水处理微生物学.ppt
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1、水处理微生物学课件现在学习的是第1页,共63页课本及参考书课本:水处理微生物学(第五版)顾夏生 主编 中国建筑工业出版社参考书目:v微生物学(第二版)武汉大学编 高等教育出版社v环境微生物学 周群英等编 高等教育出版社现在学习的是第2页,共63页第一章 绪论主要内容:主要内容:vv水处理微生物学的研究对象和任务水处理微生物学的研究对象和任务水处理微生物学的研究对象和任务水处理微生物学的研究对象和任务vv微生物的分类、命名微生物的分类、命名微生物的分类、命名微生物的分类、命名vv微生物的特点微生物的特点微生物的特点微生物的特点 vv原核微生物与真核微生物的区别原核微生物与真核微生物的区别原核微生
2、物与真核微生物的区别原核微生物与真核微生物的区别现在学习的是第3页,共63页第一节 水处理微生物学研究的对象和任务v研究对象:v研究水体中微生物的形态,生理特性和控制方法;v研究微生物在水处理中的作用机理和规律;v研究水体中微生物的检测方法,判定水体污染和自净能力以及水处理效果的好坏。现在学习的是第4页,共63页v研究任务:v掌握微生物的基本概念、类型、生理特性、微生物与环境的关系、以及微生物在水处理中的作用等基本理论v充分利用微生物控制,消除水体的有机污染物,营养盐类,重金属的污染v利用微生物进行水处理使水资源再生现在学习的是第5页,共63页一、什么是微生物一、什么是微生物一、什么是微生物一
3、、什么是微生物 一切肉眼看不见或看不清的微小生物的总称。是一切肉眼看不见或看不清的微小生物的总称。是一切肉眼看不见或看不清的微小生物的总称。是一切肉眼看不见或看不清的微小生物的总称。是一些个体微小、构造简单的低等生物。一些个体微小、构造简单的低等生物。一些个体微小、构造简单的低等生物。一些个体微小、构造简单的低等生物。微生物的菌落细菌的显微图样第二节第二节 微生物概述微生物概述现在学习的是第6页,共63页微生物小小m级:光学显微镜下可见(细胞)Nm级:电子显微镜下可见(细胞器、病毒)简简单细胞简单多细胞非细胞(即“分子生物”,如病毒)原核类:原核类:细菌,放线菌、蓝细菌,支原体、立克次氏体,衣
4、原体等低低(进化地位低)真核类:真核类:真菌,原生动物,微型后生动物,微藻类非细胞:非细胞:病毒,亚病毒(朊病毒、类病毒、拟病毒)现在学习的是第7页,共63页微生物的进化地位:微生物的进化地位:通过放射性元素的计时技术,测得地球年龄约有通过放射性元素的计时技术,测得地球年龄约有通过放射性元素的计时技术,测得地球年龄约有通过放射性元素的计时技术,测得地球年龄约有45-4645-46亿年。类亿年。类亿年。类亿年。类似细菌的生物在约似细菌的生物在约似细菌的生物在约似细菌的生物在约3535亿年前就已出现,此时地球开始由化学进化亿年前就已出现,此时地球开始由化学进化亿年前就已出现,此时地球开始由化学进化
5、亿年前就已出现,此时地球开始由化学进化转入到生物进化阶段;转入到生物进化阶段;转入到生物进化阶段;转入到生物进化阶段;蓝细菌类原核生物是在蓝细菌类原核生物是在蓝细菌类原核生物是在蓝细菌类原核生物是在2121亿年前出现亿年前出现亿年前出现亿年前出现,此时地球大气开始由无氧变成此时地球大气开始由无氧变成此时地球大气开始由无氧变成此时地球大气开始由无氧变成有氧,之后出现真核微生物;有氧,之后出现真核微生物;有氧,之后出现真核微生物;有氧,之后出现真核微生物;大约大约大约大约6 6亿年前,水圈中出现了后生动物(摄食消费者),之后出现亿年前,水圈中出现了后生动物(摄食消费者),之后出现亿年前,水圈中出现
6、了后生动物(摄食消费者),之后出现亿年前,水圈中出现了后生动物(摄食消费者),之后出现由由由由“鱼鱼鱼鱼陆生生物陆生生物陆生生物陆生生物两栖类两栖类两栖类两栖类爬行类爬行类爬行类爬行类”的进化趋势,人类诞生至今的进化趋势,人类诞生至今的进化趋势,人类诞生至今的进化趋势,人类诞生至今不过不过不过不过300300万年。万年。万年。万年。现在学习的是第8页,共63页原核生物细胞无核膜,有原核生物细胞无核膜,有一个明显的核区(拟核),一个明显的核区(拟核),核区集中了主要遗传物质,核区集中了主要遗传物质,由一条与类组蛋白相联系的由一条与类组蛋白相联系的双链双链DNADNA构成的染色体组。构成的染色体组
7、。真核生物细胞则是由一条真核生物细胞则是由一条或一条以上的双链或一条以上的双链DNADNA与与组蛋白等结合成的染色体,组蛋白等结合成的染色体,并由核膜包围。并由核膜包围。核、核膜、染色体核、核膜、染色体原核细胞没有独立的内膜原核细胞没有独立的内膜系统,与代谢有关的酶如系统,与代谢有关的酶如呼吸酶合成酶等位于细胞呼吸酶合成酶等位于细胞膜上,因此它的能量代谢膜上,因此它的能量代谢在质膜上进行。在质膜上进行。真核细胞不仅有独立的内真核细胞不仅有独立的内膜系统,还有细胞骨架,膜系统,还有细胞骨架,呼吸酶在线粒体中,有专呼吸酶在线粒体中,有专用的细胞器来完成各项生用的细胞器来完成各项生理功能,如线粒体、
8、叶绿理功能,如线粒体、叶绿体。体。代谢场所代谢场所u 原核微生物和真核微生物的区别原核微生物和真核微生物的区别现在学习的是第9页,共63页典型的真核典型的真核细细胞胞结结构(构(动动物物典型的真核典型的真核细细胞胞结结构(植物)构(植物)现在学习的是第10页,共63页在认识发展过程的不同阶段存在对生物分类的不同观点。在认识发展过程的不同阶段存在对生物分类的不同观点。在认识发展过程的不同阶段存在对生物分类的不同观点。在认识发展过程的不同阶段存在对生物分类的不同观点。两界:两界:两界:两界:动物界和植物界动物界和植物界动物界和植物界动物界和植物界三界:三界:三界:三界:菌物界菌物界菌物界菌物界、动
9、物界和植物界动物界和植物界动物界和植物界动物界和植物界四界:四界:四界:四界:原始生物界、菌界、原始生物界、菌界、原始生物界、菌界、原始生物界、菌界、植物界、动物界(由植物界、动物界(由植物界、动物界(由植物界、动物界(由CopelandCopeland提出)提出)提出)提出)五界:五界:五界:五界:WhittakerWhittaker提出生物五界分类系统,后被提出生物五界分类系统,后被提出生物五界分类系统,后被提出生物五界分类系统,后被MargulisMargulis修改为:修改为:修改为:修改为:原核原核原核原核生物界、真生生物界、真菌界生物界、真生生物界、真菌界生物界、真生生物界、真菌界
10、生物界、真生生物界、真菌界,动物界和植物界动物界和植物界动物界和植物界动物界和植物界六界:六界:六界:六界:我国我国我国我国王大耜王大耜王大耜王大耜教授提出:教授提出:教授提出:教授提出:病毒界、病毒界、病毒界、病毒界、原核生物界、真核原生生物界、真菌界原核生物界、真核原生生物界、真菌界原核生物界、真核原生生物界、真菌界原核生物界、真核原生生物界、真菌界、动物界和植、动物界和植、动物界和植、动物界和植物界物界物界物界生物的界级分类学说生物的界级分类学说现在学习的是第11页,共63页1.1.体积小,面积大体积小,面积大2.吸收多,转化快吸收多,转化快吸收多,转化快吸收多,转化快3.3.生长旺,繁
11、殖快生长旺,繁殖快4.4.适应强,易变异适应强,易变异5.分布广,种类多分布广,种类多分布广,种类多分布广,种类多二、微生物的特点现在学习的是第12页,共63页比面值:比面值:某一物体单位体积所占的表面积,物体的体积越小,某一物体单位体积所占的表面积,物体的体积越小,其比表面积越大其比表面积越大如:如:1cm1cm3 3豌豆,总表面积豌豆,总表面积6 cm6 cm2 2 1cm 1cm3 3球菌,总表面积球菌,总表面积6 m6 m2 2面积面积/体积体积=比面值比面值600/10006/11.体积小,面积大体积小,面积大体积小,面积大体积小,面积大现在学习的是第13页,共63页扩大了扩大了吸收
12、面吸收面排泄面排泄面信息交换面信息交换面意义意义现在学习的是第14页,共63页2.吸收多,转化快吸收多,转化快吸收多,转化快吸收多,转化快如:大肠埃希氏菌在大肠埃希氏菌在1h1h内可分解其自重内可分解其自重100010001000010000倍的乳糖;CandidautilisCandidautilis(产朊假丝酵母)合成蛋白质的能力比大豆(产朊假丝酵母)合成蛋白质的能力比大豆强强100100倍,比牛强倍,比牛强10万倍;吸收速度是人的吸收速度是人的300万倍意义:意义:1 1 为微生物生长提供了充足的物质基础为微生物生长提供了充足的物质基础 2 2 使微生物发挥使微生物发挥“活化工厂活化工厂
13、”的作用的作用现在学习的是第15页,共63页3.生长旺,繁殖快生长旺,繁殖快生长旺,繁殖快生长旺,繁殖快例:大肠埃希氏菌合适条件下,细胞分裂一次仅需例:大肠埃希氏菌合适条件下,细胞分裂一次仅需12.520min20min,每昼夜可分裂7272次,这时产生4.74.71010万亿万亿个后代,总重约可达47224722吨。意义意义1 1 发酵工业:2 遗传学研究:缩短实验周期遗传学研究:缩短实验周期3 3 致病菌:传布快,危害大致病菌:传布快,危害大 鼠疫:14世纪,欧洲1/4人口死亡 马铃薯晚疫病:1845184618451846年,欧洲年,欧洲100100万人口饿死万人口饿死 肝炎:肝炎:80
14、80年代上海30万人口万人口 爱滋病:津巴布韦爱滋病:津巴布韦1/41/4人口感染现在学习的是第16页,共63页4.4.适应强,易变异适应强,易变异 适应极端环境如高温、高酸、高辐射等适应极端环境如高温、高酸、高辐射等冷:-70-196 热:300 300 酸、碱、盐:耐压:耐压:短时间能产生大量变异的后代短时间能产生大量变异的后代现在学习的是第17页,共63页5.5.分布广,种类多分布广,种类多物种多样性物种多样性生理代谢类型的多样性生理代谢类型的多样性代谢产物的多样性代谢产物的多样性遗传基因的多样性生态类型的多样性生态类型的多样性现在学习的是第18页,共63页第二章 非细胞微生物病毒主要内
15、容:主要内容:vv病毒的形态结构病毒的形态结构病毒的形态结构病毒的形态结构vv病毒的繁殖病毒的繁殖病毒的繁殖病毒的繁殖vv病毒存活的影响因素病毒存活的影响因素病毒存活的影响因素病毒存活的影响因素vv去除和破坏水中病毒的方法去除和破坏水中病毒的方法去除和破坏水中病毒的方法去除和破坏水中病毒的方法现在学习的是第19页,共63页一、病毒的定义v病毒:一类由核酸和蛋白质等少数几种成分组成的超显微“非细胞型微生物”,其本质是一种只含DNA或RNA的遗传因子。病毒与其他细胞型微生物包括原核微生物和真微生物有着体态、结构、化学组成、生命方式等多方面的明显区别。第一节 病毒的形态结构及分类现在学习的是第20页
16、,共63页二、病毒的特点v形体极其微小微小,需用电子显微镜观察v没有没有细胞构造胞构造,又称“分子生物”v每种病毒每种病毒只含一种核酸只含一种核酸,DNA或RNAv以以核酸和蛋白核酸和蛋白质的的装配装配实现大量繁殖大量繁殖v专性寄生性寄生,寄主,寄主细胞内才表胞内才表现出生命特征出生命特征现在学习的是第21页,共63页v无蛋白无蛋白质和核酸和核酸合成合成酶系系,利用宿主,利用宿主细胞内的代胞内的代谢系系统v离体条件离体条件,为无生命无生命的生物大分子,的生物大分子,长期期保持保持侵染侵染活力活力v对抗生素抗生素不敏感,不敏感,对干干扰素素敏感敏感v有的病毒核酸可整合到宿主基因有的病毒核酸可整合
17、到宿主基因组,诱发潜伏性感染潜伏性感染现在学习的是第22页,共63页拟病毒:只含有不具独立侵染性的拟病毒:只含有不具独立侵染性的RNA或或DNA组分组分非非细细胞胞生生物物真病毒:至少含有核酸和蛋白质两种组分真病毒:至少含有核酸和蛋白质两种组分亚亚病病毒毒类病毒:只含独立侵染性的类病毒:只含独立侵染性的RNA组分组分朊病毒:只含单一蛋白质组分朊病毒:只含单一蛋白质组分三、病毒的分类三、病毒的分类1 1、按组分和侵染性分类按组分和侵染性分类按组分和侵染性分类按组分和侵染性分类:现在学习的是第23页,共63页2、按专性宿主分类、按专性宿主分类:动物病毒寄生在人体和动物体内,引起疾病艾滋病病毒非典冠
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