环境中微生物的主要类群ppt演示课件

.,1,环境中微生物的主要类群,.,2,本章主要内容,概述第一节 原核细胞型微生物第二节 真核细胞型微生物第三节 非细胞型微生物,2,.,3,环境微生物分为：真核细胞型微生物 细胞核的分化程度较高，有核膜、核仁和染色体；胞质内有完整的细胞器（如内质网、核糖体及线粒体等）。真菌原核细胞型微生物 细胞核分化程度低，仅有原始核质，没有核膜与核仁；细胞器不很完善。细菌、螺旋体、支原体、立克次体、衣原体、放线菌 非细胞型微生物 没有典型的细胞结构，亦无产生能量的酶系统，只能在活细胞内生长繁殖。病毒,3,.,4,第一节、原核细胞型微生物,一、细菌二、放线菌三、鞘细菌四、滑动细菌五、蓝细菌,4,.,5,在原核型微生物中占主要地位居位显赫。基本结构有细胞壁、细胞膜、细胞质、核质、质粒等；质粒是细菌染色体以外的遗传物质，为闭合环状双股DNA，带有遗传信息，控制细菌的某些遗传性状（有性生殖、细菌毒力、耐药性、代谢酶等）。分为球菌、杆菌和螺形菌三类；可能具有特殊结构，如鞭毛、荚膜、芽孢和菌毛等；以简单二分裂法无性繁殖，仅需2030分钟。,一、细菌（Bacteria）,5,.,6,（1）环境中常见致病菌与条件致病菌,6,.,7,（2）环境中其他常见细菌 假单胞菌属黄杆菌属产碱杆菌属无色杆菌属微球菌属 乳杆菌属其它细菌,7,.,8,假单胞菌属（Pseudomonas）,革兰阴性杆菌，有鞭毛能运动. 在自然界分布广泛，因本菌属在低温条件下能很好生长，可引起冷藏食品的腐败变质。能利用多种有机物（是迄今为止发现的自然界杂食性最强的微生物，能以80多种有毒有机物为碳源），故在自然界物质转化中起重要作用，常被作为污染物生物降解的筛选菌种。,8,.,9,1 一般特征,原核革兰阳性菌显微镜下，呈丝状分枝，菌丝直径与细菌相似。菌丝细胞的结构与细菌基本相同。多核、单细胞（细胞核之间没有分隔）,二、放线菌（Actinomycetes）,9,.,10,2 形态（以链霉菌属Streptomyces为例）,根据形态功能分：营养菌丝 气生菌丝 孢子丝 分生孢子,10,.,11,（1）营养菌丝长在培养基内，又称基内菌丝作用 吸收水分、养料 排泄代谢产物 产水溶性或脂溶性色素。水溶性色素使培养基呈现颜色。,11,.,12,（2）气生菌丝,在培养基外，向空中生长 弯曲、直形等繁殖功能,12,.,13,（3）孢子丝,当气生菌丝发育到一定程度，其上分化出的可形成孢子的菌丝。直形、波浪状、螺旋状、轮生等。是放线菌定种的重要标志之一。,孢子丝,13,.,14,（4）分生孢子,孢子丝发育到一定阶段便分化为分生孢子。生长在孢子丝上。球形、椭圆形、杆形 呈白、黄、绿、淡紫、蓝、褐、灰等色。,分生孢子,14,.,15,3 繁殖,无性繁殖。分两类分生孢子生殖 菌丝断裂成短杆状细胞较细菌复杂，所以放线菌是比细菌更高一级的进化类群。,15,.,16,4 菌落,特征 (1)致密、坚硬、多皱、不易用针挑起，不透明。 (2)孢子成熟后，表面粉末状，干燥。(3)正反面呈现不同颜色。,16,.,17,5 分布和作用,在自然界分布广泛，尤其在土壤中。产生抗生素。 少数菌种对人类有致病作用，如星形偌卡菌引起肺部化脓性感染。可分解多种有机物质（烃类、氰类、吡啶、纤维素等），如诺卡菌属处理含烃类、无机氰化物的废水。在环境治理中具有潜在应用价值。,17,.,18,6 放线菌的代表属,链霉菌属：是最高等的放线菌，放线菌中种类最多、分布最广、形态特征最典型的类群。多生活在土壤中。是产生抗生素菌株的主要来源。 链霉素-灰色链霉菌 土霉素-龟裂链霉菌偌卡菌属：部分可对人致病。星形偌卡菌引起肺化脓性感染。巴西偌卡菌主要在皮肤创伤后引起感染，感染以化脓和坏死为特征，称为分枝菌病。小单胞菌属：棘孢小单胞菌可产生庆大霉素。,18,.,19,19,三、鞘细菌 (Sheathed bacteria),单细胞连成的丝状体细菌。细胞呈丝状排列，包在一层由有机物或无机物组成的鞘膜内，鞘上有固着器。革兰阳性，偏端丛生鞭毛，能活跃运动，又称游动细胞。代表菌有球衣菌属、铁细菌属。,.,20,20,1 球衣菌(Sphaerotilus),特性：由许多的球杆状细菌通过衣鞘彼此紧靠的丝状细菌,在溶解氧小于0.1mg/L的微氧环境可生长。分解有机物能力强。具假分枝。,.,21,作用,构成活性污泥的重要菌种利于有机物的去除容易引起污泥膨胀,污泥膨胀： 丝状细菌在活性污泥中大量繁殖，使污泥结构极度松散，絮块漂浮水面，比重减轻，随水流流出。,21,.,22,2 铁细菌(Crenothrix),特性丝状体不分枝。生活在氧气少、有较多铁质和二氧化碳的水中。把亚铁氧化为高铁。 作用造成铁质水管的腐蚀、堵塞。使水呈现颜色，影响水质。,22,.,23,四、滑动细菌,不借助鞭毛而靠菌体的蠕动进行滑动的细菌。丝状，无鞭毛，不固着。常见菌属 贝氏硫菌属：丝状的原核生物，但不固着，无鞭毛。,23,.,24,（一） 特性,五、蓝细菌 (Blue bacteria,Cyanobacteria),24,.,25,1.形态,单细胞类群呈球状、椭圆和杆状，常聚集成团并有共同的胶质层包裹。丝状体蓝细菌不分枝或有假分枝，通常也具有鞘的胶质外套。个体细胞比细菌大，一般直径为 310 m，最小的为0.51 m，最大60m。,25,.,26,2.细胞结构,与G-菌相似，无鞭毛，能分泌粘胶物质，作滑行运动。许多蓝细菌的细胞质中有气泡存在。 光合型微生物，光合作用部分称类囊体，类囊体膜上含有叶绿素a、-胡萝卜素等，辅助色素-藻胆素。,26,.,27,（1）营养细胞：光合作用 （2）异形孢：有些可发育成特殊代谢的功能细胞，稍大，比较透亮，壁厚，细胞质中的颗粒物质溶解，呈均匀状态。固氮。（3）静息孢子：一些有异型孢的丝状蓝细菌形成静息孢子，壁厚。抗不良环境。,27,.,28,3.繁殖方式,主要行分裂繁殖。断裂形成藻殖段、形成孢子进行无性生殖。,28,.,29,29,4.生境和分布,在自然界分布广泛。生活在淡水中的蓝细菌，是水生态系统食物链中的重要一环。可与其他生物共生。如与真菌共生形成地衣，有的与蕨类植物满江红共生或与苏铁共生。,.,30,（二）常见种属,蓝细菌的常见属：微囊藻属、鱼腥藻属、颤藻属其他蓝细菌 念珠藻属、螺旋藻属 可作为食品开发对象,是水体富营养化的引起种类。,30,.,31,（三）危害,“赤潮” （Red tide）“水华”（Water bloom）,31,.,32,第二节真核细胞型微生物,具有分化程度较高的真正的核，有核膜、核仁和染色体，胞浆内有完整的细胞器。真菌藻类（低等植物）原生动物 （低等动物）,32,.,33,一、真菌（Fungus）,真菌与原生生物的主要区别：较硬的细胞壁（胞壁不含肽聚糖，多含几丁质）真菌按形态分为单细胞和多细胞两类。单细胞真菌为酵母菌和类酵母菌（yeast）.多细胞真菌又称霉菌（mold）。分布广泛，存在于各种环境和生物体内。卫生学效应：引起物质变质腐烂的主要原因发酵、制药、食品工业等中具有重要作用少数致病,33,.,34,（一）环境中常见酵母菌 （Yeast）,1 个体形态 单细胞比细菌大，宽15m,长530m。球形、卵圆形、香肠形、柠檬形等。易形成假菌丝呈藕节形。,34,.,35,2 酵母菌的繁殖,无性繁殖（常见） 主要芽殖有性繁殖（少见）两性结合形成子囊孢子,一个母细胞形成多个芽体。一端、两端、多端,35,.,36,3 菌落形态,与细菌相似 比细菌大而厚，不透明，表面光滑、湿润、粘稠，易用针挑起。多呈乳白色。,羊血培养基,BTB培养基,36,.,37,4 常见代表属酵母菌属(Saccharomyces) ：重要的菌种如啤酒酵母用于酿酒和面包发酵；鲁氏酵母及蜂蜜酵母可使果酱等糖制品和蜂蜜变质。假丝酵母属(Candina) ：有发酵酒精能力。代表菌种为产朊假丝酵母，由于细胞内富含蛋白质及维生素B，成为食用酵母和饲料酵母的重要菌种。,37,.,38,红酵母属(Rhodotorula Harrison)菌苔颜色呈现珊瑚红到橙红色或微带桔红色。空气、水、花、土壤、鳟鱼肠道等处均可分离到。均无酒精发酵能力，但产脂能力较强，可从菌体提取大量脂肪。能合成-胡萝卜素。毕赤氏酵母属(Pichia Hansenula) 有的种能产生麦角固醇、苹果酸及磷酸甘露聚糖。也是饮料、酒类的污染菌，常在酒、酱油表面生成白色干燥的菌醭。,38,.,39,球拟酵母属(Torulopsis)细胞多为球形至卵形，大小一般由2.5-43-5m至4-75-8.5m，可形成薄膜。在固体培养基上菌落灰白色到奶油色。 球形球拟酵母，常可生长在浓糖基质上，如炼乳、蜜饯、果脯等处，为一种耐高渗压的菌种。,39,.,40,（二）环境中常见霉菌 (mold),形态与结构：由菌丝和孢子组成。,40,.,41,霉菌常见代表属,曲霉属：广泛分布于谷物、土壤等上，分解有机质能力极强，可造成霉变。为酿造、食品、制药行业的重要菌属。,41,.,42,曲霉的菌落颜色多样且比较稳定，是分类的主要特征之一。其他分类依据：分生孢子头和顶囊的形状、大小；分生孢子梗的长度和表面特征；小梗的构成；分生孢子的形态和颜色。,42,.,43,青霉属：典型结构为帚状枝，产生单轮或多轮对称或不对称的扫帚状小梗，多呈蓝绿色。,43,.,44,青霉和曲霉的主要区别,青霉和曲霉的模式图,44,.,45,青霉、曲霉与人类的关系,（1）青霉除了用于提取青霉素外，还用于制造有机酸如柠檬酸、葡萄糖氧化酶和淀粉酶等。（2）曲霉是发酵工业及食品加工方面的重要菌种。如黑曲霉是化工生产中应用最广的菌种之一，用于柠檬酸、葡萄糖酸、淀粉酶和酒类的生产。米曲霉具有较强的淀粉酶和蛋白酶活力，是酱油、面酱发酵的主要发酵菌。,45,.,46,镰刀菌属：环境中常见，为植物激素产生菌和工农业生产有用菌。根霉属：分布广泛，分解有机质能力极强。为我国酿造业常见菌种，能产生大量的淀粉酶，故作酿酒、制醋业的糖化菌。有些种根霉还用于甾体激素、延胡索素和酶制剂生产。生物制品领域应用多。毛霉属：较根霉小。其分解淀粉、蛋白质能力极强，常与根霉一样常用于发酵工业，同时也是环境物质循环中的常见菌。,46,.,47,木霉属：常寄生于某些真菌子实体上，是栽培蘑菇的劲敌。木霉可以生产纤维素霉、合成核黄素、产生抗生素等。交链孢霉属：交链孢霉广泛分布于土壤和空气中，有些是植物病原菌，可引起果蔬的腐败变质，产生毒素。芽枝霉属,47,.,48,二、藻类（algae）,藻类是一大群低等植物，细胞分化比较低级(无根茎叶花等)。广泛浮游于淡水及海水的上层，也称浮游生物或浮游植物（phytoplankton）。是水生生态系统的初级生产者，是水生食物链的关键环节。 形态与结构 ：形态：多种多样，单细胞或多细胞。含叶绿体，同时呈现不同的颜色。 生理特征：行植物光合作用。利用二氧化碳，对N、P需求多。,48,.,49,常见藻类 ：绿藻：因藻体中含叶绿素及少量叶黄素，细胞呈草绿色。小球藻（富含蛋白质和脂肪，可大量培养作为饲料和食品）、栅藻 、衣藻等 。硅藻：单细胞存在或群体存在，细胞壁为两个藻瓣相扣。藻瓣中含有大量硅质和果胶质，硅藻死亡后，形成硅藻土，可作为过滤剂、绝缘剂等。甲藻：海洋“赤潮”也常由甲藻大量增殖引起；甲藻产毒可积于贝体而使人体中毒。,49,.,50,三、原生动物,形态与构造 ：单细胞低等动物，但结构较为复杂，是一个独立而完整的机体。用一个细胞进行运动、营养、排泄、感觉等。营养与繁殖：大部分为异养生活，少数能自养生活。有无性繁殖和有性繁殖。卫生学意义：水中重要浮游生物。可吞食细菌，在污水处理中起一定作用。某些种类是病原体。,50,.,51,环境中常见原生动物目前已知有15000种：鞭毛纲：运动细胞器是鞭毛，具有一至多根鞭毛。如绿眼虫、波豆虫、滴虫等。多生活在污水中。肉足纲：运动器官是伪足，也是摄食器官。多无固定的形态，细胞质可伸缩变动而形成伪足。最常见的代表有变形虫。 纤毛纲：运动细胞器是纤毛。孢子虫纲：运动细胞器缺如，有复杂的生活史。为寄生，如间日疟原虫等。,51,.,52,废水生物处理中常见的两类1 游泳型纤毛虫 没有柄，不能固着生活。 如：草履虫、肾形虫、豆形虫、漫游虫等。,草履虫,漫游虫,52,.,53,2 固着型纤毛虫 主要是钟虫类。形状像钟，后端有尾柄，作为附着器。,累枝虫,小口钟虫,沟钟虫,53,.,54,纤毛虫类与水处理的关系 非常密切！,在活性污泥污水处理池中，常以原生动物的类群与比例作为污水净化的指标。一般情况下，普通单体钟虫与群体钟虫较多时，说明污泥曝气池运转正常。,54,.,55,第三节非细胞型微生物,特征：不具有细胞结构，具有体积极小、结构简