第四章 其它微生物-1.ppt
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1、第四章 其它微生物第一节 放线菌和丝状细菌放线菌和丝状细菌 放线菌只是形态上的分类,不是生物学分类的一个名词放线菌只是形态上的分类,不是生物学分类的一个名词放线菌只是形态上的分类,不是生物学分类的一个名词放线菌只是形态上的分类,不是生物学分类的一个名词uu概念:概念:概念:概念:放线菌是一类具有丝状分枝细胞和无性孢子的放线菌是一类具有丝状分枝细胞和无性孢子的放线菌是一类具有丝状分枝细胞和无性孢子的放线菌是一类具有丝状分枝细胞和无性孢子的GG+原核原核原核原核微生物微生物微生物微生物,由于菌落呈放射状而得名由于菌落呈放射状而得名由于菌落呈放射状而得名由于菌落呈放射状而得名 一类介于细菌和真菌之间
2、的单细胞生物一类介于细菌和真菌之间的单细胞生物 细胞构造和细胞壁的化学组成与细菌相似细胞构造和细胞壁的化学组成与细菌相似,与细菌同与细菌同属原核生物属原核生物;菌体呈纤细的菌丝状菌体呈纤细的菌丝状,且分枝且分枝,又以外生孢子的形式又以外生孢子的形式繁殖繁殖,这些特征又与霉菌相似这些特征又与霉菌相似一、放线菌(ActinomycetesActinomycetes)一、放线菌(ActinomycetesActinomycetes)u 主要的放线菌属主要的放线菌属放线菌属(放线菌属(ActinomycesActinomyces)厌气性腐生菌厌气性腐生菌 好气性腐生菌好气性腐生菌 18771877年由
3、年由HarzHarz首先发现并建属首先发现并建属链霉菌属链霉菌属(StreptomycesStreptomyces)最常见最常见 由放线菌中的好气性腐生菌另立而来由放线菌中的好气性腐生菌另立而来诺卡氏菌属诺卡氏菌属(Nocardia)最常见最常见小单孢菌属小单孢菌属(Micromonospora)链孢囊菌属链孢囊菌属(Streptosporangium)游动放线菌属游动放线菌属(Actinoplanes)u 分布分布土壤土壤 为主为主 数万数百万数万数百万/克土壤克土壤河流、湖泊河流、湖泊 少数少数大多以小单孢菌属、游动放线菌属和链孢囊菌属大多以小单孢菌属、游动放线菌属和链孢囊菌属 大气大气
4、食品食品其它生物其它生物u 生活类型生活类型 腐生腐生 多数多数 在自然界物质循环中起相当重要作用在自然界物质循环中起相当重要作用 寄生寄生 少数少数 可引起人、动物和植物疾病可引起人、动物和植物疾病 如放线菌属多为致病菌如放线菌属多为致病菌一、放线菌(ActinomycetesActinomycetes)u 应用应用 产生大量的、种类繁多的抗生素,目前,产生的抗生素产生大量的、种类繁多的抗生素,目前,产生的抗生素达达40004000种以上种以上 生产维生素和酶生产维生素和酶 甾体转化、烃类发酵和污水处理甾体转化、烃类发酵和污水处理 近年来发现某些放线菌又氧化分解无机氰化物近年来发现某些放线菌
5、又氧化分解无机氰化物(CN-)的的能力能力u 危害危害 人和动植物病害人和动植物病害 马玲薯疮痂病、皮肤病、肺部感染、马玲薯疮痂病、皮肤病、肺部感染、脑膜炎脑膜炎 水和食品变味,或破坏棉毛织品和纸张水和食品变味,或破坏棉毛织品和纸张一、放线菌(ActinomycetesActinomycetes)1 1、形态构造、形态构造 大多数大多数分枝状的菌丝组成;分枝状的菌丝组成;菌丝大多无隔膜,属单细胞;菌丝大多无隔膜,属单细胞;菌丝的粗细与细菌中的杆菌宽度相菌丝的粗细与细菌中的杆菌宽度相近(近(1m左右);左右);细胞壁含胞壁酸、二氨基庚二酸,细胞壁含胞壁酸、二氨基庚二酸,不含几丁质、纤维素;不含几
6、丁质、纤维素;革兰氏阳性革兰氏阳性一、放线菌(ActinomycetesActinomycetes)根据形态和功能不同可分根据形态和功能不同可分为:为:基内菌丝(营养菌丝)基内菌丝(营养菌丝)气生菌丝气生菌丝 孢子丝孢子丝一、放线菌(ActinomycetesActinomycetes)1 1、形态构造、形态构造u营养菌丝营养菌丝培养基内匍匐生长的菌丝,无隔,培养基内匍匐生长的菌丝,无隔,约约 0.2-0.8m通常会产生水溶性或脂溶性色素通常会产生水溶性或脂溶性色素主要功能主要功能 吸收营养吸收营养一、放线菌(ActinomycetesActinomycetes)1 1、形态构造、形态构造u
7、气生菌丝气生菌丝 由营养菌丝长出培养基外,伸向空间的由营养菌丝长出培养基外,伸向空间的菌丝菌丝 略粗于基丝略粗于基丝0.5-1.2mm,也产生色素也产生色素 功能:分化出繁殖结构,即孢子丝功能:分化出繁殖结构,即孢子丝一、放线菌(ActinomycetesActinomycetes)1 1、形态构造、形态构造u 孢子丝孢子丝可以形成孢子的菌丝(可以形成孢子的菌丝(具分类意义具分类意义)功能功能:繁殖繁殖形态:直、波曲、螺旋形态:直、波曲、螺旋着生方式:丛生、轮生着生方式:丛生、轮生一、放线菌(ActinomycetesActinomycetes)1 1、形态构造、形态构造放线菌孢子丝类型放线菌
8、孢子丝类型垂直垂直单轮单轮(无螺旋无螺旋)弯曲弯曲丛生丛生松环、初级螺旋松环、初级螺旋钩状钩状 松螺旋松螺旋 紧螺旋紧螺旋单轮单轮(有螺旋有螺旋)双轮双轮(无螺旋无螺旋)双轮双轮(有螺旋有螺旋)单轮生单轮生螺旋状螺旋状 放线菌孢子丝的光学显微镜图片放线菌孢子丝的光学显微镜图片 孢子形态:形态:有圆、卵圆、柱状有圆、卵圆、柱状等。等。表面:或光表面:或光滑或粗糙;有的还滑或粗糙;有的还带有毛刺、鞭毛。带有毛刺、鞭毛。色素:色素:因种而异。因种而异。主要主要 无性孢子无性孢子 也可通过菌丝断片也可通过菌丝断片无性孢子主要有无性孢子主要有 分生孢子分生孢子 孢囊孢子孢囊孢子 横隔孢子横隔孢子2、繁殖
9、繁殖一、放线菌(ActinomycetesActinomycetes)分生孢子分生孢子分生孢子分生孢子在气生菌丝顶端形成成串或在气生菌丝顶端形成成串或单个孢子,菌丝分裂形成单个孢子,菌丝分裂形成分生孢子分生孢子例:链霉菌属例:链霉菌属孢囊孢子形成:孢囊孢子形成:在气生菌在气生菌丝顶端或基内菌丝顶端膨丝顶端或基内菌丝顶端膨大或盘卷缠绕形成孢子囊,大或盘卷缠绕形成孢子囊,在孢子囊内形成孢囊孢子在孢子囊内形成孢囊孢子孢囊孢子形成孢囊孢子形成:菌丝细菌丝细胞在不同平面反复分裂,胞在不同平面反复分裂,形成孢囊孢子形成孢囊孢子孢囊孢子孢囊孢子例:链孢囊菌属和游动放线菌属例:链孢囊菌属和游动放线菌属横隔孢子
10、横隔孢子横隔孢子横隔孢子 基内菌丝或气生菌基内菌丝或气生菌丝横隔分裂形成,孢子常丝横隔分裂形成,孢子常为球杆状,体积大小相似,为球杆状,体积大小相似,又称节孢子或粉孢子又称节孢子或粉孢子例:诺卡氏菌属例:诺卡氏菌属3、菌落特征、菌落特征固体培养基培养固体培养基培养固体培养基培养固体培养基培养 质地致密、干燥、多皱、不易挑质地致密、干燥、多皱、不易挑质地致密、干燥、多皱、不易挑质地致密、干燥、多皱、不易挑起,表面有放射状沟纹。起,表面有放射状沟纹。起,表面有放射状沟纹。起,表面有放射状沟纹。一、放线菌(ActinomycetesActinomycetes)二、铁细菌能氧化能氧化能氧化能氧化FeF
11、e2 2成为成为成为成为FeFe3 3并产能的细并产能的细并产能的细并产能的细菌被称为铁细菌或铁氧化细菌菌被称为铁细菌或铁氧化细菌菌被称为铁细菌或铁氧化细菌菌被称为铁细菌或铁氧化细菌碳源为碳酸盐、能量来自于碳源为碳酸盐、能量来自于碳源为碳酸盐、能量来自于碳源为碳酸盐、能量来自于FeFe2 2氧化为氧化为氧化为氧化为FeFe3 3 过程中产生的能量过程中产生的能量过程中产生的能量过程中产生的能量主要存在主要存在主要存在主要存在含氧少但溶有较多铁质含氧少但溶有较多铁质含氧少但溶有较多铁质含氧少但溶有较多铁质和二氧化碳的水中和二氧化碳的水中和二氧化碳的水中和二氧化碳的水中危害:降低水管的输水能力危害
12、:降低水管的输水能力危害:降低水管的输水能力危害:降低水管的输水能力 水浑浊有颜色水浑浊有颜色水浑浊有颜色水浑浊有颜色 加速钢管和铁管的腐蚀加速钢管和铁管的腐蚀加速钢管和铁管的腐蚀加速钢管和铁管的腐蚀 常见的铁细菌常见的铁细菌自养的丝状细菌自养的丝状细菌三、硫磺细菌自养的丝状细菌自养的丝状细菌氧化硫化氢、硫磺和其它硫化物为硫酸中获得能量氧化硫化氢、硫磺和其它硫化物为硫酸中获得能量硫化氢充足,形成硫磺作用大于硫磺被氧化作用,累积硫粒硫化氢充足,形成硫磺作用大于硫磺被氧化作用,累积硫粒硫化氢缺少,硫磺被氧化作用大于硫磺形成作用,硫粒完全消失硫化氢缺少,硫磺被氧化作用大于硫磺形成作用,硫粒完全消失后
13、,死亡或进入体眠状态后,死亡或进入体眠状态贝日阿托氏菌贝日阿托氏菌 发硫细菌发硫细菌活性污泥活性污泥 发硫细菌发硫细菌 纤维体纤维体发硫细菌发硫细菌危害:危害:危害:危害:在水管中大量繁殖,产生强酸,腐蚀管道在水管中大量繁殖,产生强酸,腐蚀管道三、硫磺细菌四、球衣菌高倍镜放大高倍镜放大大多具有假分枝。当皮鞘内的一个细菌细胞从皮鞘的一端大多具有假分枝。当皮鞘内的一个细菌细胞从皮鞘的一端游出,吸附在另一个球衣细菌的菌丝体上,并发育成菌丝游出,吸附在另一个球衣细菌的菌丝体上,并发育成菌丝体,即形成假分枝。假分枝看起来好像是分枝,实际上与体,即形成假分枝。假分枝看起来好像是分枝,实际上与旁边的菌丝体并
14、无关系旁边的菌丝体并无关系危害:大量繁殖导致污泥膨胀危害:大量繁殖导致污泥膨胀危害:大量繁殖导致污泥膨胀危害:大量繁殖导致污泥膨胀污泥膨胀定义:丝状细菌,特别是球衣细菌,在废水处理的活污泥膨胀定义:丝状细菌,特别是球衣细菌,在废水处理的活污泥膨胀定义:丝状细菌,特别是球衣细菌,在废水处理的活污泥膨胀定义:丝状细菌,特别是球衣细菌,在废水处理的活性污泥中大量繁殖后,会使污泥结构极度松散,体积增大、性污泥中大量繁殖后,会使污泥结构极度松散,体积增大、性污泥中大量繁殖后,会使污泥结构极度松散,体积增大、性污泥中大量繁殖后,会使污泥结构极度松散,体积增大、上浮,难于沉降分离影响出水水质的现象上浮,难于
15、沉降分离影响出水水质的现象上浮,难于沉降分离影响出水水质的现象上浮,难于沉降分离影响出水水质的现象正常时的活性污泥正常时的活性污泥膨胀时的活性污泥膨胀时的活性污泥球衣菌球衣菌丝状污泥膨胀丝状污泥膨胀控制措施根据球衣细菌生长适宜条件控制措施根据球衣细菌生长适宜条件控制措施根据球衣细菌生长适宜条件控制措施根据球衣细菌生长适宜条件最适溶解氧最适溶解氧最适溶解氧最适溶解氧0.10.1mg/Lmg/L(另有报道在微氧环境生长最好)(另有报道在微氧环境生长最好)(另有报道在微氧环境生长最好)(另有报道在微氧环境生长最好)适宜的适宜的适宜的适宜的pHpH范围范围范围范围6 6-8-8适宜的温度在适宜的温度在
16、适宜的温度在适宜的温度在3030左右(左右(左右(左右(1515以下生长不良以下生长不良以下生长不良以下生长不良)丝状污泥膨胀丝状污泥膨胀铁细菌、硫细菌也会引起类似污泥膨胀铁细菌、硫细菌也会引起类似污泥膨胀铁细菌、硫细菌也会引起类似污泥膨胀铁细菌、硫细菌也会引起类似污泥膨胀 近年来还发现枯草杆菌和大肠杆菌也近年来还发现枯草杆菌和大肠杆菌也近年来还发现枯草杆菌和大肠杆菌也近年来还发现枯草杆菌和大肠杆菌也能引起丝状污泥膨胀能引起丝状污泥膨胀能引起丝状污泥膨胀能引起丝状污泥膨胀丝状污泥膨胀丝状污泥膨胀第二节 真菌一、酵母菌1、形态、形态 单细胞(也有多个细胞相互连接成菌丝体的,假菌丝)单细胞(也有多
17、个细胞相互连接成菌丝体的,假菌丝)细胞形态为圆形、卵圆形或圆柱形细胞形态为圆形、卵圆形或圆柱形细菌大几倍至几十倍,一般长细菌大几倍至几十倍,一般长8-10m,宽约,宽约1-5m。细胞结构:细胞结构:具典型真核细胞结构:具典型真核细胞结构:细胞壁、细胞膜、细胞细胞壁、细胞膜、细胞核、细胞质、液泡、线核、细胞质、液泡、线粒体等。粒体等。2、菌落形态固体培养基上,通常白色或红色,培养时间短表面湿润有光泽,固体培养基上,通常白色或红色,培养时间短表面湿润有光泽,带粘性,培养时间长呈皱缩状,较干燥带粘性,培养时间长呈皱缩状,较干燥酵母菌的生长在中性偏酸酵母菌的生长在中性偏酸(pH4.5-6.5)的条件下
18、较好。的条件下较好。出出芽芽生生殖殖3、繁殖、繁殖大多数大多数 出芽出芽 无性繁殖无性繁殖少数少数 有性生殖有性生殖 子囊孢子子囊孢子4 4、废水处理中的应用、废水处理中的应用 uu处理含油废水处理含油废水处理含油废水处理含油废水 酵母处理技术酵母处理技术酵母处理技术酵母处理技术 厌氧处理法缺陷厌氧处理法缺陷厌氧处理法缺陷厌氧处理法缺陷不能产生脂肪酶不能产生脂肪酶不能产生脂肪酶不能产生脂肪酶剩余污泥的处置剩余污泥的处置剩余污泥的处置剩余污泥的处置 活性污泥法缺陷活性污泥法缺陷活性污泥法缺陷活性污泥法缺陷 曝气过程造成油脂上浮曝气过程造成油脂上浮曝气过程造成油脂上浮曝气过程造成油脂上浮需增加预处
19、理工艺除油需增加预处理工艺除油需增加预处理工艺除油需增加预处理工艺除油 工艺复杂工艺复杂工艺复杂工艺复杂效果不理想效果不理想效果不理想效果不理想油除尽情况下,油除尽情况下,油除尽情况下,油除尽情况下,CODCOD去除率也仅为去除率也仅为去除率也仅为去除率也仅为70-80%70-80%酸化后需加碱中和才能用活性污泥处理酸化后需加碱中和才能用活性污泥处理酸化后需加碱中和才能用活性污泥处理酸化后需加碱中和才能用活性污泥处理废油的处置废油的处置废油的处置废油的处置剩余污泥的处置剩余污泥的处置剩余污泥的处置剩余污泥的处置4 4、废水处理中的应用、废水处理中的应用 酵母处理技术酵母处理技术酵母处理技术酵母
20、处理技术上个世纪上个世纪上个世纪上个世纪90909090年代初在日本发展起来的一种新型的生年代初在日本发展起来的一种新型的生年代初在日本发展起来的一种新型的生年代初在日本发展起来的一种新型的生物处理技术物处理技术物处理技术物处理技术优势优势优势优势 处理负荷高、污泥生成量少、需氧量低和处理负荷高、污泥生成量少、需氧量低和处理负荷高、污泥生成量少、需氧量低和处理负荷高、污泥生成量少、需氧量低和耐渗透压耐渗透压耐渗透压耐渗透压u处理高浓度的氨氮和硫酸盐废水处理高浓度的氨氮和硫酸盐废水u处理毒性高的废水处理毒性高的废水TNTu处理其它难降解有机废水处理其它难降解有机废水二、霉菌比放线菌的菌丝粗几倍到
21、几十倍比放线菌的菌丝粗几倍到几十倍营养菌丝营养菌丝 气生菌丝气生菌丝多数有隔膜,细胞壁,多细胞,多数有隔膜,细胞壁,多细胞,如青霉、曲霉等如青霉、曲霉等少数没隔膜,单细胞,如毛霉、少数没隔膜,单细胞,如毛霉、根霉等根霉等细胞壁组成为几丁质或纤维素细胞壁组成为几丁质或纤维素大部分霉菌细胞壁含几丁质大部分霉菌细胞壁含几丁质少数水生低等真菌含纤维素,少数水生低等真菌含纤维素,多细胞的腐生或寄生的丝状菌多细胞的腐生或寄生的丝状菌 叶状体叶状体1、形态营养菌丝营养菌丝气生菌丝气生菌丝二、霉菌2 2、繁殖、繁殖能很强,方式多样能很强,方式多样无性繁殖无性繁殖为主为主孢囊孢子、分生孢子、节孢子和厚垣孢子等孢
22、囊孢子、分生孢子、节孢子和厚垣孢子等有性繁殖有性繁殖是真菌系统分类的依据是真菌系统分类的依据卵孢子、接合孢子、子囊孢子和担孢子卵孢子、接合孢子、子囊孢子和担孢子孢囊孢子孢囊孢子无性孢子繁殖无性孢子繁殖曲曲霉霉分生孢子分生孢子无性孢子繁殖无性孢子繁殖无性孢子繁殖无性孢子繁殖粉粉孢孢子子(节节孢孢子子)菌丝断裂形成的短柱形菌丝断裂形成的短柱形菌丝断裂形成的短柱形菌丝断裂形成的短柱形无性孢子无性孢子无性孢子无性孢子 厚垣孢子厚垣孢子无性孢子繁殖无性孢子繁殖由断裂方式产生,壁厚由断裂方式产生,壁厚 有性孢子繁殖有性孢子繁殖卵孢子卵孢子接合孢子接合孢子菌丝分化成形状不同的雄器和藏卵器,雄器与藏菌丝分化成
23、形状不同的雄器和藏卵器,雄器与藏卵器结合后所形成的有性孢子叫卵器结合后所形成的有性孢子叫卵孢子卵孢子由菌丝长出形态相同或略有不同地配子囊接合而成由菌丝长出形态相同或略有不同地配子囊接合而成由菌丝长出形态相同或略有不同地配子囊接合而成由菌丝长出形态相同或略有不同地配子囊接合而成 子囊孢子子囊孢子担孢子担孢子菌丝经过特殊的分化和有性结合形成担子,在担子菌丝经过特殊的分化和有性结合形成担子,在担子菌丝经过特殊的分化和有性结合形成担子,在担子菌丝经过特殊的分化和有性结合形成担子,在担子上形成的有性孢子即为上形成的有性孢子即为上形成的有性孢子即为上形成的有性孢子即为担孢子担孢子担孢子担孢子 有性孢子繁殖
24、有性孢子繁殖在即将形成孢子之前,子囊内进行核融合和减在即将形成孢子之前,子囊内进行核融合和减在即将形成孢子之前,子囊内进行核融合和减在即将形成孢子之前,子囊内进行核融合和减数分裂,一般一个子囊内产生数分裂,一般一个子囊内产生数分裂,一般一个子囊内产生数分裂,一般一个子囊内产生8 8 8 8个孢子,普通个孢子,普通个孢子,普通个孢子,普通为椭圆形,有的是针状态体为椭圆形,有的是针状态体为椭圆形,有的是针状态体为椭圆形,有的是针状态体曲曲霉霉菌菌落落3、菌落青霉素菌落青霉素菌落固体培养基固体培养基 绒毛状或絮状绒毛状或絮状 圆形圆形比其它微生物大,有的可无限制地扩展比其它微生物大,有的可无限制地扩
25、展适宜生长条件适宜生长条件 多数需氧多数需氧 温度温度20203030,pHpH范围范围4.54.56.56.5。因能产生有机酸,也能产生氨去调整酸碱度,有些种因能产生有机酸,也能产生氨去调整酸碱度,有些种类可生存于类可生存于pHpH值值1 110 10 有着重要的意义有着重要的意义4 4 4 4、应用、应用、应用、应用降解降解降解降解碳水化合物、脂肪、蛋白质及其它含氨有机化合物碳水化合物、脂肪、蛋白质及其它含氨有机化合物有机物有机物有机物有机物 异养微生物异养微生物氧化分解无机氰化物氧化分解无机氰化物氧化分解无机氰化物氧化分解无机氰化物(CNCN)如镰刀霉如镰刀霉如镰刀霉如镰刀霉 去除率可超
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