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微生物世界3真核微生物真菌v真菌,是一种真核生物。v最常见的真菌是各类蕈类,另外真菌也包括霉菌和酵母。现在已经发现了七万多种真菌,估计只是所有存在的一小半。大多真菌原先被分入动物或植物,现在成为自己的界,分为四门。v真菌自成一门,和植物、动物和细菌相区别。真菌和其他三种生物最大的不同之处在于,真菌的细胞有含甲壳素(又叫几丁质、甲壳素、壳多糖)为主要成分的细胞壁,和植物的细胞壁主要是由纤维素组成的不同。v定义真菌(Fungus)一词的“拉丁文”Fungus(fungi)原意是蘑菇。真菌是生物界中很大的一个类群,世界上已被描述的真菌约有1万属12万余种(属与种都是单位,且属大于种),真菌学家戴芳澜教授估计中国大约有4万种(种为单位)。按照林奈(Linneaus)的两界分类系统,人们通常将真菌门,分为鞭毛菌亚门、接合菌亚门、子囊菌亚门、担子菌亚门和半知菌亚门。在多数真菌的细胞壁中最具特征性的是含有甲壳质(chitin),其次是纤维素。常见的真菌细胞器有:线粒体,微体,核糖体,液泡,溶酶体,泡囊,内质网,微管,鞭毛等;常见的内含物有肝糖,晶体,脂体等。不同于有胚植物和藻类,真菌不进行光合作用,而是属于腐生生物经由腐化并吸收周围物质来获取食物。真菌的细胞既不含叶绿体,也没有质体,是典型异养生物。它们从动物、植物的活体、死体和它们的排泄物,以及断枝、落叶和土壤腐殖质中、来吸收和分解其中的有机物,作为自己的营养。真菌的异养方式有寄生和腐生。真菌常为丝状和多细胞的有机体,其营养体除大型菌外,分化很小。高等大型菌有定型的子实体。除少数例外,真菌都有明显的细胞壁,通常不能运动,以孢子的方式进行繁殖。常见的真菌感染多为白色念珠菌、阴道纤毛菌、放线菌等。盐水涂片中注意寻找真菌孢子、菌丝或纤毛菌丛。v两大结构营养体真菌营养生长阶段的结构称为营养体。绝大多数真菌的营养体都是可分枝的丝状体,单根丝状体称为菌丝(hypha)。许多菌丝在一起统称菌丝体(mycelium)。菌丝体在基质上生长的形态称为菌落(colony)。繁殖体当营养生活进行到一定时期时,真菌就开始转入繁殖阶段,形成各种繁殖体即子实体(fruitingbody)。真菌的繁殖体包括无性繁殖(asexualreproduction)形成的无性孢子和有性生殖(sexualreproduction)产生的有性孢子。v繁殖方式无性繁殖无性繁殖(asexualreproduction)是指营养体不经过核配和减数分裂产生后代个体的繁殖。它的基本特征是营养繁殖通常直接由菌丝分化产生无性孢子。常见的无性孢子有三种类型:游动孢子(zoospore):形成于游动孢子囊(zoosporangium)内。游动孢子囊由菌丝或孢囊梗顶端膨大而成。游动孢子无细胞壁,具12根鞭毛,释放后能在水中游动。孢囊孢子(sporangiospore):形成于孢囊孢子囊(sporangium)内。孢子囊由孢囊梗的顶端膨大而成。孢囊孢子有细胞壁,水生型有鞭毛,释放后可随风飞散。分生孢子(conidium)产生于由菌丝分化而形成的分生孢子梗(conidiophore)上,顶生、侧生或串生,形状、大小多种多样,单胞或多胞,无色或有色,成熟后从孢子梗上脱落。有些真菌的分生孢子和分生孢子梗还着生在分生孢子果内。孢子果主要有两种类型,即近球形的具孔口的分生孢子器(pycnidium)和杯状或盘状的分生孢子盘(acervulus)。v有性生殖真菌的有性生殖真菌并没有整条的性染色体1,只有一些DNA片段起着相同的作用。这种DNA片段被称为“交配型位点”(MAT)或“性别位点”(sexloci)。依照这一点,将真菌的性别分为正、负两种。无论正负性别,它们都有同一个基因来解码HMG蛋白的位点蛋白。HMG蛋白(high-mobilitygroupprotein)也即高迁移率蛋白,它可以通过一种未知途径来调控性别差异。这种基因和Y染色体上发现的主要调控基因“sry”蛋白极其类似真菌生长发育到一定时期(一般到后期)就进行有性生殖(sexualreproduction)。有性生殖是经过两个性细胞结合后细胞核产生减数分裂产生孢子的繁殖方式。多数真菌由菌丝分化产生性器官即配子囊(gametangium),通过雌、雄配子囊结合形成有性孢子。其整个过程可分为质配(plasmogamy)、核配(karyogamy)和减数分裂(meiosis)三个阶段。1.第一阶段第一阶段是质配,即经过两个性细胞的融合,两者的细胞质和细胞核(N)合并在同一细胞中,形成双核期(N+N)。2.第二阶段第二阶段是核配,就是在融合的细胞内两个单倍体(haploid)的细胞核结合成一个双倍体的核(2N)。3.第三阶段第三阶段是减数分裂,双倍体(diploid)细胞核经过两次连续的分裂,形成四个单倍体的核(N),从而回到原来的单倍体阶段。经过有性生殖,真菌可产生四种类型的有性孢子。卵孢子(oospore):卵菌的有性孢子。是由两个异型配子囊雄器和藏卵器接触后,雄器的细胞质和细胞核经授精管进入藏卵器,与卵球核配,最后受精的卵球发育成厚壁的、双倍体的卵孢子。接合孢子(zygospore):接合菌的有性孢子。是由两个配子囊以配子囊结合的方式融合成1个细胞,并在这个细胞中进行质配和核配后形成的厚壁孢子。子囊孢子(ascospore):子囊菌的有性孢子。通常是由两个异型配子囊雄器和产囊体相结合,经质配、核配和减数分裂而形成的单倍体孢子。子囊孢子着生在无色透明、棒状或卵圆形的囊状结构即子囊(ascus)内。每个子囊中一般形成8个子囊孢子。子囊通常产生在具包被的子囊果内。子囊果一般有四种类型,即球状而无孔口的闭囊壳(cletothecium),瓶状或球状且有真正壳壁和固定孔口的子囊壳(perithecium),由于座溶解而成的、无真正壳壁和固定孔口的子囊腔(locule),以及盘状或杯状的子囊盘(9pothecium)。担孢子(basidiospore):担子菌的有性孢子。通常是直接由“+”、“-”菌丝结合形成双核菌丝,以后双核菌丝的顶端细胞膨大成棒状的担子(basidium)。在担子内的双核经过核配和减数分裂,最后在担子上产生4个外生的单倍体的担孢子。v系统分类壶菌门(Chytridiomycota)壶菌门是游动细胞具有“9+2”结构的鞭毛,并能在水中游动的一类真菌,游动孢子具有一根后生尾鞭式鞭毛。接合菌门(Zygomycota)是由低等的水生真菌发展到陆生种类,由游动的带鞭毛的孢囊孢子发展为不游动的孢囊孢子静孢子或单孢孢子囊的分生孢子。子囊菌门(Ascomycota)是真菌中最大的类群他与担子菌被称为高等真菌,生殖菌丝细胞出现较短双核阶段,其区别于其他真菌的一个特征是产生子囊。担子菌门(Basidiomycota)是一类高等真菌,构成双核亚界,包含2万多种,包括蘑菇、木耳等主要食用菌。更具体地说,担子菌门包括以下组:蘑菇,马勃,stinkhorns(鬼笔科),支架真菌,和人体致病酵母隐球菌属等等。半知菌类(Deuteromycota)是一种已废止的生物分类,指在子囊菌担子菌的同伴之中,还未发现有性繁殖阶段而在分类学上位置不明的一种临时分类。只进行无性繁殖的菌类被称作不完全型,这一阶段被称为无性阶段。进行有性繁殖的被称为完全型,该阶段被称作有性阶段,通常有性阶段的菌类也是同时进行无性生殖的。v抗菌素亦称“抗生素”。主要指微生物所产生的能抑制或杀死其他微生物的化学物质,如青霉素、金霉素、春雷霉素、庆大霉素等。从某些高等植物和动物组织中也可提得抗菌素。有些抗菌素,如氯霉素和环丝氨酸,化学结构,可以获得性能较好的新抗菌素,如半合成的新型青霉素。在医学上,广泛地应用抗菌素以治疗许多微生物感染性疾病和某些癌症等。在畜牧兽医学方面,不仅用来防治某些传染病,有些抗菌素还可用以促进家禽、家畜的生长。在农林业方面,可用以防治植物的微生物性病害。在食品工业上,则可用作某些食品的保存剂。1928年,亚历山大弗莱明又发现一种抗生现象,那就是青霉素的抗生作用。1929年,发表了题为论青霉菌培养物的抗菌作用的论文,这一年被视为“抗生素元年”。但青霉素极不稳定,提纯很困难。金霉素(1947年)、氯霉素(1948年)、土霉素(1950年)、制霉菌素(1950年)、红霉素(1952年)、卡那霉素(1958年)等都是在这期间发现的。1936年,磺胺的临床应用开创了现代抗微生物化疗的新纪元。1941年,犹太裔德国人钱恩与来自澳大利亚、在牛津大学做访问学者的弗洛里合作,成功分离出了青霉素。1944年,青霉素首次在美国生产出来。人们把青霉素同原子弹、雷达并列为第二次世界大战中的三大发明。1944年,新泽西大学分离出来第二种抗生素链霉素,有效治愈了另一种传染病:结核。1947年,出现氯霉素,它主要针对痢疾、炭疽病菌,治疗轻度感染。1948年,出现最早的广谱抗生素四环素。在当时看来,它能够在还未确诊的情况下有效地使用。1956年,礼来公司发明了万古霉素,被称为抗生素的最后武器。1958年,希恩合成了6-氨基青霉烷酸,开辟了生产半合成青霉素的道路。进入20世纪60年代后,人们从自然界中寻找新的抗生素的速度明显放慢,取而代之的是半合成抗生素的出现。20世纪50年代至70年代,是抗生素开发的黄金时期,新上市的抗生素逐年增多。1971年至1975年达到顶峰,5年间共有52种新抗生素问世。20世纪80年代开始,每年新上市的抗生素逐年递减。1996年至2000年的5年中,只开发出6种新抗生素。1980年,代喹诺酮类药物出现。和其他抗菌药不同,它们破坏细菌染色体,不受基因交换耐药性的影响。1990年,Monaghan等将这类微生物产生的活性物质,命名为生物药物素。2003年全球仅一个新产品达托霉素上市。抗生素的作用机理1、阻碍细菌细胞壁的合成,导致细菌在低渗透压环境下膨胀破裂死亡。哺乳动物的细胞没有细胞壁,不受这类药物的影响。喹诺酮类抗生素三大不良反2、与细菌细胞膜相互作用,增强细菌细胞膜的通透性、打开膜上的离子通道,让细菌内部的有用物质漏出菌体或电解质平衡失调而死。3、与细菌核糖体或其反应底物(如tRNA、mRNA)相互所用,抑制蛋白质的合成这意味着细胞存活所必需的结构蛋白和酶不能被合成。4、阻碍细菌DNA的复制和转录,阻碍DNA复制将导致细菌细胞分裂繁殖受阻,阻碍DNA转录成mRNA则导致后续的mRNA翻译合成蛋白的过程受阻。抗生素的基本分类1.糖的衍生物主要由氨基己糖的衍生物组成。2.多肽类抗生素主要或全部由氨基酸组成,有多肽或蛋白质的某些特性。3.多烯类抗生素分子结构中有多个双键。4.大环内酯抗生素由一个或多个单糖组成并与碳链一起形成一个巨大的芳香内酯化合物。5.四环类抗生素都具有四个缩合苯环。6.嘌呤类抗生素都含有嘌呤环。第二课时霉菌v亦称“丝状菌”。属真菌。体呈丝状,丛生,可产生多种形式的孢子。多腐生。种类很多,常见的有根霉、毛霉、曲霉和青霉等。v霉菌可用以生产工业原料(柠檬酸、甲烯琥珀酸等),进行食品加工(酿造酱油等),制造抗菌素(如青霉素、灰黄霉素)和生产农药(如“920”、白僵菌)等。v但也能引起工业原料和产品以及农林产品发霉变质。另有一小部分霉菌可引起人与动植物的病害,如头癣、脚癣及番薯腐烂病等。酵母菌v酵母菌的生殖方式分无性繁殖和有性繁殖两大类。v无性繁殖包括:芽殖,裂殖,芽裂。v有性繁殖方式:子囊孢子。v生产上常用的有面包酵母、饲料酵母、酒精酵母和葡萄酒酵母等。v白色念珠菌白色念珠菌(Candidaalbicans)或亦称“白色假丝酵母”。一种呈椭圆形、行出芽繁殖的假丝酵母。通常存在于正常人的口腔、肠道、上呼吸道等处,能引起鹅口疮等口腔疾病或其他疾病。黄曲霉(Aspergillusflavus)v半知菌类,黄曲霉群的一种常见腐生真菌。多见于发霉的粮食、粮食制品或其他霉腐的有机物上。v可用于生产淀粉酶、蛋白酶和磷酸二酯酶等,也是酿造工业中的常见菌种。黄曲霉毒素。白地霉(Geotrichumcandidum)v常见于牛奶和各种乳制品(如酸牛奶和乳酪)中;在泡菜和酱上,也常有白地霉。可用来制造核苦酸、酵母片等。v毒性及病原性对人类致病的真菌分浅部真菌和深部真菌,前者侵犯皮肤、毛发、指甲,为慢性,对治疗有顽固性,但影响身体较小,后者可侵犯全身内脏,严重的可引起死亡。此外有些真菌寄生于粮食、饲料、食品中,能产生毒素引起中毒性真菌病。v培养常见真菌培养基有:1.配方一:萨市(Sabourauds)培养基蛋白胨10克琼脂20克麦芽糖40克水1000毫升1.先把蛋白胨、琼脂加水后,加热,不断搅拌,待琼脂溶解后,加入40克ji分装,灭菌,备用。2.本培养基是培养许多种类真菌所常用的。2.配方二:马铃薯糖琼脂培养基把马铃薯洗净去皮,取200克切成小块,加水1000毫升,煮沸半小时后,补足水分。在滤液中加入10克琼脂,煮沸溶解后加糖20克(用于培养霉菌的加入蔗糖,用于培养酵母菌的加入葡萄糖),补足水分,分装,灭菌,备用。把这培养基的pH值调到7.27.4,配方中的糖,如用葡萄糖还可用来培养放线菌和芽孢杆菌。3.配方三:黄豆芽汁培养基黄豆芽100克琼脂15克葡萄糖20克水1000毫升1.洗净黄豆芽,加水煮沸30分钟。用纱布过滤,滤液中加入琼脂,加热溶解后放入糖,搅拌使它溶解,补足水分到1000毫升,分装,灭菌,备用。2.把这培养基的pH值调到7.27.4,可用来培养细菌和放线菌。4.配方四豌豆琼脂培养基豌豆80粒琼脂5克水200毫升取80粒干豌豆加水,煮沸1小时,用纱布过滤后,在滤液中加入琼脂,煮沸到溶解,分装,灭菌,备用。v真菌与生活1.环境的再循环v真菌像细菌和微生物一样都是分解者,就是一些分解死亡生物的有机物的生物。真菌将生物分解为各类无机物,使土地肥力增强。2.食物与真菌v还有些真菌也成为重要的食物来源。可食用的蕈菌有200多种,如冬菇、草菇、木耳、云耳等。以及真菌所侵入后的生(动,植物)物空壳,如冬虫夏草。v还有的真菌用于食物加工,例如酵母菌用于面包等加工,酿酒也需要真菌。3.致病的真菌v在农业、林业和畜牧业中,真菌又有有害的一面。真菌能引起植物多种病害,从而造成巨大的经济损失。例如,1845年欧洲由于马铃薯晚疫病的流行摧毁了5/6的马铃薯,中国由于1950年的小麦锈病和1974年的稻瘟病而使小麦和水稻各减产60亿千克。v真菌还可引起动、植物和人类的多种疾病,在人类主要有三种类型:.真菌感染;.变态反应性疾病;.中毒性疾病。4.抗病的真菌v亚历山大弗莱明由于一次幸运的过失而发现了青霉素。有一次他外出度假时,把实验室里在培养皿中正生长着细菌这件事给忘了。3周后当他回实验室时,注意到在一个培养皿中长了一个霉菌斑。并且霉菌斑周围的细菌都死了。v霉菌渗出了什么强有力的物质?弗莱明称为青霉素,并发现了它可以杀死许多致命性细菌。然而,因为青霉素在试管内和血清混合后很快失活,弗莱明认为它不会在人和动物身上发生作用。v抗病的真菌v亚历山大弗莱明由于一次幸运的过失而发现了青霉素。有一次他外出度假时,把实验室里在培养皿中正生长着细菌这件事给忘了。3周后当他回实验室时,注意到在一个培养皿中长了一个霉菌斑。并且霉菌斑周围的细菌都死了。v霉菌渗出了什么强有力的物质?弗莱明称为青霉素,并发现了它可以杀死许多致命性细菌。然而,因为青霉素在试管内和血清混合后很快失活,弗莱明认为它不会在人和动物身上发生作用。v共生关系植物的根和真菌也有共生关系,和真菌共生的根称为菌根。1.外生菌根(Ectomycorrhizae):真菌的菌丝在根的表面形成菌丝体包在幼根的表面,有时也侵入皮层细胞间,但不进入细胞内,此时以菌丝代替了根毛的功能,增加了根系的吸收面积,如松等;2.内生菌根(endomycorrhizae):菌丝通过细胞壁侵入到表皮和皮层细胞内,加强吸收机能,促进根内的物质运输,如柑橘、核桃等;3.内外生菌根:也有菌丝不仅包在幼根表面同时也深入到细胞中,称内外生菌根,如苹果、柳树等。菌丝吸收水分、无机盐等供给植物,同时产生植物激素和维生素B等促进根系的生长;植物供给真菌糖类、氨基酸等有机养料。能形成菌根的高等植物2000多种,如侧柏、毛白杨、银杏、小麦、葱等;具菌根的植物在没有真菌存在时不能正常生长,因此造林时须事先接种和感染所需真菌,以利于荒地上成功造林。v药用真菌:神曲,白僵蚕,灵芝,茯苓,冬虫夏草,酵母片,抗生素(青霉素)v食品加工:面包发酵,毛豆腐(腐乳),豆酱,火腿,各种酒等v生物农药:白僵菌,井岗霉素等。第三课时藻类(部分)v藻类是原生生物界一类真核生物(有些也为原核生物,如蓝藻门的藻类)。v主要水生,无维管束,能进行光合作用。体型大小各异,小至长1微米的单细胞的鞭毛藻,大至长达60公尺的大型褐藻。一些权威专家继续将藻类归入植物或植物样生物,但藻类没有真正的根、茎、叶,也没有维管束。这点与苔藓植物(bryophyte)相同。v藻类的概念古今不同。中国古书上说:“薻,水草也,或作藻”。可见在中国古代所说的藻类是对水生植物的总称。v在中国现代的植物学中,仍然将一些水生高等植物的名称中贯以“藻”字(如金鱼藻、黑藻、茨藻、狐尾藻等),也可能来源于此。v与此相反,人们往往将一些水中或潮湿的地面和墙壁上个体较小,粘滑的绿色植物统称为青苔,实际上这也不是现在所说的苔类,而主要是藻类。v藻类植物并不是一个纯一的类群,各分类系统对它的分门也不尽一致,一般分为蓝藻门、眼虫藻门、金藻门、甲藻门、绿藻门、褐藻门、红藻门等。v原核生物界中的藻类有蓝绿藻和一些生活在无机动物中的原核绿藻。v属于原生生物界中的藻类有甲藻门(或称涡鞭毛藻)、隐藻门、金黄藻门(包括硅藻等浮游藻)、红藻门、绿藻门和褐藻门。而生殖构造复杂的轮藻门则属于植物界。v属于大型藻者一般仅有红藻门、绿藻门和褐藻门等为大型肉眼可显而易见之固著性藻类。此类大型藻几乎99%以上之种类栖息于海水环境中,故大型藻多以海藻称之。v生物学一些藻类与其他真核生物一样有细胞核,有具膜的液泡和细胞器(如线粒体)。大多数藻类于生活过程中需要氧气。用各种叶绿体分子(如叶绿素、类胡萝卜素、藻胆蛋白等)进行光合作用。地球上的光合作用90%由藻类进行,据信在地球早期的历史上藻类在创造富氧环境中发挥重要作用。浮游的藻类是海洋食物链中非常重要的环节,所有高等水生生物的生存最终依靠藻类的存在,此外,从史前时代起藻类一直被用作牲畜的饲料和人类的食物。藻类可进行营养繁殖(透过细胞分裂或断裂)、无性繁殖(透过释出游动孢子或其他孢子)或有性繁殖。有性繁殖通常发生于生活史中的艰难时期(如于生长季节结束时或处于不利的环境条件下)。v藻类分布藻类(algae,单数作alga)是单细胞的鞭毛藻(如Oochromonas属),而另一些藻类(如闸极藻属Scenedesmus)则聚合成群体。绿藻类的松藻属(Codium)由无数分支丝体交织缠绕而成,部位不同的丝体形态和功能亦异。藻类虽然主要为水生,但无处不在。某些变种可生活于土壤中,能耐受长期的缺水条件;另一些生活于雪中,少数种能在温泉中繁盛生长。v藻类分类金藻门多产于淡水中,特别是在水温较低的软水水体中尤为常见。植物体多为单细胞或群体,少数为多细胞丝状体。运动细胞多具12条鞭毛。单细胞或群体的种类,细胞内多具有12个色素体,以胡萝卜素和叶黄素占优势,绿色色素只有叶绿素a一种,所以多呈金黄色或金褐色。同化产物主要是金藻多糖,或称为金藻糖,金藻淀粉,又因它具有和海带糖相似的化学性质,所以亦称为金藻海带糖。此外,也含有脂类。繁殖方式主要是营养繁殖和孢子生殖,有性生殖极少见。黄藻门黄藻门(Xanthophyta)海产的种类很少,主要分布在淡水水体中,或生于潮湿的地面、树干和墙壁上。在水温较低的春季较多。植物体为单细胞、群体或多细胞体。所含的色素和同化产物与金藻门基本相同,但除叶绿素a外,尚含有叶绿素e,多呈黄绿色。运动细胞具有两条长短不一和结构不同的鞭毛,所以这一类群又称为不等鞭毛藻类(Heterocontae)。繁殖方式有营养繁殖、孢子生殖和有性生殖,但随种类的不同,也有不同的繁殖方法。肉眼常见的是植物体成丝状的黄绿藻属(Tribonema)和无隔藻属(Vauchcria)。硅藻门(Bacillariophyta)广布于海水和淡水中,多行浮游生活。植物体由单细胞构成或互相连接成群体。细胞壁由两个瓣片套合而成,上面具有花纹,其成分含有果胶质和硅质,而不含纤维素。细胞内具有一至数个金褐色的色素体。色素体中含有叶绿素a、c和多量的胡萝卜素和叶黄素,光合产物主要是脂类。硅藻可借助细胞分裂进行营养繁殖,但经数代后也能通过配子的接合或自配形成复大孢子,行有性生殖。)。v硅藻的一个主要特点是硅藻细胞外覆硅质(主要是二氧化硅)的细胞壁。硅质细胞壁纹理和形态各异,但多呈对称排列。这种排列方式可作为分类命名的依据。但是这种对称并不是完全的对称,因为硅藻细胞壁的一侧比另一侧略大一点,这样才能嵌合在一起。甲藻门(Pyrrophyta)多产于海洋中,行浮游生活,有时在海岸线附近大量繁殖,形成赤潮,有些种类也常在池塘、湖泊中大量出现。植物体多数是单细胞的,少数为群体或丝状体。除少数种类裸露无壁外,多具有由纤维素构成的细胞壁。甲藻的细胞壁称为壳,是由许多具有花纹的甲片相连而成的。壳又分上壳和下壳两部分,在这两部分之间有一横沟,与横沟垂直的还有一条纵沟,在两沟相遇之处生出横、直不等长的两条鞭毛。色素体1个或多个,呈黄绿色或棕黄色,除含叶绿素a、c外,还含有多量的胡萝卜素和叶黄素。海产种类的光合产物多为脂类,淡水产的多为淀粉。繁殖方式主要是细胞分裂,或是在母细胞内产生无性孢子,行孢子生殖,有性生殖只在少数属、种中发现。常见的有角藻属(Ceralium)(见图)和多甲藻属(Peridinium)。褐藻门(Phaeophyta)绝大多数为海产,营固着生活。在1,500多种褐藻中,产于淡水的仅有10种左右,其中有两种是在我国四川的嘉陵江中发现的。植物体均由多细胞构成,结构也比较复杂。色素体中除含有叶绿素a、c外,胡萝卜素和叶黄素的含量特别多,所以多呈褐色。同化产物不是淀粉,而是海带多糖和甘露醇。营养细胞均无鞭毛,游动孢子和雄配子则具有两条侧生、不等长的鞭毛。繁殖的方式有多种,都能行有性生殖,在生活史中,多有明显的世代交替。常见而且作为食用的有海带(Laminariajaponica)和裙带菜(Undariapinnalifida)。红藻门(Rhodophyta)除少数属、种外,绝大多数产于海水中,行固着生活。植物体除个别属、种外,都是多细胞的,通常为丝状、片状或树枝状。色素体多呈红色或紫红色,其中除含有叶绿素、胡萝卜素和叶黄素外,还含有大量的藻红素和藻蓝素。同化产物为近似淀粉的红藻淀粉。红藻在生活史中没有具鞭毛的运动细胞。有性生殖均为卵式生殖。雌性生殖器官是与卵囊相似的果胞。果胞上具有叫做受精丝的毛状体。受精后产生一种特殊的孢子,叫做果孢子。常见的有紫菜属(Porphyra)和石花菜属(Gelidium)。裸藻门(Euglenophyta)裸藻又称眼虫或眼虫藻,多生于富含动物性有机质的淡水中,营浮游生活。大量繁殖时,常使水呈绿色、黄褐色或红色。除柄裸藻属(Colacium)外,全为顶端生有鞭毛,能运动而无细胞壁的单细胞种类。在裸藻中,除少数种类无色,行异养生活外,多含有与绿藻相似的光合色素,但贮藏物质主要是裸藻淀粉和少量的脂类。繁殖方式主要是细胞分裂,在不良的环境条件下,也能形成具有厚壁的孢囊,待环境条件好转时,原生质体即破壁而出,形成新个体。绿藻门v(Chlorophyta)多生于淡水中,海产的种类较少,营浮游、固着或附生生活,还有少数种类为寄生或共生。v植物体有单细胞或群体的,也有多细胞的丝状体或片状体。色素体的形状和数目也常随种类而不同,所含的光合色素成分、含量以及同化产物均与高等植物相似。运动细胞多具有2条、4条或多条等长、顶生的鞭毛。v有各种各样的繁殖方式,有些种类在生活史中有世代交替现象。v在绿藻中如植物体为单细胞的小球藻属(Chlorella),群体的栅藻属(Scenedesmus),多细胞成丝状的水绵属(Spirogyra)和刚毛藻属(Cladophora)等都是淡水中常见的种类。轮藻门v(Charophyta)广布于淡水或半咸水中,均营固着生活。植物体都是由多细胞构成的,而且有类似根、茎、叶的分化,外形很象高等植物中的木贼和金鱼藻。体外多被有大量钙质,所以又有石草之称。光合色素成分及贮藏物都与绿藻相同,但生殖器官的结构和生活史比较特殊。v轮藻在生活史中,都不产生无性孢子,有性生殖均为卵式生殖。藏卵器外面有5个左旋的螺旋细胞包被着,顶端还具有由5个或10个冠细胞构成的冠。藏精器的外面是有由8个(罕4个)盾细胞镶嵌而成的外壁,里面是由许多精子囊组成的精子囊丝体和一些不育的头细胞组成的。实际上这种藏精器是由许多雄性生殖器官和不育细胞构成的聚合体,所以也把它叫做精囊球,它的藏卵器又叫做卵囊球。轮藻的营养体和生殖器官虽然结构很复杂,但在生活史中无世代交替,植物体都是单倍体,而且在受精卵萌发后,经过原丝体阶段才能发育为成体。v我国常见的有轮藻属(Chara),丽藻属(Nitella)和鸟巢藻属(Tolypella)。蓝藻门(原核)(Cyanophyta)广布在淡水和海水中、潮湿和干旱的土壤和岩石上、树干和树叶以及温泉、冰雪,甚至在盐卤池、岩石缝等处都可生存,有些还可穿入钙质岩石或钙质皮壳中(如穿钙藻类)生活,具有极大的适应性。在热带、亚热带的中性或微碱性生境中生长特别旺盛。有许多种类是普生性的,如陆生的地木耳(Nostoccommune),不仅存在于热带、亚热带和温带,在寒带甚至南极洲亦有发现。第四课时原生动物(部分)v原生动物门(Protozoa)是原生生物界的一门,为最原始、最简单、最低等的动物。它们的主要特征是身体由单个细胞构成的,因此也称为单细胞动物。原生动物门种类约有30000种。原生动物是单细胞,细胞内有特化的各种胞器,具有维持生命和延续后代所必需的一切功能,如行动、营养、呼吸、排泄和生殖等。每个原生动物都是一个完整的有机体。v外形特征绝大多数的原生动物是显微镜下的小型动物,最小的种类体长仅有23m。例如寄生于人及脊椎动物网状内皮系统细胞内的利什曼原虫(Leishmania),大型的种类体长可达7cm。v结构特征1细胞膜原生动物的体表有一层连续的界膜,是非常薄的原生质膜,在显微镜下几乎难以辨认,这层膜特称为表膜(pellicle)。表膜坚韧具有弹性,能使虫体保持固定的形状,其层数和构造随原生动物种类而不相同。某些种类的体表除固有的细胞膜外,还有由原生质分泌物形成的外壳,如表壳虫的几丁质壳,有孔虫类的钙质壳等。有的原生动物的细胞质中还有骨骼,如放射虫(Sphaerostyiusostracion)体内的几丁质中央囊和硅质骨针等。2细胞质在普通光学显微镜下观察,细胞质由外层较透明的外质和内层含有较多颗粒的内质组成。在电子显微镜下观察,细胞质由复杂的胶状基质和包埋在其中的各类细胞器组成,细胞器类似于高等动物体内的各器官,分工承担着各项生理机能。23细胞核原生动物细胞核的结构同多细胞动物细胞核的结构相同,由核膜、核仁、核基质和染色质组成。一般原生动物只有一个核,也有多个核的种类,有些原生动物细胞内还同时具有两种细胞核:一种是大核,与细胞代谢有关;一种是小核,与生殖有关。在生活史的不同时期细胞核的形态结构常有变化。v生活习性营养方式营养方式包括植物性营养、动物性营养、腐生性营养。呼吸绝大多数原生动物的呼吸作用(respiration)是通过气体的扩散(diffusion),依靠体表从周围的水中获得氧气。线粒体是原生动物的呼吸细胞器,其中含有三羧酸循环的酶系统,它能把有机物完全氧化分解成二氧化碳和水,并能释放出各种代谢活动所需要的能量,所产生的二氧化碳还可通过扩散作用排到水中。少数腐生性或寄生的种类,它们生活在低氧或完全缺氧的环境下,有机物不能完全氧化分解,而是利用大量的糖的发酵作用产生很少的能量来完成代谢活动。运动原生动物的运动方式基本上可以分为两大类,一类是没有固定运动类器官的种类,另一类是具有固定运动类器官的种类。排泄1.原生动物代谢产生的二氧化碳和其他一些可溶性代谢废物,都可以借扩散作用从体表排出,除此之外,在淡水中生活的种类体内还有一种重要的排泄类器官,是由类似于细胞膜的结构包围而成,呈泡状,泡内含有水和可溶性废物,称为伸缩泡(contractilevacuole)。22.在淡水中生活的原生动物体内渗透压高于外界的渗透压,水分会不断地进人体内,伸缩泡就起到不断地收集水分并将水分排出体外的作用,溶于水中的一些代谢废物也随之被排出体外,如果没有伸缩泡的结构,淡水中生活的原生动物就会因体内水分过多而胀破细胞。海水中有大量盐分,其渗透压与细胞内渗透压大致相等,所以海水中生活的种类一般没有伸缩泡。应激性v原生动物对外界的刺激具有趋避性,当遇到食物时,它们会向有食物的地方趋集,当遇到有害刺激时,它们又会避开,这种应激性对它们的生存有很大意义。v生长繁殖原生动物的生命周期包括生殖期和孢囊。有些种类已失去形成孢囊的能力。生殖期可分为无性生殖和有性生殖。大多数原生动物无性生殖用二分裂法。鞭毛虫是纵分裂,纤毛虫是横分裂。缘毛类纤毛虫外表看来如纵分裂,但是细胞内各成分(如核、口围纤毛带)仍是横分裂。疟原虫、球虫则行裂体生殖。吸管虫在体内或体外生出许多芽体(出芽)。有些多核的原生动物如胶丝虫、多核变形虫偶尔会分裂成2至数个小的、仍是多核的个体(原生质团分割)。以上4种方式只有出芽生殖还保留亲体,其余均无亲体,后代都是等同的。原生动物有性生殖有3种:融合、接合、自体受精和假配。自体受精与接合生殖相似,但只在一个个体内进行。小核分裂数次,其中有两个配子核融合成合核,其余退化。合核分裂形成新的大、小核。假配与接合生殖一样,要求两个个体接触,但没有配子核的交换,每个个体完成自体受精过程后各自分开。在草履虫中曾发现过这两种特殊的核现象。寄生原生动物的生活史比较复杂。大多数孢子生活史包括3个时期:裂体生殖期、配子生殖期和孢子生殖期。有明显的无性世代与有性世代的交替。孢子生殖期是由合子产生的孢子母细胞形成孢子后,再进一步形成子孢子。子孢子一般包有外壳,能抵抗不良环境,有利于传布。v分布范围分布在海洋、陆地(包括淡水、盐水、土壤、冰、雪以及温泉中)和空气。v物种分类v益处1.土壤原生动物对增加土壤肥力有作用,在土壤群落中以细菌特别是有害细菌为食的原生动物对改良土壤细菌群落起到了一定的作用。2.利用原生动物纤毛虫来消除有机废物,有害细菌以及对有害物质进行絮化沉淀。3.一些浮游原生动物也为鱼类提供了大量饲料。v危害据报道,至少有28种原生动物是人体寄生虫,危害人体健康,全世界至少有四分之一人口患寄生虫病。在我国重点防治的有五大寄生虫病:血吸虫病、疟疾、黑热病、丝虫病、钩虫病,其中疟疾和黑热病就是分别由疟原虫和利什曼原虫引起的。另外,还有锥虫引起睡眠病、毛滴虫病、阿米巴痢疾等都是危害较重的人体寄生虫病。焦虫、球虫等危害家畜,黏孢子虫、小瓜虫、车轮虫等危害鱼类。v实例1疟原虫疟原虫为按蚊传播的孢子虫,是疟疾(malaria)的病原体。寄生于人体的疟原虫有四种,即间日疟原虫、三日疟原虫、恶性疟原虫和卵形疟原虫。这些疟原虫有蚊虫和人两个宿主,包括蚊体内的有性繁殖和人体内的无性增殖,携带疟原虫的按蚊通过叮咬人而传播,引起疟疾寒热往来发作,俗称“打摆子”。而其他种类的疟原虫会感染它种动物,包括其他灵长目动物、啮齿目动物、鸟类及爬虫类。生活史寄生于人体的4种疟原虫生活史基本相同,需要人和按蚊二个宿主。在人体内先后寄生于肝细胞和红细胞内,进行裂体增殖(schizogony)。在红细胞内,除进行裂体增殖外,部分裂殖子形成配子体,开始有性生殖的初期发育。在蚊体内,完成配子生殖(gametogony),继而进行孢子增殖(sporogony)。v实例2利士曼原虫(黑热病原虫)利什曼原虫(Leishmaniaspp)泛指利什曼虫属的锥体虫科原虫,是一种会引起利什曼病的寄生虫,在旧大陆的传播过程中是利用一种白蛉属的沙蝇为媒介,在新大陆的传播媒介则为沙蝇属(Lutzomyia)的沙蝇。利什曼原虫的主要宿主为脊椎动物,常见的感染对象包括蹄兔目、啮齿目、犬科、和人类。目前全世界有88个国家报告过利什曼原虫症的病例,感染人数达1,200万人。在我国流行的是杜氏利什曼原虫它能引起黑热病,又名黑热病原虫。v实例3阿米巴虫阿米巴虫(amoeba):原生动物门肉足纲根足亚纲变形虫目变形虫科的一属。音译阿米巴。虫体赤裸、柔软,因可向各个方向伸出伪足,以致体形不定而得名。伪足除具行动的功能外,还能摄食。在池塘、小沟、水田中终年可见。变形虫能侵入人和动物体内,引起疾病。最常见的是痢疾内变形虫,这是人阿米巴痢疾的病原体。中国已发现由自由生活的变形虫引起人死亡的病例。v现已知内阿米巴属的溶组织内阿米巴会引发阿米巴痢疾和肝脓肿,耐格里属和棘阿米巴属主要引起脑膜脑炎、角膜炎、口腔感染和皮肤损伤等。临床上,溶组织内阿米巴引发的病例多,感染面广,危害大。世界各地的水、空气和土壤都存在自由生活的阿米巴,过去认为与人体致病无关。v实例4毛滴虫毛滴虫毛滴虫目(Trichomonadida)的动鞭毛虫。有36根鞭毛,其中之一拖於波动膜之後或镶在其一侧。多数栖於各种动物的消化道内,单核或多核,行分裂生殖。毛滴虫属(Trichomonas)是很多动物消化道的普通寄生虫。毛滴虫细胞为梨形,有4根前鞭毛,而第五根镶於波动膜一侧;沿著波动膜一胞口和一条基干;一根轴柱(胞质组成的刚性杆)用於支持,常向後方伸出。有3种毛滴虫见於人体;人毛滴虫(T.hominis)寄生於肠道;阴道毛滴虫(T.vaginalis)寄生于阴道内;口腔毛滴虫(T.buccalis)寄生於口腔内。胎三毛滴虫(Tritrichomonasfoetus)可使牛致病。v实例5草履虫草履虫是一种身体很小,圆筒形的原生动物,它只由一个细胞构成,是单细胞动物,雌雄同体。最常见的是尾草履虫。体长只有180至280微米。它和变形虫的寿命最短,以小时来计算,寿命时间为一昼夜左右。因为它身体形状从平面角度看上去像一只倒放的草鞋底而叫做草履虫,观察它需要用显微镜才能观察仔细。v生活环境大草履虫身体内充满了细胞质,在水中前进时,它不停地摆动口沟里的纤毛,鼓起水涡,摄取水里的细菌或其它有机物,食物由胞口和胞咽而进入细胞质,形成食物泡。食物泡随着细胞质的流动而在体内移动,泡中的食物逐渐被消化和吸收,食物残渣由身体后侧的胞肛排出体外。草履虫通过表膜进行呼吸,吸收水里溶解的氧气,分解有机物后释放出能量,而产生的二氧化碳和一些含氮废物,通过表膜排出体外。3喜欢生活在有机物丰富的池塘、水沟、洼地等。大多数草履虫是全动性营养,但绿草履虫是例外,体内含共生绿藻,这种绿藻可利用动物体排泄的含氮废物作为无机盐的来源,通过植物式光合作用制造有机物生存2(属于植物性营养。草履虫可以在缺氧或厌氧环境中生活,其耐污性极强。v实例6变形虫变形虫,真核生物,又音译为“阿米巴”。属于肉足亚门裸变亚纲变形目。裸露;常为单核(有些种类多核);有线粒体;无鞭毛期;核分裂为核内有丝分裂;常为无性生殖。细胞膜纤薄;由于原生质层的流动,使身体表面生出无定形的指状、叶状或针状的突起,称为“伪足”,身体即借此而移动。身体的形状轮廓也会随伪足的伸缩而有变化。伪足间可自由包围融合,借此包裹食物进行消化。自然界常见的为大变大变形虫形虫(Amoebaproteus)。v生长环境变形虫主要生活在清水池塘,或在水流缓慢藻类较多的浅水中,一般泥土中也可找到,亦可成寄生虫寄生在其它生物里。在长有水草的池塘中取水(最好在绿色池塘有机物多的水里),连同水草和腐烂的茎叶一起采集。将池水和水草在没有阳光的地方放置3-5天,液面上便会有黄色泡沫浮现,此时便可从泡沫处发现变形虫。v实例7绿眼虫绿眼虫是长梭形绿色的单细胞动物。它的前端略圆,后端尖削,体表被覆有弹性带斜纹的表膜。绿眼虫生活在有阳光处,能进行光合作用,行植物型营养。在黑暗的环境中则叶绿素消失,眼点退化,靠体表渗透作用来进行营养。当回到阳光下又能重新恢复正常生活。呼吸和排泄靠体表渗透作用来完成。
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