环境微生物学复习题.doc

绪论菌种、菌株、七级通用分类单元菌种：是一个基本分类单元，它是一大群表型特征高度相似、亲缘关系及其接近、与同属中的其他物种有着明显的差异的一大群菌株的总称。

菌株：同种微生物不同来源的纯培养。

界门纲目科属种1、生物处理法在环境治理中的地位、优势(1)处理彻底、完全、无二次污染。

美国环保协会“是消除而不是分离”(2)常温常压下进行，能耗少、投资小。

(3)实现有机废物资源化2、微生物的特点1.体积小，面积大2.吸收多，转化快3.生长旺，繁殖快4.适应强，易变异5.分布广，种类多3、原核微生物和真核微生物的比较原核微生物真核微生物核拟核：发育不全、无核膜、裸露、与细胞质无明显界限发育完好、核内有核仁和染色质、有核膜、与细胞质有明显界限细胞器没有细胞器有高度分化的细胞器繁殖不进行有丝分裂进行有丝分裂范畴古菌、真细菌、放线菌、蓝细菌、粘细菌、立克次氏体、支原体、衣原体和螺旋体藻类（蓝藻除外）、酵母菌、霉菌、原生动物、微型后生动物第一章原核微生物芽孢、荚膜、菌胶团、菌落、菌苔芽孢：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，称为芽孢荚膜：是一些细菌在其细胞表面分泌的一种黏性物质，把细胞壁完全包围封住，这层黏性物质就叫荚膜菌胶团：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。

✓在废水处理中，菌胶团有很强的吸附作用，是细菌存在的主要方式。

菌落：在固体培养基上，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。

菌苔：纯种菌体在固体培养基上生长繁殖时形成的肉眼可见的群体。

菌苔是由许多菌体繁殖形成。

1、细菌的细胞结构细菌是单细胞微生物。

所有细菌的结构：细胞壁，原生质体。

原生质体包括：细胞质膜，细胞质及其内含物，拟核部分细菌的特殊结构：芽孢、鞭毛、荚膜、粘液层、菌胶团、衣鞘及光合作用片层2、革兰氏染色机制（1）与等电点有关：革兰氏阳性菌pH2～3，阴性菌pH4～5，加I-－KI媒染，等电点降低，阳性菌降低的更低，与结晶紫结合得更牢固；阴性菌结合力弱，易被乙醇脱色。

（2）与细胞壁有关：革兰氏阴性菌细胞壁薄、脂类物质高，易被乙醇溶解增加细胞通透性；革兰氏阳性菌细胞壁厚、肽聚糖含量高、脂类物质含量低，肽聚糖被乙醇脱水使降低细胞通透性；因此复染后表现不同的染色效果。

3、荚膜、芽孢、鞭毛的特点和功能荚膜的功能：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.可作为碳源和能源或氮源；C.废水处理中，细菌荚膜有吸附作用。

芽孢的特点：①芽孢的含水量低，38%~40%②芽孢壁厚而致密外层：蛋白质中层：皮层，肽聚糖，含大量DPA内层：肽聚糖③芽孢中DPA含量高④含有耐热性的酶芽孢是抵抗外界不良环境的休眠体鞭毛：为细菌的运动器官4、细菌核物质的特点5、放线菌的特点及与人类的关系分布广泛，土壤中最多，其代谢产物是土壤具有特殊的泥腥味能产生大量的、种类繁多的抗生素有的可用于生产维生素、酶制剂在甾体转化、石油脱蜡、烃类发酵、污水处理方面的应用少数寄生型放线菌可引起人、动物、植物的疾病6、蓝细菌的特点1）分布极广；2）形态差异极大，有球状、杆状和丝状等形态；3）细胞中含有叶绿素a，进行产氧型光合作用；4）具有原核生物的典型细胞结构：5）营养极为简单，不需要维生素，以硝酸盐或氨作为氮源，多数能固氮，其异形细胞（heterocyst）是进行固氮的场所。

6）分泌粘液层、荚膜或形成鞘衣，因此具有强的抗干旱能力。

7）无鞭毛，但能在固体表面滑行，进行光趋避运动。

8）许多种类细胞质中有气泡，使菌体漂浮，保持在光线最充足的地方，以利光合作用。

7、细菌的特点1.形态：多样，有的很薄，扁平2.细胞结构：不含二氨基庚二酸和胞壁酸，没有共同的细胞壁成分，一类是由假肽聚糖或酸性杂多糖构成；另一类由蛋白质或糖蛋白构成3.代谢：有特殊的辅酶4.分布：多生活于一些生存条件十分恶劣的极端环境中，例如高温、高盐、高酸等。

第二章真核微生物水体富营养化、水华、赤潮水体富营养化：水体大量的有机物和无机物，特别是磷酸盐的无机氮化合物水华：藻类（主要是微藻）的大量繁殖使水体出现颜色，并变得浑浊，许多藻类团块漂浮在水面上形成。

赤潮：在海洋中，某些甲藻类大量繁殖也可也可以形成水花，从而使海水出现红色或褐色。

1、原生动物的一般特征及在废水处理中的指示作用动物中最原始、最低等、结构最简单的单细胞动物。

2.大小10～300µm3.细胞结构单细胞生物，无细胞壁，有细胞膜、细胞质，有分化的细胞器，细胞核有核膜在自然水体中，鞭毛虫喜欢在多污带和α－中污带生活。

活性污泥培养初期或处理效果差，鞭毛虫大量出现，可作为污水处理的指示生物。

废水处理中的指示作用：纤毛纲中的游泳型纤毛虫多在中污带，少数在寡污带。

污水生物处理中，在活性污泥培养中期或在处理效果较差时出现。

固着型纤毛虫，喜在寡污带生活，是水体自净程度高、污水生物处理好的指示生物。

2、微型后生动物的一般特征及在废水处理中的指示作用原生动物以外的多细胞动物叫后生动物。

形体微小的，需借助显微镜观察的后生动物称为微型后生动物。

轮虫要求有较高的溶解氧，是水体寡污带和污水生物处理效果好的指示生物线虫是污水处理净化程度差的指示生物污水生物处理中出现的多为红斑顠体虫颤蚓和水丝蚓为河流、湖泊底泥污染的指示生物3、哪些藻类能引起水体富营养化4、霉菌的细胞形态、繁殖方式及与人类的关系细胞形态：霉菌是由分支和不分支的菌丝交织形成的菌丝体。

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。

人类的关系：在工农业生产、医疗实践、环境保护等方面有密切的关系。

①工业应用：有机酸，酶制剂，抗生素，维生素，生物碱，真菌多糖和植物生长刺激素(赤霉素)等产品的生产；生产甾体激素类药物；②食品酿造：酿酒、制酱及酱油等；③环境保护：如镰刀霉分解无机氰化物能力强，对废水中氰化物的去除率达90％以上；有的霉菌还可以处理硝基化合物废水；白腐真菌对木质素、纤维素、染料等难降解的物质分解能力很强④危害：霉菌能引起粮食等农副产品及各种工业原料、产品、电器和光学设备的发霉或变质，也能引起植物和动物疾病。

比较四大类微生物的菌落和细胞形态特征第三章微生物生理酶活、组成酶、诱导酶、酶促反应、生长因子、氧化磷酸化、底物水平磷酸化、发酵、好氧呼吸、无氧呼吸、碳酸盐呼吸、硝酸盐呼吸、硫酸盐呼吸酶活：酶的活性也称酶活力、酶活，是指酶催化一定化学反应的能力。

组成酶：诱导酶：酶合成依赖于底物的酶酶促反应：生长因子：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。

氧化磷酸化：酶的好氧微生物呼吸时，通过电子传递体系产生ATP的过程。

底物水平磷酸化：厌氧微生物和兼性厌氧微生物在底物氧化过程中，产生一种含高自由能的中间体，这一中间体将高能键交给ADP，使ADP磷酸化而生成ATP。

发酵：是产能代谢的一种方式，指厌氧微生物或兼性厌氧微生物在底物脱氢产生的还原力直接交给一种含高自由能的中间代谢产物，实现底物水平磷酸化的生物氧化反应好氧呼吸：是产能代谢的一种方式，指好氧微生物或兼性厌氧微生物在底物脱氢产生的还原力经过电子传递链，最终交给氧气，实现氧化磷酸化的生物氧化过程无氧呼吸：是产能代谢的一种方式，指厌氧微生物或兼性厌氧微生物在底物脱氢产生的还原力经过电子传递链，最终交给外源无机氧化物，实现氧化磷酸化的生物氧化过程。

碳酸盐呼吸：是产能代谢的一种方式，指厌氧微生物或兼性厌氧微生物在底物脱氢产生的还原力经过电子传递链，最终交给碳酸盐，实现氧化磷酸化的生物氧化过程。

1、酶的催化特点（1）催化效率高：（2）酶的作用具有高度的专一性(3) 易变性：对环境条件极为敏感，酶容易失活(4) 酶活力的可调控制性：诱导、抑制(6) 反应条件温和：常温、常压、中性2、酶的组成及辅助因子的分类和作用根据组成成分分为：单成分酶（单纯蛋白质酶）将酶水解，产物只有aa.的酶——酶蛋白双成分酶（结合蛋白质酶）酶蛋白+ 非蛋白组分形成的复合物称“全酶”，全酶= 酶蛋白+ 辅助因子。

辅助因子的分类：辅酶、辅基、金属激活剂辅助因子按成分分为三类：（1）金属离子（2）金属有机化合物（3）小分子有机化合物（多数是B族维生素及其衍生物）作用： 弥补氨基酸基团催化强度的不足，改变并稳定活性中心或改变底物化学键稳定性（底物—酶的催化对象）。

在酶促反应中运输转移电子、原子或某些功能基，如参与氧化还原或运载酰基的作用，协助活性中心基团快速转移。

3、酶的分类（六大酶类）（1）水解酶类：催化大分子有机物水解成小分子（2）氧化还原酶类：催化氧化还原反应的酶（3）异构酶类：催化底物的集团转移到另一有机物上的酶（4）转移酶类：催化同分异构分子内的集团重新排列（5）裂解酶类：催化有机物裂解成小分子有机物（6）合成酶类：催化底物的合成反应蛋白质和核酸的生物合成都需要合成酶参加，需要消耗ATP以获得能量4、影响酶促反应速度的因素（1）酶浓度对酶促反应速度的影响在酶促反应中，如果底物浓度足够大，足以使酶饱和，则反应速度与酶浓度成正比。

底物分子浓度足够时，酶分子越多，底物转化的速度越快。

（2）底物浓度对酶促反应速度的影响当底物浓度很低时，有多余的酶没与底物结合，随着底物浓度的增加，中间络合物的浓度不断增高。

反应速度也迅速增加。

当底物浓度很高时，溶液中的酶全部与底物结合成中间产物，虽增加底物浓度也不会有更多的中间产物生成。

反应速度的增加也减缓。

（3）温度对酶反应速度的影响温度对酶促反应速度的影响有两方面：➢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。

（4）pH对反应速度的影响pH对酶活的影响表现：改变底物分子和酶分子的带电状态；过高或过低的pH会影响酶的稳定性（5）激活剂对酶反应速度的影响作用机理是稳定改变中心、提高亲和力。

（6）抑制剂对酶反应的影响•能减弱、抑制甚至破坏酶活性的物质称为酶的抑制剂。

•可分为两种形式：竞争性抑制：抑制剂与底物竞争，从而阻止底物与酶的结合。

非竞争性抑制：酶可以同时与底物及抑制剂结合，两者都没有竟争作用5、微生物的五大类营养物质微生物的营养物质按其在机体中的生理作用可区分为：碳源、氮源、无机盐、生长因子和水五大类。

（1）碳源为微生物提供碳素来源的物质称为碳源；包括各种天然有机化合物和CO2。

构成细胞骨架和供给能量。

（2）氮源能被微生物用来构成细胞物质的含氮化合物称为氮源物质；包括蛋白质类、氨及铵盐、硝酸盐、分子氮、其它。