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第四章真核微生物

细胞核发育完全,具有核仁、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;具有上述特征的微小生物真核微生物概述:真核微生物的主要类群真核微生物植物界:显微藻类Alga动物界:原生动物Protozoa、微型后生动物Metozoa真菌界单细胞真菌——酵母菌Yeast丝状真菌——霉菌Mold大型真菌——伞菌Agaricus真核微生物实际上不是一个单系类群,而是包含了属于不同生物界的几个类群。典型动物细胞典型植物细胞原核微生物的鞭毛结构真核微生物的鞭毛结构4.1原生动物原生动物是最原始、最低等、结构最简单的单细胞动物。动物:运动、捕食称“×××”虫动物学中列为原生动物门因形体微小,10~300μm,列为微生物范畴自然界分布广泛水体自净及污水处理效果的指示生物4.1原生动物原生动物和人类的关系4.1.1原生动物的一般特征一、形态结构单细胞、没有细胞壁、大多无色透明细胞核具有核膜(较高级类型有两个核)器官分化虽然只有一个细胞,但在生理上却是一个完善的有机体,能和多细胞动物一样行使营养、呼吸、排泄、生殖等机能。其细胞体内各部分有不同的分工,形成机能不同的“胞器”,例如:胞口、胞咽、食物泡、吸管是“消化系统”—摄食、消化、营养;收集管、伸缩泡、胞肛是“排泄系统”—排泄;伪足、鞭毛和纤毛是“四肢”等—运动和捕食;眼点是“眼睛”等—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。原生动物细胞结构4.1.1原生动物的一般特征2.5.1病毒对物理因素的抵抗力“嘴”“胃”-食物泡“腿”-肌丝4.1.1原生动物的一般特征二、营养类型全动性营养(holozoic),大多数原生动物吞食其它生物和有机颗粒,绝大多数原生动物为全动性营养。植物性营养(holophytic)有色素,光合作用。如绿眼虫、衣滴虫腐生性营养(saprophytic)无色鞭毛虫和寄生型,借助细胞质膜吸收环境和宿主中的可溶性有机物。原生动物食物4.1.1原生动物的一般特征三、繁殖3.1无性生殖——二分裂、多分裂、出芽生殖4.1.1原生动物的一般特征

3.2有性生殖,通常在环境条件差时出现4.1.1原生动物的一般特征

3.3有些种群交替进行无性生殖和有性生殖环境差出现有性生殖或交替无性和有性?(生物意义)基因重组,加快变异,增强其活力4.1.2原生动物的分类

鞭毛纲(Mastigophora)运动胞器是一根或多根鞭毛,例如绿眼虫、衣滴虫。肉足纲(Sarcodina)运动胞器是伪足,伪足兼有摄食功能,例如大变形虫。纤毛纲(Ciliata)运动胞器是纤毛,有两种细胞核,即大核和小核,大核与营养有关,小核与生殖有关,例如尾草履虫。

孢子纲(Sporozoa)没有运动胞器,全部营寄生生活,例如间日疟原虫。变形虫鞭毛虫

草履虫4.1.2原生动物的分类一、鞭毛纲称为鞭毛虫;具有一根或一根以上的鞭毛,鞭毛与体长大致相等或略长,是运动或捕食器官;多数个体自由生活,也有群体生活;

兼有三种营养类型;大小几微米到几十微米,依据形态和运动方式辨认;在自然水体中,鞭毛虫喜在多污带和—中污带生活。在污水生物处理中,活性污泥培养初期或在处理效果差时鞭毛虫大量出现,可作为污水处理指示生物。滴虫波多虫眼虫眼虫形体小,一般呈纺锤形,前端钝圆,后端尖。有胞咽、眼点等细胞器。绿眼虫体内充满放射状绿色色素体。眼虫长着感光的眼点,因而得名.在淡水和咸水中皆有分布,在含有丰富有机物的地方量尤其丰富.4.1.2原生动物的分类二、肉足纲大多没有固定形态细胞质不定向的流动而呈千姿百态,少数种为球形无色透明,显微镜下可看到流动现象细胞质可伸缩变动形成伪足伪足作运动和摄食胞器没有胞口和胞咽等结构分根足亚纲(可改变形状)和辅足亚纲(球形)。主要有变形虫、太阳虫和辐球虫。全动性营养,也有寄生的;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。4.1.2原生动物的分类二、肉足纲典型种根足亚纲可任意改变形态的肉足类为根足变形虫,一般就称变形虫。辐足亚纲体形不变的肉足类,呈球形,伪足为针状,如辐射变形虫和太阳虫。太阳虫变形虫细胞核吞噬的硅藻捕食草履虫二分裂4.1.2原生动物的分类

广泛存在的淡水阿米巴(变形虫)

痢疾变形虫严重的水传染病痢疾(Amoebida,阿米巴)就是由于寄生的变形虫痢疾阿米巴引起的。4.1.2原生动物的分类4.1.2原生动物的分类三、纤毛纲周身或部分表面具有纤毛运动和摄食的胞器。

原生动物中最高级的一类不仅有比较明显的胞口,还有口围、口前庭和胞咽等吞食和消化器官。

全动性营养,喜欢吃游离细菌及有机颗粒,与废水生物处理的关系最为密切已发现的种类有6000多种,远超过鞭毛纲和肉足纲

游泳型和固着型4.1.2原生动物的分类三、纤毛纲游泳型自由游动草履虫、豆形虫、漫游虫等草履虫大小:

180-300um×42-75um形态:自由游动如草履虫,豆形虫、肾形虫、漫游虫等。其中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。

游泳型纤毛虫4.1.2原生动物的分类三、纤毛纲固着型虫体前端口缘有纤毛带(由两圈能波动的纤毛组成。多数尾部有柄,固着生活

个体型:钟虫属小口钟虫、沟钟虫等

群体型:独缩虫属聚缩虫属累枝虫属盖纤虫属独缩虫聚缩虫

节累枝虫

节盖虫4.1.2原生动物的分类1、个体型大口钟虫小口钟虫沟钟虫其中以小口钟虫在各类废水处理中出现频率最大,数量也最多。4.1.2原生动物的分类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。钟虫的摄食4.1.2原生动物的分类当环境不良时,柄消失,固着型钟虫变成游泳型的。钟虫的形态变化钟虫的繁殖无性裂殖有性生殖大多数在后端有尾柄,它们靠尾柄附着在其它物质(如活性污泥、生物滤池的生物膜)上。靠前端纤毛的摆动而移到另一环境较好的固体物质上。4.1.2原生动物的分类2、群体型虫体和尾柄有各自特征缩虫(独缩虫、聚缩虫):尾柄相连,不同:肌丝是否相连尾柄可收缩尾柄不收缩累枝虫和盖纤虫:尾柄无肌丝

基部肌原纤维收缩不同:纤毛环4.1.3原生动物的分类三、纤毛纲吸管虫幼体有纤毛,成虫纤毛消失,长出长短不一的吸管,靠一根柄固着生活。全动性营养,以原生动物和轮虫为食,吸管为捕食细胞器。繁殖:有性繁殖、内出芽生殖。吸管虫多数在污染较重的水体中,可作为废水处理效果平常的指示生物。三角吸管虫4.1.3原生动物的胞囊当环境变坏(如干枯、水温或pH过高或过低、DO不足、缺乏食物、有机物浓度过高等等)情况下,原生动物抵抗不良环境的休眠体。形成过程:鞭毛、纤毛等细胞器缩入体内,缩水,并分泌胶状物质于体表,凝固成胞壳(两层),为球状。胞囊休眠、隔绝保护、减少接触面胞囊(cyst)4.1.4原生动物在废水生物处理中的作用一、净化废水

直接参与废水的净化捕食水中的悬浮有机废物颗粒。

吞噬细菌,净化出水水质细菌(尤其是游离细菌本身)也是有机污染物。

产生絮凝物质,促进活性污泥的形成活性污泥颗粒主要是由细菌絮凝而成,实验证明小口钟虫、累枝虫和草履虫等纤毛虫能分泌一些粘性多糖,使他们能够附着在小的絮凝体上,同时促进絮凝体进一步黏附细菌使污泥絮体增大。4.1.4原生动物在废水生物处理中的作用二、指示生物作用鞭毛虫喜在多污带和α-中污带生活。活性污泥培养初期或效果差时。肉足纲变形虫喜在α-中污带和β-中污带生活。活性污泥培养中期。游泳型纤毛虫多在α-中污带和β-中污带,少数在寡污带。活性污泥培养中期或效果差时。

固着型纤毛虫,喜在寡污带。它们是污水自净程度高、污水生物处理效果好的指示生物。吸管虫多数在β-中污带,污水生物处理一般时出现。胞囊形成,可判断污水处理不正常。对废水处理构筑物中的原生动物进行镜检时,需同时注意以下几方面:(1)原生动物种类组成;(2)种类的数量变化;(3)各种群的代谢活力。结合这三个方面的长期统计数据与水质的相互关系,可以准确的进行水质的预报。以下是一些通用的判断方法。Ⅰ.水质毒物判断如若发现群体的纤毛虫缩成一团时表示水中有毒;钟虫的柄脱落也表明水中有毒。纤毛虫接合生殖(即有性生殖)、或形成孢囊也都表明水中存在有毒物质或其他条件如温度、pH等的不适宜。Ⅱ.溶解氧判断有些原生动物对水中的溶解氧变化十分敏感。如钟虫细胞前端出现气泡,运动迟缓,说明水中充氧不足,或溶氧过高,水质将变坏。反之则表明溶解氧情况适中良好。Ⅲ.曝气池处理效果的判断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:轮虫、线虫、寡毛虫、浮游甲壳动物、苔藓动物、水螅等。天然水体、潮湿土壤、水体底泥和污水生物处理构筑物中均有存在。4.2.1轮虫轮—头冠上有一列或多列如旋转的轮盘纤毛环。纤毛环经常摆动,将细菌和有机颗粒等引入口部,纤毛环既是进食工具,又是行动工具。担轮动物门轮虫纲4.2.1轮虫一、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pH6.8左右生活的种类较多。轮虫以细菌、霉菌、藻类、小的原生动物和有机颗粒等为食物,在废水的生物处理中有一定的净化作用。4.2.1轮虫当活性污泥中出现轮虫,往往表明处理效果?好,(1)高级动物对污染物浓度及毒性相对敏感。(2)轮虫要求较高的DO,是水体寡污带和污水生物处理效果好的指示生物。但如数量太多,则是污泥膨胀的前兆。猪吻轮虫大量繁殖会蚕食污泥,轮虫有可能破坏污泥的结构,使污泥松散而上浮。

目前发现的轮虫有250多种,活性污泥中常见的轮虫有转轮虫、玫瑰旋轮虫等。二、指示生物作用玫瑰旋轮虫转轮虫4.2.2线虫线虫(Nemato)属于线形动物门的线形纲。长形,多在1mm以下。营养类型:腐食性、植食性、肉食性。污水处理中的线虫多自由生活。生殖:雌雄异体,卵生。好氧和兼性厌氧,污水净化程度差的指示生物。4.2.3寡毛类动物

顠体虫、颤蚓及水丝蚓,属于环节动物门的寡毛纲。身体细长分节,每节两侧有刚毛,爬行运动。污水处理中常见红斑顠体虫,食污泥中有机碎片和细菌。

颤蚓、水丝蚓为河流、湖泊底泥污染的指示生物。颤蚓水丝蚓水螅颤体虫4.2.4浮游甲壳动物浮游甲壳动物是鱼类的基本食料。广泛分布于河流、湖泊、水塘等淡水体及海洋中。这类生物的主要特点是具有坚硬的甲壳,水生浮游生活。浮游甲壳动物以细菌和藻类为食。去除处理设施中的过多的藻类,但过量繁殖会影响滤池的正常运行。水体污染和水体自净的指示生物。水蚤判断水体清洁程度血液含血红素,其含量与环境中溶解氧的高低成反比,越深说明水中溶氧越少。介虫沙蚕虾4.2.5苔藓虫、羽苔虫生殖:苔藓虫——出芽生殖。羽苔虫——有性生殖,也有无性出芽生殖。具有一定的生物吸附作用。吞食水中细菌、藻类等微型生物和有机杂质,对水质有一定净化。过量繁殖,都会给设备运行造成不利影响。4.3藻类(Algae)藻类(Algae)是低等植物。分布广,主要为水生生物,浮游于水体中(少数着生水底、陆地生存),故亦称浮游植物(Phytoplankton)。在水生生态系统中,重要的初级生产者,是水生食物链中的关键环节。关系水体生产力及物质转化与能量流,使水体保持自然生态平衡。但在某些特定条件下,藻类异常增殖可造成水体严重污染。4.3.1藻类的一般特征原核藻类(蓝细菌)与真核藻类。形态:单细胞——圆球状、长杆状、弯曲状、星状和梭状等。多细胞——丝状体、管状体等。大小:最小的藻与细菌类似,最大的以米计。结构:细胞壁——纤维素或其它多糖。叶绿体(真核)——叶绿素a、b、c、d,β-胡萝卜素、叶黄素等。生长要求阳光、最适pH为6~8,中温性。生殖:无性生殖和有性生殖。各种藻类要么是单细胞浮游个体,要么是同样细胞的“有序堆积”4.3.2藻类的分类及各门特征简介分类依据:光合色素种类、个体形态、细胞结构、生殖和生活史等金藻门轮藻门绿藻门裸藻门蓝藻门褐藻门红藻门甲藻门硅藻门黄藻门4.3.2藻类的分类及各门特征简介代表属:囊裸藻属(Trachelomonas)、扁裸藻属(Phacus)

、柄裸藻属(Colacium)及裸藻属(Eugleme)。裸藻门(Euglenophyta)4.3.2藻类的分类及各门特征简介无细胞壁,表面只有一层薄膜,维持一定形状。

1~3根鞭毛,基部有分化的鞭毛器和神经运动器,能运动。游动型单细胞个体,除柄裸藻属(Colacium)以胶柄相连成群体。绝大多数含叶绿体,叶绿素a、b,β-胡萝卜素、叶黄素,藻体呈鲜绿色。叶绿体内有较大的蛋白质颗粒——造粉核。贮存物为淀粉和油类。生长在有机物丰富的静止水体或缓慢的流水中,水体富营养化的指示生物。裸藻门(Euglenophyta)4.3.2藻类的分类及各门特征简介裸藻门(Euglenophyta)繁殖:纵裂4.3.2藻类的分类及各门特征简介代表属:小球藻属(Chlorella)、衣藻属(Chlamydomonas)

、栅藻属(Scenedesmus)等,约6000多种。单细胞,或多细胞的丝状体或群体。含较多叶绿素a、b,叶黄素、泥黄素、β-胡萝卜素也较多,藻体呈纯绿色。造粉核。贮存物为淀粉和油类。繁殖为无性和有性。绝大多数为淡水浮游生物。

绿藻的存在可改善水环境的氧气状态,净化污水或作为水质优劣的指示生物。小球藻和栅藻可供食用或做饲料。绿藻门(Chlorophyta)小球藻属(Chlorella)栅藻属

Scenedesmus

)水绵的细胞特征水棉Spirogyra.,一种极常见的多细胞绿藻。轮藻门(Chara)植物体形态4.3.2藻类的分类及各门特征简介代表属:鱼鳞藻属(Mallomonas)、合尾藻属(Synun)

、栅藻属(Dinobryon)等。有的无细胞壁,有的有衣鞘,而球形或多细胞的丝状体有细胞壁。叶黄素和β-胡萝卜素占优势,藻体呈现黄绿色和金棕色。贮存物为糖类和油类。繁殖主要为内生孢子。绝大多数为淡水浮游生物。金藻门(Chlorophyta)合尾藻属鱼鳞藻属其水花为金褐色,常见于较清澄的湖泊、水库中。4.3.2藻类的分类及各门特征简介代表属:桅杆藻属、舟形藻属、星杆藻属、扇形藻属、直链藻属等。单细胞。形态特殊,藻体外壁由两壳组成,上有美丽花纹。细胞壁外壳主要为硅质和果胶质。叶绿素、藻黄素和β-胡萝卜素,藻体呈现黄绿色和黄褐色。贮存物为淀粉和油类。繁殖为纵分裂和有性生殖。水中动物的食料,对水体生产力起重要作用。有的也可作土壤和水体盐度、腐殖质含量和酸碱度的指示生物。硅藻门(Bacillariophyta)羽纹硅藻直链藻属小环藻属(Cyclotella

stelligera)的扫描电镜图片.硅藻化石——硅藻土应用:滤料、载体干燥剂、食品添加剂4.3.2藻类的分类及各门特征简介甲藻门(Pyrrophyta)代表属:多甲藻属(Peridinium)、角甲藻属(Ceratium)

、裸甲藻属(Gymnodinium)等。多单细胞个体,呈三角形、球形、针形等,前后端常有突出的角。少数为群体或丝状体。叶绿素a、c,β-胡萝卜素,硅甲黄素,甲藻黄素等,藻体呈现棕黄色或黄绿色,偶尔红色。多数有两条鞭毛,不等长、排列不对称。繁殖为无性繁殖,裂殖或孢子。海洋中可造成“赤潮”。淡水中喜偏酸性。

在潮湿的天气里,常常发现粮食、衣服、皮鞋上长了霉;做酱、酱油、豆腐乳用的曲霉和毛霉;发面、酿酒用的酵母菌;人们爱吃的蘑菇、木耳。

4.4真菌(Fungi,单数为fungus

真菌是一类低等真核微生物,真菌在自然界中分布广泛,类群庞大,约有十几万种,形态差异极大。菌体小至显微镜下才能看见的单细胞酵母菌,大至肉眼可见的分化程度较高的灵芝等真菌的子实体。4.4.1酵母菌(Yeast)

发酵型:发酵糖为乙醇和二氧化碳。

氧化型:氧化能力强,发酵能力弱或无,如:假丝酵母将石蜡氧化成α-酮戊二酸、柠檬酸等。

酵母菌(yeast)不是分类名称,而是一类非丝状的真核微生物,一般泛指能发酵糖类的真菌。在自然界分布很广,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中。酵母菌种类很多,约500多种。酵母菌是人类利用最早的微生物,与人类关系极为密切。

1、多分布在含糖的偏酸性环境,也称为“糖菌”。如水果、蔬菜、叶子、树皮等处,及葡萄园和果园土壤中等。2、重要的微生物资源;3、重要的科研模式微生物;啤酒酵母(Saccharomyces

cerevisae)第一个完成全基因组序列测定的真核生物(1997)4、有些酵母菌具有危害性;酵母菌是人类的第一种“家养微生物”有些酵母菌能引起皮肤、呼吸道、消化道、泌尿生殖道疾病5、可用来处理废水。4.4.1酵母菌(Yeast)(一)形态与大小为单细胞,形状因种而异。卵圆形、圆形、圆柱形或假丝状。细胞直径约1~5μm,长约5~30μm

。每一种酵母菌的大小因生活环境、培养条件和培养时间长短而有较大的变化。

菌体无鞭毛,不能游动。

典型的真核构造4.4.1酵母菌(Yeast)(二)细胞结构1.细胞壁2.细胞膜3.细胞质4.脂肪体5.肝糖6.线粒体7.纺锤体8.中心染色质9.中心体10.中心粒11.核膜12.核13.核仁14.染色体15.芽痕4.4.1酵母菌(Yeast)细胞结构细胞壁:幼龄时较薄,具有弹性。葡聚糖是维持细胞壁强度的主要物质。此外,还含有少量脂类和以环状形式分布于芽痕周围的几丁质。蜗牛消化酶对细胞壁有水解作用。葡聚糖蛋白质甘露聚糖

4.4.1酵母菌(Yeast)细胞结构细胞核:

酵母菌具有真核—多孔核膜包裹起来的成形细胞核。在电子显微镜下,可看到核膜是一种双层单位膜,其上存在着大量直径40~70nm的圆形小孔,细胞核与细胞质间的物质交换通过该通道进行,核内合成的RNA通过核孔转移到细胞质中,为蛋白质合成提供模板。酵母细胞核是其遗传信息的主要贮存库。

线粒体:

呈球状或杆状,1~20个。具双层膜,含丰富的类脂、磷酸、麦角固醇、RNA、DNA、蛋白质,并含RNA聚合酶和呼吸酶,后者与三羧酸循环和电子传递有关,执行呼吸功能。

4.4.1酵母菌(Yeast)(三)繁殖无性(为主)—芽殖、裂殖、无性孢子有性——子囊孢子一、芽殖(主要方式)芽体形成过程:水解酶分解母细胞形成芽体部位的细胞壁多糖,使细胞壁变薄;大量新细胞物质——核物质(染色体)和细胞质等在芽体起始部位堆积,芽体逐步长大后,就在与母细胞连接的位置形成由葡聚糖、甘露聚糖和几丁质组成的隔壁。成熟后两者分离,在母细胞上留下一个芽痕(budscar),在子细胞上相应地留下一个蒂痕(birthscar)。a.多边出芽b.两端出芽c.三边出芽Budding假丝酵母4.4.1酵母菌(Yeast)二、裂殖

酵母菌的裂殖与细菌裂殖相似。其过程是细胞伸长,核分裂为二,细胞中央出现隔膜,将细胞横分为两个大小相等、各具一个核的子细胞。进行裂殖的酵母种类很少,裂殖酵母属的八孢裂殖酵母就是其中一种。三、无性孢子少数酵母菌可以产生无性孢子。掷孢酵母可在卵圆形营养细胞上生出小梗,其上产生掷孢子。掷孢子成熟后通过特有喷射机制射出。用倒置培养器培养掷孢酵母时,器盖上会出现掷孢子发射形成的酵母菌落的模糊镜像。有的酵母菌如白假丝酵母(Candidaalbicans)等还能在假菌丝的顶端产生具有厚壁的厚垣孢子。4.4.1酵母菌(Yeast)四、子囊孢子(有性生殖)其过程是两个邻近的细胞各伸出一根管状原生质突起,然后相互接触并融合而成一个通道,细胞质结合(质配),两个核在此通道内结合(核配),形成双倍体核,原细胞形成结合子。结合后的核随即进行减数分裂,形成4个或8个子核,每一子核和其周围的原生质形成孢子。含有孢子的细胞称为子囊,子囊内的孢子称为子囊孢子。1~4:细胞结合5:结合子6~9:核分裂10、11:形成孢子啤酒酵母的生活史4.4.1酵母菌(Yeast)(四)酵母菌的培养特征

酵母菌的菌落形态特征与细菌相似,但比细菌大而厚,湿润,表面光滑,多数不透明,黏稠,多数呈乳白色,少数红色,个别黑色,菌落还有酒香味。酵母菌生长在固体培养基表面,容易用针挑起,菌落质地均匀,正、反面及中央与边缘的颜色一致。不产生假菌丝的酵母菌菌落隆起,边缘十分圆整;形成大量假菌丝的酵母,菌落较平坦,表面和边缘粗糙。

酵母菌菌落特征是分类鉴定的重要依据。啤酒酵母红酵母(五)酵母菌的主要属

39属,372种。酵母菌属、裂殖酵母属、结合酵母属等。1、处理高浓度的有机废水酵母菌在环境保护中的应用工业(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2、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GB8978-1996一级:0.5mg/L二级:1.0mg/L三级:2.0mg/L优先控制污染物4.4.2霉菌(Mold)霉菌(Mold)不是分类学上的名称,而是丝状真菌的通称。凡在营养基质上形成绒毛状、棉絮状或蜘蛛网形丝状菌体的真菌,统称为霉菌。分属于藻状菌纲、担子菌纲、子囊菌纲和未知菌纲。在自然界分布极为广泛,它们存在于土壤、空气、水体和生物体内外等处,与人类关系极为密切。4.4.2霉菌(Mold)工业应用:柠檬酸、葡萄糖酸等多种有机酸,淀粉酶、蛋白酶和纤维素酶等多种酶制剂,青霉素和头孢霉素等抗生素,核黄素等维生素,麦角碱等生物碱,真菌多糖和植物生长刺激素(赤霉素)等产品的生产;利用某些霉菌对甾族化合物的生物转化生产甾体激素类药物;食品酿造:酿酒、制酱及酱油等;在基础理论研究方面,霉菌是良好的实验材料。废水及有机固体废物的生物处理(CN-,-NO2)。危害:霉菌能引起粮食、水果、蔬菜等农副产品及各种工业原料、产品、电器和光学设备的发霉或变质,也能引起动植物和人体疾病。如马铃薯晚疫病、小麦锈病、稻瘟病和皮肤癣症等。4.4.2霉菌(Mold)霉菌的形态分支或不分支的菌丝交织形成的菌丝体无隔菌丝有隔菌丝按横隔分

单细胞营养菌丝多细胞营养菌丝4.4.2霉菌(Mold)按生理功能分化:营养菌丝、气生菌丝、繁殖菌丝(一)霉菌的形态分支或不分支的菌丝交织形成的菌丝体4.4.2霉菌(Mold)(二)霉菌的细胞结构霉菌菌丝细胞的构造与酵母菌十分相似。菌丝最外层为厚实、坚韧的细胞壁,其内有细胞膜,膜内空间充满细胞质。构成霉菌细胞壁的成分按物理形态可分为两大类;一类为纤维状物质,如纤维素和几丁质,赋予细胞壁坚韧的机械性能。在低等霉菌里细胞壁的多糖主要是纤维素,在高等霉菌里细胞壁的多糖主要是几丁质。另一类为无定形物质,如蛋白质、葡聚糖和甘露聚糖,混填在纤维状物质构成的网内或网外,充实细胞壁的结构。4.4.2霉菌(Mold)(三)霉菌的繁殖方式

无性孢子:不经两性细胞结合直接由菌丝分化形成的孢子。孢囊孢子、分生孢子、厚垣孢子、节孢子、游动孢子。

有性孢子:经过不同性别细胞的结合、经质配、核配、减数分裂形成的孢子。卵孢子、结合孢子、子囊孢子。

借助菌丝片断繁殖。繁殖方式菌丝片段(液体)无性孢子有性孢子厚垣孢子节孢子孢囊孢子分生孢子游动孢子卵孢子接合孢子子囊孢子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。菌丝断裂形成矩形的孢子。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。形成于孢子囊的孢子。无性孢子Zoospore游动孢子(见于一些藻类及菌类)

形成于孢子囊内的并具有鞭毛,能运动的无性孢子。卵孢子-Oospore

卵孢子:菌丝分化成形状不同的雄器和藏卵器,雄器与藏卵器结合后所形成的有性孢子叫卵孢子。霉菌的卵孢子1.雄器;2.藏卵器;3.卵孢子

有性孢子接合孢子-Zygospore

由菌丝分化成两个形状相同、但性别不同的配子囊结合而形成的有性孢子叫接合孢子。

子囊孢子-Ascospore

菌丝分化成产囊器和雄器,两者结合形成子囊,在子囊内形成的有性孢子即为子囊孢子。

a.子囊果;b.子囊;c.伪侧丝;d.子囊孢子

青霉4.4.2霉菌(Mold)(四)霉菌的菌落特征霉菌的菌落形态较大,可蔓延至整个平板。菌落呈圆形、绒毛状、絮状或蜘蛛网状。菌落质地比放线菌疏松,与培养基结合不紧,易挑取。霉菌可产生水溶性色素和非水溶性色素,水溶性色素可溶于培养基中使菌落背面呈现颜色。烟曲霉菌黄曲霉菌由于霉菌的菌丝较粗而长,因而霉菌的菌落较大,有的霉菌的菌丝蔓延,没有局限性,其菌落可扩展到整个培养皿,有的种则有一定的局限性,直径1-2厘米或更小。菌落质地一般比放线菌疏松,外观干燥,不透明,呈现或紧或松的蛛网状、绒毛状或棉絮状;菌落与培养基的连接紧密,不易挑取;菌落正反面的颜色和边缘与中心的颜色常不一致。

霉菌的菌落四大类微生物菌落形态特征的比较(五)霉菌的常见属4.4.2霉菌(Mold)单细胞毛霉属(Mucor)制作腐乳和豆豉,有的种用于生产柠檬酸。根霉属(Rhizopus)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。绵霉属(Achlya)多细胞青霉属(Penicillum)曲霉属(Aspergillus)酿造、酶制剂和有机酸镰刀霉属(Fusarium)可用于处理含氰废水。(镰刀霉对氰化物的分解能力强)

木霉属(Trichoderma)交链孢霉属(Alternaria)白地霉(Geotrichum

candidum)霉菌分属于藻状菌纲、担子菌纲、子囊菌纲和未知菌纲毛霉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。根霉2.繁殖:孢囊孢子、厚垣孢子、接合孢子。1.形态特征:菌丝发达。具假根和匍匐菌丝。3.应用:糖化菌(淀粉酶)担子菌Basidiosporereleasedfrombasidia曲霉-Aspergillus青霉Penicillium4.4.3伞菌(Agaricus)伞菌,也是一个通俗名称,通常是指那些能形成大型肉质子实体的真菌,包括大多数担子菌类和极少数的子囊菌类,均为丝状真菌。它包括食用菌和药用菌,如蘑菇,木耳,猴头、香茹及灵芝等,其中多数为食用菌。最大特征——大型肉质子实体。

菌盖(表皮、菌肉和菌褶)菌柄(常有菌环和菌托)菌丝体4.4.3伞菌(Agaric)伞菌的繁殖

有性生殖——担孢子

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