环境微生物学第三章

1、.,微生物多样性真核微生物,第一节 原生动物,第二节 微型后生动物,第三节 藻类,第四节 真菌,.,第一节 原生动物,一、原生动物的概念、细胞结构及功能 原生动物是动物中最原始、最低等、结构最简单的单细胞动物；形体微小，在光学显微镜下观察才可见；没有细胞壁，有细胞质膜、细胞质，有分化的细胞，其细胞核具有核膜，属真核微生物；有独立生活的生命特征和生理功能，由相应的细胞器执行。 摄食、消化、营养细胞器：胞口、胞咽、食物泡、吸管； 排泄细胞器：收集管、伸缩泡、胞肛； 运动和捕食细胞器：鞭毛、纤毛、刚毛、伪足； 感觉细胞器：眼点,.,.,.,二、原生动物的营养类型,营 养 类 型,植物性营养,腐生性营

2、养,全动性营养,.,三、原生动物的繁殖,繁 殖 方 式,无性生殖（分裂法）,有性生殖,纵分裂（主要繁殖方式）,横分裂,出芽生殖（如：吸管虫）,多分裂法（如：寄生的孢子虫）,钟虫二分裂法，在环境条件差时出现有性生殖。有些种群需要有性和无性交替 进行，以有性生殖增强其活力。,.,四、原生动物在废水处理中的作用,（1）净化废水：全动性营养类吞食细菌等； （2）纤毛虫能促进生物絮凝，增加菌胶团； （3）起指示生物作用（对有毒物质，原生动物比细菌敏感）,.,五、原生动物的分类及各纲简介,原生动物,鞭 毛 纲,肉 足 纲,纤 毛 纲,孢 子 纲,.,(一) 鞭 毛 纲,动植物12亿年前以此分化,.,(一)

3、 鞭 毛 纲,鞭毛：具有一根或者过跟鞭毛 营养类型：三种都有 作用：可做指示生物 喜在多污带和-中污带生活。在污水生物处理系统中，活性污泥培菌初期或在处理效果差时大量出现，可作污水处理的指示生物。,.,（二）肉 足 纲,肉足纲的原生动物称肉足虫，特征通过细胞质流动形成伪足，为全动性营养。,肉 足 纲,根足亚纲,辐足亚纲,太阳虫,变形虫,.,变形虫,二分裂,.,捕食,太阳虫,.,伪足,壳虫,.,（三）纤 毛 纲,纤毛纲有游泳型和固着型两种类型。,有固定的、结构细致的摄食细胞器。草履虫有肛门点。,营养为全动性营养。,其生殖为分裂生殖和结合生殖。,.,放大400倍,游泳型纤毛虫,漫游虫,.,喇叭虫,

4、草履虫,.,固着型纤毛虫,虫体前端口缘有纤毛带,钟虫模式图,虫体呈典型的钟罩形,营固着生活,钟虫生殖为裂殖和有性生殖,.,钟虫纤毛摆动时使水形成旋涡，把水中的细菌、有机颗粒引进胞口。食物在虫体内形成食物泡。当泡内食物逐渐被消化和吸收后，泡亦消失，剩下的残渣和水分渗入较大的伸缩泡。伸缩泡逐渐胀大，到一定程度即收缩，把泡内废物排出体外。伸缩泡只有一个，而食物泡的个数则随钟虫活力的旺盛程度而增减。,.,后端有尾柄 靠尾柄附着在其它物质(如活性污泥、生物滤池的生物膜)上 当环境不良时，柄消失，固着型钟虫成为游动性的,.,1领钟虫,2 小口钟虫,3 沟钟虫,其中以小口钟虫在各类废水处理中出现频率最大，数

5、量也是最多，小口钟虫的体长为3270um，宽2248um，口围1225um,.,缩虫,固着型纤毛虫中的群体型生物有缩虫、盖虫、累枝虫三种。,.,盖虫,.,.,.,原生动物的胞囊,胞囊是原生动物抵抗不良环境的一种休眠体，它是在外界环境条件变坏，原生动物不能正常生活而形成的。其形成过程如下：先是虫体变圆，鞭毛、纤毛或伪足等细胞器缩入体内或消失，细胞水分陆续由伸缩泡排出，虫缩小，最后伸缩泡消失，分泌一种胶状物质于体表，然后凝固形成胞壳。胞壳有两层，外层较厚，表面凸起，内层薄而透明。胞囊遇到适宜环境其胞壳破裂恢复虫体原形。所有原生动物在污水生物处理过程中都起指示生物的作用。一旦形成胞囊，就可判断污水处

6、理不正常。,.,第二节 微型后生动物-轮虫,.,第二节 微型后生动物-线虫,线虫有三种营养类型：腐食性、植食性和肉食性。有寄生和自身生活的，污水处理中出现的线虫多是自由生活的。在活性污泥或生物膜的厌氧区大量出现。线虫是污水净化程度差的指示生物。,.,第二节 微型后生动物-寡毛类动物,.,第三节 藻 类,光合作用自养,最适生长pH 6-8,无性生殖和有性生殖,最大部分为中温性,.,第三节 藻 类-裸藻门,动物植物双重性,固定CO2为温带阔叶林的58.6倍,形成水华,柄藻属,.,第三节 藻 类-绿藻门,蛋白核小球藻,中药 清热解毒。 用于丹毒，烫火伤,.,第三节 藻 类-甲藻门,福州长乐海,黄海海

7、州湾,.,第四节 真 菌,真 菌,侧 耳,灵 芝,伞菌,酵母菌,霉菌,.,一、酵母菌,单细胞真菌，一般在偏酸条件下生长，较多地分布在含糖汁高的环境及蔬菜、水果表面。有发酵型和氧化型两种。前者是发酵糖为乙醇和CO2的一类酵母菌，用于发面和酿酒。后者则是无发酵能力或发酵能力弱而氧化能力强的酵母菌。 氧化型酵母菌有：拟酵母属、毕赤酵母属等，对正葵烷、十六烷氧化力强。热带假丝酵母和阴沟假丝酵母氧化烃类能力。球拟酵母属、白色假丝酵母、类酵母的阿氏囊霉属、短梗霉属等在石油加工工业中起积极作用。 炼油厂的含油、酚废水生物处理过程中，假丝酵母和粘红酵素菌起积极作用。淀粉废水、柠檬酸残糖废水和油脂废水及味精废水

8、均可利用酵母菌处理，既处理了废水又可得到酵母菌体蛋白，用作饲料。酵母菌还可用作监测重金属。,.,一、酵母菌,形 态 和 结 构,细菌和酵母菌的区别,.,酵母菌的繁殖 无性生殖和有性生殖，无性生殖又分出芽生殖和裂殖。,出芽生殖,裂殖,.,酵母菌的培养特征 1.在固体培养基上的培养特征 在固体培养基表面上长出表面湿润而光滑的酵母菌落，其颜色常有白色和红色，有粘性。培养时间久后菌落表面转为干燥，并呈皱褶状。菌落大小和细菌差不多。 2.在液体培养基中的生长特征 因种不同而异，有的在培养基液面上形成薄膜，有的产生沉淀沉在瓶底，发酵型酵母菌产生二氧化碳气体使培养基表面充满泡沫。,.,啤 酒 酵 母,红 酵

9、 母,.,二、霉 菌,霉 菌,酱,青霉素,维 生 素,恶苗症,.,二、霉 菌,根霉、木霉、青霉、镰刀霉、曲霉、交链孢霉等分解有机物能力强，木霉对难降解的纤维素和木质素分解能力强。,寄生霉菌会使人、动物和植物致病。其中的赤霉菌能引起水稻生“恶苗病”，但它的分泌物“赤霉素”可作农作物的生长刺激素，也可用作医药。,黄 曲 霉,赤 霉 菌,.,霉菌的形态和结构,.,(三)霉菌的繁殖方式 有性孢子和无性孢子，也可借助菌丝的片段繁殖，由它的顶端延伸分支而生成新的菌丝体。 (四)霉菌的菌落特征 菌落呈圆形、绒毛状、絮状或蜘蛛网状。较其他微生物的菌落大，长得快可蔓延至整个平板。不同霉菌的孢子有不同形状结构和颜

10、色，菌落疏松易挑取。,.,类似蒲公英,.,霉菌常见属 1、单细胞霉菌 单细胞霉菌有三属：毛霉属、根霉属、绵霉属。 (1)毛霉属：菌丝白色，腐生、极少寄生，生活是有无性和有性生殖两个阶段。常用于制作腐乳和豆豉，有的用于生产柠檬酸和转化甾体物质。,白色，高产蛋白酶 应用：制作腐乳和豆豉，有的种用于生产柠檬酸。,.,(2)根霉属： 大部分菌丝匍匐于培养基的表面形成气生菌丝。结构见图示。常生长在淀粉食品上分解淀粉能力强，可将淀粉转化为糖，是有名的糖化菌。,高产淀粉水解酶 应用：作为糖化菌（淀粉水解） 用根霉和酵母菌混合作为酒曲。工业还用于生产乳酸、延胡羧酸、丁烯二酸等物质。,.,2、多细胞霉菌 多细胞

11、霉菌有6属 (1)青霉属： 青霉的分生孢子梗分叉生出小梗并连续分支，在最后一级的小梗上长出一串分生孢子，呈扫帚状。青霉进行无性繁殖，菌落呈密毡状，多为灰绿色。青霉以生产青霉素而著称，还可用于生产有机酸和酶制剂。青霉是霉腐剂，能引起皮革、布匹、谷物及水果等腐烂。岛青霉可产生毒素，使米发生霉变，日本称之为“岛青霉黄变米”。 (2)曲霉属： 它分化出厚壁的足细胞，由足细胞长出分生孢子梗，其顶端膨大成圆形或椭圆形的顶囊，由顶囊向外辐射长出一层或两层小梗，最上层小梗呈瓶状，在其顶端生成成串的分生孢子。分生孢子的颜色多样。以无性孢子繁殖。曲霉可用于生产淀粉酶、蛋白酶、果胶酶等酶制剂和有机酸。有的种可产生致

12、癌因子黄曲霉素。,.,.,电子显微镜2400倍,青霉属,.,危害：黄曲霉素 应用：酿造、酶制剂和有机酸,曲霉属,.,(3)镰刀霉属： 它产生的分生孢子呈长柱状或稍弯曲像镰刀，分生孢子有大型和小型，大型的是多细胞的，长柱形或镰刀形，每个分生孢子内有3-9个平行隔膜，小型的分生孢子呈卵圆形、球形、梨形或纺锤形，多数是单细胞的、无性繁殖。 在固体培养基上的菌落呈圆形，平坦，绒毛状，有白色、粉红、红、紫、黄等。有些种类的颜色为水溶性的，可溶于培养基中。 镰刀霉对氰化物的分解强，可用于处理含氰废水，少数种可利用石油生产蛋白酶和用作害虫的生物防治。,.,镰刀霉病,.,(4)木霉属：分生孢子梗从菌丝的短侧长出，分生孢子梗上又长对生的或互生的分支，还可二级或三级分支，分支角为锐角或近于直角，最顶端的分支叫小梗，小梗前端长出成簇的孢子。孢子呈圆形或椭圆形，无色或淡绿色，进行无性繁殖。 木霉分解纤维素和木质素的能力较强。,.,三、伞菌 属于伞菌目的一类真菌，其中有食用菌、药用菌和毒菌，食用菌、药用菌营养丰富，有的含抗癌物质。食用菌有草菇、香菇、平菇等。毒菌有鹅膏菌属、盔孢伞属、鬼伞属，有些伞菌的菌丝有发光现象，称为“磷火”蘑菇，如奥尔类脐菇。伞菌多数为有性生殖形成担孢子，少数无性繁殖，产生粉孢子和后垣孢子繁殖。 无毒的有机废水可用于培养实用菌的菌丝体，经通