水处理生物学 复习资料

第二章菌胶团的指示作用:1）新形成的菌胶团颜色浅，甚至无色透明，有旺盛的生命力，氧化能力强；2）老化的菌胶团因为吸附许多杂质，颜色深，氧化能力差；3）遇到不良环境时，菌胶团松散，污泥发生膨胀；4）结构紧密，颜色适中的菌胶团才指示处理效果什么是芽孢？定义：某些细菌在其生长发育后期或在遇到外界不良环境时，可在细胞内形成一个圆形或椭圆形抗逆性休眠体。

为什么具有抗热性？芽孢含有特殊的抗热性物质—2,6-吡啶二羧酸和耐热性酶。

芽孢的特点：（1）含水率低，38％－40％（2）芽孢壁厚致密，分3层：外层：芽孢外壳－蛋白质中层（皮层）：肽聚糖内层：孢子壁－肽聚糖（3）酶代谢活力低，休眠状态（4）耐热、低温、辐射、干燥、化学试剂，等不良环境鞭毛着生的方式（5种）：偏端单毛菌类两端单毛菌类偏端丛毛菌类两端丛毛菌类周毛菌类如何确定微生物是否有鞭毛（无电镜的情况下）3种：1、鞭毛染色可将媒染剂与染料的复合物附着并积累在鞭毛上，使其直径加粗而在普通光学显微镜下可见。

2、将细菌穿刺接种于半固体培养基中，鞭毛细菌会沿穿刺线向周围扩散生长。

3、将细菌制成悬液，在光学显微镜下，可见鞭毛细菌的翻滚或穿梭运动。

什么是菌落？菌落是将细菌接种在固体培养基中，由于单个细胞在局部位置大量繁殖，形成肉眼可见的细菌群体，称为菌落。

细菌菌落大多湿而粘，小而薄，与培养基结合不紧密。

细菌接种，接种方法：接种分离工具：1.接种针2.接种环3.接种钩4.5.玻璃涂棒6.接种圈7.接种锄8.小解剖刀1）平板划线分离培养法：使标本混杂的多种细菌分散成单个细胞。

2）平板涂布法：可以用于计算活菌数。

3）斜面接种法：主要用于纯种移植，以进一步鉴定或保存菌种。

4）液体接种法：可观察到细菌不同的生长现象。

5）半固体穿刺接种法：可用于保菌或观察动力。

放线菌的结构：形态：呈菌丝状，是由单细胞延生分枝而成。

1）营养菌丝（基内菌丝）：生长在营养基内，直径在0.2-0.8µm；有的产生色素（菌落背面呈现不同颜色），主要的生理功能是吸收养分。

（2）气生菌丝：是从基内菌丝上长出培养基外，伸向空间的菌丝。

比营养菌丝粗，直径约1-1.4µm，有的产生色素，可吸收氧气。

（3）孢子菌丝：气生菌丝分化而来，孢子丝产生孢子，可随风传播，萌发成基内菌丝；其形状有螺旋形、枝形。

孢子丝着生方式和形状可作为鉴别的依据。

蓝细菌的特殊结构：藻胆蛋白体、藻蓝素（或藻红素）、气泡、异形胞和厚壁孢子（细胞异化形成）作用：异形胞：部分丝状蓝藻所具有的—种特殊细胞，由普通营养细胞转化而来。

特点：比营养细胞大，壁厚；两端有结节(极区)；固氮部位厚壁孢子：部分丝状蓝藻中间或末端生成的厚壁的，静止的休眠的异化细胞。

作用：抵抗不良环境萌发形成新的丝状细胞分别：大的是厚壁孢子，小的是异形胞。

质粒的概念：多数细菌细胞质中还存在着染色质体以外的遗传因子，大多由共价闭合环状双螺旋DNA分子构成，能自我复制，称为质粒。

荚膜的概念：在一定条件下，某些细菌在其细胞壁表面分泌的一种粘性物质。

荚膜的功能：A.保护致病菌免受宿主吞噬细胞的吞噬，保护细胞免受干燥的影响；B.增强某些病原菌的致病能力，有的荚膜本身有毒；C. 可作为碳源或氮源；废水处理中，细菌荚膜有吸附作用。

蓝细菌的分类：（蓝藻门中的一种真枝藻）（螺旋藻）（颤藻）（颤藻属）支原体、立克次氏体、衣原体和病毒的比较生殖方式：1、支原体：二分裂繁殖为主，也有芽殖，或球状体长出丝状体，丝状体又凝集成链球状，释放出小球状体。

2、立克次氏体：横分裂的方式。

3、衣原体：无感染性但易二分裂繁殖，形成新的原体。

第三章自然界的生命分为三域：古菌，细菌，真核生物。

第四章真菌典型特征：1、体内无光合色素，腐食性营养；2、细胞贮存的养料是肝糖元而不是淀粉；3、一般有细胞壁，细胞壁中含几丁质；4、无性或有性孢子繁殖；5、大多陆生。

霉菌的繁殖方式：霉菌有多种繁殖方式，可以由一段任意菌丝生长成新的菌丝体外，还可通过有性或无性方式产生孢子进行繁殖。

霉菌主要通过无性孢子繁殖。

硅藻以细胞分裂繁殖为主。

水体富营养化的原因：1、自然因素；2、人为因素（工业废水、生活污水、化肥农药的使用）本章习题：1.从细胞大小、结构、生理特性等方面，比较真核微生物与原核微生物有哪些异同点？答：真核生物较大，原核生物较小；真核生物有细胞核及复杂的内膜系统，原核生物无细胞核，只有原始核或拟核；真核生物的主要细胞增殖方式是有丝分裂、无丝分裂，而原核生物的主要细胞增殖方式是二分裂；真核生物的生殖方式是有性生殖、无性生殖，原核生物的生殖方式是无性生殖。

2.污水生物处理中的指示生物有哪些？试总结说明，并比较各有何特点.答：污水生物处理中的指示生物有鞭毛虫、钟虫类、线虫、颤蚓、裸藻和绿藻。

鞭毛虫喜在多污带和a-中污带中生活；钟虫喜在寡污带中生活，在B-中污带中也能生活；线虫有好氧和兼性厌氧的，兼性厌氧在缺氧时大量繁殖。

颤蚓和水丝蚓中有厌氧生活的种类，以土壤、底泥为食，是河流湖泊底泥污染的指示生物，裸藻主要生长在有机物丰富的地方。

3、真菌包括哪些微生物，在废水生物处理中起什么作用？答：真菌属低等植物，种类繁多，形态、大小各异，包括酵母菌、霉菌及各种伞菌。

酵母菌处理和有机固体废弃物生物处理中都起积极作用。

酵母菌还可用作检测重金属，霉菌对废水中氰化物的去除率达90%以上。

有的霉菌还可处理含硝基化合物废水。

伞菌：既处理废水和固体废弃物，还可获得食用菌。

4.如何区别细菌、放线菌、酵母菌、霉菌的菌落？答：细菌菌落光滑,易于基质脱离；放线菌菌落质地致密,菌落较小而不致广泛延伸；酵母菌菌落较细菌菌落大而厚；霉菌形成的菌落较稀松,多成绒毛状,絮状。

第五章什么是病毒？病毒是超显微的、无细胞结构的、只含一种核酸(或DNA或RNA)、只能在活细胞内存活的寄生物。

什么是病毒粒子？是指一个结构和功能完整的病毒颗粒。

病毒粒子主要由核酸和蛋白质组成。

病毒的结构和化学组成及其功能：噬菌体的结构：烈性噬菌体：凡侵入寄主细胞后进行复制繁殖并导致细胞裂解的噬菌体即为烈性噬菌体。

温和性噬菌体：凡侵入细胞后与宿主细胞同步复制，并随宿主细胞的生长繁殖而传代下去，在一般情况下不引起宿主细胞裂解的噬菌体，称为温和性噬菌体。

病毒的繁殖:1、吸附;2、侵入和脱壳；3、复制与合成；4、装配和释放。

病毒：真病毒亚病毒：类病毒拟病毒朊病毒第六章营养：指微生物从外界环境中摄取对其生命活动所需的能量和物质，以满足正常生长和繁殖需要的一种最基本的生理功能。

同化作用：吸收能量，进行合成反应，将吸收的营养物质转变为细胞物质。

异化作用：分解反应，放出能量，是将自身细胞物质和细胞内的营养物质分解的过程。

污水生物处理中，C：N=5：1碳源：可被微生物用来构成细胞物质或代谢产物中碳素来源的营养物。

作用：为微生物合成细胞质提供各种含碳物质；为异养型微生物提供能源。

氮源：是能被用来构成菌体物质或代谢产物中氮素来源的营养物质。

作用：提供细胞新陈代谢中所需的氮素合成材料（蛋白、核酸、酶等）。

生长因子：通常指那些微生物生长所必需而且需要量很小，但微生物自身不能合成或合成量不足以满足机体生长需要的有机化合物。

（ 1 ）生长因子自养型微生物：不需要外界提供的生长因子自养型微生物。

多数真菌、放线菌和不少细菌，如大肠杆菌等；（2 ）生长因子异养型微生物：它们需要多种生长因子。

例如一般的乳酸菌都需要多种维生素。

根瘤菌生长需要生物素，每ml培养液中只需要0.006 m g ，就有显著的促进生长作用。

（3 ）生长因子过量合成型微生物：有些微生物在其代谢活动中，会分泌出大量的维生素等生长因子，因而可以作为维生素等的生产菌。

例如生产维生素 B 2 的阿舒假囊酵母等。

培养基：培养基是人工根据微生物的营养要求，将水、碳源、氮源、无机盐、生长因子等物质按照一定得比例配制的，用以培养微生物（生长繁殖或产生代谢产物）的营养基质。

培养基配制的5大原则：1、无菌2、经济节约：培养基应物美价廉3、目的明确：根据不同微生物的营养需要配制不同的培养基4、营养协调5、理化条件适宜培养基按组分不同分为三类:1、天然培养基；2、合成培养基；3、半合成培养基。

培养基按物理状态不同分为三类:1、液体培养基；作用：大规模工业生产及在实验室进行微生物的基础理论和应用方面的研究。

2、半固体培养基；作用：观察微生物的运动特征、分类鉴定。

3、固体培养基；作用：常用来进行微生物的分离、鉴定、活菌计数及菌种保藏。

培养基按用途不同分为三类:1、选择培养基（利用微生物对某些物质的敏感程度不同，在培养基中加入一些敏感物质，这样就可以利用这些物质来抑制非目的性微生物的生长，从而使得所需的微生物大量繁殖）；2、鉴别培养基（利用不种细菌对某一物质的分解能力不同，借助指示剂的显色不同进行菌种鉴别和区分的培养基）；3、加富培养基（在基础培养基中加入某些特殊营养物质制成的一类营养丰富的培养基）；4、基础培养基（牛肉膏蛋白胨培养基是最常用的基础培养基）。

扩散的四种方式：1、单纯扩散（原生质膜是一种半透性膜，营养物质通过原生质膜上的小孔，由高浓度的胞外环境向低浓度的胞内进行扩散）；2、促进扩散（细胞膜表面有特异性蛋白质（称为载体蛋白），可与营养物质进行可逆性结合，在细胞膜内外循环往来运输营养物）；3、主动运输（需要能量和渗透酶的逆浓度梯度积累营养物质的过程，是广泛存在于微生物中的一种主要的物质运输方式）；4、基团转位（存在于某些原核生物中的一种需要代谢能量的物质运输方式，主要用于糖的运输）。

膜泡运输（胞吞作用，胞吐作用。

两者均需能量供应）四种运输方式比较：酶的三个特性:（1）具有一般催化剂的特性；（2）催化效率高；（3）酶的作用具有高度的专一性。

如何确定酶活性的大小？在水处理中，常采用比酶活性来判断不同来源污泥的活性（比酶活性是指单位重量酶蛋白所具有的酶活性单位数）。

影响酶活性的因素：⑴酶浓度（酶促反应速度与酶浓度成正比，即当基质的浓度足够大时，酶浓度越大，酶促反应速度越快。

当酶浓度达到一定浓度时，酶促反应速度就趋于平缓）；⑵底物浓度（当酶浓度为定值，且基质浓度从零逐渐增大时，酶促反应与基质的浓度成正比。

但当所有的酶浓度变成了一定浓度后，即使再增加基质的浓度，酶促反应速度也不会增加。

当基质的浓度为定值时，酶促反应速度与初始的酶浓度成正比）；⑶温度（一方面是当温度升高时，反应速度也加快。

另一方面，随温度升高而使酶逐步变性，即通过减少有活性的酶而降低酶的反应速度，酶的最适温度就是这两种过程平衡的结果）；⑷pH值（在一定的pH 下，酶具有最大的催化活性，通常称此pH 为最适pH）；⑸激活剂（能够对酶起激活作用的物质称为激活剂。

如：Fe2+、Cu2+、Br－、SO42-、维生素等）；⑹抑制剂（能减弱、抑制甚至破坏酶活性的物质称为酶的抑制剂）。