环境微生物工程幻灯片-和污水处理相关-第三章真核微生物

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1、第 三 章 真核微生物,真核微生物概述：,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,真核微生物的主要类群,真核 微生物,植物界：显微藻类,动物界：原生动物,真菌,单细胞真菌酵母菌,丝状真菌霉菌,微型后生动物,本章主要内容,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、原生动物的概述 二、原生动物的分类及常见类群简介 三、原生动物的胞囊 四、原生动物与人类的关系,第一节 原生动物,一、 原生动物概述,1、原生动物的概念 2、原生动物的细胞结构 3、原生动物的特征和生理功能 4

2、、原生动物的营养类型 5、原生动物的繁殖,1、原生动物的概念,动物中最原始、最低等、结构最简单的单细胞动物。因为形体微小，只有10300微米，在光学显微镜下才能看得见，故将其划归微生物范畴。,淡水阿米巴（变形虫）,2、原生动物的细胞结构,原生动物为单细胞结构。 没有细胞壁，具有细胞膜、细胞质、分化的细胞器，细胞核有核膜,原生动物细胞结构,具有摄食、营养、呼吸、排泄、生长、繁殖、运动及应激性。 不同功能有不同的细胞器完成： a.胞口、胞咽、食物泡、吸管：摄食、消化、营养； b.收集管、伸缩泡、胞肛：排泄； c.鞭毛、纤毛、伪足：运动和捕食； d.眼点：感觉器官 部分细胞器具有多重功能：如鞭毛、伪

3、足等，可运动，可捕食，甚至有感觉功能。,3、原生动物的生命特征和生理功能,4、原生动物的营养类型,（1）全动性营养绝大多数 吞噬其他生物如：细菌、放线菌等，也可吞噬有机颗粒为食物。（异养） （2）植物性营养 具有色素的原生动物如绿眼虫、衣滴虫在阳光条件下，可进行光合作用，获取营养物质供自身所需。（自养） （3）腐生性营养 某些无色鞭毛虫或寄生的原生动物，借助体表的原生质膜吸收环境和寄主中的可溶性有机物,当条件适宜，营养充足时，原生动物会大量繁殖，采用的方式有无性繁殖和有性繁殖。 一般情况下，以无性繁殖（二分裂）为主，又可分为横分裂和纵分裂两种，多采用横分裂形式。 另外，有的原生动物也采用出芽生

4、殖。实际也是一种二分裂，只是形成的两个子体大小不等，大的子细胞称母体，小的子细胞称芽体。,5、 原生动物的繁殖,原生动物的繁殖方式,横二分裂,纵二分裂,原生动物繁殖方式,根据原生动物的细胞器及其他特点，可将其分为：鞭毛纲、纤毛纲（包括吸管纲）、肉足纲和孢子纲。前三者广泛存在水体中，在污水处理中起重要作用。 本章主要介绍： 鞭毛纲、纤毛纲（包括吸管纲）、肉足纲,二、原生动物分类及常见种类简介,鞭毛纲中的原生动物称为鞭毛虫。 具有一根或多根鞭毛。 大小：几微米到几十微米 营养类型：全动性、植物性和腐生性。 有些种类可以变化如：植物性营养绿眼虫在环境突然变化或失去色素时可改为腐生性营养。当条件恢复时

5、又改为植物性营养。,1、鞭毛纲,自然水体中，鞭毛虫喜欢在多污带和-中污带生活。 污水处理的指示生物：活性污泥培养初期或处理效果差，鞭毛虫大量出现,鞭毛纲夜光虫,鞭毛纲代表动物眼虫（Euglena）,单细胞原生生物 长约60m，长梭形或圆柱形 前端有一个凹口，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 有机质丰富的水沟、池沼或缓流中，常使水呈绿色,眼虫遇到障碍物会轻松地改变形状,鞭毛纲夜光虫,肉足纲中的原生动物称为肉足虫。机体表面只有细胞质形成的一层薄膜，没有胞口和胞咽结构。 形体小，无色透明，大多数没有固定形态，随着体内细胞质的不定向流

6、动而成多种姿态。能形成伪足作为运动和捕食器官。为全动性营养。,2.肉足纲,肉足纲分类 根足亚纲和辐足亚纲,太阳虫,图1. 淡水阿米巴（变形虫）,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,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。 生命力强：条件不好时，可以形成一个包囊(休眠体)度过难关。 污水处理的指示生物：变形虫喜欢生活在-中污带或者B-中污带，在污水生物处理系统中活性污泥培养中期出现。,肉足纲特点,全动性营养,变形虫,变形虫的食物泡,淡水中广泛存在的一种变形虫,肉足纲太阳虫,太阳虫 许多个体组成了群体进行捕食

7、,捕食,太阳虫的食物泡,3.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。 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。,污水处理的指示生物 游泳型纤毛虫多在中污带，少数在寡污带。在污水生物处理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。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,纤毛纲游泳型纤毛虫,游泳型纤毛虫，属全毛目， 多数在中污带，少数在寡污带生活,游泳型纤毛虫草履虫,草履虫,钟型虫,钟型虫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,纤毛纲-固着型纤毛虫,属于缘毛目。由于

8、虫体呈典型的钟罩形状，称作钟虫。 钟虫有柄，多数为固着型生存。 固着型的纤毛虫喜在寡污带生活。,固着型纤毛虫钟虫,固着型纤毛虫钟虫,“嘴”,“胃”食物泡、伸缩泡,“腿”肌丝,原属吸管纲，后被归入纤毛纲，又称吸管虫。 幼体有纤毛，成虫纤毛消失，而长出长短不一的吸管。吸管虫没有胞口，以吸管为捕食器官。全动性营养。以原生动物和轮虫为食物，用吸管粘住食物，然后分泌毒素麻醉，将食物的细胞膜溶解，原生动物或轮虫因体液被吸干而死亡。,纤毛纲吸管虫,吸管虫,1.产生原因： 当原生动物周边环境恶化时，如：缺水、干燥、水温过高（低）、DO不足等。就会形成胞囊，以抵抗不良环境的影响。 2.形成过程：细胞变圆，鞭毛、

9、纤毛、伪足的细胞器开始向体内收缩或消失，细胞内水分由伸缩泡排出体表，虫体变小，直到伸缩泡消失，会分泌出果胶类物质于体表，最后会凝固形成胞壳。胞壳两层，外层为较厚且呈表面凸起，内层薄而透明。当遇到合适环境时，胞囊会恢复到原来。 原生动物出现胞囊后，可以判断污水处理出现了不正常。,三、原生动物的胞囊,所有原生动物在污水生物处理中起到指示生物的作用。 一旦形成胞囊，就可判断污水处理不正常。,四、原生动物与人类的关系,（1）对人类造成危害 痢疾内变形虫 肠道 痢疾 海洋中鞭毛纲的夜光虫等大量迅速繁殖，形成赤潮，造成鱼、虾、贝类等海洋生物大量死亡，对海洋养殖带来很大危害。,（2）有益于人类的方面 1.组

10、成海洋浮游生物的主体。 2.古代原生动物大量沉积水底淤泥，在微生物的作用和复盖层的压力伤害下形成石油。 3.原生动物化石是地质学上探测石油的标志。 4.利用原生动物对有机废物、有害细菌进行净化，对有机废水进行絮化沉淀。 5. 科学研究的重要实验材料 草履虫、四膜虫是研究真核细胞细胞器的实验材料。,原生动物和人类的关系,第二节微型后生动物,一、后生动物概述 二、微型后生动物类群及主要物种简介,原生动物以外的动物统称为后生动物。但有些后生动物因为形体微小，要借助光学显微镜才能看清楚。故叫微型后生动物，划在微生物范畴。 常见的有轮虫、线虫、浮游甲壳动物等。,一、微型后生动物概述,二、微型后生动物类群

11、及主要物种简介,轮虫 线虫 寡毛类动物 浮游甲壳动物,轮虫,营养：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。 轮虫可作为水生动物的食料，如鱼饲料等,轮虫的生活习性,污水处理的指示生物：要求较高的溶解氧，是水体寡污带和污水生物处理效果好的指示生物,线形动物门线形纲，虫体细长，约在1mm以下。线虫有寄生和自由生活两种。常见的寄生于人体并能导致严重疾患的线虫约有10余种。 重要的有蛔虫、钩虫、丝虫、旋毛虫等。 污水处理中的线虫多为自由生活类型。,2、线虫,污水处理中常见的线虫,线虫有好氧和兼性厌氧两种，后者在污水处理中缺氧状态大量繁殖

12、，是污水净化程度差的指示性生物。,污水处理中常见的的寡毛虫,污水处理的指示生物： 颤蚓和水丝蚓为河流、湖泊底泥污染的指示生物,3、寡毛类动物,属于浮游生物，在浮游生物中占重要地位。数量大且种类繁多，是渔业资源的良好饵料。 广泛存在于淡水及海洋中。其中，以在淡水中居多。 常见的有水蚤。 是水体污染和水体自净的指示生物。,4、浮游甲壳动物,水蚤,水蚤（红虫）的血液中含有血红素，血红素的含量与水蚤生存环境中的溶解氧的高低有关。 当DO低时，水蚤的血红素含量高；当DO高时，血红素的含量低。因此，通过观察水体中水蚤的颜色就可以判断出水体的清洁程度。,若水体被污染了，水体中的DO就会降低，那么水蚤中的血红

13、素就会升高，那么其颜色就会比清洁水体中的颜色要深。,DO （dissolved oxygen）,即溶解氧量，指溶于水体中的分子态氧，是评价水质优劣的重要指标。,DO值大小是水体能否进行自净作用的关键。,天然水的DO值一般为510mg/L，我国规定地面水质的合格标准为DO4mg/L。,水蚤,剑水蚤,第三节藻类,一、藻类的一般特征 二、藻类的分类,一、藻类的一般特征,藻类是一类能够进行光合作用的（自养）真核低等微生物。种类很多，形体各异，但具有以下共同特征： 1.个体微小，结构简单；但有的个体很大如：紫菜、海带、裙带菜、石花菜等。 2.含有光合色素，产氧； 3.繁殖方式：无性繁殖，有性繁殖； 4.

14、主要生活在水体中,二、藻类的分类及各门简介,根据藻类的光合色素及形态、结构、繁殖方式等将藻类分为： 10门：蓝藻门、绿藻门、裸藻门、轮藻门、金藻门、黄藻门、硅藻门、甲藻门、红藻门、褐藻门。 与环境密切相关的是裸藻门、绿藻门和甲藻门三个门,1、裸藻门,裸藻门的藻类称为裸藻。 因其不具有细胞壁而得名。 具有鞭毛能运动. 环境恶化时，裸藻失去鞭毛形成胞囊,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,污水处理的指示生物： 水体富营养化的指示生物,裸藻门-生长环境,2、绿藻门,绿藻门的藻类称为绿藻。 形体多样：有单细胞体、群体、多细胞丝状体、多细胞

15、片状体等类型 绿藻在流动的和静止的水体中、土壤和树干上都能生存。,石莼,绿管浒苔,团藻,错综根枝藻,刺松藻,绿藻门-形状,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,污水处理的指示生物： 绿藻在水体自净中起净化和指示生物作用,绿藻门-应用,3、甲藻门,甲藻门的藻类称为甲藻。 多为单细胞的个体； 有色素体，藻体呈棕黄色或黄绿色 甲藻在淡水、海水中都能生存。 对温度和日照要求较高。当在适宜的光照及水温条件下，甲藻在短期内就会大量爆发，造成海洋的赤潮。 甲藻是重要的浮游生物。,紫菜、石花菜属红藻门，可提取琼脂，供食用、医药用及制生化试剂 海带、裙带菜属褐藻门，

16、含碘量高，可供食用 轮藻可烟熏驱蚊，轮藻生长的水中无孑孓生长。 硅藻是污水处理的指示生物,第四节 真菌,主要包括酵母菌和霉菌。在工业生产及有机废水和固体废弃物处理中起着重要作用。,一、真菌概述 二、酵母菌 三、霉菌,一、真菌概述,真菌(Fungi)分布：广泛，类群庞大，形态差异极大，约有十几万种 生活习性：兼性或专性腐生，寄生或共生。 在有机物的生物处理中起积极作用,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?,真菌是一类低等真核生物。,边缘清楚的核膜包围着细胞核，一个细胞内可包含多个核，其它真核生物少见； 营养方式：不含叶绿素，异养吸收型； 繁殖：以产生大量孢子进行繁殖； 除酵母菌为单细胞外，一般具有发达的菌丝体。 陆生性较强,真菌特点,寄生(Parasitism)：从活的动物、植物吸收养分 腐生(saprophytism)：从死的动、植物体或其他无生命的有机物中吸取养分 共生(symbiosis)：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