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污染控制微生物学1.绪论2.原核微生物3.真核微生物4.非细胞生物——病毒5.微生物的营养6.微生物的代谢7.微生物的生长繁殖8.微生物的生态9.微生物的遗传和变异10.废水生物处理基本原理和主要微生物类群11.厌氧生物学原理及厌氧生物处理技术12.水体的富营养化和氮磷的去除13.污染控制微生物学的应用14.生物修复技2.原核微生物引言微生物除病毒外都具有细胞结构，而具有细胞结构的微生物，又可分为真核微生物和原核微生物。细菌、放线菌、立克次氏体、支原体、衣原体、蓝细菌属原核生物（procaryote），真菌、单细胞藻类和原生动物以及后生动物属真核生物（eucaryote）。这两类微生物在细胞结构上，特别在细胞核上有显著区别。原核微生物与真核微生物的主要区别原核微生物结构模式图区别原核微生物与真核微生物的主要真核微生物结构模式图原核微生物与真核微生物的主要区别，请参见P5表1.1。本章主要内容2.1细菌2.2放线菌2.3其它原核微生物2.4作业2.1细菌2.1.1形态和大小2.1.2细胞结构2.1.3繁殖方式2.1.4培养特征2.1.5表面带电性2.1.6分类2.1.7常见菌属2.1.1细菌的形态和大小（一）细菌的形态细菌个体均为单细胞生物，其基本形态有三种：球状、杆状和螺旋状，分别称为球菌、杆菌和螺旋菌(包括弧菌)。此外，一些细菌具有较为特殊的形态，如分叉、具柄、具附器等。细菌的基本形态图片细菌的几种基本形态链球菌（Streptococcussp.）双球菌八叠球菌异常形态巴氏醋杆菌的异常形态乳酪芽孢杆菌的异常形态柄细菌与臂微菌游离臂微菌普氏绿臂菌柄杆菌星形细菌与方形细菌星形细菌方形细菌模式图实物照片细菌的基本形态细菌形态基本形态特殊形态球菌杆菌螺旋菌单球菌、双球菌、链球菌、四联球菌、八叠球菌、葡萄球菌等单杆菌、双杆菌、链杆菌等弧菌、螺旋菌等双歧杆菌柄杆菌臂微菌菌体分叉菌体具柄菌体有附器（二）细菌的大小细菌一般都很小，以微米（m）作为度量单位（长度、宽度或直径）。但是，不同种类的细菌或同一种类的细菌在不同环境条件下，大小的差异很大。细菌大小举例（µm）名称直径宽度长度球菌金黄色葡萄球菌0.8-1.0酿脓链球菌0.6-1.0玫瑰色微球菌1.0-2.5淋病奈瑟氏球菌0.6-1.0杆菌炭疸芽孢杆菌1.0-2.03.0-3.5流感嗜血菌0.2-0.30.15-2.0肉毒梭菌0.8-1.34.4-8.6鼠疫耶尔森氏菌0.5-1.01.0-2.0螺旋菌梅毒螺旋体0.09-0.186.0-20.0霍乱弧菌0.51.5-3.0迂回螺菌1.4-1.714.0-60.02.1.2细菌的细胞结构细菌属典型的原核生物，其结构可分为两部分：一是为全部细菌细胞所共有的不变部分或基本结构，包括细胞壁、细胞膜、原核和核糖体以及内含物等；二是只有部分细菌所有且具有特定功能的可变部分或特殊结构，包括鞭毛、纤毛、荚膜、芽孢和气泡等。（参见P14）细菌细胞结构模式图（一）基本结构（1-1）细胞壁（1-2）细胞膜（1-3）细胞质及其内含物（1-4）核质与质粒（1-5）原生质体的概念（1-1）细胞壁（教材P14-16）细胞壁(cellwall)是包在原生质体外面，厚约10～80nm的略有弹性和韧性的网状结构，其质量约占总细胞干重的10%～25%左右。（1）细菌染色细菌染色的主要目的（教材P15）①细菌本身为无色透明的，在普通光学显微镜下，菌体与背景反差很小，不易看清楚细菌的形态和结构，所以，通常要对细菌进行染色，以增加菌体与背景的反差，以便于在显微镜下观察。②通过染色特征对不同特性的细菌进行鉴别。常用染色方法（教材P15）单染色法和复染色法革兰氏染色（教材P15）革兰氏染色是最重要的细菌染色方法之一，甚至成为鉴别不同细菌的一个重要特征。它是丹麦细菌学家革兰氏(ChristianGram)于1884年发明的。革兰氏染色的主要步骤及细菌鉴别（教材P15-16）先用碱性染料结晶紫染色，再加碘液媒染，然后用酒精脱色，最后以沙黄或蕃红复染。由于不同种类细菌的细胞壁组成和结构不同，而被染成紫色或红色。凡是呈现紫色的细菌，称为革兰氏阳性(G+)细菌；而被染成红色的细菌，称为革兰氏阴性(G-)细菌。其机理稍后详述（2）细胞壁的化学组成及结构细胞壁的化学组成（教材P14）细胞壁的主要成分是肽聚糖、脂类和蛋白质。在不同细菌细胞壁中还含有磷壁酸（又称垣酸）和脂多糖等成分。细胞壁的结构肽聚糖是由N-乙酰葡萄糖胺(NAG)和N-乙酰胞壁酸(简写NAM)以及少量短肽链聚合而成的一个大分子复合体，形成多层网状结构。金黄色葡萄球菌细胞壁肽聚糖结构模拟图G+细菌和G-细菌细胞壁结构的比较G+细菌G-细菌G+细菌和G-细菌细胞壁成分的比较细菌呈色肽聚糖脂类蛋白质垣酸脂多糖G+紫色50－90％2％10％＋－G-红色5－15％20％60％－＋注：百分比为细胞干重的质量比现在请考虑革兰氏染色的机理(请参阅教材P16)（3）细胞壁的生理功能（教材P16）1)细胞壁具有保护细胞免受机械性或渗透压的破坏，维持细胞外形的功能；2)细胞壁的化学组成，使之具有一定的抗原性、致病性以及对噬菌体的敏感性；3)细胞壁为鞭毛提供支点，支撑鞭毛的运动；4)细胞壁具有多孔性，具有一定的屏障作用，允许水及一些化学物质通过，但对大分子物质有阻拦作用。