環(huán)境工程微生物-04真核

第一生物學(xué)基第三章真核微生真核原生生物界的原生動(dòng)物、藻類真菌界的霉菌、酵母菌及傘菌一章節(jié)，我們已經(jīng)介紹過原核微生（細(xì)菌）的細(xì)胞結(jié)構(gòu)在介紹各類真核微生物之前，先讓我們來(lái)看一看真核微生物的細(xì)胞構(gòu)造，并且與原核微生物的細(xì)胞結(jié)構(gòu)做一比較。真核細(xì)胞的細(xì)胞結(jié)（一）細(xì)胞真核微生物中具有細(xì)胞壁構(gòu)造的種類主要1、真菌的細(xì)胞真菌細(xì)胞壁的主要成分是多糖，另有少量多糖構(gòu)成了細(xì)胞壁中有形的微纖維和無(wú)定微纖維均為單糖的β（→4）聚合物，如纖維素和幾丁質(zhì)；而基質(zhì)包括甘露聚糖、葡聚糖和少量蛋白質(zhì)。細(xì)胞壁的主要功能是固定細(xì)胞外形和保護(hù)細(xì)胞2、藻類的細(xì)胞藻類細(xì)胞壁的厚度一般在10~20nm其結(jié)構(gòu)骨架主要由纖維素組成，以微纖維的方式層狀排列，含量占干重的50%~80%，間質(zhì)多糖主要是雜多糖，其成分隨種類而異，主要存在于大型藻類（不屬于微生物）中，（二）鞭毛和纖一些種類的真核微生物細(xì)胞表面上長(zhǎng)有或長(zhǎng)或短的毛發(fā)狀、具有運(yùn)動(dòng)功能的細(xì)胞形態(tài)較長(zhǎng)（150~200μ）、數(shù)量較 鞭形態(tài)較短（5~10μ）、數(shù)量較 纖它們?cè)谶\(yùn)動(dòng)功能上與原核生物的鞭 同， 原核微生物和真特原核微生物（細(xì)）的鞭真核微生物的毛真核微生物的纖長(zhǎng)約直軸結(jié)9＋2圖形，有9＋2圖形，有化學(xué)組70％蛋白質(zhì)氨基不存在半胱氨普通氨基普通氨基共同的構(gòu)，它由基在G-細(xì)菌中，有內(nèi)外兩對(duì)環(huán)：外層的一對(duì)環(huán)L環(huán)和P環(huán)，L環(huán)連接在脂多糖層（外膜）；環(huán)連接在肽聚糖層。內(nèi)層的一對(duì)環(huán)為S和M環(huán)，共同被嵌埋在細(xì)胞質(zhì)膜上。+菌不存在外層的一對(duì)環(huán)，所以對(duì)鞭毛運(yùn)動(dòng)來(lái)說，S環(huán)和M環(huán)才是必需的一對(duì)。它們被Mot蛋白包圍，由它驅(qū)動(dòng)S、M環(huán)的快速旋轉(zhuǎn)。在真核生物中，各種細(xì)胞的鞭毛或纖毛的軸，典型的結(jié)構(gòu)都呈“9+2”圖形（圖）。鞭毛 制原核微生物主要靠鞭毛基部的轉(zhuǎn)動(dòng)子導(dǎo)致S和M環(huán)相對(duì)旋轉(zhuǎn)而工作。真核微生物的鞭毛和纖毛都存在“9＋2”結(jié)構(gòu)，其運(yùn)動(dòng)可能是由于二聯(lián)體微管間的滑行引起的，當(dāng)改變了各組微管間的相對(duì)位置時(shí)，就會(huì)使鞭毛和纖毛擺動(dòng)（滑動(dòng)論）。具有鞭毛的真核微生物有鞭毛綱的原生動(dòng)物以及藻類和水生真菌的游動(dòng)孢子具有纖毛的真核微生物主要是屬于纖毛綱的Paramecium（草履蟲屬）等。（三）細(xì)胞質(zhì)簡(jiǎn)稱細(xì)胞膜，是細(xì)胞與外界環(huán)境間的一道機(jī)械和滲透屏障，具有選擇性運(yùn)送內(nèi)外物質(zhì)、調(diào)控細(xì)胞間相互關(guān)系以及表面吸附、合成和分泌等功能；是鑲嵌有蛋白真核細(xì)胞與原核細(xì)胞的質(zhì)膜的構(gòu)造和功能（四）細(xì)胞細(xì)胞核是細(xì)胞遺傳物質(zhì)（DNA）、復(fù)制和轉(zhuǎn)錄的主要部位，它以染色質(zhì)為載體了細(xì)胞內(nèi)絕大部分的遺傳信息。真核細(xì)胞均有外形固定的（球狀或橢圓狀）、有核膜的細(xì)胞核。每個(gè)細(xì)胞一般只含有一個(gè)細(xì)胞核，有的有兩個(gè)或多個(gè)，如yces（須霉屬）Penicillium（青霉屬）的真菌等。在真菌的菌絲頂端細(xì)胞中，常常找不到細(xì)胞細(xì)胞核形狀不一，通常呈球形，位于細(xì)， 物質(zhì)須經(jīng)染色才觀察得其有雙層核膜包圍，核膜上有許多真核細(xì)胞的細(xì)胞核由核膜、染色質(zhì)、核仁、核基（核液）等組成 二種組成物質(zhì)被濃縮、變粗成棒狀才稱不同真核生物 數(shù)目變化很大，如在真菌，Aspergillusnidulans（構(gòu)巢曲霉）為8，Neurosporacrassa（粗糙脈胞菌，俗稱“紅色面包霉”）為7，Saccharomycescerevisiae（釀酒酵核仁是存在于細(xì)胞核中的一個(gè)顆粒狀（五）細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞位于細(xì)胞質(zhì)膜和細(xì)胞核間的透明、黏稠、不斷流動(dòng)的并充滿各種細(xì)胞器的溶膠，細(xì)胞基質(zhì)或細(xì)胞溶膠 除細(xì)胞器外的膠狀溶液，內(nèi)含賦予細(xì)胞以一定的機(jī)械強(qiáng)度的細(xì)胞骨架和豐富的酶等蛋白質(zhì)、各種內(nèi)含物以及中間代謝物等，是各種細(xì)胞器存在的必要環(huán)境和細(xì)胞代謝活動(dòng)的重要。細(xì)胞骨架 由微管、肌動(dòng)蛋白（微絲）中間絲三種蛋白質(zhì)纖維構(gòu)成的細(xì)胞支架， 網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，具有支持、 和運(yùn)動(dòng)等功能，以維持細(xì)胞的正常形態(tài)構(gòu)造 活動(dòng)的有序進(jìn)行。肌動(dòng)蛋白有“分子發(fā)”之稱，它與細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)或有關(guān)，存在于細(xì)胞質(zhì)和真核細(xì)胞內(nèi)的各類細(xì)胞器很多，如：內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、核糖體、高爾基體、溶酶體、微體、各類細(xì)胞器的形狀、功能各有不同，下面表格所列是一些主要的細(xì)胞器的特點(diǎn)及特特原核微生真核微生物細(xì)大10~100μm組細(xì)胞肽聚糖、脂多糖磷壁幾丁質(zhì)*、多聚等細(xì)胞無(wú)甾有甾鞭無(wú)9＋2結(jié)有9+2結(jié)細(xì)胞核無(wú)有核結(jié)類完整的核結(jié)數(shù)11條以核無(wú)有繁二或菌絲斷有核糖細(xì)胞無(wú)線粒體、葉綠有呼吸定位于細(xì)胞膜,型多線粒體膜,兩葡萄糖胺以β-1.4。＜10μm＜10μm第一節(jié)原生動(dòng)一、原生動(dòng)物的一般特(一)原生動(dòng)物的特原生動(dòng)物是動(dòng)物中最原始、最 單細(xì)胞，形體微小10～300μ，形態(tài)多樣，沒有分化，由分化的細(xì)胞器完成各種生理功能。原生動(dòng)物在不利的環(huán)境條件下，在正常的環(huán)境條件下，原生動(dòng)物都能保持自己的形態(tài)特征。若環(huán)境條件變壞（如干燥、溫度或pH不宜、溶解氧不足、缺少食物等），原生動(dòng)物會(huì)形成胞囊。胞囊是原生動(dòng)物抵抗不良環(huán)境的一種休眠體。區(qū)別：胞囊和芽(二)原生動(dòng)物的營(yíng)養(yǎng)類根據(jù)原生動(dòng)物獲取營(yíng)養(yǎng)的方式全動(dòng)性營(yíng)吞食其他生物或有機(jī)顆粒。絕大多數(shù)原生動(dòng)植物性營(yíng)依靠光合作用合成有機(jī)物。有色素的原生動(dòng)腐生性營(yíng)依靠體表吸收可溶性的有機(jī)物。某些無(wú)色鞭(三)原生動(dòng)物的繁其繁殖方式有無(wú)性方式和有性方無(wú)性方式：主要為 法，或出芽生（吸管蟲），或 法（寄生的孢子蟲。有性方式：在環(huán)境條件差二、原生動(dòng)物的分類及各綱簡(jiǎn)根據(jù)它們的特征性(細(xì))胞器來(lái)劃分(一)鞭毛中污帶污水生物處理系統(tǒng)中，毛蟲大量出現(xiàn)，可作為污水處理的指示自然水體的劃分 →水質(zhì)較差→水質(zhì)一般→水質(zhì)好 -中污帶-中污帶寡污帶(二)肉足中污水生物處理系統(tǒng)中，則在活性污(三)纖毛以纖毛作為運(yùn)動(dòng)和攝食的細(xì)胞器分為游泳型和固著型兩種類型固著型：或群體，具有纖毛帶，多數(shù)有柄， （四）吸管具有吸管，作為捕食胞器，又稱吸管蟲。幼體有纖毛，成蟲纖毛 。吸管蟲多在－中污帶出現(xiàn)，有的也能在－中污帶和多污帶，在污水處理效果一般時(shí)出現(xiàn)。第二型后生動(dòng)原生動(dòng)物以外的其他多細(xì)胞動(dòng)物統(tǒng)稱為后生動(dòng)物 動(dòng)物界在這里為大家介紹幾種常見的微型后生動(dòng)物一、輪分類：屬于擔(dān)輪動(dòng)物門輪蟲特點(diǎn)：形體微小，長(zhǎng)度約為4~4000μ（多為500μ左右）。身體長(zhǎng)形，有頭部、軀干和尾部的區(qū)分。頭部有一個(gè)由1～2圈纖毛組成的能轉(zhuǎn)動(dòng)的，為運(yùn)動(dòng)和攝食的。自由生活或固著生活。地域分意義：大多數(shù)輪蟲以細(xì)菌、霉菌、藻類、原生動(dòng)物及有機(jī)顆粒為食，同時(shí)它自己輪蟲要求較高的溶解氧，故輪蟲是水體寡二、線屬于線形動(dòng)物門的線形綱。具有圓柱狀身體且不 水蚤與環(huán)境監(jiān)測(cè)水蚤體內(nèi)有血紅素，其含量與水體中的溶解氧有關(guān)，當(dāng)水體中的溶解氧高時(shí)，血紅素的量少，反之，當(dāng)水體中的溶解氧故在污染水體中水蚤的顏色比清潔水體中羽苔蟲羽苔 羽苔蟲群 B.羽苔蟲的一部C擬水第三核藻一、藻類的一般特真核生物（除藍(lán)藻外），單細(xì)胞或多細(xì)胞或群體，大小和結(jié)構(gòu)差異很大，小的以μ計(jì)，只能在顯微鏡下才能看見；大的有真核藻類具有葉綠體，有葉綠素a、b、c、d，－胡蘿卜素、葉黃素等。光能自養(yǎng)，藻類生長(zhǎng)要求有陽(yáng)光，最適pH6~8（生長(zhǎng)范圍pH4~10），多為中溫性的，的能在85℃溫泉或長(zhǎng)年不化的冰上生長(zhǎng)。二、藻類的分類及各門特征簡(jiǎn) 藍(lán)藻即藍(lán)細(xì)菌，見前藻顏色呈綠藻胞的、群體或絲狀體輪藻金藻黃藻細(xì)胞壁大多數(shù)由兩個(gè)半片套合硅藻現(xiàn)存的硅藻有約120個(gè)屬，1硅藻是地球上光合作用的冠軍：硅藻每年固定的O2大約是陸地上所有高等植物所固定的碳的總量的三四倍，它們制造的氧氣大約占了整個(gè)植物界的40%！硅藻在生物界中的地位舉足輕重，設(shè)想有一天海洋境突變導(dǎo)致硅藻，那么整個(gè)生物界都將很快絕境。甲藻褐藻較高級(jí)的藻類，呈橄欖色和深褐色。含有葉綠素a、－胡蘿卜素、葉黃素。后兩者的含量高于前兩者。含有褐藻淀粉、甘露糖、油類褐藻門植物中除一些淡水種類外，都是海洋中的藻類，它們?cè)诤Ｑ笾械臏貛Ъ袄渌畮Т罅堪l(fā)展。定生生活的，就是所謂底棲生物，藻體在構(gòu)紅藻海產(chǎn)的紅 所有洋的近岸，是底棲的生注：分為八個(gè)門的，是將上述0個(gè)門中的金藻門、黃藻門、硅藻門歸入金藻門。分為十一個(gè)門的，是上述十個(gè)門，再加上一個(gè)隱藻門。三、藻類與環(huán)境藻類的去在給水處理中，需要控制水中的藻類，否則會(huì)常用的方法是加入藥劑，如CuSO4和氯水體富營(yíng)養(yǎng)氧化塘和氧第四 真菌體內(nèi)缺乏葉綠素，不進(jìn)行光合作真菌的特點(diǎn)主要有5點(diǎn)1、不進(jìn)行光合作2、以產(chǎn)生大量孢子進(jìn)行繁3、一般具有發(fā)達(dá)的菌絲4、營(yíng)養(yǎng)方式為異養(yǎng)5、多二、真菌的分真菌分類的依據(jù)：有性階段的 雙倍體（孢子體有性繁殖，增加了生物的多樣在霉菌中，還有所謂的準(zhǔn)性生殖，它不經(jīng)過減數(shù)分裂就能導(dǎo)致重組的發(fā)生。（其減少是在生產(chǎn)實(shí)際中，經(jīng)常把真菌按照其細(xì)胞形態(tài)分為酵母菌、霉菌和傘菌。三、酵母形態(tài)與結(jié)單細(xì)胞真菌。有各種形態(tài)：卵圓形、圓形、圓柱形或假絲狀。直徑15μ，長(zhǎng)約530μ或更長(zhǎng)。細(xì)胞結(jié)細(xì)胞具有細(xì)胞壁，細(xì)胞質(zhì)膜、細(xì)胞核及內(nèi)含物。酵母菌的細(xì)胞壁成分不同于細(xì)菌，含葡聚糖甘露聚糖、蛋白質(zhì)及脂類。啤酒酵母還含有幾丁質(zhì)。細(xì)胞核具有核膜、核仁和 。細(xì)胞質(zhì)含大量NA、核糖體、中心體、線粒體、中心染色質(zhì)、內(nèi)網(wǎng)質(zhì)膜、液泡等。內(nèi)含物豐富。繁pH在4.~6.，溫度2030℃，兼性厭氧，喜歡高糖環(huán)境。分屬、裂殖酵母屬、假絲酵母屬、紅酵母屬應(yīng)四、霉菌（絲狀真菌——發(fā)霉的真菌形態(tài)與大絲體。菌絲分為營(yíng)養(yǎng)菌絲和氣生菌絲，氣生菌絲上長(zhǎng)出分生孢子梗和分生孢子。區(qū)別霉菌和放線菌：真核與原核、菌絲的菌絲的不同的真菌在長(zhǎng)期進(jìn)化中，對(duì)各自所處的環(huán)境條件產(chǎn)生了高度的適應(yīng)性，其營(yíng)養(yǎng)菌絲體和氣生菌絲體的形態(tài)和功能發(fā)生細(xì)胞結(jié)霉菌細(xì)胞由細(xì)胞壁、細(xì)胞質(zhì)膜、細(xì)胞核、細(xì)胞質(zhì)及內(nèi)含物等組成。大多數(shù)霉菌的細(xì)胞壁含有幾丁質(zhì)，少數(shù)有纖維素。大區(qū)別單細(xì)胞和多細(xì)胞（顯微鏡下）：細(xì)胞繁殖方有性生殖和無(wú)性生殖（生分生孢絲狀真菌的無(wú)性孢培