水处理微生物学复习笔记.doc

Four short words sum up what has lifted most successful individuals above the crowd: a little bit more.------------------------------------------author------------------------------------------date水处理微生物学复习笔记一1． 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） 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）。

细菌细胞基本形态：球状异常形态：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）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）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）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类型能源碳源代表生物供氧体光能自养型光能CO2紫硫，蓝细菌水光能异养型光能简单有机物红螺菌有机物化能自养型无机营养物CO2或碳酸盐硝化，硫化细菌化能异养型有机物有机物全部真菌，放线菌有机物（四）培养基：人工配制的适合微生物生长繁殖或积累代谢产物的营养基质种类：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）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ATP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(+)+H3，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ATP1个丙酮酸经三羧酸循环产生15个ATP（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,ATP6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）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 R4，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。