自养与异养

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新型自养-异养协同反硝化矿物材料脱氮效果中试

猱社科枚Journal of Green Science and Technology 第23卷第2期2021年]月新型自养一异养协同反硝化矿物材料脱氮效果中试张駅，陈方針，吕冰借1,张青1,董献段，张强1(1.安徽环境科技集团股份公司，安徽合肥230000,2.北京沬澈科技发展有限公司，北京100089)摘要：以污水厂实际污■水为处理目标，通过中试试验研究了新型硫自养一异养协同反摘化材料的特性。

结果表明：水力停留时间为1.5h,该新型材料可以为自养一异养反摘化系统提供充足的电子供体，无需外加有机凄源，即可实现进水均值总氮18mg/L到出水总■氮稳定小于8mg/L,不会出现亚硝态氮的积累，保证了稳定高效的脱氮效果。

反应结束后，体系中硫自养反摘化菌Thiobacillus、Sulfurovumonas和异养反摘化菌Simplicispira相对丰度提高，成为优势菌种。

关键词：反彌化；材料；自养一异养协同中图分类号：X52文献标识码：B文章编号：1674-9944(2021)02-0165-031引言随着“十三五”规划中对总氮排放要求的提高，国内市政生活污水处理、工业废水处理以及自然水体反硝化脱氮过程中，存在去除效率低、去除难度大、去除成本高的问题。

传统异养反硝化性能强烈依赖有机碳源，会造成出水有机物残留以及NO2--N累积等问题,其去除效率低，易造成二次污染,应对低C/N硝酸盐污水稳定性差;传统自养反硝化工艺过程酸积累严重、传质不均匀、效率低；传统反硝化过程中微生物应对季节或水质水量变化的脆弱性导致反应效率的降低因此，开发出一种低耗、高效、无二次污染的自养一异养协同反硝化材料具有重要的意义。

本次研究以安徽省滁州市南谯区污水厂实际市政污水为处理目标，通过现场中试试验并结合组分和微生物分析，研究新型自养一异养协同反硝化填料的处理效果和特性，对当前深度脱氮提标改造项目的优化运行和工艺比选设计等提供参考。

第4章第2节动物(第1课时)脊椎动物、鱼类

第4章第2节动物（第1课时）脊椎动物、鱼类年级：八年级科目：生命科学执笔：安刚课题：脊椎动物、鱼类课型：新授审核：王宇红【学习目标】1、理解自养生物与异养生物、脊椎动物与无脊椎动物的概念。

2、知道常见的脊椎动物类群。

3、通过解剖和观察知道鱼类的共同特征。

【学习过程】一、自养生物与异养生物。

在课本P22用下划线标注一下异养的定义，并理解异养与自养的区别。

二、脊椎动物与无脊椎动物。

在课本P22用下划线标注一下脊椎动物的定义，理解两类动物最主要的区别是有无椎骨构成的脊柱。

三、鱼类动物。

1、知道鱼类动物的体型特征、生活环境、生殖方式（P24）。

2、理解鱼类的器官鳃、鳍、侧线、生殖腺有何功能（P24）？3、知道常见的四大淡水鱼类（P24）。

【巩固练习】1、生物必修依靠外界现成的有机物来维持生命的营养方式叫做。

2、脊椎动物体内具有由构成的脊柱。

3、鱼类的呼吸器官是。

4、鲫鱼通过器官感受水的流动。

5、下列生物属于自养生物的是：（）A、蟾蜍B、水杉C、鲫鱼D、蛇6、下列哪个动物具有椎骨：（）A、蚯蚓B、蝗虫C、青鱼D、蜗牛7、鲫鱼的口和鳃盖后缘不停地相互交替张开和紧闭，其作用是：（）A、排泄废物B、进行呼吸C、滤取食物D、调节身体比重4、鲫鱼的生殖特点是：（）A、体外受精，水中发育B、体外受精，体内发育C、体内受精，体内发育D、体内受精，水中发育8、我国著名的“四大家鱼”是：（）A、青鱼、草鱼、鲢鱼、鳙鱼B、草鱼、鲢鱼、鲫鱼、鳙鱼C、鲢鱼、鲫鱼、鲤鱼、青鱼D、青鱼、草鱼、鲤角、鲢鱼9、下列哪项是鱼的呼吸器官：（）A、鳃B、鳃丝C、鳃弓D、鳃耙10、鲫鱼流入肠消化食物的胆汁是由下列哪项器官分泌的：（）A、胆囊B、肝脏C、胰腺D、鳔第4章第2节动物（第1课时）脊椎动物、鱼类年级：八年级科目：生命科学执笔：安刚课题：脊椎动物、鱼类课型：新授审核：王宇红【练习题答案】：1、异养2、椎骨3、鳃4、侧线5、B6、C7、B 8、A 9、A10、B。

生物的五界系统

生物五界系统界细胞类型营养方式自养或异养自养或异养细胞数目单细胞或群体单细胞或群体
原核生物界原核细胞原生生物界真核细胞真菌界植物界动物界
真核细胞异养、吸收养料单细胞或多细胞真核细胞自养，光合作用真核细胞异养，摄取食物多细胞多细胞
生物五界系统运动特点多数不能运动，少数用鞭毛运动用鞭毛、纤毛或伪足运动绝大多数不能运动不能自由运动绝大多数能自由运动，海葵、珊蝴虫等少数种类营固生活举例细菌、蓝藻草履虫、衣藻、变形虫酵母菌、蘑菇藻类、苔藓类、蕨类、种子

微生物的营养类型

营养类型是指根据微生物生长所需要的
主要营养要素即能源和碳源的不同，而划分的微生物类型。
一、微生物营养类型(Ⅰ)
1.光能无机营养型（光能自养型，photoautotroph）
能以CO2为主要唯一或主要碳源；进行光合作用获取生长所需要的能量；
以无机物如H2、H2S、S等作为供氢体或电子供体，使CO2还原为细胞物质；
例如紫色非硫细菌（purple nonsulphur bacteria）：没有有机物时，同化CO2，为自养型微生物；有机物存在时，利用有机物进行生长，为异养型微生物；光照和厌氧条件下，利用光能生长，为光能营养型微生物；黑暗与好氧条件下，依靠有机物氧化产生的化学能生长，
为化能营养型微生物；
大多数细菌、放线菌、原生动物、几乎全部的真菌都是化能有机异养型微生物；
所有致病微生物均为化能有机异养型微生物；
腐生型(metatrophy)：可利用无生命的有机物(如动植物尸体和残体)作为碳源；
寄生型(paratrophy)：寄生在活的寄主机体内吸取营养物质,离开寄主就不能生存；
在腐生型和寄生型之间还存在中间类型：兼性腐生型(facultive metatrophy)；兼性寄生型(facultive parat; CO2
H3C
光能光合色素
2 CH3C0CH3 + [CH2O] + H2O
光能无机自养型和光能有机异养型微生物可利用光能生长，在地球早期生态环境的演化过程中起重要作用。
3.化能无机营养型（化能自养型，chemoautotroph）
生长所需要的能量来自无机物氧化过程中放出的化学能；以CO2或碳酸盐作为唯一或主要碳源进行生长时，利用 H2、H2S、Fe2+、NH3或NO2-等作为电子供体使CO2还原成细胞物质。

异养菌与自养菌对好氧颗粒污泥稳定性的影响

ＥｆｅｔｆＨｅｅ０ｒｐｃａｄＡｕｏｒｐｈｃＢａｔｒａｏｈｅｆｃｓｏｔｒｔ０ｈｉｎｔｔｏｉｃｅｉｎｔ
ＳａｉｉｙｏｒｂｃＧｒｎｌｒＳｕｅｔｂｌｔｆＡｅｏｉａｕａｌｄｇ
ａｔｒｐｈｃｇａｅｗｅｅｃａａｔｒｚｄｂｙｍａｌｒｇｒｎｅｓｚｕｏｔｏｉｒｎｕｌｓｒｈｒｃｅｉｅｓｌｅａｕｌｉｅ，ｈｇｈｒｅｓｔｉｅｄｎｉｙ，ｈｉｈｅｏｎｅｒｔｏｎｏｇｒｃｃｎｔａｉｆｅｔａｅｌａｏｌｍｅｉｕｔｎｅ（ｘｒｃｌｕｌｒｐｙｒｃｓｂｓａｃｓＥＰＳ）ａａｒｓｒｎｔｏｐｒｄｗｉｈｔｔｒｒｐｃｏｎｓＴｈｅｎｄｗｅｋｅｔｅｇｈｃｍａｅｔｈｅｈｅｅｏｔｏｈｉｅ．ｄａｅｅａｄｅｓｔｏａｔｔｏｉｇａｌｓｉｍｔｒｎｄｎｉｙｆｕｏｒｐｈｃｒｎｕｅｗｅｅｈｎｇｄｎｈｅａｅａｈｉｒｃａｅｉｔｓｍｆｓｏｎ，ｒｓｌｉｇｎｔｌｅｕｔｎｉｓａｂｅｇａｌｓ，ａｄｔｅｈｅｅｏｒｐｈｃｇａｌｒｎｕｅｎｈｔｒｔｏｉｒｎｕｅ，ｈｏｅｅ，ｇｒｗｐｗｉｈｔｎｒａｅｏｉｍｅｅｎｄｔｅｒａｅｗｖｒｅｕｔｈｅｉｃｅｓｆｄａｔｒａｈｅｄｃｅｓ

高二生物第三章第5节光合作用浙江版必修1知识精讲

高二生物第三章第5节光合作用某某版必修1【本讲教育信息】一、教学内容光合作用1. 自养、异养两类生物。

2. 光合作用的概念、反应式、阶段、场所、产物。

3. 色素的种类、颜色和吸收光谱。

4. 光反应的过程及光系统的作用。

5. 碳反应的过程。

6. 分析外界因素对光合速率的影响。

7. 比较细胞呼吸和光合作用的异同。

二、教学重、难点：光合作用的概念、反应式、阶段、场所、产物光反应的过程及光系统的作用碳反应的过程三、全面突破知识点1：自养、异养生物思考：绿色植物是怎样获得各种营养物质的？一般把能以二氧化碳和水为原料，合成有机物质，供给其自身生长、发育和繁殖所需的物质和能量的生物都称为自养生物。

绿色植物是通过光合作用自身合成有机物的，所以绿色植物是自养生物。

思考：人和动物是怎样获得各种营养物质的？人和动物、营腐生或寄生生活的真菌、大多数种类的细菌都是依靠摄取外界环境中的有机物来获得各种营养物质的，这样的生物都称为异养生物。

知识点2：光合作用的概念及光合作用的发现1. 光合作用的概念绿色植物通过叶绿体，利用光能，把CO2和H2O合成储存能量的有机物，并且释放出氧气的过程，叫做光合作用。

2. 光合作用的发现（1）17世纪比利时海尔蒙特柳苗栽培实验公元前3世纪，古希腊学者亚里士多德曾经提出，植物生长在土壤中，土壤是构成植物体的原材料。

这一观点长期被奉为经典，直到17世纪初布鲁塞尔的医生Van Helmont做了一个简单而有意义的实验，才把这个观点推翻了。

Van Helmont将一株2.3kg重的小柳树种在重90.8 kg的干土中，用雨水浇灌5年，小柳树长成重76.7kg的植株，而土壤重量只比实验开始时减少57g。

他由此得出结论，即植物是从水中取得生长所需的物质的。

现在看来，他只说对了一半。

结论：植物的物质积累不是来自于土壤，而是完全来自于水。

（2）1771年，英，普里斯特利的实验结论：植物可以更新空气。

（3）1779年，荷，英根豪斯的实验结论1：只有在光下，植物才能更新空气。

异养生物的能量代谢机制

异养生物的能量代谢机制自然界中有很多生物栖息在各自独立的生态系统里，它们有不同的营养摄入方式以及对于能量的处理和利用方式。

在这些生物中，异养生物是一类无法自主产生营养物质的生物，它们依靠外界提供的有机物或无机物质来获得营养和能量。

本文将讨论异养生物的能量代谢机制。

异养生物的营养方式异养生物的营养方式可以分为两类，即异养生物摄食和异养生物吸收。

异养生物摄食异养生物摄食是指生物通过口腔吞咽其他生物或者无机物质来获得营养物质的一种方式。

例如，食肉动物通过捕杀其他动物来摄食营养物质，而一些原生动物则通过所谓的吞噬细胞来摄食细菌等微生物。

在异养生物摄食的过程中，其消化系统会将被摄食物质分解成基本的有机物质，例如碳水化合物、蛋白质和脂肪等，以供异养生物利用。

异养生物吸收异养生物吸收是指生物通过自身表面来吸收其他生物或者无机物质中的营养物质。

例如，陆地植物通过细根毛吸收土壤中的水分和营养物质，在水中生长的植物则通过全身来吸收水中的营养物质。

一些低等动物，如海绵等，也通过体表吸收海水中的有机物质和无机物质。

在异养生物吸收的过程中，吸收到的营养物质会直接进入异养生物的体内，但这些营养物质并不是可以直接被利用的状态，还需要经过一系列的代谢过程才能产生能量和合成物质。

异养生物的能量代谢异养生物通过异养代谢来将吸收或者摄食到的营养物质转化为能量，从而维持其生存和活动。

异养代谢包括三个主要的步骤：消化吸收、运输和呼吸。

消化吸收异养生物通过口腔、胃、肠等器官来消化摄食物质，或通过全身表面来吸收营养物质。

在消化吸收的过程中，生物会将食物分解成可以被利用的有机物质，例如葡萄糖、脂肪酸和氨基酸等。

这些有机物质随后会被吸收到血液或者其他体液中，以进一步被转化为能量。

运输吸收到的营养物质需要被转移到细胞内，以供细胞内的代谢过程利用。

这个过程通过血液或者其他体液完成。

例如葡萄糖进入血液后，会被胰岛素等激素刺激，进入各个组织细胞内进行进一步的代谢。

硫自养与异养混合亚硝酸盐反硝化过程铵生成机制

第13卷第6期2019年6月Vol.13,No.6Jun.2019环境工程学报Chinese Journal ofEnvironmentalEngineering E-mail:cjee@ (010)62941074刘双,赵剑强,王莎,等.硫自养与异养混合亚硝酸盐反硝化过程铵生成机制[J].环境工程学报,2019,13(6):1366-1373.LIU Shuang,ZHAO Jianqiang,WANG Sha,et al.Ammonia production mechanism in a simultaneous occurrence of sulfur autotrophic and heterotrophic mixed nitrite denitrification process[J].Chinese Journal of Environmental Engineering,2019,13(6):1366-1373.硫自养与异养混合亚硝酸盐反硝化过程铵生成机制刘双，赵剑强*，王莎，兰兰，李晓玲，芦昭霖长安大学环境科学与工程学院，西安710064第一作者：刘双(1993—)，女，硕士研究生。

研究方向：水污染与控制。

E -mail ：416430937@*通信作者：赵剑强(1963—)，男，博士，教授。

研究方向：水污染与控制等。

E -mail ：626710287@摘要为研究亚硝酸盐型碳、氮、硫同步脱除系统的特性，采用SBBR ，以亚硝酸盐、硫化物及乙酸钠为基质，探索6种进水COD/N 及5种进水S/N 下碳、硫混合亚硝酸盐反硝化过程铵的生成机制。

结果表明：在进水COD/N 高于2、S/N 高于1时，NO -2-N 去除率高达99%；同时，当氧化还原电位(ORP)低于-400mV 时，会出现铵浓度明显升高现象，在此条件下，进水COD/N 不变时，较高的S/N 会促进铵的生成；控制进水S/N 不变，COD/N 为3时铵浓度升高最为明显。

新陈代谢的类型

中间类型：
食虫植物（猪笼草等）、寄生植物、绿眼虫（原生动物）
异化作用：厌氧
需氧
兼性厌氧微生物：酵母菌（单细胞真菌）
练习：判断下列生物的新陈代谢类型
牛、羊等多数动物绿蓝蛔硝蘑乳酵原酸母始生化细色植物藻虫菌菇菌菌命
思考：有没有自养厌氧型生物？自养厌氧
自养需氧
异养需氧
异养厌氧
值得一提的是：
地球上确实存在自养厌氧型生物，如红硫细菌科的细菌，它们的细胞不存在叶绿体，但具有载色体，类似叶绿体中的类囊体，含有细菌叶绿素和类胡萝卜素，在光下这类细菌利用硫化氢等作还原剂，把CO2还原为有机物，属自养型生物；但这类细菌只进行无氧呼吸，因此属于厌氧型生物。
新陈代谢概念
异化作用类型进化演变
观察与思考同化作用类型
课堂练习
2010.11.9
新陈代谢概念
从外界摄取营养物质，转变成自身组成物质
同化作用
储存能量
新陈代谢
异化作用
物质代谢能量代谢
分解自身部分组成物质，把分解终产物有序的化学变化的总称。
CO2＋H2O
另有：硫细菌、铁细菌等
异养型：以现成的有机物为能量和碳源
人、动物、营腐生寄生生活的真菌、多数细菌
异化作用的两种类型
需氧型：（有氧呼吸型）
绝大多数动物、植物以及人
厌氧型：（无氧呼吸型）
破伤风杆菌、动物体内的寄生虫（例如蛔虫）、乳酸菌等
生物进化中新陈代谢类型的演变
同化作用：异养自养
新陈代谢的基本类型
观察思考：动物、植物的新陈代谢有什么不同：
同化作用的两种类型

原生动物门讲解

一、营养：
• 分自养和异养 2 类：
– 自养：虫体内有色素体，内含叶绿素，能光合作用合成有机物质。 – 异养：虫体不能进行光合作用，需直接从外界摄取营养。
二、呼吸：
• 通过虫体质膜的扩散进行气体交换。
• 寄生种类靠无氧酵解取得能量。
三、排泄：
• 代谢产生的含氮废物通过质膜扩散到体外。 • 淡水原生动物多通过由质膜组成的泡状结构（伸缩泡）排泄废物。
四、激应性与运动
• 激应性：
– 当受到外界刺激时，能做出反应。如绿色鞭毛虫能感知光源；草履虫向前运动遇到障碍时会避开。
• 运动：
– 可分为鞭毛、纤毛和变形运动。
五、生殖：
• 无性生殖：
– 有二体分裂（眼虫）、出芽生殖（夜光虫）、多体分裂、孢子生殖（疟原虫）
• 有性生殖：
– 同配生殖：同型配子结合（有孔虫）。 – 异配生殖：异形配子结合（团澡）。 – 接合生殖：身体相互接触，交换遗传物质（草履虫）。
第三章原生动物门
第一节原生动物的一般特征
• 最原始、最低等的动物。 • 身体由单个细胞组成，故又称单细胞动物。 • 分布于海洋、淡水和潮湿的土壤中；营自由或寄生生活。 • 为适应生活环境，由细胞质分化出类似多细胞动物的器官（细胞器），执行运动（鞭毛）、摄食（胞口、胞咽）等功能。 • 尽管只有一个细胞，但具备了多细胞动物的生命现象，是一个完整的有机体。
• 无性：简单，虫体从中部横裂成2 个子体。 • 有性：复杂，为结合生殖。
草履虫的结合生殖：
• • • • • • • • • • A、两虫口沟相接 B、小核分裂，大核开始消失 C、小核再分裂一次 D、其中3各小核消失 E、小核分裂成大小2个核 F、其中较小的核相互交换 G、与对方较大的小核结合 H、两虫体分离 I－K、结合的核经3次分裂，形成8个核 L、其中4个变成大核；4个仍为小核，但3个消失，只留1个小核 • M、剩余的小核分裂1次，虫体也分裂1 次，成为4个，每个体有2大核1小核 • N、小核分裂1次，虫体分裂1次，形成8 个新个体

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精心整理自养型指的是绝大多数绿色植物和少数种类的细菌以光能或化学能为能量的来源，以环境中的二氧化碳为碳源，来合成有机物，并且储存能量的新陈代谢类型。

从种类上看，自养型可以分为光能自养型和化能自养型。

光能自养型指的是利用光能将大气中的二氧化碳和土壤中的水合成有机物的自养型。

化能自养型指的是利用把氨氧化成硝酸根离子释放的能量来把大气中的二氧化碳和土壤中的水合成有机物的自养型。

(Heterotroph)。

异养的相对是自养（Autotroph
异养包括共生，寄生和腐生三种方式。

共生
互利共生是指两种生物生活在一起,彼此有利,
和藻类植物的共生体,
的真菌和藻类植物分开,两者都不能独立生活。

关系。

白蚁以木材为食,,
寄生
寄生（）即两种生物在一起生活，一方受益，另一方受害，后者给前者提供营养物质和腐生
“腐生生物”。

大多数霉菌、酵母菌及少数高等植物都属“腐生生物”。

土壤中的腐生物的。