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第三章真核微生物第一节原生动物一原生动物的一般特征（一）原生动物的概念，细胞结构及功能原生动物是动物中最原始，最低等，结构最简单的单细胞动物，没有细胞壁，有细胞膜、细胞质，有分化的细胞器，其细胞核具有核膜（较高级的有两个核）属真核微生物。其有独立生活的生命特征和生理功能。有的细胞器执行多种功能。（二）原生动物的营养类型1全动性营养2植物性营养3腐生性营养（三）原生动物的繁殖其繁殖方式有无性生殖和有性生殖。无性生殖为二分裂法，纵分裂或横分裂,出芽生殖和多分裂法。二、原生动物的分类及各纲简介鞭毛纲、肉足纲、纤毛纲、孢子纲（一）鞭毛纲具有一根或多根鞭毛。多数鞭虫是个体自由生活，也有群体的。营养类型兼有全动性营养，植物性营养和腐生性营养等三种类型。眼虫目(Euglenoidina)这目的原生动物形体小，一般呈纺锤性，前端钝圆，后端尖。虫体前端凹陷伸入体内的叫胞咽，胞咽末端膨大呈贮蓄泡，鞭毛由此通过胞咽伸向体外。靠近胞咽处有一个环状的红色眼点，其中含有血红素能感受光线，是原始的感光细胞器，可调节眼虫的向光运动。在贮蓄泡一侧的伸缩泡有排泄、调节渗透压的机能。粗袋鞭虫(Peranematrichophonrum)机体柔软，沿纵向伸缩，后端比较宽阔呈截断状或钝圆，自后向前变细。具有两根鞭毛，一根相当粗壮，长度与体长相当，运动时笔直指向前方，尖端部分呈波浪式颤动带动虫体向前运动。另一根鞭毛细而短。鞭毛纲的原生动物在污水生物处理系统中，活性污泥培养初期或在处理效果差时鞭毛虫大量出现，可作为指示生物。（二）肉足纲(Sarcodina)肉足纲的原生动物没有胞口和胞咽等结构。它们形体小，无色透明，大多数没有固定形态，并形成伪足作为运动和摄食的细胞器，为全动性营养。肉足纲分为两个亚纲，根足亚纲：变形虫；辐足亚纲：虫体不变固定为球形，有太阳虫和辐球虫。肉足纲大多数为自由生活，也有寄生，如痢疾阿米巴。肉足纲以无性生殖为主，还有多分裂和出芽生殖。变行虫喜在α—中污带或β—中污带的自然水体中生活。在污水生物处理系统中，则在活性污泥培养中期出现。（三）纤毛纲(Ciliata)它们以纤毛作为运动和摄食的细胞器。纤毛虫是原生动物中最高级的一类，它们有固定的、结构细致的摄食细胞器。细胞核有大核(营养核)和小核(生殖核)。它们为全动性营养。其生殖为分裂生殖和结合生殖。1游泳型纤毛虫2固着型纤毛虫其虫体的前端口缘有纤毛带，虫体呈典型的钟罩性，故称钟虫类。在钟罩的基部和柄内有肌原纤维组成基丝，能收缩。生殖为无性生殖和有性生殖。3吸管虫幼体有纤毛，成虫纤毛消失，长出长短不一的吸管。没有胞口，以吸管为捕食细胞器，营全动性营养。以原生动物和轮虫为食料。生殖为有性生殖和内出芽生殖。纤毛纲中的游泳型纤毛虫多数是在α－中污带和β－中污带，少数在寡污带中生活。在污水生物处理中，在活性污泥培养中期或在处理效果较差时出现。固着型的纤毛虫，尤其是钟虫，喜欢在寡污带中生活。三原生动物的胞囊胞囊是抵抗不良环境的一种休眠体。其形成过程如下：先是虫体变圆，鞭毛，纤毛或伪足等细胞器缩入体内或消失，细胞水分陆续由伸缩泡排出，虫体缩小，最后伸缩泡消失，分泌一种胶状物质于体表，而后凝固形成胞壳。胞壳有两层，外层较厚，表面凸起，内层薄而透明。包囊很轻易随灰尘漂浮或被其他动物带至他处，包囊遇到适宜环境其胞壳破裂恢复虫体原形所有原生动物在污水生物处理过程中都起指示生物的作用。一旦形成包囊，就可判断污水处理不正常。第二节微型后生动物原生动物以外的多细胞动物叫后生动物。因为有些后生动物形体微小，要借助光学显微镜方可看得清楚，故叫微型后生动物。如轮虫，线虫，寡毛虫，浮游甲壳动物，苔藓动物。在天然水体、潮湿土壤、水体底泥和污水生物处理构筑物中均有存在。一轮虫其身体为长形，分头部，躯干和尾部。头部有轮盘，轮盘为轮虫的运动和摄食的器官，其咽内有一个几丁质的咀嚼器。雌雄异体，多为孤雌生殖。大多数轮虫以细菌，霉菌，藻类，原生动物及有机颗粒为食，杂食性。大多数的属和种生长在苔藓植物上。喜在PH8.6左右生活的种类较多。二线虫其为长形，形体微小。前端口上有感觉器官，体内有神经系统，消化道为直管，食道由辐射肌组成。线虫的营养类型有三种：腐食性，植食性和肉食性。自由生活的线虫体两侧的纵肌交替收缩，作蛇形状的拱曲运动。生殖为雌雄异体，卵生。线虫是污水净化程度差的指示生物。三寡毛类动物身体细长分节，每节两侧长有刚毛，靠刚毛爬行运动它的前叶腹面有纤毛，是捕食器官，营杂食性，主要食污泥中有机碎片和细菌。颤蚓和水丝蚓为河流，湖泊底泥污染的指示生物，它们中有厌氧生活的，以土壤为食。四浮游甲壳动物它们是水体污染和水体自净的指示生物。摄食方式有滤食性和肉食性两种。水蚤的血液含血红素，血红素的含量常随环境中溶解氧量的高低而变化。水蚤常呈不同颜色的原因是适应环境的表现，我们可以根据水蚤的这个特点判断水体的清洁程度。五苔藓虫，羽苔虫苔藓虫属苔藓动物门，种类很多，多生活在海洋。羽苔虫为群体生活，固着在其他物体上。雌雄同体，行有性生殖，也进行无性生殖。第三节藻类一一般特征有单细胞的个体和群体，群体是若干个个体以胶质相连，其大小以μm计。蓝藻形体小，细胞结构简单，没有核膜，没有特异化的细胞器，也没有有丝分裂，属原核微生物。除蓝藻以外的藻类都是真核生物。红藻和褐藻体形较大。真核藻类具有叶绿体，有叶绿素a,b,c,d,β—胡萝卜素，叶黄素等。藻类是光能自养型的，进行光合作用。少数藻类营腐生，极少数与其他生物共生。藻类生长要求阳光，最适合pH为6~8，生长的pH范围在4~10，绝大多数藻类是中温性的，少数例外。藻类的繁殖有无性生殖和有性生殖。二藻类的分类蓝藻门，裸藻门，绿藻门，轮藻门，金藻门，黄藻门，硅藻门，甲藻门，褐藻门和红藻门。（一）蓝藻门,即蓝细菌（二）裸藻门裸藻门的藻类叫裸藻，没有细胞壁，有鞭毛能运动。绝大多数裸藻具有叶绿体，内含叶绿素a，b，β－胡萝卜素、3种叶黄素。柄裸藻属以胶柄相连成群体。其他的裸藻全是游动型的单细胞个体，含光合色素的裸藻进行光合作用，即植物性营养。不含色素的裸藻营腐生性营养或全动物性营养。裸藻的繁殖为纵裂，细胞核先行有丝分裂，然后细胞由前向后纵向裂殖为二，一个子细胞接受原有的鞭毛，另一个子细胞长出一条新的鞭毛。当条件不适宜时，裸藻失去鞭毛形成胞囊。环境好转，包囊外壳破裂，重新形成新个体。裸藻的代表属有：囊裸藻属、扁裸藻属、柄裸藻属及裸藻属。裸藻主要生长在有机物丰富的静水或缓慢的流水中，对温度的适应范围广，在25℃繁殖最快，是水体富营养化的指示生物。（三）绿藻门绿藻门的藻类叫绿藻。它们形体多样，有单细胞的个体、群体和丝状体。单细胞个体的绿藻具有2~4根顶生的等长的尾鞭型鞭毛。它们含有较多叶绿素a、b，叶黄素、泥黄素，β－胡萝卜素也较多。繁殖方式为无性生殖和有性生殖。代表属有：衣藻属，小球藻属，盘藻属，实球藻属等绿藻在流动的和静止的水体、土壤表面和树干都能生长。水生绿藻有浮游的和固着的，寄生的引起植物病害。小球藻和栅藻富含蛋白质可供人食用和作动物饲料。绿藻是藻类生理生化研究的材料及宇宙航行的供氧体，有的可制藻胶。绿藻在水体自净中起净化和指示生物的作用。（四）轮藻门轮藻门的藻类叫轮藻。细胞结构、光合色素和贮存物与绿藻大致相同，不同的是有大型顶细胞，具有一定的分裂步骤，有节和节间，节上有轮生的分支。为卵配生殖。在淡水和半咸水中生长。轮藻可熏烟驱蚊，有轮藻生长的水中没有孑孓生长。轮藻受精卵化石可作为地层鉴定和陆地勘探的依据。（五）金藻门金藻门的藻类叫金藻。金藻形体多样，有个体和群体。具有一或二根鞭毛，少数有三根鞭毛。体内叶黄素和β－胡萝卜素占优势，藻体呈现黄绿色和金棕色。其贮存物有金藻糖和油。金藻多数为淡水产的，在寒冷季节大量繁殖，是重要的浮游藻类。代表属有：鱼磷藻属、合尾藻属和钟罩藻属。（六）黄藻门黄藻门的藻类叫黄藻。黄藻的细胞壁大多数由两个半片套合组成，含多量的果胶质，体内含叶绿素a、c，β－胡萝卜素和叶黄素，贮存物为油。附着或浮游生活。无性生殖，少数属有性生殖。绝大多数黄藻为淡水产。代表属有：黄丝藻属、黄群藻属和拟黄群藻属。（七）硅藻门硅藻门的藻类叫硅藻。硅藻为单细胞，形体像小盒，由上壳和下壳组成。上壳面和下壳面上花纹的排列方式是分类的依据。细胞壁由硅质和果胶质组成。硅质在外层，细胞内有一个核和两个以上的色素体，含叶绿体、藻黄素和β－胡萝卜素，硅藻呈黄绿色和黄褐色，贮存物为淀粉粒和油。繁殖方式为纵分裂和有性生殖。硅藻分布很广，是全球性的，有明显的区域种类，受气候、盐度和酸碱度的制约。有的种可作为土壤和水体盐度、腐殖质含量和酸碱度的指示生物。作为水中动物的食料，硅藻对水体的生产力起重要作用。（八）甲藻门甲藻门的藻类叫甲藻。甲藻多为单细胞的个体，呈三角形、球体、针形，前后或左右略扁，前、后端常有突出的角。多数有细胞壁，少数为裸型的。细胞核大，有核仁和核内体。细胞质中有大液泡，有的有眼点。含叶绿素a、c，β－胡萝卜素、硅甲黄素、甲藻黄素等，藻体呈棕黄色或黄绿色，偶尔红色。贮存物为淀粉、淀粉状物质和脂肪。多数有两条不等长、排列不对称的鞭毛为运动胞器。无鞭毛的作变形虫运动或不运动。营养型为植物性营养，少数腐生或寄生。甲藻繁殖为裂殖，也有产游动孢子的或不动孢子的。甲藻在淡水、半咸水、海水中都能生长。多数甲藻对光照强度和水温范围要求严格，在适宜的光照和水温条件下，甲藻在短期内大量繁殖，造成海洋“赤潮”。水中含腐殖质酸时，常有甲藻存在。甲藻死后沉在海底形成油地层中的主要化石。代表属有多甲藻属、角甲藻属和裸甲藻属。（九）褐藻门褐藻门中的藻类叫褐藻。体内β－胡萝卜素和叶黄素的含量高于叶绿素a、c。藻体呈橄榄色和深褐色，贮存物为水溶性的褐藻淀粉、甘露糖、油类及还原糖。海带属、裙带属，含碘量高，可供食用。（十）红藻门红藻门的藻类叫红藻。色素为红藻藻红素和红藻藻蓝素。贮存物为红藻淀粉和红藻糖。绝大多数红藻为海产，少数为淡水产。代表属：江篱属、石花菜属及麒麟属，可提取琼脂，供食用、医药用及制生化试剂。第四节真菌真菌包括酵母菌，霉菌及各种伞菌。真菌属低等真核微生物。酵母菌、霉菌和食用菌在有机废水生物处理和有机固体废弃物生物处理中都起积极作用。一酵母菌单细胞真菌。有发酵型和氧化型两种。发酵型酵母菌是发酵糖为乙醇和二氧化碳的一类酵母菌，用于发面做面包、馒头和酿酒。氧化型酵母菌是无发酵能力或发酵能力很弱的而氧化能力很强的酵母菌。炼油厂的含油、含酚废水生物处理过程中，假丝酵母和粘红酵母起积极作用。淀粉废水、柠檬酸废水和油脂废水以及味精废水均可以利用酵母菌生物处理，既处理了废水又可得到酵母菌体蛋白，用作饲料，还可用作监测重金属。（一）酵母菌的形态和大小有卵圆形、圆形、圆柱形或假丝状。直径为1~5μm，长约5~30μm或更长。假丝酵母呈假丝状。酵母菌的各种形态酵母菌的细胞结构（二）酵母菌的结构特征酵母菌的细胞结构有细胞壁、细胞质膜、细胞核、细胞质及内含物。酵母菌的细胞壁组分与细菌不同，含葡聚糖、蛋白质及脂类。酵母菌的细胞核具有核膜、核仁和染色体、核膜上有大量小孔。细胞质含大量RNA，核糖体、中心体、线粒体、中心染色质、内质网膜、液泡等。线粒体呈球状或杆状，位于核膜和中心体的表面，含脂类和呼吸酶系统，执行呼吸功能。中心体附着在核膜上。中心染色质附着在中心体上，有一部分附在核膜上。老龄菌细胞质中由于营养过剩形成一些内含物，如：异染颗粒、肝糖、脂肪粒、蛋白质和多糖。（三）酵母菌的繁殖无性生殖和有性生殖，无性生殖又分出芽生殖和裂殖。（四）酵母菌的培养特征1在固体培养基上的培养特征经过一定时间后，在培养基表面上长出表面湿润而光滑的酵母菌落，其颜色通常有白色和红色，有粘性。培养时间久后菌落表面转为干燥，并呈皱褶状，菌落大小和细菌差不多。2在液体培养基中的生长特征不同种的酵母菌表现不一样，有的酵母菌在培养基液面上形成薄膜，有的产生沉淀沉在瓶低。发酵型的酵母菌产生二氧化碳气体使培养基表面充满泡沫。（五）酵母菌的主要属二、霉菌霉菌可发酵饲料，产生农药，镰刀霉分解无机氰化物的能力强，对废水