水處理生物學真核PPT課件

1、原核細胞無核膜 無核仁 只有核區(qū)真核細胞有核膜 有核仁 有核質（內有染色體）第1頁/共66頁本章主要內容第一節(jié)第一節(jié) 酵母菌酵母菌第二節(jié)第二節(jié) 霉菌霉菌第三節(jié)第三節(jié) 藻類藻類第四節(jié)第四節(jié) 原生動物原生動物第五節(jié)第五節(jié) 微型后生動物微型后生動物第六節(jié)第六節(jié) 底棲動物底棲動物第2頁/共66頁第一節(jié) 酵母菌（Yeast）1 1 個體形態(tài)個體形態(tài) 2 2 細胞結構細胞結構 3 3 酵母菌的繁殖酵母菌的繁殖4 4 菌落形態(tài)菌落形態(tài) 5 5 應用應用第3頁/共66頁 酵母菌是一類單細胞真菌的俗稱，分類學上酵母菌是一類單細胞真菌的俗稱，分類學上分屬于子囊菌綱和半知菌類。分屬于子囊菌綱和半知菌類。特征特征:1

2、. 個體一般以單細胞狀態(tài)存在；個體一般以單細胞狀態(tài)存在；2. 多數(shù)營出芽生殖，有的裂殖；多數(shù)營出芽生殖，有的裂殖；3. 能發(fā)酵糖類產(chǎn)能；能發(fā)酵糖類產(chǎn)能；4. 細胞壁常含有甘露聚糖；細胞壁常含有甘露聚糖；5. 喜在含糖量較高、酸度較大的水生環(huán)境中生長。喜在含糖量較高、酸度較大的水生環(huán)境中生長。分布：分布：偏酸性的含糖環(huán)境。水果、蔬菜、蜜餞的表面，果園偏酸性的含糖環(huán)境。水果、蔬菜、蜜餞的表面，果園 土壤中與環(huán)境有關。土壤中與環(huán)境有關。種類：種類：據(jù)據(jù)1982年的資料，已知的酵母有年的資料，已知的酵母有56屬，屬，500多種。酵多種。酵 母菌與人類的關系極其密切。母菌與人類的關系極其密切。第4頁/共

3、66頁1 個體形態(tài) 單細胞 寬寬1 15um,5um,長長5 530um30um。比細菌大。 球形、卵圓形、香腸形、檸檬形。假絲酵母菌在繁殖時，子細胞與母細胞連在一起形成鏈狀，形成假菌絲。第5頁/共66頁2 細胞結構細胞壁、細胞膜、細胞質及內含物、細胞核 細胞壁：組分為葡聚糖、甘露聚糖、蛋白質及脂類，有的含少量幾丁質 細胞質：含大量RNARNA、核糖體、內質網(wǎng)膜、線粒體和液泡電鏡下觀察的正在芽殖的釀酒酵母細胞 卵形、卵圓形酵母菌細胞中有一個液泡，長形的有兩個。幼齡酵母菌的液泡中不含內含物，老齡細胞中營養(yǎng)過剩，在液泡中出現(xiàn)顆粒貯藏物（異染粒、肝糖粒、脂肪粒等）第6頁/共66頁 細胞核：具有核膜，

4、形成定形核，位于細胞質中央。內有核仁和染色體。核仁內有RNARNA和核蛋白體。染色體上有DNADNA。電鏡下觀察的正在芽殖的釀酒酵母細胞第7頁/共66頁3 酵母菌的繁殖 （一）無性繁殖（常見）（一）無性繁殖（常見） 芽殖（主要）芽殖（主要） 裂殖裂殖 產(chǎn)生無性孢子產(chǎn)生無性孢子 （二）有性繁殖（少見）（二）有性繁殖（少見）第8頁/共66頁芽芽 殖殖（ 各各 屬屬 酵酵 母母 都都 存存 在在 ）裂裂 殖殖（ 裂裂 殖殖 酵酵 母母 屬屬 ）節(jié)節(jié) 孢孢 子子（ 地地 霉霉 屬屬 ）擲擲 孢孢 子子（ 擲擲 孢孢 酵酵 母母 屬屬 ）后后 垣垣 孢孢 子子（ 白白 假假 假假 絲絲 酵酵 母母 ）產(chǎn)

5、產(chǎn) 無無 性性 孢孢 子子無無 性性有有 性性（ 產(chǎn)產(chǎn) 子子 囊囊 孢孢 子子 ）酵酵 母母 菌菌 的的 繁繁 殖殖 方方 式式根據(jù)能否進行有性繁殖，可將酵母菌分為：根據(jù)能否進行有性繁殖，可將酵母菌分為： 假酵母：假酵母： 只有無性繁殖過程。只有無性繁殖過程。 真酵母：真酵母： 既有無性繁殖，又有有性繁殖過程。既有無性繁殖，又有有性繁殖過程。第9頁/共66頁一個母細胞一個母細胞形成多個芽形成多個芽體。一端、體。一端、兩端、多端兩端、多端酵母菌的出芽生殖第10頁/共66頁假菌絲：假菌絲：芽殖迅速時，子細胞未經(jīng)脫芽殖迅速時，子細胞未經(jīng)脫離又進行出芽，形成的串列細胞。離又進行出芽，形成的串列細胞。

6、假菌絲的各細胞間僅以狹小的面積假菌絲的各細胞間僅以狹小的面積相連，呈藕節(jié)狀。相連，呈藕節(jié)狀。霉菌的菌絲為真霉菌的菌絲為真菌絲，即相連細菌絲，即相連細胞間的橫隔面積胞間的橫隔面積與細胞直徑一致，與細胞直徑一致，呈竹節(jié)狀的細胞呈竹節(jié)狀的細胞串，稱為真菌絲。串，稱為真菌絲。芽殖過程芽殖過程第11頁/共66頁裂 殖 借細胞橫分裂法繁殖借細胞橫分裂法繁殖,與細菌類似與細菌類似.如八孢裂殖酵如八孢裂殖酵母。進行裂殖的酵母菌種類較少母。進行裂殖的酵母菌種類較少.第12頁/共66頁v擲孢子是擲孢酵母屬等少數(shù)酵母菌產(chǎn)生的無性孢子，擲孢子是擲孢酵母屬等少數(shù)酵母菌產(chǎn)生的無性孢子，外形呈腎狀。這種孢子是在卵圓形的營養(yǎng)

7、細胞上生出外形呈腎狀。這種孢子是在卵圓形的營養(yǎng)細胞上生出的小梗上形成的。孢子成熟后通過一種特有的噴射機的小梗上形成的。孢子成熟后通過一種特有的噴射機制將孢子射出。制將孢子射出。此外，有的酵母如此外，有的酵母如Candida albicans等還能在假菌絲的等還能在假菌絲的頂端產(chǎn)生厚垣孢子（頂端產(chǎn)生厚垣孢子（chlamydospore）。）。產(chǎn)生擲孢子等無性孢子第13頁/共66頁有性生殖適宜的條件下，二倍體細胞減數(shù)分裂形成子囊孢子繁適宜的條件下，二倍體細胞減數(shù)分裂形成子囊孢子繁殖。殖。有性繁殖的過程：有性繁殖的過程：一般通過鄰近的兩個性親和性不同一般通過鄰近的兩個性親和性不同的細胞各自伸出一根管

8、狀的原生質突起，隨即相互接的細胞各自伸出一根管狀的原生質突起，隨即相互接觸、局部融合并形成一個通道，再經(jīng)過質配、核配形觸、局部融合并形成一個通道，再經(jīng)過質配、核配形成雙倍體細胞成雙倍體細胞接合子。接合子進行減數(shù)分裂，形接合子。接合子進行減數(shù)分裂，形成成4 4個或個或8 8個子核，每一個子核和周圍的細胞質一起，個子核，每一個子核和周圍的細胞質一起，在其表面形成孢子壁后就形成在其表面形成孢子壁后就形成子囊孢子子囊孢子，形成子囊孢，形成子囊孢子的細胞稱為子的細胞稱為子囊子囊。一般一個子囊可產(chǎn)生。一般一個子囊可產(chǎn)生4-84-8個子囊孢個子囊孢子。孢子數(shù)目、大小、形狀因種而異。子。孢子數(shù)目、大小、形狀因

9、種而異。第14頁/共66頁有性生殖原細胞發(fā)育成子囊原細胞發(fā)育成子囊(ascus)(ascus)，里面有四個子囊孢子，將來里面有四個子囊孢子，將來發(fā)育成單倍體營養(yǎng)體細胞發(fā)育成單倍體營養(yǎng)體細胞第15頁/共66頁4 菌落形態(tài)特征特征 比細菌大而厚，不比細菌大而厚，不透明，表面光滑、透明，表面光滑、濕潤、粘稠，易用濕潤、粘稠，易用針挑起。多呈乳白針挑起。多呈乳白色色。？第16頁/共66頁5 應用 食用：釀酒、發(fā)面 藥用：生產(chǎn)維生素 廢水處理： 利用酵母菌處理廢水 利用酵母菌從廢水中提取蛋白資源第17頁/共66頁第二節(jié) 霉菌（Mould）1 1 個體形態(tài)個體形態(tài) 2 2 霉菌的繁殖霉菌的繁殖 3 3 群

10、體形態(tài)群體形態(tài) 4 4 特性特性 5 5 應用應用第18頁/共66頁1 個體形態(tài)具分枝的絲狀真菌菌絲有兩部分 （1）營養(yǎng)菌絲： 伸入營養(yǎng)物質內吸收養(yǎng)料 （2）氣生菌絲： 伸入空氣中形成孢子。營養(yǎng)菌絲氣生菌絲第19頁/共66頁個體形態(tài)有兩種類型（1）單細胞類型一個細胞形成的無隔膜菌絲，一個細胞形成的無隔膜菌絲，細胞質內含多個核。細胞質內含多個核。（2）多細胞類型 菌絲被隔膜分成許多小段，菌絲被隔膜分成許多小段，每一小段為一個細胞。每一小段為一個細胞。菌菌絲由絲由多個細胞組成，每個多個細胞組成，每個細胞內有一至多個核。細胞內有一至多個核。第20頁/共66頁霉菌的細胞結構第21頁/共66頁2 霉菌的

11、繁殖（1）無性繁殖（主要） 菌絲片段斷裂繁殖 無性孢子（主要）（2）有性繁殖 有性孢子第22頁/共66頁卵 孢 子接 合 孢 子子 囊 孢 子擔 孢 子有 性 孢 子孢 囊 孢 子分 生 孢 子節(jié) 孢 子后 垣 孢 子無 性 孢 子孢孢 子子菌菌 絲絲 片片 段段繁繁 殖殖 方方 式式霉霉菌菌的的繁繁殖殖方方式式第23頁/共66頁v菌絲片段繁殖菌絲片段繁殖 未經(jīng)接合的菌絲未經(jīng)接合的菌絲第24頁/共66頁v無性孢子繁殖無性孢子繁殖（主要）（主要）n游動孢子游動孢子 n孢囊孢子孢囊孢子 n分生孢子分生孢子 n厚垣孢子厚垣孢子 n粉孢子（節(jié)孢子）粉孢子（節(jié)孢子）第25頁/共66頁具具1 1或或2 2

12、根根鞭毛鞭毛，能游動。，能游動。 內生孢子。內生孢子。游動孢子zoosporezoospore第26頁/共66頁 孢囊孢子孢囊孢子sporangiosporesporangiospore生在孢子生在孢子囊內囊內。是是內生孢子內生孢子。孢囊孢子第27頁/共66頁曲霉曲霉著生于分化的分著生于分化的分生孢子?；蚓咭簧咦庸；蚓咭欢ㄐ螤畹亩ㄐ螤畹男」Ｐ」Ｉ?。上。為為外生孢子外生孢子。分生孢子分生孢子conidiosporaconidiospora分生孢子第28頁/共66頁厚垣孢子厚垣孢子chlamydosporechlamydospore又稱厚壁孢子。由又稱厚壁孢子。由菌絲中間的個別菌絲中間的個別細細

13、胞胞膨大膨大，原生質濃，原生質濃縮、縮、細胞壁變厚細胞壁變厚形形成的成的休眠孢子休眠孢子。為。為外生孢子外生孢子第29頁/共66頁粉孢子（節(jié)孢子）粉孢子（節(jié)孢子）arthosporearthospore菌絲生長到一定菌絲生長到一定階段出現(xiàn)許多橫階段出現(xiàn)許多橫隔，隔，橫隔處斷裂橫隔處斷裂成短柱狀、筒狀成短柱狀、筒狀或兩端鈍圓形的或兩端鈍圓形的外生孢子外生孢子第30頁/共66頁無性孢子無性孢子 芽管芽管 菌絲體菌絲體萌發(fā)萌發(fā)v 注：無性孢子在一個季節(jié)可產(chǎn)生許多次，數(shù)量大，注：無性孢子在一個季節(jié)可產(chǎn)生許多次，數(shù)量大，具一定抗性（抗熱、抗干旱）。具一定抗性（抗熱、抗干旱）。第31頁/共66頁v有性孢子

14、繁殖（少見）卵孢子接合孢子子囊孢子擔孢子第32頁/共66頁3 霉菌的培養(yǎng)特征液體培養(yǎng)時的特征：液體培養(yǎng)時的特征：如果是靜止培養(yǎng)，菌絲往往在液體表面生長，液面上如果是靜止培養(yǎng)，菌絲往往在液體表面生長，液面上形成菌膜。形成菌膜。如果是震蕩培養(yǎng)，菌絲可相互纏繞在一起形成菌絲球，如果是震蕩培養(yǎng)，菌絲可相互纏繞在一起形成菌絲球，亦可形成絮片狀，與震蕩震蕩速度有關。亦可形成絮片狀，與震蕩震蕩速度有關。第33頁/共66頁菌落特征：菌落特征：霉菌的菌落大、疏松、干燥、不透明，多呈絨霉菌的菌落大、疏松、干燥、不透明，多呈絨毛狀、絮狀或網(wǎng)狀等，菌體可沿培養(yǎng)基表面蔓延生長，由毛狀、絮狀或網(wǎng)狀等，菌體可沿培養(yǎng)基表面蔓

15、延生長，由于不同的真菌孢子含有不同的色素，所以菌落可呈紅、黃、于不同的真菌孢子含有不同的色素，所以菌落可呈紅、黃、綠、青綠、青灰、黑、白、灰等多種顏色。綠、青綠、青灰、黑、白、灰等多種顏色。第34頁/共66頁第35頁/共66頁4 霉菌的特性生長適宜溫度 2030攝氏度 pH 4.56.5（酸環(huán)境）（也能在pH110 生活） 分解有機物蛋白質、脂肪、碳水化合物、木質素、纖維素第36頁/共66頁5 應用污水中含節(jié)水霉，凈水中無霉菌。 起結合生物膜的作用。 鐮刀霉可有效氧化無機氰化物。 在固體廢棄物的資源化及處理過程中起作用。 在活性污泥中大量繁殖，可引起污泥膨脹。第37頁/共66頁第三節(jié) 藻類（A

16、lgae）一 藻類的形態(tài)及生理特性按形態(tài)構造、色素組成分10綱。藍藻（講過） 褐藻 綠藻 甲藻 硅藻 輪藻 裸藻 紅藻 金藻 黃藻第38頁/共66頁1 形態(tài)柵列藻盤星藻小球藻衣藻幾種綠藻第39頁/共66頁鼓藻隔板硅藻新月藻旋星硅藻幾種硅藻第40頁/共66頁幾種金藻第41頁/共66頁2 生理特性（1）無機營養(yǎng)： CO2+H2O CH2O+O2葉綠素光合作用藻類多的池塘白天溶解氧過飽和 夜晚溶解氧低。第42頁/共66頁（2）各種藻類的主要特性綠藻：春夏之交、秋季生長旺。微堿環(huán)境生活。 引起水體富營養(yǎng)化。 硅藻：春夏兩季、冬季生長旺，有的能發(fā)出魚腥氣。 金藻：其中的黃群藻能發(fā)出臭味，水發(fā)苦。第43頁

17、/共66頁二 藻類在水處理工程中的作用1 給水工程：有一定的危害性大量繁殖： 產(chǎn)生氣味 水有顏色 影響過濾如何衡量水的污染程度？第44頁/共66頁衡量單位：“標準面積單位”/ml1個“標準面積單位” = 400 um2水源中藻類每毫升達到： （1）5001000 “標準面積單位” ，個別水用戶有意見 （2）10002000 “標準面積單位” ，一般都會有意見。 （3）2000 “標準面積單位” ，有明顯的臭味。含有黃群藻的水不宜飲用。第45頁/共66頁2 排水工程：N、P是藻類生長的關鍵元素。含N、P合成洗滌劑 的水引起水體富營養(yǎng)化，需深度處理！u污水養(yǎng)殖藻類： （1）收獲有營養(yǎng)價值的藻類(螺

18、旋藻）。 （2）凈化污水。 u大量繁殖，會造成富營養(yǎng)化污染。第46頁/共66頁氧化塘示例：污水菌體細菌 氧化作用溶解氧藻類 光合作用藻類群體光CO2+H2O+NH33 在天然在天然水體自凈過程中，起一定作用第47頁/共66頁 第四節(jié) 原生動物 （Protozoa）是除細菌之外很重要的一類水處理微生物！一一 原生動物的形態(tài)和生理特性原生動物的形態(tài)和生理特性 二二 原生動物在廢水生物處理中的作用原生動物在廢水生物處理中的作用第48頁/共66頁一 原生動物的形態(tài)和生理特性最低等的單細胞動物水處理中常見的原生動物分三類： 肉足類 鞭毛類 纖毛類 第49頁/共66頁用一個細胞進行運動、營養(yǎng)、排泄、感覺等

19、第50頁/共66頁原生動物的營養(yǎng)類型: :u動物性營養(yǎng)： 吞食其它生物體（細菌、酵母菌、霉菌、藻類、比自身小的原生動物）和有機顆粒。大多數(shù)原生動物u植物性營養(yǎng)： 有光合色素的原生動物，在光照下，將COCO2 2、H H2 2O O合成細胞的有機物質。在原生動物中占少數(shù)，如植物性鞭毛蟲。 某些無色鞭毛蟲及寄生的原生動物，借助體表原生質膜吸收環(huán)境中或宿主中的可溶性有機物。u腐生性營養(yǎng)：第51頁/共66頁（一）肉足類（Sarcodina）1 形態(tài)一個細胞核； 細胞質可伸縮形成偽足（行動、營養(yǎng)）； 最外是細胞質形成的薄膜。細胞核偽足（pseudopodium）第52頁/共66頁2 營養(yǎng)動物性營養(yǎng)： 吞

20、食細菌、藻類、有機顆粒形成食物泡水衛(wèi)生應注意 赤痢阿米巴變形蟲（Endamoebahistolytica） 引起痢疾第53頁/共66頁（二）鞭毛類（Mastigophora）有一根或一根以上的鞭毛作為運動器官1 植物性鞭毛蟲 形態(tài)特性（以綠眼蟲為例）： 有綠的色素體綠眼蟲形態(tài)圖 植物性營養(yǎng)方式： 通過細胞壁滲透吸收溶解的營養(yǎng)物 與水處理的關系適宜的環(huán)境是中污性小水體，生活污水中較多，在活性污泥、生物膜上有，但量少第54頁/共66頁2 動物性鞭毛蟲 形態(tài)特性： 無綠的色素體 動物性鞭毛蟲圖 動物性營養(yǎng)方式： 吞食細菌、藻類、原生動物 與水處理的關系在廢水處理曝氣池運行初期出現(xiàn)第55頁/共66頁（

21、三）纖毛類（Ciliata） 形態(tài)特性：周身或部分具有纖毛。 靠纖毛環(huán)的波動進行運 動和攝食。鐘蟲形態(tài)圖纖毛（cilium）胞口胞咽食物泡大核小核第56頁/共66頁 動物性營養(yǎng)方式： 吞食細菌、藻類、有機顆粒 纖毛蟲類與水處理的關系 非常密切！廢水生物處理中常見的分兩類： 1 游泳型纖毛蟲 沒有柄，不能固著生活。 如： 草履蟲、腎形蟲、豆形蟲、漫游蟲等。各類游泳型纖毛蟲 ？第57頁/共66頁2 固著型纖毛蟲 主要是鐘蟲類。形狀像鐘，后端有尾柄，作為附著器。1 單個個體鐘蟲圖2 群體鐘蟲圖第58頁/共66頁二 原生動物在廢水生物處理中的作用活性污泥 生物膜 氧化塘細菌起最主要作用，其次為原生動物。細菌、藻類、原生動物（一）原生動物對廢水凈化的影響 v（1）鞭毛蟲、肉足蟲、纖毛蟲可以直接利用水中的有機物，對水中有機物的凈化有一定的積極作用。 v（2）在活性污泥法中，纖毛蟲能分泌糖類、粘朊促進生物絮凝作用。使廢水能在二次沉淀池中很好地沉淀，改善出水水質。第59頁/共66頁v（3）纖毛蟲吞食游離細菌，改善生物處理法出水的水質。纖毛蟲在廢水凈化中的作用項目項目未加纖毛蟲未加纖毛蟲加入纖毛蟲加入纖毛蟲出水平均出水平均BOD5（mg/L） 過濾后過濾后BOD5（mg/L） 平均有機氮（平均有機氮（mg/L）5470 3035 315072