《原生動物藻類病毒》PPT課件.ppt

1、原生動物 藻類 病毒,原生動物的一般特征,1,分類及各綱簡介,2,原生動物在廢水生物處理中的作用,3,原生動物,原生動物,動物運(yùn)動、捕食生物 原生最原始、結(jié)構(gòu)最簡單的單細(xì)胞動物 稱“蟲” 形體微小，在10300m之間，在光學(xué)顯微鏡下才能看見，歸入微生物范疇。,池塘里的水滴及其所可 能包含的主要原生動物: 1) 草履蟲Paramecium caudatum 2) 鐘形蟲Vorticella nebulifera 3) 喇叭蟲Stentor polymorphus 4) 變形蟲Amoeba proteus 5) 毛口蟲Trichodina pediculus 6) 唇滴蟲Chilomonas pa

2、ramecium,原生動物和人類的關(guān)系,一、原生動物的一般特征,（一）形態(tài)特征 單細(xì)胞，沒有細(xì)胞壁、大多無色透明；,器官分化（運(yùn)動、感覺、消化、捕食等等）； 雖然只有一個細(xì)胞，但在生理上卻是一個完善的有機(jī)體，能和多細(xì)胞動物一樣行使?fàn)I養(yǎng)、呼吸、排泄、生殖等機(jī)能。其細(xì)胞體內(nèi)各部分有不同的分工，形成機(jī)能不同的“胞器”，例如：胞口、胞咽、食物泡、吸管是“消化系統(tǒng)”；收集管、伸縮泡、胞肛是“排泄系統(tǒng)”；偽足、鞭毛和纖毛是“四肢”等；眼點(diǎn)是“眼睛”等等。如鐘蟲圖,“嘴”,“胃”食物泡、伸縮泡,“腿”肌絲,（二）營養(yǎng)類型,純動物性 (大部分),植物+動物性 (極少數(shù)） 本質(zhì)上是裸藻、金藻等，改名為植物性鞭毛

3、蟲；,“吞食”活細(xì)菌、真菌、藻類或有機(jī)顆粒,原生動物食物,動植物12億年前以此分化,腐生性(部分）寄生性,（三）繁殖,通常無性繁殖二分裂、孢子,提問：為什么會這樣（生物意義）？,當(dāng)環(huán)境條件差時出現(xiàn)有性生殖。,基因重組，加快變異進(jìn)化,（四）原生動物的孢（或胞）囊,當(dāng)環(huán)境條件變壞（如水干枯、水溫和pH過高或過低，溶解氧不足，缺乏食物，有機(jī)物濃度過高等等）情況下，原生動物抵抗不良環(huán)境的休眠體。,環(huán)境惡劣,鞭毛、纖毛等細(xì)胞器縮入體內(nèi)，縮水，并分泌一種膠狀物質(zhì)于體表，凝固成孢殼，均為球狀。,提問：縮水、孢殼、球狀用意？ 休眠、隔絕保護(hù)、較少接觸面 孢囊很容易隨灰塵漂浮或被其他動物帶到其他地方，胞囊遇到適

4、宜環(huán)境胞殼破裂，恢復(fù)蟲體形狀。,胞囊,喇叭蟲,二、分類及各綱簡介,根據(jù)原生動物的細(xì)胞器和其他特點(diǎn)，將原生動物分為四個綱，即肉足綱、鞭毛綱和纖毛綱、孢子綱。 其中孢子綱中原生動物專營寄生生活，其余三類存在于水體當(dāng)中，重點(diǎn)介紹這三類原生動物,肉足綱 2050 m 特征： 大多沒有固定形狀由體內(nèi)細(xì)胞質(zhì)不定方向的流動而呈現(xiàn)千姿百態(tài)，少數(shù)種類為球形。 細(xì)胞質(zhì)可伸縮變動而形成偽足。作為運(yùn)動和攝食的胞器。,典型種：變形蟲、輻射變形蟲、太陽蟲、殼蟲 可以任意改變形狀的肉足類為根足變形蟲，一般就叫做變形蟲。還有一些體形不變的肉足類、呈球形，它的偽足呈針狀，如輻射變形蟲和太陽蟲。,規(guī)律：大量出現(xiàn)時預(yù)示出水水質(zhì)差。

5、如活性污泥馴化初期（游離細(xì)菌大量出現(xiàn)后）。,二分裂,變形蟲,捕食草履蟲,太陽蟲,捕食,殼蟲,偽足,大多為自由生活，也有寄生 嚴(yán)重的水傳染病變形蟲（Amoebida，阿米巴）痢疾(赤痢)就是由于寄生的變形蟲赤痢阿米巴引起的。,變形蟲,痢疾變形蟲,在活性污泥中拍攝的一種變形蟲400倍,鞭毛綱,形態(tài)：具有一根或一根以上的鞭毛 鞭毛長度大致與其體長相等或更長些，是運(yùn)動器官，分為植物性鞭毛蟲和動物性鞭毛蟲。 .植物性鞭毛蟲（兼有動物性營養(yǎng)）,夜光蟲,長期無光時色素退化、進(jìn)行異養(yǎng)生存！,動物性鞭毛蟲,形態(tài)：（原生動物中最?。╅L1122um，寬510um。 生活在腐化有機(jī)物較多的水體內(nèi)。,400,規(guī)律：與變

6、形蟲規(guī)律類似。 常見的有波豆蟲和滴蟲等。,纖毛綱,草履蟲,特征：周身表面或部分表面具有纖毛 提問：纖毛的功能？ 游動及攝食的工具。,纖毛蟲喜吃游離細(xì)菌及有機(jī)顆粒，與廢水生物處理的關(guān)系最為密切。,已發(fā)現(xiàn)的種類有6000種，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過肉足類和鞭毛類。 纖毛蟲是原生動物中構(gòu)造最復(fù)雜的，不僅有比較明顯的胞口，還有口圍、口前庭和胞咽等司吞食和消化的細(xì)胞器官。 根據(jù)運(yùn)動情況可分為游泳型、匍匐型、固著型和吸管蟲四種。,游泳型纖毛蟲,.游泳型纖毛蟲,80300um4275um 自由游動 如草履蟲，豆形蟲、腎形蟲、漫游蟲等。 規(guī)律：預(yù)示出水較差，污泥馴化仍在繼續(xù) （常在鞭毛蟲優(yōu)勢后出現(xiàn)） 。,放大400倍,漫游蟲

7、,匍匐在污泥絮體上爬行或游動。 常見為楯纖蟲、尖毛蟲、棘尾蟲、游仆蟲。,.匍匐型纖毛蟲,游仆蟲,.固著型纖毛蟲,喇叭蟲、鐘蟲（更常見）,形態(tài)：個體或群生相連，固著在活性污泥上 1個體型,喇叭蟲,鐘蟲，像一個倒置的鐘。 特征： A.前端有環(huán)狀纖毛帶,鐘蟲纖毛擺動時使水形成旋渦，把水中的細(xì)菌、有機(jī)顆粒引進(jìn)胞口。食物在蟲體內(nèi)形成食物泡。當(dāng)泡內(nèi)食物逐漸被消化和吸收后，泡亦消失，剩下的殘?jiān)退譂B入較大的伸縮泡。伸縮泡逐漸脹大，到一定程度即收縮，把泡內(nèi)廢物排出體外。伸縮泡只有一個，而食物泡的個數(shù)則隨鐘蟲活力的旺盛程度而增減。,B. 后端有尾柄 靠尾柄附著在其它物質(zhì)(如活性污泥、生物濾池的生物膜)上 當(dāng)環(huán)

8、境不良時，柄消失，固著型鐘蟲成為游動性的,提問：干什么呢？ 遷移或形成孢囊,常見的單個個體的鐘蟲類有領(lǐng)鐘蟲、小口鐘蟲、溝鐘蟲。,3 溝鐘蟲,2 小口鐘蟲,其中以小口鐘蟲在各類廢水處理中出現(xiàn)頻率最大，數(shù)量也是最多，小口鐘蟲的體長為3270 m，寬2248 m，口圍1225 m,1領(lǐng)鐘蟲,2群體型（“九頭鳥”）,固著型纖毛蟲中的群體型生物有縮蟲、蓋蟲、累枝蟲三種。,縮蟲,蓋蟲,（無唇邊）,累枝蟲,作用：可以降低水中游離細(xì)菌的數(shù)量，降低水的渾濁度，對廢水生物處理起良好的促進(jìn)作用； 規(guī)律：固著蟲大量出現(xiàn)預(yù)示出水水質(zhì)好，污泥馴化佳。,形態(tài)：幼蟲有纖毛，成蟲纖毛消失，長出長短不一的吸管，末端有一根柄固著生

9、活，以其他原生動物為食。,.吸管蟲,提問：吸管蟲如何捕食？,蚊子式 用吸管吸住微小動物，并由吸管中釋放毒素將其麻醉，繼而融化其細(xì)胞膜，吸干其體液。 規(guī)律：預(yù)示出水水質(zhì)好，污泥馴化佳。,三、原生動物在廢水生物處理中的作用,(一)凈化廢水作用 提問:有哪些作用? 直接參與廢物的去除 捕食水中的懸浮的有機(jī)廢物顆粒（細(xì)菌主要吃溶解性污染物）,吞噬細(xì)菌，凈化出水水質(zhì),細(xì)菌（尤其是游離細(xì)菌）本身也是有機(jī)污染物；,提問：游離細(xì)菌轉(zhuǎn)化為原生動物同樣是有機(jī)污染物，凈化何在呢？,3kg,1kg,同理可知：食物鏈越長，凈化效果遠(yuǎn)好。,活性污泥顆粒主要是由細(xì)菌絮凝而成，實(shí)驗(yàn)證明小口鐘蟲、累枝蟲和草履蟲等纖毛蟲能分泌一

10、些粘性多糖，使他們能夠附著在小的絮凝體上，同時促進(jìn)絮凝體進(jìn)一步黏附細(xì)菌使污泥絮體增大。 生產(chǎn)上常常發(fā)現(xiàn)在活性污泥培養(yǎng)初期，一旦處理系統(tǒng)中出現(xiàn)固著型纖毛蟲，隨后就可看到活性污泥絮體的形成并逐漸增大。,產(chǎn)生絮凝物質(zhì)，促進(jìn)活性污泥的形成,(二) 指示生物作用,依據(jù) 原生動物數(shù)量、種類、優(yōu)勢種、個體活性與水質(zhì)的相關(guān)規(guī)律。,優(yōu)越性 提問:與水質(zhì)分析及細(xì)菌觀察、計(jì)數(shù)相比好處何在? .觀察測量容易,僅需低倍顯微鏡即可活體觀察,通常污水處理廠每天都要對本廠的出水進(jìn)行水質(zhì)監(jiān)測，若超過國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，就要及時追查原因，以求解決。,湖南石油化工廠的曝氣池中的有柄纖毛蟲與BOD5統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),各廠情況不同，需獨(dú)立總結(jié)。,

11、但有些數(shù)據(jù)當(dāng)天得不到如BOD5，根據(jù)原生動物與BOD5的對應(yīng)關(guān)系，則可以作出快速的判斷，縮短發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的時間。,快速預(yù)報(bào),如若發(fā)現(xiàn) 群體的纖毛蟲縮成一團(tuán) 鐘蟲的柄脫落 纖毛蟲接合生殖（即有性生殖）、或形成孢囊 表明水中？ 存在有毒物質(zhì)或其他條件如溫度、pH等的不適宜。,.水質(zhì)毒物判斷,普遍規(guī)律,有些原生動物對水中的溶解氧變化十分敏感。 如鐘蟲細(xì)胞前端出現(xiàn)氣泡，運(yùn)動遲緩，說明水中充氧不足，或溶氧過高、過低，水質(zhì)將變壞。反之則表明溶解氧情況適中良好,.溶解氧判斷,曝氣池處理效果判斷,原生動物在廢水處理中的作用? （1）促進(jìn)菌膠團(tuán)絮凝作用 纖毛蟲有助于活性污泥絮體的形成，纖毛蟲能分泌粘性物質(zhì)

12、，促使菌膠團(tuán)粘連起來。有的纖毛蟲還能分泌粘蛋白，能把絮凝物再聯(lián)接起來。 （2）吞噬游離細(xì)菌和微小顆粒 原生動物能大量吞噬游離細(xì)菌或微小的有機(jī)顆粒和碎片,可顯著改善排水水質(zhì)。 （3）分解代謝廢水中的有機(jī)物 原生動物不僅能吞噬游離細(xì)菌和廢水中的有機(jī)顆粒，而且也能直接分解代謝一些可溶性的有機(jī)化合物,對廢水生物處理系統(tǒng)的處理能力作出積極貢獻(xiàn)。 （4）作為指示生物 因?yàn)樵鷦游飩€體比細(xì)菌大，生態(tài)特點(diǎn)也容易在顯微鏡下觀察，而且不同種類的原生動物都有各自所需的生境條件，所以哪一類原生動物占優(yōu)勢，也就反映出相應(yīng)的水質(zhì)狀況。國內(nèi)外都把原生動物當(dāng)做廢水處理的指示性生物，并利用原生動物的變化情況來了解廢水處理效果及

13、廢水處理中運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常。,藻類,分類（11門）：藍(lán)藻門、裸藻門、綠藻門、輪藻門、金藻門、黃藻門、硅藻門、甲藻門、紅藻門、褐藻門、隱藻門。,特征：原核生物（藍(lán)藻）、真核生物,繁殖：有性生殖、無性生殖,分布：很廣（江、河、湖、海、溫泉、土壤、巖石、樹干）,藻類各門特征,藍(lán)藻門Cyanophyta（藍(lán)細(xì)菌） 有葉綠素a、類胡蘿卜素等，吸收二氧化碳，無機(jī)鹽和水，合成有機(jī)物供自身營養(yǎng)，并放出氧氣。 在污水處理，水體自凈中起積極作用。在氮、磷豐富的水體中生長旺盛，可作水體富營養(yǎng)化的指示生物。色球藻綱微囊藻屬和腔球藻屬可引起富營養(yǎng)化水體發(fā)生水華。藻殖段綱魚腥藻屬可引起富營養(yǎng)化水體發(fā)生水華。,裸藻門（Eugl

14、enophyta）,不具細(xì)胞壁；有鞭毛能運(yùn)動，具有葉綠體，呈鮮綠色。,主要生長在有機(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，在25繁殖最快，大量繁殖時形成綠色、紅色或褐色的水華（水花），是水體富營養(yǎng)化的指示生物。,綠藻門（Chlorophyta）,形體多樣，有單細(xì)胞的個體、群體和絲狀體。,在流動的和靜止的水體、土壤表面和樹干都能生長。,小球藻和柵藻富含蛋白質(zhì)可供人食用和作動物飼料。綠藻在水體自凈中起凈化和指示生物的作用,綠藻門,水綿屬,團(tuán)藻屬,衣藻屬,輪藻門（Charophyta）,卵配生殖，在淡水和半咸水中生長。,輪藻受精卵化石可作地層鑒定和陸地勘探的依據(jù)。,輪藻門的輪藻屬可熏煙

15、驅(qū)蚊，有輪藻生長的水中沒有孑孓生長。,金藻門,形體多樣，有個體和群體。,具有一根或二根鞭毛，少數(shù)有三根鞭毛。體內(nèi)葉黃素和胡蘿卜素占優(yōu)勢，藻體呈顯黃綠色和金棕色。,多數(shù)為淡水產(chǎn)，在寒冷季節(jié)大量繁殖，是重要的浮游藻類。,黃群藻,等鞭金藻科,黃藻門,細(xì)胞壁大多數(shù)有兩個半片套合組成，含多量的果膠質(zhì)，體內(nèi)含a、c、胡蘿卜素。,附著或浮游生活。,借不動孢子和游動孢子進(jìn)行無性生殖，少數(shù)屬有性生殖。,絕大多數(shù)為淡水產(chǎn)。,黃管藻（蛇胞藻）Ophiocytium spp.,硅藻門,為單細(xì)胞，形體像小盒，有上殼和下殼組成。殼面上花紋的排列方式是分類的依據(jù)。,細(xì)胞壁有硅質(zhì)和果膠質(zhì)組成。藻體呈黃綠色和黃褐色。,繁殖方式

16、為縱分裂和有性生殖。,分布很廣，有明顯的區(qū)域種類，受氣候、鹽度和酸堿度的制約。有的種可作土壤和水體鹽度、腐殖質(zhì)含量和酸堿度的指示生物。浮游和附著的種都是水中動物的食料，硅藻對水體生產(chǎn)力起重要作用。,小環(huán)藻 Cyclotella spp.,甲藻門,多為單細(xì)胞的個體，呈三角形、球形、針型，前后或左右略扁，前、后端常有突出的角。多數(shù)有細(xì)胞壁，少數(shù)種為裸型的。,藻體呈棕黃色或黃綠色，偶爾紅色。,繁殖為裂殖。在淡水、半咸水、海水中都能生長。多數(shù)甲藻對光照強(qiáng)度和水溫范圍要求嚴(yán)格，在適宜的光照和水溫條件下，甲藻在短期內(nèi)大量繁殖，造成海洋“赤潮”。生活在淡水的甲藻喜在偏酸性水中生活。水中含腐殖質(zhì)酸時，常有甲藻

17、存在。,甲藻是重要的浮游藻類之一，甲藻死后沉在海底形成生油地層中的主要化石。,夜光藻 Noctiluca scintillans,褐藻門,褐藻比較高級，色素體含有葉綠素a、c、胡蘿卜素、葉黃素。,藻體呈橄欖色和深褐色。見如海帶、昆布、 巨藻屬、馬尾藻屬、裙帶菜、鹿角菜 等。,海帶屬和裙帶菜含碘量高，可供食用。,紅藻門,色素為紅藻藻紅素和紅藻藻藍(lán)素。,絕大多數(shù)紅藻為海產(chǎn)，少數(shù)為淡水產(chǎn)。,大部分紅藻可提取瓊脂，供食用、醫(yī)藥用及制生化試劑。,紅藻門,麒麟菜 Eucheuma spp.,病毒,病毒：非細(xì)胞型+專性寄生+微生物 寄生在微生物中的病毒特稱噬菌體。 （一）、形態(tài)和大小 形態(tài)多種多樣,直徑只有

18、30nm,1nm=10-9m,只能用電子顯微鏡觀察（1018萬倍）,H5N1病毒,H1N1病毒,沒有細(xì)胞壁、細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞核以及各種細(xì)胞器 經(jīng)典病毒 （包膜+）蛋白質(zhì)衣殼+核酸+極少量(或沒有)酶蛋白；,非細(xì)胞型+專性寄生+微生物病毒,包膜來自寄主的細(xì)胞膜,RNA或DNA,逆轉(zhuǎn)錄酶蛋白,非細(xì)胞型,1、噬菌體的繁殖,病毒粒子并無個體的生長過程，而只有其兩種基本成分的合成和裝配，即： 核酸復(fù)制+蛋白質(zhì)合成核蛋白（病毒粒子）,噬菌體的繁殖一般可分五個階段，即 吸附 侵入 增殖（復(fù)制與生物合成） 成熟（裝配） 裂解（釋放）,尾絲尖端與宿主細(xì)胞表面的特異性 受體接觸，可觸發(fā)尾絲散開，附著 在受體上

19、，隨之把刺突、基板固定,（1）吸附,病毒吸附蛋白與細(xì)胞受體間的結(jié)合力來源于空間結(jié)構(gòu)的互補(bǔ)性，相互 間的電荷、氫鍵、疏水性相互作用及范得華力。,（2）侵入,吸附,尾釘固著,尾鞘收縮,尾管穿入,DNA注入,尾部的酶水解細(xì)胞壁的肽聚糖， 使細(xì)胞壁產(chǎn)生小孔；尾鞘收縮， 核酸通過中空的尾管壓入胞內(nèi)， 蛋白質(zhì)外殼留在胞外；,（3）增殖,病毒利用宿主的生物合成機(jī)構(gòu)和場所，使病毒核酸表達(dá)和復(fù)制，產(chǎn)生大量的病毒蛋白質(zhì)和核酸。,（4）成熟（裝配）,T4噬菌體的裝配是一個極為復(fù)雜的自我裝配的過程,（5）裂解（釋放）,吸附,侵入,早期：病毒特異性酶的合成,病毒核酸復(fù)制,病毒結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)合成,裝配,釋放,病毒大分 子合成

20、,噬菌體效價的測定,效價（噬菌斑形成單位數(shù)、感染中心數(shù)）：每ml樣品中所含有的具侵染性的噬菌體粒子數(shù)。,測定方法： 斑點(diǎn)試驗(yàn)法、液體稀釋管法、單層平板法、 雙層平板法、快速玻片法,噬菌斑數(shù)=試樣中噬菌體數(shù),雙層平板法,2、一步生長曲線,實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)依據(jù)：1個菌體被1個噬菌體感染,避免二次吸附；細(xì)菌群體被噬菌體同步感染。 實(shí)驗(yàn)過程（自然裂解）: 敏感菌10ml Phage 1ml 混勻，5min,使之吸附 離心或用抗phage血清處理, 去除過量phage 高倍稀釋,吸附phage的菌懸液(避免多次吸附) 37培養(yǎng),定時取樣,定量描述烈性噬菌體生長規(guī)律的實(shí)驗(yàn)曲線。,取樣人為裂解處理（每5min） 樣

21、品中加入氯仿裂解細(xì)胞,24-48h,裂解液加入敏感菌液中,適當(dāng)稀釋混合液,涂布于瓊脂培養(yǎng)基上,計(jì)數(shù)噬菌斑,噬菌斑: 概念：將少量噬菌體與大量敏感菌混合培養(yǎng)在營養(yǎng)瓊脂中，在平板表面布滿宿主細(xì)胞的菌苔上,可以用肉眼看到一個個透明的不長菌的小圓斑，稱為噬菌斑。(每個噬菌斑一般是由一個噬菌體粒子形成的。) 應(yīng)用: 噬菌斑可用于檢出、分離、純化噬菌體和進(jìn)行噬菌體的計(jì)數(shù)。,噬菌斑形成的過程和原理是：噬菌體侵染敏感細(xì)胞后，釋放子代噬菌體，通過培養(yǎng)基擴(kuò)散到四周細(xì)胞，繼續(xù)侵染，引起連鎖細(xì)胞裂解，從而形成形態(tài)和大小不同的空斑。,以培養(yǎng)時間為橫坐標(biāo),以噬菌斑數(shù)為縱坐標(biāo),繪制成的曲線為一步生長曲線。 可分以下階段：

22、潛伏期 裂解期 穩(wěn)定期,潛伏期：從噬菌體吸附細(xì)菌到細(xì)菌細(xì)胞釋放 新的噬菌體之前的這段時期.曲線平行于橫軸，噬菌體數(shù)無變化.樣品中無游離的噬菌體。(潛伏期前的噬菌斑數(shù)是噬菌體數(shù),也就是感染噬菌體的細(xì)菌數(shù)). 裂解期：曲線直線上升,子代噬菌體不斷釋放到培養(yǎng)基中,直到達(dá)到一個極限. 穩(wěn)定期:感染細(xì)胞后復(fù)制的子代噬菌體全部釋放，噬菌斑數(shù)穩(wěn)定，一次感染結(jié)束。,裂解量:每一受感染細(xì)胞所釋放的新的噬菌體的 平均數(shù)。 穩(wěn)定期噬菌斑數(shù) 裂解量 = 潛伏期噬菌斑數(shù) 不同的噬菌體或同種噬菌體感染敏感菌后所釋放的噬菌體數(shù)不同,與噬菌體種類、宿主細(xì)胞菌齡以及環(huán)境因數(shù)有關(guān)。,朊病毒 （朊ruan，蛋白質(zhì)的舊稱）,瘋牛病,正常蛋白質(zhì),蛋白質(zhì)病毒,？,提問：？ 沒有獨(dú)立酶系統(tǒng)，寄生繁殖。繁殖生物。 如艾滋病毒,專性寄生,溫和噬菌體 重組并長期潛伏溶源細(xì)菌,烈性噬菌體 繁殖破裂宿主,自然界細(xì)菌多數(shù)都是溶源性細(xì)菌,溶源轉(zhuǎn)化：在一些誘導(dǎo)因子（如射線、化學(xué)誘導(dǎo)劑）作用下，溶源性細(xì)菌中的病毒核酸會脫離寄主，從而變?yōu)榱倚允删w，大量復(fù)制，分裂寄主細(xì)胞。自然