环境工程微生物学考试要点
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微生物分类系统,命名法则生物分类的基本单位界、门、纲、目、科、属、种
常见细菌的拉丁文名称(形容词形式)Virus (名词形式)+种名命名法则——双名法:属名(病毒)原核生物Bacteria(细菌) Archaea (古菌)Algae (藻类)真核生物Fungi (真菌:酵母、霉菌)Protozoa (原生动物)大肠埃希氏杆菌的名称是Escherichia coli。大肠埃希氏杆菌的名称是Escherichia coli (Miugula) Castellani et Chalmers 1919.细菌如果只鉴定到属,没鉴定到种,则该细菌只有属名,属名后加sp(单数)或spp(复数)如:Bacillus
sp.
微生物的特点1,微生物个体微小,比表面积大2,种类繁多3,分布广泛4,繁殖快、易培养5遗传特性易发生变化
病毒的特点1,个体极小2,没细胞结构,含单一的核酸3,专性活细胞寄生4,对抗生素不敏感,但对干扰素敏感。结构1,病毒主要由核酸内芯和蛋白质衣壳构成,有些还具有囊膜。2,有些病毒只仅具有核酸或蛋白质。
病毒的溶原性:噬菌体可分为烈性噬菌体和温和噬菌体两种类型。烈性噬菌体侵入宿主细胞后,随即引起宿主细胞裂解。温和噬菌体是当它侵入宿主细胞后,其核酸附着并整合在宿主染色体上,随宿主的核酸同步复制,宿主细胞不裂解继续生长。
细菌的主要形态(球菌;杆菌;螺旋菌)、基本结构(细胞壁,细胞膜,细胞质,核质)和特殊结构及理化性质(荚膜、粘液层、衣鞘、菌胶团、鞭毛、菌毛、芽孢)
革兰氏染色机制主要有三种观点等电点学说:G+菌与G-菌等电点不同渗透学说:G+菌与G-菌细胞壁结构不同化学学说:G+菌与G-菌核糖核酸镁盐含量不同。染色方法:涂布固定初染媒染脱色复染
放线菌形态和结构
主要呈丝状生长和以孢子繁殖的革兰氏阳性细菌;原核结构;抗生素生产菌种。放线菌的菌体为单细胞菌丝。菌丝体分三类:营养(基内)菌丝气生菌丝孢子丝
研究古菌的意义研究极端环境下微生物的适应性,从分子水平进一步认识生命本质;开发利用嗜极微生物的酶并应用于科研、生产;利用嗜极微生物对极端条件下的污废水进行处理,提高处理效率降低成本;利用甲烷菌生产清洁能源。
原生动物分类鞭毛纲,肉足纲,纤毛纲,孢子纲
微型后生动物的指示作用 1, 轮虫是水体寡污带和污水生物处理效果好的指示生物。2, 线虫是污水净化程度差的指示生物。3,寡毛类动物:红斑顠体虫:能够蚕食活性污泥;颤蚓、水丝蚓:是水体底泥污染的指示生物,能够富集重金属4,浮游甲壳生物它们是河流污染和水体自净的指示生物
毛酶的特点:其菌丝白色,腐生,极少寄生,毛霉的生活史有无性和有性繁殖两个阶段。它分解蛋白质能力强,常用于制作腐乳,有的种用于生产柠檬酸和转化甾体物质。
根霉的特点:大部分菌丝为气生菌丝,生长迅速。根霉分布广,产糖化酶能力强。民间用根霉和酵母菌混合作为甜酒曲,工业用它作糖
青霉的结构:菌落质地多样,常有放射性皱褶及特殊气味;菌丝有隔膜,无足细胞和顶囊;形成独特的帚状枝。特点:用于生产酶制剂、有机酸,同时也是霉腐剂。
曲霉的结构:菌丝有隔膜;有足细胞和顶囊;无性繁殖产生分生孢子,有性繁殖产生子囊孢子。特点:用于生产酶制剂、有机酸,有些可产毒。.
酵母菌的形态、代谢、繁殖
形态:酵母菌形态有呈卵圆形、圆形、圆柱形或假丝状。酵母菌的繁殖方式
(1)无性繁殖:芽殖:主要的无性繁殖方式,成熟细胞长出一个小芽,成熟后脱离母体;裂殖:少数酵母菌可以借细胞横割分裂而繁殖,例如裂殖酵母。
(2)有性生殖 :酵母菌以形成子囊和子囊孢子(ascospore)的方式进行有性繁殖。
微生物的营养物质分类水;碳源和能源;氮源;无机盐;生长因子
微生物营养类型的概念根据微生物对碳素营养物的同化能力不同,可以把微生物分为无机营养和有机营养两种,又由于碳源形式的不同,可分为光能营养型和化能营养型
微生物对营养物质吸收的方式及特点
单纯扩散:不与细胞膜上任何成分发生特异性作用,不需要能量;促进扩散:特异性载体蛋白(渗透酶)构相改变,不需要能量;主动运输:需要能量和渗透酶,逆浓度梯度积累营养物质;基团转移:需要能量,被运输的物质发生化学变化。
培养基的分类(注意!分类标准不同,分类结果不同)
1.根据物理状态:固体培养基、半固体培养基和液体培养基
2.根据培养基组分:天然培养基、合
成培养基和半合成培养基。3.根据培养基用途:普通型、选择型、鉴别型、加富型
不同呼吸类型(氧化产能类型)的特点,异同。
第五章复习要点
分批培养,连续培养概念及特点
分批培养:将细菌接种到一定量新鲜的液体培养基中培养,定时取样计数,以细菌量为纵坐标,以时间为横坐标,连接各点形成一条曲线,即细菌的生长曲线。
连续培养又称开放培养,是在研究典型生长曲线的基础上,通过认识稳定期到来的原因,并采取相应的有效措施而实现的。
细菌生长曲线各阶段内容、特点及应用
停滞期:细胞需要合成分裂所需的酶、ATP和其他成分,为细胞分裂作准备;指数期:细胞完成生理调整,基质营养和环境适宜;静止期:营养物质逐渐消耗,代谢废物逐渐积累;衰亡期:菌体老化、生长环境进一步恶化。
常用连续培养装置:恒浊器恒化器
停滞期现象:培养体系内细胞数目几乎保持不变原因:细胞需要合成分裂所需的酶、ATP和其他成分,为细胞分裂作准备影响因素:菌种的生理活性培养基的组分接种量
指数期现象:细胞代谢活动旺盛,分裂速度最快、代时最短,细胞数以几何级数的方式增加原因:细胞完成生理调整,基质营养和环境适宜。影响因素:遗传特性培养条件和环境
静止期现象:体系内新生细胞数与死亡细胞数相等,活菌数达到最大值,产生次生代谢产物原因:营养物质逐渐消耗,代谢废物逐渐积累影响因素:遗传特性培养条件和环境
衰亡期现象:体系内细胞死亡速率超过生长速率原因:菌体老化、生长环境进一步恶化影响因素:遗传特性培养条件和环境
极端温度对微生物生长的影响 1.极端高温的影响一定范围内,升高温度可加速酶促反应;极端高温引起菌体蛋白质变性以及蛋白酶和脂肪的破坏;极端高温引起细胞膜脂类溶解,产生穿孔。
2.极端低温对微生物的影响降低代谢速率,抑制菌体生长,导致敏感菌的死亡;裂解或冰晶刺伤
极端PH对微生物的影响引起微生物表面的电荷改变,进而影响营养物的吸收;影响培养基中有机化合物的离子化作用,间接影响微生物;使酶的活性降低,影响生物化学过程;降低微生物对高温的抵抗能力;使微生物对很多毒剂更为敏感。
微生物与氧的关系
好氧微生物:专性好氧微生物: 生长必须依靠氧气的存在,有氧呼吸产能;微量好氧微生物: 生长所需氧浓度低于大气中氧浓度,有氧呼吸产能;兼性好氧微生物: 无氧状态下能够生长,发酵或无氧呼吸产能;有氧气生长状况更好,有氧呼吸产能。
厌氧微生物: 耐氧微生物: 生长不需要氧气存在,有氧的情况下生长无变化,发酵或无氧呼吸产能;严格厌氧微生物: 氧气对其有害,甚至是致死的,发酵或无氧呼吸产能。
辐射对微生物的影响
紫外辐射对微生物的影响:导致胸腺嘧啶二聚体形成。应用:空气及表面消毒
电离辐射对微生物的影响:低剂量促进生长或引发变异,高剂量引起水分解,产生强氧化性物质对微生物产生致死作用。应用:食品防腐、诱导微生物变异筛选优良菌种。
微生物间的关系(定义)
1.竞争关系:不同微生物种群在同一环境中,对食物等营养、溶解氧、空间和其他共同要求的物质互相竞争,互相受到不利影响
2.互生关系:两种可以单独生活的生物共同生活在一起时,一方为另一方提供有利的生活条件,或双方互为有利
3.共生关系:不能单独生活的两种微生物共同生活后组成共生体,在营养上互为有利所
4.偏害关系:一种微生物在代谢过程中产生某些代谢产物对一种微生物生长不利
5.捕食关系:微生物之间的对抗表现为吞食与被吞食,这种关系就叫捕食关系
6.寄生关系:寄生菌需要在宿主体内生活,从中摄取营养才能得以生长繁殖,这种关系称为寄生关系。
水体自净过程及自净程度评价标准1.水体自净过程物理作用:稀释、沉淀(强)化学作用:日光、氧气等对污染物的分解(弱)生物作用:生物降解(食物链)
(强)
衡量水体自净的指标水体外观、化学指标、生物种类、数量及比例关系、溶解氧等等A、P/H 指数与BIP指数B、氧垂曲线C、氧浓度昼夜变化幅度D、水体外观
水体有机物污染指标(1)细菌菌落总数(CFU):细菌菌落总数是指lml水样在营养琼脂培养基中,于37℃培养24h后所生长出来的细菌菌落总数。细菌菌落总数除说明水被生活废弃物污染程度外,还指示该饮用水能否饮用。结合大肠菌群数以判断水的污染源和安全程度更全面。
(2)总大肠菌群:总大肠菌群又称大肠菌群和大肠杆菌群。它们是一群兼性厌氧的、无芽孢的革