水处理生物学.ppt

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1、水处理生物学现在学习的是第1页，共29页3.理解硫细菌的特性、代谢方式及其过度繁殖对水处理工理解硫细菌的特性、代谢方式及其过度繁殖对水处理工程的影响。程的影响。铁细菌是自养型丝状细菌的一种。铁细菌是自养型丝状细菌的一种。铁细菌主要生活在铁细菌主要生活在溶解氧少，但溶有较多铁质和二氧化碳的水体中。其能从溶解氧少，但溶有较多铁质和二氧化碳的水体中。其能从铁氧化过程中获得能量。铁氧化过程中获得能量。该反应释放能量很小，因此铁细菌为了满足能量需求该反应释放能量很小，因此铁细菌为了满足能量需求必须氧化大量的铁，生成很多的氢氧化铁沉淀。必须氧化大量的铁，生成很多的氢氧化铁沉淀。城市输水的铁管道中，铁细菌大

2、量繁殖，在管道中城市输水的铁管道中，铁细菌大量繁殖，在管道中沉积大量的氢氧化铁，腐蚀管道，降低管网的输水能力；沉积大量的氢氧化铁，腐蚀管道，降低管网的输水能力；氢氧化铁地存在是水变色，影响输水水质。氢氧化铁地存在是水变色，影响输水水质。现在学习的是第2页，共29页 硫细菌是自养型丝状细菌的一种。能氧化低价硫成硫细菌是自养型丝状细菌的一种。能氧化低价硫成硫酸，从而得到能量，在它发育周期的某一阶段表现有硫酸，从而得到能量，在它发育周期的某一阶段表现有滑行运动。滑行运动。发通过上述反应进行生长代谢，从反应式我们可以发通过上述反应进行生长代谢，从反应式我们可以看出，硫细菌大量繁殖时有强酸产生。在城市的

3、排水管看出，硫细菌大量繁殖时有强酸产生。在城市的排水管网中，可能寄生有硫细菌，当其大量繁殖时，所产强酸网中，可能寄生有硫细菌，当其大量繁殖时，所产强酸会对排水管道有腐蚀作用。会对排水管道有腐蚀作用。现在学习的是第3页，共29页第三章第三章 古古 菌菌一、古菌的特点一、古菌的特点 三原界（三域）三原界（三域）系统：沃斯，系统：沃斯，1978根根据生物的据生物的16SrRNA碱碱基序列，对生物进行基序列，对生物进行划分。划分。二、古菌的分类二、古菌的分类1.产甲烷菌产甲烷菌2.极端嗜盐菌极端嗜盐菌3.极端嗜热菌极端嗜热菌4.无细胞壁的古细菌无细胞壁的古细菌5.硫酸盐还原古菌硫酸盐还原古菌现在学习的

4、是第4页，共29页美国黄石公园的间歇泉中漂流的彩色的古细菌美国黄石公园的间歇泉中漂流的彩色的古细菌现在学习的是第5页，共29页第四章第四章 真核（微）生物真核（微）生物真核生物真核生物(eucaryotic organism):凡是有发育完好的细胞核，有核膜（细胞核与细胞凡是有发育完好的细胞核，有核膜（细胞核与细胞质具有明显的界限），有高度分化的特异细胞器（线粒质具有明显的界限），有高度分化的特异细胞器（线粒体、叶绿体、高尔基体等），进行有丝分裂的细胞。体、叶绿体、高尔基体等），进行有丝分裂的细胞。真菌（真菌（Fungi）、显微藻类（）、显微藻类（Algae）、原生动物）、原生动物（Proto

5、zoa）、微型后生动物（）、微型后生动物（Micro-metazoa）等均属）等均属于真核生物。于真核生物。一、真核生物与原核生物一、真核生物与原核生物 真核生物与原核生物相比形体更大，结构更复杂，细真核生物与原核生物相比形体更大，结构更复杂，细胞器的功能更专一。（表胞器的功能更专一。（表4-1）第一节第一节 真核微生物概述真核微生物概述现在学习的是第6页，共29页 真菌（真菌（Fungi）是最重要的真核微生物，他们大多数有）是最重要的真核微生物，他们大多数有分支和不分支的菌丝、菌丝体构成。分支和不分支的菌丝、菌丝体构成。真菌的特点：不含叶绿素，不能利用真菌的特点：不含叶绿素，不能利用CO2，

6、只能利，只能利用腐殖质；能量以肝糖元贮存不是以淀粉；细胞壁为几丁用腐殖质；能量以肝糖元贮存不是以淀粉；细胞壁为几丁质；无性孢子繁殖；陆生性强。质；无性孢子繁殖；陆生性强。二、真二、真 菌菌三、真核微生物的细胞结构三、真核微生物的细胞结构1.细胞壁细胞壁 真菌主要是糖类真菌主要是糖类,少量蛋白质和脂类。少量蛋白质和脂类。藻类细胞壁多位纤维素和间质多糖。藻类细胞壁多位纤维素和间质多糖。现在学习的是第7页，共29页 2.细胞膜细胞膜 成分和原核生物相似，主要是蛋白质和脂肪。真核生成分和原核生物相似，主要是蛋白质和脂肪。真核生物还有核膜、线粒体膜、液泡膜等。（表物还有核膜、线粒体膜、液泡膜等。（表4-

7、2）3.细胞核细胞核 有固定的形状，有核膜包裹，有多个染色体。有固定的形状，有核膜包裹，有多个染色体。4.细胞质与细胞器细胞质与细胞器 细胞质是位于细胞质膜与核膜之间的透明、粘稠、不断细胞质是位于细胞质膜与核膜之间的透明、粘稠、不断流动并充满各细胞器的溶胶。流动并充满各细胞器的溶胶。2）核糖体（）核糖体（ribosome）蛋白合成场所。蛋白合成场所。1）内质网（）内质网（ER）物质交换通道。物质交换通道。3）高尔基体（）高尔基体（golgi body）胞内外功能协调器。胞内外功能协调器。4）溶酶体（）溶酶体（lysosome）胞内消化器。胞内消化器。现在学习的是第8页，共29页 5）微体（）微

8、体（micro body）过氧化氢解毒，脂肪酸代过氧化氢解毒，脂肪酸代 谢器。谢器。6）线粒体（）线粒体（mitochondria）细胞动力车间。细胞动力车间。7）叶绿体（）叶绿体（chloroplast）光能利用车间，植物、藻。）光能利用车间，植物、藻。8）液泡（）液泡（vacuole）9）膜边体（）膜边体（lomasome）合成细胞壁或水解酶生产。）合成细胞壁或水解酶生产。10）几丁质媒体（）几丁质媒体（chitosome）合成几丁质酶。合成几丁质酶。11）鞭毛（）鞭毛（flagellum）与纤毛（）与纤毛（cilia）运动细胞器。运动细胞器。现在学习的是第9页，共29页现在学习的是第10

9、页，共29页第二节第二节 酵母菌酵母菌酵母菌（酵母菌（yeast）：）：一般泛指能发酵糖类的一般泛指能发酵糖类的各种单细胞真菌。各种单细胞真菌。一、酵母应用一、酵母应用 酿造，糕点等食品、药品酿造，糕点等食品、药品行业。行业。现在学习的是第11页，共29页二、酵母形态与结构二、酵母形态与结构基本特征：基本特征：单细胞单细胞,椭圆形、圆形或柱形。出芽生殖，能发酵糖类椭圆形、圆形或柱形。出芽生殖，能发酵糖类产能产能，生活在含糖高的酸度水中。，生活在含糖高的酸度水中。宽宽1-5um，长，长5-30um。现在学习的是第12页，共29页 假菌丝是由酵母菌细胞与其子细胞连接而成的链状丝。假菌丝是由酵母菌细

10、胞与其子细胞连接而成的链状丝。假菌丝、芽生孢子、厚垣孢子.现在学习的是第13页，共29页三、三、酵母菌的繁殖方式酵母菌的繁殖方式无性繁殖无性繁殖有性繁殖有性繁殖芽殖、裂殖芽殖、裂殖厚垣孢子、节孢子、掷孢子厚垣孢子、节孢子、掷孢子子囊、子囊孢子、担孢子子囊、子囊孢子、担孢子繁殖方式繁殖方式(一一)无性繁殖无性繁殖1、芽殖、芽殖a.多边出芽多边出芽b.两端出芽两端出芽c.三边出芽三边出芽现在学习的是第14页，共29页2、裂殖：分裂繁殖。、裂殖：分裂繁殖。3、厚垣孢子、厚垣孢子(二二)有性繁殖有性繁殖子囊、子囊孢子、担孢子子囊、子囊孢子、担孢子现在学习的是第15页，共29页四、酵母菌的菌落特征四、酵

11、母菌的菌落特征啤酒酵母的菌落啤酒酵母的菌落红酵母的菌落红酵母的菌落各种酵母菌的菌落各种酵母菌的菌落现在学习的是第16页，共29页处理高浓度的处理高浓度的有机废水有机废水五、酵母菌在环境保护中的应用五、酵母菌在环境保护中的应用工业（糖蜜、酒精、淀粉、制药）工业（糖蜜、酒精、淀粉、制药）农牧业（养殖、屠宰、水产品加工）农牧业（养殖、屠宰、水产品加工）生活（垃圾渗滤液、餐饮泔水）生活（垃圾渗滤液、餐饮泔水）酵母菌的特点酵母菌的特点:(1)(1)耐高糖耐高糖(2)(2)耐高油脂耐高油脂有机废水的资源化利用有机废水的资源化利用高浓度的有机废水高浓度的有机废水酵母菌处理酵母菌处理活性污泥法活性污泥法(1)

12、(1)高有机负荷高有机负荷(2)(2)含油脂含油脂色拉油加工废水色拉油加工废水味精废水味精废水油田废水油田废水染料废水染料废水菌种选育菌种选育酵母菌细胞酵母菌细胞(SCP)(SCP)现在学习的是第17页，共29页第三节第三节 霉霉 菌菌 在营养基质上形成绒毛状、蜘蛛网状或絮状菌丝体的真在营养基质上形成绒毛状、蜘蛛网状或絮状菌丝体的真菌。菌。分布广泛，自然界中扮演着分解有机物的重要据角分布广泛，自然界中扮演着分解有机物的重要据角色。可以分解复杂有机物，为绿色植物提供养料。色。可以分解复杂有机物，为绿色植物提供养料。霉菌（丝状真菌霉菌（丝状真菌filamentous fungi）：）：1）对污水中

13、各种有机质的降解（活性污泥）对污水中各种有机质的降解（活性污泥）2）特殊有毒废水的处理（无机氰化物）特殊有毒废水的处理（无机氰化物）3）高浓度重金属离子废水的处理）高浓度重金属离子废水的处理一、霉菌水处理中应用一、霉菌水处理中应用现在学习的是第18页，共29页医学应用医学应用 青霉素是抗菌素的一种，是从青霉菌培养液中提制青霉素是抗菌素的一种，是从青霉菌培养液中提制的药物，是第一种能够治疗人类疾病的抗生素。的药物，是第一种能够治疗人类疾病的抗生素。青霉素的发现者是英国细菌学家弗莱明（青霉素的发现者是英国细菌学家弗莱明（1928年）。年）。1935年，英国牛津大学生物化学家钱恩和物理学家弗罗年，英

14、国牛津大学生物化学家钱恩和物理学家弗罗里对弗莱明的发现大感兴趣。钱恩负责青霉菌的培养和青霉里对弗莱明的发现大感兴趣。钱恩负责青霉菌的培养和青霉素的分离、提纯和强化，使其抗菌力提高了几千倍，弗罗里素的分离、提纯和强化，使其抗菌力提高了几千倍，弗罗里负责对动物观察试验。负责对动物观察试验。青霉素的发现和大量生产，拯救了千百万肺炎、脑膜炎、青霉素的发现和大量生产，拯救了千百万肺炎、脑膜炎、脓肿、败血症患者的生命，及时抢救了许多的伤病员。为了脓肿、败血症患者的生命，及时抢救了许多的伤病员。为了表彰这一造福人类的贡献，弗莱明、钱恩、弗罗里于表彰这一造福人类的贡献，弗莱明、钱恩、弗罗里于1945年年共同获

15、得诺贝尔医学和生理学奖。共同获得诺贝尔医学和生理学奖。现在学习的是第19页，共29页二、霉菌的形态、大小二、霉菌的形态、大小菌丝：管状、伸长、菌丝：管状、伸长、分枝、直径分枝、直径3-10m 1.基本特征：基本特征：无隔膜菌丝无隔膜菌丝有隔膜菌丝有隔膜菌丝 2.根据隔膜情况分类：根据隔膜情况分类：现在学习的是第20页，共29页 与放线菌一与放线菌一样菌丝体分营养样菌丝体分营养丝、气生丝。丝、气生丝。营养菌丝繁殖器官气生菌丝3.3.菌丝的分布和功能分布与功能菌丝的分布和功能分布与功能现在学习的是第21页，共29页繁殖方式繁殖方式菌丝片段（液体）菌丝片段（液体）无性孢子无性孢子有性孢子有性孢子厚垣

16、孢子厚垣孢子节孢子节孢子孢囊孢子孢囊孢子 分生孢子分生孢子游动孢子游动孢子卵孢子卵孢子 接合孢子接合孢子 子囊孢子子囊孢子担孢子担孢子 孢子孢子三、霉菌的繁殖方式三、霉菌的繁殖方式现在学习的是第22页，共29页(一一)无性孢子繁殖（教材无性孢子繁殖（教材P55P55）1 1、厚垣孢子、厚垣孢子 菌丝部分细胞原生质菌丝部分细胞原生质浓缩变圆，壁加厚，球形浓缩变圆，壁加厚，球形或纺缍形休眠体。或纺缍形休眠体。2 2、节孢子、节孢子 菌丝断裂形成矩形菌丝断裂形成矩形的孢子。的孢子。现在学习的是第23页，共29页3 3、分生孢子、分生孢子 菌丝顶端细胞或菌丝菌丝顶端细胞或菌丝分化成的分生孢子梗的顶分化

17、成的分生孢子梗的顶端细胞分割缢缩而成的单端细胞分割缢缩而成的单个或者成簇的孢子。个或者成簇的孢子。青霉的分生孢子梗顶部青霉的分生孢子梗顶部 曲霉的分生孢子顶囊部曲霉的分生孢子顶囊部 现在学习的是第24页，共29页4 4、孢囊孢子、孢囊孢子根霉根霉 的孢囊孢子的扫描电镜照片的孢囊孢子的扫描电镜照片 形成于孢子囊的形成于孢子囊的孢子。孢子。（二）、霉菌有性繁殖（二）、霉菌有性繁殖(1)(1)质配（形成双核细胞）质配（形成双核细胞）(2)(2)核配（产生二倍体接合子核核配（产生二倍体接合子核）(3)(3)减数分裂（单倍体核）减数分裂（单倍体核）现在学习的是第25页，共29页四、真菌的孢子四、真菌的孢

18、子 真菌的孢子有小、真菌的孢子有小、轻、干、多，形态各轻、干、多，形态各异，休眠期长，有较异，休眠期长，有较强的抗逆性。（表强的抗逆性。（表4-4-4 4）五、霉菌的菌落特征五、霉菌的菌落特征(一一)菌落形态：绒毛状、絮状、蜘蛛网状菌落形态：绒毛状、絮状、蜘蛛网状(二二)菌落大小：较放线菌、细菌大得多菌落大小：较放线菌、细菌大得多(三三)菌落外形：圆形、无限发展菌落外形：圆形、无限发展(四四)颜色：孢子或孢子梗色素、胞外色素。颜色：孢子或孢子梗色素、胞外色素。现在学习的是第26页，共29页内容重点内容重点1.1.了解三原届分类及构成。了解三原届分类及构成。2.2.理解真核生物的定义及其构成。理

19、解真核生物的定义及其构成。3.3.了解真核生物细胞的结构与各部分功能。了解真核生物细胞的结构与各部分功能。4.4.理解酵母菌特点及其在水处理中的应用和原理。理解酵母菌特点及其在水处理中的应用和原理。5.5.了解霉菌特点及其应用。了解霉菌特点及其应用。现在学习的是第27页，共29页小资料：黄曲霉素小资料：黄曲霉素 黄曲霉素是目前发现的化学致癌物中最强的物质之黄曲霉素是目前发现的化学致癌物中最强的物质之一。它主要引起肝癌，还可以诱发骨癌、肾癌等。有人一。它主要引起肝癌，还可以诱发骨癌、肾癌等。有人曾做过实验，用含黄曲霉素的玉米饲养老鼠，一年以后曾做过实验，用含黄曲霉素的玉米饲养老鼠，一年以后可诱发

20、肝癌。可诱发肝癌。黄曲霉素主要存在于被黄曲霉素污染过的粮食、油及黄曲霉素主要存在于被黄曲霉素污染过的粮食、油及其制品中。例如黄曲霉污染的花生、花生油、玉米、大米、其制品中。例如黄曲霉污染的花生、花生油、玉米、大米、棉籽中最为常见，在干果类食品如胡桃、杏仁、榛子、干棉籽中最为常见，在干果类食品如胡桃、杏仁、榛子、干辣椒中，在动物性食品如肝、咸鱼中以及在奶和奶制品中辣椒中，在动物性食品如肝、咸鱼中以及在奶和奶制品中也曾发现过黄曲霉素。也曾发现过黄曲霉素。水果、蔬菜放久了也会产生黄曲霉素，即使去掉了变水果、蔬菜放久了也会产生黄曲霉素，即使去掉了变质部分也不能完全消除其危害。质部分也不能完全消除其危害。西部非洲儿童接触黄曲霉素的程度很高，西部非洲儿童接触黄曲霉素的程度很高，现在学习的是第28页，共29页曲曲 霉霉现在学习的是第29页，共29页