第二节真核微生物 真核生物细胞具有复杂的,有膜包被的亚细胞器,使细胞功能区域化 分部的泡囊 细隙质膜 。细胞核 高尔基休 。粗面型内质网 一线粒件 ● 滑面型内质网 过氧化物体 液泡 型内质两 叶绿体 >过氧化物肠体 线粒体 细散材 相面型内质网 高尔基体 图2.13真核生物的细胞结构。()典型的动物细孢结构:(b)典型的植物细胞结构 真核生物细胞山膜分隔。细胞含有几种不同类型的山膜包被的细胞器,其中进行着可调控的不同 的生理生化过程。膜还可以传递信息,传递新陈代谢的中间产物和终产物,从生物合成位点到使用 点(见图2.13)。 质膜质膜是半透膜,把细胞的内外部分隔绝开来,它还参与细胞间的识别,细胞内吞作用和胞 吐作用,并附者在细胞表面。膜内的运输体系使它能有选择性地把物质输送到细胞内部: 真核生物的质膜是一个分隔细胞内和外的半透明(scml-perm 山1屏暗.一占与原核物 似,但是真核生物的质骏含有醇,这种扁平分子使膜的硬度增 使真核细胞火加稳定。膜上还 有运输系统,选择重要的物质进入细胞,并参与内吞作用和胞吐作用,在此处,食物颗粒被吞入 废物以膜包被成小泡的形式从细胞内排出。质膜还参与了细胞之间的重要相互作用过程,例, 细胞间的识别系统及细胞在固体表面的附着作用。 细胞质细胞质内的水分占7085%,溶液中有蛋白质、触类和盐类。细胞光悬浮在细胞质中 真菌和藻类细胞中还有单层膜包被的液泡。 细胞质是蛋白质、糖类及盐类的稀溶液(水占70%-85%,悬浮着所有的细胞器,并具有溶胶(50-gl 的特点,即其分子组构可以是液体,也可以是半固体。在极稀的溶液中,液泡作为背养物和废物的储
畿场所,液泡的高含水量保特了细胞的高影胀压 细胞骨架细胞骨果山微管、中纤维和微丝组成,它1维持了细胞的形状 真核细胞是通过微管蛋白组成的细胞骨架而得以稳定的,细胞骨架的构成包括,微管(值径25m 微丝(直径47m)和 种类似于收缩肌的肌动蛋白构成的中等乡 维(直省 细胞骨架是一种动 力结构,不但支持细胞,还支持变形虫式运动、细胞质流、以及核和细胞的分裂 核及核糖体细胞核是山双层膜包被的细胞器,含有细胞的染色体DNA。核内部有核仁,这是 核糖体RNA(RNA)合成的场所。核陆体山蛋白质和BNA两种亚单位构成,他们是DNA翻译和蛋白 质合成的场所。 核包含有微生物DNA。真核微生物中的核通常包含不止 条染色体,在染色体中,DNA被组蛋 白保护起来。在二倍体生物中,这些染色体是成对的。核山双层核膜包被,膜上有孔,在核膜孔处内 外膜融合在一起。正是通过这些孔,细胞核能通过mRNA和核糖体对细胞进行稳定的调控。核膜在 此处也是与内质树相连的。核内有核仁,它富含RNA,核糖体在此处被合成。真核生物的核糖体基 本上与原核生物的相类似,但它们的史大一些,两个亚单位分别为60S和40S,组成一个80S的二聚 体。其功能与原核生物的相同 内质内质ER)是山管状和盘状膜组成的复合体,与核膜相连。内质可以是滑面型,或被 核糖体附者而变成相面型。这种细胞器的主要功能是合成和输送蛋白质和脂类 核的外膜与复杂的、具三维结构的膜管状及层状结构的内质树E)相联系。管状E求可被核糖体 附若,称为粗面型内质网RER).核就休的甜译和蛋白质的修饰作用在此处进行。这些蛋白质或是分 餐到R腔生区尽指人暖面型R的鱼状书与脂类合成白创和脂茶的红创运 高尔基体高尔基体是一系列扁平的、有膜包被并只孔的囊和泡。从ER分泌而来的小泡与高尔 基体(Gog)融合,其内含物在此进一步进行生化加工。加工后的物质以小泡的形式从Gog中分泌出 来,然后与其他细胞器或质膜融合。 高尔其体 一系列扁平的膜包被的囊或涨泡堆积在一起而成,并环绕着管和泡囊的复合体。这个 堆积体有着严格的极性 ,顺式面或形成面接受从ER来的泡 泡囊内的物质被高尔基体加 ,然月 从细胞器的反式面(成熟面)或其边缘以出芽方式放出。高尔基体加工并包装物质使之分泌到其它亚细 胞器或细胞膜上。真菌高尔基体不如藻类发达,只有很少几个或单个潴泡。有时称它们为(分散)高尔 溶哺体和时氧化物哺体溶的达和时氢化物审公是山高尔基体分泌的、有膜包被的囊泡。溶旅4 含有的酸性水解参与胸 的消 作用 过氧化物南体含有氨基酸和脂肪酸降解以及过氧化氢。 后者对降解过程中产生的过氧化氢有解寿作用 高尔基体产生了这些单层膜包被的含的细胞器(溶酶体中含酸性水解悔,过氧化物酶体中含 化酶(aminas©、酰胺酶、脂南和过氧化氢南),这些南对消化许多不同的大分子是必须的。溶膺体内 的pH是酸性的(pH3.5一5),可使悔在最佳pH下发挥作用,而此pH值是山膜上的质子梨维持的。过 氧化物楠体内氨基酸和脂肪酸的降解产生 这是一种具有潜在细胞毒性的副产物。然而过 氧化物酶体中也存在过氧化氢酶 可把此过氧化物降解成水和氧 从而保护了细胞 线拉体和氢化悟体线粒体是需氧生物呼吸作用和氧化蕊酸化作用的场所。它们山双层膜包 被,内层膜折叠成盘状或管状,称为啼。AT印的产生部位就在附者于暗上的烦粒中。在一些无线粒体 的厌氧的原生动物中发现了氢化酶体hydrogenosomes)。它们的作用是产生能量。 线体县h双层隙包被的细胞器,呼吸作用和氢化隆移化作用在此处发生,大的23m长,古 径1mm。其数目在细胞中是变化的。其内含有 个小的环形DNA 子 负责编码部 分线粒体蛋白和 70s核糖体。线粒体内膜上含有 一个ATP/ADP转运子,可以将线粒体内合成的ATP运送到细胞质中 ATP产生于附着在线粒体嵴上的颗粒中,此嵴山线粒体内膜折叠而成(图2.14)。其结构在二个原生生 物类群中稍有不同。并非所有的原生动物中都有线粒体,而月这些细胞的新陈代谢基本上是厌氧的
在需氧类型中,最原始的真核生物的线粒体嵴是盘状的。真菌的线粒体是大的、高度分裂的扁平板状 峰,而类则具有史多的膨大的峰。 外膜 基质 图214线粒体的结构 在厌氧原生动物中发现了氢化物酶体,它们是山膜包被的细胞器,具有电子转运途径,即氢化牌 转运电子到最终电子受体,生成氢分子。 叶绿体叶绿体是山双层膜包被的细胞器,内含光合色素叶绿素。在叶绿体内足成层排列的扁 平的泡囊,称为类囊体(hylakoids),光合系统位于此处 叶绿体是含叶绿素的细胞器,能利用光能固定二氧化碳成碳水化合物(光合作用)。叶绿体有双层 膜包被,并含有扁半的膜囊称为类囊体,是光合作用中光反应的发生场所(图2.15)。藻类中这些细胞 器较大,几乎充满整个细胞,淀粉核是叶绿体内的蛋白性区域,是多糖生物合成的场所。 外慰 类囊体小 图215叶绿体的结构 细胞壁细胞壁见于藻类(纤维素为主)和真菌(壳多糖为主)中。它们是细胞与环境的分界,在维 持细胞硬度及在控制水分因渗透而过度进入胞内是重要的。 植物和真菌细胞的原生质体在大多数情况下山坚硬的细胞壁包被。真菌细胞壁是山壳多糖(以 B-,4连接的NAG重复单位)和无定型的B-简聚糖形成的微品聚合物组成,而植物的细胞壁则是 纤维素B-1,4连接的葡萄帖重复单位)和半纤维素组成。 鞭毛鞭毛是含微管的细胞膜的延仲。因其可弯曲而导致细胞可运动。 鞭毛是山膜包被的细胞延仲物,内含有微管。微管以9对束状排列围绕在鞭毛的外缘,在其内部 有一对微管不停地运动。这种结构称轴丝。山于供给ATP后鞭毛可柔软弯曲,故为细胞提供运动性 一、 原生动物 (一)原生动物的主要特征 1.体型微小,0.10.3mm 2.能独立生活的真核单细胞、无细胞壁,细胞内分化出能行使各种生理功能的胞器 3.具各功能的器官,运动器官 鞭毛、纤毛、伪足 4.摄取养有三种方式 (山)全动性常养(2)植物性营养(3)腐生性常养 5生方式 (1)无性生殖:二分裂法、出芽生殖、多分裂法
(2)有性生殖:常在环境条件差时出现 (二)原生动物的主要类群 分类依据:运动器官 鞭毛、纤毛、伪足 1.鞭毛纲 以鞭毛作为运动胞器是鞭毛虫的主要特征。 绿眼虫一体呈绿色,具单根鞭毛,一个红色眼点,前宽后尖的纺锤性,在不良环境中形成厚壁 包囊进行休氓(与小球藻要区分)。 一前尖后宽,无色素体,两根鞭毛悬殊(一根粗长易见,一根细短看不清)。 颗毛虫纳的指示作用 自然水体中 多污带、口一中污带 生物处理构筑物 —初期:活性污泥尚未成熟(初期) 常规运营:处理效果差 2.肉足铜 以伪足为运动和摄食胞器,没有胞口和胞。 1)变形虫 2)表壳虫一有黄棕色呈扁圆状的外壳,壳腹中央有洞与外界相通(肉足虫身藏其中),纵向看 呈拟环状 3)太阳虫 一针状伪丹,虫体形态固化为圆形 肉足虫纳的作用 自然水体 一中污带、B一中污带 生物处理构筑物 活性污泥尚未成熟(中期》 常规运营:处理效果差 3.纤毛纲 以纤毛作为运动和摄食胞誉的原生动物,也是原生动物中最高级的一类,表现在有固定的结构, 细致的摄食细胞 根据它们的运动和营养方式又可区别为游动型、固着型和甸阁型三类。 ()游动型纤毛虫 草履虫一鞋状,前宽后尖,有发达的口沟。 半眉虫一调服干较半,不会明显地向外凸起。无明显的细颈及尾部.前端有粗壮的“钉针* 没游虫 左侧驱干多明显向外凸起,有削细的颈部及尼部,前端没有 士的钉针 活性污泥培养中期或污泥缺乏营养而老化、处理效果较差时数量增多。正常运营时量少。一中 污带、B一中污带多见。 (2)何阁型纤毛虫 多在B一中污带。生物处理一般时出现。 )周者型纤毛虫 活性污泥中数量最多、最为常见的一类 寡污带多见:生物处理教果好的指示生物 (1)钟虫一单体、钟状、有柄且柄内有肌丝,收缩呈蝶旋状。 (2)独缩虫—群体、钟状、有柄且柄内有肌丝,仪受刺激的个体收缩。 (3)聚缩虫群体、钟状、有柄日柄内有肌丝,受刺激时全部同时收猫。 (4)累枝虫 群体、钟状、有柄但柄内无肌丝, 下能收缩,柄等分枝或不等枝 (5)盖纤毛虫一—群体、钟状、有柄但柄内无肌丝,不能收缩,口缘有两图纤毛形成的盖状物。 二、微型后生动物 19
觉见种类有轮虫、线虫、寡毛虫(颗体虫、颤蚓、水丝蚓)和浮游甲壳动物等。 (一)轮电 主要待征如下 具头冠 在身体前端(又称头部)有12圈纤毛组成左右两个纤毛环(又称头冠),纤毛经常摆动犹!旋 转的车轮,故名轮虫。 2、电体一般分成头部、躯干部和尽部(足部) 轮虫的作用: 占废水中的生物总数的5%左右,在低负荷时占优势500~1000个mL。 1净化作用—以细菌及小型原生动物和有机颗粒为食物: 2指示作用—活性污泥中出现轮虫,说明处理效果良好,但数量过多会破坏污泥的结构,使 污泥松散而上浮 虫体为长线形,在水中的长度一般0.25-2mm,断面为圆形 线虫的出现,说明缺氧。污水净化程度差的指示生物 〔一)颗体虫 底泥污染的指示生物。 (四)浮游甲点动物 作用: 以细菌和藻类为食,可用于净化氧化塘的出水 但过渡繁殖会影响生物滤池 一般说:在无毒废水的生物处理过程中,如无动物生长,往往说明溶解氧不足。 三、微型藻类 微型藻类是一类能进行光合作用的真核低等生物 共同特征 ①绝大多数个体微小(需借助显微镜观察),结构简单,无根茎叶的分化: ②含光合色素,能利用光能把无机物合成有机物,产生氧气,有专门的色素载体,简称载色体 或色素体: ③生方式低级。生殖器官多数为单细胞,合子(受精卵)发育不形成多细胞的胚 ④主要生活在水中 藻类的作用 (1)是自然界有机物和氧气的重要来源。 (2)是水生生态系统中重要的制级生产者,是水生食物链中的关键环节,是无数浮游生物,水生 动物的食料,使水体保持自然生态平衡。 (仔)是监测水体环境的指示生物 (4)具有净化作用 ①有些藻类具有吸收和积累有害元索的能力。 ②在水体中进行光合作用,放出的氧气,促进好氧细菌对水中有机污染物的分解 (5)在特定条件下,溪类异常增造成水体严重污染,给人类生产与生活带来危害 四、真菌 真菌一具有细胞壁,不含叶绿素,无根茎叶的分化,以产生大量孢子进行繁殖,以寄生或腐 生方式生存的真核微生物。分醇母菌和青菌两大类