环境微生物总复习

环境微生物总复习

1．微生物的命名方法：二名法属名+种名（拉丁文名词+形容词）

2．病毒的形态：①螺旋对称型：烟草花叶病毒（TMV）是RNA病毒，衣壳粒为鞋型

②20面体对称型：腺病毒是动物病毒，DNA病毒，衣壳粒为球状，有刺突12个

③复合对称型：头部（20面体），领环，尾丝，刺突。

3．病毒的繁殖过程：吸附、侵入、复制与聚集、释放（叙述）

4．病毒的溶原性概念：含有温和噬菌体核酸的宿主细胞被称作溶原细胞。在溶原细胞内的温和噬菌体核酸，称为原噬菌体（前噬菌体）。溶原性细菌内的原噬菌体没有感染力，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。溶原性是遗传特性。

5．细胞壁：化学组成与结构：细菌分为革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌。革兰氏阳性菌，细胞壁厚，含大量的肽聚糖，独含磷壁酸（镶嵌在肽聚糖中），不含脂多糖。革兰氏阴性菌细胞壁薄，含极少肽聚糖，独含脂多糖（LPS），不含磷壁酸。

6．细胞膜有磷酸双分子层（不着色层），亲水基朝着膜的内、外表面的水相，疏水基在不着色区域。7．革兰氏染色法（复合式）：染色（草酸铵结晶紫，水洗去浮色）、媒染（碘-碘化钾溶液，进一步降低细菌等电点，带更多负电荷）、脱色（中性脱色剂如乙醇或丙酮，革兰氏阳性菌不褪色呈紫色，阴性菌被退为无色）、复染（番红染液，革兰氏阳性菌仍呈紫色，革兰氏阴性菌呈红色），革兰氏阳性菌与阴性菌被分开。

8．革兰氏染色的机制：革兰氏染色与细菌等电点有关系（细菌的等电点为PH2~5，革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。所以细菌表面总是带负电。革兰氏阳性菌负电荷多于革兰氏阴性菌。阳性菌与结晶紫结合力大，媒染后阳性菌等电点降低多，对乙醇脱色抵抗力更强。）、革兰氏染色与细胞壁结构和组成有关系（乙醇既是脱色剂又是脱水剂，酯溶剂是肽聚糖脱水缩小细胞壁的孔径，降低细胞壁的通透性，阻止乙醇分子进入细胞，草酸铵结晶紫和碘-碘化钾复合物被截留在细胞内而不被脱色，仍呈现紫色）

9．放线菌菌丝体分为：①营养（基内）菌丝（它潜入固体培养基内摄取营养）、②气生菌丝（由营养菌丝长出培养基外，伸向空间的菌丝）、③孢子丝（放线菌生长发育到一定阶段，在气生菌丝的上部分化出孢子丝，孢子丝的形状和在气生菌丝上的排列方式，随菌种的不同而异，是种的特性，是分类鉴定的依据之一）。

10．原生动物的营养类型：全动性营养、植物性营养、腐生性营养。（填空）

11．原生动物的胞囊：胞囊是原生动物抵抗不良环境的一种休眠体。一旦形成胞囊，说明污水处理不正常。

12．酵母菌：是单细胞真菌，有发酵型和氧化型两种。形态有卵圆形、圆形、圆柱形或假丝状。直径为1~5微米，长约5~30微米。

①酵母菌细胞结构：有细胞壁、细胞质膜、细胞核、细胞质及内含物。酵母菌的细胞壁组分与细菌

不同，含葡聚糖、甘露聚唐、蛋白质及脂质。

②酵母菌的繁殖：无性生殖（出芽生殖、裂殖，产生无性孢子）、有性生殖（产生囊孢子）

③酵母菌的培养特征：

<1>在固体培养基上：长出表面湿润而光滑的酵母菌落，颜色通常有白色和红色，有粘性，培养时

间久后菌落表面转为干燥，并呈现皱褶状，菌落大小和细菌差不多，散发出酒香味。

<2>在液体培养基中：在液面形成薄膜，有的酵母菌产生沉淀沉在瓶底，发酵型的酵母菌产生二氧

化碳气体使培养基表面充满泡沫。

13．霉菌：是由分枝的和不分枝的的菌丝交织形成的菌丝体。整个菌丝体分为两部分：营养菌丝和气生菌丝。①霉菌细胞结构：由细胞壁、细胞质膜、细胞核、细胞质及其内含物组成。

14．酶的活性中心：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。酶的特异性由酶的活性中心决定。①锁匙定理：酶为锁，催化底物担当钥匙。②诱导契合学说：

在底物诱导下，酶空间结构发生改变与底物结合。酶的活性中心的两个功能部位：结合部位、催化部位。

15．根据米-门方程式讨论底物浓度对酶的影响：max [][]m v s v

K s =+，v 是酶促反应的初速度；vmax 是反应最大速度；s 是底物浓度；km 是米式常数。 当底物浓度较低时，max [],m

v s Km s v K >>=则，反应速度与底物浓度成正比，符合一级反应。 当底物浓度较高时，max ,Km s v v <<=则，反应速度与底物浓度无关，符合零级反应。

16．米式常数（Km ）的意义：

① Km 是反应速度为最大反应速度一半时的底物浓度，当v=1/2vm 时，Km=s 。

② Km 是特征性物理常数，只与酶得性质和他所催化的底物种类有关，与酶浓度无关。

③ 1/Km 可近似表示酶对底物亲和力的大小，1/Km 越大，亲和力越大，反应速度越快。

17．微生物的营养类型：

① 光能自养型：光作为能源，CO 2作为碳源。

② 化能自养型：能源来自于无机物氧化产生的化学能，CO 2作为碳源，无机物作为电子供氢体。 ③ 光能异养型：光作为能源，有机物作为电子供氢体，有机物为主要碳源。

④ 化能异养型：有机物作为碳源和能源。（腐生性微生物、寄生性微生物（专性、兼性））。

⑤ 混合营养型：无机碳和有机碳都可利用（兼性自养）。

18．营养物质进入微生物细胞的方式：

① 单纯扩散：一种物理扩散过程，以被运输物质在细胞内外的浓度梯度为动力，非特异性，速度慢，不耗能，溶于水的小分子物质。与溶质类似物无竞争性，无运送抑制剂，其他三种都由。

② 促进扩散：以物质浓度梯度为动力，不耗能，但必须有载体参与，速度快，单糖、氨基酸维生素的运输。 ③ 主动运输：不受浓度梯度制约，必须有载体蛋白，耗能，氨基酸、糖、无机离子、磷酸盐及有机酸等。 ④ 基团转位：在运输中需要能量参与，并且被运输的物质发生了变化。

19．生物氧化类型：根据最终电子受体不同分为：发酵、好氧呼吸、无氧呼吸。

20．产能代谢：（及各自特点）

① 发酵：厌氧微生物，以有机物氧化分解的中间代谢产物为最终电子受体，产物为有机酸，醇，CO 2，H 2，及能量。

② 好氧呼吸：好氧微生物，以O 2为最终电子受体，产物为CO 2，H 2及能量。

③ 无氧呼吸：厌氧微生物，以NO 3-,SO 42-,CO 32-等做为最终电子受体，最终产物为N 2,H 2S,CO 2,H 2O 及能量。

21． 糖酵解途径：名词解释

微生物在厌氧条件下，通过氧化还原反应将葡萄糖，分解为丙酮酸，并产生可供机体生长的能量的途径。EMP 途径。

21．发酵：以葡萄糖为例，产生多少ATP ，如何产生？

发酵是指在无外在电子受体时，底物脱氢后产生的还原力[H]不经呼吸链传递而直接交给某一内源性中间产物接收，以实现底物水平磷酸化产能的一类生物氧化反应。

22．好氧呼吸：

是有外在最终电子受体（O2）存在时，对底物的氧化过程。

三羧酸循环（TCA 循环）：

23．无氧呼吸：

无氧呼吸又称厌氧呼吸，是一类电子传递体系末端的受氢体为外源无机氧化物的生物氧化。

24．分批培养：将一定量的微生物接种在一个封闭的、盛有一定体积液体培养基的容器内，保持一定的温度、PH 和溶解氧，微生物在其中生长繁殖；结果出现微生物的数量又少变多，达到高峰后有多变少，甚至

死亡的变化规律。这就是细菌生长曲线。

①停滞期：初期，存活细菌的细胞物质增加，细菌总数尚未增加，甚至下降。末期，生长繁殖速度加快，细胞代谢活力强，呼吸速度，核酸及蛋白质的合成速度接近对数期细胞，开始细胞分裂。

②对数期：停滞期末期，细菌生长速度增值最大，数量以几何级数增加，细菌总数的对数与时间的关系在坐标系中成直线关系。细胞代谢活力最强，合成新细胞物质的速度最快，生长旺盛，对不良环境因素抵抗力强，群体中细胞化学组分、形态、生理特性基本一致。

③静止期：细菌总数达到最大值，新生数与死亡数相当，细菌开始积累贮存物质。

④衰亡期：细菌进行内源呼吸，死亡率大于繁殖率，活菌数迅速减少。

应用：SBR（间歇式活性污泥法）

25．连续培养：

①恒浊连续培养：是培养液的浊度保持在某一恒定值。获得大量菌体或某些代谢产物。

②恒化连续培养：定容反应器中，进水营养成分恒定，以恒定流速进水，相同流速流出，生长速度调节。可获得一定生长速率的均一菌体，用于生长速率相关理论研究。

26．为什么常规活性污泥法不利用对数生长期的微生物而利用静止期的？（简述）

答：因为对住生长期的微生物生长繁殖快，代谢活力强，能大量去除污水中的有机物。又因对数期的微生物生长繁殖旺盛，细胞表面的粘液层和荚膜尚未形成，运动很活跃，不易自行凝聚成菌胶团，沉淀性能差，致使出水水质差。而处于静止期的微生物代谢活力比对数期的差，但仍有相当的代谢活力，去除有机物的效果仍较好。

27．用延时曝气法处理低浓度有机污水时，不用静止期的微生物，而用衰亡期的微生物的原因是？（简述）答：由于低浓度有机物满足不了静止期微生物的营养要求，处理效果不会好，若采用延时曝气法，通常瞬间在8h以上，甚至24h，延长水力停留时间，适当增大进水量，提高有机负荷，满足微生物的营养要求，从而取得较好的处理效果。

28．微生物生存因子—溶解氧。

根据微生物与分子氧的关系分为：好氧微生物（专性好氧、微量好氧（氧分压不同））、兼性厌氧微生物（巴斯德效应：氧对葡萄糖耗量的抑制现象。）、厌氧微生物（专性厌氧、耐氧）

29．微生物与微生物之间的关系：

种内：竞争、互助；

种间：①竞争：为共同需求物质争夺对另一种微生物产生不利或有害影响

②原始合作关系：两种可以单独生活的微生物共存于一个环境，相互提供营养及其他生活条

件，双方互相收益。

③共生关系：两种不能单独生活的共存于一个环境，各自执行优势生理功能，在营养上互为

有利，组成共生体。

④偏害关系：两种微生物生活在一起，一种产生某种特殊代谢产物是环境条件发生变化，抑

制甚至杀死另一种微生物。

⑤捕食关系：一种微生物直接吞食另一种。

⑥寄生关系：一种微生物需要自另一种生物体内生活，从中摄取营养才可以生长繁殖。（转型

寄生，兼性寄生）。

30．基因：是一切生物体内储存遗传信息的、有自我复制能力的遗传功能单位。

操纵子学说：基因按功能分为：结构基因（控制蛋白质酶的合成）、操纵区（基因表达）、调节基因（通

过操纵区间接控制结构基因）

31．分子遗传学中心法则：贮存DNA上的遗传信息是通过DNA的复制传给子代的，通过DNA的中间作用来指导蛋白质（酶）的合成。这种关于DNA的复制和遗传信息的基本规律称为分子遗传学的中心法则。

32．RNA的分类及各RNA作用：

①mRNA（信使RNA）：DNA转录而成带有指导氨基酸的信息密码（三联密码子），翻译氨基酸传递

遗传性。

②tRNA（转移RNA）：与mRNA互补的反密码子识别氨基酸及mRNA上的密码子，传递氨基酸。

③反义RNA：与DNA碱基互补，在DNA复制，RNA转录翻译及传递氨基酸过程中有调节作用。

④rRNA（核糖体RNA）：和蛋白质结合成德核糖体是合成蛋白质的场所。

33．基因重组概念：两个不同性状个体细胞的DNA融合，使基因重新组合，从而发生遗传变异，产生新品种，此过程称为基因重组（分子水平）。通过杂交、转化等手段（细胞水平）。

34．杂交：通过双亲细胞的融合，使整套染色体的基因重组，或者是通过双亲细胞的沟通，使部分染色体基因重组。

35．转化：受体细胞直接吸收来自供体细胞的DNA片段，并把它整合到自己的基因组里，从而获得了供体细胞部分遗传性状的现象。

36．转导：通过温和噬菌体的媒介作用，把供体细胞特定的基因携带至受体细胞中，使后者获得前者部分遗传性状的现象。

37．感受态：只有处于感受态的细菌细胞才能接受转化因子，这种能够接受转化因子的细胞称为感受态细胞。

38．生态系统功能：生物生产、能量流动、物质循环、信息传递。

39．水体自净是什么，判断水体自净的浓度指标，水体污染程度指标？BIP指数定义

答：河流接纳了一定量的有机污染物质，在物理的，化学的和生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。衡量水体自净的指标是①P/H指数：P代表光能自养型微生物数量，H代表异养型微生物数量。它反映水体污染和自净程度。P/H指数低，自净速率高，P/H指数升高，自净速率降低。河流自净完成后，指数恢复原有水平。②氧浓度昼夜变化幅度和氧垂曲线。水体污染程度：BIP指数：无叶绿素的微生物占所有微生物的百分比。BIP高，污染严重；BIP低，水体清洁。

40．为什么选择大肠杆菌作为卫生指标？（致病菌的指示菌）

答：①生理习性与肠道病原菌类似，他们在外界的生存时间基本一致

②在粪便中的数量最多

③检测技术较简单

41．防止水体富营养化：控制N、P含量，脱氮除磷。使各种氮和磷的排放量控制在低水平。

42．评价污水富营养化指标：藻类生产的潜在能力（AGP）：在水样中接种特定藻类，置于一定光照和温度条件培养，使藻类达到稳定期，最后用测定藻类细胞数或干重地方法来决定藻类在某种水体中的增殖量。43．脂肪转化：过程、产能147如何来?

44．硝化作用：氨基酸脱下的氨，在有氧条件下，经亚硝化细菌和硝化细菌的作用转化为硝酸，称为硝化作用。化能自养型。

45．反硝化作用：兼性厌氧的硝酸盐还原细菌将硝酸盐还原为氮气。

46．硫化作用：在有氧条件下，通过硫细菌的作用将硫化氢氧化为单质硫，进而氧化为硫酸的过程。47．反硫化作用：水体处于缺氧状态下时，硫酸盐还原菌将硫酸盐、亚硫酸盐、硫代硫酸盐等还原为硫化氢。

48．细菌冶金（湿法冶金）：利用化能自养的硫化细菌制造和再生酸性浸矿剂（硫酸或硫酸铁），使铜等金属从低品位的矿石中溶解出来，成为硫酸铜等金属盐溶液，再用置换或离子交换等方法提取。

49．生物处理分类：根据微生物在构筑物中处于悬浮状态或固着状态，分为活性污泥法和生物膜法。50．好氧活性污泥（名词解释）：有好氧微生物和兼性厌氧微生物（少量厌氧微生物）与污水中有机和无机固体物质混凝交织在一起，形成絮状体或称绒粒。具有生物活性、有吸附、氧化有机物的能力。

51．好氧活性污泥净化机理：（举出一种工艺）

见笔记

52．衡量污泥膨胀的指标（如何计算，怎样判断，如何控制）：污泥体积指数（SVI）：曝气池出口处混合

液经30min净沉后，每克干污泥所形成的沉淀污泥所占的体积。SVI=200，正常，最好在100；SVI>200，标志着活性污泥发生膨胀。控制溶解氧在2mg/L以上，控制有机负荷（BOD5在0.2~0.3为宜），改革工艺（采取生物膜工艺，二沉池沉淀改为气浮，采用AO、SBR等工艺）。

53．厌氧消化—甲烷发酵，四阶段发酵理论：

第一阶段：水解和发酵性细菌将复杂有机物（纤维素、淀粉等）水解为单糖后，再酵解为丙酮酸；将蛋白质水解为氨基酸，脱氨基成有机酸和氨；脂类水解为各种低级脂肪酸和醇。微生物：水解发酵性细菌，专性厌氧菌，兼性厌氧菌。

第二阶段：产氢和产乙酸细菌把第一阶段的产物进一步分解为乙酸和氢气。

第三阶段：两组专性厌氧的产甲烷菌群，一组将氢气和二氧化碳合成甲烷或一氧化碳和氢气合成甲烷。另一组将乙酸脱羧生成甲烷和二氧化碳。或利用甲酸、甲醇及甲基胺裂解为甲烷。

第四阶段：为同型产乙酸阶段，是同型产乙酸细菌将氢气和二氧化碳转化为乙酸的过程。

54．微生物脱氮的原理：

①氨化

②硝化

③反硝化