第三章 真核微生物

1、第三章真核微生物,第一节霉菌,第二节酵母菌,第三节担子菌,第五节原生动物,第四节藻类,第六节后生动物,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）

2、,典型的真核细胞结构（植物）,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?,第一节霉菌,在营养基质上形成绒毛状、蜘蛛网状或絮状菌丝体的真菌。其菌落较疏松。,霉菌隶属于,藻状菌纲,子囊菌纲,半知菌纲,霉菌（丝状真菌）：,霉菌的菌落,一、霉菌的形态、大小,第一节霉菌,菌丝：管状伸长、分枝直径2-10m,基本特征：,霉菌大多数是多细胞的，少数是单细胞的。,一、霉菌的形态、大小,第一节霉菌,根据有无隔膜分（教材29）,一、霉菌的形态、大小,第一节霉菌,根据菌丝的分布和功能分,营养菌丝,气生菌丝,繁殖器官,二、霉菌的繁殖方式,第一节霉菌,霉菌的无性孢子,厚垣孢子,节孢子,孢囊孢子,芽生

3、孢子,分生孢子,二、霉菌的繁殖方式,第一节霉菌,(一)无性孢子繁殖,1、厚垣孢子,菌丝部分细胞原生质浓缩变圆，壁加厚，球形或纺缍形休眠体。,二、霉菌的繁殖方式,第一节霉菌,(一)无性孢子繁殖,2、节孢子,菌丝断裂形成矩形的孢子。,青霉Penicillium的分生孢子,曲霉Aspergillus的分生孢子,二、霉菌的繁殖方式,第一节霉菌,(一)无性孢子繁殖,3、分生孢子,菌丝顶端细胞或菌丝分化成的分生孢子梗的顶端细胞分割缢缩而成的单个或者成簇的孢子。,二、霉菌的繁殖方式,第一节霉菌,(一)无性孢子繁殖,3、分生孢子,青霉的分生孢子梗顶部,曲霉的分生孢子顶囊部,二、霉菌的繁殖方式,第一节霉菌,(一

4、)无性孢子繁殖,3、分生孢子,镰刀霉的大分生孢子,二、霉菌的繁殖方式,第一节霉菌,(一)无性孢子繁殖,3、分生孢子,二、霉菌的繁殖方式,第一节霉菌,(一)无性孢子繁殖,4、孢囊孢子,根霉Rhizopus的孢囊孢子的扫描电镜照片,形成于孢子囊的孢子。,二、霉菌的繁殖方式,第一节霉菌,(二)有性孢子繁殖,霉菌有性繁殖过程,(1)质配（形成双核细胞）,(2)核配（产生二倍体接合子核）,(3)减数分裂（单倍体核）,二、霉菌的繁殖方式,第一节霉菌,(二)有性孢子繁殖,1、卵孢子,菌丝分化成不同形的配偶细胞（雄器、藏卵器）结合，形成具双层外壁的孢子。,二、霉菌的繁殖方式,第一节霉菌,(二)有性孢子繁殖,2

5、、接合孢子,由两菌丝生出形态相同或略有不同配子囊接合而成的厚壁、粗糙、黑壳孢子。,根霉Rhizopus的结合孢子,接合孢子形成过程,二、霉菌的繁殖方式,第一节霉菌,(二)有性孢子繁殖,2、接合孢子,a.菌丝原配子囊b.原配子囊配子囊c.配子囊结合形成接合孢子,二、霉菌的繁殖方式,第一节霉菌,(二)有性孢子繁殖,3、子囊孢子,子囊：两性细胞结合形成的一种圆球形或为棒状囊状的结构。,子囊果：子囊菌丝体保护组织构成的子实体,二、霉菌的繁殖方式,第一节霉菌,(二)有性孢子繁殖,3、子囊孢子,二、霉菌的繁殖方式,第一节霉菌,(二)有性孢子繁殖,3、子囊孢子,闭囊果子囊壳子囊盘,子囊果,三、霉菌的菌落特征

6、,第一节霉菌,松：菌丝粗，分布散干：丝状、粉状大：同细菌、放线菌菌落比较,黑曲霉菌落,灰黄青霉菌,产黄青霉菌,(一)菌落形态：绒毛状、絮状、蜘蛛网状,(二)菌落大小：较放线菌、细菌大得多,(三)菌落外形：圆形、无限发展,(四)颜色：孢子或孢子梗色素、胞外色素。,细菌的菌落,四、霉菌的代表属,第一节霉菌,（一）毛霉,2.繁殖：孢囊孢子、厚垣孢子、接合孢子。,1.形态特征：菌丝发达，白色无隔多核。,3.应用：腐乳：蛋白酶,四、霉菌的代表属,第一节霉菌,（二）根霉,与毛霉的主要区别在于?,2.繁殖：孢囊孢子、厚垣孢子、接合孢子。,1.形态特征：菌丝发达。具假根和匍匐菌丝。,3.应用：糖化菌（淀粉酶）

7、,四、霉菌的代表属,（三）曲霉,2.繁殖：分生孢子,1.形态特征：菌丝有隔，具足细胞、分生孢子梗及膨大顶囊。,3.应用：酿造酒、酱，有机酸、酶制剂。,第一节霉菌,四、霉菌的代表属,（四）青霉,第一节霉菌,2.繁殖：分生孢子,1.形态特征：菌丝有隔，具分子孢子梗及扫帚状分生孢子头。,3.应用：抗生素,五、霉菌在环境保护中的应用,第一节霉菌,1)对污水中各种有机质的降解（活性污泥）2)特殊有毒废水的处理（无机氰化物）3)高浓度重金属离子废水的处理,活性污泥,好氧微生物兼性微生物有机无机固体,酵母菌(yeast)一般泛指能发酵糖类的各种单细胞真菌。在分类系统中分别属于担子菌纲、子囊菌纲和半知菌纲。有

8、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,第二节酵母菌单细胞真菌,一、酵母菌的形状、大小,第二节酵母菌,基本形态：单细胞,椭圆形、圆形或柱形。宽1-5um,长5-30um。,酵母菌细胞结构模式图,假菌丝、芽生孢子、厚垣孢子.,特殊形态：假菌丝,假菌丝是由酵母菌细胞与其子细胞连接而成的链状丝。,一、酵母菌的形状、大小,第二节酵母菌,二、酵母菌的繁殖方式,第二节酵母菌,无性繁殖,有性繁殖,芽殖、裂殖,厚垣孢子、节孢子,子囊孢子,繁殖方式,酵母菌的繁殖方式多样，对科学研究、菌种鉴定和菌种选育工作十分重要

9、。,二、酵母菌的繁殖方式,第二节酵母菌,(一)无性繁殖,1、芽殖,a.多边出芽b.两端出芽c.三边出芽,芽殖的方式,二、酵母菌的繁殖方式,第二节酵母菌,(一)无性繁殖,2、裂殖：分裂繁殖。,二、酵母菌的繁殖方式,第二节酵母菌,(一)无性繁殖,3、厚垣孢子,二、酵母菌的繁殖方式,第二节酵母菌,(二)有性繁殖,子囊孢子,三、酵母菌的菌落特征,第二节酵母菌,啤酒酵母的菌落,红酵母的菌落,各种酵母菌的菌落,湿润、光滑稠厚、不透明边缘整齐色调单一,不同形态的酵母菌菌落,四、酵母菌的代表,第二节酵母菌,(一)酿酒酵母,(二)假丝酵母,1、处理高浓度的有机废水,五、酵母菌在环境保护中的应用,第二节酵母菌,工

10、业（糖蜜、酒精、淀粉、制药）农牧业（养殖、屠宰、水产品加工）生活（垃圾渗滤液、餐饮泔水）,酵母菌的特点:(1)耐高糖(2)耐高油脂,有机废水的资源化利用,高浓度的有机废水,酵母菌处理,活性污泥法,(1)高有机负荷(2)含油脂,色拉油加工废水味精废水油田废水染料废水,菌种选育,酵母菌细胞(SCP),苯酚废水处理,氧化分解（臭氧氧化、过氧化氢氧化、锰氧化物氧化）分离再生技术（多孔固体吸附、膜分离、溶剂萃取）生物处理,苯酚降解菌：细菌、热带假丝酵母,五、酵母菌在环境保护中的应用,第二节酵母菌,、利用酵母菌处理含苯酚废水,苯酚废水（毒性、腐蚀性）,染料合成树脂塑料合成纤维农药,我国污染排放标准GB89

11、78-1996,一级：0.5mg/L二级：1.0mg/L三级：2.0mg/L,优先控制污染物,四大类微生物菌落形态特征的比较,放线菌链霉菌的菌落,细菌的菌落,霉菌的菌落,酵母菌的菌落,通常指能形成大型肉质子实体的真菌。在分类上属于子囊菌纲和担子菌纲，均为丝状真菌。它包括食用菌和药用菌，其中多数为食用菌，蛋白质含量很高，氨基酸种类齐全，还含有多种维生素，营养丰富，；有的含抗癌物质，可药用。少数有毒或引起木材腐烂。,第三节担子菌,木耳,大白口蘑,金针菇,香菇,双孢蘑菇,食用菌,灵芝,药用,毒蝇鹅膏菌,美丽粘草菇,毒蘑菇,毛头乳菇,臭黄菇（可药用）,毒粉褶菌,第四节藻类,一、形态大小,大小,若干微米

12、,二、特点：,个体微小含光合色素生殖方式低级主要生活在水中,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,第四节藻类,三、主要种类（教材3439）,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,但是，它也有不足之处。特别是没有反映现代生物的两个最基本和最进步类群动物与植物的系统关系及其历史渊源。实际上，植物与动物的祖先类型不仅都可以在原生生物中找到，而且它们在原始生物中的祖先类型甚至具有一定的

13、同一性。这种同一性在现代的一种原始生物-眼虫身上还可以找到。眼虫是一种生活在水中的单细胞原生生物。身体呈长梭形或圆柱形，前端有一个凹口，由此伸出一根鞭毛，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（眼虫的名称就因具有眼点而得）。如果把它们放在含有有机物的水中，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。这些性质使动物学家认为，眼虫是一种“原生动物”。但是同时，眼虫的细胞却又有含叶绿素的叶绿体，能够进行光合作用，自己制造营养。因此，植物学家认为，它是一种“原生植物”；由于它的细胞外面没有细胞壁，植物学家给它起了另外一个名字裸藻。眼虫的

14、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。在漫长的进化过程中，它们当中的某些个体伴随着基因组的变化加强了运动、摄食的结构和功能，同时逐步“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；另外一些个体则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。前一种方式代表着最早的动物的产生，后一种方式代表着最早的植物的出现。原始的原生动物和原生植物分异伊始都是单细胞的，随后，它们分别向多细胞方向发展。,生长环境,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

15、褐色的水华,是水体富营养化的指示生物,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；绿藻的细胞内，都具有真核，有核膜、核仁；细胞壁分两层，内层主要是纤维素组成，外层为果胶质，常常粘液化。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；有无性生殖和有性生殖,单细胞：衣藻,石莼,绿管浒苔,团藻,错综根枝藻,刺松藻,不同形状的绿藻,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,绿藻在水体自净中起净化和指示生物作用,轮藻门,具有大型顶细胞，其他特点大致与绿藻相同，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

16、可烟熏驱蚊，轮藻生长的水中无孑孓生长。,硅藻门,硅藻为单细胞，形体像小盒，由上壳和下壳组成；硅藻的细胞壁由硅质和果胶质组成；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,有些硅藻可作土壤和水体盐度、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,甲藻多为单细胞的个体；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,第四节藻类,

17、三、主要种类（教材3439）,纺锤形硅藻,绿藻：A微星鼓藻（单细胞）B团藻（多个细胞集合）C栅藻（个细胞排列）D水绵（丝状）,B,第四节藻类,四、藻类的作用,氧化塘藻类供细菌氧气；细菌降解有机质供藻类无机营养,1.在自然界中的作用是有机物和氧气的重要来源是水生食物链中的关键环节2.在环境保护中的作用1）监测水体环境的指示生物判断水质是否受污染及污染程度2）污染水体的净化生物吸收和积累有害元素降解转化有害物质供细菌氧气,水体富营养化,第五节原生动物,一、形态大小,形态：单细胞，圆形、卵形、长形等，多呈扁平状。大小：直径10-300um,二、特征,1.体形微小2.功能强大3.摄取营养方式多样性4.

18、生殖方式多样性,第五节原生动物,功能强大行动胞器伪足、鞭毛、纤毛排泄胞器伸缩泡感觉器官眼点等摄取营养方式多样性动物性植物性腐生性生殖方式多样性无性繁殖二分裂牙殖有性繁殖,第五节原生动物,三、主要种类（教材42-46）,鞭毛虫变形虫草履虫,鞭毛类：鞭毛虫（多污带，中污带）肉足类：变形虫（活性污泥培养中期）纤毛类：游泳型草履虫固着型钟虫匍匐型吸管类,鞭毛纲、肉足纲和纤毛纲存于水中，在废水生物处理中起到重要作用；而孢子纲中的孢子虫寄生在人体和动物体内，可随粪便排到污水中，需要消灭,具有一根或多根鞭毛；有三种营养类型：动物性营养、植物性营养和腐生性营养。大小从几微米到几十微米，可依据形态和运动方式辨认

19、。,鞭毛纲,在自然水体中，鞭毛虫喜欢在多污带和中污带生活。活性污泥培养初期或处理效果差，鞭毛虫大量出现，可作为污水处理的指示生物。,代表动物眼虫（Euglena）,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，多没有固定形态。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。动物性营养。,在污水生物处理系统中，变形虫在活性污泥培养中期出现。,图4太阳虫,图1.淡水阿米巴（变形虫）,图2，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,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。是原生

20、动物中最高级的一类，有固定的、结构细致的摄食细胞器。,纤毛纲中的游泳型纤毛虫多在中污带，少数在寡污带。污水生物处理中，在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，是水体自净程度高、污水生物处理好的指示生物。,草履虫,喇叭虫,游泳型纤毛虫，属全毛目,游泳型纤毛虫Holotricha,喇叭虫,群居的草履虫,受攻击的草履虫,游泳型纤毛虫Holotricha漫游虫Lionotus,钟虫,固着型纤毛虫，属缘毛目，虫体呈典型的钟罩形，故称钟虫类。,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,固着型纤毛虫Peritricha,累枝虫,固着型纤毛虫Peri

21、tricha,第五节原生动物,三、主要种类（教材42-46）,鞭毛虫变形虫草履虫,鞭毛类：鞭毛虫（多污带，中污带）肉足类：变形虫（活性污泥培养中期）纤毛类：游泳型草履虫固着型钟虫匍匐型吸管类,第五节原生动物,四、在废水处理中的作用,、改善水质（）有机物降解（）絮凝（纤毛虫，分泌粘液）（）吞食游离细菌、指示生物（）对环境条件变化的敏感性（数量的变化）（）对毒物的敏感性（）活性污泥培养驯化程度的标志（数量和种类变化）,第六节后生动物,也称多细胞动物微型后生动物：形体微小、显微镜观察在天然水体、潮湿土壤、水体底泥和污水生物处理构筑物中存在。在水处理工作中常见的后生动物主要是多细胞的无脊椎动物，包括轮虫、线虫、寡毛虫、甲壳类动物和昆虫幼虫等。,（一）形态、生理形态：多数在500um左右，需在显微镜下观察。身体为长形，分头部、躯干和尾部。头部有轮盘，其咽内有一个几丁质的咀嚼器。躯干呈圆筒形，背腹扁宽，具刺或棘，外面有透明的角质甲膜，尾部末端有分叉的趾，内有腺体分泌的粘液，借以固着在其他物体上。生理：适应pH范围广，以pH68左右生活的种类较多。轮虫以小的原生动物和有机颗