Alga)原生生物界(Protista)的原生动物(Protozoa)特点：细胞核具有核膜；能进行有丝分裂；细胞质中存在线粒体或同时存在叶绿体等细胞器；第一节原生动物一、原生动物的一般特征1、原生动物的细胞结构及其功能•动物中最原始、最低等、结构最简单的单细胞动物。形体微小，在10-300微米之间。•原生动物是单细胞真核微生物，无细胞壁，有细胞质、细胞膜，有分化的细胞器，细胞核具核膜。•有独立生活的生命特征和生理功能，如摄食、营养、呼吸、排泄、生长、繁殖、运动及对刺激的反应等，均由相应的细胞器执行。–胞口、胞咽、食物胞、吸管—摄食、消化、营养–收集管、伸缩泡、胞肛—排泄–鞭毛、纤毛、刚毛、伪足—运动和捕食–眼点—感觉–有的细胞器执行多种功能，如伪足、鞭毛、纤毛、刚毛既能执行运动功能，又能执行摄食功能，甚至还有感觉功能。原生动物的胞囊•当环境条件变坏，如水干枯、水温和pH过高或过低，溶解氧不足，缺乏食物或排泄物积累过多，废水中的有机物超过它的适应能力等原因，都可使原生动物不能正常生活而形成胞囊。胞囊是抵抗不良环境的一种休眠体。一旦形成胞囊，就可判断污水处理不正常。•胞囊都是球状。当环境恶化时，原生动物先是身体变圆，鞭毛、纤毛等细胞器缩入体内，细胞水分从体内排出，并分泌一种胶状物质于体表，这些物质凝固成胞壳。•胞壳分为两层，外层厚而突起，内层薄而透明。胞囊很容易随灰尘漂浮或被其他动物带到其他地方，胞囊遇到适宜环境胞壳破裂，恢复虫体形状。胞囊在污水处理中的作用指示作用：胞囊一旦形成，就可判断污水处理不正常。根据实践经验在光学显微镜下观看，以胞囊个体大小和出现胞囊之前的原生动物的种类等方面判断胞囊是何种原生动物的胞囊。通过显微镜观察，再结合污水的化学指标，综合分析污水处理的状况和处理效果。2、原生动物的营养类型•全动性营养–以吞食其他生物（细菌、放射菌、酵母菌等）和有机颗粒为食。绝大多数原生动物为全动性营养。•植物性营养–有色素的原生动物（如绿眼虫、衣滴虫）和植物一样，进行光合作用。•腐生性营养–某些无色鞭毛虫和寄生的原生动物，借助体表和原生质膜吸收环境和寄主中的可溶性有机物为营养。3、原生动物的繁殖•繁殖方式有无性繁殖和有性繁殖。•无性生殖为二分裂法（纵分裂或横分裂），也有出芽生殖（如吸管虫）。还有多分裂法（如寄生的孢子虫）。二分裂法是原生动物的主要繁殖方式。•在环境条件差时出现有性繁殖。•有些种群需要交替进行无性生殖和有性生殖以增强其活力。原生动物的繁殖方式A.鞭毛虫B.变形虫C.孢子虫D.纤毛虫钟虫有性生殖（即结合生殖）二、原生动物的分类根据原生动物的细胞器和其他特点，将原生动物分为四个纲：鞭毛纲肉足纲纤毛纲(包括吸管纲，因其幼虫有纤毛）孢子纲鞭毛纲、肉足纲、纤毛纲三纲存在水体和废水生物处理构筑物中，发挥重要作用。孢子纲中的孢子虫营寄生生活，寄生在人体和动物体内，可随粪便排到污水中，需要消灭。原生动物(一)鞭毛纲(Mastigophora)鞭毛虫具一根或多根鞭毛，如眼虫、屋滴虫、杆囊虫等具一根鞭毛。粗袋鞭虫、衣滴虫、梨波多虫和内管虫等具有两根鞭毛。多数鞭毛虫是个体自由生活，也有群体的，如：聚屋滴虫。营养类型：全动性营养：内管虫(Entosiphon)和梨波多虫(Bodoedax)；植物性营养：具色素的绿眼虫；腐生性营养：部分不具色素体的鞭毛虫（如绿眼虫）。在自然水体中，鞭毛虫喜在多污带和α－中污带中生活。在污水生物处理系统中，活性污泥培养初期或在处理效果差时鞭毛虫大量出现，可作污水处理差的指示生物。①眼虫②油滴虫③绿眼虫④杆囊虫⑤内管虫⑥梨波多虫⑦衣滴虫⑧屋滴虫（个体）⑨屋滴虫（群体）⑩粗袋鞭虫眼虫(Euglena)：生活在有机物质丰富的水沟、池沼或缓流中。温暖季节可大量繁殖，常使水呈绿色。眼虫体呈绿色，梭形，长约60μm，前端钝圆，后端尖。眼虫在运动中有趋光性，这是因为在鞭毛基部紧贴着储蓄泡有一红色眼点，靠近眼点近鞭毛基部有一膨大部分，能接受光线，称光感受器。具两根鞭毛，一根相当粗壮，长度与体长相当，运动时笔直指向前方，尖端部分呈波浪式颤动带动虫体向前运动。另一根鞭毛细而短，向前端伸出后即向后弯转而附着在身体表面，不易看出。粗袋鞭虫营全动性营养，也有营腐生性营养类型。粗袋鞭虫(Peranematrichophonrum)（二）肉足纲•称为肉足虫。机体表面仅有细胞质形成的一层薄膜，没有胞口和胞咽等。形体小，无色透明，大多数无固定形状，全动性营养。•分根足亚纲（可改变形状，如变形虫）和辅足亚纲（球形，如太阳虫和辐球虫）。•以无性生殖为主。•变形虫喜在—中污带或—中污带的自然水体中生活。在污水生物处理系统中，则在活性污泥培养中期出现。①变形虫②蜗足变形虫③珊瑚变形虫④辐射变形虫⑤单核变形虫⑥多核太阳虫⑦⑧表壳虫动态中的食物泡.食物泡中充满了酶，用来消化猎物.广泛存在的淡水阿米巴（变形虫）•太阳虫目（Heliozoan）中间圆形的是核，细胞外层部分有很多大的液泡。喜欢生活在丝状藻类和水生植物旁边。•大约有34个属，100种，特殊之处在于长着长的细丝，主要用来捕食猎物，也用来运动,是由微管构成的轴丝.•外部细胞体的极端起泡性。还能看见两个食物泡。这是它刚刚饱餐一顿的证据。（三）纤毛纲•称为纤毛虫。•特征：周身表面或部分表面具有纤毛，作为行动及摄食的工具。•有游泳型和固着型两种，以纤毛作为运动和捕食的细胞器，纤毛虫是原生动物中最高级的一类，有固定的、结构精细的摄食细胞器。•生殖：分裂生殖和结合生殖。1、游泳型纤毛虫大小：180~300um×42~75um形态：自由游动在活性污泥中以草履虫居多，每逢净化程度较差时就会大量出现，常被作为水质净化的指示生物。全毛目喇叭虫属（Stentor）四膜虫属(Tetrahymena)斜管虫属(Chilodonella)豆形虫属(Colpidium)肾形虫属(Colpoda)草履虫属(Paramecium)漫游虫属(Litonotus)裂口虫属(Amphileptus)膜袋虫属(Cyclidium)楯纤虫属(Aspidisca)棘尾虫属(Stylonychia)绿草履虫尾丝虫草履虫肾形虫豆形虫裂口虫漫游虫草履虫属主要分布在受有机质污染的水体中呈倒置草履形，体大，100-300μm有十分发达的斜凹口沟，泡口明显，食物从口沟经胞口进入胞咽体纤毛分布全身。体前、后各一伸缩泡大核1处，卵形至肾形喇叭虫属主要分布在中度污染的池塘水体杂食性，以细菌、藻类、鞭毛虫、其他纤毛虫和轮虫为食体大，伸展时为喇叭状。长200-3000μm游泳时呈卵形至梨形。大多为浮游生活种，少数以尖削的后端固着在水中基质上天蓝喇叭虫多态喇叭虫固着型纤毛虫属缘毛目(Peritricha)。其虫体的前端口缘有纤毛带(由两圈能波动的纤毛组成)，虫体呈典型的钟罩形，故称钟虫类。它们多数有柄，营固着生活，在钟罩的基部和柄内有肌原纤维组成基丝，能收缩。钟虫类的虫体在不良环境中发生变态，运动前进方向由向前运动改为向后运动。钟虫的生殖为裂殖和有性生殖。2、固着型纤毛虫小口钟虫沟钟虫钟虫的繁殖方式①裂殖②、③、④有性生殖（即结合生殖）钟虫的变态过程独缩虫独缩虫和聚缩虫的虫体相像，每个虫体的尾柄内都有肌丝。独缩虫的尾柄相连，肌丝不相连，一个虫体收缩时不牵动其他虫体，单独收缩。聚缩虫尾柄相连，肌丝也相连。当一个虫体收缩时牵动其他虫体一起收缩，故叫聚缩虫。聚缩虫累枝虫和盖纤虫的尾柄都分枝，尾柄内没有肌丝，不能收缩。在虫体的基部有肌原纤维，当虫体受到刺激时，其基部收缩，前端胞口闭锁。累枝虫的虫体口缘有两圈纤毛环形成的似波动膜，和钟虫相像，其柄等分枝或不等分枝。盖纤虫的口缘有两圈纤毛形成的盖形物，或有小柄托住盖形物，能运动，因有盖而得名。节累枝虫节盖虫3、吸管虫•形态：幼虫有纤毛，成虫纤毛消失，长出长短不一的吸管，末端有一根柄固着生活。虫体呈球形、倒圆锥形、三角形，没有口，吸管为捕食工具，以原生动物和轮虫为食料，这些微小动物一旦碰上吸管虫的吸管立即被黏住，被吸管分泌的毒素麻醉，接着细胞膜被溶化，体液被吮吸干而死亡。•生殖：有性生殖和内出芽生殖•作用：吸管虫多数在污染较重的水体中，可作为废水处理效果一般的指示生物。吸管虫三角吸管虫纤毛虫在水体自净和污水处理中的指示作用*游动性纤毛虫多数生活在*在污水生物处理中出现*扭头虫、草履虫出现*漫游虫：喜在较清洁水中生活*吸管虫（多数）*钟虫：喜在寡污带中生活*累枝虫在β－中污带生活耐污力极强α—中污带β—中污带寡污带中（少数）在活性污泥培养中期在处理效果较差时缺氧厌氧β—中污带α—中污带多污带在污水生物处理效果一般时出现是水体自净程度高，污水生物处理好的指示生物。第二节微型后生动物•微型后生动物也称多细胞动物。•在水处理工作中常见的后生动物主要是形体微小的后生动物，主要有轮虫、线虫、寡毛虫、浮游甲壳动物、苔藓动物、水螅等。大多数轮虫以细菌、霉菌、藻类、原生动物及有机颗粒为食；轮虫可作为水生动物的食料，如鱼饲料等广泛分布于湖泊、水库、河流、池塘、沼泽、稻田等水域及潮湿土壤和苔藓中，是后生动物中拥有最强散布能力和最高繁殖速率的1个类群；猪吻轮虫为肉食性，在污水处理中若大量出现，会将活性污泥蚕食光金鱼藻沼轮虫和长柄巨冠轮虫为1997年在深圳东江源水生物预处理工程试验中观察得到。一些轮虫和线虫•以细菌、小的原生动物和有机颗粒等为食物，在废水处理中有一定的净化作用•轮虫要求有较高的溶解氧，是水体寡污带和污水生物处理效果好的指示生物•源水中大量繁殖，可能阻塞滤池3、轮虫在水处理中的作用微污染水库预处理系统中的轮虫猪吻轮虫在污水处理中的不利影响与克服方法在污水生物处理过程中，有时候会出现猪吻轮虫大量生长繁殖的现象，一旦它们大量繁殖会将活性污泥蚕食光，造成污水处理失败。当镜检到猪吻轮虫有大量繁殖的趋势时，为了保持正常运行，可暂时停止曝气，制造厌氧环境抑制猪吻轮虫生长，可避免此类现象发生。三、线虫1、线虫的形态长型，多数在1mm以下；线虫前端口上有感觉器官，体内有神经系统，有消化道和食道。荧光显微镜下的秀丽线虫线虫有三种营养类型：腐食型、植食型和肉食型；线虫有寄生和自由活动两种方式；污水处理中出现的多是自由活动的。2、线虫的习性污水处理中常见的线虫线虫是污水处理净化程度差的指示生物三、寡毛类动物•顠体虫、颤蚓及水丝蚓属环节动物门(Annelida)的寡毛纲(Oligochaeta)。身体细长分节，每节两侧长有刚毛，靠刚毛爬行运动。•在污水生物处理中出现的多为红斑顠体虫(Aeolosmahemprichii)。它的前叶腹面有纤毛，是捕食器官，营杂食性，主要食污泥中有机碎片和细菌。•它分布广，夏、秋两季水体的环境条件适合寡毛类动物生长，其生长温度为20℃，6℃以下活动力降低，并形成胞囊。•颤蚓和水丝蚓中有厌氧生活的种类，以土壤、底泥为食。颤蚓和水丝蚓是河流、湖泊底泥污染的指示生物。颤体虫水螅污水处理中常见的的寡毛虫污水生物处理中出现的多为红斑顠体虫颤蚓和水丝蚓为河流、湖泊底泥污染的指示生物红斑顠体虫未知寡毛类与红斑顠体虫的副作用在深圳东江水体中还有未知名的寡毛类动物。身体细长分节，每节两侧长有刚毛，靠刚毛爬行运动。它的前端有五个触手，触手上长满纤毛，伸缩自如，可伸出体外捕食水中细菌、藻类、微小动物和有机碎片。当受到刺激时，触手迅速缩入体内。在生活污水生物处理脱氮工艺中，在温度20℃左右，供氧充分的条件下，红斑顠体虫大量生长，把活性污泥蚕食光，使处理的出水水质急剧下降。为了恢复处理效果，必须停止曝气，继续连续进污水，是处于厌氧状态，可有效抑制红斑顠体虫的生长。A.未知名寡毛虫①触手收缩②触手伸出一部分③触手全张开四、浮游甲壳类动物1、分