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文檔簡介
1、第一章緒論1、什么是微生物?微生物是肉眼看不見或看不清楚的微小生物的總稱。是一些個體微小、構造簡單的低等生物。2、微生物的特點?個體微小、結構簡單、進化地位低等;種類多、分布廣、繁殖快、易變異。(1)體積小,比表面積大(2)吸收多,轉化快(3)生長旺,繁殖快(4)適應強,易變異(5)分布廣,種類多3、林奈的雙命名法?即一種微生物的名稱由兩個拉丁文單詞組成,第一個是屬名,用拉丁名詞表示,詞首字母大寫,它描述微生物的主要特征;第二個是種名,用拉丁形容詞表示,詞首字母不大寫,它描述微生物的次要特征。有時候在種名詞之后還會有一個單詞,這個單詞往往是表示微生物的命名人。4、巴斯德對微生物學的貢獻?(1)
2、發現并證實發酵是由微生物引起的;(2)徹底否定了“自然發生”學說;(3)免疫學一預防接種(4)巴斯德消毒法:6065°C作短時間加熱處理,殺死有害微生物。5、科赫對微生物學的貢獻?(1)微生物學基本操作技術方面的貢獻a)細菌純培養方法的建立;b)設計了各種培養基,實現了在實驗室內對各種微生物的培養c)流動蒸汽滅菌;d)染色觀察和顯微攝影(2)對病原細菌的研究作出了突出的貢獻a)具體證實了炭疽桿菌是炭疽病的病原菌;b)發現了肺結核病的病原菌;c)證明某種微生物是否為某種疾病病原體的基本原則一一著名的柯赫原則6、如何對微生物進行分類?生物學家以客觀存在的生物屬性為依據,將生物分門別類。根
3、據生物之間相同(或相異)的程度以及親緣關系的遠近,可將生物劃分為界、門、綱、目、科、屬、種,有時在種以下還要進行更細致的區分。五界:Whittaker提出生物五界分類系統,后被Margulis修改為:原核生物界,原生生物界,真菌界,動物界和植物界我國王大耜教授對生物分類提出六界:病毒界、原核生物界、真核原生生物界、真菌界、動物界和植物界7、三域學說又稱三原界學說是指哪三域?三域(三原界)學說:古菌域、細菌域、真核生物域水處理工程中常見的微生物廠病毒界:病毒,亞病毒廠藍藻門物原核生物界n真菌界i細菌n酵母菌真細菌古菌放線菌立克次氏體、衣原體、支原休.震菌微型后生動物動物界微型原生動物非細胞結構微
4、生物細胞結構微生物真病毒:至少含有核酸和蛋白質兩種組分類病毒:只含獨立侵染性的RNA組分擬病毒:只含有不具獨立侵染性的RNA或DNA組分骯病毒:只含單一蛋白質組分廠古菌域原核細胞生松真細菌細菌域藍細菌放線菌立克次氏體、衣原體、支原體,螺旋體J真菌細胞生物真核生物域第二章原核微生物1、什么是原核微生物?指一類細胞核無核膜包裹,只存在稱作核區的裸露DNA的原始單細胞生物。2、什么是細菌?細菌的大小用什么表示?細菌的三(四)種基本形態細菌是一類單細胞、個體微小、結構簡單、具有細胞壁、沒有真正細胞核的原核生物。細菌的大小以Mm計。球狀、桿狀、螺旋狀、絲狀。3、細菌的基本結構、特殊結構有哪些?基本結構:
5、細胞壁、原生質體(細胞膜、細胞質、核質、內含物)特殊結構:糖被、芽抱、鞭毛4、革蘭氏染色具體操作過程(四步);革蘭氏染液四種;革蘭氏陽性菌和陰性菌細胞壁差別;革蘭氏染色機理;結果如何判斷?(1)初染一草酸銨結晶紫染液第一次染色lmin后,水洗(2)媒染一碘液浸濕1min后,水洗(3)脫色一95%乙醇溶液進行脫色后水洗(4)復染一紅色的蕃紅或沙黃染液第二次染色0.5min,水洗草酸銨結晶紫、碘液、95%乙醇溶液、蕃紅或沙黃染液細菌呈現第一次染色的效果紫色,稱革蘭氏陽性菌(紫陽G+)細菌呈現第二次染色的效果紅色;稱革蘭氏陰性菌(紅陰G-)革蘭氏陽性菌的細胞壁較厚且為單層,其組分較為均勻一致,主要由
6、肽聚糖組成,還有一定數量的磷壁酸,脂類組分很少。而革蘭氏陰性菌的細胞壁可分為兩層,外層主要由脂多糖和脂蛋白組成,較厚,脂類在整個細胞壁中占有的比例很高。內層的主要成分是肽聚糖,但是較薄。通過初染和和媒染后,在細菌細胞的細胞壁及膜上結合了不溶于水的結晶紫和碘的大分子復合物。革蘭氏陽性菌細胞壁較厚,肽聚糖含量較高且分子交聯度較密,脂類較少,故酒精不易使其脫色而呈現藍紫色。而革蘭氏陰性菌細胞壁較薄,肽聚糖位于內層且含量低,脂類含量高且位于外層,酒精很容易使其脫去初染的藍紫色,而呈現復染的紅色。了解細菌表面電荷和等電點細菌的等電點在pH為25;革蘭氏陽性菌的等電點在pH為23;革蘭氏陰性菌的等電點在p
7、H為45:pH為34之間的為革蘭氏染色不穩定性菌;細菌表面帶電荷;由細菌表面的蛋白質(兩性電解質)的等電點和外界的pH值所決定。5、什么是內含物?知道幾種主要的內含物(儲藏性顆粒)內含物是細菌新陳代謝的產物,或是貯備的營養物質。如異染顆粒、聚0-羥基丁酸鹽、肝糖和淀粉粒、硫粒、氣泡。6、什么是莢膜?什么是菌膠團?菌膠團的作用?莢膜是某些細菌在其表面分泌的一種粘性物質,把細胞壁完全包圍封住。菌膠團:有些細菌由于其遺傳特性決定,細菌之間按一定的排列方式互相粘集在一起,被一個公共莢膜包圍形成一定形狀的細菌集團。 菌膠團是好氧活性污泥中細菌的主要存在形式,有吸附和氧化分解有機物的功能, 菌膠團對有機物
8、的吸附和分解,為原生動物和微型后生動物提供了良好的生存環境; 具有指示作用;通過菌膠團的顏色、透明度、數量、顆粒大小及結構的松緊程度可衡量好氧活性污泥的性能。7、什么是芽抱,芽抱的特點?為什么芽抱不是細菌的繁殖方式。細菌的繁殖方式主要是什么?芽抱是有些細菌(多為桿菌)在一定條件下,細胞質高度濃縮脫水所形成的一種抗逆性很強的球形或橢圓形的休眠體。特點:壁厚;水分少;不易透水;具有極強的抗逆性芽抱是細菌的休眠體,條件適宜可萌發,每一細胞僅形成一個芽抱,所以其沒有繁殖功能。細菌的繁殖方式主要為裂殖和芽殖。8、什么是菌落?菌落是單個微生物接種在固體培養基上,在合適的條件下培養一段時間,生長繁殖形成一堆
9、由無數個個體組成的肉眼可見的群體。9、什么是放線菌?典型的放線菌的一般形態構造。放線菌的主要繁殖方式?放線菌是一類主要成菌絲生長和以抱子繁殖的陸生性較強的原核生物。典型的放線菌的一般形態構造分為基內菌絲、氣生菌絲、抱子絲。放線菌主要通過形成無性抱子的方式進行繁殖,也可借菌絲斷裂或菌絲片段繁殖,但以抱子繁殖為主。鐵細菌、硫細菌和球衣細菌常稱為絲狀細菌。10、什么是光合細菌?什么是藍細菌?光合細菌是具有原始光能合成體系的原核生物的總稱。藍細菌是一類G、無鞭毛、含葉綠素a(無葉綠體)、能進行產氧性光合作用的大型原核微生物。11、支原體、立克次氏體、衣原體是介于細菌與病毒間的一類原核生物。同屬G。代謝
10、能力差,主要營細胞內寄生的小型原核生物。從支原體、立克次氏體至衣原體寄生性逐步增強。12、知道古菌的細胞壁、細胞膜、16SrRNA與細菌和真核生物不同。了解古菌基本上是生存在極端環境下的微生物。知道幾種常見的古菌及古菌生存環境。如產甲烷古菌、嗜鹽菌。與大多數細菌不同,它們的細胞壁缺少肽聚糖。(假肽聚糖,復雜多糖)而且,絕大多數細菌和真核生物的細胞膜中的脂類主要由甘油酯組成,而古菌的膜脂由甘油醚構成。這些區別也許是對超高溫環境的適應。古菌鞭毛的成分和形成過程也與細菌不同。繁殖:古菌繁殖速率較真細菌緩慢生活習性(生境):大多數古菌生活在極熱、高鹽、極酸、或高度缺氧的極端環境里按照古菌的生活習性和生
11、理特點,古菌可分為三大類型:產甲烷菌、嗜熱嗜酸菌、極端嗜鹽菌。第四章真核生物1、什么是真核生物?真核生物和原核生物的差別?什么是真菌?什么是酵母菌?什么是霉菌。知道四大類微生物是指什么。真核生物是所有單細胞或多細胞的、其細胞具有細胞核的生物的總稱是一大類細胞核具有核膜,能進行有絲分裂,細胞質中存在線粒體或同時存在葉綠體等多種細胞器的生物。比較項目真核生物原核生物細胞大小較大通常直徑2m較小通常直徑V2m若有細胞壁,其主要成分纖維素、幾丁質等多數為肽聚糖細胞膜含呼吸或光合無有成分細胞器有無鞭毛結構如有,則粗而復雜(9+2型)如有,則細而簡單真菌是指單細胞或多細胞、無光合色素不能進行光合作用、靠寄
12、生或腐生方式生活,無根、莖、葉分化的真核微生物。酵母菌一般泛指能發酵糖類的各種單細胞真菌。霉菌屬于絲狀真菌,通常指那些菌絲體較發達又不產生大型子實體結構的真菌。四大類微生物:細菌、酵母菌、放線菌、霉菌2、了解什么是藻類,什么是原生動物、什么是后生動物。原生動物的營養類型?藻類是一類具有光合作用能力,可以利用光能將無機物轉化、合成為有機物的自養體。除藍藻外,全為真核生物。原生動物是動物中最原始、最低等、結構最簡單的單細胞動物。(1) 全動性營養一一絕大多數吞食其他生物和有機顆粒為食(2) 植物性營養有色素的原生動物如綠眼蟲等,進行光合作用。(3) 腐生性營養某些無色鞭毛蟲或寄生的原生動物,借助體
13、表的原生質膜吸收環境和寄主中的可溶性有機物。原生動物以外的多細胞動物叫后生動物。形體微小的,需借助顯微鏡觀察的后生動物稱為微型后生動物。3、知道污水處理中常見的三類原生動物。肉足類、鞭毛類、纖毛類4、了解原生動物、微型后生動物作為指示生物的作用。(1) 指示作用:低等生物對環境適應性強,對環境因素的改變不敏感。較高等生物則相反。原生動物和微型后生動物在水體中較高等生物。可根據它們的活動規律判斷水質和污水處理程度;根據原生動物種類判斷活性污泥和處理水質的好壞;還可根據原生動物遇惡劣環境改變個體形態及其變化過程判斷進水水質變化和運行中出現的問題。(2) 凈化作用:試驗證明原生動物有攝取溶解性有機物
14、的作用,起了凈化作用。(3) 促進絮凝和沉淀作用:原生動物分泌一定的粘液物協同和促進細菌發生絮凝作用。處理水質與原生動物種類有一定的關系,但不絕對:水質好(BOD<1O20):纖毛蟲、鐘蟲水質壞(B0D>2030):鞭毛類原生動物、根足蟲、變形蟲5、簡述原生動物在污水處理中的作用(1) 原生動物在污水中的數量比較大,有一定的凈化污水的能力;(2) 原生動物多以細菌為食物,可吞食活性污泥,成為可能的污泥減量化方法;(3) 原生動物可作為指示生物,判斷生物處理構筑物的運轉情況及污水凈化的效果。由于原生動物的形體比細菌大得多,用低倍顯微鏡即可觀察,利用原生動物種群的生長情況,反應活性污泥
15、和生物膜的質量以及污水凈化的程度。6、什么是病毒。病毒的特點。知道病毒的大小以nm計。了解病毒的結構。知道病毒只含有一種核酸。了解病毒的繁殖方式以及病毒的繁殖過程。(四步)什么是烈性噬菌體、溫和噬菌體。什么是溶源性細菌?病毒是一類超顯微(無法用光學顯微鏡辨認)、非細胞的、沒有代謝能力的絕對細胞內寄生性生物。特點:(1)病毒是一類非細胞生物,每種病毒只含一種核酸;(2)病毒具有化學大分子的屬性;(3)病毒不具備獨立代謝的能力,專性寄生病毒是一類非細胞生物,沒有細胞結構,每種病毒只含一種核酸;病毒是以顆粒病毒粒子的形式存在的,病毒粒子是成熟的或結構完整的有感染性的病毒個體,大多數具有共同結構模式,
16、其中包括殼粒、殼體、核殼體、包膜等部分。以復制方式繁殖:吸附,侵入與脫殼,復制與合成,聚集與釋放烈性噬菌體:侵入宿主細胞后,能引起宿主細胞裂解的噬菌體。溫和噬菌體侵入宿主細胞后,其核酸附著并整合在宿主染色體上,和宿主的核酸同步復制,宿主細胞不裂解而繼續生長被溫和噬菌體侵染的細菌稱為溶源性細菌1、微生物的六大類營養物質指的是什么?什么是自養微生物,什么是異養微生物?什么是生長因子?能作為微生物的能源的物質有哪些?什么是大量元素什么是微量元素?碳源、氮源、水、無機鹽、能源、生長因子;凡事必須利用無機碳作為主要碳源的微生物,稱為自養微生物凡事必須利用有機碳作為主要碳源的微生物,稱為異養微生物生長因子
17、通常指那些微生物生長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滿足機體生長需要的有機化合物。能源物質:有機物(同碳源)化能異養微生物;無機物(不同于碳源)-化能自養微生物;輻射能一一光能自養和光能異養微生物生長所需要的濃度在10-310-4mol/L范圍內的元素稱為大量元素微量元素是指那些在微生物生長過程中起重要作用,而機體對這些元素的需要量極其微小的兀素,通常需要量在10-6-10-8mol/L(培養基中含量)。微量兀素一般參與酶的組成或使酶活化。2、微生物的四種營養類型?光能無機營養型、光能有機營養型、化能無機營養型、化能有機營養型3、知道碳氮磷比理解好氧生物處理碳氮磷比BO
18、D:N:P=100:5:15式中BOD的含義?為什么用bod來替代有機物含量?5碳氮比(C/N)直接影響微生物生長與繁殖及代謝物的形成與積累,故常作為考察培養基組成時的一個重要指標。C/N比值二碳源中的碳原子的mol數/氮源中所含的氮原子的mol數主要是指碳氮磷的比例關系,通常稱碳氮磷比,“營養要平衡”,存在一定比例搭配的現象污(廢)水生物處理中好氧微生物群體(活性污泥)要求為BOD5:N:P=100:5:1BOD反映了在有氧的條件下,水中可生物降解的有機物的量一主要污染特性(以mg/L為單位)。常以5d作為測定生化需氧量的標準時間,稱5日生化需氧量(BOD5);通常以20°C為測定
19、的標準溫度。4、什么是培養基,培養基配置的原則,培養基的分類。了解培養基中各成分的作用。培養基是應科研或生產的需要,由人工配制的、適合于不同微生物生長繁殖或積累代謝產物用的營養基質(混合養料)。原則:目的明確、營養協調、理化條件適宜、經濟節約(1)按物理狀態分:固體培養基、液體培養基、半固態培養基、(脫水培養基)(2)按培養基化學組分:天然培養基、合成培養基、半合成培養基(3)按培養基用途:基礎培養基、選擇性培養基、鑒別培養基、加富培養基5、營養物質吸收和運輸的四種主要途徑是什么?被動擴散、促進擴散、主動運輸、基團轉位6、什么是酶?了解六大類酶,酶的作用特點。酶的活性中心。知道酶具有最適的作用
20、溫度以及pH。酶是由活細胞產生的一類具有催化作用生物催化劑。六大類酶:水解酶、氧化還原酶、轉移酶、同分異構酶、裂解酶、合成酶特點:用量少而催化效率高;反應前后質量不變;可降低反應的活化能,催化熱力學允許的反應;加速可逆反應的進程不改變反應的平衡點;高催化效率、高度專一性、調節性7、什么是生物氧化(呼吸作用)?生物氧化的四個3物質在生物體內進行的氧化過程稱為生物氧化,主要指糖、脂肪、蛋白質等有機物質在生物體內氧化分解并逐步釋放能量,最終生成CO和HO的過程。22三形式:某物質與氧的結合、脫氫、失電子;三過程:脫氫(電子)、傳氫(電子)、受氫(電子)三功能:產ATP、產還原力(指NADH2和NAD
21、PH2)、小分子中間代謝產物。三類型:呼吸(好氧)、無氧呼吸、發酵8、好氧呼吸特點:底物脫下的氫(H)經完整的呼吸鏈傳遞,最終由外源氧分子受氫,產生水并釋放出ATP形式的能量。產能效率高,基質徹底氧化生成CO2和H20。厭氧呼吸特點:無氧條件下,底物按常規脫下的氫經部分呼吸鏈傳遞,最終由氧化態的無機物或有機物受氫,完成氧化磷酸化產能。發酵特點:無氧條件下,基質脫氫后所產生的還原力【H】未經呼吸鏈傳遞而直接交給某內源中間代謝產物,以實現基質水平磷酸化產能的一類生物氧化反應。9、知道基質脫氫的四種主要途徑的名稱。了解什么是EMP途徑?1分子葡萄糖經EMP途徑產多少ATP,EMP途徑的生理功能?什么
22、是TCA循環,TCA循環產能情況,1分子葡萄糖經“EMP途徑和TCA循環徹底氧化能產多少ATP?EMP途徑、ED途徑、HMP途徑、TCA循環EMP途徑:糖酵解途徑,絕大多數生物所共有的一條代謝途徑,一分子葡萄糖經EMP途徑產生2分子ATPEMP生理功能:供應ATP形式的能量和形式的還原力是連接其他幾個重要代謝途徑的橋梁,包括三羧酸循環(TCA)、HMP途徑和ED途徑等;為生物合成提供多種中間代謝產物;通過逆向反應可以進行多糖合成TCA循環:丙酮酸經過一系列的循環式反應而徹底氧化、脫羧,形成、和的過程。1分子葡萄糖經“EMP途徑和TCA循環徹底氧化能產36(真核微生物)一-38(原核微生物)分子
23、ATP10、理解對于兼性厭氧微生物來說氧對葡萄糖的消耗有抑制作用。對兼性厭氧微生物而言,氧氣的存在會抑制葡糖糖的消耗一一巴斯德效應。11、什么是呼吸鏈?知道呼吸過程所放出的能量除一部分被微生物利用,其余部分都變成熱能散失。什么是氧化磷酸化,什么是基質水平磷酸化?呼吸鏈:位于原核生物細胞膜上或真核生物線粒體膜上的由一系列氧化還原勢呈梯度差的、鏈狀排列的氫或電子的傳遞體。氧化磷酸化:物質在體內氧化時釋放的能量供給ADP與無機磷合成ATP的偶聯反應。基質水平磷酸化:物質在生物氧化過程中,常生成一些含有高能鍵的化合物,而這些化合物可直接偶聯ATP或GTP的合成,這種產生ATP等高能分子的方式稱為底物水
24、平磷酸化12、氧化還原電位和微生物呼吸之間的關系。13、兼性厭氧微生物在Eh為+100mv以上進行好氧呼吸、在Eh為+100mv以下進行無氧呼吸14、不同種類的微生物要求的pH值范圍°pH值過高或過低對微生物有什么影響。微生物也有最適應的pH范圍,微生物不同,pH范圍不同。多數細菌:最佳6.57.5,適應范圍410;般要求中性或偏堿性;放線菌:最佳7.58.0,般要求中性或偏堿性;霉菌和酵母菌:可在酸性或偏堿性環境生活,最喜歡36的環境。生長極限:1.510。第七章1、描述微生物的生長是用群體繁殖和生長所表現出來的特征來代表的2、什么是間歇(分批)培養一定的環境下,微生物在一個有液體
25、培養基的容器內生長繁殖連續培養:流入新鮮培養基的同時不斷流出培養物的培養方式。3、什么是微生物的生長曲線。理解按微生物重量繪制的生長曲線(三個階段,活性污泥描述),理解按微生物數目的對數繪制的典型生長曲線(四個階段)微生物的生長曲線;定時取樣測定或微生物數目或重量的變化,以活微生物個數或微生物重量為縱坐標,培養時間為橫坐標繪制的曲線微生物重量繪制的生長曲線三階段:上升階段、下降階段、內源呼吸階段按微生物數目的對數繪制的典型生長曲線(四個階段):緩慢期、對數期、穩定期、衰老期4、為什么傳統的活性污泥法釆用穩定期的微生物?在穩定期時,細胞開始貯存糖原、異染顆粒和脂肪等貯藏物;多數芽抱桿菌在這時開始
26、形成芽抱;處于穩定期的污泥代謝活性和絮凝沉降性能均好5、什么叫內源呼吸?知道內源呼吸也可以有好氧呼吸、厭氧呼吸、發酵三類呼吸形式在外界的營養狀況不是很好的時候,為了形成芽抱或其他休眠體,消耗內在儲存的物質以完成重要的生命活動,把這種作法成為內源呼吸。6、什么是連續培養,什么是恒化培養?什么是恒濁培養?連續培養:流入新鮮培養基的同時不斷流出培養物的培養方式。恒化培養:通過流加方式,及時補充微生物所消耗的營養物質,使培養室中的營養物濃度基本恒定恒濁培養:通過調節培養物流出的速度使培養物的濁度保持恒定的連續培養方式。7、知道微生物的生存因子有哪些,知道極端條件對微生物的影響。溫度、pH、氧氣、氧化還
27、原電位輻射、水的活度、滲透壓、表面張力等8、遺傳和變異的物質基礎是核酸(DNA)9、什么是質粒?質粒的特點,理解質粒所攜帶的遺傳信息一般與宿主細胞的某些次要特性有關,不是細胞生死存亡所必須的。質粒是微生物染色體外或附加于染色體的攜帶有某種特異性遺傳信息的DNA分子,具有可轉移性、可整合性、可重組性、可消除性的特點。10、證明核酸是遺傳物質的三個經典實驗格里菲斯一肺炎雙球菌轉化實驗;埃弗里、麥克勞德、麥卡蒂轉化補充實驗;植物病毒的重建試驗11、基因是染色體或質粒DNA上的一個片段,是一個最小的遺傳單位12、了解原核生物基因表達的調控方式,什么是操縱子?轉錄、翻譯、翻譯后及染色體水平上的調控微生物
28、基因組中的多順反子稱為操縱子13、知道大腸桿菌乳糖操縱子不僅存在負調控還存在正調控14、葡萄糖效應:凡是必須通過誘導才能利用的糖和葡萄糖同時存在時都呈現二度生長的現象15、基因突變:由于某些原因,引起生物體內的DNA鏈上少數堿基的缺失、置換和插入,改變了基因內原有的堿基排列順序16、突變有何特點?理解引起突變的原因和突變的性狀沒有對應關系,理解突變是微生物在接觸抗生素直接就已經發生了,抗生素起篩選作用特點:無定向性、自發性、稀有性、獨立性、誘變性、穩定性、可逆性17、基因重組:凡把兩個不同性狀個體內的遺傳基因轉移到一起,經過遺傳物質分子重新組合,形成新遺傳型個體的方式,在原核微生物中,基因重組
29、主要有轉化、轉導、接合和原生質體融合4種形式。18、基因工程:DNA重組技術19、定向培養即通過有計劃、有目的地控制微生物的生長條件,是微生物的功能項人類需要的方向發展。在污水處理中,這種方式叫做馴化20、什么叫菌種退化?什么叫菌種復壯?了解幾種常用的菌種保存方法菌種在培養或保藏過程中,由于自發突變的存在,出現某些原有優良生產性狀的劣化遺傳標記丟失等現象。菌種復壯是指使衰退的菌種回復原來優良性狀。21、知道幾種常用的消毒劑如011%的硝酸銀、70%的乙醇,01%高錳酸鉀等。第八章1、生物群落及其生存環境共同形成的動態平衡系統就是生態系統個體一種群一群落一-生態系統一生物圈生態系統=生物+環境條
30、件組成:理化環境,生產者,消費者,分解者或轉化者2、理解為什么土壤是微生物的大本營?土壤中的微生物的微生物組成,任何土壤中都是細菌最多,放線菌次之,真菌、藻類、原生動物依次排列。什么叫土著性微生物區系,什么叫發酵微生物區性系?(P170)土壤具有絕大多數微生物所需的各種條件3、水體自凈:水體本身有一定的凈化污水的能力,即經過水體的物理、化學與生物的作用,使污水中污染物的濃度得以降低,經過一段時間后,水體往往能恢復到受污染前的狀態,并在微生物的作用下進行分解,從而使水體由不潔恢復為清潔4、微生物之間的相互關系:互生關系、共生關系、拮抗關系、寄生關系如氧化塘中藻類和細菌的關系是(互生)5、什么叫水
31、體富營養化?富營養化的指標(N、P含量?)氮、磷等營養物質大量向水體不斷流入,愛誰體重過量積累,致使水體中營養物質過剩的現象稱為富營養化。指標:透明度;溶解氧、N、P;生物量、葉綠素a。第二篇:污染物生物分解與轉化1、污水生物處理的基本原理是什么?自然界中很多微生物有分解與轉化污染物的能力,實踐表明,利用微生物氧化分解污水中的有機物是十分有效的。2、試探討微生物對物質降解轉化作用的影響因素(1) 微生物的代謝活性不同種類微生物對同一底物的反應不同;微生物在不同的生長時期的活性是不相同的,在對數期代謝最旺盛,活性最強(2) 微生間的相互作用(P208)微生物的種類組成決定化合物降解的方向和速度,
32、同時微生物的種類組成又與環境中的化學物質有關。(3) 微生物的適應性(P157)馴化(Domestication):是一種定向選育微生物的方法與過程,通過人工措施使微生物逐步適應某特定條件,最后獲得具有較高耐受力和代謝活性的菌株。(4) 化合物的結構(P204207)不同的化合物,具有不同的分子結構和物理化學性質,同時也具有不同的生物分解性。生物分解潛能實驗和QSBR模型(5) 化合物濃度基質抑制作用(P207)污泥最大污染物負荷閾值(P158)(6) 環境因素:溫度、酸堿度、營養(是否齊全,比例是否適當)、氧、有毒物質3、什么是共代謝和微生物協同作用?一些有機化合物,單獨存在時不能進行生物分
33、解,但在與其他有機化合同時存在時可以進行生物分解的現象稱為共代謝現象。在純培養下,共代謝只是一種截止式轉化,但在混合培養和自然環境條件下,轉化可為其它微生物進行的共代謝或其他生物對某種物質的降解鋪平道路,使其代謝產物可繼續降解,故污染物在有合適的底物和環境條件下可通過共代謝作用由幾種微生物而協同降解。4、根據B0D5/C0Dr比值預測污水可生物處理性的參考標準:小于02則不宜r生化處理(P208B0D5/C0DCr0.45,生化性較好;0.30,可生化;030,較難生化(但如果B0D5較高:仍可采用生化方法);0.2,不宜生化。5、簡述氮循環,了解氨化作用、硝化作用、反硝化作用。(1) 氨化作
34、用:有機物中的氮在微生物的作用下先被轉化為氨。(2) 硝化作用:氨被氧化成為硝酸鹽和亞硝酸鹽(3) 氨和硝酸鹽可被植物吸收而變成植物性蛋白質,動物吃了植物產生動物性蛋白質,而動物的排泄物又能被分解氧化成氨、硝酸鹽和亞硝酸鹽。動植物死亡后的殘體又都是有機性物質。(4) 反硝化作用:由于反硝化反應硝酸鹽又可轉化為亞硝酸鹽和自由氮,自由氮在固氮作用下又可產生植物性蛋白質。氨化作用:由有機氮化物轉化為氨態氮的過程。硝化作用:氨在有氧的條件下,經亞硝酸細菌和硝酸細菌的作用轉化為硝酸的過程。反硝化作用:微生物還原硝酸為亞硝酸、氨和氮的作用。6、什么是聚磷菌,聚磷菌的特點聚磷菌是有明顯除磷能力的細菌的統稱,
35、聚磷菌區別于其他細菌的主要標志之一是細胞內含有異染顆粒。好氧時:大量繁殖,消耗異染顆粒-聚0-羥基丁二酸(PHB)厭氧時:不繁殖,釋放磷酸鹽于體外,產生能量供其儲備一PHB。7、生物脫氮除磷的原理。脫氮:缺氧時反硝化細菌反硝化,把硝酸鹽反硝化還原為氮氣,溢出水面釋放到大氣;好氧時先脫碳再硝化,脫碳菌以有機物為碳源氧化生成碳酸鹽,碳酸鹽作為硝化菌再硝化(NH+fN0-fN0-)423除磷:依靠聚磷菌(兼性厭氧菌)聚磷,再從水中除去這些細菌。8、利用硫循環解釋污水管道被腐蝕現象,利用鐵的生物轉化解釋水管中銹塊形成的原因。在混凝土排水管和鑄鐵排水管中,如有硫酸鹽存在,管底常因缺氧而產生H2S。H2S
36、上升到污水表層或逸出空氣層,與污水表面溶解氧相遇,H2S被硫化細菌或硫磺細菌氧化為硫酸,使混凝土管和鑄鐵管受到腐蝕。所有的生物都需要鐵,而且要求溶解性的二價亞鐵鹽,二價和三價鐵的轉化受pH和氧化還原電位影響。pH為中性和有氧時,二價鐵氧化為三價鐵的氫氧化物。無氧時,存在大量二價鐵。二價鐵還能被鐵細菌氧化為三價鐵。在含有機物和鐵鹽的水管中一般都有鐵細菌存在。常因水管中有酸性水而將鐵轉化為溶解性的二價鐵,鐵細菌就轉化二價鐵為三價鐵(銹鐵)沉積于水管壁上。9、根據生物處理過程中起作用的微生物對氧氣要求的不同可以將污水的生物處理分為好氧生物處理和厭氧生物處理。10、什么叫活性污泥?什么是活性污泥膨脹?
37、活性污泥:由大量各種各樣的微生物和一些雜質纖維等互相交織在一起組成的微生物集團。以菌膠團為單位。活性污泥膨脹:正常的活性污泥顆粒體積膨脹,繼而分裂為沉降性很差的小顆粒污泥,引起二沉池池面飄泥嚴重,出水水質急劇變差的現象。本質一污泥密度變小或黏附能力下降。分非絲狀菌污泥膨脹與絲狀菌污泥膨脹兩類。11、討論生物處理法對污水水質的要求可就以下幾個方面討論1、污水的性質:根據水中所含污染物的性質是否適合生物處理或適合用哪種生物處理方式處理,如不能含有過多的有毒物質(能抑制和殺害微生物的化學物質),應嚴加控制有毒物質的濃度在允許范圍內。2、溶解氧是影響廢水生物處理效果的重要因素,好氧微生物處理的溶解氧一
38、般以2-4mg/L為宜。3、pH是否適合:不同的微生物有不同的PH值適應范圍,細菌、放線菌、藻類、原核生物的PH值適應范圍是4-10之間;大多數細菌適宜中性和偏堿性(65-75)的環境。應使廢水保持在最適PH范圍,PH變化較大時應設立調節池。4、溫度是否適宜:各類微生物生長所要求的溫度范圍不同,約為5-80°C。溫度超過微生物最高生長溫度時,會使微生物蛋白質迅速變性以及酶系統遭到破壞或失活,甚至導致微生物死亡。而低溫會使酶的代謝能力降低,進而使微生物處于生長繁殖停止狀態,但仍保留其生命力。5、營養物質比例是否協調:微生物要求的營養物質必須包括組成細胞的各種原料和產生能量的物質,主要有
39、:水、碳源、氮源、無機鹽和生長因子。1、什么是滅菌、消毒?理解濕熱比干熱更容易殺死微生物!消毒只殺死一部分微生物,而不能殺死芽抱和抱子。滅菌是指殺死一切微生物包括芽抱和抱子。濕熱時微生物吸收了高溫水蒸氣,水蒸氣從氣態變為液態釋放出大量的熱,比普通氣體更容易使蛋白質凝固,濕度越大殺菌能力越強,而在干燥的環境中微生物和芽抱抵抗高溫的能力更強。因此在同一溫度下,濕熱滅菌法比干熱滅菌法更容易殺死微生物。2、知道一些實驗室常規殺菌方法及其適用范圍高壓蒸氣滅菌:培養基、耐熱藥品;干熱烘烤:器皿;化學藥物熏蒸(苯酚;高錳酸鉀+甲醛)、紫外光:無菌室的消毒燒灼:接種環、試管口、載玻片3、什么叫無菌操作?無菌操
40、作是指在微生物實驗室所釆取的預防雜菌污染的一切操作措施,主要包括創造無菌環境、使用無菌器材和遵循無菌操作規范。4、怎樣進行菌種的分離?(1) 采樣:查閱相關文獻,確定采樣方法、地點、采樣時記錄采樣時間和周圍環境;(2) 樣品預處理:如用無菌水制備土壤稀釋液;(3) 增殖培養:根據目標菌特性確定培養條件,選擇性增殖;(4) 純種分離:純種分離的原則就是使培養物獲得單個菌落:1.稀釋平板分離法2.平板涂布法3.平板劃線分離法:分步劃線法;一次劃線法:(用于純化)(5) 純培養:菌種鑒定,防止病原菌處理污水;(6) 性能測定:測定代謝產物或其它目的性狀5、菌落計數用肉眼觀察,計平板上的細菌菌落總數,也可用放大鏡和菌落計數器計數,記下同一濃度的三個平板的菌落總數。各種不同情況的計算方法如下:(1)先計算相同稀釋度的平均菌落數。若其中一個培養皿
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