第三章真核微生物第一篇微生物學基礎(chǔ)主要內(nèi)容包括真核原生生物界、真菌界、動物界等中所涉及的微生物：真核原生生物界的原生動物、藻類；真菌界的霉菌、酵母菌及傘菌；動物界中的微型后生動物，如輪蟲、線蟲等。由于這些微生物的數(shù)量和種類極其豐富，在課程中僅介紹與環(huán)境工程（水處理）有關(guān)的種類第一節(jié)原生動物一、原生動物的一般特征(一)原生動物的特點原生動物是動物中最原始、最低等、結(jié)構(gòu)最簡單的單細胞動物。單細胞，形體微小10～300μ，形態(tài)多樣，沒有器官分化，由分化的細胞器完成各種生理功能。原生動物在不利的環(huán)境條件下，會形成胞囊。在正常的環(huán)境條件下，原生動物都能保持自己的形態(tài)特征。若環(huán)境條件變壞（如干燥、溫度或pH不宜、溶解氧不足、缺少食物等），原生動物會形成胞囊。胞囊是原生動物抵抗不良環(huán)境的一種休眠體。區(qū)別：胞囊和芽胞(二)原生動物的營養(yǎng)類型根據(jù)原生動物獲取營養(yǎng)的方式：1.全動性營養(yǎng)吞食其他生物或有機顆粒。絕大多數(shù)原生動物為全動性營養(yǎng).2.植物性營養(yǎng)依靠光合作用合成有機物。有色素的原生動物。3.腐生性營養(yǎng)依靠體表吸收可溶性的有機物。某些無色鞭毛蟲和寄生的原生動物。(三)原生動物的繁殖其繁殖方式有無性方式和有性方式。無性方式：主要為二分裂法，或出芽生殖（吸管蟲），或多分裂法（寄生的孢子蟲。）有性方式：在環(huán)境條件差時出現(xiàn)。二、原生動物的分類及各綱簡介存在于水體中的主要有三個綱：鞭毛綱、肉足綱和纖毛綱，再加上一個吸管綱。根據(jù)它們的特征性(細)胞器來劃分。(一)鞭毛綱具一根或多根鞭毛，作為運動胞器。個體自由生活或群體。在自然水體中，鞭毛蟲多在多污帶或－中污帶生活。在污水生物處理系統(tǒng)中，活性污泥培養(yǎng)初期或在處理效果差時鞭毛蟲大量出現(xiàn)，可作為污水處理的指示生物。自然水體的劃分:

水質(zhì)最差→水質(zhì)較差→水質(zhì)一般→水質(zhì)好

多污帶

-中污帶

-中污帶

寡污帶(二)肉足綱具有偽足，作為攝食和運動的胞器。無色透明，大多數(shù)沒有固定形態(tài)。

肉足蟲喜歡在－中污帶或－中污帶的自然水體中生活。在污水生物處理系統(tǒng)中，則在活性污泥培養(yǎng)中期出現(xiàn)。(三)纖毛綱以纖毛作為運動和攝食的細胞器。纖毛擺動使蟲體前端的水形成旋渦，有機顆粒和細菌被集中沉積至胞口處進入體內(nèi)，形成食物泡，食物泡隨細胞質(zhì)流動而移動，并逐漸被消化、吸收。這種“沉渣取食”的進食方式，在廢水生物處理中，對出水質(zhì)的澄清，起了一定的作用。蟲體內(nèi)具有伸縮泡，多余的水分及代謝產(chǎn)物不斷進入伸縮泡，并通過它的收縮而排出體外，起著維持體內(nèi)水分平衡的作用。?？梢妰蓚€核，一為營養(yǎng)核（大核），一為生殖核（小核）。分為游泳型和固著型兩種類型。游泳型：這類纖毛蟲借助蟲體周圍長有的纖毛而自由游動。固著型：個體或群體，具有纖毛帶，多數(shù)有柄，營固著生活，有基絲，能收縮。如鐘蟲、累枝蟲等。纖毛綱中的游泳型纖毛蟲多數(shù)在－中污帶或－中污帶，少數(shù)在寡污帶中生活。在污水生物處理中，在活性污泥培養(yǎng)中期或在處理效果較差時出現(xiàn)。固著型的纖毛蟲，尤其是鐘蟲，喜歡在寡污帶中生活，在－中污帶也能生活，它是水體自凈程度高、污水生活處理效果好的指示生物。（四）吸管綱具有吸管，作為捕食胞器，又稱吸管蟲。幼體有纖毛，成蟲纖毛消失。吸管蟲多在－中污帶出現(xiàn)，有的也能在－中污帶和多污帶，在污水處理效果一般時出現(xiàn)。第二節(jié)微型后生動物

原生動物以外的其他多細胞動物統(tǒng)稱為后生動物------動物界微型后生動物是一些形體微小、需借助顯微鏡才能看見的后生動物。包括有：輪蟲、線蟲、寡毛蟲、浮游甲殼動物等。它們在天然水體、潮濕土壤、水體底泥和污水生物處理構(gòu)筑物中均有存在。

在這里為大家介紹幾種常見的微型后生動物：一、輪蟲分類：屬于擔輪動物門輪蟲綱。特點：形體微小，長度約為4~4000μ（多為500μ左右）。身體長形，有頭部、軀干和尾部的區(qū)分。頭部有一個由1～2圈纖毛組成的能轉(zhuǎn)動的輪盤，為運動和攝食的器官。自由生活或固著生活。地域分布十分廣泛，以底棲為多。意義：大多數(shù)輪蟲以細菌、霉菌、藻類、原生動物及有機顆粒為食，同時它自己又可作為水生動物的食料。輪蟲要求較高的溶解氧，故輪蟲是水體寡污帶和污水處理效果好的指示生物。

二、線蟲屬于線形動物門的線形綱。具有圓柱狀身體且不分節(jié)，長形，形體微小，多在1mm以下。寄生或自由生活，污水處理中出現(xiàn)的多是自由生活的。線蟲有好氧和兼性厭氧的，兼性厭氧的在大量缺氧時出現(xiàn)。線蟲是污水凈化程度差的指示生物。其他的微型后生動物包括：寡毛類、浮游甲殼動物、苔蘚蟲、羽苔蟲等。

水蚤與環(huán)境監(jiān)測：水蚤體內(nèi)有血紅素，其含量與水體中的溶解氧有關(guān)，當水體中的溶解氧高時，血紅素的量少，反之，當水體中的溶解氧低時,血紅素的量會增加。故在污染水體中水蚤的顏色比清潔水體中要紅一些。羽苔蟲圖羽苔蟲A.

羽苔蟲群體B.羽苔蟲的一部分個體C.羽苔蟲的休眠芽觸手冠類螅體縮入蟲室內(nèi)的個體休眠芽胃緒上的休眠芽

擬水螅第三節(jié)真核藻類

一、藻類的一般特征真核生物（除藍藻外），單細胞或多細胞或群體，大小和結(jié)構(gòu)差異很大，小的以μ計，只能在顯微鏡下才能看見；大的有紅藻（如紫菜）和褐藻（如海帶）等。真核藻類具有葉綠體，有葉綠素a、b、c、d，－胡蘿卜素、葉黃素等。光能自養(yǎng)，能進行光合作用。藻類生長要求有陽光，最適pH6~8（生長范圍pH4~10），多為中溫性的，極端的能在85℃溫泉或長年不化的冰上生長。

二、藻類的分類及各門特征簡介根據(jù)藻類的光合色素的種類、個體的形態(tài)、細胞結(jié)構(gòu)、生殖方式和生活史等，將藻類分為十個門（有的人分為八個門或十一個門）。

1.藍藻門即藍細菌，見前。2.裸藻門因不具細胞壁而得名。

顏色呈綠色。3.綠藻門含有較多的葉綠素。形態(tài)多樣，單細胞的個體、群體或絲狀體。

4.輪藻門具大型頂細胞，有節(jié)和節(jié)間，節(jié)上有輪生的分支。

5.金藻門葉黃素和－胡蘿卜素占優(yōu)勢，呈金黃色和金棕色。

6.黃藻門細胞壁大多數(shù)由兩個半片套合組成，含果膠質(zhì)。

7.硅藻門單細胞，由上下兩個殼組成。細胞壁內(nèi)含有硅質(zhì)（SiO2·xH2O）和果膠質(zhì)。

現(xiàn)存的硅藻有約120個屬，1萬多種。硅藻是地球上光合作用的冠軍：硅藻每年固定的CO2大約是陸地上所有高等植物所固定的碳的總量的三四倍，它們制造的氧氣大約占了整個植物界的40%！硅藻在生物界中的地位舉足輕重，設(shè)想有一天海洋中環(huán)境突變導(dǎo)致硅藻滅絕，那么整個生物界都將很快面臨絕境。

8.甲藻門含有葉綠素a、c，－胡蘿卜素、硅甲黃素、甲藻黃素、新甲藻黃素及環(huán)甲藻黃素。

9.褐藻門較高級的藻類，呈橄欖色和深褐色。含有葉綠素a、c，－胡蘿卜素、葉黃素。后兩者的含量高于前兩者。含有褐藻淀粉、甘露糖、油類和還原糖。

褐藻門植物中除一些淡水種類外，都是海洋中的藻類，它們在海洋中的溫帶及冷水帶大量發(fā)展。定生生活的，就是所謂底棲生物，藻體在構(gòu)造上極其多樣。

10.紅藻門色素為紅藻藻紅素和紅藻藻藍素。

紅藻主要是海生藻類，只有少數(shù)出現(xiàn)在淡水中。海產(chǎn)的紅藻生活在所有海洋的近岸，是底棲的生物。

注：分為八個門的，是將上述10個門中的金藻門、黃藻門、硅藻門歸入金藻門。分為十一個門的，是上述十個門，再加上一個隱藻門。

三、藻類與環(huán)境保護1.藻類的去除在給水處理中，需要控制水中的藻類，否則會帶來顏色和氣味（青草味、魚腥味等）。常用的方法是加入藥劑，如CuSO4和氯。2.水體富營養(yǎng)化水體中營養(yǎng)物質(zhì)的過多，會引起水體中藻類的過度繁殖，造成水體富營養(yǎng)化，造成嚴重的環(huán)境問題（如赤潮等）。

3.氧化塘和氧化溝利用水體中的藻類處理污水，氧化塘中的藻類和菌類存在互生關(guān)系，藻類為菌類提供氧氣，菌類為藻類提供CO2及氮等營養(yǎng)物質(zhì)。第四節(jié)真菌

真菌屬于低等植物，分類上單獨列為真菌界。

一、真菌的一般特點不同類型的真菌在形態(tài)和大小上差異很大，少數(shù)為單細胞，多為分枝或不分枝的絲狀體

真菌體內(nèi)缺乏葉綠素，不進行光合作用

真菌一般都有細胞壁，其成分為具有幾丁質(zhì)的微纖維或纖維素（或其他葡聚糖）或兩者兼有；真菌能產(chǎn)生孢子，以無性和（或）有性方式進行繁殖

二、真菌的分類真菌分為5個亞門：鞭毛菌亞門、接合菌亞門、子囊菌亞門、擔子菌亞門和半知菌亞門。真菌分類的依據(jù)：有性階段的特點。其中鞭毛菌亞門的有性階段產(chǎn)生卵孢子，接合菌亞門產(chǎn)生接合孢子，子囊菌亞門產(chǎn)生子囊孢子，擔子菌亞門產(chǎn)生擔孢子，而半知菌亞門是一類無有性階段或有性階段未知的真菌。在生產(chǎn)實際中，經(jīng)常把真菌按照其細胞形態(tài)分為酵母菌、霉菌和傘菌。

三、酵母菌

1．形態(tài)與結(jié)構(gòu)單細胞真菌。有各種形態(tài)：卵圓形、圓形、圓柱形或假絲狀。直徑1~5μ，長約5~30μ或更長。2.細胞結(jié)構(gòu)細胞具有細胞壁，細胞質(zhì)膜、細胞核及內(nèi)含物。酵母菌的細胞壁成分不同于細菌，含葡聚糖、甘露聚糖、蛋白質(zhì)及脂類。啤酒酵母還含有幾丁質(zhì)。細胞核具有核膜、核仁和染色體。細胞質(zhì)含大量RNA、核糖體、中心體、線粒體、中心染色質(zhì)、內(nèi)網(wǎng)質(zhì)膜、液泡等。內(nèi)含物豐富。顯微鏡下的酵母菌

3．繁殖有無性生殖和有性生殖。無性生殖又分為出芽生殖和裂殖。有性生殖一般在條件不是很好的情況下進行，產(chǎn)生有性孢子。

4．培養(yǎng)特征在固體培養(yǎng)基上的菌落，表面濕潤而光滑，有粘性，與細菌菌落大小差不多，顏色為白色或紅色。培養(yǎng)時間久后菌落表面轉(zhuǎn)為干燥。pH在4.5~6.5，溫度20~30℃，兼性厭氧，喜歡高糖環(huán)境。5．分類酵母菌分為39個屬，372種。常見的有：酵母菌屬、裂殖酵母屬、假絲酵母屬、紅酵母屬等。6．應(yīng)用酵母菌有發(fā)酵型和氧化型兩種。發(fā)酵型的發(fā)酵能力強（發(fā)酵糖類成為乙醇和二氧化碳，適用于發(fā)面做面包、饅頭和釀酒。氧化型則是無發(fā)酵能力或發(fā)酵能力弱而氧化能力強，可以應(yīng)用于環(huán)境治理，如在石油脫蠟、廢水處理等都有應(yīng)用的實例。四、霉菌1．形態(tài)與大小由分支和不分支的菌絲交織在一起形成菌絲體。菌絲分為營養(yǎng)菌絲和氣生菌絲，氣生菌絲上長出分生孢子梗和分生孢子。菌絲直徑約3~10μ。區(qū)別霉菌和放線菌：真核與原核、菌絲的粗細（放線菌為0.2~0.8μ）。2．細胞結(jié)構(gòu)霉菌細胞由細胞壁、細胞質(zhì)膜、細胞核、細胞質(zhì)及內(nèi)含物等組成。大多數(shù)霉菌的細胞壁含有幾丁質(zhì)，少數(shù)有纖維素。大多數(shù)為多細胞，少數(shù)為單細胞。區(qū)別單細胞和多細胞（顯微鏡下）：細胞核的數(shù)目、橫隔。3．繁殖方式有性生殖和無性生殖（產(chǎn)生分生孢子），也可借助菌絲的片段繁殖。絲狀真菌的無性孢子4．培養(yǎng)特征在固體培養(yǎng)基上，霉菌的菌落呈圓形、絨毛狀、絮狀或蜘蛛網(wǎng)狀。菌落大，有無限生長的能力（蔓延至整個平板）。菌落疏松，易挑取。正反面顏色不同。偏酸型pH4.5~6.5，溫度20