菌与藻或蓝细胞共生
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高一生物必修一蓝藻知识点蓝藻(cyanobacteria),又称藍绿藻,是一类原核生物,多为细菌状,能进行光合作用。
它们是地球上最早出现的生物之一,对地球的生态环境演化具有重要意义。
本文将介绍高一生物必修一关于蓝藻的知识点。
1. 蓝藻的分类蓝藻是一类原核生物,属于原核界蓝藻门(Cyanobacteria),通常分为真蓝藻和假蓝藻两大类。
真蓝藻具有一层特殊的蓝绿色细胞壁,而假蓝藻没有细胞壁。
2. 蓝藻的形态特征蓝藻的形态多样,包括丝状、球状、膜状等。
它们的体积较小,一般为微米级别。
蓝藻的细胞内含有蓝绿色的色素,因此被称为蓝藻。
3. 蓝藻的生活方式蓝藻是光合作用生物,能够利用阳光合成有机物质。
它们存在于水中、泥土中以及其他湿润的环境中。
蓝藻有些是自由生活的,如螺旋藻,有些则以共生方式存在于其他生物体内,如蓝藻固氮菌与植物的共生关系。
4. 蓝藻的重要作用蓝藻在地球的生态环境中起着重要作用。
首先,它们能够进行光合作用,将阳光转化为化学能,并释放出氧气。
这对维持地球上氧气的平衡起到至关重要的作用。
其次,蓝藻具有固氮能力,可以将空气中的氮气转化为植物可利用的氨氮,促进植物的生长。
此外,蓝藻还可以作为食物链的重要组成部分,为其他生物提供养分。
5. 蓝藻的应用价值蓝藻在生物学和生物技术研究中具有广泛的应用价值。
它们可以作为微生物模型生物,用于研究生物细胞结构和功能。
蓝藻还可以用来制备生物柴油和生物塑料等可再生能源,具有重要的工业应用前景。
6. 蓝藻的危害尽管蓝藻在生态系统中起着重要的作用,但过度生长的蓝藻却可能对生态环境造成危害。
当环境中的营养物质过多时,蓝藻会迅速繁殖,形成大量的藻华。
藻华会消耗水中的氧气,造成水体富营养化,引发水质污染,并对水生生物造成威胁,甚至引发赤潮事件。
7. 蓝藻的保护与管理为了保护水环境与维护生态平衡,对蓝藻的管理和防控至关重要。
在农业生产中,需要控制化肥农药的使用,减少养分进入水体。
菌藻共生系统污水处理研究进展摘要:通过利用菌藻间的互利共生原理构建菌藻共生系统,因为国内对菌藻复合生物膜反应器的研究比较少,而且现有的反应器也不适用于培养菌藻生物膜用在污水处理方面。
故为了突破菌藻生物膜技术应用的关键,更加深入了解和科学应用的掌握改技术。
现今探索一新型菌藻复合生物膜反应器,本文对光源内置型菌藻生物膜反应器进行综述,并展望未来发展趋势。
关键词:菌藻共生;光生物反应器;生物膜;污水处理随着我国社会经济迅速发展,环境中水污染的问题开始突显,特别是由于氮、磷过剩导致的水体富营养化问题日益加重[1]。
因此有效的去除及再利用废水中的氮、磷是解决问题的关键[2]。
许多研究表明菌藻共生系统较传统活性污泥处理技术具有更大的优势。
王荣昌等[3]研究表明,利用菌藻共生系统处理含高N、P污水、重金属污水等,具有一定优势,这为工业及生活产生的废水达到规定的水质标准,改善我们的水质提供了一定的技术方向。
熊云武等[4]研究表明,利用菌藻共生系统净化水质,在污水深度净化方面具有较大潜在优势。
本文主要对菌藻污水处理装置和相关原理技术进行总结分析。
1菌藻共生系统机理微藻是一类分布广泛、光合利用度高、生长脱氮除磷、难降解有机物、及Cr、Cd、Hg等重金属离子的一种生物[5]。
近些年随着对藻类的深入研究,利用微藻来净化污水的技术已经得到了广泛的关注。
伴随着对微藻的深入研究,发现微藻和细菌之间净化污水的方式是相互协同的关系[6]。
微生物能降解废水中的含碳有机物,得到的产物二氧化碳可以作为微藻碳源,促进其光合作用的同时会释放一定量氧气供细菌使用[7]。
作为微生物和微藻生长的必要元素氮、磷营养物质,菌藻生物膜污水处理技术具有较高的氮磷去除率。
微藻可通过光合作用释放出氧气,细菌可利用此氧气来降解污染物的同时产生二氧化碳和水。
微藻可利用此二氧化碳进行光合作用[3]。
氮磷物质作为可以供给微藻和细菌生长需求的营养物质,形成一个闭环式循环利用系统。
水体中藻菌相互关系及其对藻类水华的贡献摘要:细菌在水体营养循环过程中的作用及其生态学意义的研究已经得到广泛重视,但细菌与藻类之间的营养关系尚无定论,它是水生态学家研究的热点问题之一。
通常认为,藻菌营养关系及其行为将随各种环境条件的波动而变化。
随着水体富营养化程度的日益严重,藻类过度繁盛引起的水华时有发生,细菌在水华的发生、发展、繁盛与消亡的全过程中的作用不尽相同,其群落组成亦复杂多变,其与藻类的关系在一定程度上可决定藻类水华的发展趋势。
关键词:藻类;细菌;水华水生生态系统中,藻类与细菌之间的关系已越来越引起科学家们的重视,二者之间的相互作用对整个系统的物质循环与能量流动起着举足轻重的作用。
一般认为,细菌对藻类的影响主要体现在两个方面,一方面细菌吸收藻类产生的有机物质,产生可被浮游生物(包括藻类)直接利用的营养物质,进而调节藻类的生长环境。
另一方面,细菌也可直接或者间接地抑制藻类的生长,甚至裂解藻类细胞,即所谓的杀藻。
藻类对细菌也有相似的两方面的作用。
一方面,藻类产生的大量有机质是细菌得以繁盛的底物。
另一方面,藻类与细菌之间对营养物质的利用也会存在竞争关系。
由于这些错综复杂的关系,使人们对研究细菌在湖泊水华的发生、发展、繁盛以及衰亡的整个过程中究竟起着什么作用以及作用机制产生了很大的兴趣,从而期望从微生物群落变化的角度为水华的发生机制以及水华的治理提供一些参考依据。
作为水体中的主要初级生产力,藻类对水体中营养元素的地球化学循环起着十分重要的作用。
目前,国内的研究多聚焦于浮游植物-浮游动物-鱼类这一食物链循环,而对微生物环和其它的物质循环过程则研究较少,微生物环主要指溶解有机碳-自由生活的异养细菌-原生动物-后生动物,在这一循环中,细菌在其中有着非常重要的影响,而溶解有机碳的主要来源又是藻类的分泌物或者是死亡的残体。
在水生态系统中,细菌不仅是分解者,也是生产者,当藻类繁盛时候,藻类会与细菌产生明显的对营养物质的竞争关系,但由于藻类分泌的物质又是细菌生长的底物,故它们之间也可能存在一种互相依赖的关系,即细菌会分泌胞外酶促进有机物质的降解,进而促发藻类的大量生长,而藻类的大量生长势必会产生更多的胞外分泌物质,主要以有机碳为主,此时细菌再加以利用和吸收,这样两者之间具有一种明显的互生关系,在藻类死亡后,其残体又是细菌生长的底物,同时细菌又可黏附在浮游植物的表面,利用藻类产生的有机碎屑营养进行自身的增殖活动。
2023届高考生物一轮复习同步习题(一)走近细胞一、选择题:每小题给出的四个选项中只有一个符合题目要求。
1.(2021·重庆巴蜀中学调研)下列是几种生物的结构示意图,以下相关叙述正确的是()A.丁中无线粒体,不能进行有氧呼吸,丙的物质和能量来源于宿主细胞B.和甲一样,所有真核细胞的细胞呼吸都需要线粒体C.乙含有光合色素,所以可以进行光合作用,丁不能进行光合作用D.甲中一定能找到一种细胞结构与丙的物质组成相同D解析:甲为真核植物细胞的细胞结构示意图,乙为蓝细菌细胞结构示意图,丙为病毒结构示意图,丁为细菌细胞结构示意图。
丁虽然没有线粒体,但是只要含有与有氧呼吸有关的酶,也可以进行有氧呼吸;病毒不能进行独立的代谢,只有依赖于活细胞才能进行各种生命活动,其繁殖所需的物质和能量来源于宿主细胞,A错误。
包括甲在内,真核细胞可以进行有氧呼吸或无氧呼吸,并非都需要线粒体,如蛔虫细胞中无线粒体,只进行无氧呼吸,B错误。
蓝细菌含有光合色素,虽然没有叶绿体,但是仍然可以进行光合作用;丁表示细菌,细菌中的光合细菌也能进行光合作用,C错误。
丙的物质组成可能是DNA和蛋白质,也可能是RNA和蛋白质,若丙的物质组成为RNA和蛋白质,则甲中的核糖体与丙的物质组成相同;若丙的物质组成为DNA和蛋白质,则甲中染色体(质)与之相同,D正确。
2.下列有关酵母菌、蓝细菌、小球藻的叙述,正确的是()A.都具有以核膜为界限的细胞核B.都以DNA作为细胞的遗传物质C.都只能通过有氧呼吸获得能量D.都能通过有丝分裂增加细胞数量B解析:酵母菌和小球藻属于真核生物,蓝细菌属于原核生物,原核生物无以核膜为界限的细胞核,A错误;具有细胞结构的生物,遗传物质都是DNA,B正确;酵母菌为兼性厌氧型生物,可通过无氧呼吸获得能量,C错误;蓝细菌属于原核生物,不能进行有丝分裂,D错误。
3.(2021·浙江嘉兴模拟)蓝细菌是地球上最早出现的一类生物,蓝细菌在10多亿年的时间内逐步改造大气成分,为真核生物的起源创造了条件。
生物藻和菌的种类归纳总结生物藻和菌是生物界中两类重要的微生物群体,它们在自然界中扮演着重要的角色。
本文将对生物藻和菌的种类进行归纳总结,并探讨它们的分类、特征以及在生态系统中的功能。
一、生物藻的种类归纳1. 绿藻:绿藻是一类单细胞或多细胞的藻类生物。
常见的绿藻有海藻、淡水藻和土壤藻等。
绿藻具有叶绿素a和b,能够进行光合作用。
在自然界中,绿藻在海洋生态系统和淡水生态系统中广泛分布,并为水中其他生物提供氧气和有机物质。
2. 褐藻:褐藻是一类多细胞的藻类生物,通常生长在海洋中。
褐藻体形多样,有些形似树木,有些形似带状或球状。
褐藻的特征在于其细胞内含有一种棕褐色的色素,使其呈现出棕色或褐色。
褐藻富含藻胶和藻蓝蛋白等物质,具有重要的经济和生态价值。
3. 红藻:红藻是一类多细胞的藻类生物,主要分布在海洋中。
红藻的细胞内含有一种红色的色素,使其呈现出红色或紫红色。
红藻通常生长在较深的海域,具有较好的抗氧化能力和适应高光照环境的能力。
红藻种类繁多,包括衣藻、裸藻和叉藻等。
4. 微藻:微藻是指体积较小的藻类微生物,常见的微藻有硅藻、钙藻和硫藻等。
微藻通常是单细胞或链状的,生态分布广泛,生活在海洋、淡水和土壤等环境中。
微藻具有重要的生态功能,能够吸收二氧化碳,产生氧气,并为海洋食物链提供基础营养物质。
二、菌的种类归纳1. 真菌:真菌是一类多细胞的生物,包括了蘑菇、霉菌和酵母菌等。
真菌通过分解有机物质为生物循环提供养分,具有重要的降解能力。
真菌分为担子菌门、子囊菌门和接合菌门等,根据生殖器官的类型和形态特征进行分类。
2. 细菌:细菌是一类单细胞的微生物,广泛分布于自然环境中。
细菌具有多样的形态和代谢方式,包括球菌、杆菌和螺旋菌等。
细菌一般根据细胞形状、生理特性和遗传关系等进行分类,如革兰氏染色、需氧性和耐酸碱性等。
3. 放线菌:放线菌是一类生长在土壤中的细菌,具有分枝菌丝状的形态。
放线菌通过生产抗生素和其他生物活性物质,对细菌、真菌和其他生物具有抑制和杀灭作用。
菌的促生藻机制
菌藻共生系统中,菌对藻的促生机制主要包括以下几个方面:
1. 营养供应:某些细菌可以通过固氮、溶磷等方式将大气中的氮气转化为藻类可以吸收利用的铵态氮和硝态氮,同时释放出无机磷,为藻类提供必需的营养元素,促进其生长。
2. 生物活性物质分泌:一些细菌能产生植物激素、维生素以及其他有利于藻类生长的生物活性物质,这些物质可以直接或间接地刺激藻类细胞的代谢活动,增强其光合作用效率,从而促进藻类的生长繁殖。
3. 改善环境条件:细菌在新陈代谢过程中可改变微环境的pH值、氧化还原电位等物理化学条件,创造出更适宜藻类生长的微生态位点。
例如,通过降解有害物质,减少抑制藻类生长的不利因素。
4. 共生互惠:在菌藻共生体系中,某些细菌可以形成与藻类互利共生的关系,如蓝藻与固氮菌共生,蓝藻提供碳水化合物作为能量来源,而固氮菌则固定氮气供给蓝藻使用。
5. 生物絮凝作用:部分细菌具有生物絮凝功能,能够使藻细胞聚集在一起,形成稳定的生物絮团,提高光能利用率,并降低水流冲刷造成的损失。
因此,在自然界及人工构建的生态系统中,菌群的存在对于促进藻
类生长发育起着至关重要的作用。
线粒体和叶绿体的起源江苏王源线粒体和叶绿体是细胞内的两种产能细胞器。
线粒体普遍存在于各类真核细胞中,而叶绿体仅存在于植物细胞中。
它们的形态特征主要是封闭的双层单位膜结构,且内膜经过折叠并演化为表面积极大扩增的内膜特化结构系统。
线粒体和叶绿体都具有环状DNA及自身转录RNA与翻译蛋白质的体系。
关于线粒体和叶绿体的起源,现在主要存在两种截然相反的观点:内共生起源学说与分化学说。
1. 内共生起源学说内共生起源学说认为线粒体和叶绿体分别起源于原始真核细胞内共生的细菌和蓝藻。
该学说认为真核细胞的直接祖先是一种巨大的、不需氧的、具有吞噬能力的古核生物,它们靠吞噬糖类并将其分解来获得其生命活动所需的能量。
当时的生态系统中存在着另一种需氧的真细菌,它们含有进行三羧酸循环所需的酶系,能够更好地利用糖类,将其分解得更加彻底以产生更多的能量。
在生命演化过程中,这种古核生物将这种真细菌作为食物吞噬进体内,但是却没有将其消化分解掉,而是与之建立起了一种互惠的共生关系:古核细胞为细胞内的真细菌提供保护和较好的生存环境,并供给真细菌未完全分解的糖类,而真细菌由于可以轻易地得到这些营养物质,从而产生更多的能量,并可以供给宿主利用。
一部分这样的古核生物在吞噬真细菌的同时,还吞噬了某种原始的蓝细菌,即蓝藻,蓝藻为宿主细胞完成光合作用,而宿主细胞为其提供营养条件。
这种细胞内共生关系对双方都有益处,因此双方在进化中就建立起了一种逐步固定的关系。
在古核细胞内共生的真细菌由于所处的环境与其独立生存时不同,因此很多原来的结构和功能变得不再必要而逐渐退化消失殆尽;结果,细胞内共生的真细菌越来越特化,最终演化为古核细胞内专门进行能量代谢的细胞器官——线粒体。
蓝细菌也通过类似的内共生过程成为这些古核生物细胞内的一种细胞器官——叶绿体,行使光合自养功能。
至今线粒体和叶绿体还保留有它们祖先的一些基本特征和痕迹,为这一学说提供了大量证据。
2. 分化学说该学说认为真核细胞的前身是一个进化上比较高等的好氧细菌,比典型的原核细胞大,这样就要逐渐增加具有呼吸功能的膜表面,开始是通过细菌细胞膜的内陷、扩张和分化,后逐渐形成了线粒体和叶绿体的雏形。
污水处理中菌藻共生系统的应用研究发布时间:2021-06-03T09:45:22.447Z 来源:《基层建设》2020年第36期作者:周建强[导读] 摘要:随着我国当前科技水平的不断提高,在当前污水处理工作中,融入了新型的工作方案和技术模式,从而提高污水处理的效果。
中电环保股份有限公司南京 211100摘要:随着我国当前科技水平的不断提高,在当前污水处理工作中,融入了新型的工作方案和技术模式,从而提高污水处理的效果。
比如在当前时代下菌藻共生系统得到广泛性的利用,不仅可以满足污水处理的需求,还有助于加快污水处理的速度,满足当前污水处理的标准,本文论述了污水处理工作中菌藻共生系统的特点和主要的运用流程,从而给实际工作起到重要的支撑作用。
关键词:污水处理;菌藻共生系统;系统应用在利用菌藻共生系统进行污水处理工作中需要完善基础设施,并且还要根据这一地区城市污水的特点采取有效的应对方案,加强技术和设备的投入力度,并且做好水体指标的全方位观察以及测评,做好经验的总结以及分析工作,从而使得菌藻共生系统能够在污水处理中发挥其应有的价值和效果,为污水处理工作提供重要的基础。
一、菌藻之间的相互关系(一)互利共生关系为了使菌藻共生系统能够在污水处理中发挥其应有的价值和效果,在实际实施时需要了解菌藻之间的相互关系,从而为后续污水处理工作提供重要的方向。
通过细菌和微藻的互利共生关系,能够实现代谢功能的有效性协调,起到重要的互补作用,主要表现的是对氧气和代谢产物的释放功能上。
微藻通过光合作用利用氧气作为耗氧菌群,呼吸降解污染物的电子受体来去除其中的污染物,同时细菌的呼吸功能的产生的二氧化碳也可以为微藻提供有效的光合作用。
在新陈代谢方面,在富营养的状态下,微藻可以通过光合作用吸收氮磷等化合物合成自身的物质,同时向环境中释放一些有机物,微藻细胞的分解属于中碱性有机碳的重要来源,细菌能够利用氧气分解味道所产生的分泌物,产生分解产物,反过来被微藻吸收,利用细菌和微藻在增殖过程中会向环境周边释放一些酶物质,比如磷酸酶和脂肪酶等等。
细菌与藻类间的相互作用与影响细菌和藻类是生物界中常见的微生物,它们在自然界中扮演着重要的角色。
细菌是原核生物,具有单细胞结构,而藻类则是真核生物,通常是多细胞的藻类植物。
在自然界中,细菌和藻类之间存在着多种复杂的相互作用,这些相互作用不仅影响着它们自身的生长和繁殖,也对整个生态系统的稳定性产生着重要影响。
一、共生关系细菌和藻类之间最常见的相互作用是共生关系。
在一些特定的环境中,细菌和藻类可以形成共生体,相互之间互惠互利。
例如,一些细菌可以与藻类形成共生关系,细菌为藻类提供生长所需的营养物质,而藻类则为细菌提供光合产物和氧气。
这种共生关系有助于提高它们在环境中的适应能力,促进它们的生长和繁殖。
二、竞争关系除了共生关系,细菌和藻类之间还存在着竞争关系。
在一些资源稀缺的环境中,细菌和藻类会争夺生长所需的营养物质和空间,从而产生竞争关系。
竞争关系可能导致其中一方的数量增加,而另一方的数量减少,影响它们在生态系统中的分布和生态功能。
三、共生体的形成细菌和藻类形成共生体的过程是一个复杂的生物学过程。
在一些特定的环境中,细菌和藻类之间会发生互相吸引的现象,从而形成共生体。
共生体的形成有助于提高细菌和藻类在环境中的生存能力,促进它们的生长和繁殖。
四、影响生态系统稳定性细菌和藻类之间的相互作用对整个生态系统的稳定性产生着重要影响。
共生关系有助于提高细菌和藻类在环境中的适应能力,促进它们的生长和繁殖,从而维持生态系统的平衡。
而竞争关系可能导致生态系统中某些物种的数量减少,影响生态系统的结构和功能。
综上所述,细菌与藻类之间的相互作用是生态系统中重要的一环。
共生关系和竞争关系是细菌和藻类之间常见的相互作用方式,共生体的形成有助于提高它们在环境中的生存能力,影响生态系统的稳定性。
进一步研究细菌与藻类之间的相互作用,有助于深入了解生态系统的运行机制,促进生态环境的保护和可持续发展。