水处理微生物学复习笔记

1．微生物特点：①个体微小分布广泛②种类繁多代谢旺盛③繁殖快速易于培养④容易变异有利于应用。

2．六界系统：病毒界。

原核生物界（细菌、放线菌、蓝细菌、鞘细菌、滑动细菌）。

真菌界（酵母菌、霉菌、伞菌）。

原生生物界（真核藻类）。

动物界（微型后生动物）。

植物界。

分类系统：界门纲目科属种 3.微生物的特性：体积小面积大、分布广种类多、吸收多转化快、生长旺繁殖快、适应强易变异。

4．①史前期：低水平阶段②初创期：1676-1861 形态描述阶段（列文虎克）③奠基期1861-1897 生理水平研究阶段巴斯德（微生物学奠基人）科赫（细菌）④发展期1897-1953 生化水平研究阶段布切尼（生物化学奠基人）⑤成熟期：分子生物学水平研究阶段（沃森克里克）二．原核微生物形态结构：（一）。

细菌。

1。

细胞基本形态：球状。

螺旋状。

杆状。

（丝状）。

异常形态：畸形（不可恢复）。

衰退型（环境正常可以恢复）2．细胞基本结构：细胞壁（肽聚糖和脂多糖，保护细菌、选择性透过物质、为鞭毛提供运动支点、具有一定的抗原性致病性及对噬菌体的敏感性）。

细胞质膜（蛋白质、脂类、多糖、少量核酸；C膜流动镶嵌模型①维持渗透压，控制内外物质的交换；②合成C壁各种成分，与隔膜和荚膜的形成有关③是C代谢活动中心，含多种酶系统，是氧化代谢和能量产生的部位；④鞭毛的着生点）细胞质及内含物细胞核物质。

特殊结构：芽孢（只有细菌才产生，对不良环境有较强的抵抗力的休眠体）。

鞭毛。

荚膜（①抗干旱；②加强细菌的致病力，使之免受宿主吞噬C吞噬；③贮存养料，补充碳源和能源④堆积某些代谢废物；⑤具有生物吸附性，可用于废水生物处理）。

黏液层。

菌胶团。

衣鞘及光合作用层片。

3．革兰氏染色原理：G（+）：C壁肽聚糖含量高，交联度高。

乙醇使肽聚糖脱水，孔径变小，通透性降低，紫色截留。

G（-）：乙醇溶解脂类，孔径增大，紫色退去，被染上红色G（+）：C壁胶较厚，不分层，肽聚糖含量高，交联度高，特有磷壁酸，对青霉敏感。

G（-）：细胞壁较薄，分层，少量肽聚糖，交联度低，特有脂多糖。

4．染色原理：细菌等电点为ph2~5，一般情况带电荷易与带正电荷碱性染液结合。

目的：增加细菌与背景的反差。

方法：简单染色（形态观察）复杂染色（菌种鉴别）（二）。

放线菌用途：生产抗生素，维生素，酶，石油脱脂，污水处理引起人、植物病变，水、变质。

菌丝类型：基内丝（吸收营养）气生丝（分化繁殖结构）孢子丝（繁殖）繁殖方式：无性孢子（分生孢子，胞囊孢子），借菌丝断片繁殖（工业生产使用）。

（三）。

蓝细菌：组囊蓝细菌、鱼腥蓝细菌（水华）。

颤蓝细菌可净化水。

三．真核微生物形态结构真核微生物：凡是C核具有核膜、核仁，能进行有丝分裂，且C质中含有C器的微小生物。

分类（真菌（酵母菌，霉菌，伞菌），显微藻类，原生动物，微型后生动物）（一）真菌。

1，定义：真菌是具有细胞核，产生孢子，不含叶绿素，以寄生或腐生取得养料，大多数具有丝状体，少数为圆形单C结构，能有性或无性繁殖，具有纤维素或几丁质C 壁的一类生物。

2特点：①不能进行光合作用。

②以产生大量孢子进行繁殖。

③一般具有发达的菌丝体。

④营养方式为异养吸收型⑤陆生性较好。

酵母菌各C结构：C壁（组成，甘露聚糖，内葡萄糖，中蛋白质）。

C膜（成分：磷脂，蛋白质，固醇，特点：流动镶嵌模型。

作用：调节渗透压，大分子的合成和装配场所，酶的合成作用场所）。

C质（组成：核糖体，异染体，糖原，环形DNA和RNA。

功能：细胞进行新陈代谢的场所）。

细胞核（携带遗传信息，控制细胞增长和代谢）。

线粒体，液泡，内质网，脂类颗粒，微体。

繁殖方式：无性生殖（芽殖，裂殖，芽裂生殖和产生无性孢子），有性繁殖（子囊孢子）2．霉菌的菌丝类型：无隔菌丝（多核单细胞结构），有隔菌丝（多核多细胞结构），类型：基内菌丝，基外菌丝，孢子丝。

繁殖方式：①菌丝片断；②孢子『无性孢子（孢囊孢子分生孢子（主要），节孢子厚垣孢子），有性孢子（卵孢子接合孢子，子囊孢子担孢子）』（二）。

藻类，小球藻，栅藻净化水。

裸藻和绿藻（水华），硅藻和甲藻（赤潮）（三）1特点：①个体微小，单细胞；②具有各种生活机能，通过相应的C器来完成。

③生殖方式包括无性和有性，以裂殖为主④发布广泛，种类繁多。

2分类：质走亚门（鞭毛纲、肉足、孢子）。

纤毛亚门（纤毛纲、吸管纲）3营养类型：全动性、植物性、腐生性。

四。

病毒特点：1，个体微小，只能在电子显微镜下观察，2，无C结构，化学组成简单，多数仅由蛋白质和核酸组成的大分子。

3，专性寄生在宿主活C内，无独立代谢能力。

4，在宿主C协助下，通过核酸复制和蛋白质装配形式进行繁殖。

5，在细胞外以无生命的化学大分子形式长期存在，且具有侵染活性，一旦进入宿主C就显示出生命特征。

6，一般对抗生素不敏感，对干扰素敏感。

化学组成：蛋白质和核酸，个体大的病毒还含有类脂质和多糖。

分类：按宿主不同分为：1，植物病毒（杆状，丝状）2，动物病毒（球形，砖形）3，微生物病毒（蝌蚪状，球状）。

按化学成分分类为：真病毒（至少含有核酸和蛋白质），亚病毒（类病毒，拟病毒，朊病毒）。

病毒结构：1核衣壳（基本结构）：核心(由DNA或RNA构成)，衣壳（由许多衣壳粒蛋白组成）。

2包膜（非基本结构）：由脂类或蛋白质构成。

3刺突（非基本结构）。

对称机制：廿面体对称（球状），螺旋对称（杆状），复合对称（蝌蚪状）繁殖过程：1，吸附（大肠杆菌T系噬菌体以它的尾部末端吸附到敏感细胞膜表面上特定物质）。

2，侵入脱壳（通过尾部收缩将衣壳内的DNA 基因组注入宿主细胞内）。

3，复制合成（借助宿主细胞内的合成结构复制核酸进而合成蛋白质）。

4，装配与释放（T的DNA蛋白质复制到一定数量后，装配成子代大肠杆菌，T的水解酶水解宿主细胞壁而使宿主细胞裂解T释放出来）。

培养特征：陶尔特-第赫兰尔现象（固体培养基中表现为：噬菌斑，液培为：浑浊液体变清）溶源性：细胞核染色体上整合有原噬菌体核酸，可进行正常生长繁殖而不被裂解。

原噬菌体：即整合在宿主核DNA上的噬菌体的核酸的溶源性的变异或愈合，原噬菌体分离出来变成烈性五．微生物营养。

（一）。

1营养：生物从外界环境摄取生命活动所需的能量和物质，以满足自身生长复繁殖需要的一种生理功能，它为一切代谢活动提供了物质基础。

2，新陈代谢：生物体从外界环境摄取营养物质，经过一系列生化反应转化为细胞成分，同时产生废物并排泄到体外的过程。

包括同化和异化作用。

3，营养物：环境中存在的能满足微生物生长、繁殖和进行各种生理活动需要的物质。

营养物功能：结构物质，参与C组成。

构成酶的活性成分。

运输功能。

提供生命活动所需能量。

（二）。

微生物六大营养素种类：碳源，氮源，无机盐，生长因子，水，能源。

1水的功能：是机体主要组成成分。

直接参与代谢反应，代谢反应介质。

溶解营养物质，运输代谢产物。

比热大，调节机体体温相对平衡。

维持蛋白质，核酸等生物大分子稳定的天然构象。

大量元素：P S K Mg Ca Na Fe 微量元素：Cu Zn Mn Mo Co（三）。

四大营养类型的特点。

种类：1，按成分分：天然，合成，半合成。

2，按物理状态分：固体，半固体，液体。

3，按用途分：基本，选择，鉴别，增殖。

4，按培养的微生物类群分：细菌，放线菌，霉菌，酵母菌。

培养原则：1据不同微生物营养需要配制。

2注意各营养物质浓度配比要适当。

3，调节适宜PH值。

4，根据培养微生物的目的来配制。

5逐一加入防止沉淀。

6，经济节约，节省开支。

配制方法：称量加热融化调PH 分装包扎灭菌。

六．微生物的代谢。

（一）酶：是生物体内合成的，催化生物化学反应，并传递电子、原子和化学基团的生物催化剂。

组成：基本成分为蛋白质，双成分酶还含有不含氮的小分子有机物或金属离子。

性质：专一，可逆，高效，温和，可调节分类：1，按成分分类(单成分酶，双成分酶)。

2，根据反应性质分（水解，氧化还原，转移，异构，裂解，合成）。

3，按存在部位（胞内，胞外）。

4，和底物关系（组成，诱导）。

（二）。

能量代谢。

1，生物氧化的过程：脱氢，递氢，受氢。

生物氧化的功能：产能，产还原性H，产小分子或中间代谢产物。

类型：有氧呼吸，无氧呼吸，发酵。

2，产ATP方式：光合磷酸化（光合作用，藻类）。

氧化磷酸化（1，底物水磷酸化：厌氧或兼性厌氧微生物。

2，电子传递磷酸化：好氧微生物）。

3，呼吸链的功能：接受电子供体释放的电子，并传给最终电子受体O2。

合成A TP同时储存能量。

类型：NADH氧化呼吸链。

FADH2氧化呼吸链。

4，有氧呼吸特点：将底物彻底氧化分解为水和CO2，同时产生大量能量。

过程：1，葡萄糖经EMP途径分解为中间产物丙酮酸并产生ATP和NADH(+)。

2，丙酮酸在丙酮酸脱氢酶的作用下分解生成乙醛，释放大量ATP，CO2，NADH(+)+H。

3，乙醛COA进入三羧酸循环，产生大量ATP,CO2,NADH(+)he FADH2产能情况：1分子葡萄糖经EMP过程产8个ATP。

完全分解产生38个ATP。

1个丙酮酸经三羧酸循环产生15个A TP（1个葡萄糖产生2个丙酮酸）TCA循环的生理功能：（1），三羧酸循环普遍存在一切生物体内。

2，糖的有氧分解产生能量最多，是机体利用糖和其他物质氧化而获得能量的最有效方式。

3，该循环是三大营养物质转化的枢纽。

4，TCA产生的中间代谢产物对其他物质生物合成有重要意义）。

5 无氧呼吸的最终电子受体：硝酸根,硫酸根,碳酸根。

最终产物：CO2水NH3,N2,H2S,CH4,A TP6。

发酵的最终电子受体：中间代谢产物。

最终产物：底分子有机物，CO2，ATP.七。

微生物的生长繁殖。

（一）微生物的纯培养的方法：（液体稀释，固体稀释倒平皿法（用途广泛）。

平皿划线分离法(分离细菌)。

单细胞挑取法,利用选择培养基分离法）。

八。

微生物的遗传变异。

1遗传性：亲代传给其子代一整套实现与其相同性状的遗传信息的特性。

变异性：凡是在遗传物质水平上发生改变，进而引起某些相应性状发生改变的特性。

碱基（核糖）核苷核苷酸基因DNA核酸染色体细胞核2，基因：是指一切生物体内储存遗传信息且有自主复制能力的遗传功能单位，其物质基础是一个具有特定核苷酸顺序的核酸片段。

类型：1.结构基因（S）。

控制某种蛋白质酶的合成，2、操纵基因（O），它的功能象“开关”，控制结构基因的表达。

3、调节基因（R），具有调节功能，可以合成阻碍蛋白，附着在操纵基因，关闭结构基因的活动，进而阻碍酶的合成3，基因调控系统：操纵子（启动基因P操纵基因O结构基因S）。

调节基因R。

4，DNA的复制方式为为半保留复制，优越性在于保证了复制的精确性和遗传的稳定性。

5，RNA种类：信使mRNA（功能是实现遗传信息在蛋白质上的表达，是遗传信息传递过程中的桥梁）。

转移tRNA（携带符合要求的氨基酸，以连接成肽链，再经过加工形成蛋白质）。