环境工程微生物学(复习资料)

绪论环境工程微生物学一、名词解释：1.微生物：微生物是是一类形态微小，结构简单，单细胞或多细胞的低等生物的通称。2.原核微生物：原核微生物的核很原始，只是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的界限，称为拟核或似核，也没有细胞器，不进行有丝分裂。3.真核微生物：真核微生物有发育完好的细胞核，核内有核仁和染色质．有核膜将细胞核和细胞质分开，使两者有明显的界限．有高度分化的细胞器，进行有丝分裂。4.环境工程微生物学：是讲述微生物的形态、细胞结构及其功能，微生物的营养、呼吸、物质代谢、生长、繁殖、遗传、与变异等的基础知识；讲述栖息在水体、土壤、空气、城市生活污水、工业废水和城市有机固体废物生物处理，以及废气生物处理中的微生物及其生态；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，污染土壤的治理与修复等环境工程净化的原理。二、简答题：1.微生物的种类；微生物类群十分庞杂，包括：无细胞结构的病毒、类病毒、拟病毒等，属于原核生物的细菌、放线菌、立克次氏体、衣原体等，属于真核生物的酵母菌和霉菌，单细胞藻类、原生动物等。2.微生物的特点；○1个体极小；○2分布广，种类繁多；○3繁殖快；○4易变异。第一章非细胞结构的超微生物——病毒一、名词解释：1.病毒：没有细胞结构，专性活细胞寄生的一类由核酸和蛋白质等少数几种成分组成的超显微非细胞生物。2.噬菌体：是感染细菌、真菌、放线菌或螺旋体等微生物的病毒的总称，因部分能引起宿主菌的裂解，故称为噬菌体。3.溶原性：病毒感染细菌后，其基因组整合到宿主的染色体中，在宿主内进行复制并且引起细菌细胞的裂解。这个过程称为溶原性。4.亚病毒：是一类结构和组成比真病毒小，简单，仅有核酸或蛋白质组成，可以侵染动物和植物的病原体。5.类病毒：是比病毒更加小的致病感染因子。只含具侵染性的RNA组分。6.拟病毒：又称类类病毒、壳内类病毒或病毒卫星，是一类被包裹在植物病毒粒体内部的类病毒，被称为拟病毒。只含有不具侵染性的RNA组分。7.阮病毒：是一类能侵染动物并在宿主细胞内复制的小分子无免疫性疏水蛋白质。又称蛋白质侵染因子，是一类不含核酸的传染性蛋白质分子。二、简答题：1.病毒的特点；○1形体极其微小，一般能通过细菌滤器，只有在电子显微镜下才能观察到；用nm表示；○2无细胞构造，主要是核酸与蛋白质；又称分子生物；○3只含一种核酸，DNA或RNA；○4缺乏独立代谢能力；只能在活细胞内利用宿主细胞的代谢机器，合成核酸和蛋白质。2.病毒的复制过程；病毒感染敏感宿主细胞后，病毒核酸进入细胞，通过其复制与表达产生子代病毒基因组和新的蛋白质，然后由这些新合成的病毒组分装配成子代毒粒，并以一定方式释放到细胞外。病毒的这种特殊繁殖方式称做复制。第二章原核微生物的形态、结构和功能一、名词解释：1.细菌：一类细胞细短、结构简单、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.质粒：是核以外的遗传物质，能自我复制,把所携带的生物形状传给子代。3.鞭毛：生长在某些细菌表面的长丝状、波曲的蛋白质附属物，称为鞭毛，其数目为一至数十条，具有运动功能。4.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。5.荚膜：许多细菌的最外表还覆盖着一层多糖类物质，边界明显的称为荚膜。6.菌落：将细菌接种在固体培养基上,在合适的条件下进行培养,细菌就迅速地开始生长,形成一个由无数细菌组成的子细胞群体。7.菌苔：细菌在固体培养基接种线上由母细胞繁殖长成的一片密集的、具有一定形态结构特征的细菌群落，一般为大批菌落聚集而成。8.放线菌：主要呈丝状生长、以孢子进行繁殖、革兰氏染色阳性的一类原核微生物，属于真细菌范畴。9.气生菌丝：基内菌丝长到一定时期，长出培养基外，伸向空间的菌丝，直径1－1.4um,长短不一，形状不一，颜色较深。10.赤潮：赤潮是在特定的环境条件下，海水中某些浮游植物、原生动物或细菌爆发性增殖或高度聚集而引起水体变色、变质的一种有害生态现象。11.水华：水华是淡水中的一种自然生态现象。绝大多数的水华是仅由藻类引起的，也有部分的水华现象是由浮游动物——腰鞭毛虫引起的。“水华”发生时，水一股呈蓝色或绿色。12.支原体：支原体是自由生活的最小的原核微生物，没有细胞壁，只具有细胞质膜，细胞无固定形态，为多行性体态。13.衣原体：介于立克次氏体与病毒之间，能通过细菌滤器，专性活细胞内寄生的一类原核微生物。14.立克次氏体：是大小介于通常的细菌与病毒之间，在许多方面类似细菌，专性活细胞内寄生的原核微生物。二、简答题1.细菌细胞的一般构造；细胞壁、细胞膜、细胞核、细胞质和内含物。2.革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌细胞壁结构的比较；3.革兰氏染色的机制、步骤；4.蓝细菌的特征；特征：○1没有细胞核；○2没有有丝分裂；○3细胞壁含肽聚糖；○4核糖体为70S；○5没有叶绿体；○6G-5.螺旋体的特征；形状弯曲，细长有较多的螺旋，不产生芽孢，没有细胞壁，有伸缩能力。第三章真核微生物一、名词解释：1.细菌的二分裂：细菌没有核膜，只有一个大型的环状DNA分子，细菌细胞分裂时，DNA分子附着在细胞膜上并复制为二，然后随着细胞膜的延长，复制而成的两个DNA分子彼此分开；同时，细胞中部的细胞膜和细胞壁向内生长，形成隔膜，将细胞质分成两半，形成两个子细胞，这个过程就被称为细菌的二分裂。2.子实体：子实体是高等真菌的产孢构造，即果实体，由已组织化了的菌丝体组成。在担子菌中又叫担子果，在子囊菌中又叫子囊果。二、简答题：1.比较真核生物与原核生物的异同；相同点：有细胞膜，有细胞质，有核糖体不同点：真核的有细胞器，原核的没有；真核的有膜包着的细胞核，原核的只有核区。2.真核微生物的主要类群；真核微生物的主要类群包括植物界的显微藻类、动物界的原生动物、菌物界的假菌和真菌。其中的真菌包括酵母菌、霉菌、蕈菌等。3.原生动物及常见种类的特征；鞭毛纲的特征：具有一根或几根鞭毛。兼有全动性营养、植物性营养和腐生性营养三种营养类型。大小从几微米到几十微米。肉足纲的特征：形体小、无色透明，大多数没有固定形态，由体内细胞质不定方向的流动而成千姿百态，并形成伪足作为运动和摄食的细胞器，为全动性营养。少数种类呈球形，也有伪足。纤毛纲的特征：有游泳型和固着型两种，以纤毛作为运动和捕食的细胞器，纤毛虫是原生动物中最高级的一类，有固定的、结构精细的摄食细胞器。生殖有分裂生殖和结合生殖。周身表面或部分表面具有纤毛，作为行动及摄食的工具。4.微型后生动物及常见种类的特征；轮虫：轮虫形体微小，其长度约为4~4000um，多数在500um左右，仍需要显微镜下观察。身体为长形，分头部、躯干和尾部。头部有一个1~2圈纤毛组成的、能转动的轮盘，形如车轮。线虫：线虫为长形，形体微小，长度多在1mm以下，在显微镜下清晰可见。线虫前端口上有感觉器官，体内有神经系统，消化道为直管，食道由辐射肌组成。线虫的营养类型有三种：腐食性、植食性、肉食性。寡毛类动物：比轮虫和线虫高级。身体细长分节，每节两侧有刚毛，靠刚毛爬行运动。浮游甲壳动物：具有坚硬的甲壳，水生浮游生活。是水体污染和水体自净的指示生物。5.藻类的特征及常见种类的特征；藻类的特征：○1具有叶绿体，光能自养型，进行光合作用；少数藻类营腐生，极少数与其他生物共生。○2繁殖方式有有性生殖和无性生殖。○3分布广泛。6.真菌的特点及常见种类的特征；酵母菌的特点。真菌的特点：○1具有细胞核，进行有丝分裂；○2细胞质中含有线粒体但没有叶绿体，不进行光合作用，无根、茎、叶的分化；○3以产生有性孢子和无性孢子二种形式进行繁殖；○4营养方式为化能有机营养（异养）、好氧呼吸；○5不运动（仅少数种类的游动孢子有1-2根鞭毛）；○6种类繁多，形态各异、大小悬殊，细胞结构多样；酵母菌在固体培养基上的培养特征：大多数酵母菌的菌落特征与细菌相似，但比细菌菌落大而厚，菌落表面光滑、湿润、粘稠，容易挑起，菌落质地均匀，正反面和边缘、中央部位的颜色都很均一，菌落多为乳白色，少数为红色，个别为黑色。酵母菌在液体培养基中的生长特征：不同种的酵母菌表现不一样，有的在培养基液面上形成薄膜，有的酵母菌沉淀在瓶底。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。第四章微生物的生理及代谢一、名词解释：1.自养微生物：以二氧化碳作为主要或唯一的碳源，以无机氮化物作为氮源，通过细菌光合作用或化能合成作用或的能量的微生物。2.异养微生物：指必须以有机物作为碳源，无机或有机物作为氮源，有的甚至还需不同的生长因子才能通过氧化获得能量而生长的微生物。3.光能异养微生物：以光为能源，以有机碳化合物（甲酸、乙酸、甲醇、异丙醇等）作为碳源和氢供体进行光合作用而生长繁殖的微生物。它们需要有机化合物，所以不同于利用无机化合物二氧化碳作为唯一碳源的自养型光合细菌。4.光能自养微生物：依靠体内的光合作用色素，利用阳光（或灯光）作能源，以H2O和H2S作供氢体，CO2为碳源合成有机物，构成自身细胞物质。5.化能异养微生物：用有机物分解时释放出的能量将有机物分解的中间产物合成新的有机物的营养类型。6.化能自养微生物：不具有光合色素，不能进行光合作用，合成有机物所需的能量是他们氧化S、H2S、H2、NH3、Fe等有机物时，通过氧化磷酸化作用产生的ATP。CO2是化能自养型微生物的唯一碳源。7.腐生微生物：在异养微生物中，有的是直接从生物的尸体获得营养，有的是从死亡生物体的一部分获得营养，我们称它们为腐生微生物。8.寄生微生物：凡是生长在活的生物体外或体内的微生物，都称为寄生微生物。9.酶：酶是动植物、微生物等生物合成的，催化生物化学反应的、并传递电子、原子和化学集团的生物催化剂。10.呼吸作用：是生物体在细胞内将有机物氧化分解并产生能量的化学过程。根据最终电子受体可将微生物呼吸分为：发酵、好氧呼吸、无氧呼吸三种。11.有氧呼吸：是有外在最终电子受体（O2）存在时，对底物（能源）的氧化作用。12.厌氧呼吸：又称无氧呼吸，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。13.发酵：不存在外在的电子受体，底物进行部分氧化，用氧化产物作为最终电子受体。在这个过程，能量有少量释放，多数仍保留在产物中。二、简答题1.酶的组成有两类：○①单成分酶，只含蛋白质；○②全酶，除了蛋白质，还含有辅助因子，如：小分子有机物（不含氮）、金属离子等。全酶的所有组分必须齐全，缺一不可，否则就会失去本有活性。2.培养基依据物理状态的不同，分为哪三种并说明其特点；3.酶的作用有哪些特性？影响因素有哪些？酶的催化特性：○1酶具有一般催化剂的共性；○2酶的催化作用具有高度的专一性；○3酶的催化反应条件温和；○4酶对环境条件的变化极为敏感；酶的催化效率极高。影响酶促反应速率的因素：○1酶的浓度；○2底物浓度；○3温度；○4Ph；○5激活剂；○6抑制剂。4.光合细菌有机光合细菌的光合作用：以光为能源，以有机物为供氢体还原CO2，合成有机物。有机酸和醇是它们的供氢体和碳源。例如，红螺菌科的细菌能利用异丙醇作供氢体进行光合作用，并积累丙酮。(CH3)2CHOH+CO2→2CH3COCH3+[CH2O]+H2O5.营养物质进入微生物细胞的方式有哪几类？各有何特点？营养物质进入微生物细胞的方式有单纯扩散、促进扩散、主动运输和基团转位。单纯扩散的特点：○1物质在扩散过程中没有发生任何反应；○2不消耗能量；不能逆浓度运输；○3运输速率较慢，与膜内外物质的浓度差成正比。促进扩散的特点：○1不消耗能量；○2参与运输的物质本身的分子结构不发生变化；○3不能进行逆浓度运输；○4运输速率与膜内外物质的浓度差成正比；○5需要载体参与。主动运输的特点是物质运输过程中需要消耗能量和载体，而且可以进行逆浓度运输。基团转位的特点：它有一个复杂的运输系统来完成物质的运输，而物质在运输过程中发生化学变化。第五章微生物的生长繁殖与生存因子一、名词解释：1.连续培养：是在分批培养的对数生长期时，不断添加新鲜培养基，同时排出等量的