第4章 真核微生物

第四章真核微生物回顾生物细胞生物非细胞生物：、亚病毒原核生物：、、、螺旋体、立克次氏体等。原核微生物原核微生物细胞无细胞核，只有或；病毒属于类生物。（？）（？）（？）（？）（？）（？）真核生物：是一大类细胞核具有核膜，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多种细胞器的生物。真核微生物：真菌、显微藻类和原生动物等真核生物类的微生物真核微生物概述比较：原核微生物和真核微生物原核微生物细胞无细胞核，只有原始核或拟核；真核微生物细胞的主要特征是有细胞核和细胞器及复杂的内膜系统。原核生物细胞无核膜，有一个明显的核区，核区集中了主要遗传物质，由一条与类组蛋白相联系的双链DNA构成的染色体组成。真核生物细胞则是由一条或一条以上的双链DNA与组蛋白等结合成的染色体，并由核膜包围。核核膜染色体原核细胞没有独立的内膜系统，与代谢有关的酶如呼吸酶合成酶等位于细胞膜上，因此它的能量代谢在质膜上进行。真核细胞不仅有独立的内膜系统，还有细胞骨架，呼吸酶在线粒体中，有专用的细胞器来完成各项生理功能，如线粒体、叶绿体。代谢场所原核细胞和真核细胞的区别典型的真核细胞结构（动物）典型的真核细胞结构（植物）真核微生物的主要类群真核微生物植物界：显微藻类动物界：原生动物菌物界粘菌假菌真菌单细胞：酵母菌丝状：霉菌大型子实体：蕈菌或原生生物界4.1原生动物4.2微型后生动物4.3藻类4.4真菌4.1原生动物4.1.1原生动物的一般特征4.1.2原生动物的分类4.1.3原生生物的胞囊4.1.1原生动物的一般特征概念动物中最原始、最低等、结构最简单的单细胞动物。动物学中列为原生动物门。淡水阿米巴（变形虫）大小10～300µm细胞结构单细胞生物，无细胞壁，有细胞膜、细胞质，有分化的细胞器，细胞核有核膜细菌、病毒的大小？4.1.1原生动物的一般特征功能有独立生活的生命特征和生理特征。如：摄食、营养、呼吸、排泄、生长、繁殖、运动（对刺激的反应）等各种功能由相应的细胞器执行。4.1.1原生动物的一般特征营养类型（1）全动性营养－－绝大多数吞食其他生物和有机颗粒为食（2）植物性营养有色素的原生动物如绿眼虫等，进行光合作用（3）腐生性营养某些无色鞭毛虫或寄生的原生动物，借助体表的原生质膜吸收环境和寄主的有机物4.1.1原生动物的一般特征繁殖营养丰富、环境良好的条件下大量繁殖。有性生殖和无性生殖4.1.1原生动物的一般特征4.1.2原生动物的分类根据细胞器和其他特点，分为（动物学分类）鞭毛纲肉足纲纤毛纲：原吸管纲并如纤毛纲孢子纲鞭毛纲、肉足纲和纤毛纲存于水中，在废水生物处理中起重要作用孢子虫寄生在人体和动物体内，随粪便排到污水中，需消灭4.1.2原生动物的分类具有一根或多根鞭毛；营养类型：全动性营养、植物性营养和腐生性营养，大小：几微米到几十微米，可依据形态和运动方式辨认。鞭毛纲自然水体，鞭毛虫喜欢在多污带和α-中污带生活。污水处理的指示生物：活性污泥培养初期或处理效果差，鞭毛虫大量出现4.1.2原生动物的分类鞭毛纲——眼虫（Euglena）4.1.2原生动物的分类单细胞原生生物长约60μm，长梭形或圆柱形前端有一个凹口，伸出一根鞭毛，其摆动在水中产生的反作用力能够推动身体运动；凹口的下方有一个具有感光机能的红色的眼点有机质丰富的水沟、池沼或缓流中，常使水呈绿色含有机物的水中，眼虫能够靠细胞膜吸取水里的有机物“食物”，过着动物式的异养生活。动物学家认为，眼虫是一种“原生动物”。细胞含叶绿体，能够进行光合作用制造营养，没有细胞壁，植物学家认为，它是一种“原生植物”：裸藻。鞭毛纲——眼虫眼虫的这种“动物植物双重性”使许多科学家相信，动物与植物有共同的祖先——它很可能就是与眼虫类似的、某种生活在远古水域中的单细胞原生生物。某些个体伴随基因组的变化加强了运动、摄食的结构和功能，逐步“丢失”了进行光合作用的结构和功能，最终生活方式转变成为完全的异养，代表着最早的动物的产生。另外一些个体伴随着基因组的其它方式的变化向着完全自养的方式转变，代表着最早的植物的出现。鞭毛纲——眼虫肉足纲机体表面仅有细胞质形成的一层薄膜。形体小，无色透明，没有固定形态。也叫变形虫少数呈球形，有伪足。形成伪足作为运动和摄食的细胞器。全动性营养。4.1.2原生动物的分类肉足纲分类根足亚纲和辐足亚纲太阳虫图1.淡水阿米巴（变形虫）动态中的食物泡.食物泡中充满了酶，用来消化猎物图3.细胞核，还能看到许多不同阶段的食物泡食性广：单细胞藻类、细菌、小原生动物、真菌、有机碎片等皆是它们的食物。生命力强：条件不好时，可以形成一个包囊(休眠体)度过难关。污水处理的指示生物：变形虫在污水生物处理系统中活性污泥培养中期出现。4.1.2原生动物的分类肉足纲-变形虫纤毛纲纤毛纲的原生动物叫纤毛虫。有游泳型和固定型两种以纤毛作为运动和摄食的细胞器。原生动物中最高级的一类，有固定的、结构细致的摄食细胞器。4.1.2原生动物的分类草履虫喇叭虫游泳型纤毛虫，属全毛目纤毛纲钟虫固着型纤毛虫，属缘毛目，虫体呈典型的钟罩形，称钟虫类。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纤毛纲-钟虫污水处理的指示生物游泳型纤毛虫多在中污带，少数在寡污带。在污水生物处理活性污泥培养中期或在处理效果较差时出现。固着型纤毛虫，喜在寡污带生活。水体自净程度高、污水生物处理好的指示生物。纤毛纲4.1.3原生生物的胞囊形成原因：环境条件变坏，使原生动物不能正常生活而形成胞囊。环境变坏：如水干枯、水温和pH值过高或过低，溶解氧不足，缺乏食物或排泄物积累过多，废水中的有机物浓度超过它的适应能力等。所有原生动物在污水生物处理中起到指示生物的作用。一旦形成胞囊，就可判断污水处理不正常。4.2微型后生动物后生动物：原生动物以外的多细胞动物微型后生动物：形体微小的，需借助显微镜观察的后生动物。4.2.1轮虫4.2.2线虫4.2.3寡毛虫动物轮虫形态长度4～4000µm，多在500µm左右；长型，分头部、躯干和尾部头部有纤毛组成的能转动的轮盘。轮盘是运动和摄食器官。4.2.1轮虫营养：以细菌、霉菌、藻类、原生动物及有机颗粒为食；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。轮虫可作为水生动物的食料，如鱼饲料等生活习性污水处理的指示生物：要求较高的溶解氧，是水体寡污带和污水生物处理效果好的指示生物4.2.1轮虫线虫形态长型，多数在1mm以下；前端口上有感觉器官，体内有神经系统，消化道和食道荧光显微镜下的秀丽线虫营养类型：腐食型、植食型和肉食型；活动方式：寄生活动和自由活动；污水处理中出现的多是自由活动的。线虫习性4.2.2线虫污水处理中常见的线虫污水处理的指示生物：污水处理净化程度差的指示生物4.2.2线虫污水处理中常见的的寡毛虫污水处理的指示生物：颤蚓和水丝蚓为河流、湖泊底泥污染的指示生物污水生物处理中出现的多为红斑顠体虫4.2.3寡毛类动物4.3藻类4.3.1藻类的一般特征4.3.2藻类的分类及简介4.3.1藻类的一般特征形态大小大小和结构差异大，小的藻类只能在光学显微镜下观察；细胞结构有单细胞的个体和群体，群体是若干个个体以胶质相连，大小以微米计；4.3.1藻类的一般特征习性真核藻类具有叶绿体，光能自养，可进行光合作用；少数腐生，极少数共生。生长条件：阳光、pH4～104.3.2藻类的分类及简介根据藻类的光合色素的种类、个体形态、细胞结构、生殖方式和生活史等分为10门：原核：蓝藻门真核：裸藻门、绿藻门、轮藻门、金藻门、黄藻门、硅藻门、甲藻门、红藻门及褐藻门裸藻门特点：（1）不具有细胞壁（2）有鞭毛，能运动（3）多数具有叶绿体（4）繁殖方式为纵裂（4）环境恶化，裸藻失去鞭毛形成胞囊生长在有机物丰富的静止水体或缓慢的流水中，对温度的适应范围广大量繁殖时形成绿色、红色或褐色的水华污水处理的指示生物：水体富营养化的指示生物裸藻门-生长环境绿藻门特点：形体多样：有单细胞体、群体、多细胞丝状体、多细胞片状体等类型细胞具有真核：核膜、核仁；细胞壁：分两层，内层纤维素组成，外层为粘液化的果胶质。繁殖：无性生殖和有性生殖多含叶绿素a、b，也含有叶黄素、泥黄素等；贮藏物为淀粉和油类；单细胞：衣藻石莼绿管浒苔团藻错综根枝藻刺松藻绿藻门-形状绿藻鸡汤竹荪卷脆皮绿藻乳酪芥末绿藻珊瑚花小球藻和栅藻富含蛋白质，可作为食品绿藻是藻类生理生化研究的材料及宇宙航行的供氧体污水处理的指示生物：绿藻在水体自净中起净化和指示生物作用绿藻门-应用轮藻门大型顶细胞，其他特点与绿藻大致相同，也有人将其归于绿藻门。卵配生殖，在淡水和半咸水中生长轮藻可烟熏驱蚊，轮藻生长的水中无孑孓生长。硅藻门单细胞，形体像小盒，由上壳和下壳组成；细胞壁：硅质和果胶质细胞内有一个核和两个以上的色素体。硅藻的形态硅藻的细胞污水处理的指示生物：土壤和水体盐度、腐殖质含量和酸碱度的指示生物；是水中动物的食料。甲藻门多为单细胞的个体；有细胞壁，细胞核大，细胞质中有大液泡；有色素体，藻体呈棕黄色或黄绿色甲藻在短期内大量繁殖会造成海洋“赤潮”甲藻死后沉在海底形成生油地层中的主要化石赤潮褐藻门海带属、裙带属含碘量高，可供食用红藻门江篱属、石花菜属、麒麟属可提取琼脂，供食用、医药用及制生化试剂江篱石花菜海带裙带思考1.从细胞大小、结构、生理特性等方面，比较真核微生物与原核微生物有哪些异同点？2.原生动物中各纲在水体自净和污水生物处理中如何其指示作用？3.污水生物处理中的指示生物有哪些？试总结说明，并比较各有何特点。4.水体富营养化与哪些藻类有关？4.4真菌4.4.1真菌概述4.4.2酵母菌4.4.3霉菌4.4.4蕈菌4.4.1真菌概述真菌(Fungi)分布：广泛，类群庞大，形态差异极大，约有十几万种形态大小：差别很大。生殖方式：无性或有性，同宗或异宗配合。生活循环简单或复杂。生活习性：兼性或专性腐生，寄生或共生。在有机物的生物处理中起积极作用电镜下的酵母菌电镜下的红曲霉肉眼可见的蘑菇包含哪几大类?真菌是一类低等真核生物。①边缘清楚的核膜包围着细胞核，一个细胞内可包含多个核，其它真核生物少见；②营养方式：不含叶绿素，异养吸收型；③繁殖：以产生大量孢子进行繁殖；④除酵母菌为单细胞外，一般具有发达的菌丝体。陆生性较强特点4.4.1真菌概述寄生(Parasitism)：从活的动物、植物吸收养分腐生(saprophytism)：从死的动、植物体或其他无生命的有机物中吸取养分共生(symbiosis)：从活的有机体吸取养分，同时又提供该活体有利的生活条件，从而彼此间互相受益、互相依赖营养方式：通过细胞表面自周围环境中吸收可溶性营养物质（异养方式）4.4.1真菌概述4.4.2酵母菌酵母菌(yeast)：一般泛指能发酵糖类的各种单细胞真菌。分类系统中分属担子菌纲、子囊菌纲和半知菌纲。有氧化型和发酵型两种。发酵型：发酵糖为乙醇（或甘油、有机酸等）和二氧化碳，用于面包、馒头和酿酒氧化型：无发酵能力或发酵能力弱而氧化能力强4.4.2酵母菌特点分布应用形态大小细胞结构繁殖培养特征生物处理应用①个体多以单细胞状态存在；②多数出芽生殖，也有裂殖；③能发酵糖类产能；④细胞壁常含甘露聚糖；⑤喜在含糖量较高的偏酸性环境中生长。特点4.4.2酵母菌自然界分布很广，主要分布于偏酸性含糖环境中。如水果、蔬菜、蜜饯的表面和果园土壤。不少酵母菌可以利用烃类物质，故在炼油厂附近的土层中可以找到这类可利用石油的酵母菌。分布4.4.2酵母菌应用人类利用最早的微生物。如各种酒类生产，面包制作，甘油发酵；饲用、药用及食用单细胞蛋白生产，生化药物。少数酵母菌能引起人或其它动物的疾病；在石油加工工业中脱蜡，降低石油凝固点，处理炼油厂含油废水、含酚废水及其他高含有机物的废水均有应用；用于监测重金属。4.4.2酵母菌形态基本形态：球形、卵圆形、腊肠形、椭圆形等。特殊形状：假菌丝。假菌丝是由