2022年水处理微生物学复习笔记.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载1 微生物特点： 个体微小分布广泛种类繁多代谢旺盛繁衍快速易于培育简洁变异有利于应用；2六界系统：病毒界；原核生物界（细菌、放线菌、蓝细菌、鞘细菌、滑动细菌）；真菌界（酵母菌、霉菌、伞菌） ；原生生物界（真核藻类）；动物界（微型后生动物）；植物界；分类系统： 界门纲目科属种3.微生物的特性： 体积小面积大、 分布广种类多、吸取多转化快、生长旺繁衍快、适应强易变异；4史前期：低水平阶段初创期： 1676-1861 形状描述阶段（列文虎克）奠基期 1861-1897 生理水平讨论阶段 巴斯德（微生物学奠基人）科赫（细菌）进展期 1

2、897-1953 生化水平讨论阶段布切尼（生物化学奠基人）成熟期：分子生物学水平讨论阶段（沃森克里克）二原核微生物形状结构：（一）；细菌； 1；细胞基本形状：球状；螺旋状；杆状；复）；衰退型（环境正常可以复原）（丝状）；反常形状：畸形（不行恢2细胞基本结构：细胞壁（肽聚糖和脂多糖,爱护细菌、挑选性透过物质、为鞭毛供应运动支点、具有肯定的抗原性致病性及对噬菌体的敏锐性）；细胞质膜（蛋白质、脂类、多糖、少量核酸；C 膜流淌镶嵌模型 维护渗透压,掌握内外物质的交换；合成 C 壁各种成分,与隔膜和荚膜的形成有关是 C 代谢活动中心,含多种酶系统,是氧化代谢和能量产生的部位；鞭毛的着生点）细胞质及内含物

3、细胞核物质；特别结构： 芽孢（只有细菌才产生,对不良环境有较强的抗击力的休眠体）；鞭毛； 荚膜（抗干旱；加强细菌的致病力,使之免受宿主吞噬C 吞噬；贮存养料,补充碳源和能源积累某些代谢废物；具有生物吸附性,可用于废水生物处理）；黏液层；菌胶团；衣鞘及光合作用层片；3革兰氏染色原理：G（+）： C 壁肽聚糖含量高,交联度高；乙醇使肽聚糖脱水,孔径变小,通透性降低,紫色截留；G（-）：乙醇溶解脂类,孔径增大,紫色退去,被染上红色G（+）： C 壁胶较厚,不分层,肽聚糖含量高,交联度高,特有磷壁酸,对青霉敏锐；G（-）：细胞壁较薄,分层,少量肽聚糖,交联度低,特有脂多糖；4染色原理：细菌等电点为ph

4、25,一般情形带电荷易与带正电荷碱性染液结合；目的：增加细菌与背景的反差；方法：简洁染色（形状观看）复杂染色（菌种鉴别）（二）；放线菌用途：生产抗生素,维生素,酶,石油脱脂,污水处理引起人、植物病变,水、变质；菌丝类型：基内丝（吸取养分）气生丝（分化繁衍结构）孢子丝（繁衍）繁衍方式：无性孢子（分生孢子,胞囊孢子）,借菌丝断片繁衍（工业生产使用）；（三）；蓝细菌：组囊蓝细菌、鱼腥蓝细菌（水华）三真核微生物形状结构；颤蓝细菌可净化水；真核微生物：凡是 C 核具有核膜、核仁,能进行有丝分裂,且 C 质中含有 C 器的微小生物；分类（真菌（酵母菌,霉菌,伞菌）,显微藻类,原生动物,微型后生动物）（一）

5、真菌； 1,定义：真菌是具有细胞核,产生孢子,不含叶绿素,以寄生或腐生取得养料,大多数具有丝状体,少数为圆形单C 结构, 能有性或无性繁衍,具有纤维素或几丁质C壁的一类生物； 2 特点：不能进行光合作用；以产生大量孢子进行繁衍；一般具有发达的菌丝体；养分方式为异养吸取型陆生性较好；酵母菌各 C 结构： C 壁（组成,甘露聚糖,内葡萄糖,中蛋白质）；C 膜（成分：磷脂,蛋白质,固醇,特点：流淌镶嵌模型；作用：调剂渗透压,大分子的合成和装配场所,酶的合成作用场所） ；C 质（组成：核糖体,异染体,糖原,环形DNA 和 RNA ；功能：细胞进行名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共

6、5 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载新陈代谢的场所） ；细胞核 （携带遗传信息, 掌握细胞增长和代谢） ；线粒体, 液泡, 内质网,脂类颗粒,微体；繁衍方式：无性生殖（芽殖,裂殖,芽裂生殖和产生无性孢子）,有性繁衍（子囊孢子）2霉菌的菌丝类型：无隔菌丝（多核单细胞结构）,有隔菌丝（多核多细胞结构）,类型：基内菌丝,基外菌丝,孢子丝；繁衍方式：菌丝片断；孢子无性孢子（孢囊孢子分生孢子（主要） ,节孢子厚垣孢子） ,有性孢子（卵孢子接合孢子,子囊孢子担孢子）（二）；藻类,小球藻,栅藻净化水；裸藻和绿藻（水华）,硅藻和甲藻（赤潮）（三） 1 特点：个体微小,单细

7、胞；具有各种生活机能,通过相应的 C 器来完成；生殖方式包括无性和有性,以裂殖为主发布广泛,种类繁多；2 分类： 质走亚门 （鞭毛纲、肉足、孢子） ；纤毛亚门（纤毛纲、吸管纲）3 养分类型：全动性、植物性、腐生性；四；病毒特点：1,个体微小,只能在电子显微镜下观看,2,无 C 结构,化学组成简洁,多数仅由蛋白质和核酸组成的大分子；3,专性寄生在宿主活 C 内,无独立代谢才能；4,在宿主 C 帮助下,通过核酸复制和蛋白质装配形式进行繁衍；5,在细胞外以无生命的化学大分子形式长期存在,且具有侵染活性,一旦进入宿主C 就显示诞生命特点；6,一般对抗生素不敏锐,对干扰素敏锐；化学组成：蛋白质和核酸,个

8、体大的病毒仍含有类脂质和多糖；分类：按宿主不同分为：1,植物病毒（杆状,丝状）2,动物病毒（球形,砖形）3,微生,亚病毒（类 物病毒 （蝌蚪状, 球状）；按化学成分分类为：真病毒（至少含有核酸和蛋白质）病毒,拟病毒,朊病毒） ；病毒结构： 1 核衣壳（基本结构） ：核心 由 DNA 或 RNA 构成 ,衣壳（由很多衣壳粒蛋白组成）；2 包膜（非基本结构） ：由脂类或蛋白质构成；3 刺突（非基本结构） ；对称机制：廿面体对称（球状）,螺旋对称（杆状） ,复合对称（蝌蚪状）繁衍过程： 1,吸附（大肠杆菌T 系噬菌体以它的尾部末端吸附到敏锐细胞膜表面上特定物质）；2,侵入脱壳（通过尾部收缩将衣壳内的

9、 DNA 基因组注入宿主细胞内） ；3,复制合成（借助宿主细胞内的合成结构复制核酸进而合成蛋白质）； 4,装配与释放（T 的 DNA 蛋白质复制到肯定数量后,装配成子代大肠杆菌,T 的水解酶水解宿主细胞壁而使宿主细胞裂解T 释放出来）；培育特点：陶尔特-第赫兰尔现象（固体培育基中表现为：噬菌斑,液培为：浑浊液体变清）溶源性：细胞核染色体上整合有原噬菌体核酸,可进行正常生长繁衍而不被裂解；原噬菌体：即整合在宿主核 出来变成烈性DNA 上的噬菌体的核酸的溶源性的变异或愈合,原噬菌体分别五微生物养分； （一）；1 养分：生物从外界环境摄取生命活动所需的能量和物质,以满意 自身生长复繁衍需要的一种生理

10、功能,它为一切代谢活动供应了物质基础；2,新陈代谢：生物体从外界环境摄取养分物质,经过一系列生化反应转化为细胞成分,同 时产生废物并排泄到体外的过程；包括同化和异化作用；3,养分物：环境中存在的能满意微生物生长、繁衍和进行各种生理活动需要的物质；养分 物功能：结构物质,参加 C 组成；构成酶的活性成分；运输功能；供应生命活动所需能量；（二）；微生物六大养分素种类：碳源,氮源,无机盐,生长因子,水,能源；1 水的功能：是机体主要组成成分；直接参加代谢反应,代谢反应介质；溶解养分物质,运 输代谢产物；比热大,调剂机体体温相对平稳；维护蛋白质,核酸等生物大分子稳固的自然 构象；大量元素：P S K

11、Mg Ca Na Fe 微量元素： Cu Zn Mn Mo Co （三）；四大养分类型的特点；名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 5 页精选学习资料 - - - - - - - - - 类型能源碳源学习必备欢迎下载供氧体代表生物光能自养光能CO2 紫硫,蓝细菌水型光能异养光能简洁有机物红螺菌有机物型化能自养无 机 营 养CO2 或碳酸盐硝化,硫化细菌有机物型物有机物全部真菌,放线菌化能异养有机物型（四）；培育基：人工配制的适合微生物生长繁衍或积存代谢产物的养分基质；种类： 1,按成分分：自然,合成,半合成；2,按物理状态分：固体,半固体,液体；3,按用途分：基本,挑选,鉴别

12、,增殖；酵母菌；4,按培育的微生物类群分：细菌,放线菌,霉菌,培育原就： 1 据不同微生物养分需要配制；2 留意各养分物质浓度配比要适当；3,调剂相宜PH 值； 4,依据培育微生物的目的来配制；5 逐一加入防止沉淀；6,经济节约,节约开支；配制方法：称量 加热融解 调 PH 分装 包扎 灭菌；六微生物的代谢； （一）酶：是生物体内合成的,催化生物化学反应,并传递电子、原子和化学基团的生物催化剂；组成： 基本成分为蛋白质,双成分酶仍含有不含氮的小分子有机物或金属离子；性质：专一,可逆,高效,温顺,可调剂分类： 1,按成分分类 单成分酶,双成分酶 ；2,依据反应性质分（水解,氧化仍原,转移,异构,

13、裂解,合成） ； 3,按存在部位（胞内,胞外）；4,和底物关系（组成,诱导）；（二）；能量代谢； 1,生物氧化的过程：脱氢,递氢,受氢；生物氧化的功能：产能,产仍原性 H,产小分子或中间代谢产物；类型：有氧呼吸,无氧呼吸,发酵；2,产 ATP 方式：光合磷酸化（光合作用,藻类）；氧化磷酸化（1,底物水磷酸化：厌氧或兼性厌氧微生物；2,电子传递磷酸化：好氧微生物）；3,呼吸链的功能：接受电子供体释放的电子,并传给最终电子受体 O2；合成 ATP 同时储存能量；类型：NADH 氧化呼吸链； FADH2 氧化呼吸链； 4,有氧呼吸特点：将底物完全氧化分解为水和 CO2,同时产生大量能量；过程：1,葡

14、萄糖经 EMP 途径分解为中间产物丙酮酸并产生ATP 和 NADH+ ；2,丙酮酸在丙酮酸脱氢酶的作用下分解生成乙醛,释放大量 ATP,CO2,NADH+H ；3,乙醛 COA 进入三羧酸循环,产生大量 ATP,CO2,NADH+he FADH2 产能情形： 1 分子葡萄糖经 EMP 过程产 8 个 ATP；完全分解产生 38 个 ATP；1 个丙酮酸经三羧酸循环产生 15 个 ATP（1 个葡萄糖产生 2 个丙酮酸）TCA 循环的生理功能： （1）,三羧酸循环普遍存在一切生物体内；量最多,是机体利用糖和其他物质氧化而获得能量的最有效方式；2,糖的有氧分解产生能 3,该循环是三大养分物质转化的

15、枢纽；4,TCA 产生的中间代谢产物对其他物质生物合成有重要意义）；5 无 氧 呼 吸 的 最 终 电 子 受 体 ： 硝 酸 根 , 硫 酸 根 , 碳 酸 根 ； 最 终 产 物 ： CO2 水NH3,N2,H2S,CH4,A TP 6；发酵的最终电子受体：中间代谢产物；最终产物：底分子有机物,CO2, ATP. 七；微生物的生长繁衍； （一）微生物的纯培育的方法：（液体稀释,固体稀释倒平皿法（用途广泛）；平皿划线分别法 分别细菌 ；单细胞挑取法 ,利用挑选培育基分别法）；八；微生物的遗传变异；1 遗传性：亲代传给其子代一整套实现与其相同性状的遗传信息的特性；变异性：凡是在遗传物质水平上发

16、生转变,进而引起某些相应性状发生转变的特性；名师归纳总结 碱基（核糖）核苷核苷酸基因DNA核酸 染色体细胞核第 3 页,共 5 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载2,基因：是指一切生物体内储存遗传信息且有自主复制才能的遗传功能单位,其物质基础是一个具有特定核苷酸次序的核酸片段；类型： 1.结构基因 （S）；掌握某种蛋白质酶的合成,2、操纵基因（O）,它的功能象 “ 开关 ”,掌握结构基因的表达；3、调剂基因（ R） ,具有调剂功能, 可以合成阻碍蛋白,附着在操纵基因,关闭结构基因的活动,进而阻碍酶的合成3,基因调控系统：操纵子（启动

17、基因 P 操纵基因 O 结构基因 S）；调剂基因 R；4,DNA 的复制方式为为半保留复制,优越性在于保证了复制的精确性和遗传的稳固性；5,RNA 种类：信使 mRNA （功能是实现遗传信息在蛋白质上的表达,是遗传信息传递过程中的桥梁）；转移 tRNA （携带符合要求的氨基酸,以连接成肽链,再经过加工形成蛋白质）；核糖体 rRNA （核糖体的组成成分,由细胞核中的核仁合成）；7,变异的根本缘由：是遗传物质的结构或数量发生了转变；类型：基因突变,基因重组；8,突变类型：按缘由,分自发突变和诱发突变；按表型,分为形状突变、生理生化突变、抗性突变和致病性突变；按遗传物质的结构转变,可分为染色体畸变和

18、基因突变；特点：1. 自发性 2. 不对应性 3. 稀有性 4. 独立性 5. 诱变性 6. 稳固性 7. 可逆性9,基因重组；定义：凡是把两个不同性状个体内的遗传基因转移到一起,经过基因的重新组合,形成新遗传型个体的方式；重组可使生物体在未发生突变的情形下 ,产生新遗传型个体 ；原核微生物基因重组类型：转化、转导、接合和原生质体融合；10 基因工程四大要素：目的基因、工具酶、载体分子和受体细胞；过程：切接转筛培表；11,PCR组成：含靶序列的 DNA（模板）；寡核苷酸具有热稳固性的 DNA聚合酶；四种脱氧核苷三磷酸 PCR缓冲液 PRC 技术基本原理：变性,退火,延长；12,几种常用菌种保藏

19、方法的比较：方法名称主要措施相宜菌种保藏期评判冰箱保藏法（斜面）低温各大类36 月简便冰箱保藏法（半固体）低温细菌、酵母菌612 月简便石蜡油封藏法低温、缺氧各大类12 年简便沙土保藏法干燥、无养分产孢子微生物110 年简便有效冷冻干燥法干燥无氧、低温、有各大类515 年以上简便有效爱护剂九微生物的生态；1,生态系统组成：环境、生产者、消费者、分解者；功能：生物生产、能量流淌、物质循环、信息传递和调剂才能；2,水体自净作用：物理作用（稀释、沉淀）, 化学作用 日光、氧气等对污染物分解 ,生物作用：生物降解 自净过程：稀释沉降,生物降解,溶解氧复原,水体变清；3 水体污染与自净指标的含义：1,P

20、/H 指数：该值越高,水越清； 2 , BIP 指数（水污染生物指数）：该值越高,水越浑；3,氧浓度昼夜变化幅度：该值越高,水越清；4,污化带：多污带（寡毛颤蚯蚓）、 - 中污带（轮虫类和纤毛虫类）、 - 中污带（甲克昆虫）、寡污带（钟虫） ；5,微生物与其他生物相互关系：有利（共生、互生）中性（种间关系） ；有害（寄生、捕食、拮抗、竞争）十饮用水生物处理；1,细菌总数定义：细菌总数是指将1ml 样品接种到养分琼脂培育基中,经 37,24 小时培育所生长的细菌菌落总数；卫生学意义：反映样品的有机污染程度；检验方法：稀释倒平板法；卫生标准：细菌总数小于 100CFU/mL 大肠菌群定义： 大肠菌

21、群是指一群好氧和兼性厌氧,革兰氏阴性,经 37 ,2448 小时培育能产酸产气的杆状细菌；卫生学意义：无芽孢,在乳糖培育基中（1）作为粪便污染的指名师归纳总结 示菌；（2）作为肠道致病菌污染的指示菌；测定方法: 发酵法（基本方法）: 初步发酵试第 4 页,共 5 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 验；平板分别,学习必备欢迎下载；卫生标准：每100mL水样中不得复发酵试验；滤膜法（快速方法）检出2,饮用水常用消毒方法：加氯消毒；臭氧消毒；紫外线消毒；4 超声波消毒；供饮水消毒用的氯制剂分为液态氯、无机氯制剂和有机氯制剂；十一 . 废水生物处理； 1,废

22、水的水质污染指标定义：生化需氧量（在肯定的温度、时间条件下,水中的有机污染物被微生物进行氧化分解时所消耗的溶解氧量）；化学需氧量（指用强氧化剂将水中的有机污染物氧化为 CO2和 H2O时所消耗的氧量） ；悬浮固体；含氮化合物；BOD5：在 20条件下,测定1L 污水中所含的有机物被微生物氧化分解时,五日内所消耗的溶解氧毫克数来作为标准方法,这一指标称为五日生化需氧量,以 BOD5表示；关系： CODcrBOD5CODmn 2,废水的生物处理优点是：效率高；成效好；适用范畴广；成本低,运转治理费 用少；可处理水量大,方法较成熟；作用机理：依据水体自净原理,利用微生物所产生的酶的催化作用和代谢活性

23、,好氧或厌氧分解、转化废水中的有机物,从而使水体得到净化；类型：依据微生物的呼吸类型分（1）好氧处理：活性污泥法,氧化塘法；（2）兼性厌氧处理：生物膜法洒滴池法,生物转盘法,塔式生物滤池法；（3） 厌氧处理：沼气发酵法；依据微生物的生长系统分（1）悬浮生长系统：活性污泥法,沼气发酵法；（2）固定膜生长系统：生物膜法（3）藻菌共生系统：氧化塘法）；依据设备的能耗情形分（1）耗能型：活性污泥法,生物转盘法,塔式生物滤池法；（2）节能型：洒滴池法,氧化塘法；（3） 产能型：沼气发酵法） ；3,活性污泥的定义：指由细菌、原生动物等微生物与悬浮物质、胶体物质混杂在一起形成的具有很强吸附分解有机物才能的絮

24、状物；活性污泥法作用机理：2. 具有很强的分解、氧化有机物的才能；3. 具有良好的沉降性才能；1. 具有很强的吸附才能；4,活性污泥法的类型：推流式曝气法和完全混和曝气法；推流式曝气法优点是：活性污泥中的细菌在池内可经受整个生长周期,处理成效良好而稳固；不易发生混膨胀；缺点是：易受到有机负荷或冲击负荷激增的影响；5,活性污泥膨胀的类型：非丝状菌膨胀和丝状菌膨胀；活性污泥膨胀的缘由：温度高；氧不足； 废水成分的影响；基质浓度的影响；活性污泥膨胀的掌握： （ 1）采纳化学混凝 .（ 2）投加药剂；（ 3）掌握运行条件（污泥负荷率、养分比例、溶解氧浓度）（4）改革工艺；6,生物膜法类型：洒滴池法、生

25、物转盘法、塔式生物滤池法；7,氧化塘中存在三种作用：1. 有机物的好氧分解和厌氧消化,这主要由细菌完成,2. 光合作用,这主要由藻类和绿色植物完成；3. 藻类细胞的排除, 这主要由各种动物和微生物完成；氧化塘法的优点是：具有脱氮除磷功能,可作为三级处理设备,防止废水二次的污染发生,造价低,操作简洁,治理费用少,仍可养鱼植藕,增加收入；缺点：占地面积大8,废水生物处理对废水水质要求：酸碱度要合适,好氧处理 处理 pH 值应在 6.5 7.5 之间；温度要相宜,一般在pH 值应在 69 之间,厌氧 2040之间；废水中不能含过多的有毒物质和油类物质；废水中要含有微生物生长繁衍必需的各种养分元素,且各元素间的比例要适当；废水中必需含有足量的和相宜的微生物才能有效进行处理；9,废水处理方法的挑选（原就）：先用物理法除去固形物,再用化学法和生物法除去有机物,最终用理化方法和其他生物法进行深度处理,去氮除磷,实现净化；10,水体富养分化的危害：造成水体缺氧,从而严峻影响鱼的生存和渔业生产；使水体产生霉味和臭味,降低水质；很多藻类能产生毒素,对人和动物造成危害；名师归纳总结 掌握措施有：加强水体的生态学治理；化学除藻；生物学掌握；在经生化处理过的第 5 页,共 5 页排放水中进行脱N、P 处理；采收藻类,综合利用；- - - - - - -