真核生物课程学习

定义：真核微生物是一大类细胞核具有核膜和核仁，能进行有丝分裂，细胞质中存在细胞器的一类微生物的统称。细胞核具有核膜和核仁；菌体有单细胞和多细胞两类；能进行有丝分裂；细胞质中存在多种细胞器，如线粒体、内质网等；真核微生物概述第1页/共70页第一页，共71页。真核微生物植物界：显微藻类动物界菌物界粘菌假菌真菌单细胞：酵母菌丝状：霉菌原生动物

微型后生动物真核微生物的主要类群第2页/共70页第二页，共71页。第一节真菌概述定义：指单细胞或多细胞、不能进行光合作用、靠异养方式方式生活的真核微生物。低等真核微生物类群，分布广泛，类群庞大，形态差异极大，约有十几万种。第3页/共70页第三页，共71页。种类多：世界上已被描述的真菌约有1万属12万余种形态、大小差异大：除酵母菌为单细胞外，一般为多细胞；银耳、金针菇、竹荪、牛肝菌、灵芝特点：第4页/共70页第四页，共71页。无叶绿素，不能进行光合作用一般具有发达的菌丝体营养方式为异养吸收型以产大量无性和（或）有性孢子的形式进行繁殖陆生性较强特点：第5页/共70页第五页，共71页。酵母：单细胞；霉菌：多细胞，外形疏松、绒毛状菌丝体的真菌，如毛霉、根霉、青霉等；蕈菌：具有组织分化个体很大的多细胞生物，如蘑菇、木耳等。类群第6页/共70页第六页，共71页。异养方式多样，凡从活的动物、植物吸收养分的称为寄生；从死的动、植物体或其他无生命的有机物中吸取养分的称为腐生；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、互相依赖的称为共生。营养方式：异样型异养型：生物体在同化作用过程中，不能直接利用无机物制成有机物，只能从外界摄取的现成的有机物转变成自身的组成物质，并储存能量，这种新陈代谢类型叫做异养型。第7页/共70页第七页，共71页。繁殖方式：有性和无性无性繁殖：指营养体不经过核配和减数分裂产生后代个体的繁殖。它的基本特征是营养繁殖通常直接由菌丝分化产生无性孢子。有性生殖：经过两个性细胞结合后细胞核通过减数分裂产生孢子的繁殖方式。减数分裂：染色体复制一次，分裂两次

多数真菌为有性生殖。第8页/共70页第八页，共71页。有性—减数分裂1，2，3，4——两个细胞结合；5——接合子；6，7，8，9——核分裂；10，11——核形成孢子第9页/共70页第九页，共71页。酵母的繁殖方式酵母菌的繁殖方式无性有性（产子囊孢子），减数分裂芽殖：各属都存在，最常见裂殖：在裂殖酵母菌中存在，与细菌分裂相似产无性孢子节孢子掷孢子厚垣孢子只进行无性繁殖的酵母菌称假酵母具有有性繁殖的酵母菌称真酵母第10页/共70页第十页，共71页。酵母菌的芽殖过程过程：母细胞形成小突起；DNA复制；核裂；原生质分配；新膜形成；形成新细胞壁第11页/共70页第十一页，共71页。霉菌的繁殖方式芽生孢子第12页/共70页第十二页，共71页。霉菌的的菌丝--参考放线菌构成霉菌营养体的基本单位是菌丝，分为基内菌丝体、气生菌丝—繁殖菌丝。菌丝可伸长并产生分枝，许多分枝的菌丝相互交织在一起成团，即菌丝体。无隔膜菌丝：菌丝中无隔膜，整个菌丝体就是一个单细胞。有隔膜菌丝：菌丝中有隔膜，被隔膜隔开的一段菌丝就是一个细胞，菌丝体由多个细胞组成，每个细胞内有一至多个核。第13页/共70页第十三页，共71页。无隔膜菌丝和有隔膜菌丝第14页/共70页第十四页，共71页。真菌的菌落特征酵母菌的菌落灰黄青霉菌菌落产黄青霉菌菌落第15页/共70页第十五页，共71页。酵母的菌落特征酵母菌的菌落与细菌的相似。酵母菌菌落颜色较单一，往往有“酒香味”。细胞比细菌的大，细胞内有许多分化的细胞器，细胞间隙含水量相对较少，不能运动，因此菌落较大、较厚、外观较稠和较不透明。啤酒酵母第16页/共70页第十六页，共71页。霉菌的菌落特征菌落形态较大，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；菌落由分枝状菌丝组成，菌丝粗而长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；气生菌丝及其分化出来的孢子的颜色比营养菌丝的颜色深；有的水溶性色素可分泌到培养基中，使菌落背面呈现不同颜色；一般位于边缘的则较年幼，处于菌落中心的菌丝菌龄较大，其气生菌丝发育分化和成熟度较高，颜色较深。菌落具有“霉味”。第17页/共70页第十七页，共71页。酵母的特点：个体多以单细胞状态存在，一般为直径为1~5微米，长约5~30微米；能发酵糖类产能；喜在含糖量较高的、潮湿的、偏酸性环境中生长。对酸不太敏感，多数在pH2～9的范围内均可生长，最适在pH4～6。最适生长温度为22℃～28℃，培养过程中需氧。第18页/共70页第十八页，共71页。霉菌的特点—发霉的真菌属于丝状真菌，菌丝体较为发达，直径约3～10微米，起结合生物膜的作用，在活性污泥中大量繁殖，可引起污泥膨胀；污水中含节水霉，净水中无霉菌；生长适宜环境：营养丰富、温度20~30摄氏度，pH4.5~6.5。第19页/共70页第十九页，共71页。*“均匀”指在高倍镜下看到的细胞只是均匀一团；而“分化”指可看到细胞内部的一些模糊结构。第20页/共70页第二十页，共71页。第二节藻类

一、藻类的生物学特征藻类有单细胞和多细胞；形体大小和结构差异大，大部分藻类只能在光学显微镜下观察；藻类的运动主要靠鞭毛进行；藻类细胞中大都有叶绿体；藻类借光合色素进行光合作用，光和色素不同，藻类呈现不同颜色。第21页/共70页第二十一页，共71页。二、藻类生理特征藻类能进行光合作用，光能自养营无机营养型，除利用CO2外，还需氮、磷、硫、镁等无机营养物中以氮和磷的需求量为多（藻类原生质通式C106H263O110N16P）为需氧性生物，呼吸作用需要氧生长条件：阳光、pH4～10第22页/共70页第二十二页，共71页。三、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、红藻门及褐藻门第23页/共70页第二十三页，共71页。1、裸藻门特点：有鞭毛，能运动多数具有叶绿体环境恶化，裸藻失去鞭毛形成胞囊第24页/共70页第二十四页，共71页。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、红色或褐色的水华是水体富营养化的指示生物第25页/共70页第二十五页，共71页。2、绿藻门特点：形体多样，有单细胞体或多细胞丝状体适合微碱性、有机质丰富的环境生长多含叶绿素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春夏之交生长旺盛，可形成水华，在水体自净中起净化和指示作用。第26页/共70页第二十六页，共71页。绿管浒苔

团藻错综根枝藻刺松藻

不同形状的绿藻单细胞：衣藻第27页/共70页第二十七页，共71页。3、硅藻门硅藻为单细胞是水中动物的食料海水富营养化的指示生物—赤潮硅藻的形态硅藻的细胞第28页/共70页第二十八页，共71页。4、甲藻门甲藻多为单细胞的个体；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第29页/共70页第二十九页，共71页。5、褐藻门海带属、裙带属含碘量高，可供食用6、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30页/共70页第三十页，共71页。四、藻类在水处理中的作用有利：排水工程中可利用污水养殖藻类。吸收氮磷，降低营养水平光合作用放出的氧气被好氧微生物利用，氧化分解水中的有机污染物。蓝藻（原核）、绿藻、甲藻和硅藻是水体富营养化的指示生物。第31页/共70页第三十一页，共71页。有害：藻类对给水工程有一定的危害性，当它们在水库、湖泊中大量繁殖时，腐烂或产生藻毒素，会使水带有臭味，有些种类还会产生颜色。水中有大量藻类时还可能影响水厂的过滤工作。水体富营养化造成水体中藻类大量繁殖，使净化水质的工作发生困难；在夜间或藻类死亡后消耗大量氧气，危及水生生物的生存；严重时，甚至使湖泊变为沼泽或旱地。第32页/共70页第三十二页，共71页。第三节原生动物一、概述1、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。第33页/共70页第三十三页，共71页。大小：一般100~300微米，个别小至几微米；单细胞生物，无细胞壁2、形态与构造第34页/共70页第三十四页，共71页。原生动物与多细胞动物一样，具有摄食、呼吸、排泄、生殖等功能，各种功能由相应的细胞器执行。细胞器行动胞器――伪足、鞭毛和纤毛等消化、营养胞器――胞口、胞咽等感觉胞器――一般就是行动胞器，个别的有“眼点”排泄胞器――伸缩泡3、分化的细胞器－执行生理功能第35页/共70页第三十五页，共71页。4、原生动物的营养（1）全动性营养－－绝大多数

吞食其他生物（细菌、真菌、藻类等）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）腐生性营养借助体表的原生质膜吸收环境的有机物（4）寄生性营养借助体表的原生质膜吸收寄主的有机物第36页/共70页第三十六页，共71页。5、原生动物的繁殖分为有性生殖和无性生殖（二分裂）。营养丰富、环境良好的条件下，无性生殖、大量繁殖。第37页/共70页第三十七页，共71页。二、原生动物的分类动物学分类：鞭毛纲肉足纲纤毛纲孢子纲第38页/共70页第三十八页，共71页。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，需要消灭第39页/共70页第三十九页，共71页。具有一根或多根鞭毛大小从几微米到几十微米，可依据形态和运动方式辨认在自然水体中，鞭毛虫喜欢在多污带和α－中污带生活，以胞口等摄取或吞噬外界固体食物。在活性污泥曝气池运行的最初阶段，或在处理效果差时鞭毛虫大量出现，可作为污水处理的指示生物。1、鞭毛纲第40页/共70页第四十页，共71页。代表动物——眼虫

生活在有机物质丰富的水沟、池沼或缓流中。温暖季节可大量繁殖，常使水呈绿色。眼虫体呈绿色，混合性营养方式，即在有光条件下，可行光合作用，自制养料；在无光条件下则进行腐生性营养。第41页/共70页第四十一页，共71页。以肉质的伪足作为运动和摄食胞器；多为全动性营养，以细菌、藻类、有机颗粒和比它本身小的原生动物为食；中污带水体是多数肉足类原生动物最适宜的生活环境，在污水中和废水处理构筑物中也有发现。2、肉足纲第42页/共70页第四十二页，共71页。变形虫食性广，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。变形虫生命力强，在条件不好时，可以形成一个包囊(休眠体)度过难关。在污水生物处理系统中，变形虫在活性污泥培养中期出现。代表动物——变形虫第43页/共70页第四十三页，共71页。3、纤毛纲体外长有纤毛作为运动胞器或摄食工具；体内具大、小两种核型，有伸缩泡纤毛虫喜吃细菌及有机颗粒，竞争能力强。是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。第44页/共70页第四十四页，共71页。草履虫属主要分布在受有机质污染的水体中呈倒置草履形，体大，100-300μm第45页/共70页第四十五页，共71页。喇叭虫属主要分布在中度污染的池塘水体杂食性，以细菌、藻类、鞭毛虫、其他纤毛虫和轮虫为食体大，伸展时为喇叭状。长200-3000μm游泳时呈卵形至梨形。大多为浮游生活种，少数以尖削的后端固着在水中基质上第46页/共70页第四十六页，共71页。钟虫属单体生活。体呈倒钟形多栖息于有机质污染严重水体的水生植物或甲壳类动物的壳和附肢上第47页/共70页第四十七页，共71页。对废水生物处理起作用的主要是细菌，其次是原生动物。这是因为原生动物在污水中的数量不少，常在微型动物总数的95％以上。并且也有一定的净化能力，并可作为指示生物，用以反映活性污泥和生物膜的质量以及废水净化的程度。三、原生动物在水处理中的作用第48页/共70页第四十八页，共71页。1、原生动物对废水净化的影响全动性营养型的原生动物，如动物性鞭毛虫、变形虫、纤毛虫等能直接利用水中的有机物质。在活性污泥法中，纤毛虫能分泌糖类、粘朊可促进生物絮凝作用，使废水能在二次沉淀池中很好地沉淀，改善出水水质。另外，纤毛虫能大量吞食细菌，特别是游离细菌，因此可改善生物处理法出水的水质。第49页/共70页第四十九页，共71页。纤毛虫在废水净化中的作用项目未加纤毛虫加入纤毛虫出水平均BOD5（mg/L）过滤后BOD5（mg/L）平均有机氮（mg/L）54~7030~3531~507~243~914~25第50页/共70页第五十页，共71页。2、以原生动物为指示生物指示生物：只在某一个环境中生长的生物，即是这

一环境的指示生物。在活性污泥的培养和驯化阶段，原生动物种类的出现和数量的变化往往按照一定的顺序进行。在运行初期曝气池中常出现鞭毛虫和肉足虫，若钟虫出现数量较多，则说明活性污泥已成熟，充氧正常。在正常运行的曝气池中，如果固着型纤毛虫减少，游泳型纤毛虫突然增加，表明处理效果将变坏。当环境大幅度变化时，种类组成差别可能相当小，但种类的数量变化相当大。环境条件变坏，可以使原生动物不能正常生活而形成胞囊－抵抗不良环境。一旦形成胞囊，就可判断污水处理不正常第51页/共70页第五十一页，共71页。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。第52页/共70页第五十二页，共71页。纤毛虫在水体自净和污水处理中的指示作用

*

游动性纤毛虫多数生活在

*在污水生物处理中出现

*

扭头虫、草履虫出现

*

漫游虫：喜在较清洁水中生活

*

吸管虫（多数）

*钟虫：喜在寡污带中生活

*累枝虫在β－中污带生活耐污力极强α—中污带β—中污带寡污带中（少数）在活性污泥培养中期在处理效果较差时缺氧厌氧β—中污带α—中污带多污带是水体自净程度高，污水生物处理好的指示生物。第53页/共70页第五十三页，共71页。原生动物以外的多细胞动物叫后生动物。形体微小的，需借助显微镜观察的后生动物称为微型后生动物。如：轮虫、浮游甲壳类动物、线虫、寡毛虫等。第四节微型后生动物第54页/共70页第五十四页，共71页。一、轮虫1、轮虫的形态长度4～4000µm，多数在500µm左右；身体为长型，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。第55页/共70页第五十五页，共71页。大多数以细菌、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。广泛分布于湖泊、水库、河流、池塘、沼泽、稻田等水域及潮湿土壤和苔藓中，是后生动物中拥有最强散布能力和最高繁殖速率的1个类群。2、生活习性第56页/共70页第五十六页，共71页。以细菌、小的原生动物和有机颗粒等为食物，在废水处理中有一定的净化作用；轮虫要求有较高的溶解氧，是水体寡污带和污水生物处理效果好的指示生物。若大量生长繁殖会将活性污泥蚕食光，造成污水处理失败。解决办法？源水中大量繁殖，可能阻塞滤池。3、水处理中的作用第57页/共70页第五十七页，共71页。二、浮游甲壳类动物1、分布广泛，淡水种居多，河流，湖泊及池塘。滤食性肉食性2、摄食方式第58页/共70页第五十八页，共71页。3、常见种类水蚤第59页/共70页第五十九页，共71页。剑水蚤第60页/共70页第六十页，共71页。以细菌和藻类为食料，可去除藻类（滤食性）；水质好坏的指示生物：水蚤血液中含有血红素，水体含氧量低，血红素含量高，体色加深；溶氧高，体色浅。源水中大量繁殖，影响水厂滤池的正常运行。4、水处理中的作用第61页/共70页第六十一页，共71页。三、线虫1、线虫的形态

长型，多数在1mm以下；线虫前端口上有感觉器官，体内有神经系统，有消化道和食道。荧光显微镜下的秀丽线虫自由方式生活的线虫有三种营养类型：腐食型、植食型和肉食型；污水处理中出现的多是自由活动的。寄生方式生活的线虫：动物寄生、植物。2、线虫的习性第62页/共70页第六十二页，共71页。污水处理中常见的线虫线虫是污水处理净化程度差的指示生物第63页/共70页第六十三页，共71页。四、寡毛类动物顠体虫、颤蚓及水丝蚓属寡毛类动物，身体细长分节，每节两侧长有刚毛，靠刚毛爬行运动。在污水生物处理中出现的多为红斑顠体虫，营杂食性，主要食污泥中有机碎片和细菌。在温度20℃左右，供氧充分的条件下，红斑顠体虫大量生长，把活性污泥蚕食光，使处理的出水水质急剧下降。颤蚓和水丝蚓中有厌氧生活的种类，以土壤、底泥为食。颤蚓和水丝蚓是河流、湖泊底泥污染的指示生物。第64页/共70页第六十四页，共71页。颤体虫水螅第65页/共70页第六十五页，共71页。作业污水生物处理中的指示生物有哪些？试总结说明。真菌包括哪些微生物，在废水生物处理中起什么作用？如何区别酵母菌、霉菌、放线菌的菌落？第66页/共70页第六十六页，共71页。作业解答4