水处理微生物

鱼类是生物毒性试验中常用的水生生物种类

水处理生物学主要研究内容：

（1）与水处理工程和环境水体水质净化相关的生物种类的形态、生理特性及生态

（2）水中生物种类间的相互作用

（3）生物与水中污染物的相互作用关系

（4）水中污染物的生物分解与转化机理

（5）生物在水机净化和水处理中的作用机理和规律

（6）水中有害生物的控制方法

（7）水处理生物学的研究方法等

根据生物之间的相同的程度以及亲缘关系远近将生物划分为：界、门、纲、目、科、属、种微生物：肉眼看不见或者看不清楚的微小生物的总称

微生物的特点：

（1）个体小、结构简单、进化地位低

（2）种类广

（3）分布广

（4）繁殖快

（5）易变异

第二章

细菌：一类单细胞、个体微小、结构简单、没有真正细胞结构的原核生物（自然界中以杆菌最常见，球菌次之，螺旋菌最少；细菌本身无色透明）

细菌的基本结构（细胞壁和原生质体；原生质体位于细胞壁内，包括细胞膜、细胞质、核质和内含物）：

细胞壁：包围在细菌细胞最外面的一层富有弹性的、厚实、坚韧的结构。

细胞壁的主要功能：

（1）保持细胞形状和提高细胞的机械强度。使其免受渗透压等外力的损伤

（2）为细胞的生长繁殖、分裂所必需

（3）作为鞭毛的支点，实现鞭毛的运动

（4）阻拦大分子有害物质进入细胞

（5）赋予细胞特定的抗原性以及对抗生素和噬菌体的敏感性

细胞膜：一层紧贴着细胞壁而包围着细胞质的薄膜（具有选择性吸收的半渗透性，膜上具有与物质渗透、吸收、转运和代谢等有关的许多蛋白质和酶类）

细胞膜的结构：

（1）磷脂双分子层构成基本骨架

（2）磷脂分子在细胞膜中以多种方式不断运动，因而膜具有流动性

（3）膜蛋白以不同方式分布于膜的两侧或磷脂层中

细胞膜的功能：

（1）选择性地控制细胞内外物质的运送和交换

（2）维持细胞内正常的渗透压

（3）合成细胞壁组分和荚膜的场所

（4）进行氧化磷酸化或光合磷酸化的产能基地

（5）许多代谢酶和运输酶以及电子呼吸链组成的所在地

（6）鞭毛的着生和生长点

细胞质：细胞膜包围的除核区以外的一切透明、胶状、颗粒状物质的总称

核区：存在于细胞质内的、无核膜包裹、无固定形态的原始细胞核

内含物：内含物是细菌新陈代谢的产物，或是储备的营养物质。主要有异染颗粒、聚羟基丁酸盐、肝糖和淀粉粒、硫粒、气泡

细胞的特殊结构：（荚膜、芽孢、鞭毛）

荚膜：细菌在一定的营养条件下，会向细胞壁外分泌出一层黏性多糖类物质

荚膜的主要功能：

（1）保护作用，其大量极性基因可保护菌体免受干旱损伤，可防止噬菌体吸附和裂解（2）作为通透性屏障和离子交换系统，保护细菌免受重金属离子的伤害

（3）贮藏养料。当营养缺乏时，细菌可以利用荚膜的多糖作为它的碳源和能源物质（4）表面吸附作用

（5）细菌间的信息识别作用

菌胶团：当荚膜物质融合成一团块，内含许多细菌时称为菌胶团（对动物的吞噬起保护作用同时也增强了它对不良环境的抵抗能力）；菌胶团是活性污泥中细菌的主要存在形式，有较强的吸附和氧化有机物的能力。在污水生物处理中具有重要作用；污水处理性能好坏是根据所含胶团的多少、大小及结构的紧密程度来定。

芽孢：某些细菌在生活史的一定阶段，细胞内会形成一个圆形或椭圆形、壁厚、含水量低、抗逆性强的休眠结构。特点：壁厚；水分少，不易透水；具有极强的抗热、抗化学药物、抗辐射能力；芽孢的休眠能力十分惊人，所以芽孢是抵抗恶劣环境的一个休眠体

鞭毛：某些细胞表面伸出的细长、波曲的附属物称为鞭毛；鞭毛是细菌运动的器官

菌毛：一种在细菌体表面的纤细、中空、短直且数量较多的蛋白质类附属物

细菌的繁殖：

（一）裂殖：一个细胞通过分裂而形成两个细胞的过程

（1）二分裂

（2）三分裂

（3）复分裂

（二）芽殖：母细胞表面先形成一个小突起，待其长度长大到与母细胞相仿后再相互分离并独立生活的一种繁殖方式

菌落：在固体培养基上以母细胞为中心的、肉眼可见的、有一定形态、构造特征的子细胞团（细菌的特征包括大小、形状、光泽、颜色、硬度、透明度、边缘形状）

放线菌：呈菌丝状生长和以孢子繁殖的陆生性较强的原核生物（绝大数是有益菌是好氧的，在环境保护、提高土壤肥力和自然界物质循环中起重要作用）

丝状菌：工程上把菌体细胞能相连而形成丝状的微生物统称为丝状菌

光合细菌：具有原始光能合成体系的原核生物的总称（10-45度生长繁殖；25-28最佳温度；PH在7-8.5之间）

光合细菌的应用：

（1）利用光合细菌生产单细胞蛋白质和制剂

（2）利用光合细菌处理高浓度的有机废水

蓝细菌：进化历史悠久、革兰氏染色阴性、无鞭毛、含叶绿素（但不形成叶绿体）、能进行产氧光合作用的大型原核生物

支原体、立克次氏体、衣原体（寄生性逐渐增强，他们是介于细菌与病毒之间的一类原核生物）

支原体：一类无细胞壁的、介于独立生活和细胞内寄生的最小细胞生命形式；

特点：

（1）最小的营独立生活繁殖单位

（2）具有高度的多样性

（3）对青霉素不敏感，能被四环素或红霉素所抑制

（4）能在无细胞的人工培养基上生长，在琼脂培养平板上形成“油煎蛋”状的菌落（5）其生长受到特异抗体的抑制

（6）支原体非起源于细菌也不能回复成细菌

（7）支原体与细胞膜有特殊的亲和力

立克次氏体不能独立生活的原因：

（1）代谢系统不完全

（2）酶系统不完全

（3）细胞膜的通透性过大

衣原体：仅在脊椎动物细胞内专营能量寄生的小型G-原核生物

衣原体与病毒的不同：

（1）衣原体相似于细菌具有RNA和DNA两种核酸

（2）以二分裂方式繁殖

（3）具有细菌型细胞壁

（4）有核糖体

（5）具有一些代谢酶类

（6）抗菌药物可抑制其生长

真核生物：是一大类细胞核具有核膜，能进行有丝分裂，细胞质中存在线粒体或同时存在叶绿体等多种细胞器的生物

真菌的共同特征：

（1）体内无叶绿素和其他光合作用的色素，不能利用二氧化碳制造有机物只能靠腐食性吸收营养方式取得碳源、能源和其他营养物质

（2）细胞贮藏的养料是肝糖原而不是淀粉

（3）真菌细胞一般有细胞壁

（4）以产生大量无性和有性孢子方式繁殖

（5）陆生性较强

真核微生物的细胞构造（细胞壁、细胞质膜、细胞体、细胞质和细胞器、鞭毛与纤毛）

细胞核是细胞遗传信息的贮存、复制和转录的主要部位

细胞质：位于细胞质膜和细胞核之间的透明、黏稠、不断流的并充满各细胞器的溶胶

内质网：细胞质中一个与细胞基质相隔离、但彼此相通的囊腔和细管系统（具有合成和运送细胞外分泌蛋白质的功能）

高尔基体功能：协调细胞生化功能和沟通细胞内外环境

线粒体功能：进行氧化磷酸化作用的主要细胞器，吧蕴藏在有机物中的化学潜能转化成生命活动所需的能量

液泡：维持壁报渗透压和贮存营养物质

酵母菌的特点：

（1）个体一般以单细胞状态存在