水處理微生物學(xué)

水處理微生物學(xué)1.緒論1.1微生物概論一、什么是微生物一切肉眼看不見或看不清的微小生物的總稱。是一些個體微小、構(gòu)造簡單的低等生物。微生物的菌落細(xì)菌的顯微圖樣微生物小μm級：光學(xué)顯微鏡下可見（細(xì)胞）Nm級：電子顯微鏡下可見（細(xì)胞器、病毒）簡單細(xì)胞簡單多細(xì)胞非細(xì)胞（即“分子生物”，如病毒）原核類：細(xì)菌，放線菌、藍(lán)細(xì)菌，支原體、立克次氏體，衣原體等低(進(jìn)化地位低)真核類：真菌，原生動物，顯微藻類非細(xì)胞：病毒，亞病毒（朊病毒、類病毒、擬病毒）二、人類對微生物的認(rèn)識史〔1〕一個難以認(rèn)識的微生物世界艾滋病，12～13年的潛伏期，人類免疫缺陷病毒〔HIV〕引起；

艾滋病病毒模擬圖發(fā)霉的玉米、花生等胚附近，生長能產(chǎn)生劇毒真菌毒素的黃曲霉?；ㄉ系狞S曲霉黃曲霉菌落〔2〕微生物學(xué)開展史史前期：約8000年前～1676，制曲、釀酒等初創(chuàng)期：1676～1861，形態(tài)描述階段，列文虎克自制顯微鏡奠基期：1861～1897，生理水平研究，巴斯德，科赫開展期：1897～1953，生化水平研究，E.Büchner成熟期：1953～至今，分子生物學(xué)水平研究，J.Watson和F.Crick三、微生物的分類和命名三個概念1.分類〔classification〕：解決從個別到一般或從具體到抽象的問題。2.鑒定〔identification〕：與分類的概念相反。3.命名〔nomenclature〕：為新發(fā)現(xiàn)的微生物確定一個新學(xué)名?！?〕通用的分類單元界〔Kingdom〕門〔Phylum〕綱〔Class〕目〔Order〕科〔Family〕屬〔Genus〕種〔Species〕大腸埃希氏菌在分類學(xué)中的地位例：細(xì)菌界〔Bacteria〕朊細(xì)菌門〔Protobacteria〕發(fā)酵細(xì)菌綱〔Zymobacteria〕腸桿菌目〔Enterobacteriales〕埃希氏菌屬〔Escherichia〕大腸埃希氏菌〔E.coli〕?系統(tǒng)手冊?2000年界是最大的分類單位，往下依次遞小在越是大的分類單位中，生物彼此的共同特征越少，親緣關(guān)系越遠(yuǎn)；在越是小的分類單位中，共同特征越多，親緣關(guān)系越近。微生物的常用分類系統(tǒng)細(xì)菌：伯杰氏鑒定細(xì)菌學(xué)手冊〔第八、第九版〕、細(xì)菌系統(tǒng)學(xué)手冊〔第一版〕放線菌：中國科學(xué)院微生物研究所編著的放線菌目分科、分屬檢索表真菌：Smith、Alexopoulos、Ainsworth的分類系統(tǒng)補(bǔ)充兩個知識點(diǎn)1.種：微生物的種是一個根本分類單元，它是一大群表形特征高度相似、親緣關(guān)系及其接近、與同屬那的其他物種有著明顯的差異的一大群菌株的總稱。新種：指權(quán)威性的分類、鑒定手冊中從未記載過得一種新別離并鑒定過的微生物。2.界兩界系統(tǒng)：動物界和植物界三界：菌物界、動物界和植物界四界：原始生物界、菌界、植物界、動物界〔由Copeland提出〕五界：Whittaker提出生物五界分類系統(tǒng)，后被Margulis修改為：原核生物界，原生生物界，真菌界，動物界和植物界我國王大耜教授對生物分類提出六界：

病毒界、原核生物界、真核原生生物界、真菌界、動物界和植物界分類依據(jù)：形態(tài)學(xué)特征、表型特征、生理特征、生態(tài)特征、血清反響、噬菌體反響等DNA中G+C%，DNA雜交，DNA-rRNA雜交，16SrRNA堿基序列分析等〔2〕水處理中常見的微生物微生物病毒界：病毒，亞病毒原核生物界藍(lán)藻門細(xì)菌門真細(xì)菌放線菌古菌立克次氏體、衣原體、支原體真菌界酵母菌霉菌動物界微型后生動物微型原生動物〔3〕微生物命名通常以學(xué)名命名：常采用二名法即：一個屬名+一個種名〔均為拉丁字〕注意：屬名和種名都要用斜體表示屬名在前，第一個字母大寫種名在后，第一個字母小寫例子：1.大腸埃希氏桿菌：Escherichiacoli分類學(xué)文獻(xiàn)中，上述兩局部還應(yīng)加寫3項(xiàng)內(nèi)容，即首次定名人，現(xiàn)定名人和現(xiàn)名的定名年分如：Escherichiacoli〔Migula〕CastellanietChalmers1919大腸桿菌2.枯草芽孢桿菌〔枯草桿菌〕Bacillussubtilis〔Ehrenberg〕Cohn18723.浮游球衣菌SpgaerotilusnatansKiitzing4.甲烷桿菌屬M(fèi)ethanobacterium枯草芽孢桿菌菌落假設(shè)該菌鑒定到屬，沒有鑒定到種，那么只有屬名，如：芽孢桿菌屬的名稱是Bacillus芽胞桿菌的幾種形態(tài)有關(guān)命名的其他知識1.屬名2.種名加詞四、微生物的特點(diǎn)1.體積小，面積大比面值：某一物體單位體積所占的外表積，物體的體積越小，其比外表積越大如：1cm3豌豆，總外表積6cm2，1cm3球菌，總外表積6m22.吸收多，轉(zhuǎn)化快如：Escherichacoli在1h內(nèi)可分解其自重1000～10000倍的乳糖；Candidautilis〔產(chǎn)朊假絲酵母〕合成蛋白質(zhì)的能力比大豆強(qiáng)100倍，比牛強(qiáng)10萬倍。3.生長旺，繁殖快例：E.coli適宜條件下，細(xì)胞分裂一次僅需12.5～20min，每晝夜可分裂72次，這時產(chǎn)生4722366500萬億個后代，總重約可達(dá)4722噸。4.適應(yīng)強(qiáng)，易變異適應(yīng)極端環(huán)境如高溫、高酸、高輻射等；變異頻率低，但短時間能產(chǎn)生大量變異的后代。5.分布廣，種類多物種多樣性生理代謝類型的多樣性代謝產(chǎn)物的多樣性遺傳基因的多樣性生態(tài)類型的多樣性1.2環(huán)境工程微生物學(xué)的研究對象和任務(wù)一、研究對象1.微生物學(xué)及環(huán)境微生物學(xué)的根底知識、理論、原理等；2.多樣性的微生物資源3.有益微生物4.可用于污染治理的新微生物物種的發(fā)現(xiàn)、創(chuàng)造5.病原微生物及其他不利環(huán)境的微生物二、研究任務(wù)1.充分利用有益資源，防止有害活動2.微生物對廢物的處理、凈化環(huán)境……………思考1.微生物是如何分類的？2.生物的分界有幾種分法，是如何劃分的？4.微生物是如何命名的？5.微生物有哪些特點(diǎn)？6.寫出大腸埃希氏桿菌和枯草芽孢桿菌的拉丁文全稱。第二章病毒和亞病毒擬病毒：只含有不具獨(dú)立侵染性的RNA或DNA組分非細(xì)胞生物真病毒：至少含有核酸和蛋白質(zhì)兩種組分亞病毒類病毒：只含獨(dú)立侵染性的RNA組分朊病毒：只含單一蛋白質(zhì)組分2.1病毒的特征與分類1892年，俄羅斯學(xué)者

伊萬諾夫斯基

首次發(fā)現(xiàn)了煙草花葉病的感病因子可通過細(xì)菌濾器

1935年，美國生物化學(xué)家

斯坦萊

從煙草花葉病葉中提取出了病毒結(jié)晶病毒：

沒有細(xì)胞結(jié)構(gòu)

專性寄生在活的敏感細(xì)胞內(nèi)

0.2μm以下電鏡下的病毒2.1.1病毒的特點(diǎn)形體極其微小沒有細(xì)胞構(gòu)造每種病毒只含一種核酸專性寄生以核酸和蛋白質(zhì)的裝配實(shí)現(xiàn)大量繁殖離體條件，為無生命的生物大分子，長期保持侵染活力對抗生素不敏感，對干擾素敏感有的病毒核酸可整合到宿主基因組，誘發(fā)潛伏性感染2.1.2病毒的分類按專性宿主分類：1.動物病毒寄生在人體和動物體內(nèi)，引起疾病艾滋病病毒非典冠狀病毒肝炎病毒引起的疾病有：流感、艾滋病、麻疹、腮腺炎、甲肝、乙肝等2.植物病毒

寄生在植物體內(nèi)，引起疾病如煙草花葉病、番茄叢矮病、馬鈴薯退化病、水稻萎縮病和小麥黑穗病等煙草花葉病毒3.細(xì)菌病毒－噬菌體

1917年D.Herelle在人的糞便中發(fā)現(xiàn)；環(huán)境毒理學(xué)中將其作為模式病毒；可評價水與廢水的處理效率；殺菌。噬菌體3.放線菌病毒4.藻類病毒5.真菌病毒DNA病毒細(xì)小病毒組的成員一般是ssDNA

其余病毒都是dsDNARNA病毒呼腸孤病毒組的成員是dsRNA

其余的病毒都是ssRNA注：動物病毒以線狀的為dsDNA和ssRNA多，植物病毒以ssRNA為多，噬菌體以線狀的為dsRNA多按核酸分類2.2病毒的形態(tài)和結(jié)構(gòu)1.病毒的大小多數(shù)能通過細(xì)菌過濾器，直徑多數(shù)在100nm〔20～200nm〕上下；最大的病毒：牛痘苗病毒，直徑200nm最小的病毒：口蹄疫病毒，直徑22nm2.病毒的形態(tài)

動物病毒的形態(tài)有：球形、卵圓形、磚形等植物病毒的形態(tài)有：桿狀、絲狀和球狀噬菌體的形態(tài)有：蝌蚪狀和絲狀粘病毒痘病毒皰疹病毒噬菌體病毒的形態(tài)和相對大小病毒的群體形態(tài)〔小知識〕大量聚集并使宿主細(xì)胞發(fā)生病變時，就形成了具有一定形態(tài)、構(gòu)造并能用光學(xué)顯微鏡觀察和識別的特殊“群體〞。如：動植物細(xì)胞中的病毒包涵體植物病毒在植物葉片上的枯斑這類“群體形態(tài)〞有助于病毒的別離、純化、鑒別和計數(shù)等3.病毒的化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)〔1〕化學(xué)組成蛋白質(zhì)和核酸個體大的病毒除含蛋白質(zhì)和核酸，還含脂類和多糖病毒粒子的結(jié)構(gòu)圖(2)結(jié)構(gòu)病毒粒子：成熟的或結(jié)構(gòu)完整的、具有感染力的病毒體病毒粒子有兩種：

不具被膜的裸露病毒粒子在核衣殼外面有被膜包圍所構(gòu)成的病毒粒子病毒粒的對稱體制

病毒粒的對稱體制只有兩種，即螺旋對稱和二十面對稱；另外一些結(jié)構(gòu)復(fù)雜的病毒，實(shí)質(zhì)上是上述兩種對稱結(jié)合的結(jié)果，也稱為復(fù)合對稱。

二十面對稱代表病毒為腺病毒〔Adenovirus〕二十面體腺病毒模式圖B.螺旋對稱型代表病毒為煙草花葉病毒〔TMV〕該病毒核酸外由蛋白質(zhì)衣殼包裹和保護(hù)，結(jié)構(gòu)十分穩(wěn)定，室溫下保存50年不喪失侵染力TMV模式圖C.復(fù)合對稱型二十面體對稱螺旋對稱代表病毒為T偶數(shù)噬菌體，有3種，即T2、T4和T6T系噬菌體模式圖2.3

病毒的繁殖2.3.1病毒的繁殖動物病毒、植物病毒和噬菌體的繁殖過程根本相似，此處以大腸桿菌T系噬菌體為例介紹繁殖過程有如下四步：吸附，侵入，復(fù)制，聚集與釋放1.吸附T系噬菌體以尾部末端吸附到敏感細(xì)胞外表的某一特定的化學(xué)成分；噬菌體與大腸桿菌相對大小吸附侵入

2.侵入

尾部酶水解細(xì)胞壁的肽聚糖形成孔，尾鞘消耗ATP獲得能量而收縮將尾髓壓入大腸桿菌細(xì)胞，尾髓將頭部的DNA注入宿主細(xì)胞3.復(fù)制與聚集裝配噬菌體的裝配4.噬菌體的釋放

噬菌體粒子成熟后，其水解酶水解宿主細(xì)胞壁而使宿主細(xì)胞裂解，噬菌體粒子被釋放，進(jìn)而重新感染新的宿主細(xì)胞。噬菌體的釋放2.3.2病毒的溶原性毒〔烈〕性噬菌體侵入宿主細(xì)胞后，能引起宿主細(xì)胞裂解的噬菌體。溫和噬菌體

侵入宿主細(xì)胞后，其核酸附著并整合在宿主染色體上，和宿主的核酸同步復(fù)制，宿主細(xì)胞不裂解而繼續(xù)生長宿主DNA噬菌體DNA噬菌體DNA和宿主染色體整合病毒的溶原性反應(yīng)原噬菌體

在溶原細(xì)胞內(nèi)的溫和噬菌體核酸稱為原噬菌體。原噬菌體隨宿主細(xì)胞分裂傳給子代細(xì)胞，子代也成為溶原細(xì)胞。溶原性是遺傳特性。原噬菌體沒有感染力，一旦脫離溶原性細(xì)菌的染色體后即恢復(fù)復(fù)制能力，形成毒性噬菌體。

溶原性噬菌體的命名

在敏感菌株的名稱后加括號，括號內(nèi)寫上λ，如：大腸桿菌溶原性噬菌體的全稱

EscherichiacoliK12(λ)株名表示溶原性噬菌體2.4病毒的培養(yǎng)2.4.1病毒的培養(yǎng)特征1.液體培養(yǎng)

敏感菌株接種液體培養(yǎng)基培養(yǎng)液變混濁噬菌體接種培養(yǎng)液變透明2.固體培養(yǎng)基

敏感細(xì)菌感染噬菌體形成空斑2.4.2病毒的培養(yǎng)基敏感細(xì)胞具備的條件〔1〕活的敏感細(xì)胞〔2〕能提供病毒附著的受體〔3〕敏感細(xì)胞內(nèi)沒有破壞特異性病毒的限制性核酸內(nèi)切酶動物病毒的培養(yǎng)基植物病毒的培養(yǎng)基噬菌體的培養(yǎng)基2.4.3病毒的培養(yǎng)動物病毒的培養(yǎng)動物接種方法雞胚接種方法組織培養(yǎng)技術(shù)病毒的滴度指能產(chǎn)生培養(yǎng)管中的50％CPE〔細(xì)胞病理效應(yīng)〕的最高病毒稀釋度〔最少的病毒量〕，稱為TCLD50〔組織培養(yǎng)感染劑量〕假設(shè)是敏感動物，那么用ID50〔使50％敏感動物發(fā)生變化的感染劑量〕或LD50〔引起50％敏感動物死亡的致死劑量〕表示病毒的滴度。2.5環(huán)境因素對病毒的影響及在污水處理過程中的去除效果物理因素對病毒的影響1.溫度宿主細(xì)胞外的病毒，55～65℃范圍內(nèi)1h可滅活高溫滅活病毒的機(jī)理高溫使病毒的核酸和蛋白質(zhì)均受損傷，但滅活蛋白質(zhì)更快；蛋白質(zhì)變性阻礙了病毒吸附在宿主細(xì)胞上，削弱其感染力。注：低溫不會滅活病毒2.光及其他輻射〔1〕紫外輻射滅活部位是病毒的核酸，使核酸中的嘧啶環(huán)受到影響。〔2〕可見光日光對腸道病毒有滅活作用?！?〕離子輻射X射線等3.枯燥

相對濕度（RH）病毒存活時間7％腺病毒2型8周柯薩奇病毒B32周35％腸病毒20周化學(xué)因素對病毒的影響1.破壞病毒蛋白質(zhì)的化學(xué)物質(zhì)

酚、低滲緩沖溶液環(huán)境2.破壞核酸的化學(xué)物質(zhì)

甲醛，亞硝酸，氨3.影響病毒脂類被膜的化學(xué)物質(zhì)

醚，十二烷基硫酸鈉，氯仿等抗菌物質(zhì)對病毒的影響一般抗菌物質(zhì)對病毒無滅活作用2.5.4病毒在污水處理過程的去除效果一級處理30％二級處理90～99％三級處理滴度常用對數(shù)值下降4～62.6亞病毒1.類病毒

只含RNA一種成分、專性寄生在活細(xì)胞內(nèi)的分子病原體2.擬病毒

又稱類類病毒、殼內(nèi)類病毒或病毒衛(wèi)星指一類包裹在真病毒粒中的有缺陷的類病毒。一般僅由裸露的RNA或DNA所組成3.朊病毒〔Prion〕又稱普利昂或蛋白侵染子是一類不含核酸的蛋白質(zhì)分子可引起宿主體內(nèi)現(xiàn)成的同類蛋白質(zhì)分子發(fā)生與其相似的構(gòu)象變化，從而使宿主致病。引起的疾?。貉蛏ΠW病，瘋牛病，人的早老年性癡呆病，震顫病等思考題1.病毒的特點(diǎn)2.病毒分類依據(jù)是什么？分為哪些類病毒？3.病毒的化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)是什么？對稱體制如何？4.大腸桿菌T系噬菌體的繁殖過程。5.毒性噬菌體與溫和噬菌體，溶原性細(xì)胞，原噬菌體的概念。6.不同培養(yǎng)方式中病毒的培養(yǎng)特征。7.物理化學(xué)因素如何影響病毒？第三章原核微生物指一類細(xì)胞核無核膜包裹，只存在稱作核區(qū)的裸露DNA的原始單細(xì)胞生物原核生物原核微生物細(xì)菌門藍(lán)細(xì)菌門真細(xì)菌、古菌、粘細(xì)菌、放線菌衣原體、支原體、立克次氏體、螺旋體藍(lán)細(xì)菌3.1細(xì)菌細(xì)菌〔Bacteria〕細(xì)菌是一類細(xì)胞細(xì)而短〔細(xì)胞直徑約0.5μm，長度約0.5～5μm〕、結(jié)構(gòu)簡單、細(xì)胞壁堅韌、以二等分裂方式繁殖和水生性較強(qiáng)的原核微生物是給水與廢水處理中最重要的一類微生物！3.1.1細(xì)菌的個體形態(tài)和大小1.細(xì)菌的形態(tài)〔1〕球狀〔2〕桿狀〔3〕螺旋狀〔4〕絲狀〔僅有少數(shù)〕〔1〕球菌葡萄球菌根據(jù)分裂方向及相互間連接方式又分為單球菌、雙球菌、鏈球菌、四聯(lián)球菌、八疊球菌、葡萄球菌等。是分類的一個依據(jù)。右圖自上而下：雙球菌、鏈球菌、四聯(lián)球菌、八疊球菌、葡萄球菌電鏡下的球菌葡萄球菌球菌的形態(tài)〔2〕桿菌細(xì)胞呈桿狀或圓柱形，一般其粗細(xì)〔直徑〕比較穩(wěn)定，而長度那么常因培養(yǎng)時間、培養(yǎng)條件不同而有較大變化。桿菌的幾種形態(tài)球桿菌鏈桿菌雙桿菌電鏡下的桿菌梭狀芽孢桿菌乳酸桿菌桿菌的形態(tài)〔3〕螺旋菌霍亂弧菌螺旋菌弧菌〔vibrio)：螺旋周數(shù)缺乏一圈細(xì)菌螺菌〔spirillum)：2～6圈小型、堅硬的螺旋狀細(xì)菌螺旋體〔spirochaeta)：螺旋周數(shù)超6周，體長柔軟〔4〕絲狀菌

分布在水生境，潮濕土壤和活性污泥中。絲狀體是絲狀菌分類的特征。水處理中的絲狀菌細(xì)菌的大小以μm計，如：E.Coli長2μm，寬0.5μm

，1500個相當(dāng)一粒芝麻長2.細(xì)菌的大小較大細(xì)菌，1997年在納米比亞海岸沉積物中發(fā)現(xiàn)的硫細(xì)菌〔Thiomargaritanamibiensis〕0.1～0.3mm，肉眼可見。較小細(xì)菌，1998年芬蘭學(xué)者發(fā)現(xiàn)引起尿結(jié)石的納米細(xì)菌〔Nanobacteria〕，直徑僅50nm，為E.Coli的1/10，與病毒大小類似。分裂緩慢，三天才分裂一次，是目前所知最小的具有細(xì)胞壁的細(xì)菌。細(xì)菌大小的測量及表示方法如以下圖所示利用顯微鏡測微尺，顯微照相后根據(jù)放大倍數(shù)進(jìn)行測算

3.1.2細(xì)菌的細(xì)胞結(jié)構(gòu)細(xì)菌是單細(xì)胞微生物。所有細(xì)菌的結(jié)構(gòu)：細(xì)胞壁，原生質(zhì)體。原生質(zhì)體包括：細(xì)胞質(zhì)膜，細(xì)胞質(zhì)及其內(nèi)含物，擬核局部細(xì)菌的特殊結(jié)構(gòu)：芽孢、鞭毛、莢膜、粘液層、菌膠團(tuán)、衣鞘及光合作用片層細(xì)菌細(xì)胞構(gòu)造模式圖在細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)，雖然沒有細(xì)胞核，仍然有核物質(zhì)，核物質(zhì)DNA盤繞成一團(tuán)，用染色方法可以看到，稱擬核。1.細(xì)胞壁〔cellwall〕細(xì)胞最外一層堅韌厚實(shí)的外被，主要由肽聚糖構(gòu)成。細(xì)胞壁的生理功能：1〕維持外形，提高機(jī)械強(qiáng)度2〕為細(xì)胞生長、分裂、和鞭毛運(yùn)動必需3〕阻礙大分子有害物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞4〕賦予抗原性、對抗生素和噬菌體的敏感性〔1〕細(xì)胞壁的化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)丹麥醫(yī)生C.Gram〔革蘭〕于1884年創(chuàng)造的一種鑒別不同類型細(xì)菌的染色方法。根據(jù)此染色法，細(xì)菌可分為革蘭氏陽性菌和革蘭氏陰性菌特征G–

G+強(qiáng)度疏松堅韌厚度薄，5～10nm厚，20～80nm肽聚糖層數(shù)少，1～3層多，多達(dá)50層肽聚糖含量少（10～20％）高（50～90％）磷壁酸－＋脂多糖＋－脂肪含量較高一般無蛋白質(zhì)含量較高無革蘭氏陽性和陰性細(xì)菌細(xì)胞壁構(gòu)造的比較革蘭氏陽性和陰性細(xì)菌細(xì)胞壁構(gòu)造的比較肽聚糖磷壁酸多糖孔蛋白質(zhì)脂質(zhì)外膜磷壁酸肽聚糖2.原生質(zhì)體〔1〕細(xì)胞質(zhì)膜〔protoplasmicmembrane〕細(xì)胞質(zhì)膜及化學(xué)組成：

緊貼在細(xì)胞壁內(nèi)側(cè)，包圍細(xì)胞質(zhì)的一層薄膜，柔軟而富有彈性，半滲透膜。含60％～70％的蛋白質(zhì)，含30％～40％的脂類，約2％的多糖。

細(xì)胞質(zhì)膜細(xì)胞質(zhì)膜的蛋白質(zhì)具運(yùn)輸作用的整合蛋白〔integralprotein)或內(nèi)在蛋白〔intrinsicprotein〕具酶促作用的周邊蛋白〔peripheralprotein〕或膜外蛋白〔extrinsicprotein〕脂類是磷脂，由磷酸、甘油、脂肪酸和含膽堿組成細(xì)胞質(zhì)膜的磷脂細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)：液態(tài)鑲嵌模型〔fluidmosaicmodel〕1〕膜主體脂雙分子層，親水基團(tuán)在外表，疏水基團(tuán)在內(nèi)部2〕雙分子層有流動性3〕蛋白鑲嵌或貫穿或浮在外表4〕不對稱性1972年，辛格和尼科爾森提出該模型1〕選擇運(yùn)輸2〕維持滲透壓3〕合成細(xì)胞壁和糖被重要基地4〕細(xì)胞產(chǎn)能場所5〕鞭毛基體著生點(diǎn)和旋轉(zhuǎn)供能細(xì)胞質(zhì)膜的生理功能

不同種類細(xì)菌的膜在其結(jié)構(gòu)和功能方面存在很大差異。這種差異非常巨大且具有特征性，因此膜化學(xué)可被用于對細(xì)菌進(jìn)行鑒定。

細(xì)胞質(zhì)〔cytoplasm)：除核區(qū)外的半透明、膠狀、顆粒狀物質(zhì)總稱。含水量80％左右。內(nèi)含物〔inclusionbody〕：顆粒狀構(gòu)造，如：貯藏物、氣泡等?！?〕細(xì)胞質(zhì)及內(nèi)含物細(xì)胞質(zhì)主要成分為核糖體、貯藏物、多種酶類和中間代謝物、質(zhì)粒、各種營養(yǎng)物和大分子的單體等。核糖體(1)化學(xué)組成：由核糖核酸〔RNA〕和蛋白質(zhì)兩種化學(xué)成分組成。

(2)染色特性：核糖體易被堿性染料染色，在光鏡下細(xì)胞質(zhì)中核糖體豐富的部位嗜堿性較強(qiáng)。

(3)電鏡結(jié)構(gòu)：是近似球形的致密顆粒，直徑為20nm。

(4)功能：合成蛋白質(zhì)。核糖體結(jié)構(gòu)

模式圖

貯藏物〔reservematerials〕不同化學(xué)成分累積成的不溶沉淀顆粒，貯藏營養(yǎng)物。貯藏物碳源及能源氮源：藍(lán)細(xì)菌的藻青素、藻青蛋白磷源（異染粒）：聚磷菌、白喉棒桿菌、結(jié)核分枝桿菌糖原：E.Coli、芽孢桿菌、藍(lán)細(xì)菌等PHB：固氮菌、產(chǎn)堿菌、腸桿菌硫粒：紫硫細(xì)菌、絲硫細(xì)菌、貝氏硫桿菌聚－?－羥丁酸〔PHB〕類脂性質(zhì)的碳源貯藏物，不溶于水，溶于有機(jī)溶劑，可用尼羅蘭或蘇丹黑染色，具有貯藏能量、碳源和降低細(xì)胞內(nèi)滲透壓等作用。Bacillusmegaterium〔巨大芽孢桿菌〕在適宜的條件下，其體內(nèi)PHB可達(dá)細(xì)胞干重的60％左右。PHB是由生物合成的高聚物，具有無毒、可塑和易降解等特點(diǎn)，正在大力開發(fā)應(yīng)用于醫(yī)用塑料和快餐盒等的優(yōu)質(zhì)原料。貯藏物異染粒

由多聚偏磷酸、核糖核酸、蛋白質(zhì)、脂類及Mg2+組成，可用甲苯胺或甲烯藍(lán)染成紫紅色。一般在含磷豐富的環(huán)境中形成，具有貯藏磷元素和能量以及降低細(xì)胞滲透壓等作用。聚磷菌富含異染顆粒，可用于廢水中無機(jī)磷的處理。貯藏物硫粒

含硫粒的細(xì)菌能利用H2S做能源，氧化H2S為硫粒積累在菌體內(nèi)。當(dāng)缺乏營養(yǎng)時，氧化體內(nèi)硫粒為SO42-，從中取得能量。硫粒具有強(qiáng)的折光性，在光學(xué)顯微鏡下極易看到。含硫粒的細(xì)菌，可以處理含H2S類的污染物。貯藏物又叫核質(zhì)體、原始核、細(xì)菌染色體，無核膜核仁的原始細(xì)胞核結(jié)構(gòu)。富爾根染色為紫色的形態(tài)不定，環(huán)狀ds-DNA，少量蛋白結(jié)合，0.25～3mm長。功能：遺傳物質(zhì)。

〔3〕擬核擬核〔nucleoid〕3.特殊結(jié)構(gòu)〔1〕莢膜〔capsule〕莢膜：某些細(xì)菌在其外表分泌的一種粘性物質(zhì)，把細(xì)胞壁完全包圍封住。莢膜一般很厚，有的細(xì)菌莢膜很薄，在200μm以下，稱為微莢膜。莢膜是分類特征之一。莢膜－－作為分類鑒定的依據(jù)

莢膜〔1〕莢膜〔capsule〕莢膜的化學(xué)組成：含水率90～98％，有的含多糖、或多肽，還有的含脂類或脂類蛋白復(fù)合體。莢膜難染色，可用負(fù)染色法染色。莢膜的功能：A.保護(hù)致病菌免受宿主吞噬細(xì)胞的吞噬，保護(hù)細(xì)胞免受枯燥的影響；B.可作為碳源和能源或氮源；C.廢水處理中，細(xì)菌莢膜有吸附作用?！?〕粘液層〔slimelayer〕為粘性多糖，疏松的附著在細(xì)菌細(xì)胞壁外表。廢水生物處理中，有吸附作用，在曝氣池中因曝氣攪拌和水的沖擊力容易把細(xì)菌粘液沖刷入水中，增加水中有機(jī)物，可被其他微生物利用〔3〕菌膠團(tuán)〔zoogloea〕有些細(xì)菌由于其遺傳特性決定，細(xì)菌之間按一定的排列方式互相粘集在一起，被一個公共莢膜包圍形成一定形狀的細(xì)菌集團(tuán)?；钚晕勰嘀谐Ｓ屑?xì)菌膠團(tuán)?！?〕芽孢〔spore〕圓形或橢圓、厚壁、含水少、抗逆強(qiáng)的休眠體。無繁殖能力。耐熱、輻射、化學(xué)試劑，等不良環(huán)境。

如：肉毒梭菌100℃5個小時以上殺死；芽孢抗紫外線一般是營養(yǎng)細(xì)胞的一倍。芽孢是細(xì)菌的休眠體，條件適宜可萌發(fā)；多為桿菌，是分類鑒定依據(jù)之一；可通過芽孢染色在普通顯微鏡下觀察到。芽孢的形態(tài)1.DNA濃縮，束狀染色質(zhì)形成2.細(xì)胞膜內(nèi)陷，不對稱分裂，小的為前芽孢〔forespore〕3.前芽孢雙層隔膜形成，抗輻射增強(qiáng)4.在雙層隔膜之間填充芽孢肽聚糖，合成DPA－Ca，形成皮層，脫水5.芽孢衣合成結(jié)束6.皮層合成結(jié)束，芽孢成熟7.芽孢囊裂解芽孢形成－環(huán)境缺乏營養(yǎng)或有害物質(zhì)過多枯草芽孢桿菌芽孢形成需8h，200個gene參與，系列化學(xué)成分和生理功能變化。〔4〕鞭毛〔flagella〕某些細(xì)菌體表長絲狀、波曲的蛋白附屬物，使細(xì)菌具運(yùn)動功能。是分類上重要特征之一。暗視野顯微鏡觀察、鞭毛染色光學(xué)顯微鏡觀察、半固體穿刺接種、固體接種可以判斷是否有鞭毛鞭毛著生方式〔4〕鞭毛〔flagella〕鞭毛大?。褐睆?.001～0.02μm，長度在2～50μm；具有鞭毛的細(xì)菌能運(yùn)動，不具鞭毛的細(xì)菌不能運(yùn)動。鞭毛的運(yùn)動是靠細(xì)胞質(zhì)膜上的ATP酶水解ATP提供能量。鞭毛〔flagellum〕結(jié)構(gòu)--陽性與陰性菌不同細(xì)菌鞭毛著生于細(xì)胞膜上，但運(yùn)動支點(diǎn)由細(xì)胞壁提供。鞭毛〔flagellum〕組成包括：基體、鉤形鞘、鞭毛絲。G＋和G－基體構(gòu)造有所不同；G－基體〔basalbody〕四個環(huán)〔ring〕，從外至內(nèi)：L環(huán)：連在細(xì)胞壁外的外膜；P環(huán)：連在肽聚糖；S－M環(huán)：嵌埋在細(xì)胞膜，被一對Mot蛋白包圍，驅(qū)動SM旋轉(zhuǎn)。SM基部還有一Fli蛋白，起按鈕作用，決定正轉(zhuǎn)或逆轉(zhuǎn)。鞭毛運(yùn)動動力：質(zhì)子動勢。有關(guān)鞭毛運(yùn)動的機(jī)制曾有過“旋轉(zhuǎn)論〞〔rotationtheory〕和“揮鞭論〞〔bendingtheory〕的爭議。1974年，美國學(xué)者西佛曼〔M.Silverman〕和西蒙〔M.Simon〕曾設(shè)計了一個“拴菌〞試驗(yàn)(tethered-cellexperiment)，設(shè)法把單毛菌鞭毛的游離端用相應(yīng)抗體牢牢“拴〞在載玻片上，然后在光學(xué)顯微鏡下觀察細(xì)胞的行為。發(fā)現(xiàn)，該菌是在載玻片上不斷打轉(zhuǎn)〔而非伸縮揮動〕，從而肯定了“旋轉(zhuǎn)論〞是正確的。鞭毛〔flagellum〕運(yùn)動機(jī)制思考1〕細(xì)菌有哪幾種形態(tài)？舉例說明？2〕細(xì)菌的一般結(jié)構(gòu)和特殊結(jié)構(gòu)是什么？各具有哪些生理功能？3〕革蘭氏陽性菌和革蘭氏陰性菌的細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)有什么異同？各有哪些化學(xué)組成？4〕細(xì)菌的鑒定依據(jù)有哪些？試總結(jié)說明?！瓊€體體積的增大——單個細(xì)菌生長數(shù)目的增多——群體生長1生長3.1.3細(xì)菌的生長繁殖2繁殖主要為裂殖，是無性繁殖，一個母細(xì)胞分裂成兩個子細(xì)胞細(xì)菌分裂過程：①核復(fù)制后分裂②形成橫隔③子細(xì)胞別離3.細(xì)菌的培養(yǎng)特征〔1〕固體培養(yǎng)基上的培養(yǎng)特征菌落特征：細(xì)菌在固體培養(yǎng)基上的培養(yǎng)特征。菌落：由一個細(xì)菌繁殖起來的，由無數(shù)細(xì)菌組成具有一定形態(tài)特征的細(xì)菌集團(tuán)?？捎孟♂屍桨宸ê推桨鍎澗€法接種形成菌落。不同種的細(xì)菌菌落特征菌落的特征是分類鑒定的依據(jù)?？梢詮娜矫婵淳涞奶卣鳎骸?〕菌落的外表特征〔2〕菌落的邊緣特征〔3〕縱剖面的邊緣特征凝膠狀、外表較光滑、濕潤、與培養(yǎng)基結(jié)合不緊密，易挑取，正反顏色一致。細(xì)菌菌落一般特點(diǎn)光滑型菌落肺炎克雷伯氏菌在DHL培養(yǎng)基上菌落形態(tài)

粘膜肺炎球菌在血瓊脂平板上菌落枯草芽孢桿菌菌落形態(tài)－粗糙型菌落菌苔〔1〕定義純種菌體在固體培養(yǎng)基上生長繁殖時形成的肉眼可見的群體。菌苔是由許多菌體繁殖形成。同一菌體的菌苔特征和菌落特征是相同的，假設(shè)有異樣，那么菌體受污染或變異，應(yīng)別離純化。菌苔與菌落有什么不同？2.明膠培養(yǎng)基中的培養(yǎng)特征用穿刺接種法將細(xì)菌接種在明膠培養(yǎng)基中培養(yǎng)，能產(chǎn)生明膠水解酶水解明膠，不同的細(xì)菌將明膠水解成不同形態(tài)的溶菌區(qū)，依據(jù)這些不同形態(tài)，可將細(xì)菌進(jìn)行分類。3.半固體培養(yǎng)基中的培養(yǎng)特征穿刺接種，根據(jù)細(xì)菌的生長狀態(tài)判斷細(xì)菌的呼吸類型和鞭毛有無，能否運(yùn)動。呼吸類型與培養(yǎng)特征4.液體培養(yǎng)基中的培養(yǎng)特征細(xì)菌在液體培養(yǎng)基中的培養(yǎng)特征是分類依據(jù)之一。因細(xì)胞特征、比重、運(yùn)動能力和對氧氣等關(guān)系的不同，而形成不同的群體形態(tài)，多數(shù)表現(xiàn)混濁，局部表現(xiàn)沉淀，好氧細(xì)菌那么在液面大量生長，形成菌膜或環(huán)狀等1.細(xì)菌外表電荷和等電點(diǎn)定義：等電點(diǎn)：氨基酸所帶的正電荷和負(fù)電荷相等時的pH值，稱為該氨基酸的等電點(diǎn)。3.1.4細(xì)菌的物理化學(xué)性質(zhì)細(xì)菌的等電點(diǎn)在pH為2～5；革蘭氏陽性菌的等電點(diǎn)在pH為2～3；革蘭氏陰性菌的等電點(diǎn)在pH為4～5：pH為3～4之間的為革蘭氏染色不穩(wěn)定性菌；一般培養(yǎng)中，細(xì)菌所處的pH值都高于細(xì)菌的等電點(diǎn)，外表帶負(fù)電荷。1.細(xì)菌外表電荷和等電點(diǎn)2.細(xì)菌的染色原理及染色方法細(xì)菌細(xì)胞微小透明，染色后易于觀察。細(xì)菌在通常培養(yǎng)情況下總是帶負(fù)電荷，故用帶正電的堿性染料染色A簡單染色：常用來觀察細(xì)菌的形態(tài)、大小和排列方式。用一種染液染色菌體。一般菌體被染上染料的顏色。B復(fù)合染色法：兩種染料染色，以區(qū)別細(xì)菌的革蘭氏染色反響或抗酸性反響，或?qū)⒕w和某一結(jié)構(gòu)染成不同顏色。常用的染色法有：復(fù)合染色之革蘭氏染色1884年丹麥細(xì)菌學(xué)家創(chuàng)造了革蘭氏染色法。將一大類細(xì)菌染上色，而另一類染不上色，以便將兩大類細(xì)菌分開，作為分類鑒定的重要依據(jù)。也稱為鑒別染色法。1234陽性菌陰性菌革蘭氏染色機(jī)制：〔1〕與等電點(diǎn)有關(guān)：革蘭氏陽性菌pH2～3，陰性菌pH4～5，加I-－KI媒染，等電點(diǎn)降低，陽性菌降低的更低，與結(jié)晶紫結(jié)合得更牢固；陰性菌結(jié)合力弱，易被乙醇脫色。〔2〕與細(xì)胞壁有關(guān)：革蘭氏陰性菌細(xì)胞壁薄、脂類物質(zhì)高，易被乙醇溶解增加細(xì)胞通透性；革蘭氏陽性菌細(xì)胞壁厚、肽聚糖含量高、脂類物質(zhì)含量低，肽聚糖被乙醇脫水使降低細(xì)胞通透性；因此復(fù)染后表現(xiàn)不同的染色效果。3.細(xì)菌懸液的穩(wěn)定性兩種狀態(tài)：穩(wěn)定S型，不穩(wěn)定R型。S型菌均勻分布于培養(yǎng)基中，不發(fā)生凝聚，只在電解質(zhì)濃度高時才發(fā)生凝聚；R型很容易發(fā)生凝聚而沉淀在瓶底。菌懸液穩(wěn)定性與水處理污水、廢水生物處理中的二沉池，沉淀效果與細(xì)菌懸液的穩(wěn)定性密切相關(guān)；可采取投加強(qiáng)電解質(zhì)等方式改善活性污泥的沉淀效果3.2古菌

古菌是最古老的生命體，如果將地球約４６億年的年齡比作一年，那么古菌早在３月２０日就出現(xiàn)了，而人類誕生不過是１２月３１日的事。它們多生長于極端環(huán)境，如熱泉、高壓的海底火山口、鹽湖等。古生菌在進(jìn)化譜系上與真細(xì)菌及真核生物相互并列，且與后者關(guān)系更近，而其細(xì)胞構(gòu)造卻與真細(xì)菌較為接近，同屬于原核生物。3.2.1古菌的特點(diǎn)1.形態(tài)：薄，扁平；2.細(xì)胞結(jié)構(gòu)：多含脂蛋白，不含二氨基庚二酸和胞壁酸；3.代謝：多樣性，代謝中有特殊的輔酶；4.呼吸類型：多數(shù)厭氧5.繁殖：繁殖速度慢，進(jìn)化速度慢6.生活習(xí)性：極端環(huán)境生活。3.2.2古菌的分類按生活習(xí)性和生理特征分類三類：產(chǎn)甲烷菌，嗜熱嗜酸菌，極端嗜鹽菌?伯杰氏系統(tǒng)細(xì)菌學(xué)手冊?〔第三卷〕，將古菌分為五大群?！惨弧钞a(chǎn)甲烷菌細(xì)胞結(jié)構(gòu)包括：細(xì)胞封套〔細(xì)胞壁、外表層、鞘和莢膜〕、細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)和核質(zhì)〔一〕產(chǎn)甲烷菌2.培養(yǎng)方法專性厭氧，需要在特殊環(huán)境下操作；目前最好的是厭氧手套箱厭氧培養(yǎng)箱可進(jìn)行分裝厭氧培養(yǎng)基，倒制平板，離心厭氧微生物收集菌體，對氧敏感的酶的別離純化等〔二〕嗜熱嗜酸菌包括：古生硫酸復(fù)原菌和極端嗜熱古菌特點(diǎn)：專性嗜熱、好氧、兼性厭氧、嚴(yán)格厭氧，革蘭氏陽性、桿狀、絲狀或球狀。最適生長溫度在70～105℃嗜酸性和嗜中性，自養(yǎng)或異氧生長。多數(shù)是硫代謝菌〔三〕極端嗜鹽古菌生活環(huán)境高鹽環(huán)境，如：曬鹽場，天然鹽湖，高鹽腌漬食物等；通常需鹽下限為1.5mol/L的NaCl，多數(shù)需要NaCl為2～4mol/L〔三〕極端嗜鹽古菌特點(diǎn)：細(xì)胞呈鏈狀、桿狀或球狀；靠鈉、氯和鎂離子維持細(xì)胞結(jié)構(gòu)和硬度；革蘭氏陰性或陽性，好氧或兼性厭氧，化能有機(jī)營養(yǎng)型；生長溫度可高達(dá)55℃。3.3放線菌在固體培養(yǎng)基上呈輻射狀生長；多數(shù)為腐生菌，少數(shù)為寄生菌；在自然界物質(zhì)循環(huán)中起積極作用。放線菌與人類的關(guān)系極為密切，至今從微生物中發(fā)現(xiàn)了幾千種抗生素，其中2/3是由放線菌產(chǎn)生的。有些放線菌還用于生產(chǎn)維生素和酶制劑、處理污水等。

1、形態(tài)：呈菌絲狀，是由單細(xì)胞延生分枝而成。2、結(jié)構(gòu)：根據(jù)菌絲作用分為：營養(yǎng)菌絲→氣生菌絲→孢子菌絲。鏈霉菌屬是放線菌中種類最多、分布最廣、形態(tài)特征最典型的類群。〔一〕形態(tài)結(jié)構(gòu)〔1〕營養(yǎng)菌絲〔基內(nèi)菌絲〕：生長在營養(yǎng)基內(nèi)，直徑在0.2-0.8μm；有的產(chǎn)生色素〔菌落反面呈現(xiàn)不同顏色〕，主要的生理功能是吸收養(yǎng)分。〔2〕氣生菌絲：比營養(yǎng)菌絲粗，直徑約1-1.4μm，有的產(chǎn)生色素?！?〕孢子菌絲：孢子絲產(chǎn)生孢子，可隨風(fēng)傳播，萌發(fā)成基內(nèi)菌絲；其形狀有螺旋形、枝形。放線菌的形態(tài)模式圖孢子絲著生方式可作為鑒別的依據(jù)放線菌孢子絲的類型1、多為需O2型〔抗生素生長需要氧〕2、生長溫度分：中溫型〔23-37℃〕、高溫型〔50-65℃〕3、主要通過形成無性孢子的方式進(jìn)行繁殖，也可利用菌絲片斷進(jìn)行繁殖。

〔二〕一般特性：〔三〕菌落形態(tài)固體培養(yǎng)基中，放線菌菌絲相互交錯纏繞形成質(zhì)地致密的小菌落，枯燥、不透明、難以挑??；當(dāng)大量孢子覆蓋于菌落外表時，就形成外表為粉末狀或顆粒狀的典型放線菌菌落；由于基內(nèi)菌絲和孢子常有顏色，使得菌落的正反面呈現(xiàn)出不同的色澤。放線菌的菌落形態(tài)3.4藍(lán)細(xì)菌藍(lán)細(xì)菌是古老的生物，能產(chǎn)生氧氣，使地球由無氧環(huán)境轉(zhuǎn)為有氧環(huán)境；分布廣泛，淡水、海水、潮濕土壤等均有生長，耐高溫和枯燥；在污水處理、水體自凈中起積極作用，也是水體富營養(yǎng)化的指示生物

1、個體形態(tài)差異大：球形、桿狀；多形態(tài)；有單細(xì)胞，也有絲狀體形態(tài)，直徑約為1-3μm。

2、吸收二氧化碳、無機(jī)鹽和水合成有機(jī)物供自身營養(yǎng)，放出氧氣。

3、特殊結(jié)構(gòu)：具光合器、氣泡、異形胞。

4、呈藍(lán)、綠、紅等顏色，藍(lán)細(xì)菌的顏色隨光照條件改變而改變特征3.4其他原核微生物比細(xì)菌小〔0.2-0.5μm〕，多不能通過細(xì)菌過濾器；細(xì)胞壁與細(xì)菌相似，G-，不運(yùn)動，形態(tài)隨發(fā)育階段不同而不同?？赏ㄟ^寄主傳播疾病。寄生原因：1、酶系統(tǒng)不完整，故要借助寄主酶系統(tǒng)來完成自身活動；2、細(xì)胞膜疏松，細(xì)胞質(zhì)易泄露而失去活力，故只有生活在另一個細(xì)胞中，利用寄主細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)的營養(yǎng)物質(zhì)；3、抗性差。100℃死亡?！惨弧沉⒖舜问象w：有細(xì)胞壁，細(xì)胞壁與細(xì)菌相似，大小比立克次氏體小〔〕G-；能通過細(xì)菌過濾器。寄生原因：1、產(chǎn)能系統(tǒng)不完整，必須依靠寄主細(xì)胞獲得能量。2、抗性差。60℃死亡。對四環(huán)素、紅霉素、氯霉素等敏感?！捕骋略w最小的可以獨(dú)立生活的細(xì)胞生物〔0.2-0.25μm〕，無細(xì)胞壁，形態(tài)多樣化〔球、桿、環(huán)、絲〕；對青霉素、溶菌酶不敏感，對干擾素也不敏感；要求的營養(yǎng)環(huán)境高，常需血清，生長緩慢，菌落小?！踩场⒅гw介于細(xì)菌和原生動物之間的單細(xì)胞微生物。菌體柔軟細(xì)長，呈螺旋狀，無鞭毛，有細(xì)胞壁，但無細(xì)菌堅韌，一段有一根軸索〔軸絲狀〕，靠其運(yùn)動。分密螺旋和疏螺旋。如：梅毒螺旋體，鉤端螺旋體。分別引起梅毒和鉤端螺旋體病?！菜摹?、螺旋體一假單胞菌屬〔Pseudomonas〕水中極常見二動膠菌屬〔Zoogloea〕聚集成絮毛狀菌膠團(tuán)三產(chǎn)堿桿菌屬〔Alcaligenes〕反硝化四黃桿菌屬〔Flavobacterium〕分解蛋白質(zhì)五芽孢桿菌屬〔Bacillus〕起重要作用六埃希氏菌屬〔Escherichia〕E.coli重要的糞便菌七甲烷桿菌屬〔Methanobacterium〕厭氧生物處理八甲烷八疊球菌屬〔Methanosarcina〕厭氧生物處理水處理涉及的細(xì)菌種類思考1〕在pH為6、7和7.5的溶液中，細(xì)菌各帶什么電荷？在pH為1.5的溶液中，細(xì)菌帶什么電荷？為什么？2〕革蘭氏染色的機(jī)制和步驟是什么？3〕細(xì)菌菌落的概念；細(xì)菌有哪些培養(yǎng)特征？4〕古菌包括哪幾種？生活習(xí)性各是什么？5〕用什么培養(yǎng)技術(shù)判斷細(xì)菌的呼吸類型和能否運(yùn)動？如何判斷？第四章真核微生物回憶生物細(xì)胞生物非細(xì)胞生物：

、亞病毒原核生物：

、

、

、螺旋體、立克次氏體等。原核微生物

原核微生物細(xì)胞無細(xì)胞核，只有

或

；

病毒屬于

類生物。（？）（？）（？）（？）（？）（？）真核生物是一大類細(xì)胞核具有核膜，能進(jìn)行有絲分裂，細(xì)胞質(zhì)中存在線粒體或同時存在葉綠體等多種細(xì)胞器的生物。真菌、顯微藻類和原生動物等屬于真核生物類的微生物，稱為真核微生物真核微生物概述比較：原核微生物和真核微生物

原核微生物細(xì)胞無細(xì)胞核，只有原始核或擬核；

真核微生物細(xì)胞的主要特征是有細(xì)胞核和細(xì)胞器及復(fù)雜的內(nèi)膜系統(tǒng)。

原核生物細(xì)胞無核膜，有一個明顯的核區(qū)，核區(qū)集中了主要遺傳物質(zhì)，由一條與類組蛋白相聯(lián)系的雙鏈DNA構(gòu)成的染色體組成。真核生物細(xì)胞那么是由一條或一條以上的雙鏈DNA與組蛋白等結(jié)合成的染色體，并由核膜包圍。核、核膜、染色體原核細(xì)胞沒有獨(dú)立的內(nèi)膜系統(tǒng)，與代謝有關(guān)的酶如呼吸酶合成酶等位于細(xì)胞膜上，因此它的能量代謝在質(zhì)膜上進(jìn)行。真核細(xì)胞不僅有獨(dú)立的內(nèi)膜系統(tǒng)，還有細(xì)胞骨架，呼吸酶在線粒體中，有專用的細(xì)胞器來完成各項(xiàng)生理功能，如線粒體、葉綠體。代謝場所原核細(xì)胞和真核細(xì)胞的區(qū)別典型的真核細(xì)胞結(jié)構(gòu)〔動物〕典型的真核細(xì)胞結(jié)構(gòu)〔植物〕無論是真核細(xì)胞還是原核細(xì)胞、動物細(xì)胞還是植物細(xì)胞，它們都具有細(xì)胞質(zhì)膜、DNA和RNA、核糖體等等，各種細(xì)胞都可以通過一分為二的分裂方式來形成新細(xì)胞，使生命得以延續(xù)。真核微生物的主要類群真核微生物植物界：顯微藻類動物界：原生動物菌物界粘菌假菌真菌單細(xì)胞：酵母菌絲狀：霉菌大型子實(shí)體：蕈菌或原生生物界4.1原生動物4.1.1原生動物的一般特征1.概念動物中最原始、最低等、結(jié)構(gòu)最簡單的單細(xì)胞動物。動物學(xué)中列為原生動物門。淡水阿米巴〔變形蟲〕2.大小10～300μm3.細(xì)胞結(jié)構(gòu)單細(xì)胞生物，無細(xì)胞壁，有細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)，有分化的細(xì)胞器，細(xì)胞核有核膜細(xì)菌、病毒的大??？4.功能有獨(dú)立生活的生命特征和生理特征。如：攝食、營養(yǎng)、呼吸、排泄、生長、繁殖、運(yùn)動即對刺激的反響等各種功能由相應(yīng)的細(xì)胞器執(zhí)行。5.原生動物的營養(yǎng)類型〔1〕全動性營養(yǎng)－－絕大多數(shù)吞食其他生物和有機(jī)顆粒為食〔2〕植物性營養(yǎng)有色素的原生動物如綠眼蟲等，進(jìn)行光合作用?！?〕腐生性營養(yǎng)某些無色鞭毛蟲或寄生的原生動物，借助體表的原生質(zhì)膜吸收環(huán)境和寄主的有機(jī)物6.原生動物的繁殖營養(yǎng)豐富、環(huán)境良好的條件下,大量繁殖。分為有性生殖和無性生殖。4.1.2原生動物的分類早期，根據(jù)細(xì)胞器和其他特點(diǎn)分為四個綱：鞭毛綱、肉足綱、纖毛綱和孢子綱。后將原吸管綱并如纖毛綱。動物學(xué)分類：鞭毛綱、肉足綱、纖毛綱〔包括吸管綱〕及孢子綱。鞭毛綱、肉足綱和纖毛綱存于水中，在廢水生物處理中起到重要作用；而孢子綱中的孢子蟲寄生在人體和動物體內(nèi)，可隨糞便排到污水中，需要消滅具有一根或多根鞭毛；有三種營養(yǎng)類型：全動性營養(yǎng)、植物性營養(yǎng)和腐生性營養(yǎng)。大小從幾微米到幾十微米，可依據(jù)形態(tài)和運(yùn)動方式識別。鞭毛綱在自然水體中，鞭毛蟲喜歡在多污帶和α－中污帶生活。活性污泥培養(yǎng)初期或處理效果差，鞭毛蟲大量出現(xiàn)，可作為污水處理的指示生物。代表動物——眼蟲〔Euglena〕生活在有機(jī)物質(zhì)豐富的水溝、池沼或緩流中。溫暖季節(jié)可大量繁殖，常使水呈綠色。眼蟲體呈綠色，梭形，長約60μm，前端鈍圓，后端尖

。眼蟲在運(yùn)動中有趨光性，這是因?yàn)樵诒廾烤o貼著儲蓄泡有一紅色眼點(diǎn)，靠近眼點(diǎn)近鞭毛基部有一膨大局部，能接受光線，稱光感受器。肉足綱機(jī)體外表僅有細(xì)胞質(zhì)形成的一層薄膜。形體小，無色透明，多沒有固定形態(tài)。叫變形蟲。少數(shù)呈球形，有偽足。形成偽足作為運(yùn)動和攝食的細(xì)胞器。全動性營養(yǎng)。肉足綱可分為兩個亞綱，即根足亞綱和輻足亞綱圖4太陽蟲圖1.淡水阿米巴〔變形蟲〕圖2，動態(tài)中的食物泡.食物泡中充滿了酶，用來消化獵物。圖3.細(xì)胞核，還能看到許多不同階段的食物泡變形蟲食性廣，單細(xì)胞藻類、細(xì)菌、小原生動物、真菌、有機(jī)碎片等皆是它們的食物。變形蟲生命力強(qiáng)，在條件不好時，可以形成一個包囊(休眠體)度過難關(guān)。在污水生物處理系統(tǒng)中，變形蟲在活性污泥培養(yǎng)中期出現(xiàn)。纖毛綱纖毛綱的原生動物叫纖毛蟲。有游泳型和固定型兩種以纖毛作為運(yùn)動和攝食的細(xì)胞器。是原生動物中最高級的一類，有固定的、結(jié)構(gòu)細(xì)致的攝食細(xì)胞器。草履蟲喇叭蟲游泳型纖毛蟲，屬全毛目鐘蟲固著型纖毛蟲，屬緣毛目，蟲體呈典型的鐘罩形，故稱鐘蟲類。鐘蟲類的蟲體在不良環(huán)境中發(fā)生變態(tài)，運(yùn)動前進(jìn)方向由向前運(yùn)動改為向后運(yùn)動纖毛綱中的游泳型纖毛蟲多在中污帶，少數(shù)在寡污帶。污水生物處理中，在活性污泥培養(yǎng)中期或在處理效果較差時出現(xiàn)。固著型纖毛蟲，喜在寡污帶生活，是水體自凈程度高、污水生物處理好的指示生物。4.1.3原生生物的胞囊形成原因環(huán)境條件變壞，可以使原生動物不能正常生活而形成胞囊。環(huán)境變壞指：如水枯槁、水溫和pH值過高或過低，溶解氧缺乏，缺乏食物或排泄物積累過多，廢水中的有機(jī)物濃度超過它的適應(yīng)能力等。所有原生動物在污水生物處理中起到指示生物的作用。一旦形成胞囊，就可判斷污水處理不正常4.2微型后生動物原生動物以外的多細(xì)胞動物叫后生動物。形體微小的，需借助顯微鏡觀察的后生動物稱為微型后生動物。如：輪蟲、線蟲、寡毛蟲等輪蟲輪蟲的形態(tài)長度4～4000μm，多數(shù)在500μm左右；身體為長型，分頭部、軀干和尾部，頭部有纖毛組成的能轉(zhuǎn)動的輪盤。輪盤是運(yùn)動和攝食器官。大多數(shù)以細(xì)菌、霉菌、藻類、原生動物及有機(jī)顆粒為食；豬吻輪蟲為肉食性，在污水處理中假設(shè)大量出現(xiàn)，會將活性污泥蠶食光。輪蟲可作為水生動物的食料，如魚飼料等生活習(xí)性輪蟲要求有較高的溶解氧，是水體寡污帶和污水生物處理效果好的指示生物線蟲線蟲的形態(tài)長型，多數(shù)在1mm以下；線蟲前端口上有感覺器官，體內(nèi)有神經(jīng)系統(tǒng)，有消化道和食道。熒光顯微鏡下的秀麗線蟲線蟲有三種營養(yǎng)類型：腐食型、植食型和肉食型；線蟲有寄生和自由活動兩種方式；污水處理中出現(xiàn)的多是自由活動的。線蟲的習(xí)性污水處理中常見的線蟲線蟲是污水處理凈化程度差的指示生物寡毛類動物污水處理中常見的的寡毛蟲污水生物處理中出現(xiàn)的多為紅斑顠體蟲顫蚓和水絲蚓為河流、湖泊底泥污染的指示生物4.3藻類4.3.1藻類的一般特征1.形態(tài)大小和細(xì)胞結(jié)構(gòu)形體大小和結(jié)構(gòu)差異大，小的藻類只能在光學(xué)顯微鏡下觀察；有單細(xì)胞的個體和群體，群體是假設(shè)干個個體以膠質(zhì)相連，大小以微米計；2.習(xí)性真核藻類具有葉綠體，光能自養(yǎng)，可進(jìn)行光合作用；少樹腐生，極少數(shù)共生。生長條件：陽光、pH4～104.3.2藻類的分類及簡介根據(jù)藻類的光合色素的種類、個體形態(tài)、細(xì)胞結(jié)構(gòu)、生殖方式和生活史等分為10門：原核：藍(lán)藻門真核：裸藻門、綠藻門、輪藻門、金藻門、黃藻門、硅藻門、甲藻門、紅藻門及褐藻門裸藻門特點(diǎn)：〔1〕不具有細(xì)胞壁〔2〕有鞭毛，能運(yùn)動〔3〕多數(shù)具有葉綠體〔4〕繁殖方式為縱裂〔4〕環(huán)境惡化，裸藻失去鞭毛形成胞囊但是，它也有缺乏之處。特別是沒有反映現(xiàn)代生物的兩個最根本和最進(jìn)步類群——動物與植物的系統(tǒng)關(guān)系及其歷史淵源。實(shí)際上，植物與動物的祖先類型不僅都可以在原生生物中找到，而且它們在原始生物中的祖先類型甚至具有一定的同一性。這種同一性在現(xiàn)代的一種原始生物--眼蟲身上還可以找到。

眼蟲是一種生活在水中的單細(xì)胞原生生物。身體呈長梭形或圓柱形，前端有一個凹口，由此伸出一根鞭毛，其擺動在水中產(chǎn)生的反作用力能夠推動身體運(yùn)動；凹口的下方有一個具有感光機(jī)能的紅色的眼點(diǎn)〔眼蟲的名稱就因具有眼點(diǎn)而得〕。如果把它們放在含有有機(jī)物的水中，眼蟲能夠靠細(xì)胞膜吸取水里的有機(jī)物“食物〞，過著動物式的異養(yǎng)生活。這些性質(zhì)使動物學(xué)家認(rèn)為，眼蟲是一種“原生動物〞。但是同時，眼蟲的細(xì)胞卻又有含葉綠素的葉綠體，能夠進(jìn)行光合作用，自己制造營養(yǎng)。因此，植物學(xué)家認(rèn)為，它是一種“原生植物〞；由于它的細(xì)胞外面沒有細(xì)胞壁，植物學(xué)家給它起了另外一個名字——裸藻。眼蟲的這種“動物植物雙重性〞使許多科學(xué)家相信，動物與植物有共同的祖先——它很可能就是與眼蟲類似的、某種生活在遠(yuǎn)古水域中的單細(xì)胞原生生物。在漫長的進(jìn)化過程中，它們當(dāng)中的某些個體伴隨著基因組的變化加強(qiáng)了運(yùn)動、攝食的結(jié)構(gòu)和功能，同時逐步“喪失〞了進(jìn)行光合作用的結(jié)構(gòu)和功能，最終生活方式轉(zhuǎn)變成為完全的異養(yǎng)；另外一些個體那么伴隨著基因組的其它方式的變化向著完全自養(yǎng)的方式轉(zhuǎn)變。前一種方式代表著最早的動物的產(chǎn)生，后一種方式代表著最早的植物的出現(xiàn)。原始的原生動物和原生植物分異伊始都是單細(xì)胞的，隨后，它們分別向多細(xì)胞方向開展。生長環(huán)境生長在有機(jī)物豐富的靜止水體或緩慢的流水中，對溫度的適應(yīng)范圍廣，大量繁殖時形成綠色、紅色或褐色的水華是水體富營養(yǎng)化的指示生物綠藻門特點(diǎn)：形體多樣，有單細(xì)胞體、群體、多細(xì)胞絲狀體、多細(xì)胞片狀體等類型；綠藻的細(xì)胞內(nèi)，都具有真核，有核膜、核仁；細(xì)胞壁分兩層，內(nèi)層主要是纖維素組成，外層為果膠質(zhì)，常常粘液化。多含葉綠素a、b，也含有葉黃素、泥黃素等；貯藏物為淀粉和油類；有無性生殖和有性生殖單細(xì)胞：衣藻石莼

綠管滸苔

團(tuán)藻錯綜根枝藻

刺松藻不同形狀的綠藻綠藻雞湯竹蓀卷脆皮綠藻乳酪芥末綠藻珊瑚花小球藻和柵藻富含蛋白質(zhì)，可作為食品綠藻是藻類生理生化研究的材料及宇宙航行的供氧體綠藻在水體自凈中起凈化和指示生物作用輪藻門具有大型頂細(xì)胞，其他特點(diǎn)大致與綠藻相同，也有人將其歸于綠藻門。卵配生殖，在淡水和半咸水中生長輪藻可煙熏驅(qū)蚊，輪藻生長的水中無孑孓生長。硅藻門硅藻為單細(xì)胞，形體像小盒，由上殼和下殼組成；硅藻的細(xì)胞壁由硅質(zhì)和果膠質(zhì)組成；細(xì)胞內(nèi)有一個核和兩個以上的色素體。硅藻的形態(tài)硅藻的細(xì)胞有些硅藻可作土壤和水體鹽度、腐殖質(zhì)含量和酸堿度的指示生物；是水中動物的食料。甲藻門甲藻多為單細(xì)胞的個體；有細(xì)胞壁，細(xì)胞核大，細(xì)胞質(zhì)中有大液泡；有色素體，藻體呈棕黃色或黃綠色

甲藻在短期內(nèi)大量繁殖會造成海洋“赤潮〞甲藻死后沉在海底形成生油地層中的主要化石赤潮褐藻門海帶屬、裙帶屬含碘量高，可供食用紅藻門江籬屬、石花菜屬、麒麟屬可提取瓊脂，供食用、醫(yī)藥用及制生化試劑江籬石花菜海帶裙帶思考1.從細(xì)胞大小、結(jié)構(gòu)、生理特性等方面，比較真核微生物與原核微生物有哪些異同點(diǎn)？2.原生動物中各綱在水體自凈和污水生物處理中如何其指示作用？3.污水生物處理中的指示生物有哪些？試總結(jié)說明，并比較各有何特點(diǎn)。4.水體富營養(yǎng)化與哪些藻類有關(guān)？4.4真菌4.4.1概述真菌(Fungi)分布廣泛，類群龐大，形態(tài)差異極大，約有十幾萬種。菌體形態(tài)大小差異很大。生殖方式為無性或有性，同宗或異宗配合。生活循環(huán)簡單或復(fù)雜。生活習(xí)性，兼性或?qū)Ｐ愿?，寄生或共生。在有機(jī)物的生物處理中起積極作用。電鏡下的酵母菌電鏡下的紅曲霉肉眼可見的蘑菇包含哪幾大類?①有邊緣清楚的核膜包圍著細(xì)胞核，而且在一個細(xì)胞內(nèi)有時可以包含多個核，其它真核生物很少出現(xiàn)這種現(xiàn)象；②不含葉綠素，營養(yǎng)方式為異養(yǎng)吸收型；③以產(chǎn)生大量孢子進(jìn)行繁殖；④除酵母菌為單細(xì)胞外，一般具有興旺的菌絲體。陸生性較強(qiáng)真菌是一類低等真核生物，主要有4個特點(diǎn)：異養(yǎng)方式多樣，凡從活的動物、植物吸收養(yǎng)分的稱為寄生(Parasitism)；從死的動、植物體或其他無生命的有機(jī)物中吸取養(yǎng)分的稱為腐生(saprophytism)；從活的有機(jī)體吸取養(yǎng)分，同時又提供該活體有利的生活條件，從而彼此間互相受益、互相依賴的稱為共生(symbiosis)。三種營養(yǎng)方式異養(yǎng)吸收：通過細(xì)胞外表自周圍環(huán)境中吸收可溶性營養(yǎng)物質(zhì)4.4.2酵母菌酵母菌(yeast)一般泛指能發(fā)酵糖類的各種單細(xì)胞真菌。在分類系統(tǒng)中分別屬于擔(dān)子菌綱、子囊菌綱和半知菌綱。有氧化型和發(fā)酵型兩種。發(fā)酵型：發(fā)酵糖為乙醇〔或甘油、有機(jī)酸等〕和二氧化碳，用于面包、饅頭和釀酒氧化型：無發(fā)酵能力或發(fā)酵能力弱而氧化能力強(qiáng)①個體多以單細(xì)胞狀態(tài)存在；②多數(shù)出芽生殖，也有裂殖；③能發(fā)酵糖類產(chǎn)能；④細(xì)胞壁常含甘露聚糖；⑤喜在含糖量較高的偏酸性環(huán)境中生長。

酵母菌的特點(diǎn)：在自然界分布很廣，主要分布于偏酸性含糖環(huán)境中。如水果、蔬菜、蜜餞的外表和果園土壤中最常見。不少酵母菌可以利用烴類物質(zhì)，故在煉油廠附近的土層中可以找到這類可利用石油的酵母菌。酵母菌的分布酵母菌的應(yīng)用酵母菌是人類利用最早的微生物，與人類關(guān)系密切。如各種酒類生產(chǎn)，面包制作，甘油發(fā)酵，飼用、藥用及食用單細(xì)胞蛋白生產(chǎn)，從酵母菌體提取核酸、麥角甾醇、輔酶A、細(xì)胞色素C、凝血質(zhì)和維生素等生化藥物。少數(shù)酵母菌能引起人或其它動物的疾病；在石油加工工業(yè)中脫蠟，降低石油凝固點(diǎn)，處理煉油廠含油廢水、含酚廢水及其他高含有機(jī)物的廢水均有應(yīng)用；用于監(jiān)測重金屬。酵母菌的形態(tài)根本形態(tài)：球形、卵圓形、臘腸形、橢圓形等。特殊形狀：假菌絲。假菌絲是由酵母菌在繁殖時子細(xì)胞沒有脫離母體而與母細(xì)胞線連成鏈，形成假絲狀。圖3-5假絲酵母菌與白地霉(1.細(xì)胞；2.假菌絲)酵母菌的大小比細(xì)菌的單細(xì)胞個體要大得多，一般為直徑為1~5微米，長約5~30微米。如釀酒酵母(Saccharomyc

es

cervisiae)細(xì)胞大小為2.5～10μm×4.5～21μm。酵母菌的細(xì)胞結(jié)構(gòu)酵母菌細(xì)胞結(jié)構(gòu)模式圖

1.細(xì)胞壁厚約25nm，重量達(dá)細(xì)胞干重的25％，主要成分為“酵母纖維素〞細(xì)胞壁有三層結(jié)構(gòu)，呈三明治狀：外層為甘露聚糖，中間為蛋白質(zhì)，內(nèi)層為葡聚糖；酵母菌細(xì)胞壁可用瑪瑙螺胃液制成的蝸牛消化酶水解，形成原生質(zhì)體酵母菌的細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)

原生質(zhì)體的形狀？2.細(xì)胞膜位于細(xì)胞壁內(nèi)側(cè)，厚約7nm，結(jié)構(gòu)與原核微生物相似；電子顯微鏡下呈3層結(jié)構(gòu)，主要成分為：蛋白質(zhì)〔干重的50％〕，類脂〔40％〕和少量糖類；酵母細(xì)胞膜上的類脂中含有甾醇，其中麥角甾醇居多，經(jīng)紫外線照射形成維生素D2。

酵母菌的細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)

3.細(xì)胞核酵母菌具有真核—多孔核膜包裹起來的細(xì)胞核。在電子顯微鏡下，可看到核膜是一種雙層單位膜，其上存在著大量直徑40～70nm的圓形小孔，細(xì)胞核與細(xì)胞質(zhì)間的物質(zhì)交換通過該通道進(jìn)行，核內(nèi)合成的RNA通過核孔轉(zhuǎn)移到細(xì)胞質(zhì)中，為蛋白質(zhì)合成提供模板。酵母菌的細(xì)胞核酵母細(xì)胞核是其遺傳信息的主要貯存庫。4.細(xì)胞器—線粒體(Mitochondria)通常呈桿狀，數(shù)量1～20個，橫斷面直徑約0.3～1μm，長0.5～3μm。線粒體具雙層膜，內(nèi)膜向內(nèi)卷曲折疊成崤，崤上有小圓形顆粒。線粒體含豐富的類脂、磷酸、麥角甾醇、RNA、DNA和蛋白質(zhì)，并含有RNA聚合酶和呼吸酶，后者與三羧酸循環(huán)和電子傳遞有關(guān)。線粒體5.其他結(jié)構(gòu)成熟的酵母菌細(xì)胞中，有一個大型的液泡。老齡菌細(xì)胞質(zhì)由于營養(yǎng)過剩，形成一些內(nèi)含物，如：異染顆粒、脂肪粒、蛋白質(zhì)和多糖。少數(shù)酵母菌還存在微體等細(xì)胞器。液泡酵母菌的繁殖酵母菌的繁殖方式多樣，對科學(xué)研究、菌種鑒定和菌種選育工作十分重要。繁殖方式無性繁殖有性繁殖：芽殖：各屬酵母均存在裂殖：在裂殖酵母菌中存在產(chǎn)無性孢子節(jié)孢子：地霉屬等產(chǎn)生擲孢子：擲孢酵母屬等產(chǎn)生厚垣孢子：Candidaalbicans等產(chǎn)生如酵母屬、接合酵母屬等代表性的繁殖方式1.無性繁殖之一：芽殖芽體形成過程：〔1〕水解酶分解芽體部位的細(xì)胞壁多糖，使細(xì)胞壁變??；〔2〕核物質(zhì)(染色體)和細(xì)胞質(zhì)等在芽體起始部位堆積，芽體逐步長大；〔3〕芽體到達(dá)最大體積時在芽體與母細(xì)胞之間形成隔離壁；子細(xì)胞與母細(xì)胞在隔離壁處別離?！?〕在母細(xì)胞上留下一個芽痕，在子細(xì)胞上留下一蒂痕。光學(xué)顯微鏡下無法直接看到酵母菌的芽痕。用鈣熒光素(calcafluor)或櫻草靈(Primulin)等熒光染料染色，可在熒光顯微鏡下看到芽痕、蒂痕。通過掃描電鏡攝影，可以清晰地看到芽痕和蒂痕的細(xì)微結(jié)構(gòu)。芽痕的觀察酵母菌以形成子囊和子囊孢子的方式進(jìn)行有性繁殖。2.有性生殖過程：兩個鄰近的形態(tài)相同、性別不同的細(xì)胞各伸出一根管狀原生質(zhì)突起，然后相互接觸并融合而成一個通道，細(xì)胞質(zhì)結(jié)合(質(zhì)配)，兩個核在此通道內(nèi)結(jié)合(核配)，形成雙倍體細(xì)胞，并隨即進(jìn)行減數(shù)分裂，形成4個或8個子核，每一子核和其周圍的原生質(zhì)形成孢子。各種類型酵母菌的子囊孢子

含有孢子的細(xì)胞稱為子囊，子囊內(nèi)的孢子稱為子囊孢子。酵母菌的培養(yǎng)特征固體培養(yǎng)基上的培養(yǎng)特征大多數(shù)酵母菌的菌落特征與細(xì)菌相似，但比細(xì)菌菌落大而厚；菌落外表光滑、濕潤、粘稠，容易挑起，菌落質(zhì)地均勻，正反面和邊緣、中央部位的顏色都很均一，菌落多為乳白色，少數(shù)為紅色，個別為黑色。啤酒酵母的菌落紅酵母的菌落酵母菌菌落不同形態(tài)的酵母菌菌落可用于生物處理的酵母菌能以尿素和硝酸鹽為氮源，不需任何生長因子。能利用五碳和六碳糖，即能利用造紙工業(yè)的亞硫酸廢液、木材水解液及糖蜜等生產(chǎn)人畜食用的蛋白質(zhì)。1.產(chǎn)朊假絲酵母產(chǎn)朊假絲酵母能發(fā)酵葡萄糖、蔗糖、棉子糖，不發(fā)酵麥芽糖、半乳糖、乳糖和蜜二糖。不分解脂肪，能同化硝酸鹽。

2.解脂假絲酵母從黃油、人造黃油、石油井口黑油土、煉油廠及動植物油脂生產(chǎn)車間等處采樣，可別離到解脂假絲酵母。解脂假絲酵母能利用石油等烷烴，是石油發(fā)酵脫蠟和制取蛋白質(zhì)的較優(yōu)良的菌種。3.熱帶假絲酵母

能發(fā)酵葡萄糖、蔗糖、麥芽糖和半乳糖，不利用乳糖、蜜二糖和棉子糖。不能同化硝酸鹽，不分解脂肪。熱帶假絲酵母氧化烴類能力強(qiáng)，可利用煤油，為石油蛋白生產(chǎn)的重要酵母。也可用農(nóng)副產(chǎn)品和工業(yè)廢料生產(chǎn)飼料酵母。4.白地霉＊

屬于叢梗孢科、地霉屬。對葡萄糖、甘露糖及果糖弱發(fā)酵，有的弱發(fā)酵半乳糖。同化甘油、乙醇、山梨醇及甘露醇。不利用楊梅苷，分解果膠及油脂。不同化硝酸鹽。

白地霉的菌體蛋白營養(yǎng)價值高，可供食用及飼料用，也可提取核酸。還可合成脂肪。能利用糖廠、酒廠及其他食品廠的有機(jī)廢水生產(chǎn)飼料蛋白。＊注：本教材中將其歸于霉菌，多數(shù)參考資料認(rèn)為其為酵母菌5.其他如：出芽短梗霉，屬于酵母菌短梗霉屬，可以利用啤酒廠廢水、制糖廠下腳料、農(nóng)業(yè)廢棄物等發(fā)酵生產(chǎn)多糖，可以用來作為生物絮凝劑、醫(yī)療塑料代替品、食品添加劑等。4.4.3霉菌霉菌(mould,mold)屬于絲狀真菌(filamentousfungi)。通常指那些菌絲體較興旺又不產(chǎn)生大型子實(shí)體結(jié)構(gòu)的真菌。霉菌包括分類學(xué)上許多不同綱或類的真菌，它們分別屬于藻狀菌綱、子囊菌綱、擔(dān)子菌綱和半知菌類。霉菌的菌落霉菌在自然界分布極為廣泛，只要存在有機(jī)物就有他們的蹤跡；在自然界中，霉菌是最重要的有機(jī)物分解者，把其他生物難以利用的復(fù)雜有機(jī)物如纖維素和木質(zhì)素徹底分解轉(zhuǎn)化，成為綠色植物可以重新利用的養(yǎng)料。霉菌的分布霉菌與人類的關(guān)系在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、醫(yī)療實(shí)踐、環(huán)境保護(hù)等方面有密切的關(guān)系。①工業(yè)應(yīng)用：有機(jī)酸，酶制劑，抗生素，維生素，生物堿，真菌多糖和植物生長刺激素(赤霉素)等產(chǎn)品的生產(chǎn)；生產(chǎn)甾體激素類藥物；②食品釀造：釀酒、制醬及醬油等；③環(huán)境保護(hù)：如鐮刀霉分解無機(jī)氰化物能力強(qiáng)，對廢水中氰化物的去除率達(dá)90％以上；有的霉菌還可以處理硝基化合物廢水；④危害：霉菌能引起糧食等農(nóng)副產(chǎn)品及各種工業(yè)原料、產(chǎn)品、電器和光學(xué)設(shè)備的發(fā)霉或變質(zhì)，也能引起植物和動物疾病。1.霉菌的形態(tài)與構(gòu)造〔1〕菌絲霉菌是由分支和不分支的菌絲交織形成的菌絲體。菌絲可無限伸長，直徑約3～10微米。根據(jù)形態(tài)菌絲有兩類：一類菌絲中無橫隔，整個菌絲體就是一個單細(xì)胞，含有多個細(xì)胞核。

另一類菌絲有橫隔，每一段就是一個細(xì)胞，整個菌絲體是由多個細(xì)胞構(gòu)成，橫隔中央留有極細(xì)的小孔，使細(xì)胞質(zhì)和養(yǎng)料互相溝通。根據(jù)功能分，菌絲體有兩種類型：營養(yǎng)菌絲：密布在營養(yǎng)基質(zhì)內(nèi)部，執(zhí)行營養(yǎng)物質(zhì)和水分吸收功能的菌絲體稱為營養(yǎng)菌絲體或基內(nèi)菌絲體；氣生菌絲：伸展到空氣中的菌絲體稱為氣生菌絲體。〔2〕菌絲體菌絲體：指真菌孢子在適宜固體培養(yǎng)基上發(fā)芽、伸長、分枝及其相互交織而成的菌絲集團(tuán)?！?〕細(xì)胞結(jié)構(gòu)與酵母菌細(xì)胞結(jié)構(gòu)相似，由細(xì)胞壁、細(xì)胞膜、細(xì)胞核、細(xì)胞質(zhì)和內(nèi)含物等組成。在細(xì)胞壁與細(xì)胞膜之間還有一種由單層膜包圍而成的特殊膜結(jié)構(gòu)——膜邊體，其形狀為管狀、囊狀、球狀、卵圓或多層折迭狀，該結(jié)構(gòu)分布于細(xì)胞周圍，類似于細(xì)菌的間體。霉菌大多數(shù)是多細(xì)胞的，少數(shù)是單細(xì)胞的。2.霉菌的繁殖方式霉菌有多種繁殖方式，可以由一段任意菌絲生長成新的菌絲體外，還可通過有性或無性方式產(chǎn)生孢子進(jìn)行繁殖。霉菌主要通過無性孢子繁殖。分生孢子：是霉菌中普遍存在的一類無性孢子，由菌絲頂端或分生孢子梗出芽或縊縮形成，其形狀、大小、顏色、結(jié)構(gòu)以及著生情況多樣。無性孢子之分生孢子青霉具有明顯分化的分生孢子梗。分生孢子梗頂端屢次分枝成帚狀。分枝頂端著生小梗，小梗上形成串生的分生孢子。青霉的分生孢子紅曲霉的分生孢子著生在菌絲或其分枝的頂端，單生、成鏈或成簇，具有無明顯分化的分生孢子梗；

紅曲霉的分生孢子3.霉菌的菌落特征〔1〕霉菌的氣生菌絲間無毛管水，其菌落與細(xì)菌和酵母菌不同，與放線菌接近?！?〕霉菌菌落形態(tài)較大，質(zhì)地比放線菌疏松，外觀枯燥，不透明，呈現(xiàn)或緊或松的蛛網(wǎng)狀、絨毛狀或棉絮狀。放線菌－鏈霉菌的菌落細(xì)菌的菌落霉菌的菌落酵母菌的菌落〔3〕菌落正反面的顏色及邊緣與中心的顏色常不一致。是由于氣生菌絲及其分化出來的孢子的顏色比營養(yǎng)菌絲的顏色深。〔4〕菌落中心氣生菌絲的生理年齡大于菌落邊緣的氣生菌絲，其發(fā)育分化和成熟度較高，顏色較深，形成菌落中心與邊緣氣生菌絲在顏色與形態(tài)結(jié)構(gòu)上的明顯差異。平板上霉菌的菌落四大類微生物的菌落和細(xì)胞形態(tài)特征〔表一〕項(xiàng)目單細(xì)胞微生物絲狀微生物細(xì)菌酵母菌放線菌霉菌細(xì)胞核原核真核真核真核排列狀況單個分散或有一定排列方式單個分散或假絲狀絲狀交織絲狀交織形態(tài)特征小而均勻*,個別有芽孢大而分化細(xì)而均勻粗而分化細(xì)胞生長速度很快較快慢較快氣味一般有臭味多帶酒香味常有泥腥味往往有霉味*“均勻〞指在高倍鏡下看到的細(xì)胞只是均勻一團(tuán)；而“分化〞指可看到細(xì)胞內(nèi)部的一些模糊結(jié)構(gòu)。項(xiàng)目單細(xì)胞微生物絲狀微生物細(xì)菌酵母菌放線菌霉菌菌落含水狀態(tài)很濕或較濕較濕干燥或較干燥干燥外觀形態(tài)小而突起或大而平坦大而突起小而緊密大而疏松或大而致密透明度透明或稍透明稍透明不透明不透明與培養(yǎng)基結(jié)合程度不結(jié)合不結(jié)合牢固較牢固顏色多樣單調(diào),一般呈乳白色,少數(shù)紅或黑色多樣多樣正反面顏色差別無無有有邊緣**一般看不到細(xì)胞可見球狀,卵圓狀或假絲狀細(xì)胞有時可見細(xì)絲狀細(xì)胞可見粗線狀細(xì)胞**用低倍鏡觀察。四大類微生物的菌落和細(xì)胞形態(tài)特征〔表二〕霉菌的常見屬霉菌的各個屬在工業(yè)應(yīng)用非常廣泛，在環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域也有著巨大的應(yīng)用前景。請參考課本上霉菌的常見屬的介紹和其他資料，查閱相關(guān)科技文獻(xiàn)，寫一篇霉菌在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用的課程論文。要求：格式包括：論文題目，摘要，正文，結(jié)論，參考文獻(xiàn)4.4.4蕈菌蕈菌俗稱傘菌，通常指能形成大型肉質(zhì)子實(shí)體的真菌。在分類上屬于子囊菌綱和擔(dān)子菌綱，均為絲狀真菌。它包括食用菌和藥用菌，其中多數(shù)為食用菌，蛋白質(zhì)含量很高，氨基酸種類齊全，還含有多種維生素，營養(yǎng)豐富，；有