环境工程微生物学-真核微生物(NXPowerLite).ppt

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1、第三章第三章 真核微生物真核微生物本章内容本章内容原核生物和真核生物细胞区别原核生物和真核生物细胞区别真核生物细胞结构真核生物细胞结构原生动物原生动物微型后生动物微型后生动物藻类藻类酵母菌酵母菌霉菌霉菌蕈菌蕈菌内容内容微生物细胞微生物细胞Prokaryotic Cell(Prokaryotic Cell(Bacillus megateriumBacillus megaterium)Eukaryotic Cell(L-Cell)Eukaryotic Cell(L-Cell)Candida albicans(Eukaryotic Cell)3.1 原核细胞和真核细胞结构的区别原核细胞和真核细胞结构

2、的区别3.1.1 原核微生物和真核微生物原核微生物和真核微生物原核微生物细胞无细胞核，只有原核微生物细胞无细胞核，只有原核原核或拟核或拟核；真核微生物细胞的主要特征是有真核微生物细胞的主要特征是有细胞细胞核和细胞器及复杂的内膜系统核和细胞器及复杂的内膜系统；病毒属于非细胞类生物病毒属于非细胞类生物。3.1.2 原核细胞和真核细胞的区别原核细胞和真核细胞的区别（1）核、核膜、染色体核、核膜、染色体原核生物细胞无核膜，有一个明显的原核生物细胞无核膜，有一个明显的核区，核区集中了主要遗传物质，由核区，核区集中了主要遗传物质，由一一条与类条与类组蛋白组蛋白相联系的相联系的双链双链DNA构成的染色体组成

3、。构成的染色体组成。真核生物细胞则是由真核生物细胞则是由一条一条或或一条以上一条以上的的双链双链DNA与与组蛋白组蛋白等结合成的染等结合成的染色体，并由核膜包围。色体，并由核膜包围。（2）代谢场所）代谢场所原核细胞没有独立的内膜系统，与代原核细胞没有独立的内膜系统，与代谢有关的酶如呼吸酶合成酶等位于细谢有关的酶如呼吸酶合成酶等位于细胞膜上，因此它的胞膜上，因此它的能量代谢在质膜上能量代谢在质膜上进行。进行。真核细胞不仅有独立的内膜系统，还真核细胞不仅有独立的内膜系统，还有细胞骨架，呼吸酶在线粒体中，有有细胞骨架，呼吸酶在线粒体中，有专用的细胞器来完成各项生理功能专用的细胞器来完成各项生理功能，

4、如如线粒体、叶绿体线粒体、叶绿体。（3）核糖体的大小和分布核糖体的大小和分布原核细胞的核糖体大小为原核细胞的核糖体大小为70S，游离游离状状态或态或多聚体多聚体状态分布于细胞质中。状态分布于细胞质中。真核细胞的核糖体大小为真核细胞的核糖体大小为80S，游离游离于于细胞或细胞或结合于内质网结合于内质网上。上。线粒体线粒体和和叶绿体叶绿体内有各自在结构上特内有各自在结构上特殊的核糖体。殊的核糖体。70S Ribosome During TranslationThe 70S prokaryotic ribosome consists of a 50S and a 30S subunit.S refe

5、rs to a unit of density called the Svedberg unit.原原 核核 生生 物物真真 核核 生生 物物遗传物质和复制的组装遗传物质和复制的组装DNADNA在细胞质中在细胞质中游离游离DNADNA在在膜包围膜包围的核中，只有一的核中，只有一个核仁个核仁只有只有一个一个染色体染色体多于一个多于一个染色体，每个染色体染色体，每个染色体是双拷贝是双拷贝(双倍体双倍体)DNADNA与与类组蛋白类组蛋白连系连系DNADNA与与组蛋白组蛋白连系连系含有染色体外的遗传物质，称含有染色体外的遗传物质，称为为质粒质粒只只在酵母中发现在酵母中发现质粒质粒在在mRNAmRNA中

6、没有发现中没有发现内含子内含子所有基因中都发现所有基因中都发现内含子内含子细胞分裂以细胞分裂以二等分裂二等分裂方式，只方式，只有无性繁殖有无性繁殖细胞分裂为细胞分裂为有丝分裂有丝分裂遗传信息传递可通过遗传信息传递可通过接合接合、转转导导、转化转化发生发生遗传信息交换发生在有性繁殖遗传信息交换发生在有性繁殖过程，过程，减数分裂减数分裂导致产生单倍导致产生单倍体细胞体细胞(配子配子)，它们能融合。，它们能融合。原核生物和真核生物遗传的和细胞组装上的主要差别原核生物和真核生物遗传的和细胞组装上的主要差别细胞的组装细胞的组装质膜含有质膜含有hopanoidshopanoids、脂多糖和、脂多糖和磷壁酸

7、磷壁酸质膜含有质膜含有固醇固醇能量代谢与细胞能量代谢与细胞质膜质膜连系连系多数情况在多数情况在线粒体线粒体中发生中发生光合作用与细胞质光合作用与细胞质中膜系统中膜系统和和泡囊泡囊连系连系藻类和植物细胞中存在藻类和植物细胞中存在叶绿体叶绿体蛋白质合成于核糖体蛋白质合成于核糖体蛋白质合成和寻靶作用与内膜、蛋白质合成和寻靶作用与内膜、粗糙内质网膜和高尔基体相连系粗糙内质网膜和高尔基体相连系有膜的泡囊如溶酶体和过氧化物有膜的泡囊如溶酶体和过氧化物酶体有微管骨架存在酶体有微管骨架存在由一根蛋白鞭毛丝构成鞭毛由一根蛋白鞭毛丝构成鞭毛鞭毛有鞭毛有9+29+2微管排列的复杂结构微管排列的复杂结构核糖体核糖体-

8、70S70S核糖体核糖体-80S80S(线粒体和叶绿体的核线粒体和叶绿体的核糖体是糖体是70S)70S)肽聚糖肽聚糖的细胞壁的细胞壁(只有真细菌有，只有真细菌有，古细菌中是不同的多聚体古细菌中是不同的多聚体)多糖多糖的细胞壁，一般或者是纤维的细胞壁，一般或者是纤维素或者是几丁质素或者是几丁质原核生物和真核生物遗传的和细胞组装上的主要差别原核生物和真核生物遗传的和细胞组装上的主要差别(续续)原原 核核 生生 物物真真 核核 生生 物物3.2 真核生物细胞结构真核生物细胞结构真核生物真核生物(Eukaryotes)是一大类细胞是一大类细胞核具有核膜，能进行有丝分裂，细胞核具有核膜，能进行有丝分裂，

9、细胞质中存在线粒体或同时存在叶绿体等质中存在线粒体或同时存在叶绿体等多种细胞器的生物。多种细胞器的生物。真核微生物真核微生物(Eukaryotic microorganism)属于真核生物类的属于真核生物类的微生物微生物(真菌、显微藻类和原生动物真菌、显微藻类和原生动物)3.2.1 细胞壁细胞壁真菌细胞壁主要成分是真菌细胞壁主要成分是多糖多糖，但呈现多但呈现多样性样性，另有少量的蛋白质和脂类，另有少量的蛋白质和脂类l低等真菌的细胞壁主要成分以低等真菌的细胞壁主要成分以纤维素纤维素为主为主l酵母的细胞壁的主要成分以酵母的细胞壁的主要成分以葡聚糖葡聚糖为主为主l高等真菌的细胞壁主要成分以高等真菌的

10、细胞壁主要成分以几丁质几丁质为主为主3.2.2 鞭毛与纤毛鞭毛与纤毛3.2.3 细胞膜细胞膜与原核细胞膜的差异与原核细胞膜的差异项项 目目原原 核核 生生 物物真真 核核 生生 物物甾醇甾醇无无(支原体例外支原体例外)有有(胆甾醇、麦角甾醇胆甾醇、麦角甾醇)磷脂种类磷脂种类磷脂酰甘油和磷脂酰磷脂酰甘油和磷脂酰乙醇胺等乙醇胺等磷脂酰胆碱和磷脂酰乙醇胺磷脂酰胆碱和磷脂酰乙醇胺等等脂肪酸种类脂肪酸种类直链或分支、饱和或直链或分支、饱和或不饱和脂酸；每一磷不饱和脂酸；每一磷脂分子常含饱和与不脂分子常含饱和与不饱和脂肪酸各一饱和脂肪酸各一高等真菌：含偶数碳原子的高等真菌：含偶数碳原子的饱和或不饱和脂肪酸

11、饱和或不饱和脂肪酸低等真菌：含奇数碳原子的低等真菌：含奇数碳原子的不饱和脂肪酸不饱和脂肪酸糖脂糖脂无无有有(具有细胞间识别受体功能具有细胞间识别受体功能)电子传递链电子传递链有有无无基团转移运输基团转移运输有有无无胞吞作用胞吞作用无无有有3.2.4 细胞核细胞核细胞细胞遗传信息遗传信息（DNA）的贮存、复制）的贮存、复制和转录的主要部位和转录的主要部位l外形固定，有核膜外形固定，有核膜l由核被膜、染色质、核仁和核基质组成由核被膜、染色质、核仁和核基质组成细胞基质和细胞骨架细胞基质和细胞骨架内质网和核糖体内质网和核糖体高尔基体高尔基体溶酶体溶酶体微体微体线粒体线粒体叶绿体叶绿体液泡液泡膜边体膜边

12、体几丁质酶体几丁质酶体氢化酶体氢化酶体3.2.5 细胞质和细胞器细胞质和细胞器Eukaryotic cell structureCytoplasmicmembraneRibosomesCytoplasmMitochondrionNuclear membraneNucleusNucleolusEndoplasmicreticulumChloroplast3.3 真核微生物的主要类群真核微生物的主要类群真核微生物真核微生物植物界：植物界：显微藻类显微藻类动物界：动物界：原生动物原生动物菌物界：菌物界：假菌假菌真菌真菌单细胞真菌单细胞真菌酵母菌酵母菌丝状真菌丝状真菌霉菌霉菌大型真菌子实体真菌大型真菌

13、子实体真菌蕈菌蕈菌3.3.1.1 原生动物的一般特征原生动物的一般特征3.3.1 原生动物原生动物1）一类）一类不行光合作用不行光合作用的、的、游动的游动的、单单核核的真核微生物。的真核微生物。它们可能起源于藻类，由于具有它们可能起源于藻类，由于具有“类似动物类似动物”的特征，它们又极可能是的特征，它们又极可能是动物的始祖。动物的始祖。2)单细胞、无细胞壁、形态多样单细胞、无细胞壁、形态多样大小多在数十到大小多在数十到300m间，大多数接间，大多数接近近100m，原生动物的膜虽然柔软，原生动物的膜虽然柔软，但能保持其形状。但能保持其形状。原生动物的形态差别也很大，它们或原生动物的形态差别也很大

14、，它们或为球状、椭球状、钟状、喇叭状、拖为球状、椭球状、钟状、喇叭状、拖鞋状等。有的如变形虫属，无固定形鞋状等。有的如变形虫属，无固定形状。状。3）异养）异养营养摄取的方式为营养摄取的方式为渗透型渗透型营养营养和和吞噬型吞噬型营养，有的同时具有以上两种营养摄取营养，有的同时具有以上两种营养摄取方式。方式。l渗透型营养渗透型营养(osmotrophic)是指依赖吸收溶解性是指依赖吸收溶解性物质生活，与细菌和真菌一样。物质生活，与细菌和真菌一样。l吞噬型营养吞噬型营养(Phagotrophic)指靠吞噬颗粒型食指靠吞噬颗粒型食物为生。类似于植物和动物的摄食方式。物为生。类似于植物和动物的摄食方式。

15、l原生动物的营养需求较复杂，特别是对于吞噬原生动物的营养需求较复杂，特别是对于吞噬型原生动物，它们以吞噬的颗粒为营养，被吞型原生动物，它们以吞噬的颗粒为营养，被吞噬的颗粒常包括细菌细胞。噬的颗粒常包括细菌细胞。4）大多严格好氧，也有严格厌氧）大多严格好氧，也有严格厌氧后者常在厌氧处理的反应器和反自动物后者常在厌氧处理的反应器和反自动物的瘤胃中发现。的瘤胃中发现。在废水的生物处理中，原生动物也起到在废水的生物处理中，原生动物也起到重要作用。重要作用。可作为污水处理系统运行的生物指标可作为污水处理系统运行的生物指标。5）二分裂方式繁殖（裂殖）二分裂方式繁殖（裂殖）3.3.1.2 原生动物的主要类群

16、原生动物的主要类群1）鞭毛虫纲鞭毛虫纲(Mastigophora)利用鞭毛在水中游动，鞭毛较细菌鞭利用鞭毛在水中游动，鞭毛较细菌鞭毛粗大，光学显微镜下可见，通常称毛粗大，光学显微镜下可见，通常称作作鞭毛虫鞭毛虫(flagellates)，或，或动物鞭毛虫动物鞭毛虫。废水生物处理中常见的鞭毛虫有废水生物处理中常见的鞭毛虫有l波豆虫波豆虫(Bodo)l三角鞭毛虫三角鞭毛虫(Trigonomonas)等等 2)根足虫纲根足虫纲(Rhizopoda)和肉足虫纲和肉足虫纲(Sarcodinia)可变形、通过形成细胞表面的突起可变形、通过形成细胞表面的突起(即伪足，即伪足，pseudodia)运动，伪足能

17、捕食颗粒状食物运动，伪足能捕食颗粒状食物(如细菌如细菌)，被捕食后的食物被包裹在食物泡，被捕食后的食物被包裹在食物泡内消化。内消化。某些这类原生动物形成碳酸钙或硅粒组成的某些这类原生动物形成碳酸钙或硅粒组成的硬壳，形成碳酸钙外壳的如硬壳，形成碳酸钙外壳的如孔眼虫孔眼虫(Foraminifera)，形成硅外壳的如，形成硅外壳的如放射虫放射虫(Radioloria)，这类带壳的根足类原生动物，这类带壳的根足类原生动物能从壳上的孔洞中伸出伪足。能从壳上的孔洞中伸出伪足。变形虫变形虫(Amoeba)中的阿米巴痢疾原中的阿米巴痢疾原虫引起痢疾，它可形成孢子，处于休虫引起痢疾，它可形成孢子，处于休眠状态的

18、孢子使其对不良环境有更强眠状态的孢子使其对不良环境有更强的抵抗力。的抵抗力。3）纤毛虫纲纤毛虫纲(Ciliata)依靠细胞表面无数短须依靠细胞表面无数短须(即即纤毛纤毛)的同步的同步而有节奏的摆动来运动或捕食，吞噬颗而有节奏的摆动来运动或捕食，吞噬颗粒状食物为生，食物进入处称为粒状食物为生，食物进入处称为“口孔口孔”(mouth pore)，纤毛的运动使食物向口，纤毛的运动使食物向口孔运动。孔运动。纤毛虫纤毛虫是环境工程中最为常见的指示微是环境工程中最为常见的指示微生物，常见的纤毛虫可分为三类，即生物，常见的纤毛虫可分为三类，即游游泳型、固着型和吸管型三类泳型、固着型和吸管型三类。游泳型纤毛虫

19、：游泳型纤毛虫：细胞表面大多布有较多的纤毛，能够在水细胞表面大多布有较多的纤毛，能够在水中自由游动和捕食。中自由游动和捕食。废水好氧生物处理中常见的游泳型纤毛虫废水好氧生物处理中常见的游泳型纤毛虫有肾形虫有肾形虫(Colpoda)、豆形虫、豆形虫(Colpidium)、漫游虫、漫游虫(Lionotus)、裂口、裂口虫虫(Amphileptus)、草履虫、草履虫(Paramecium)、斜管虫斜管虫(Chilodonella)、四膜虫、四膜虫(Tetrahymena)、糖纤虫、糖纤虫(Aspidisca)、棘尾虫棘尾虫(Stylonichia)等属。等属。固着型纤毛虫外形大多似钟，又叫钟虫类。固

20、着型纤毛虫外形大多似钟，又叫钟虫类。其前端有环形分布的纤毛构成纤毛带，纤其前端有环形分布的纤毛构成纤毛带，纤毛有规律摆动形成旋涡，将食物从环境和毛有规律摆动形成旋涡，将食物从环境和固体表面扫入口孔而吞噬。固着型纤毛虫固体表面扫入口孔而吞噬。固着型纤毛虫能产生柄状物使其固着于固体表面，不能能产生柄状物使其固着于固体表面，不能四处游动。四处游动。环境工程中常见的固着型纤毛虫有：环境工程中常见的固着型纤毛虫有：钟虫钟虫(Vorticella)、累枝虫、累枝虫(Epistylis)、独缩、独缩虫虫(Carchesium)、聚缩虫、聚缩虫(Zoothamnium)、盖纤虫盖纤虫(Opercularia)

21、等属。等属。吸管虫吸管虫幼虫有纤毛，成虫纤毛消失，长出幼虫有纤毛，成虫纤毛消失，长出长短不等的吸管。吸管虫也靠尾柄长短不等的吸管。吸管虫也靠尾柄固着生活，虫体呈球形、倒圆锥形固着生活，虫体呈球形、倒圆锥形或三角形等。无口孔，以吸管捕食。或三角形等。无口孔，以吸管捕食。环境工程中常见的吸管虫有吸管虫环境工程中常见的吸管虫有吸管虫属属(Acineta)、壳吸管、壳吸管(Tokophrya)、足吸管虫属足吸管虫属(Podophrya)等。等。有肋楯纤虫有肋楯纤虫近绿游仆虫近绿游仆虫狭缩盖虫狭缩盖虫铃兰钟虫铃兰钟虫钟兰钟虫钟兰钟虫油蝶钟虫油蝶钟虫细湿藓豆形虫细湿藓豆形虫白钟虫白钟虫多污游仆虫多污游仆虫

22、尾核草履虫尾核草履虫累枝虫累枝虫盖纤虫盖纤虫聚缩虫聚缩虫漫游虫漫游虫长颈虫长颈虫裂口虫裂口虫膜袋虫膜袋虫肾形虫肾形虫足吸管虫足吸管虫壳吸管虫壳吸管虫棘尾虫棘尾虫斜管虫斜管虫尖毛虫尖毛虫3.3.1.3 原生动物在废水净化中的作用原生动物在废水净化中的作用1）吞噬游离的细菌和颗粒状悬浮物）吞噬游离的细菌和颗粒状悬浮物原生动物大量吞噬游离的细菌，原生动物大量吞噬游离的细菌，可使处理后的废水由浑浊变为清可使处理后的废水由浑浊变为清澈，降低悬浮物、有机氮和澈，降低悬浮物、有机氮和BOD。原生动物中的纤毛虫吞噬细菌的原生动物中的纤毛虫吞噬细菌的作用较强。作用较强。2）促进生物絮凝作用，使活性污泥具有良）促

23、进生物絮凝作用，使活性污泥具有良好的沉降性能好的沉降性能原生动物中的原生动物中的钟虫、累枝虫、草履虫钟虫、累枝虫、草履虫等等能分泌促进微生物凝聚的物质，促进细能分泌促进微生物凝聚的物质，促进细菌凝聚，使絮状污泥凝聚更好，从而使菌凝聚，使絮状污泥凝聚更好，从而使二次沉淀池中废水易于澄清，出水水质二次沉淀池中废水易于澄清，出水水质得以改善。得以改善。3）作为废水处理指示生物）作为废水处理指示生物可根据原生动物种类、数量及形态的变化，可根据原生动物种类、数量及形态的变化，判断废水处理系统运行状况的优劣。判断废水处理系统运行状况的优劣。变形虫和鞭毛虫多出现在变形虫和鞭毛虫多出现在大负荷量大负荷量的处理

24、系的处理系统中，或出现在废水处理统中，或出现在废水处理起始阶段起始阶段。大量的固着型纤毛虫出现说明活性污泥状况大量的固着型纤毛虫出现说明活性污泥状况良好，废水中溶解氧适当。溶解氧不足时，良好，废水中溶解氧适当。溶解氧不足时，钟虫会变得不活跃或数量减少。钟虫会变得不活跃或数量减少。有肋糖纤虫有肋糖纤虫(Aspidisca costata)则对缺氧则对缺氧非常敏感，它的存在说明生物体供氧良非常敏感，它的存在说明生物体供氧良好。好。细湿藓豆形虫细湿藓豆形虫(Colpidium campylum)大大量生长在没有充分氧供应的超负荷工厂量生长在没有充分氧供应的超负荷工厂中。而油蝶钟虫中。而油蝶钟虫(V.

25、micmstoma)也是高也是高负荷下供氧缺乏的标志。负荷下供氧缺乏的标志。.1 轮虫轮虫头部有一个头冠，其上有一列或多列纤头部有一个头冠，其上有一列或多列纤毛形成纤毛环，纤毛可有规律地摆动，毛形成纤毛环，纤毛可有规律地摆动，使纤毛环如车轮转动，故称轮虫。使纤毛环如车轮转动，故称轮虫。躯干呈圆筒形，背腹宽扁，被覆透明的躯干呈圆筒形，背腹宽扁，被覆透明的壳，两侧对称，体后多有尾状物。壳，两侧对称，体后多有尾状物。纤毛纤毛是轮虫摄食和运动的工具，纤毛运是轮虫摄食和运动的工具，纤毛运动形成涡流，将颗粒状食物引入口部。动形成涡流，将颗粒状食物引入口部。3.3.2 微型后生动物微型后生动物以细菌、藻类及

26、小的原生动物为食，以细菌、藻类及小的原生动物为食，起净化作用。起净化作用。可作指示生物。活性污泥中出现轮虫，可作指示生物。活性污泥中出现轮虫，往往表明处理效果良好，数量过多则往往表明处理效果良好，数量过多则破坏污泥结构，污泥松散上浮。破坏污泥结构，污泥松散上浮。常见的有转轮虫、旋轮虫、腔轮虫、常见的有转轮虫、旋轮虫、腔轮虫、猪吻轮虫等猪吻轮虫等。.2 微型甲壳动物微型甲壳动物有坚硬甲壳，以细菌、藻类为食，有坚硬甲壳，以细菌、藻类为食，是鱼类的基本食料。是鱼类的基本食料。广泛分布于地表水中，包括淡水和海水。广泛分布于地表水中，包括淡水和海水。河流污染与水体自净的指示生物。河流污染与水体自净的指示

27、生物。重要的微型甲壳动物重要的微型甲壳动物:l水蚤l剑水蚤.3 其他微型后生动物其他微型后生动物存在于水中有机淤泥和生物膜上，包括存在于水中有机淤泥和生物膜上，包括：1）线虫和昆虫及其幼虫：线虫和昆虫及其幼虫：其中，线虫为长线形，在水中一般长为其中，线虫为长线形，在水中一般长为0.252mm，断面圆形，断面圆形。2）一些小动物，如摇蚊幼虫、蜂蝇幼虫和颤）一些小动物，如摇蚊幼虫、蜂蝇幼虫和颤蚯蚓等。蚯蚓等。功能功能微型后生动物常用作地表水污染的指微型后生动物常用作地表水污染的指示生物。示生物。微型后生动物在缺氧的环境里也能数微型后生动物在缺氧的环境里也能数小时不死。小时不死。无毒废水处理中或污染

28、河流中如没有无毒废水处理中或污染河流中如没有后生动物生长，说明溶解氧不足。后生动物生长，说明溶解氧不足。藻类藻类单细胞或多细胞，含光合色素，进行光合单细胞或多细胞，含光合色素，进行光合作用，光合自养或异养。作用，光合自养或异养。多数水生、少数陆生。有的借鞭毛运动，多数水生、少数陆生。有的借鞭毛运动，与原生动物的主要区别：光合作用。与原生动物的主要区别：光合作用。分类上属于藻门。分类上属于藻门。根据细胞中叶绿体和色素的类型、细胞壁根据细胞中叶绿体和色素的类型、细胞壁的组成、鞭毛的有无及其特征、细胞器的的组成、鞭毛的有无及其特征、细胞器的构成等，藻类又可划分为构成等，藻类又可划分为六大类六大类(亚

29、门亚门)：1）绿藻）绿藻(Chlorophyta 或或 green algae);2）裸藻）裸藻(Euglenophyta 或或 euglenids);3）金藻）金藻(Chrysophyta)，含硅藻，含硅藻(diatoms);4）甲藻）甲藻(Pyrrophyta 或或 dinofgellates);5）褐藻）褐藻(Phaeophyta 或或 brown algae);6）红藻）红藻(Rhodophyta 或或 red algae)。.1 绿藻绿藻单细胞的、多细胞简单丝状的和带分枝的单细胞的、多细胞简单丝状的和带分枝的藻，有的可在岩石上成扇形生长。藻，有的可在岩石上成扇形生长。细胞呈纯绿色，可

30、产生游动孢子，梨形，细胞呈纯绿色，可产生游动孢子，梨形，带带24根鞭毛。根鞭毛。绝大多数是淡水生，某些形体较大的绿藻绝大多数是淡水生，某些形体较大的绿藻生长在池底、溪底或沿海，高度可达尺许。生长在池底、溪底或沿海，高度可达尺许。有些生长在潮湿地区土壤表面。有些生长在潮湿地区土壤表面。.2 裸藻裸藻低级藻类，许多介于藻和原生动物之间。低级藻类，许多介于藻和原生动物之间。单细胞，多数狭长，且无细胞壁，故名裸藻。单细胞，多数狭长，且无细胞壁，故名裸藻。表面有表膜，有表面有表膜，有13根鞭毛。根鞭毛。多数含载色体，但在无光处生长的裸藻载色多数含载色体，但在无光处生长的裸藻载色体的数目和色素量减少甚至消

31、失，故裸藻呈体的数目和色素量减少甚至消失，故裸藻呈现绿色或无色。现绿色或无色。裸藻有口腔道，可吞噬食物。裸藻有口腔道，可吞噬食物。.3 金藻金藻细胞中有较多胡萝卜素，呈黄绿到褐色。细胞中有较多胡萝卜素，呈黄绿到褐色。不同的种有单细胞和多细胞的，有分枝不同的种有单细胞和多细胞的，有分枝或无分枝的。或无分枝的。可产生鞭毛或带鞭毛的游动孢子，可产生鞭毛或带鞭毛的游动孢子，13根根鞭毛，带双鞭毛的细胞其鞭毛长度不等。鞭毛，带双鞭毛的细胞其鞭毛长度不等。金藻包括硅藻，硅藻多为褐色，单细金藻包括硅藻，硅藻多为褐色，单细胞，细胞形状差异很大，但呈现出两胞，细胞形状差异很大，但呈现出两侧面对称和中央辐射状图样

32、。侧面对称和中央辐射状图样。金藻可以是淡水生、海水生和陆生。金藻可以是淡水生、海水生和陆生。.4 甲藻甲藻单细胞，细胞外有表质膜单细胞，细胞外有表质膜(amphiesma)，许多甲藻表质膜上，许多甲藻表质膜上覆盖有壳覆盖有壳(theca)。球、丝、不定形和变形虫状。球、丝、不定形和变形虫状。靠鞭毛游动，有各色各样的双鞭靠鞭毛游动，有各色各样的双鞭毛，一些鞭毛长短不一，可各自毛，一些鞭毛长短不一，可各自独立运动。独立运动。可在海水、碱性的水和淡水中生活。既可在海水、碱性的水和淡水中生活。既可光合异养，也有动物式的捕食方式。可光合异养，也有动物式的捕食方式。海水中的甲藻可有海水中的甲藻可有生物荧光

33、生物荧光现象现象(bioluminescence)，因其细胞色素种类，因其细胞色素种类不同，呈现出不同颜色，在海水中产生不同，呈现出不同颜色，在海水中产生红、红褐或黄色浪潮，是海洋中红、红褐或黄色浪潮，是海洋中赤潮赤潮(red bloom 或或 red tide)的主要产生者。的主要产生者。.5 褐藻和红藻褐藻和红藻多数体积很大，组织结构高度分化。褐色多数体积很大，组织结构高度分化。褐色和红或紫色。海带为褐藻。和红或紫色。海带为褐藻。褐藻和红藻主要存在于海水中，红藻大多褐藻和红藻主要存在于海水中，红藻大多在水底生长，可利用短光波，在光线极暗在水底生长，可利用短光波，在光线极暗的环境下生长，海洋

34、中生长的红藻，水深的环境下生长，海洋中生长的红藻，水深可达可达200m。食用的紫菜和石花菜即是红藻。食用的紫菜和石花菜即是红藻。褐藻、红藻以及绿藻中的轮绿藻可归于高褐藻、红藻以及绿藻中的轮绿藻可归于高级藻类；金藻级藻类；金藻(含硅藻含硅藻)、裸藻、甲藻和除、裸藻、甲藻和除轮绿藻以外的其余绿藻都属低级藻类。轮绿藻以外的其余绿藻都属低级藻类。真菌属于真菌属于真菌界的真菌门和黏菌门真菌界的真菌门和黏菌门真菌门真菌门l壶菌亚门壶菌亚门l接合菌亚门接合菌亚门l子囊菌亚门子囊菌亚门l担子菌亚门担子菌亚门l半知菌亚门半知菌亚门Ainsworth分类系统分类系统3.3.4 真菌真菌真菌是最重要的真核微生物，其

35、特点：真菌是最重要的真核微生物，其特点：l无叶绿素，不能进行光合作用无叶绿素，不能进行光合作用l一般具有发达的菌丝体一般具有发达的菌丝体l细胞壁多含有几丁质细胞壁多含有几丁质l营养方式为异养吸收型营养方式为异养吸收型l产生无性和产生无性和(或或)有性孢子繁殖有性孢子繁殖l陆生性较强陆生性较强.1 酵母菌酵母菌（1）酵母菌一般特性酵母菌一般特性一类单细胞真菌的通称一类单细胞真菌的通称分属于子囊菌纲、担子菌纲及半知菌类分属于子囊菌纲、担子菌纲及半知菌类多数出芽繁殖少数裂殖或产子囊孢子多数出芽繁殖少数裂殖或产子囊孢子能发酵糖类产能能发酵糖类产能细胞壁含葡聚糖和甘露聚糖细胞壁含葡聚糖和甘露聚糖在含糖量

36、高、酸性的水生环境生长在含糖量高、酸性的水生环境生长（2）酵母菌的形态和细胞结构）酵母菌的形态和细胞结构 1）酵母菌细胞形态）酵母菌细胞形态 卵圆形、圆形或圆柱形。细胞宽卵圆形、圆形或圆柱形。细胞宽15m，长，长530m。菌落形态菌落形态大多数与细菌菌落相似，表面湿润，粘稠，大多数与细菌菌落相似，表面湿润，粘稠，易挑取，比细菌菌落大而厚，颜色多为易挑取，比细菌菌落大而厚，颜色多为白色白色，少数为少数为红色红色；若培养时间太长，表面可产生；若培养时间太长，表面可产生皱褶。在液体培养时，有的生长在底部，有皱褶。在液体培养时，有的生长在底部，有的生长均匀，有的则在表面形成菌醭。的生长均匀，有的则在表

37、面形成菌醭。啤酒酵母啤酒酵母2）酵母菌细胞结构）酵母菌细胞结构 酵母菌细胞结构有细胞壁、细胞质膜、酵母菌细胞结构有细胞壁、细胞质膜、细胞核、细胞质及内含物。细胞核、细胞质及内含物。l细胞壁组分有：细胞壁组分有：葡聚糖、甘露聚糖、蛋白葡聚糖、甘露聚糖、蛋白质及脂类质及脂类等。等。l细胞质膜与原核生物基本相同，但含有固细胞质膜与原核生物基本相同，但含有固醇醇(麦角甾醇麦角甾醇)。细胞壁细胞壁厚约厚约25nm，主要成分为酵母纤维素，呈三明治状：外层为甘露主要成分为酵母纤维素，呈三明治状：外层为甘露聚糖，内层为葡聚糖，为分枝状聚合物，中间夹一层蛋白质。聚糖，内层为葡聚糖，为分枝状聚合物，中间夹一层蛋白

38、质。磷酸甘露聚糖磷酸甘露聚糖 葡聚糖葡聚糖甘露聚糖甘露聚糖 蛋白质蛋白质细胞质膜细胞质膜细胞核细胞核 具有核膜、核仁和染色体，具有核膜、核仁和染色体，核膜上有大量核孔。核膜上有大量核孔。细胞质细胞质 含有大量含有大量RNA、核糖体、中、核糖体、中心体、线粒体、中心染色质、内质膜、心体、线粒体、中心染色质、内质膜、液泡等。液泡等。内含物内含物 在老龄菌中有因营养过剩而在老龄菌中有因营养过剩而形成一些内含物，如：异染颗粒、肝形成一些内含物，如：异染颗粒、肝糖，脂肪粒、蛋白质和多糖。糖，脂肪粒、蛋白质和多糖。Candida albicans（3）酵母菌的繁殖方式）酵母菌的繁殖方式1）无性繁殖）无性繁

39、殖 l芽殖芽殖是酵母菌进行无性繁殖的主要方式。有多是酵母菌进行无性繁殖的主要方式。有多边出芽、两端出芽和三边出芽。边出芽、两端出芽和三边出芽。成熟的酵母菌细胞，先长出一个小芽，芽细胞成熟的酵母菌细胞，先长出一个小芽，芽细胞长到一定程度，脱离母细胞继续生长，尔后再长到一定程度，脱离母细胞继续生长，尔后再形成新个体。形成新个体。裂殖裂殖 少数种类的酵母菌与细菌一样，借细胞横少数种类的酵母菌与细菌一样，借细胞横分裂而繁殖。分裂而繁殖。无性孢子无性孢子 掷孢子掷孢子(ballistospore)厚垣孢子厚垣孢子(chalmydospore)子细胞子细胞出芽痕出芽痕2）有性繁殖）有性繁殖 形成形成子囊孢

40、子子囊孢子：在合适的条件下接合子：在合适的条件下接合子经减数分裂，双倍体核分裂为经减数分裂，双倍体核分裂为48个单倍个单倍体核，其外包以细胞质逐渐形成。包含体核，其外包以细胞质逐渐形成。包含在由酵母菌细胞壁演变成的子囊中。子在由酵母菌细胞壁演变成的子囊中。子囊孢子又可萌发成单倍体营养细胞。囊孢子又可萌发成单倍体营养细胞。（4）生产上常用的酵母菌）生产上常用的酵母菌啤酒酵母啤酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）发酵）发酵工业，食药用，提取多种生物活性物质。工业，食药用，提取多种生物活性物质。假丝酵母假丝酵母（Candida）饲料）饲料白地霉白地霉（Geotrichum ca

41、ndidum）饲料，食）饲料，食用，或药物提取。用，或药物提取。Note:pseudohyphae,blastospores,and chlamydospores.3.3.4.2 霉菌霉菌丝状的、无光合作用的、异养性丝状的、无光合作用的、异养性真核微生物真核微生物。菌丝体较发达，又不产生大型肉质子实体结构菌丝体较发达，又不产生大型肉质子实体结构的的真菌真菌。藻状菌纲藻状菌纲分属于真菌界的分属于真菌界的 子囊菌纲子囊菌纲 半知菌类半知菌类（1）霉菌分布及与人类的关系霉菌分布及与人类的关系基础理论研究：良好的实验材料基础理论研究：良好的实验材料发酵工业：发酵生产有机酸、酶制剂抗发酵工业：发酵生产有

42、机酸、酶制剂抗生素、维生素、生物碱等生素、维生素、生物碱等食品制造：如酱油的酿造和干酪的制造食品制造：如酱油的酿造和干酪的制造环境保护：污染环境微生物治理环境保护：污染环境微生物治理其他：生物防治其他：生物防治（2）霉菌的形态结构）霉菌的形态结构1）菌丝）菌丝(hypha)l丝状或管状结构，由坚硬的含几丁质的细胞丝状或管状结构，由坚硬的含几丁质的细胞壁包被，内含大量细胞器。壁包被，内含大量细胞器。l菌丝分菌丝分有隔菌丝有隔菌丝和和无隔菌丝无隔菌丝l细胞质组分趋向于朝生长点的位置集中。菌细胞质组分趋向于朝生长点的位置集中。菌丝较老的部位有大量液泡，并可能与较幼嫩丝较老的部位有大量液泡，并可能与较

43、幼嫩的区域以横隔的区域以横隔(称为隔膜称为隔膜)分开。分开。有隔菌丝有隔菌丝 有横隔膜将菌丝分隔成多个有横隔膜将菌丝分隔成多个细胞，在菌丝生长过程中细胞核的分裂细胞，在菌丝生长过程中细胞核的分裂伴随着细胞的分裂，每个细胞含有伴随着细胞的分裂，每个细胞含有1至至多个细胞核。有的横隔膜可以使相邻细多个细胞核。有的横隔膜可以使相邻细胞之间的物质相互沟通。胞之间的物质相互沟通。无隔菌丝无隔菌丝 菌丝中无横隔膜，整个细胞菌丝中无横隔膜，整个细胞是一个单细胞，菌丝内有许多核，在生是一个单细胞，菌丝内有许多核，在生长过程中只有核的分裂和原生质量的增长过程中只有核的分裂和原生质量的增加，没有细胞数目的增多。加

44、，没有细胞数目的增多。|菌丝顶端生长菌丝顶端生长2）菌丝体）菌丝体菌丝体菌丝体(mycelium)菌丝通过顶端生长进行菌丝通过顶端生长进行延伸，并多次重复分支而形成微细的网络结延伸，并多次重复分支而形成微细的网络结构，由许多菌丝相互交织而形成的一个菌丝构，由许多菌丝相互交织而形成的一个菌丝集团。集团。营养菌丝体营养菌丝体密布在固体营养基质内部，主密布在固体营养基质内部，主要执行吸收营养物功能的菌丝体要执行吸收营养物功能的菌丝体 气生菌丝体气生菌丝体伸展到空间的菌丝体伸展到空间的菌丝体 这两类菌丝体在长期的进化中，因其自身的生理功能和对不同这两类菌丝体在长期的进化中，因其自身的生理功能和对不同环

45、境的高度适应，发展出各种特化的构造。环境的高度适应，发展出各种特化的构造。营养菌丝体的特化形态营养菌丝体的特化形态假根假根：是：是Rhizopus(根霉属根霉属)等低等真菌匍匐等低等真菌匍匐菌丝与固体基质接触处分化出来的根状结构，菌丝与固体基质接触处分化出来的根状结构，具有固着和具有固着和 吸取养料等功能。吸取养料等功能。匍匐菌丝匍匐菌丝：毛霉目真菌在固体基质上常形成：毛霉目真菌在固体基质上常形成与表面平行、具有延伸功能的菌丝，又称匍与表面平行、具有延伸功能的菌丝，又称匍匐枝。匐枝。菌核菌核：由菌丝聚集和粘附而形成的一种休眠：由菌丝聚集和粘附而形成的一种休眠体，同时它体，同时它 又是糖类和脂类

46、等营养物质的储又是糖类和脂类等营养物质的储藏体。藏体。菌索菌索：能在缺少营养的环境中为菌体生长提能在缺少营养的环境中为菌体生长提供基本的营养来源，尤其是在高等担子菌中供基本的营养来源，尤其是在高等担子菌中较为常见。较为常见。气生菌丝体的特化形态气生菌丝体的特化形态 气生菌丝体可特化成各种形态的子实体。气生菌丝体可特化成各种形态的子实体。结构简单的子实体结构简单的子实体产无性孢子产无性孢子分生孢子头：曲霉属、青霉属分生孢子头：曲霉属、青霉属孢子囊：根霉属、毛霉属孢子囊：根霉属、毛霉属产有性孢子：担子菌的担子产有性孢子：担子菌的担子l结构复杂的子实体结构复杂的子实体产无性孢子产无性孢子分生孢子器分

47、生孢子器分生孢子座分生孢子座分生孢子盘分生孢子盘产有性孢子产有性孢子子囊果子囊果子囊壳子囊壳子囊盘子囊盘菌丝体在液体培养时的特化形态菌丝体在液体培养时的特化形态真菌在液体培养基中进行振荡培养时，真菌在液体培养基中进行振荡培养时，往往会产生菌丝球。往往会产生菌丝球。有利于有利于氧的传递以及营养物和代谢物的氧的传递以及营养物和代谢物的输送输送，对菌丝的生长代谢产物有利。，对菌丝的生长代谢产物有利。菌丝体在液体培养时的特化形态菌丝体在液体培养时的特化形态真菌在液体培养基中进行振荡培养时，真菌在液体培养基中进行振荡培养时，往往会产生菌丝球。往往会产生菌丝球。有利于氧的传递以及营养物和代谢物有利于氧的传

48、递以及营养物和代谢物的输送，对菌丝的生长代谢产物有利。的输送，对菌丝的生长代谢产物有利。（3）菌落特征）菌落特征 菌落生长菌落生长 菌丝顶端的生长，真菌可以从一个菌丝顶端的生长，真菌可以从一个点或一个接种物点或一个接种物(inoculum)向新的区域延伸，向新的区域延伸，使在琼脂板上的菌落呈放射状。使在琼脂板上的菌落呈放射状。菌落特征菌落特征 霉菌菌落疏松，呈绒毛状、絮状或霉菌菌落疏松，呈绒毛状、絮状或蜘蛛网状，比细菌菌落大几倍到十几倍；霉菌蜘蛛网状，比细菌菌落大几倍到十几倍；霉菌孢子的形状、构造和颜色以及产生的色素使得孢子的形状、构造和颜色以及产生的色素使得霉菌菌落表现出不同结构和色泽特征。

49、霉菌菌落表现出不同结构和色泽特征。（4）霉菌繁殖方式霉菌繁殖方式真菌的繁殖能力极强，主要是通过产生无真菌的繁殖能力极强，主要是通过产生无性孢子或有性孢子或菌丝片段来完成的。性孢子或有性孢子或菌丝片段来完成的。生活周期生活周期l营养生长期营养生长期 菌丝体在基质上生长，生物量增菌丝体在基质上生长，生物量增加。加。l无性和有性繁殖无性和有性繁殖5个亚门的霉菌各不相同。个亚门的霉菌各不相同。真菌各主要类群的特征真菌各主要类群的特征类群类群是否具有是否具有穿孔隔膜穿孔隔膜无性孢子形成无性孢子形成有性孢子形成有性孢子形成低等真菌低等真菌接合菌亚门接合菌亚门无无非游动性的非游动性的孢囊孢子孢囊孢子接合孢子

50、接合孢子壶菌亚门壶菌亚门无无可运动的可运动的游动孢子游动孢子卵孢子卵孢子(oospore)(oospore)高等真菌高等真菌子囊菌亚门子囊菌亚门有有分生孢子分生孢子子囊孢子子囊孢子(ascospore)(ascospore)担子菌亚门担子菌亚门有有罕见罕见担孢子担孢子(basidiospore)(basidiospore)半知菌亚门半知菌亚门有有分生孢子分生孢子无无1）无性繁殖：产生无性孢子）无性繁殖：产生无性孢子无性孢子类型无性孢子类型厚垣孢子厚垣孢子(Chlamydospores)：这类孢子：这类孢子具很厚的壁，是真菌的休眠体，可抵抗具很厚的壁，是真菌的休眠体，可抵抗热、干燥等不良环境。热