環(huán)境工程：第三章 真核微生物

《環(huán)境工程：第三章 真核微生物》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《環(huán)境工程：第三章 真核微生物（75頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、第三章第三章 真核微生物真核微生物n真核微生物真核微生物包括：n藻類藻類 共十個門。共十個門。n真菌真菌 酵母菌、霉菌。酵母菌、霉菌。n原生動物原生動物 鞭毛綱、肉足綱、纖毛綱、鞭毛綱、肉足綱、纖毛綱、孢子綱。孢子綱。n微型后生動物微型后生動物輪蟲、線蟲、寡毛類動物、輪蟲、線蟲、寡毛類動物、浮游甲殼動物、苔蘚蟲和魚苔蟲。浮游甲殼動物、苔蘚蟲和魚苔蟲。 第一節(jié)第一節(jié) 真真 菌菌 概概 述述n1, 定義定義: 真菌是一類具有典型細胞核真菌是一類具有典型細胞核,無根莖無根莖葉葉,不含葉綠素的真核細胞型微生物不含葉綠素的真核細胞型微生物. 種類多種類多,分布廣分布廣,大多數(shù)對人體無害大多數(shù)對人體無害,

2、甚至有利甚至有利.如真菌如真菌釀酒釀酒,發(fā)酵及生產(chǎn)抗生素等發(fā)酵及生產(chǎn)抗生素等.n2, 真菌的生物學(xué)地位真菌的生物學(xué)地位:-真菌界真菌界,n 根據(jù)體細胞組織根據(jù)體細胞組織,生殖系統(tǒng)生殖系統(tǒng),營養(yǎng)方式等將營養(yǎng)方式等將真核細胞生物劃分為動物界真核細胞生物劃分為動物界,植物界植物界,真菌界真菌界, 原生生物界原生生物界.n營養(yǎng)方式營養(yǎng)方式 攝食攝食 光合作用光合作用 吸收吸收3 真菌的形態(tài)和結(jié)構(gòu)真菌的形態(tài)和結(jié)構(gòu)n(1) 真菌比細菌大幾倍至幾十倍真菌比細菌大幾倍至幾十倍.n(2) 真菌菌體有一層堅硬的細胞壁真菌菌體有一層堅硬的細胞壁,主要成分主要成分為幾丁質(zhì)為幾丁質(zhì).na. 單細胞呈圓形或卵圓形單細胞呈

3、圓形或卵圓形,如酵母菌如酵母菌,以出芽以出芽方式繁殖方式繁殖.nb.多細胞真菌由菌絲體與孢子組成多細胞真菌由菌絲體與孢子組成,菌絲伸長菌絲伸長分支分支,交織成團交織成團,稱絲狀菌或霉菌稱絲狀菌或霉菌(MOLD). 以以孢子生殖孢子生殖.n (3) 真菌包括酵母菌真菌包括酵母菌,霉菌及多細胞的傘菌霉菌及多細胞的傘菌.真菌的營養(yǎng)體真菌的營養(yǎng)體v真菌細胞的結(jié)構(gòu)真菌細胞的結(jié)構(gòu) 真菌細胞示意圖 v 細胞壁細胞壁(Cell wall) v 原生質(zhì)膜原生質(zhì)膜(Cytoplasm) v 邊體邊體(Lomasome) v 細胞核細胞核(Cell nucleus) v 線粒體線粒體(Mitochondria) v

4、 核蛋白體核蛋白體(Nucleoprotein) v 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(Endoplasmic reticulum) v 高爾基體高爾基體(Golgi body)真菌細胞壁成分真菌細胞壁成分真真 菌菌 菌菌 絲絲 圖圖有關(guān)概念有關(guān)概念n菌絲菌絲:在合適的環(huán)境中在合適的環(huán)境中,由孢子出芽長出芽管由孢子出芽長出芽管,逐漸延長呈絲狀逐漸延長呈絲狀,稱為稱為菌絲菌絲.菌絲繼續(xù)分支菌絲繼續(xù)分支,交交織成團稱織成團稱菌絲體菌絲體. 菌絲向下生長菌絲向下生長,深入被寄生深入被寄生物體或培養(yǎng)基內(nèi)吸收營養(yǎng)物體或培養(yǎng)基內(nèi)吸收營養(yǎng),以供生長稱以供生長稱營養(yǎng)菌營養(yǎng)菌絲體絲體.向空間生長的稱為向空間生長的稱為氣生菌絲氣生菌

5、絲.一部分氣一部分氣生菌絲可產(chǎn)生具有不同形狀生菌絲可產(chǎn)生具有不同形狀,大小和顏色的孢大小和顏色的孢子子,這類產(chǎn)生孢子的氣生菌絲稱為這類產(chǎn)生孢子的氣生菌絲稱為生殖菌絲體生殖菌絲體.菌絲生成過程中菌絲生成過程中,在一定間距形成橫隔在一定間距形成橫隔,把菌把菌絲分成一連串的細胞絲分成一連串的細胞,稱稱有隔菌絲有隔菌絲,不分隔者不分隔者稱稱無隔菌絲無隔菌絲. 菌絲形態(tài)各異菌絲形態(tài)各異.一一 酵母菌酵母菌n1,酵母菌的形態(tài)和大小酵母菌的形態(tài)和大小n2,酵母菌的細胞結(jié)構(gòu)酵母菌的細胞結(jié)構(gòu)n3,酵母菌的菌落特征酵母菌的菌落特征 n4,酵母菌的繁殖酵母菌的繁殖-無性繁殖無性繁殖:芽殖或裂殖芽殖或裂殖n有性繁殖有

6、性繁殖:產(chǎn)生子囊孢子產(chǎn)生子囊孢子(真酵母真酵母)單細胞真菌酵母狀細胞單細胞真菌酵母狀細胞v 此類真菌不形成菌絲，此類真菌不形成菌絲，而為圓形或卵圓形單細而為圓形或卵圓形單細胞，如酵母菌胞，如酵母菌 v 酵母菌無性繁殖以芽酵母菌無性繁殖以芽殖或分裂繁殖。但有時殖或分裂繁殖。但有時芽殖后子細胞不脫離母芽殖后子細胞不脫離母細胞而形成分枝狀假菌細胞而形成分枝狀假菌絲，假菌絲不同于真菌絲，假菌絲不同于真菌絲，細胞間有一細腰絲，細胞間有一細腰v酵母菌的芽殖和假菌絲酵酵 母母 細細 胞胞n酵母菌的形態(tài)和結(jié)構(gòu)酵母菌的形態(tài)和結(jié)構(gòu)二二 霉霉 菌菌n1, 個體形態(tài)個體形態(tài),大小大小: 由分支或不分支的絲體構(gòu)由分支或

7、不分支的絲體構(gòu)成成,許多菌絲交織在一起稱為菌絲體許多菌絲交織在一起稱為菌絲體.直徑直徑2-10um,管狀管狀.n2, 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu): 菌絲體：單細胞菌絲體菌絲體：單細胞菌絲體:沒有橫隔膜沒有橫隔膜,多核的單細胞菌絲體多核的單細胞菌絲體.n多細胞菌絲體多細胞菌絲體:有橫隔膜分隔有橫隔膜分隔,每一段即一個細每一段即一個細胞胞，含有一個或多個核含有一個或多個核,隔膜中有小孔隔膜中有小孔.n3, 菌落特征菌落特征:疏松疏松,呈絨毛狀呈絨毛狀,絮狀或蜘蛛網(wǎng)狀絮狀或蜘蛛網(wǎng)狀;干燥不透明干燥不透明;不易挑起不易挑起;比細菌菌落大幾倍到幾比細菌菌落大幾倍到幾十倍十倍.菌落常呈現(xiàn)肉眼可見的不同結(jié)構(gòu)和色澤菌落常呈現(xiàn)肉

8、眼可見的不同結(jié)構(gòu)和色澤特征特征.真菌的無性孢子真菌的無性孢子1n游動孢子游動孢子（Zoospore） 鞭毛菌的菌絲可鞭毛菌的菌絲可直接形成或發(fā)育成各種形狀的游動孢子囊，直接形成或發(fā)育成各種形狀的游動孢子囊，里面的原生質(zhì)體分隔成許多小塊，小塊變里面的原生質(zhì)體分隔成許多小塊，小塊變圓并圍以薄膜即成游動孢子。形狀不一，圓并圍以薄膜即成游動孢子。形狀不一，具鞭毛。一段時間后產(chǎn)生細胞壁休眠，后具鞭毛。一段時間后產(chǎn)生細胞壁休眠，后又萌發(fā)為新個體又萌發(fā)為新個體 孢囊孢子孢囊孢子（Sporangiospores） 接合菌繁殖產(chǎn)生的孢接合菌繁殖產(chǎn)生的孢子在位于營養(yǎng)菌絲或孢囊梗頂端孢子囊內(nèi)。子在位于營養(yǎng)菌絲或孢囊

9、梗頂端孢子囊內(nèi)。孢子囊內(nèi)的原生質(zhì)體割裂成許多小塊發(fā)育孢子囊內(nèi)的原生質(zhì)體割裂成許多小塊發(fā)育成一個孢囊孢子，數(shù)量較大成一個孢囊孢子，數(shù)量較大真菌的無性孢子真菌的無性孢子2 2n分生孢子分生孢子（Conidiospore or conidium） 子囊菌子囊菌和半知菌類的無性孢子，由特異化的菌絲頂端形和半知菌類的無性孢子，由特異化的菌絲頂端形成分生孢子梗。分生孢子梗單生或散生或叢生或成分生孢子梗。分生孢子梗單生或散生或叢生或成束。孢子?？梢詮膲|狀菌絲生出，形成分生孢成束。孢子?？梢詮膲|狀菌絲生出，形成分生孢子盤，也有從菌絲堆上生出子盤，也有從菌絲堆上生出 n厚垣孢子厚垣孢子（Chlamydospor

10、e） 有些真菌在菌絲有些真菌在菌絲頂端或中間產(chǎn)生一個孢子，孢子有厚壁包圍，稱頂端或中間產(chǎn)生一個孢子，孢子有厚壁包圍，稱之為厚垣孢子之為厚垣孢子 n節(jié)孢子節(jié)孢子（Arthrospore） 有些真菌菌絲斷裂后產(chǎn)有些真菌菌絲斷裂后產(chǎn)生的較為整齊的孢子生的較為整齊的孢子真菌的無性孢子圖真菌的無性孢子圖真真 菌菌 菌菌 落落1n真菌菌落真菌菌落 在自然基質(zhì)或人工培養(yǎng)基上由一段或在自然基質(zhì)或人工培養(yǎng)基上由一段或一叢菌絲、或一個孢子或一堆孢子發(fā)展而成的菌一叢菌絲、或一個孢子或一堆孢子發(fā)展而成的菌絲整體絲整體 n特征特征 菌落疏松，絨毛狀、絮狀或蜘蛛網(wǎng)狀，較菌落疏松，絨毛狀、絮狀或蜘蛛網(wǎng)狀，較細菌菌落大幾倍至

11、幾十倍，菌絲在表面蔓延，菌細菌菌落大幾倍至幾十倍，菌絲在表面蔓延，菌落無固定大小，有霉味，表面和背面常見有可見落無固定大小，有霉味，表面和背面常見有可見的不同結(jié)構(gòu)和色素色澤，因菌因培養(yǎng)基而異，但的不同結(jié)構(gòu)和色素色澤，因菌因培養(yǎng)基而異，但同一種菌在同一種培養(yǎng)基上則相同，可作分類依同一種菌在同一種培養(yǎng)基上則相同，可作分類依據(jù)據(jù) 酵母菌菌落與細菌菌落相似，但大而厚，呈酵母菌菌落與細菌菌落相似，但大而厚，呈油脂狀或蠟脂狀，表面光滑、濕潤、乳白色或紅油脂狀或蠟脂狀，表面光滑、濕潤、乳白色或紅色。培養(yǎng)時間長時菌落表面發(fā)生皺折，有酒香味色。培養(yǎng)時間長時菌落表面發(fā)生皺折，有酒香味霉霉 菌菌 菌菌 落落 圖圖1

12、 1霉菌菌落圖霉菌菌落圖2 2酵酵 母母 菌菌 菌菌 落落 圖圖 4, 分分 類類:n單細胞霉菌單細胞霉菌: n毛霉屬毛霉屬: 菌絲白色菌絲白色,腐生腐生,分解蛋白質(zhì)能力強分解蛋白質(zhì)能力強,有性或無性有性或無性.n 根霉屬根霉屬: 氣生菌絲為匍匐于培養(yǎng)基表面氣生菌絲為匍匐于培養(yǎng)基表面,有節(jié)有節(jié),在節(jié)上向下分支形在節(jié)上向下分支形成假根狀的基內(nèi)菌絲成假根狀的基內(nèi)菌絲,分生孢子囊梗產(chǎn)生孢子囊分生孢子囊梗產(chǎn)生孢子囊,孢子黑色孢子黑色,分解淀分解淀粉粉.n 綿霉屬綿霉屬:n多細胞霉菌多細胞霉菌: 鐮刀霉屬鐮刀霉屬: 分生孢子像鐮刀分生孢子像鐮刀,分解氰化物分解氰化物.n曲霉屬曲霉屬:營養(yǎng)菌絲分化出厚壁的

13、足細胞營養(yǎng)菌絲分化出厚壁的足細胞,足細胞上長出分生孢子梗足細胞上長出分生孢子梗,頂端膨大成頂囊頂端膨大成頂囊,在上向周圍輻射長出一層或二層小梗在上向周圍輻射長出一層或二層小梗,頂端生成頂端生成串的球形分生孢子串的球形分生孢子.生產(chǎn)酶制劑生產(chǎn)酶制劑.n青霉屬青霉屬: 分生孢子梗分叉生出小梗并連續(xù)分枝分生孢子梗分叉生出小梗并連續(xù)分枝,形成掃帚狀形成掃帚狀. 生產(chǎn)生產(chǎn)青霉素及有機酸青霉素及有機酸.n木霉屬木霉屬:分子孢子梗呈對生分子孢子梗呈對生 互生分枝互生分枝.分解纖維素與木質(zhì)素分解纖維素與木質(zhì)素.n 白地霉白地霉: 節(jié)孢子單個或連成鏈節(jié)孢子單個或連成鏈.可提取核酸可提取核酸,用于合成脂肪用于合成

14、脂肪,制糖釀制糖釀酒等酒等.德巴利腐霉的生活史（Pythium debaryanum）曲曲 霉霉 屬屬2v示意圖v電鏡圖青青 霉霉 菌菌 2 2v示意圖 第二節(jié)第二節(jié) 藻藻 類類n1、定義定義：能夠進行光能自養(yǎng)的低等生物，除藍藻：能夠進行光能自養(yǎng)的低等生物，除藍藻外，藻類的細胞是真核細胞（多數(shù)是單倍體）。外，藻類的細胞是真核細胞（多數(shù)是單倍體）。n2、特征特征：n（1）一般具有光合作用色素）一般具有光合作用色素，含有葉綠素，含有葉綠素a,b,c,d. -胡蘿卜素，葉黃素等；能進行光合作用，制造胡蘿卜素，葉黃素等；能進行光合作用，制造養(yǎng)分供自身需要。少數(shù)藻類營腐生（沒有光合作用養(yǎng)分供自身需要。少

15、數(shù)藻類營腐生（沒有光合作用色素的種類），極少數(shù)與其他生物（地衣）共生。色素的種類），極少數(shù)與其他生物（地衣）共生。n（2）藻體）藻體：大小、結(jié)構(gòu)及形態(tài)各異。：大小、結(jié)構(gòu)及形態(tài)各異。n 單細胞個體單細胞個體n群體由單細胞個體組成和多細胞個體組成群體由單細胞個體組成和多細胞個體組成n（3 3）生殖器官生殖器官為單細胞構(gòu)造。為單細胞構(gòu)造。 n（4 4）生態(tài)習(xí)性生態(tài)習(xí)性：廣泛分布在江、河、湖、海、土：廣泛分布在江、河、湖、海、土壤、巖石、樹干等多種生境。壤、巖石、樹干等多種生境。n 水生的藻類水生的藻類 ：浮游藻、固著藻。：浮游藻、固著藻。n 淡水藻、海藻、半咸水藻、淡水藻、海藻、半咸水藻、n 鹽湖藻

16、。鹽湖藻。n氣生的藻類：土壤、巖石、樹干氣生的藻類：土壤、巖石、樹干 。n世界上最大的藻類是生長在太平洋東岸寒流中的世界上最大的藻類是生長在太平洋東岸寒流中的巨藻，最大可達巨藻，最大可達100100米以上。米以上。n（5 5）藻類生長需要陽光藻類生長需要陽光，最適的，最適的PHPH為為6-86-8，生長，生長的的PHPH為為4-104-10之間。之間。 絕大多數(shù)藻類是中溫性的，絕大多數(shù)藻類是中溫性的，但也有在但也有在8585溫泉中大量繁殖的，也有在常年不溫泉中大量繁殖的，也有在常年不化的冰山上生長。化的冰山上生長。 n3分類：本書將藻類分為分類：本書將藻類分為10門，分別是門，分別是藍藻藍藻門

17、門、裸藻門、綠藻門、輪藻門、金藻門、黃、裸藻門、綠藻門、輪藻門、金藻門、黃藻門、硅藻門、甲藻門、褐藻門、紅藻門。藻門、硅藻門、甲藻門、褐藻門、紅藻門。n4分類的依據(jù)分類的依據(jù)：光合作用色的種類、：光合作用色的種類、 儲存儲存養(yǎng)分的種類、個體的形態(tài)、細胞的結(jié)構(gòu)（細養(yǎng)分的種類、個體的形態(tài)、細胞的結(jié)構(gòu)（細胞壁的成分、類型鞭毛的位置及類型、葉綠胞壁的成分、類型鞭毛的位置及類型、葉綠體的形態(tài)、有無造粉核等）、繁殖方式和生體的形態(tài)、有無造粉核等）、繁殖方式和生活史?；钍?。n5繁殖繁殖：無性繁殖（無性孢子）和有性繁殖：無性繁殖（無性孢子）和有性繁殖（有性配子（有性配子同配、異配、卵配）同配、異配、卵配）n6

18、藻類各門特征簡介藻類各門特征簡介 綠綠 藻藻 門門n單細胞的綠藻有24根頂生的、等長的尾鞭型鞭毛，含有較多的葉綠素a 、b、c, 葉黃素、泥黃素、胡蘿卜素較多；儲存產(chǎn)物為淀粉和油滴；葉綠體內(nèi)有一個或幾個有鞘的淀粉核（淀粉和蛋白核結(jié)合）。繁殖有無性和有性生殖。n衣藻屬：單細胞體，兩根等長的鞭毛，杯狀葉綠體，n盤藻屬：4、16、32個細胞組成的定形群體，有細胞間隙。有性生殖為同配；n實球藻屬：8、16、32個細胞形成緊密的球形或橢圓形的定形群體，有性生殖為異配；n空球藻屬：16、32、64個細胞組成的群體，32個最為常見，細胞之間有間隔。有性生殖為異配；n團藻屬：數(shù)百個細胞以上的大型群體，少數(shù)細胞

19、能進行生殖作用，群體已經(jīng)過渡到多細胞的個體，有性生殖為異配。團藻目中藻類的演化趨勢n1 藻體由單細胞體到群體到多細胞體；n2 細胞的營養(yǎng)作用和繁殖作用由不分工到分工；n3 有性生殖由同配、異配到卵配。n同配：指相結(jié)合的兩個配子大小、形狀、行為完全一致。n異配：指相結(jié)合的兩個配子形狀一致，但大小、行為有些不同，大的不活潑叫雌配子，小的比較活潑叫雄配子。n卵配：指相結(jié)合的兩個配子大小、形狀、行為完全不一致，大的無鞭毛，不能游動叫卵，小的有鞭毛，能游動叫精子。主要藻類鋼的特征GroupGroup色素體色素體儲存產(chǎn)物儲存產(chǎn)物鞭毛鞭毛細胞壁細胞壁類囊體類囊體片層片層葉綠體葉綠體內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)綠藻（綠藻門）

20、葉綠素a,b;胡羅卜素，葉黃素糖、淀粉1，28等長纖維素蛋白質(zhì)360金藻（金藻門硅藻門黃藻門）葉綠素a,c1,c2;胡羅卜素，金褐色墨角藻黃素，金藻昆布糖，油滴1-2-等長或不等長纖維素、硅質(zhì)、幾丁質(zhì)CaCO3或無32裸藻 （裸藻門）葉綠素a,b;胡羅卜素，葉黃素裸藻淀粉，油和糖。1-3無31甲藻 （甲藻門）葉綠素a,c1,c2; 胡羅卜素，甲藻素，角甲藻素淀粉，油2,1條橫鞭，1條縱鞭外質(zhì)膜殼31第三節(jié) 原生動物門n定義：原生動物是動物界中最原始、最低等、結(jié)構(gòu)最簡單的單細胞動物。n原生動物雖然是單細胞的，確是完整的有機體，和高等動物體內(nèi)的細胞不同，而和高等動物體相當。它由細胞器完成各種生活機

21、能。n原生動物的營養(yǎng)類型有三種：全動性營養(yǎng)、植物性營養(yǎng)和腐生性營養(yǎng)。n n光合作用 吸收有機物 吞食n繁殖：二分裂法是原生動物的主要繁殖方式。原原 生生 動動 物物原生動物是動物界中最初出現(xiàn)的最低等的動物。它們的身體多是由一個細胞構(gòu)成，所以又稱單細胞動物。它們形體微小，最大的長數(shù)厘米，最小的僅微米，需用顯微鏡才能看到?，F(xiàn)有記錄的約、萬種，現(xiàn)生種約占一半，多為海洋種類。海洋原生動物，從赤道至兩極海域都有分布。大多屬大洋浮游種類，也有底棲種類。其代表種為有孔蟲和放射蟲等。現(xiàn)生海洋原生動物是海洋食物鏈中重要的組成部分；而它們尸體的大量沉積，可作為地層劃分的依據(jù)之一。有人認為，這些沉積物在微生物以及壓

22、力和溫度的作用下發(fā)生化學(xué)變化，是形成石油的原因之一。同時，它在生物學(xué)的研究中具有極大的科學(xué)價值。n一、生物學(xué)特征一、生物學(xué)特征n單細胞或單細胞群體，細胞內(nèi)有完成各種生理功能的胞器（伸縮泡、胞口、胞咽、鞭毛、眼點、胞肛）等；n具鞭毛（或纖毛）和變形兩種運動形式；n水分調(diào)節(jié)和排泄主要靠伸縮泡實現(xiàn)；n沒有專門的胞器進行呼吸，氣體的交換靠細胞膜的滲透作用完成。n具備生物各種營養(yǎng)類型：光合自養(yǎng)性營養(yǎng)（植物性營養(yǎng)）、吞噬性營養(yǎng)（動物性營養(yǎng)）、腐生性營養(yǎng)。n出現(xiàn)了基本的酶系。n出現(xiàn)了在水中行動的運動器。具有無性生殖和有性生殖兩種生殖方式。有些種類有特有的外殼。n二、進化地位n古生物學(xué)和分子生物學(xué)研究表明:

23、目前已知的最原始的真核生物，包括單細胞和多細胞群體的生物。既有明顯屬于動物界的草履蟲、變形蟲等，又有明顯屬于植物界的衣藻、團藻等綠藻，還有介于動物界、植物界和真菌界之間的眼蟲、粘菌等。n原生動物是自然界中最原始、最簡單的動物類群。三、原生動物的運動n鞭毛和纖毛是以微管為主要成分的細胞表面特化結(jié)構(gòu)，是從位于質(zhì)膜下的基體上發(fā)出。典型的鞭毛長200m，纖毛長5-10 m，直徑200nm左右。不僅單細胞生物有鞭毛和纖毛，高等動物也有。n結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)：鞭毛和纖毛結(jié)構(gòu)基本相同，電子顯微鏡下，鞭毛橫：鞭毛和纖毛結(jié)構(gòu)基本相同，電子顯微鏡下，鞭毛橫切面為外面由細胞質(zhì)膜包裹的微管束形成的切面為外面由細胞質(zhì)膜包裹的微管

24、束形成的9+2結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)， 中中央微管被中央鞘圍繞。央微管被中央鞘圍繞。 n某些無脊椎動物為某些無脊椎動物為 9+1或或9+0結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)n某些昆蟲細胞中為某些昆蟲細胞中為9+9+1結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)n有些動物雄配子中為有些動物雄配子中為6+0結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)原生動物門的分類及各綱代表原生動物門的分類及各綱代表n根據(jù)原生動物的細胞器及其他特點，將原生動物分為四個綱：n鞭毛綱：身體上有一根或幾根鞭毛作為運動器，如眼蟲、衣滴蟲等。綠眼蟲，喜在多污帶和-中污帶生活。n肉足綱：身體上有各種形式的偽足作為運動器，如變形蟲、太陽蟲等。大變形蟲,喜在-中污帶和- 中污帶的自然水體中生活。n纖毛綱：身體上有纖毛作為運動器，如草履蟲

25、、喇叭蟲、小瓜蟲、鐘蟲等。草履蟲，在-中污帶和- 中污帶生活；鐘蟲，清潔水體中生活。n孢子綱：全部營寄生生活，沒有運動器，如瘧原蟲、痢疾內(nèi)變形蟲、艾美球蟲等。鐘蟲蟲繁殖：二分裂法。實驗實驗3淡水中常見的原生動物淡水中常見的原生動物實驗實驗3淡水中常見的原生動物淡水中常見的原生動物實驗實驗3淡水中常見的原生動物淡水中常見的原生動物n原生動物與人類生活和生產(chǎn)的關(guān)系n原生動物不僅在研究動物的進化方面有重要的作用，而且與人類生活和生產(chǎn)的關(guān)系也比較密切。原生動物是蛙、蟹、蝦、黃魚、鯽魚的餌料，幼魚大多是依靠自由生活的原生動物作為食物的。生活在水中的原生動物，它們對生活環(huán)境有不同的要求：綠眼蟲、草履蟲、腎

26、形蟲常生活在含有大量有機物的污水中；衣滴蟲、太陽蟲、喇叭蟲則常生活在氧充足的清水中。因此，原生動物可以用來作為判定水的污染程度的指示動物。此外，原生動物中的不少種類，是其他動物及人類疾病的病原蟲，直接或間接地影響?zhàn)B殖業(yè)的發(fā)展和人體的健康。原生動物在污水處理中的作用原生動物在污水處理中的作用n污水的三級處理n 一級處理：機械處理，物理法、化學(xué)法使污染物降解；加Cl消毒排放n 二級處理：在一級處理的基礎(chǔ)上再用生物法去除有機污染物n 三級處理：二級處理后的N、P、病原微生物、礦物質(zhì)等，再用物理、化學(xué)或土地處理系統(tǒng)等方法n原生動物的作用n1.污水沉淀池?zé)o氧硝化池濾池n原生動物種類：纖毛蟲115種、植鞭

27、蟲35種、動鞭蟲30種、根足蟲29種、輻足蟲7種n2.污水沉淀池通氣池沉淀池n原生動物種類（活性污泥中）：纖毛蟲160種、植鞭蟲20種、動鞭蟲16種、根足蟲23種、輻足蟲6種機理：原生動物分泌粘多糖與懸浮顆粒形成絮狀沉淀.思考題思考題n如何認識原生動物的分類地位？n原生動物有哪些主要生物學(xué)特征？n簡述原生動物的營養(yǎng)、運動、生殖水分調(diào)節(jié)和排泄是如何進行的?n原生動物門分為哪幾個綱？分類的主要根據(jù)是什么？n自然界中的原生動物分布在什么樣的環(huán)境中？與人類有什么關(guān)系？第四節(jié)第四節(jié) 微型后生動物微型后生動物n1、什么叫微型后生動物？有那些代表、什么叫微型后生動物？有那些代表動物？它們在污水處理過程中有哪

28、些動物？它們在污水處理過程中有哪些作用？作用？n2、常見的浮游甲殼動物有哪些？你如、常見的浮游甲殼動物有哪些？你如何利用浮游甲殼動物判斷水體的清潔何利用浮游甲殼動物判斷水體的清潔程度？程度？第四章第四章 微生物的生理微生物的生理n第一節(jié)第一節(jié) 微生物的酶微生物的酶n 一一, , 酶: 是生物體產(chǎn)生的,催化生物化學(xué)反應(yīng)并傳遞電子,原子或化學(xué)基團的催化劑.它是特殊功能的蛋白質(zhì).因為它是生物體產(chǎn)生的,又專司催化功能,因此也叫它為生物催化劑.n二二, , 特點特點:n 1催化效率高:是無機催化劑的1061013倍.n 2 專一性強:對底物有嚴格的選擇性.n 3 反應(yīng)條件溫和:反應(yīng)在常溫常壓下進行.n

29、4 酶的活性是受調(diào)節(jié)控制的. n三、酶的組成三、酶的組成: : n 單純酶單純酶: :只含蛋白質(zhì)只含蛋白質(zhì). .n酶酶n 結(jié)合酶結(jié)合酶:(:(全酶全酶) ) 含蛋白質(zhì)十非蛋白含蛋白質(zhì)十非蛋白質(zhì)質(zhì) 金屬離子金屬離子, ,有機物有機物, ,有機物十金屬離子有機物十金屬離子 ( (輔基輔基或輔酶或輔酶) ) n輔酶的特點輔酶的特點: :n1,是較小分子的有機化合物,耐熱,不受蛋白質(zhì)變性劑的破壞; n 2. 它們象底物一樣參加反應(yīng),并在反應(yīng)中發(fā)生化學(xué)變化; n3. 許多輔酶是B族維生素的衍生物.n四四. . 幾種重要的輔酶幾種重要的輔酶: :n1.鐵卟啉:是細胞色素氧化酶,過氧化氫酶,過氧化物酶的輔基

30、,靠鐵離子變價傳電子,催化氧化還原反應(yīng).n 2.輔酶A:(CoASH) 在糖代謝和脂肪代謝中起重要作用.CoA通過巰基(-SH)的受酰與脫酰參與轉(zhuǎn)?；姆磻?yīng).n 3.NAD(輔酶),NADP(輔酶):它們起傳遞氫的作用.n 4.FMN(黃素單核苷酸),FAD(黃素腺嘌呤二核苷酸),傳遞氫,是電子傳遞體系的組成部分.n 5.輔酶Q:又稱泛醌,電子傳遞體系的組成部分,起傳遞氫和電子的作用.n 6.磷酸腺苷及其它核苷酸類;AMP,ADP,ATP.它們都含有高能磷酸鍵,是生物能的載體.通過磷酸基的轉(zhuǎn)移進行能量轉(zhuǎn)移n五五. .酶的分類與命名:n 根據(jù)酶所催化的反應(yīng)類型將酶分為六大類;n(一) 水解酶類;

31、n(二) 氧化還原酶類; (氧化酶類, 脫氫酶類)n( (三三) ) 轉(zhuǎn)移酶類; n( (四四) ) 裂解酶類; ;n(五) 異構(gòu)酶類; n(六) 合成酶類;n根據(jù)酶的組成進行分類,分單成分酶和雙成分酶.n另外還有固有酶(組成酶),適應(yīng)酶(誘導(dǎo)酶),同工酶等.第二節(jié) 微生物的營養(yǎng)n 異化作用異化作用: :物質(zhì)分解反應(yīng)物質(zhì)分解反應(yīng), ,放出能量放出能量n新陳代謝新陳代謝n 同化作用同化作用: :物質(zhì)合成反應(yīng)物質(zhì)合成反應(yīng), ,吸收能量吸收能量n一一. . 微生物的化學(xué)組成微生物的化學(xué)組成n 水分水分: (90%-70%)n干物質(zhì)干物質(zhì): (10%-30%)n有機物有機物: 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì),核酸核酸,

32、 糖糖,脂肪脂肪n無機物無機物:大量元素大量元素(P,S,K,Na,Ca,Mg)n 和微量元素和微量元素(Cu, Mn, Zn,B, Mo)n(一).水分:細菌(75%-85%),酵母(70%-85%),霉菌(85%-90%),芽孢(40%).n(二).干物質(zhì):C、 H、 O 、N:是所有生物體的有機元素n C 、H、 O:構(gòu)成糖類和脂類n C 、H、 O、 N 、S:構(gòu)成蛋白質(zhì)n C、 H、 O 、N 、P:構(gòu)成核酸n細菌從周圍環(huán)境中吸收作為代謝活動所必需的有機或無機化合物稱為營養(yǎng)物質(zhì)。一種物質(zhì)可否作為細菌的營養(yǎng)物質(zhì)，決定于兩個因素：該物質(zhì)能否經(jīng)一定的方式進入細胞；細菌是否具有相應(yīng)的酶，使進

33、入細胞的物質(zhì)用于細菌的新陳代謝。n細菌的營養(yǎng)物質(zhì)有兩方面作用：n用于組成細菌細胞的各種成分；n供給細菌新陳代謝中所需能量。n二、細菌的營養(yǎng)物質(zhì)n 各類細菌對營養(yǎng)物質(zhì)的要求差別很大。包括水、碳源、氮源、無機鹽和生長因子等。其主要營養(yǎng)元素及其生理功能如下：主要營養(yǎng)元素及其生理功能n1水：細菌濕重的8090%為水。細菌代謝過程中所有的化學(xué)反應(yīng)、營養(yǎng)的吸收和滲透、分泌、排泄均需有水才能進行。n2碳源和能源：各種無機或有機的含碳化合物（CO2、碳酸鹽、糖、脂肪等）都能被細菌吸收利用，作為合成菌體所必需的原料，同時也作為細菌代謝的主要能量來源。n無機營養(yǎng)微生物（光能自養(yǎng)、化能自養(yǎng)CO2 是唯一的碳源）n有

34、機營養(yǎng)微生物（光能異養(yǎng)、化能異養(yǎng)）。n3氮源：從分子態(tài)氮到夏雜的含氮化合物都可被不同的細菌利用。但多數(shù)病原菌是利用有機氮化物如氨基酸、蛋白胨作為氮源。少數(shù)細菌（如固氮菌）能以空氣中的游離氮或無機氮如硝酸鹽、銨鹽等為氮源，主要用于合成菌體細胞質(zhì)及其他結(jié)構(gòu)成分。n4無機鹽：鉀、鈉、鈣、鎂、硫、磷、鐵、錳、鋅、鈷、銅、鉬等是細菌生長代謝中所需的無機鹽成份。除磷、鉀、鈉、鎂、 硫、鐵需要量較多外，其他只需微量。n構(gòu)成菌體成份；n調(diào)節(jié)菌體內(nèi)外滲透壓；n促進酶的活性或作為某些輔酶組分；n某些元素素與細菌的生長繁殖及致病作用密切相關(guān)。n 如白喉桿菌產(chǎn)毒株其毒素產(chǎn)量明顯受培養(yǎng)基中鐵含量的影響。培養(yǎng)基中鐵濃度降

35、至7mg/L時，可顯著增加毒素的產(chǎn)量，故在培養(yǎng)產(chǎn)毒株白喉桿菌PW2制備類毒素的生產(chǎn)中，多采用含鐵很少的培養(yǎng)基，其毒素產(chǎn)量可達細菌產(chǎn)生蛋白量的5%以上，約占細菌外分泌總蛋白的75%以上。 各類無機鹽的作用為：n5生長因子：很多細菌在其生長過程中還必需一些自身不能合成的化合物質(zhì)，稱為生長因子（Growth factor）。生長因子必須從外界得以補充，其中包括維生素、某些氨基酸、脂類、嘌呤、嘧啶等。n各種細菌對生長因子的要求不同，如大腸桿菌很少需要生長因子，而有些細菌如肺炎球菌則需要胱氨酸、谷氨酸、色氨酸、天冬酰胺、核黃素、腺嘌呤、尿嘧啶、泛酸、膽堿等多種生長因子。致病菌合成能力差，生長繁殖過程必需

36、供復(fù)雜的營養(yǎng)物質(zhì)以使其獲得相應(yīng)的生長因子。有些生長因子僅為少數(shù)細菌所需，如流行性感冒桿菌需V、X兩種因子，而金黃色葡萄球菌生長過程可合成較多的V因子。 三 微生物的培養(yǎng)基n（一）培養(yǎng)基的定義n（二）培養(yǎng)基的分類n1 按組成物的性質(zhì)（合成培養(yǎng)基、天然培養(yǎng)基、復(fù)合培養(yǎng)基）n2 按實驗?zāi)康暮陀猛荆ɑA(chǔ)培養(yǎng)基、選擇培養(yǎng)基、鑒別培養(yǎng)基、加富培養(yǎng)基）n（三）培養(yǎng)基的配制順序n（1） 緩沖化合物n（2） 無機元素n（3） 微量元素n（4） 維生素及其它生長因子四、營養(yǎng)物質(zhì)的吸收與運轉(zhuǎn)n細菌的細胞膜具有選擇性透過物質(zhì)的作用，這對保證細菌有一個穩(wěn)定的內(nèi)在環(huán)境及在生長過程中不斷獲得各類營養(yǎng)物質(zhì)十分重要。n水及小分

37、子溶質(zhì)可經(jīng)過半透膜性質(zhì)的細胞壁及細胞膜進入菌體。大分子的營養(yǎng)物質(zhì)如蛋白質(zhì)、多糖和脂類必須在細菌分泌的胞外酶（Exoenzyme）作用下，分解為小分子可溶性物質(zhì)后才被吸收。營養(yǎng)物質(zhì)進入菌體的方式n單純擴散（脂溶性物質(zhì)；雜亂運動的、水溶性的溶質(zhì)分子如水、氧氣、二氧化碳等）n促進(成)擴散（非脂溶性物質(zhì)如糖、金屬離子、氨基酸等）n主動運輸（糖、無機鹽離子、氨基酸等）n基團轉(zhuǎn)位(糖、嘌呤、嘧啶、乙酸等)n有很多物質(zhì)雖然不溶于脂質(zhì)，或溶解度甚小，但它們也能由膜的高濃度一側(cè)向低濃度一側(cè)較容易地移動。這種有悖于單純擴散基本原則的物質(zhì)轉(zhuǎn)運，是在膜結(jié)構(gòu)中一些特殊蛋白質(zhì)分子的是在膜結(jié)構(gòu)中一些特殊蛋白質(zhì)分子的“協(xié)助

38、協(xié)助”下完成的，因而被稱為易化擴散下完成的，因而被稱為易化擴散（facilitated diffusion）。n例如，糖不溶于脂質(zhì)，但細胞外液中的葡萄糖可以不斷地進入一般細胞，適應(yīng)代謝的需要；Na+ 、K+、Ca+等離子，雖然由于帶有電荷而不能通過脂質(zhì)雙分子層的內(nèi)部疏水區(qū)，但在某些情況下可以順著它們各自的濃度差快速地進入或移出細胞。這些都是易化擴散的例子。 圖53 物質(zhì)的主動轉(zhuǎn)運和被動轉(zhuǎn)運原理示意圖圖53 物質(zhì)的主動轉(zhuǎn)運和被動轉(zhuǎn)運原理示意圖圖53 物質(zhì)的主動轉(zhuǎn)運和被動轉(zhuǎn)運原理示意圖圖53 物質(zhì)的主動轉(zhuǎn)運和被動轉(zhuǎn)運原理示意圖 圖41 物質(zhì)的主動轉(zhuǎn)運和被動轉(zhuǎn)運原理示意圖第三節(jié)第三節(jié) 細菌的產(chǎn)能代謝

39、細菌的產(chǎn)能代謝n細菌新陳代謝有兩個突出的特點：細菌新陳代謝有兩個突出的特點：n代謝活躍。細菌菌體微小，相對表面積很大，代謝活躍。細菌菌體微小，相對表面積很大，因此，物質(zhì)交換頻繁、迅速，呈現(xiàn)十分活躍的代因此，物質(zhì)交換頻繁、迅速，呈現(xiàn)十分活躍的代謝。謝。n代謝類型多樣化。各種細菌其營養(yǎng)要求、能量代謝類型多樣化。各種細菌其營養(yǎng)要求、能量來源、酶系統(tǒng)、代謝產(chǎn)物各不相同，形成多種多來源、酶系統(tǒng)、代謝產(chǎn)物各不相同，形成多種多樣的代謝類型，適應(yīng)復(fù)雜的外界環(huán)境。樣的代謝類型，適應(yīng)復(fù)雜的外界環(huán)境。n細菌的代謝通路包括合成與分解兩大類。細菌的合成代謝與真核細菌類似，但其分解代謝因細菌酶系統(tǒng)的不同，差異甚大。分解代

40、謝可伴有ATP及其他形式能量的產(chǎn)生。一、細菌的代謝產(chǎn)物一、細菌的代謝產(chǎn)物n細菌分泌胞外酶將多糖、蛋白質(zhì)等大分子營養(yǎng)物質(zhì)分解為單糖、小肽或氨基酸，然后吸收進入菌體，再經(jīng)氧化或胞內(nèi)酶分解形成菌體可利用的成分，此謂細菌的分解代謝細菌的分解代謝。n細菌以營養(yǎng)原料及生物氧化產(chǎn)生的能量，合成菌體及相應(yīng)的代謝產(chǎn)物的，此謂細菌的合成代謝細菌的合成代謝。二、細菌的能量代謝二、細菌的能量代謝n 細菌代謝所需能量，絕大多數(shù)是通過生物氧化作用而獲得的。所謂生物氧化即在酶的作用下生物細胞內(nèi)所發(fā)生的系列氧化還原反應(yīng)。n 細菌生物氧化的類型分為呼吸與發(fā)酵。n在生物化過程中，細菌的營養(yǎng)物（如糖）經(jīng)脫氫酶作用所脫下的氫，需經(jīng)過

41、一系列中間遞氫體（如輔酶I、輔酶II、黃素蛋白等）的傳遞轉(zhuǎn)運，最后將氫交給受氫體。以無機物為受氫體的生物氧化過程，稱為呼吸，其中以分子氧為受氫體的稱需氧呼吸；而以無機化合物（如硝酸鹽、硫酸鹽）為受氫體的稱厭氧呼吸。n生物氧化中以各種有機物為受氫體的稱為發(fā)酵。 表表4-1 4-1 細菌的生物氧化與產(chǎn)能細菌的生物氧化與產(chǎn)能生物氧化生物氧化類型類型 受氫體受氫體 需氧需氧情況情況 產(chǎn)生能量產(chǎn)生能量 （1 1分子葡萄糖）分子葡萄糖）需氧呼吸 分子氧 需氧 38個ATP 厭氧呼吸 無機化合物 厭氧 發(fā)酵 有機化合物 厭氧 2個ATP 1需氧呼吸（需氧呼吸（Resperitory）n細菌的呼吸鏈位于細胞膜

42、上，需氧呼吸伴有氧化磷酸化作用，產(chǎn)生大量能量并以高能磷酸鍵形式貯存于ATP中。1分子葡萄糖經(jīng)三羧酸循環(huán)完全氧化后，可產(chǎn)生38個分子ATP以供細菌合成代謝和生長繁殖之用。2發(fā)酵（發(fā)酵（Fermentation）n酶系統(tǒng)不完善的細菌，生物氧化過程不徹底，所產(chǎn)生的能量很低。通過無氧發(fā)酵，1分子葡萄糖只能產(chǎn)生2分子ATP，僅為需氧呼吸所產(chǎn)生能量的1/19。專性厭氧菌和兼性厭氧菌都能通過發(fā)酵獲取能量。3 無氧呼吸無氧呼吸n在電子傳遞體系中，氧化NADH2時的最終電子受體不是氧氣，而是氧氣以外的無機化合物，如NO2、NO3、CO32、SO42、及CO2等。無氧呼吸的氧化底物一般為有機物，如葡萄糖、乙酸、乳酸等。它們被氧化為CO2，有ATP生成。專性厭氧菌不能呼吸，只能發(fā)酵的原因?qū)Ｐ詤捬蹙荒芎粑?，只能發(fā)酵的原因n厭氧菌缺乏細胞色素與細胞色素氧化酶，因此不能氧化那些氧化還原電勢較高的氧化型物質(zhì)。n厭氧菌缺乏過氧化氫酶、過氧化物酶和超氧化物歧化酶,不能清除有氧環(huán)境下所產(chǎn)生的超氧離子（O2-）和過氧化氫（H2O2）， 因而難以存活。n有氧條件下，細菌某些酶的-SH基被氧化為S-S基（如琥珀酸脫氫酶等），從而酶失去活性，使細菌生長受到抑制?？傊?，厭氧菌的厭氧原因可有多種因素與機理。