环境工程微生物学复习题

环境工程微生物复习绪论1.原核微生物：包括细菌、古菌、放线菌、蓝细菌、支原体、衣原体、立克次氏体、螺旋体。2.真核微生物：包括藻类、真菌（酵母菌、霉菌、伞菌）、原生动物、微型后生动物。3.微生物的特点：1）微生物个体极小2）种类繁多、分布广4）繁殖快5）易变异。第一章病毒1.病毒定义：病毒是没有细胞结构，专性寄生在活的敏感宿主体内的超微小生物。它们只具有简单的独特结构，可通过细菌过滤器。2.病毒特点：1）形体极其微小，必须在电子显微镜下才能观察；2）没有合成蛋白质的机构——核糖体；3）没有合成细胞物质和繁殖必备的酶系统，不具备独立代谢能力；4）必须专性寄生在活的敏感宿主细胞内；5）依靠宿主细胞细胞合成病毒的化学组成和繁殖新个体。3.病毒的化学组成：有核酸和蛋白质，个体大的病毒除含蛋白质和核酸外，还含类脂质和多糖。4.病毒的结构：病毒没有细胞结构，却有其自身独特的结构。整个病毒分两部分：蛋白质衣壳和核酸内芯，两者构成核衣壳。完整的具有感染力的病毒叫病毒粒子。病毒粒子有两种：一种是不具被膜（亦称囊膜）的裸露病毒粒子；另一种是在核衣壳外面有被膜所构成的病毒粒子。5.毒性噬菌体：指侵入宿主细胞后，随即引起宿主细胞裂解的噬菌体6.温和噬菌体：指侵入细胞后，其核酸附着并整合在宿主染色体上，和宿主细胞的核酸同步复制，宿主细胞不裂解而继续生长，这种不引起宿主细胞裂解的噬菌体称作温和噬菌体。7.溶原细胞：指含有温和噬菌体核酸的宿主细胞。8.原噬菌体：指在溶原细胞内的温和噬菌体核酸，又称为前噬菌体。9.溶原性细菌：指在核染色体上整合有原噬菌体的细菌。可进行正常生长繁殖,而不被裂解。10.病毒的测定：1）病毒颗粒计数法；2）间接计数法；3）病毒感染效价测定法。第二章原核微生物1.细菌：是一类细胞细而短、结构简单、细胞壁坚韧、以二等分裂方式繁殖和水生性较强的原核微生物。2.细胞壁的化学组成：肽聚糖、蛋白质、脂类。3.细胞壁的生理功能：a、保护原生质体免受渗透压引起破裂的作用；b、维持细菌形态；c、细胞壁是多孔结构的分子筛，阻挡某些分子进入和保留蛋白质在间质；d、细胞壁为鞭毛提供支点，使鞭毛运动。4.细胞质膜：紧贴在细胞壁的内侧而包围细胞的一层柔软而富有弹性的薄膜。5.细胞质膜的生理功能：a.维持渗透压的梯度和溶质的转移；b.细胞质膜上有合成细胞壁和形成横膈膜组分的酶，故在膜的外表面合成细胞壁；c.膜内陷形成的中间体含有细胞色素，参与呼吸作用。d.细胞在细胞之抹上进行物质代谢和能量代谢。e细胞质膜上有鞭毛基粒，鞭毛由此长出，即为鞭毛提供附着点。6.细菌有哪几种形态？各举一种细菌为代表。答：细菌有四种形态：球状、杆状、螺旋状和丝状。分别叫球菌、杆菌、螺旋菌和丝状菌。1】球菌：有单球菌(脲微球菌)，双球菌（肺炎链球菌）。2】杆菌：有单杆菌，其中有长杆菌和短杆菌（或近似球形）。3】螺旋菌：呈螺旋卷曲状，厌氧污泥中有紫硫螺旋菌、红螺旋菌属和绿螺旋菌属。4】丝状菌：分布在水生环境，潮湿土壤和活性污泥中。丝状体是丝状菌分类的特征。7.细菌的一般结构：细胞壁、细胞质膜、细胞质及其内含物、细胞核质。8.细菌有特殊结构：芽孢、鞭毛、荚膜、粘液层、菌胶团、衣鞘及光合作用层片。9.荚膜的功能：（1）保护功能（抗干燥、抗吞食）；（2）贮藏物质（可作为细菌的碳源）；（3）在水处理中，荚膜能吸附废水中的有机物、无机固体物及胶体物，把它们吸附在细胞表面，有利于对其的吸收降解。10.细胞壁的作用：固定细胞外形、为鞭毛提供支点、协助鞭毛运动、保护细胞免受外力的损伤、为正常细胞分裂所必需、控制物质进出、阻拦有害物质进入细胞、与细菌的抗原性、致病性和对噬菌体的敏感性密切相关。11.细胞膜的作用：（1）控制内外物质的交换（吸收营养和排泄废物）；（2）膜上有许多重要的酶（蛋白质），是氧化和供能的场所，如：渗透酶、氧化磷酸化酶等；（3）细胞壁合成的场所；（4）鞭毛的附着点。12.菌胶团：多个细菌个体排列在一起，由公共荚膜包藏形成一定形状的细菌集团；菌胶团的形成对于水处理有十分主要的意义，它是废水生物处理中常见的结构。13.革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌的细胞壁结构有什么异同？各有哪些化学组成？答：细菌分为革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌两大类，两者的化学组成和结构不同。革兰氏阳性菌的细胞壁厚，其厚度为20~~80nm，结构较简单，含肽聚糖（包括三种成分：D-氨基酸、胞壁酸和二氨基庚二酸）、磷壁酸（质）、少量蛋白质和脂肪。革兰氏阴性菌的细胞壁较薄，厚度为10nm，其结构较复杂，为外壁层和内壁层，外壁层又分三层：最外层是脂多糖，中间是磷脂层，内层为脂蛋白。内壁层含肽聚糖，不含磷壁酸。两者的细胞壁的化学组成也不停：革兰氏阴性菌含极少肽聚糖，独含脂多糖，不含磷壁酸。两者的不同还表现在各种成分的含量不同。尤其是脂肪的含量最明显，革兰氏阳性菌含脂肪量为1%~~4%，革兰氏阴性菌含脂肪量为11%~~22%细胞壁结构。14.古菌包括哪几种？它们与细菌有什么不同？生活习性各是什么？答：古菌分为五大群：产甲烷古菌，古生硫酸盐还原菌，极端嗜盐菌，无细胞壁古生菌和极端嗜热硫代谢均。与细菌的不同：（生活习性）大多数古菌生活在极端环境，如盐分高的湖泊水中，极热、极酸和绝对对厌氧的环境。有特殊的代谢途径，有的古菌还有热稳定性酶和其他特殊酶。繁殖速度较慢，进化速度也比细菌慢。15.在pH为6、pH为7和pH为7.5的溶液中细菌各带什么电荷？在pH为1.5的溶液中细菌带什么电荷？为什么？答：细菌体含有50%以上的蛋白质，蛋白质由20种氨基酸按一定的排列顺序有肽腱连接组成。氨基酸是两性电解质，在碱性溶液中表现出带负电荷，在酸性溶液中表现出带正电荷，在某一定pH溶液中，按激素啊所带的正电荷和负电荷相等时的pH成为该氨基酸的等电点【由氨基酸构成的蛋白质也是两性电解质，也呈现一定的等电点。细菌细胞壁表面含表面蛋白，所以，细菌也具有两性电解质的性质，它们也有各自的等电点。根据细菌在不同的pH中对一定燃料的着染性，根据细菌对阴、阳离子的亲和性，根据细菌在不同的pH的电场中的泳动方向，都可用相应的方法侧的细菌的等电点】。当细菌的培养液的pH若比细菌的等电点高，细菌的游离氨基电力受抑制，游离羧基电离，细菌则带负电荷；否则，游离氨基电离，游离羧基电离受抑制，细菌则带正电。已知细菌的等电点的pH为2~~5，pH为6、pH为7和pH为7.5的溶液属于偏碱性、中性和偏酸性，都高于细菌的等电点。所以细菌表面总是带负电荷。而在pH=1.5的溶液中细菌则带正电。16.革兰氏染色法的机制：(1)革兰氏染色与等电点的关系：G+菌的等电点低于G-菌，所带负电荷更多，因此，它与结晶紫的结合力较大，不易被乙醇脱色。(2)革兰氏染色与细胞壁的关系：G+的细胞壁脂类少，肽聚糖多，G-则相反，故乙醇容易进入G-细胞，进行脱色。17.革兰氏染色的步骤：1）在无菌操作条件下，用接种环挑取少量细菌于干净的载玻片上涂布均匀，固定。2）用草酸铵结晶紫染色1min，水洗去掉浮色（初染）。3）用碘—碘化钾溶液媒染1min，倾去多余溶液（媒染）。4）用中型脱色剂如乙醇或丙酮酸脱色，革兰氏阳性菌不被褪色而呈紫色，革兰氏阴性菌被褪色而成无色（脱色）。5）用蕃红染液复染1min，格兰仕阳性菌仍呈紫色，革兰氏阴性菌则呈现红色。革兰氏阳性菌和格兰仕阴性菌即被区分开（复染）。18.细菌菌落：由一个细菌繁殖起来的，有无数细菌组成具有一定形态特征的细菌集团。19.芽孢的功能：（1）菌种鉴别的依据（芽孢的位置、形状、大小等）；（2）抵抗不良环境的休眠体。20.芽孢的特点：（1）壁厚，紧密结实；（2）含水量少（40%）；（3）含有DPA（2，6－吡啶二羧酸），可达干重的15%；（4）含有耐热性酶。21.判定鞭毛的存在：a、媒染法；b、在暗视野中，利用活体悬滴法；c、根据细菌在培养基平板上形成的菌落形态。（有鞭毛菌的菌落：大、薄、不规则、边缘极不圆整；无鞭毛菌的菌落：外形圆整、边缘光滑、厚度较大。）22.培养基：人工配制的供给微生物营养物质的基质。固体培养基(加入约1.5%的琼脂)；半固体培养基(加入0.3~0.5%的琼脂)；液体培养基。23.菌落特征主要有：大小、形状、光泽、颜色、质地软硬、透明度等。24.细菌表面电荷和等电点：细菌表面带负电荷；由细菌表面的蛋白质（两性电解质）的等电点和外界的pH值所决定。25.细菌染色原理及染色方法；1）染色原理：通过染色，可增加菌体与背景的反差，在显微镜下可清楚地看见菌体的形态。常用的染料是碱性染料（由于细菌表面经常带负电)。特殊的染色方法：如鞭毛染色、负染色法等。2）染色方法：染色方法分两大类：简单染色和复合染色。26.细菌的物理化学性质与污（废）水生物处理的关系：污（废）水生物处理的工作主体是活性污泥中的细菌，细菌的物理化学性质直接关系到污（废）水的处理效果。如细胞质的多相胶体性质决定细菌在曝气池中吸收污（废）水中的有机污染物的种类、数量和速度；细菌表面解离层的S型或R型决定其悬液的稳定性，即决定其在沉淀池中的沉淀效果；比表面积的大小决定其吸附性；细菌的带电性与它吸附、吸收污水有机污染物的能力，与载体结合能力，絮凝沉淀性能有关；密度和质量与沉淀效果有关。27.放线菌：在固体培养基上呈辐射状生长而得名的细菌。28.菌丝体：营养菌丝、气生菌丝、孢子丝。29.可用什么培养技术判断细菌的呼吸类型和能否运动？如何判断？答：用穿刺接种技术将细菌接种在含0.3%~~0.5%的琼脂半固体培养基中培养，细菌可呈现出各种生长状态。根据细菌的生长状态判断细菌的呼吸类型和鞭毛有无，能否运动。判断细菌呼吸类型：如果细菌在培养基的表面及穿刺线的上部生长者为好氧菌。沿着穿刺线自上而下生长者为兼性厌氧菌或兼性好氧菌。如果只在穿刺线的下部生长者为厌氧菌。判断细菌能否运动：如果只沿着穿刺线生长者为没有鞭毛，不运动的细菌；如果不但沿着穿刺线生长而且穿透培养基扩散生长着为有鞭毛运动的细菌。第三章真核生物1、何谓原生动物？它有哪些细胞器和营养方式？答：原生动物是动物中最原始、最低等。结构最简单的单细胞动物。原生动物为单细胞，没有细胞壁，有细胞质膜、细胞质，有分化的细胞器，其细胞核具有核膜（较高级类型有两个和），故属真核微生物。营养方式：全动性营养、植物性营养和腐生性营养三种方式。2.微型后生动物的指示作用1、轮虫是水体寡污带和污水生物处理效果好的指示生物。2、线虫是污水净化程度差的指示生物。3、寡毛类动物：红斑顠体虫：能够蚕食活性污泥；颤蚓、水丝蚓：是水体底泥污染的指示生物，能够富集重金属4、浮游甲壳生物它们是河流污染和水体自净的指示生物3.原生动物在正常的环境条件下都各自保持自己的形态特征，但当环境条件变化，超过其适应能力时，都可使原生动物不能正常生活而形成胞囊。所以在水体自净和污水生物处理中，一旦形成胞囊，就可判断污水处理不正常。4.胞囊的形成过程：先是虫体变圆，鞭毛、纤毛或伪足等细胞器缩入体内或消失，细胞水分陆续有伸缩泡排除，虫体缩小，最后伸缩泡消失，分泌一种胶状物质于体表，尔后凝固形成胞壳。胞壳有两层，外层较厚，表面凸起，内层薄而透明。胞囊很轻易随灰尘漂浮或被其他动物带至地方，胞囊遇到适宜环境其胞壳破裂回复虫体原型。5.常见的浮游甲壳动物有剑水蚤和水蚤。水蚤的血液含血红素，血红素溶于血浆，肌肉、卵巢和肠壁等细胞中也含血红素。血红素的含量常随环境中溶解氧量的高低而变化。水体中含氧量低，水蚤的血红素含量高；水蚤的含氧量高，水蚤的血红素含量低。由于在污染水体中的溶解氧低，清水中氧的含量高，所以，在污染水体中的水蚤颜色比在清水中的红些，这就是水蚤常呈不同颜色的原因，是适应环境的表现。可以利用水蚤的这个特点，判断水体的清洁程度6.绿藻是藻类生理生化研究的材料及宇宙航行的供氧体，有的可制藻胶。绿藻在水体自净中起净化和指示生物的作用。7.按酶在细胞的不同部位可把酶分为胞外酶、胞内酶和表面酶。按催化反应类型可分为水解酶类、氧化还原酶类、异构酶类、转移酶类、裂解酶类和合成酶类。按酶作用底物的不同可分为淀粉酶、蛋