环境工程微生物学第二章-原核微生物(2)
第二章 原核微生物 第一节 细菌(2)
质粒
羧酶体
各种营养物和大分子的单体等
气泡 伴孢晶体等
2）颗粒状贮藏物（reserve materials）
贮藏物是一类由不同化学成分累积而成的不溶性 沉淀颗粒，主要功能是贮存营养物。
（参见P21）
碳源及能源类
贮 藏 物
氮源类
糖原：大肠杆菌、克雷伯氏菌、 芽孢杆菌和蓝细菌等
聚β-羟丁酸（PHB）： 固氮菌、产碱菌和肠杆菌等
硫粒： 紫硫细菌、丝硫细菌、 贝氏硫杆菌等
藻青素：蓝细菌
藻青蛋白：蓝细菌
磷源（异染粒）：迂回螺菌、白喉棒杆菌、 结核分枝杆菌
① 聚-β-羟丁酸（poly-β-hydroxybutyrate, PHB） （参见P21）
类脂性质的碳源类贮藏物
巨大芽孢杆菌 （Bacillus megaterium） 在含乙酸或丁酸的培养 基中生长时，细胞内贮 藏的PHB可达其干重的 60%。
芽孢是细菌的休眠体，在适宜的条件下可以重新转
变常成为规营加养压态蒸细汽胞灭；产菌芽的孢条细件菌：的1保21藏℃多，用15其m芽in孢以。上
115℃，30 min以上 产芽孢的细菌多为杆菌，也有一些球菌。芽孢的有无、 形态、大小和着生位置是细菌分类和鉴定中的重要指标。
芽孢与营养细胞相比化学组成存在较大差异，容易在光 学显微镜下观察。（相差显微镜直接观察；芽孢染色）
蓝细菌生长时依靠细胞内的气泡而漂浮于湖水表面，并随风聚集 成块，常使湖内出现“水花”。
气泡的膜只含蛋白质而无磷脂。二种蛋白质相互 交连，形成一个坚硬的结构，可耐受一定的压力。膜 的外表面亲水，而内侧绝对疏水，故气泡只能透气而 不能透过水和溶质。
6）载色体 （Chromatophore）
光合细菌进行光合作用的部位
(完整版)环境微生物学练习题及答案
绪论一、名词解释1、微生物微生物是所有形体微小，用肉眼无法看到，需借助显微镜才能看见的单细胞或个体结构简单的多细胞或无细胞结构的低等生物的统称。
“微生物”不是一个分类学上的概念，而是一切细小的、肉眼看不见的微小生物的总称。
2、原核微生物原核生物：①细胞核发育不完善，只有DNA链高度折叠形成的一个核区，仅有核质，没有定形的细胞核，称为拟核或拟核。
②没有特异的细胞器。
③不进行有丝分裂。
二、选择题1．微生物分类中基本的分类单位是（D ）。
A、科B、属C、目D、种2．各种微生物具有一些共同点，下列选项中描述错误的是（ C ）A．分布广，种类多 B．适应强，易变异C．体积小，表面积小 D．生长速，繁殖旺5．所有微生物的共同特征是（ C ）。
A、单细胞B、没有真正的细胞核C、个体微小D、细胞结构简单6．在分类系统中，细菌和蓝细菌皆属于（ A ）。
A、原核生物B、真核生物C、多细胞D、单细胞三、填空题1. 微生物的命名采用双名法，即由一个___属名____和一个___种名____构成；书写排列上，____属___名在前，___种___名在后。
四、简答题1. 真核微生物与原核微生物的差异表现在哪些方面？它们各自包括哪些主要类群？原核生物：①细胞核发育不完善，只有DNA链高度折叠形成的一个核区，仅有核质，没有定形的细胞核，称为拟核或拟核。
②没有特异的细胞器。
③不进行有丝分裂。
真核生物：①细胞核发育完善，有核膜将细胞核和细胞质分开，核内有核仁和染色质。
②有高度分化的细胞器，如线粒体、中心体、高尔基体、内质网、溶酶体和叶绿体等。
③能进行有丝分裂。
原核微生物：细菌、古菌、放线菌、蓝细菌、支原体、衣原体、立克次氏体真核微生物：藻类、真菌（酵母菌、霉菌）、原生动物、微型后生动物五、论述题3. 结合微生物的特点，分析微生物在环境保护和环境治理中起着举足轻重的作用。
1、微生物在环境保护和治理中的作用：保持生态平衡污染物的降解废水、废气、废渣的处理污染水体、土壤的生物修复2、研究内容包括：微生物学基础知识环境工程中的微生物原理饮用水卫生细菌学自然环境物质循环与转化水体和土壤的自净作用污染水体治理、污染土壤的修复等环境工程净化3、环境工程微生物学的研究任务就是充分利用有益微生物资源为人类造福。
环境工程微生物学课后答案
环境工程微生物学课后答案环境工程微生物学课后答案介绍1.微生物是如何分类的？答:根据它们的客观生物学特性(如个体形态和大小、染色反应、菌落特征、细胞结构、生理生化反应、与氧的关系、血清学反应等)。
)和它们的遗传关系，各种微生物从大到小排列成一个系统，并按边界、门、纲、目、科、属、种等分类。
物种是最小的分类单位，“植物”不是分类单位。
2.微生物是如何命名的？举个例子。
答:微生物的命名是基于生物学中的二项式方法，即用两个拉丁字符来命名一种微生物。
这个物种的名字由一个属名和一个特定的名字组成。
类属名和物种名用斜体表示，类属名在前面，使用拉丁名词，第一个字母大写。
这个特定的名字在拉丁语形容词之后，用拉丁语形容词来表达。
第一个字母是小写的。
例如，大肠杆菌的名称是大肠杆菌。
3.写出大肠杆菌和桔杆菌的拉丁全名。
答:大肠杆菌的名字是大肠杆菌，桔杆菌的名字是枯草杆菌。
微生物的特征是什么？答:(1)个体很小微生物非常小，从几纳米到几微米不等，只能通过光学显微镜才能看到。
病毒小于0.2微米，只能通过光学显微镜可见范围之外的电子显微镜才能看到。
(2)分布广泛，类型多样环境的多样性，如极端高温、高盐度和极端酸碱度，导致了微生物的大量和多样性。
(3)快速繁殖大多数微生物通过分裂繁殖后代。
在合适的环境条件下，一个世代可以在十分钟到二十分钟内繁殖。
在物种竞争中获得优势是生存竞争的保证。
(4)易变大多数微生物是结构简单的单细胞。
整个细胞与环境直接接触，很容易受到外部环境因素的影响，导致遗传物质DNA的变化和变异。
或者变异成优秀的菌株或者降解菌株。
第一章是超级微生物——病毒的非细胞结构1.病毒是什么样的微生物？它的特点是什么？答:病毒没有细胞结构，特别寄生在活的敏感宿主体内。
它们可以通过细菌过滤器，是尺寸小于0.2微米的微小微生物。
特点:尺寸小于0.2微米，所以在光学显微镜下看不到。
你必须在电子显微镜下合成蛋白质——核糖体。
你也没有合成细胞物质和繁殖所需的酶系统。
(完整版)环境工程微生物学课后习题答案
环境工程微生物学绪论1、何谓原核微生物？它包括哪些微生物？答：原核微生物的核很原始，发育不全，只有DNA链高度折叠形成的一个核区，没有核膜，核质裸露，与细胞质没有明显界限，叫拟核或似核。
原核微生物没有细胞器，只有由细胞质膜内陷形成的不规则的泡沫体系，如间体核光合作用层片及其他内折。
也不进行有丝分裂。
原核微生物包括古菌（即古细菌）、真细菌、放线菌、蓝细菌、粘细菌、立克次氏体、支原体、衣原体和螺旋体。
2、何谓真核微生物？它包括哪些微生物？答：真核微生物由发育完好的细胞核，核内由核仁核染色质。
由核膜将细胞核和细胞质分开，使两者由明显的界限。
有高度分化的细胞器，如线粒体、中心体、高尔基体、内质网、溶酶体和叶绿体等。
进行有丝分裂。
真核微生物包括除蓝藻以外的藻类、酵母菌、霉菌、原生动物、微型后生动物等。
3、微生物是如何分类的？答：各种微生物按其客观存在的生物属性（如个体形态及大小、染色反应、菌落特征、细胞结构、生理生化反应、与氧的关系、血清学反应等）及它们的亲缘关系，由次序地分门别类排列成一个系统，从大到小，按界、门、纲、目、科、属、种等分类。
种是分类的最小单位，“株”不是分类单位。
4、生物的分界共有几种分法，他们是如何划分的？答：1969年魏泰克提出生物五界分类系统，后被Margulis修改成为普遍接受的五界分类系统：原核生物界(包括细菌、放线菌、蓝绿细菌)、原生生物界（包括蓝藻以外的藻类及原生动物）、真菌界（包括酵母菌和霉菌）、动物界和植物界。
我国王大教授提出六界：病毒界、原核生物界、真核生物界、真菌界、动物界和植物界。
5、微生物是如何命名的？举例说明。
答：微生物的命名是采用生物学中的二名法，即用两个拉丁字命名一个微生物的种。
这个种的名称是由一个属名和一个种名组成，属名和种名都用斜体字表示，属名在前，用拉丁文名词表示，第一个字母大写。
种名在后，用拉丁文的形容词表示，第一个字母小写。
如大肠埃希氏杆菌的名称是Escherichia coli。
环境工程微生物学第三版-周群英课后题(2)
环境工程微生物学第三版-周群英课后题(2)第一篇微生物学基础第一章非细胞结构的超微生物——病毒1病毒是一类什么样的微生物？它有什么特点？答：病毒没有合成蛋白质的机构——核糖体，也没有合成细胞物质和繁殖所必备的酶系统，不具独立的代谢能力，必须专性寄宿在活的敏感宿主细胞内，依靠宿主细胞合成病毒的化学组成和繁殖新个体。
其特点是：病毒在活的敏感宿主细胞内是具有生命的超微生物，然而，在宿主体外却呈现不具生命特征的大分子物质，但仍保留感染宿主的潜在能力，一旦重新进入活的宿主细胞内又具有生命特征，重新感染新宿主。
2病毒的分类依据是什么？分为哪几类病毒？答：依据是：病毒是根据病毒的宿主、所致疾病、核酸的类型、病毒粒子的大小、病毒的结构、有或无被膜等进行分类的。
根据转性宿主分类：有动物病毒、植物病毒、细菌病毒（噬菌体）、放线菌病毒（噬放线菌体）、藻类病毒（噬藻体）、真菌病毒（噬真菌体）。
按核酸分类：有DNA病毒和RNA病毒。
3病毒具有什么样的化学组成和结构？答：病毒的化学组成有蛋白质和核酸。
还含有脂质和多糖。
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。
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。
核酸内芯有两种：核糖核酸（RNA）和脱氧核糖核酸（DNA）。
4叙述大肠杆菌T系噬菌体的繁殖过程。
答：大肠杆菌T系噬菌体的繁殖过程有：吸附、侵入、复制、聚集与释放。
首先，大肠杆菌T系噬菌体以它的尾部末端吸附到敏感细胞表面上某一特定的化学成分，或是细胞壁，或是鞭毛，或是纤毛。
噬菌体侵入宿主细胞后，立即引起宿主的代谢改变，宿主细胞内的核酸不能按自身的遗传特性复制和合成蛋白质，而由噬菌体核酸所携带的遗传信息所控制，借用宿主细胞的合成机构复制核酸，进而合成噬菌体蛋白质，核酸和蛋白质聚集合成新的噬菌体，这个过程叫装配。
大肠杆菌T系噬菌体的装配过程如下：先合成含DNA的头部，然后合成尾部的尾鞘、尾髓和尾丝，并逐个加上去就装配成一个完整的新的大肠杆菌T系噬菌体。
第二章原核微生物习题及答案
第二章原核微生物习题及答案第二章《原核微生物》习题一、名词解释1．细菌：是一类细胞细短，结构简短，胞壁坚韧，多以二分裂方式繁殖和水生性较强的原核生物。
2．聚-β-羟丁酸(poly-β-hydro某ybutyricacid，PHB)：某些细菌形成的内含物，由许多羟基丁酸分子聚合而成，具贮藏能量、碳源和降低细胞内渗透压的作用。
3．异染粒(metachromaticgranule)：又称迂回体或换转菌素，是无机偏磷酸盐的聚合物，具有贮藏磷元素和能量的功能。
在白喉棒杆菌和结核分枝杆菌中易见到异染粒。
4．羧酶体(carbo某yome)：存在于一些自养细菌细胞内的多角形或六角形内含物，内含1,5一二磷酸核酮糖羧化酶，在自养细菌的CO2固定中起着关键作用。
5．芽孢(pore)：某些细菌在其生长发育后期，在细胞内形成的一个圆形或椭圆形、厚壁、含水量极低、抗逆性（抗热、化学药物、辐射等）极强的休眠体。
6．渗透调节皮层膨胀学说：解释芽孢耐热机制的一个较新的学说。
它认为芽孢的耐热性在于芽孢衣对多价阳离子和水分的透性很差，以及皮层的离子强度很高，从而使皮层产生极高的渗透压去夺取芽孢核心中的水分，其结果导致皮层的充分膨胀，而作为芽孢的生命部分—芽孢核心的细胞质却发生高度失水，并由此变得高度耐热了。
7．伴孢晶体（paraporalcrytal）：少数芽孢杆菌，如Bacilluthuringieni（苏云金芽孢杆菌）在形成芽孢的同时，会在芽孢旁形成一个菱形或双锥形的碱溶性蛋白晶体（即δ内毒素）称为伴胞晶体。
它的干重可达芽孢囊的约30%，由18种氨基酸组成，大小约0.6＊2.0μm。
伴胞晶体对200多种昆虫尤其是鳞翅目昆虫的幼虫有毒杀作用，因此可以用做生物农药。
8．荚膜：指包被于某些细菌细胞壁外的一层厚度不定的胶状物质。
荚膜有数种：①形态固定、层次厚的为荚膜。
②形态固定、层次薄的为微荚膜。
③形态不固定、结构松散的为粘液层。
④包裹在细胞群体上有一定形态的糖被称菌胶团。
环境工程微生物学复习题
1.原核微生物：包括细菌、古菌、放线菌、蓝细菌、支原体、衣原体、立克次氏 体、螺旋体。 2.真核微生物：包括藻类、真菌（酵母菌、霉菌、伞菌）、原生动物、微型后生 动物。 3.微生物的特点：1）微生物个体极小 2）种类繁多、分布广 4）繁殖快 5）易变 异。
第一章 病毒 1.病毒定义：病毒是没有细胞结构，专性寄生在活的敏感宿主体内的超微小生物。 它们只具有简单的独特结构，可通过细菌过滤器。 2.病毒特点：1）形体极其微小，必须在电子显微镜下才能观察；2）没有合成蛋 白质的机构——核糖体；3）没有合成细胞物质和繁殖必备的酶系统，不具备独 立代谢能力；4）必须专性寄生在活的敏感宿主细胞内；5）依靠宿主细胞细胞合 成病毒的化学组成和繁殖新个体。 3.病毒的化学组成：有核酸和蛋白质，个体大的病毒除含蛋白质和核酸外，还含 类脂质和多糖。 4.病毒的结构：病毒没有细胞结构，却有其自身独特的结构。整个病毒分两部分： 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叫病毒粒子。 病毒粒子有两种：一种是不具被膜（亦称囊膜）的裸露病毒粒子；另一种是在核 衣壳外面有被膜所构成的病毒粒子。 5.毒性噬菌体：指侵入宿主细胞后，随即引起宿主细胞裂解的噬菌体 6.温和噬菌体：指侵入细胞后，其核酸附着并整合在宿主染色体上，和宿主细胞 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。 7.溶原细胞：指含有温和噬菌体核酸的宿主细胞。 8.原噬菌体：指在溶原细胞内的温和噬菌体核酸，又称为前噬菌体。 9.溶原性细菌：指在核染色体上整合有原噬菌体的细菌。可进行正常生长繁殖, 而不被裂解。 10.病毒的测定：1）病毒颗粒计数法；2）间接计数法；3）病毒感染效价测定法。
等电点高，细菌的游离氨基电力受抑制，游离羧基电离，细菌则带负电荷；否则 ，游离氨基电离，游离羧基电离受抑制，细菌则带正电。已知细菌的等电点的pH 为2~~5，pH为6、pH为7和pH为7.5的溶液属于偏碱性、中性和偏酸性，都高于细 菌的等电点。所以细菌表面总是带负电荷。而在pH=1.5的溶液中细菌则带正电。
微生物学第二章原核微生物2
芽孢有多层结构，主要包括孢外壁、芽孢衣、皮层和核
•
(二)细胞膜
• 细胞膜是紧贴细胞壁内侧包围细胞质的一
层柔软、富有弹性的半透明薄膜。 ①细胞膜的化学组成
蛋白质
主要包括 磷脂
糖类
少量核酸
•
②细胞膜的结构
•
1972年Singer和Nicolson提出的细胞膜液态镶嵌模型。
细胞膜液态镶嵌模型
认为：膜是由球形蛋白 与磷脂按照二维排列方 式构成的流体镶嵌式， 流动的脂类双分子层构 成了膜的连续体，而蛋 白质象孤岛一样无规则 地漂流在磷脂类的海洋 当中。
•采用免疫电镜技术观察蓝细菌 •中的羧酶体.
•
（五）拟核（核区）和质粒
•拟核：由大型环状双链DNA纤丝不规则地折
叠或缠绕而构成的无核膜、核仁的区域。
•
拟核
•细菌DNA：
长度：一般为：1—3mm 例：大肠杆菌的DNA长约1mm 。 生长迅速的细菌在核分裂之后细 胞往往来不及分裂,所以细胞中常 有2—4个核，而生长缓慢的细菌 细胞中一般只有1—2个核，不在 染色体复制时期一般是单倍体。
•
（三）间体
•由细胞膜内褶形成的一种管状、层状或串状物， 一般位于细胞分裂的部位或附近。
间体
间体的功能:
▪参与隔膜形成 ▪与核分裂有关 ▪分泌胞外酶的地点
•
（四）细胞质及其内含物
•细胞质：是在细胞膜内除核区以外的细胞物质。
•主要成分： •
•细胞质功能： •细胞质中含有丰富的酶系 ，是营养物质合成、转化 、代谢的场所。
•
①核糖体
• 是分散在细胞质中的颗粒状结构，由核糖体核 酸（占60%）和蛋白质（占40%）组成。
第二章原核微生物
第二章：原核微生物真核微生物：有细胞核，有核膜，核仁，有染色体〔DNA〕原核微生物：是指一大类仅含有一个DNA分子的原始核区,而无核膜包裹的原始单细胞微生物。
无核膜、核仁，无染色体。
属于原核微生物的有：细菌，放线菌，立克次氏体，支原体，衣原体，兰细菌。
古细菌：20世纪70年代发现，在极端环境下的古老微生物。
古核细胞〔古核生物、古细菌、原细菌〕是20世纪80年代出现的名称。
古细菌：是一些生长在极端特不环境中的细菌，过往回属于原核细胞。
回属缘故：〔1〕形态、结构、DNA结构和根基生活方式与原核细胞相似。
〔2〕其16SrRNA与原核生物相差特别远。
〔产甲烷细菌〕种类：100多种，在特不环境中生活与人类关系不大。
〔高温、高盐〕第一节：细菌是一大类群结构简单、种类繁多、要紧以二分分裂法生殖和水生性较强的单细胞原核微生物。
一、细菌的形态与结构（一）细菌细胞形态1、细菌的大小：在显微镜下用测微尺测量，单位是：μm1〕球菌：测量直径，一般为：Φ=0.5-2μm2〕杆菌：测长度和宽度，一般为：长1-5μm，宽0.5-1μm表示方法：长×宽，即：1-5×μm3）旋菌：测量长度及宽度，在一定条件培养大小对比稳定。
细菌形态及大小受培养温度、时刻、培养基组成及浓度的碍事，也受染色方法等碍事，因此同一菌种在不同时期、形态、大小不同。
因此，同一菌种在同时期、不同培养条件其形态、大小不同。
2.细菌细胞的根基形态和排列方式外形〔细菌的根基形态〕1〕杆菌：细胞呈杆状或圆柱状〔短的：近似球形。
长的：呈丝状。
〕①数量：细菌中种类最多。
②长短：短的近似球形，长的呈丝状。
③两端：平齐〔如：炭疸芽孔杆菌〕，稍尖〔如：鼠疫巴斯德菌〕④菌体：有的直，有的弯排列方式：单个，链状，栅栏状，八字形。
多数分散存在。
如：E。
coli，少特不形态：链状——链杆菌。
2〕球菌：菌体呈球形或扁球形〔近似球形〕①单球菌：只有一个分裂面，分裂后细胞分散独立存在。
环境工程微生物学教材
2 环境中微生物旳重要类群微生物种类繁多，根据有无细胞及细胞构造旳差异，可将微生物提成非细胞型微生物、原核微生物、真核微生物三大类群。
原核微生物旳细胞核发育不完全，没有核仁，没有核膜包裹核物质，核物质与细胞质没有明显旳界线，细胞内其他构造旳分化水平低；真核微生物细胞内具有发育完好旳细胞核，有核膜包裹核物质，其他细胞器高度分化。
环境工程微生物所波及旳原核微生物以细菌为主，真核微生物以真菌、原生动物和藻类为主。
2.1 原核微生物原核微生物是指具有原始细胞核旳单细胞生物。
包括细菌、蓝细菌、放线菌、立克次氏体、衣原体、支原体、螺旋体等类群。
本节重点简介细菌、放线菌、蓝细菌三类。
2.1.1 细菌细菌是自然界中分布最广、数量最大旳一类微生物，也是环境工程中所波及旳最重要旳原核微生物。
2.1.1.1 细菌旳形态和大小在正常生长条件下，细菌重要有四种形态：球状、杆状、螺旋状、丝状，据此，细菌可分别命名为球菌、杆菌、螺旋菌、丝状菌，如图2.1所示。
图2.1 细菌旳多种形态A. 球菌；B. 杆菌；C. 螺旋菌；D. 丝状菌（引自周群英、高廷耀. 环境工程微生物学. 北京：高等教育出版社，2023）(1) 球菌按分裂后细胞旳排列方式不一样，球菌可分为单球菌、双球菌、四联球菌、八叠球菌、链球菌、葡萄球菌。
(2) 杆菌杆菌有单杆菌(分长杆菌和短杆菌)、双杆菌和链杆菌。
杆菌旳两端或一端有平截状、圆弧状、分枝状、膨大呈棒棰状。
(3) 螺旋菌螺旋菌呈螺旋卷曲状。
根据其弯曲程度不一样可提成弧菌与螺菌，菌体弯曲呈弧形或逗号形称弧菌，而多次弯曲旳称螺菌。
(4) 丝状菌常见于水生境、潮湿土壤中，有30多种，如球衣菌、泉发菌、纤发菌、发硫菌、贝日阿托氏菌等。
细菌旳大小常用微米(μm)作为量度单位。
1微米(μm)=10-3毫米(mm)。
细菌旳大小可用显微镜测微尺来测量，也可根据投影或摄影图片旳放大倍数测算。
不一样类旳细菌，菌体大小有很大差异。
周群英《环境工程微生物学》(第3版)名校考研真题(第二章 原核微生物)【圣才出品】
第二章原核微生物一、选择题1．细菌的主要繁殖方式为（）。
[江苏大学2012年研]A．裂殖B．芽殖C．增殖D．都对【答案】A【解析】细菌的繁殖方式有二分裂和芽殖，主要通过二分裂进行繁殖。
菌落就是由一个细菌繁殖起来的，由无数细菌组成具有一定形态特征的细菌集团。
2．下列属于古细菌的微生物是（）。
[江苏大学2012年研]A．产甲烷菌B．放线菌C．固氮菌D．蓝细菌【答案】A【解析】按照古菌的生活习性和生理特性，古菌可分为产甲烷菌、嗜热嗜酸菌和极端嗜盐菌，产甲烷菌是古菌中最早被人认识和应用的，属于广古生菌门。
3．原核生物细胞的核糖体（）。
[北京交通大学2011年研]A．在细胞核中B．在细胞质中游离C．在内质网上D．光学显微镜下可见【答案】C【解析】原核生物细胞的核糖体是细胞质内含物，附着在内质网上，由核糖核酸和蛋白质组成，是合成蛋白质的部位。
4．属于细菌细胞基本结构的是（）。
[江苏大学2012年研]A．荚膜B．细胞壁C．芽胞D．鞭毛【答案】B【解析】细菌为单细胞结构。
所有的细菌均有细胞壁、细胞质膜、细胞质及其内含物、拟核。
部分细菌有芽孢、鞭毛、荚膜、黏液层、衣鞘及光合作用层片等特殊结构。
5．革兰氏染色结果中，革兰氏阳性菌应为（）。
[江苏大学2011年研]A．无色B．红色C．紫色D．黄色【答案】C【解析】革兰氏染色法是指，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。
用草酸铵结晶紫染色1min，水洗去掉浮色。
用碘一碘化钾溶液媒染1min，倾去多余溶液。
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。
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。
6．菌落是微生物在（）上的培养特征。
[江苏大学2012年研]A．固体斜面B．固体平板C．液体表面D．明胶穿刺【答案】B【解析】细菌在固体培养基上的培养特征就是菌落特征。
第二章 原核微生物
细菌的大小 细菌的大小测量单位是μm
12
大小的测量方法
显微镜测微尺
显微照相后根据放大倍数进行测算
13
细菌的大小以微米（µm）计。 多数球菌的大小（直径）为0.5～2.0 µm； 杆菌（长×宽）为（1～5）×（0.5～1.0）µm； 螺旋菌（宽度×弯曲长度）为（0.25～1.7）×（2～ 60）µm；
49
由于芽孢具有上述本领，可以对不良环境：高温、干 燥、光线、化学药物有很强的抵抗力。例如： 细菌的营养细胞在70～80℃时10min就会死亡，可芽孢 在120～140℃时可生存几个小时。
特殊结构
鞭毛
螺旋丝
细胞壁结构 细胞膜功能 细胞壁功能
一般构造： 钩型鞘
基体
G﹣细菌鞭毛
螺旋丝
钩型鞘 L-环 外膜 外膜 P-环 肽聚糖 S-环
80%。
细胞质的主要成分为核糖体、内含颗粒、拟核、多 种酶类和中间代谢物、各种营养物等。
31
细胞质内含物 核糖体
核糖体是细胞质中的一种核糖、核蛋白的颗粒状物质 由核糖核酸RNA(60%)和蛋白质(40%)组成，常以游离 状态或多聚核糖状态分布于细胞质中。它是蛋白质的 合成场所。
32
细胞质内含物 内含颗粒
④膜上含有进行能量代谢的酶系，在细胞质膜上进行物 质代谢和能量代谢，是细胞的产能场所；
⑤细胞质膜上有鞭毛基粒，是鞭毛基体的着生部位和鞭 毛旋转的供能部位 ⑥ 维持细胞内正常渗透压。
30
细胞质和内含物
细胞质
细胞质（cytoplasm）是细胞质膜包围的除核区外 的一切半透明、胶状、颗粒状物质的总称。含水量约
A
（3）脱色（95%乙醇10-20S）
A
第二章_原核微生物(答案)2
第二章原核微生物一、名词解释1、荚膜：一些细菌在其细胞表面分泌的、把细胞壁完全包围封住的一种粘性物质，一般成分为多糖，少数为多肽或多糖与多肽的复合物。
荚膜具有保护、贮藏、附着和堆积代谢废物等生理功能。
2、芽孢：某些细菌在它的生活史中的某个阶段或某些细菌遇到不良环境时，在其细胞内形成的一个圆形或椭圆形、厚壁、含水量低、抗逆（抗热、抗药物、抗辐射等）极强的内生休眠孢子。
产芽孢的细菌主要有好氧的芽孢杆菌属和厌氧的梭菌属。
3、鞭毛：由细胞质膜上的鞭毛基粒长出的穿过细胞壁神像体外的一条纤细的波浪状的丝状物。
4、菌落：由一个细菌繁殖起来的，由无数细菌组成具有一定形态特征的细菌集团。
5、菌苔：细菌在斜面培养基接种线上长成的一片密集的细菌群落。
6、丝状菌：细菌的一种形态，分布在水生境、潮湿土壤和活性污泥中，由柱状或椭圆状的细菌细胞连接在一起，外围有鞘。
如铁细菌，丝状硫细菌等。
7、菌胶团：有些细菌由于其遗传特性决定，细菌之间按一定的排列方式互相黏集在一起，被一个公共荚膜包围形成一定形状的细菌集团叫菌胶团。
8、衣鞘：球衣菌属、纤发菌属、发硫菌属、亮发菌属、泉发菌属等丝状体表面的粘液层或荚膜硬质化，形成一个透明坚韧的空壳，叫衣鞘。
9、黏液层：有些细菌的表面分泌的黏性的疏松地附着在细菌细胞壁表面上的，与外界没有明显边缘的多糖。
二、选择题1.革兰氏阴性菌细胞壁的⑤成分比阳性菌高。
①肽聚糖②磷壁酸③类脂质④蛋白质⑤类脂质和蛋白质2. ②可作为噬菌体的特异性吸附受体，且能贮藏磷因素。
①脂多糖②磷壁酸③质膜④葡聚糖3. 噬菌体属于病毒类别中的①。
①微生物病毒②昆虫病毒③植物病毒④动物病毒4. 下列微生物中，属于革兰氏阴性菌的是①。
①大肠杆菌②金黄色葡萄球菌③芽孢杆菌④枯草杆菌5. 革兰氏阳性菌对青霉素②。
①不敏感②敏感③无法判断6. 聚－β－羟丁酸可用④染色。
①碘液②伊红③美蓝④苏丹黑7. 属于细菌细胞基本结构的为②。
①荚膜②细胞壁③芽胞④鞭毛8. 原核微生物细胞核糖体大小为③。
(2)第二章 原核微生物(2)第三节-第五节 蓝细菌、放线菌、其他原核微生物
属）生长形成的化石化的叠层岩（约35亿年）中得到证实。 蓝细菌对于研究生物进化有重要意义。 蓝细菌有固氮作用，由于有固氮蓝细菌及根瘤菌、固 氮菌的共同作用，每年可固定全球1.7×108t氮，有效地利 用了氮气。地球上的氮气恒定在体积百分数78％。
一、蓝细菌的形态大小
蓝细菌的形态 单细胞：呈杆状和球状。
微囊蓝细菌（微囊藻）引起太湖水华
太湖湖面覆盖微囊蓝细菌(微囊藻) 的情景
采 水 样
微囊蓝细菌（微囊藻） 和螺旋蓝细菌（螺旋藻）
微囊蓝细菌（微囊藻）
微囊蓝细菌（微囊藻）引起太湖水华
蓝细菌引起太湖水华（赤潮） 2007.7.现场情景
第四节 放线菌
一、放线菌的个体形态、大小和结构 二、放线菌的菌落形态 三、放线菌的繁殖 四、放线菌的分类
第二亚组 第二亚群
湖丝蓝细菌属 拟筒孢蓝细菌属
Dactylococcopsi s
粘杆菌属
Limnothrix
Cylindrospermopsi s
Nostochopsis
真枝蓝细菌属
Gloeobacter
粘球蓝细菌属
拟色球蓝细菌属 鞘丝蓝细菌属 筒孢蓝细菌属 Chroococcidio Lyngbya Cylindrospermum psis
集胞蓝细菌属
Spirulina
Starria
Rivularia
Tolypothrix
斯塔尼尔氏蓝细菌属 单歧蓝细菌属 束蓝细菌属
Synechocystis
Symploca
束毛蓝细菌属
Trichodesmium
浅灰蓝细菌属
Tychonema
14 7 17 12 6
环境工程微生物学讲义
本课程是环境学院各专业学生的专业基础课；与另一门课《环境微生物学实验》相结合，构成一个完整的体系；本课程强调每个学生要动手，通过实验，加深对讲课内容的理解和记忆；本课程内容分两大部分：一是微生物学的基础知识；二是微生物学在环境领域中的应用。
绪论主要内容：环境微生物学的研究对象和任务研究对象研究任务微生物学概述微生物的定义微生物的特点原核微生物与真核微生物微生物的命名与分类第一节环境工程微生物学的研究对象和任务一、环境微生物学的研究对象定义：环境微生物学是研究与环境领域（包括环境工程、给水排水工程）有关的微生物及其生命活动规律。
•其内容包括：微生物个体形态、群体形态；细胞结构功能、生理特性、生长繁殖、遗传变异等；微生物与环境的关系（尤其是微生物与污染环境之间的关系）；微生物对物质的转化分解作用（特别是应用微生物来处理各种污染物质，如废水、废气和固体废弃物）。
二、环境工程微生物学的研究任务总的归纳起来有两大方面的任务：（1）防止或消除有害微生物（2）充分利用有益的微生物资源三、微生物在环境污染治理（水处理）中的应用１）在环境监测方面（水污染的监测）利用在环境中生存的生物的种类、数量、活性等特征，来判断环境状况的好坏。
这些生物称为指示生物。
生物监测的优缺点：生物监测的主要优越性：(a)长期性——汇集了生物在整个生活时期中环境因素改变的情况，可以反映当地的环境变化；(b)综合性——能反映环境诸因子、多成分对生物有机体综合作用的结果；(c)直观性——直接把污染物与其毒性联系起来；(d)灵敏性——有时甚至具有比精密仪器更高的灵敏性，有助于提早发现环境污染。
生物监测的主要缺点：(a)定量化程度不够；(b)需要一定的专业知识和经验。
２）在环境治理方面包括水、大气、固体废弃物处理方面其中特别在水处理方面，有着大量成功应用的例子。
第二节微生物概述一、微生物的定义微生物是指所有形体微小，用肉眼无法看到，须借助于显微镜才能看见的，单细胞或个体结构简单的多细胞，或无细胞结构的低等生物的统称。
原核微生物
者致病的物质基础不同，又如大多数G＋对青霉素敏感， G－
（除脑膜炎球菌、淋球菌外）对青霉素不敏感而对链霉素敏 感，这些特性对指导临床用药有一定的参考意义。
G＋和G－细胞壁结构的共同成分：肽聚糖（大分子复合物， 原核微生物的特有成分）
G＋细胞壁结构的特有成分：磷壁酸（多糖，由几十个分子组
成长链穿插于肽聚糖中。与细菌的致病性有关）
根。
化学组成：90%以上为蛋白质（鞭毛蛋白），另有多糖等。 功能：鞭毛转动能推动细菌运动。与细菌的趋性运动（趋光、 趋氧、趋化、趋磁）有关。
与细菌的致病性也有一定关系：如霍乱弧菌，因鞭毛运动活 泼，可帮助细菌穿透小肠粘膜表层，使细菌粘附于小肠上皮
细胞并产生毒性作用，导致病变的发生。的特殊结构
芽孢
荚膜
鞭毛
菌毛
1. 芽孢
某些细菌（主要是革兰氏阳性菌）在一定的环境条件下，细 胞质、核质逐渐脱水浓缩、凝聚，在菌体内形成圆形或椭圆
形的小体，称为芽孢。
芽孢在菌体内成熟后，菌体崩溃，芽孢游离。壁厚，折光性 强，具有抗逆性。
芽孢具有菌体的酶、核质等各种成分，故能保持细菌的生命 活性。但其代谢缓慢，对营养物质需求降低，不能分裂繁殖， 是细菌的休眠体，也是细胞维持生命的特殊形式。
第二章 原核微生物
微 生 物
有细胞结 构微生物 生物
原核微生物：三菌（细菌、放线菌、 蓝细菌）、三体（支原体、衣原体、 立克次氏体） 真核微生物：真菌、单细胞藻类、 原生动物
无细胞结构微生物：病毒、亚病毒
原核微生物
指不具有真正细胞核的微生物
原核微生物：无细胞核，只有原核或拟核； 真核微生物：有细胞核、细胞器及复杂的内膜系统； 原核微生物大多为单细胞微生物
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（三）细胞的结构
3、细胞质和内含物
5）气泡（gas vocuoles）
（三）细胞的结构
3、ห้องสมุดไป่ตู้胞质和内含物
6）核糖体（ribosome）
略
（三）细胞的结构
4、核区（nuclear region or area）
原核生物所特有的无核膜结构、无固定形态的原始细胞核
（三）细胞的结构
4、核区（nuclear region or area）
核心部分的细胞质却变得高度失水， 因此，具极强的耐热性。
渗透调节皮层膨胀学说
5、特殊的休眠构造——芽孢 6）伴孢晶体（parasporal crystal）
（三）细胞的结构
少数芽孢杆菌，例如苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis)在 其形成芽孢的同时，会在芽孢旁形成一颗菱形或双锥形的碱溶 性蛋白晶体——δ内毒素，称为伴孢晶体。 特点：不溶于水，对蛋白酶类不敏感；容易溶于碱性溶剂。
专性好氧的盐杆菌属（Halobacterium）的细菌，却生活在含氧极少的饱 和盐水中，它们细胞中气泡显著，其作用被认为是使菌体浮于盐水表面， 以保证细胞更接近空气。 有些厌氧性光和细菌利用气泡集中在水下10-30米深处，这样既能吸收适宜 的光线和营养进行光和作用，又可以避免直接与氧接触。
蓝细菌生长时依靠细胞内的气泡而漂浮于湖水表面，并随风聚集成块，常使 湖内出现“水花”。
一种内源性氮源贮藏物，同时还兼有贮存能源的作用。
通常存在于蓝细菌中。
由含精氨酸和天冬氨 酸残基（1:1）的分枝 多肽所构成，分子量 在25000～125000。
3、细胞质和内含物
2）贮藏物(reserve materials)：
⑤硫粒（sulfur globules） 很多真细菌在进行产能代谢或生物合成时，常涉及对还原性 的硫化物如H2S，硫代硫酸 盐等的氧化。 在环境中还原性硫素丰富时， 常在细胞内以折光性很强的 硫粒的形式积累硫元素。 当环境中环境中还原性硫缺 乏时，可被细菌重新利用。
伴孢晶体对200多种昆虫尤其是鳞翅目的幼虫有毒杀作用， 因而可将这类产伴孢晶体的细菌制成有利于环境保护的生 物农药——细菌杀虫剂。
5、特殊的休眠构造——芽孢 6）伴孢晶体（parasporal crystal）
（三）细胞的结构
5、特殊的休眠构造——芽孢
（三）细胞的结构
6）伴胞晶体（parasporal crystal）
（三）细胞的结构
5、特殊的休眠构造——芽孢 2）细菌芽孢的特点
（三）细胞的结构
5、特殊的休眠构造——芽孢 2）细菌芽孢的特点
5、特殊的休眠构造——芽孢
（三）细胞的结构
4）芽孢的耐热机制
芽孢与母细胞相比不论化学组成、细微结构、生理功能等方面都完全不同 芽孢衣对多价阳离子和水分的透性很差
皮层的离子强度很高，产生极高的渗透压夺取 芽孢核心的水分，结果造成皮层的充分膨胀。
3、细胞质和内含物
2）颗粒状贮藏物(reserve materials)：
③异染粒(metachromatic granules)
在暗视野显微镜下看到的
迂回螺菌(Spirillum volutans)
异染粒（迂回体）
3、细胞质和内含物
2）贮藏物(reserve materials)： ④藻青素（cyanophycin）
Mediterranean magnetic bacteria
A C D E
B F
G
H
L.F. Wu
Uncultured Magnetotactic Bateria
Pan et al., 2005, EPSL
生物磁学研究优秀的模式材料
感应地磁 “趋磁性”
3）磁小体(megnetosome)
3、细胞质和内含物
粘液层
粘液层（slime layer）：疏松粘附于细胞表面，边 界不明显且易被洗脱的称为粘液层。
荚膜
与细胞壁结合牢固，厚度 ≥0.2微米的称为荚膜或大荚 膜。如肺炎双球菌。
6、细菌细胞壁以外的构造 ——— 糖被（glycocalyx）
（三）细胞的结构
2）特点
（1）主要成分是多糖、多肽或蛋白质，尤以多糖居多。 经特殊的荚膜染色，特别是负染色（又称背景染色） 后可在光学显微镜清楚地观察到它的存在。
（三）细胞的结构
5、特殊的休眠构造——芽胞 2）细菌芽胞的特点
整个生物界中抗逆性最强的生命体，是否能消灭芽胞是衡量 各种消毒灭菌手段的最重要的指标。
常规加压蒸汽灭菌的条件：121℃，15 min以上 芽胞是细菌的休眠体，在适宜的条件下可以重新转变成为营 115℃，30 min以上 养态细胞；
产芽胞的细菌多为杆菌，也有一些球菌。芽胞的有无、形态、 大小和着生位置是细菌分类和鉴定中的重要指标。 芽胞与营养细胞相比化学组成存在较大差异，容易在光学显微 镜下观察。（相差显微镜直接观察；芽胞染色）
避免不适合的pH，渗透压等的危害。
（例如羟基丁酸分子呈酸性，而当其聚合成聚-β-羟丁酸（ PHB）就成为 中性脂肪酸了，这样便能维持细胞内中性环境，避免菌体内酸性增高。） 储藏物在细菌细胞中大量积累，还可以被人们利用。
（三）细胞的结构
3、细胞质和内含物
3）磁小体(megnetosome)
趋磁细菌细胞中含有的大小均匀、数目不等的 Fe3O4颗粒，外有一层磷脂、蛋白或糖蛋白膜包裹。
3、细胞质和内含物 2）颗粒状贮藏物(reserve materials)：
①聚-β-羟丁酸(poly-β-hydroxybutyrate, PHB)
类脂性质的碳源类贮藏物 它无毒、可塑、易降解， 被认为是生产医用塑料、 生物降解塑料的良好原料。 PHB于1929年被发现，至今已发现 60属以上的细菌能合成并贮藏。
3、细胞质和内含物
2）颗粒状贮藏物(reserve materials)：
①聚-β-羟丁酸(poly-β-hydroxybutyrate, PHB) 巨大芽孢杆菌（Bacillus
megaterium）在含乙酸或 丁酸的培养基中生长时， 细胞内贮藏的PHB可达其 干重的60%。
3、细胞质和内含物
3）功能
（1）保护作用： 干旱, 噬菌体吸附和裂解,白细胞吞噬； （2）贮藏养料； （3）透性屏障和离子交换系统； （4）表面附着； （5）细菌间的信息识别。
（三）细胞的结构
7、细菌细胞壁以外的构造 ——— 鞭毛(flagellum,复flagella)
一、一般形态及细胞结构 （一）个体形态和排列
（二）大小 （三）细胞的结构
1、细胞壁 2、细胞膜 3、细胞质和内含物 4、核区 5、特殊的休眠构造——芽孢 6、细菌细胞壁以外的构造 ——— 糖被 7、细菌细胞壁以外的构造 ——— 鞭毛
8、细菌细胞壁以外的构造 ——— 菌毛 9、细菌细胞壁以外的构造 ——— 性毛
3、细胞质和内含物 2）颗粒状贮藏物(reserve materials)：
③异染粒(metachromatic granules)
颗粒大小为0.5～1.0μm，是无机偏磷酸的聚合物，
一般在含磷丰富的环境下形成。
功能是贮藏磷元素和能量，并可降低细胞的渗透压。
异染颗粒嗜碱性或嗜中性较强,用蓝色染料 ( 如甲苯 胺蓝或甲烯蓝 ) 染色后不呈蓝色而呈紫红色,故称异 染颗粒。
伴胞晶体
鳞翅目幼虫口服
伴孢晶体在肠道迅速溶解（中肠 pH 为9.0-10.5） 吸附于上皮细胞，引起渗透性丧失，肠道穿孔 肠道中的碱性溶液进入血液，后者 pH升高，昆虫全身麻痹而死亡
6、细菌细胞壁以外的构造 ——— 糖被（glycocalyx）
（三）细胞的结构
1) 概念
菌胶团:
菌胶团 (zoogloea)：有些细菌由于其遗 传特性决定，细菌之间按一定的排列方 式互相粘集在一起，被一个公共荚膜包 围形成一定形状的细菌集团，叫做菌胶 团。它是活性污泥絮体的主要组成部分。 菌胶团中的菌体，由于包埋于胶质中， 故不易被原生动物吞噬，有利于沉降。 菌胶团的形状有球形、蘑菇形、椭圆形、 分枝状、垂丝状及不规则形。
趋磁细菌体内形成的大小均匀一致、颗粒在25nm-120nm之间的 磁小体，大小正好处在稳定的单磁畴晶体范围内。
功能是导向作用，即借鞭毛游向对该菌 最有利的泥、水界面微氧环境处生活。
实用前景，包括生产磁性定向药物 或抗体，以及制造生物传感器等
3、细胞质和内含物
3）磁小体(megnetosome)
磁小体由于它的纳米级、高纯度和特殊的晶体结构成 为非常独特的纳米磁性材料。因此，趋磁细菌磁小体 生物学和磁学特性研究有非常重要的基础生物学意义 和巨大潜在的应用前景。
原核生物所特有的无核膜结构、无固定形态的原始细胞核
（三）细胞的结构
4、核区（nuclear region or area）
（三）细胞的结构
5、特殊的休眠构造——芽胞 1）概念 某些细菌在其生长发育后期，在细胞内形成一个圆形或 椭圆形、厚壁、含水量极低、抗逆性极强的休眠体，称为芽胞 （endospore或spore）。
第二章 原核微生物 第一节 真细菌（Eubacteria）
一、一般形态及细胞结构 二、细菌的培养和群体形态
第二节 放线菌(Actinomyces) 第三节 蓝细菌（Cyanobacteria）
第四节 支原体、立克次氏体和衣原体
第五节 古生菌（myxobacteria）
第一节 真细菌（Eubacteria）
（三）细胞的结构
3、细胞质和内含物
5）气泡（gas vocuoles） 许多光合营养型、无鞭毛运动的水生细菌中存在的充满气体 的泡囊状内含物，大小为0.2～1.0μm×75nm，内由数排柱 形小空泡组成，外有2nm厚的蛋白质膜包裹。 功能：调节细胞比重以使细胞漂浮在最适水层中获取光能、O2和营养物质