环境工程微生物学

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12、各部分结构的功能:细胞壁(①保护原生质体免受渗透压引起的 破裂②维持细菌的细胞形态③是多孔结构的分子筛,阻挡某些分子进入 和保留蛋白质在间质④为鞭毛提供支点,使鞭毛运动)细胞质膜(①维 持渗透压的梯度和溶质的转移②在膜的外表面合成细胞壁③参与呼吸作
用④在细胞质膜上进行物质代谢和能量代谢⑤为鞭毛提供附着点)细胞 质(①幼龄的细胞质,嗜碱性强,易被碱性染料和中性染料着染;②成 熟细胞的细胞质可形成各种贮藏颗粒;③老龄菌细胞因缺乏营养,核糖 核酸被细菌用做氮源和磷源而降低含量,使细胞着色不均匀,故可通过 染色均匀与否判断细菌的生长阶段)核糖体(合成蛋白质)内含颗粒 (贮藏能量)拟核(决定遗传性状和传递遗传性状是重要的遗传物质) 荚膜(①具有荚膜的S型肺炎链球菌毒力强,有助于肺炎链球菌侵染人 体②保护致病菌免受宿主吞噬细胞的吞噬,保护细菌免受干燥的影响③ 当缺乏营养时,荚膜可被用作碳源和能源,有的荚膜还可作氮源④废水 生物处理中的细菌荚膜有生物吸附作用,将废水中的有机物、无机物及 胶体吸附在细菌体表面上)黏液层(在废水生物处理过程中有生物吸附 作用,在曝气池中因曝气搅动和谁的冲击力容易把细菌黏液冲刷入水 中,以致增加水中有机物,它可做其他微生物利用)芽孢(抵抗外界不 良环境)鞭毛(使细菌运动,增加吸附力)衣鞘(对细菌起保护作用) 光合作用层片(使细菌可以进行光合作用,维持代谢)。 13、细菌的培养特征有:⑴细菌在固体培养基上的培养特征;⑵细菌 在明胶培养基中的培养特征;⑶细菌在半固体培养基中的培养特征; ⑷细菌在液体培养基中的培养特征。以上培养特征均可用以鉴定细菌, 或判断细菌的呼吸类型。 14、细菌的物理化学性质:(一)细菌表面电荷和等电位:在某一特 定pH溶液中,氨基酸所带的正电荷和负电荷相等时的pH,称为该氨基酸 的等电点。由氨基酸构成的蛋白质也是两性电解质,也呈现一定的等电 位。细菌的等电点为pH2~5. 兰氏阳性菌的等电点为pH2~3,革兰氏阴性 菌的等电点为pH4~5,在pH3~4之间的为革兰氏染色不稳定性菌。细菌表 面总是带负电荷。(二)革兰氏染色的原理:细菌菌体无色透明,在 显微镜下由于菌体与其背景反差小,不易看清菌体的形态和结构。用染 色液染菌体,以增加菌体与背景的反差,在显微镜下则可清楚看见菌体 的形态。由于细菌在通常培养情况下总是带负电荷,所以用带正电荷的 碱性染料染色。染色法有两大类:简单染色法和复合染色法。革兰氏 染色的步骤:①在无菌操作条件下,用接种环挑取少量细菌于干净的载 玻片上涂布均匀,固定②用草酸铵结晶紫染色1min,水洗去掉浮色③用 碘—碘化钾溶液媒染1min,倾去多余溶液④用中性脱色剂如乙醇或丙酮 脱色,革兰氏阳性菌不被褪色而呈紫色,革兰氏阴性菌被褪色而呈无色 ⑤用番红染液复染1min,革兰氏阳性菌仍呈紫色,革兰氏阴性菌则呈现 红色。革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌即被区别开。 15、放线菌的菌丝体可分为3类:营养(基内)菌丝;气生菌丝;孢子
藓动物、水螅
19、真菌的种类:真菌属低等植物,包括酵母菌、霉菌及各种伞菌。真
菌属真核微生物,有单细胞和多细胞之分。
20、微生物酶的分类:蛋白质类酶和核酸类酶;组成:从化学组成来
看,酶可分为单成分酶和全酶两类。前者只含蛋白质,后者还要结合一
些被称为辅基或辅酶的热稳定的非蛋白质小分子有机物或金属离子。单
物的细胞器和其他特点,将原生动物分为四个纲:鞭毛纲、肉足纲、
纤毛纲和孢子纲。胞囊:若环境条件变坏,如水干涸、水温和pH过高或
过低,溶解氧不足,缺乏食物或排泄物积累过多,污水中的有机物浓度
超过原生动物的适应能力等情况,都可使原生动物不能正常生活而形成
胞囊。胞囊是抵抗不良环境的一种休眠体。
18、微型后生动物的分类:轮虫、线虫、寡毛虫、浮游甲壳动物、苔
丝(是种的特征,分ຫໍສະໝຸດ Baidu鉴定的依据之一)。
16、放线菌的菌落形态:放线菌的菌落是由一个孢子或一段营养菌丝
生长繁殖出许多菌丝,并互相缠绕而成的。
17、原生动物(属于真核微生物)的概念:原生动物是动物中最原始、
最低等、结构最简单的单细胞动物。细胞结构:没有细胞壁,有细胞质
膜、细胞质,有分化的细胞器,其细胞核具有核膜。分类:根据原生动
36、水体富营养化的概念:湖泊从贫养向富养湖发展,主要是自然、 缓慢的发展过程。但由于某些因素,尤其是人类将富含氮、磷的城市生 活污水和工业废水排入湖泊、河流和海洋,使上述水体的氮、磷营养过 剩,促使水样中藻类过量生长,使淡水水体发生水华,使海洋发生赤 潮,造成水体富营养化。判别依据:①观察蓝细菌和藻类等指示生物; ②测定生物的现存量;③测定原初生产力;④测定透明度;⑤测定氮和
1、病毒的化学组成:蛋白质和核酸,个体大的病毒如痘病毒,除含蛋 白质和核酸外,还含类脂质和多糖。结构:病毒没有细胞结构,整个病 毒体分两部分:蛋白质衣壳和核酸内芯,两者构成核衣壳。完整的具有 感染力的病毒体叫病毒粒子。病毒粒子有两种:一种是不具有被膜的裸 露病毒粒子,另一种是在核衣壳外面由被膜包围所构成的病毒粒子。寄 生在植物体内的类病毒和拟病毒结构更简单,只具RNA,不具蛋白质。 2、蛋白质衣壳是由一定数量的衣壳粒按一定的排列组合构成的病毒外 壳。 3、由于衣壳粒的排列组合不同,使病毒有三种对称性构型:立体对称 型;螺旋对称型;复合对称型。 4、蛋白质的功能是保护病毒使其免受环境因素的影响,决定病毒感染 的特异性,使病毒与敏感细胞表面特定部位有特异亲和力,病毒可牢固 地附着在敏感细胞上。还有致病性、毒力和抗原性。 5、核酸内芯有两种:核糖核酸(RNA)和脱氧核糖核酸(DNA) 6、病毒核酸的功能是:决定病毒遗传、变异和对敏感宿主细胞的感染 力。 7、动物病毒、植物病毒和噬菌体在吸附、入侵方式上有所不同,复制 基本相似。 8、大肠杆菌T系偶数噬菌体(病毒)的繁殖过程有如下四步:吸附、侵 入、复制与聚集、释放。 9、病毒的溶原性:噬菌体有毒(烈)性噬菌体和温和性噬菌体两种类 型。含有温和噬菌体核酸的宿主细胞被称作溶原细胞。侵入宿主细胞 后,核酸附着并整合在宿主染色体上,和宿主的核酸同步复制,宿主细 胞不裂解而继续生长,这种不引起宿主细胞裂解的噬菌体称作温和噬菌 体。溶原性是遗传特性,溶原性细菌的子代也是溶原性。溶原性细菌内 的原噬菌体没有感染力,它一旦脱离溶原性细菌的染色体后即可恢复复 制能力,并引起宿主细菌裂解而释放出成熟的毒性噬菌体,这是溶原性 发生变异所致。 10、细菌有4种形态:球状、杆状、螺旋状和丝状,分别称为球菌、 杆菌、螺旋菌和丝状菌。 11、细菌为单细胞结构。所有细菌共有的结构有:细胞壁、细胞质 膜、细胞质及其内含物、拟核。部分细菌特有结构:芽孢、鞭毛、荚 膜、黏液层、衣鞘及光合作用层片等。(必考)
催化功能的结构基础。酶的活性中心有两个功能部位:①结合部位
(即一定的底物靠此部位结合到酶分子上);②催化部位(即底物分子
中的化学键在此处被打断或形成新的化学键,从而发生一系列的化学反
应)。
22、酶的命名:ⅰ、习惯命名法:①按酶的作用底物的不同命名:可 把酶分为淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶等。②按酶在细胞的不同部位划分, 可分为胞外酶、胞内酶和表面酶等。③按酶催化反应的性质及类型命 名:如水解酶、转移酶和氧化酶等ⅱ、国际系统命名法:国际系统命名 法的原则是以酶所催化的整体反应为基础的,规定每种酶的名称应当明 确表明酶的底物及催化反应的性质。如果一种酶同时催化两种底物起反 应,应在它们的名称中注明,并用“:”将两种底物隔开,同时列出习 惯名称。如底物之一是水时,可将水省去。如、习惯名称:醇脱氢酶; 系统名称:醇:NAD+氧化还原酶 23、酶的催化特性:①酶具有一般催化剂的共性,即可加速反应速率, 缩短反应达到平衡所需的时间,但不改变平衡点,酶在参与反应的前 后,没有性质和数量的改变。②酶的催化作用具有高度的专一性,即一 种酶只作用一种物质或一类物质,或催化一种或一类反应,产生相应的 产物。酶的底物专一性可分为两种主要类型:结构专一性(又可分为绝 对专一性和相对专一性)和立体异构专一性。③酶的催化反应条件温 和,即酶只需在常温、常压和近中性的水溶液中进行催化反应。④酶对 环境条件的变化极为敏感⑤酶的催化效率极高
35、污染水体的微生物生态:1.污化系统(多污带、α-中污带、β中污带和寡污带)2.水体有机污染指标(BIP指数、细菌菌落总数、总 大肠菌群)。水体自净:河流接纳了一定量的有机污染物后,在物理 的、化学的和水生物(微生物、动物和植物)等因素的综合作用后得到 净化,水质恢复到污染前的水平和状态。(必考)水体自净的过程: ①有机污染物排放水体后被水体稀释,有机和无机固体物质沉降至河底 ②水体中好氧细菌利用溶解氧把有机物分解为简单有机物和无机物,并 利用以组成自身有机体,水中溶解氧急速下降至零③水体中溶解氧在异 氧菌分解有机物时被消耗,大气中的氧刚溶于水就被迅速用掉,氧垂曲 线下降④随着水体的自净,有机物缺乏和其他原因使细菌死亡。
24、米曼公式:()(必考)形式:E+S、ES、E+P意义:米氏方程是 催化底物反应的速率方程式,是酶学中最基本的方程式。 25、影响酶促反应速率的因素:酶的浓度、底物浓度、温度、pH、激 活剂和抑制剂。 26、营养物进入细胞的方式:①单纯扩散②促进扩散③主动运输④基 团转位 27、微生物生物氧化的本质:是氧化与还原的统一过程,是指细胞内 一系列产能代谢的总称。分类:发酵、好氧呼吸和无氧呼吸(根据最终 电子受体或最终受氢体的不同) 28、细菌的生长曲线:一定量的微生物,接种在封闭的适合的新鲜液 体培养基中,在适宜的温度下培养,以细菌个数或细菌数的对数或细菌 的干重为纵坐标,以培养时间为横坐标,连接坐标系上个点成的一条曲 线。细菌的生长繁殖可细分为6个时期:停滞期、加速期、对数期、减 速期、静止期和衰亡期。细菌的代时G=0.301(tx -t 0)/(lgNx-lgN0) (单位:h/代)代数:k=n/t=(lgNx-lgN0)/lg2*t(单位:代/h) G=1/k(必考) 细菌的生长曲线在废水生物处理中的应用:在废水的水 质情况(主要是有机物浓度)可利用不同生长阶段的微生物处理废水。 如,常规活性污泥法利用生长速率下降阶段的微生物,包括减速期、静 止期的微生物;生物吸附法利用生长速率下降阶段(静止期)的微生
33、土壤自净: 土壤对施入一定负荷的有机物或有机污染物具有吸附和 生物降解的能力,通过各种物理、化学过程自动分解污染物使土壤恢复 到原有水平的净化过程。 34、空气微生物的卫生标准:撞击法的细菌总数≤4000CFU/m3(空 气),沉降法的细菌总数≤45 CFU/皿。空气微生物卫生标准可以浮游 细菌数位指标或以降落细菌数为指标。
成分酶由酶蛋白组成,如水解酶类。全酶有3种形式:
酶蛋白+非蛋白质小分子有机物
如:多种
脱氢酶类
全酶 酶蛋白+非蛋白质小分子有机物+金属离子
如:丙酮
酸脱氢酶
酶蛋白+金属离子
如:细胞
色素氧化酶
功能:全酶一定要在酶蛋白和辅酶(或辅基)同时存在时才起作用,单
独存在时无催化作用。全酶中各组分有不同的功能:酶蛋白起催化生物
化学反应加速进行的作用;辅基和辅酶起传递电子、原子和化学基团的
作用;金属离子除传递电子外还起激活剂的作用。与酶蛋白结合紧的,
称为辅基(用透析法不能使其与酶蛋白分开)。与酶蛋白结合得不紧
的,称为辅酶(用透析法可使其与酶蛋白分开)。
21、酶的活性中心:酶的活性中心是指酶的活性部位,是酶蛋白分子中
直接参与和底物结合,并与酶的催化作用直接有关的部位。它是酶行使
物;高负荷活性污泥法利用生长速率上升阶段(对数期)和生长速率下 降阶段(减速期)的微生物;而有机物含量低,其BOD5与CODCr的比值 小于0.3,可生化性差的污(废)水,则用延时曝气法处理,即利用内 源呼吸阶段(衰亡期)的微生物处理。 29、连续培养方式:恒浊连续培养和恒化连续培养 30、微生物生长量的测定方法:⑴测定微生物总数:①计数器直接计 数②电子技术器③染色涂片计数④比浊法测定细菌悬液细胞数⑵测定活 细菌数:①稀释培养计数②过虑计数③菌落计数⑶计算生长量 31、微生物之间的相互关系:①竞争关系②原始合作关系③共生关系 ④偏害关系⑤捕食关系⑥寄生关系 32、生态系统的组成:环境、生产者、消费者及分解或转化者。其功 能主要表现在生物生产、能量流动、物质循环和信息传递。生态系统基 本功能:生物生产、能量流动、物质循环、信息传递
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