環(huán)境工程微生物學(xué)復(fù)習(xí)資料全

1、緒論1、微生物的含義：微生物是肉眼看不到的， 必須在電子顯微鏡或光學(xué)顯微鏡才能看見的所有微小生物的統(tǒng) 稱。2、分類地位：五界系統(tǒng)：1969年克提出微生物五界分類系統(tǒng)：（1）原核生物界：細(xì)菌、放線菌、藍(lán)綠細(xì)菌（2）原生生物界：藍(lán)藻以外的藻類及原生動(dòng)物（ 3）真菌界（酸性土壤中真菌較多）：酵母菌、霉菌（4） 動(dòng)物界（5）植物界。三域系統(tǒng)：（1）古菌域（Archaea）: “三菌”產(chǎn)甲烷菌、極端嗜鹽菌、嗜熱嗜酸菌（2） 細(xì)菌域（Bacteria ）：細(xì)菌（化）、藍(lán)細(xì)菌（光）、放線菌（化）、立克次氏體（寄生）、支原體（人工培養(yǎng)基，最小）、衣原體（寄生）、螺旋體（原核，是細(xì)菌與原蟲的過度）“三體”支原體

2、、立克次氏體、衣原體（3）真核生物域（Eukarya）:真菌、藻類、動(dòng)物、水生植物（原生動(dòng)物、真菌、藻類）3、按細(xì)胞結(jié)構(gòu)的有無分為分為：非細(xì)胞結(jié)構(gòu)微生物（病毒、類病毒：類病毒是比病毒小的超小微生物）和 細(xì)胞結(jié)構(gòu)微生物。按細(xì)胞核器、有絲分裂的有無分為：原核和真核4、分類依據(jù)：形態(tài)學(xué)特征、生理特征、生態(tài)特征、血清學(xué)反應(yīng)、噬菌體反應(yīng)、DNA中的G+C（為、DNA雜交、DNA-rRNA雜交、16SrRNA堿基順序分析和比較（按客觀存在的屬性及它們的親緣 關(guān)系，如個(gè)體形態(tài)及大小，染色反應(yīng)，菌落特征，細(xì)胞結(jié)構(gòu)，生理生化反應(yīng)，與氧的 關(guān)系，血清學(xué)反應(yīng)等）5、分類單位：域界門綱目科屬種（柱）6、原核微生物和真

3、核微生物的區(qū)別原核微生物真核微生物核很原始，發(fā)育不全，只是DNA鏈高度折疊成一個(gè)核區(qū)，無核膜，核質(zhì)裸露，與細(xì)胞質(zhì)無明顯界限細(xì)胞核發(fā)育完好，核有核仁和染色質(zhì)，有核膜，將 細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)分開，兩者有明顯界限沒有細(xì)胞器，只有細(xì)胞質(zhì)膜陷形成的不規(guī)則泡沫結(jié) 構(gòu)體系有高度分化的細(xì)胞器不進(jìn)行有絲分裂進(jìn)行有絲分裂包括古菌、細(xì)菌、 藍(lán)細(xì)菌、放線菌、立克次氏體、 支原體、衣原體、螺旋體除藍(lán)細(xì)菌以外的藻類、酵母菌、霉菌、傘菌、原生 動(dòng)物、微型后生動(dòng)物5、微生物的特點(diǎn)：（1）體積小，比表面積大（2）分布廣，種類繁多（3）吸收多，轉(zhuǎn)化快（4）生長旺,繁殖快（5）適應(yīng)性強(qiáng)（6）易變異第一章：原核生物1、細(xì)菌（PH=7.2

4、, C:N=25:1）形態(tài)、大?。ㄗ钚〉募{米細(xì)菌，最大的硫磺細(xì)菌）、繁殖與菌落：形態(tài)：桿菌（最常見，長短不同長短桿菌、某部位是否膨大棒狀梭狀桿菌、芽抱有無）、球菌（單球菌雙球鏈球菌四聯(lián)球菌八疊球菌葡萄球菌）、螺旋菌、絲狀菌。 大小：球菌：一般直徑在 0.52.0 “m；桿菌：長x寬 （0.51.0 ） m mx （ 15） g m；螺旋菌：寬x彎曲長度 （0.251.7 ） g mX （ 260）從 mi 異 常形：畸形（物理化學(xué)因素、營養(yǎng)條件）、衰退型（菌齡）繁殖：細(xì)菌裂殖（二分裂，有性）。有性生殖的意義：進(jìn)化，特有抗性基因可傳遞。菌落：固體培養(yǎng)基上各種菌類的“村落”，其特征主要由各種微生物

5、特殊的遺傳特性決定。菌落的共同 特征是小、濕潤、粘稠、與基質(zhì)結(jié)合松散、易被剝離、質(zhì)地均勻、各部位顏色一致（這是鑒定的重要 依據(jù)）。液體中的菌落：表面形成膜（輕）、使培養(yǎng)液渾濁（中）、產(chǎn)生絮狀沉淀（粘重，例如活性污泥） 細(xì)菌中參加光合作用的是 紫細(xì)菌和綠硫細(xì)菌。腐生細(xì)菌：化能異養(yǎng)2、細(xì)菌細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)：細(xì)胞壁、細(xì)胞質(zhì)膜、細(xì)胞質(zhì)及其含物（ PHB聚0 -羥基丁酸，是一種聚酯類， 被一單層蛋白質(zhì)膜包圍。脂溶性，不溶于水，易被丹黑著染，當(dāng)缺乏營養(yǎng)時(shí)可被用作碳源和能源）、擬核3、細(xì)胞壁（10%-25%:組成與結(jié)構(gòu)（G-+T G-比較）：G細(xì)胞壁的組成和結(jié)構(gòu)比 G+更復(fù)雜。主要成份為：脂多糖、磷脂、脂蛋白

6、、肽聚糖。GtR有肽聚糖和磷壁酸。革蘭氏陽性菌（芽抱桿菌）與革蘭氏陰性菌（大腸桿菌，藍(lán)）細(xì)胞壁化學(xué)組成的比較細(xì)菌壁厚度/nm肽聚糖/%磷壁酸（垣酸）10%-50%脂多糖蛋白質(zhì)/%脂肪/%革蘭氏陽性菌20804090+一約2014革蘭氏陰性菌1010一+約601122其中肽聚糖（由雙糖單位四肽尾或四肽側(cè)鏈、肽橋）為細(xì)菌特有，磷壁酸為陽性菌特有，脂多糖（決定了G-菌抗原決定簇的多樣性）為陰性菌特有革蘭陽性菌與陰性菌 細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)比較細(xì)胞壁革蘭氏陽性菌革蘭氏陰性菌強(qiáng)度較堅(jiān)韌較疏松厚度20-80nm10-15nm肽聚糖層數(shù)可多達(dá)50層1-2層肽聚糖含量占細(xì)胞壁干重50%80%占細(xì)胞壁干重5%20%磷壁酸

7、（分為壁和膜）+一外膜一+脂蛋白（外層）一+脂多糖（最外層）一+功能：（1）維持細(xì)胞外形（2）保護(hù)細(xì)胞免受機(jī)械損傷和滲透壓危害（ 3）鞭毛運(yùn)動(dòng)支點(diǎn)（4）正常細(xì)胞 分裂必需（5） 一定的屏障作用（6）噬菌體受體位點(diǎn)所在，另外與細(xì)菌的抗原性、致病性有關(guān)細(xì)胞壁缺陷細(xì)菌：（1）原生質(zhì)體（protoplast ）：人工條件下用溶菌酶除去細(xì)胞壁或用青霉素抑制細(xì) 胞壁合成后，所留下的部分。一般由G+形成。（2）球形體（spheroplast ）：殘留部分細(xì)胞壁，一般由 G形成。有一定抗性。（3）細(xì)菌L型：一種由自發(fā)突變形成的變異型，無完整細(xì)胞壁，在固體培養(yǎng)基表面形成“油煎蛋”狀小菌落。（4）支原體：長期進(jìn)化

8、形成。特點(diǎn)：對(duì)滲透壓敏感；長鞭毛也不運(yùn)動(dòng)；對(duì)噬菌體不 敏感；細(xì)胞不能分裂等。陰性菌外壁層的作用：是G-的致病物質(zhì)，毒素的物質(zhì)基礎(chǔ)，有吸附Ca2餅口 Mg2+ 乍用，決定了 G-表面的抗原性，是許多噬菌體表面的吸附受體。4、細(xì)胞膜（對(duì)營養(yǎng)物吸收影響最大）：組成：細(xì)胞膜是緊貼在細(xì)胞壁的一層柔軟而又富有彈性的薄膜，細(xì) 胞膜所含的脂類均為磷脂。功能：（1）維持滲透壓的梯度和溶質(zhì)的轉(zhuǎn)移（2）細(xì)胞質(zhì)膜上有合成細(xì)胞壁和形成橫隔膜組分的酶（3）膜陷形成的中間體含有細(xì)胞色素，參與呼吸作用（4）在細(xì)胞膜上進(jìn)行物質(zhì)代和能量代（5）細(xì)胞膜上有鞭毛基粒，為鞭毛提供附著點(diǎn)（6）細(xì)胞膜與細(xì)胞壁、莢膜的生物合成有關(guān)。5、核質(zhì)

9、體：特點(diǎn)：一個(gè)大型環(huán)狀的雙鏈 DNA分子。組成：由脫氧核糖核酸（DNA纖維組成。功能：因其 攜帶細(xì)菌全部遺傳信息，故其決定遺傳性狀和傳遞遺傳性狀，是重要的遺傳物質(zhì)6、核糖體：組成：由核糖核酸（rRNA和蛋白質(zhì)組成，其中 RN站60%蛋白質(zhì)占40% 功能：合成蛋白質(zhì)的部位7、細(xì)胞質(zhì)及含物（貯藏物質(zhì)或代產(chǎn)物）：細(xì)胞質(zhì)是在細(xì)胞質(zhì)膜，除核物質(zhì)以外的無色透明、粘稠的復(fù)雜膠體，亦稱原生質(zhì)。主要成分：水、蛋白、核酸、脂類及少量糖和無機(jī)鹽。富含核糖核酸。含物：（1）核糖體（2）含顆粒（一種細(xì)菌只含有一兩種）：多聚磷酸鹽顆粒、聚0 -羥基丁酸（能量的貯存物，調(diào)節(jié)PH、硫粒（某些化能自養(yǎng)硫細(xì)菌貯存的能源物質(zhì)）、糖

10、原和淀粉粒、氣泡（水生細(xì)菌，相當(dāng)于魚的魚漂）、藻青素顆粒、竣酶體、磁小體、異染顆粒（藍(lán)色侵染呈紫色，化學(xué)本質(zhì)是偏磷酸鹽的聚合物，功能是磷源和能 源的聚合物，與生物脫磷有關(guān)）8、細(xì)胞特殊結(jié)構(gòu)：（1）莢膜：長度超過菌體若干倍，很細(xì)。運(yùn)動(dòng)器官。化學(xué)成分是蛋白質(zhì)。（2）芽抱（主要為桿菌）：某些細(xì)菌當(dāng)環(huán)境惡劣時(shí)，細(xì)胞質(zhì)濃縮凝集，逐步形成一個(gè)圓形、橢圓形或圓柱 形的休眠體，稱為芽抱。芽抱外壁，芽抱衣，皮層，芽抱質(zhì)。角蛋白，非常致密，通透性差，能夠阻止各類化學(xué)物質(zhì)包括殺菌劑的進(jìn)入（3）鞭毛：運(yùn)動(dòng)器官（4）菌毛：纖細(xì)、中空、短直、數(shù)量較多，相當(dāng)于各類禽獸的體表的毛發(fā)。性絲有鞭毛的細(xì)菌則較大而扁平，邊緣波狀、鋸

11、齒狀等；有莢膜的細(xì)菌菌落較大并且表面光滑，而沒有莢膜的則表面較粗糙；具有芽抱的細(xì)菌菌落表面常有褶皺并且不透明。9、古菌（有含子）：古菌的分類學(xué)位置：屬于原核微生物古菌的特點(diǎn)：古菌是一群具有獨(dú)特的基因結(jié)構(gòu)或系統(tǒng)發(fā)育生物大分子序列的單細(xì)胞原核生物，多生活在地球上極端的生境或生命出現(xiàn)初期的自然環(huán)境中，營自養(yǎng)和異養(yǎng)生活；具有特殊的生理功能，如在超高溫、高酸堿度、高鹽及無氧狀態(tài)下生活；具有獨(dú)特的細(xì)胞結(jié)構(gòu)，如細(xì)胞壁骨架為蛋白質(zhì)或假胞壁酸，細(xì)胞膜含甘油酸鍵；以及代中的酶作用方式既不同于細(xì)菌又不同于真核生物。古菌的分類：產(chǎn)甲烷菌、嗜熱嗜酸菌、極端嗜鹽菌古菌的細(xì)胞壁無二氨基庚二酸和胞壁酸，大部分是脂蛋白。10、

12、放線菌（高氏一號(hào)培養(yǎng)基）絕大多數(shù)異養(yǎng)絕大多數(shù)抗生素由放線菌產(chǎn)生，少數(shù)放線菌致病，大多數(shù)腐生，少數(shù)寄生，土壤中極多（有機(jī)物豐富，呈微生物堿性土壤）形態(tài)：（1）單細(xì)胞，無完整細(xì)胞核，為 G+（陽性）（2）菌絲寬約0.2-1uM （與細(xì)菌相似），分化為營養(yǎng)菌 絲和氣生菌絲（3）氣生菌絲發(fā)育到一定階段，形成抱子線，產(chǎn)生抱子結(jié)構(gòu)（菌絲類型）：（1）營養(yǎng)（基）菌絲：吸收營養(yǎng)，色素可有可無（2）氣生菌絲：顏色較深（3）抱子絲繁殖（無性）：（1）菌絲斷裂（絲狀真菌的無性繁殖方式）：常見于液體培養(yǎng)基中，工業(yè)發(fā)酵生產(chǎn)抗生素時(shí)都以此法大量繁殖放線菌（2）產(chǎn)生抱子（固體）：分生抱子：橫隔分裂抱囊抱子菌落：呈輻射狀，一

13、般圓形，干燥、有皺折、表面粉末狀，不易被針挑起，質(zhì)地硬而致密，小而不廣泛延伸，表面呈緊密絨狀11、藍(lán)細(xì)菌：G-,無鞭毛：分布、分類、水華（含葉綠素a,光能自養(yǎng)，裂殖，可芽生殖，固氮作用，固氮部位是異形胞）12、其他原核微生物：立克次氏體、衣原體、支原體、螺旋體13、細(xì)菌的芽抱是休眠體，放線菌的抱子是繁殖體14、有C壁：真菌（霉菌、酵母菌、蘑菇）、單C藻類、原生動(dòng)物15、真核：植物界（藻類）、動(dòng)物界（原生動(dòng)物）、真菌（單 C:酵母菌；絲狀真菌：霉菌；大型真菌子實(shí)體真菌：傘菌）第二章：真核微生物1、酵母菌（家養(yǎng)微生物）：形態(tài)：通常有球狀、卵圓狀、橢圓狀、柱狀或香腸狀等多種結(jié)構(gòu)：細(xì)胞壁（主要含葡萄糖

14、和甘露聚糖）、細(xì)胞質(zhì)膜、細(xì)胞核、細(xì)胞質(zhì)及含物繁殖：（1）無性生殖：芽生殖（各屬酵母都存在）裂殖（裂殖酵母屬）產(chǎn)生無性抱子（2）有性生殖：產(chǎn)生囊抱子菌落形態(tài)特征：大而厚，圓形，光滑濕潤，粘稠，顏色單調(diào)。常見白色、土黃色、紅色特點(diǎn)：以單C存在，多數(shù)營出芽，有的裂殖，發(fā)酵糖類，C壁含有甘露聚糖，含糖較高，酸度較大環(huán)境中生長2、霉菌（馬丁氏培養(yǎng)基）：形態(tài)：菌絲（真菌營養(yǎng)體的基本單位）是中空管狀結(jié)構(gòu)，直徑一般3-10 gm,有分枝，有隔膜或無隔膜。結(jié)構(gòu)（菌絲體）：霉菌的菌體由分枝或不分枝的菌絲（ hyphae）構(gòu)成。整個(gè)菌絲體分為兩部分：即營養(yǎng)菌絲 和氣生菌絲。霉菌C壁：低等一纖維素；高等一幾丁質(zhì)繁殖：

15、（1）抱子：有性抱子：子囊抱子、卵抱子、接合抱子無性抱子：分生抱子，抱囊抱子（2）菌絲片段菌落：形態(tài)較大，質(zhì)地一般比放線菌疏松，外觀干燥，不透明，呈現(xiàn)或緊或松的蛛網(wǎng)狀、絨毛狀或棉絮狀；菌落與培養(yǎng)基的連接緊密，不易挑取，菌落正反面的顏色和邊緣與中心的顏色常不一致等分類及常見屬：（1）單細(xì)胞霉菌：毛霉屬 根霉屬（2）多細(xì)胞霉菌：青霉屬 曲霉屬鐮刀霉屬 木霉屬交鏈抱霉屬 白地霉屬3、原生動(dòng)物（單C）:形態(tài)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：無色、無細(xì)胞壁、個(gè)體大、真核、不含葉綠體、無細(xì)胞壁、能運(yùn)動(dòng)、不產(chǎn)子實(shí)體營養(yǎng)類型：（1）全動(dòng)性營養(yǎng)：吞食其它生物或有機(jī)顆粒（2）植物性營養(yǎng)一光能自養(yǎng)（綠眼蟲等）（3）腐生 性營養(yǎng)一吸收可溶性

16、營養(yǎng)分類：（1）鞭毛綱 （2）肉足綱（3）纖毛綱：痢疾4、吞噬作用和胞飲作用，帶物質(zhì)進(jìn)入 C質(zhì)5、微型后生動(dòng)物（原生動(dòng)物以外多 C動(dòng)物的統(tǒng)稱）：輪蟲、線蟲、寡毛類動(dòng)物（飄體蟲、顫蚓、水絲蚓）、浮游甲殼動(dòng)物（指示生物）6、藻類：一般特征：分布：江河、湖、海、土壤、巖石、樹干等。 分類：光合色素種類、形態(tài)、細(xì)胞結(jié)構(gòu)、生殖方式和生活史等。 細(xì)胞：真核、有葉綠體、光能自養(yǎng)。繁殖：無性、有性。生長：，pH6-8,中溫分類和各門：（1）藍(lán)藻門 裸藻門 （3）綠藻門 （4）輪藻門 （5）金藻門 （6）黃藻門 （7）硅藻門（8）甲藻門 （9）褐藻門 （10）紅藻門甲澡：海洋，赤潮第三章：病毒（列文虎克，代表人

17、物）1、特征：既具有化學(xué)大分子屬性，又具有生物體基本特征；既具有細(xì)胞外的感染性顆粒形式，又具有細(xì)胞 的繁殖性基因形式，無 C結(jié)構(gòu)定義：病毒是沒有細(xì)胞結(jié)構(gòu)，專性寄生在活的敏感宿主體的超微小微生物形態(tài)：動(dòng)物病毒：球型、卵圓型、磚型植物病毒：桿狀、絲狀、球狀噬菌體：蝌蚪狀、絲狀組成：化學(xué)組成有蛋白質(zhì)和核酸，個(gè)體大的還含有脂質(zhì)和多糖結(jié)構(gòu)：無細(xì)胞結(jié)構(gòu)。整個(gè)病毒體分兩部分：蛋白質(zhì)衣殼核酸芯病毒蛋白：結(jié)構(gòu)蛋白和非結(jié)構(gòu)蛋白2、復(fù)制：（1）吸附：病毒吸附蛋白與細(xì)胞受體間的結(jié)合力來源于空間結(jié)構(gòu)的互補(bǔ)性，相互間的電荷、 氫鍵、疏水性相互作用及得華力（2）侵入：侵入又稱病毒化，它是一個(gè)病毒吸附后幾乎立即發(fā)生，依賴于能

18、量的感染步驟。刺突固著于C,尾部酶水解 C壁的肽聚糖，使產(chǎn)生小孔，尾鞘收縮，注入核酸。（3）復(fù)制與聚集：病毒侵入后，病毒的包膜和/或殼體除去而釋放出病毒核酸，病毒利用宿主的生物合成機(jī)構(gòu)和場所，使病毒核酸表達(dá)和復(fù)制，產(chǎn)生大量的病毒蛋白質(zhì)和核 酸，已合成的各部件進(jìn)行自行裝配成新的噬菌體（4）裂解（釋放）：被感染細(xì)胞裂解，成熟的子代噬菌體轉(zhuǎn)移到外界3、烈性噬菌體：凡能引起宿主細(xì)胞迅速裂解的噬菌體4、溫和性噬菌體：噬菌體侵染宿主后，并不增殖，裂解，而與宿主DNA吉合，F(xiàn)1宿主DN炮制而復(fù)制，此時(shí)細(xì)胞中找不到形態(tài)上可見的噬菌體病毒的群體形態(tài)：包涵體，噬菌斑，空斑，枯斑典型病毒：螺旋對(duì)稱一煙草花葉病毒；二

19、十面體對(duì)稱一腺病毒；復(fù)合對(duì)稱一T偶數(shù)噬菌體第四章：微生物生理1、微生物營養(yǎng)：細(xì)胞化學(xué)組成：70%90啾分，10%30需物質(zhì)2、營養(yǎng)類型劃分依據(jù)：（1）根據(jù)碳素營養(yǎng)物的同化能力不同：無機(jī)營養(yǎng)有機(jī)營養(yǎng)（2）根據(jù)能源的形式不同：光能營養(yǎng)型化能營養(yǎng)型；并為整個(gè)生理活動(dòng)提供所需要能3、主要營養(yǎng)物及功能：（1）碳源：提供合成細(xì)胞物質(zhì)及代物的原料源（異養(yǎng)微生物）（2）氮源：提供合成細(xì)胞中含氮物，如蛋白質(zhì)、核酸，以及含氮代物等的原料少數(shù)細(xì)菌可以鏤鹽、硝酸鹽等氮源為能源（3）無機(jī)鹽：構(gòu)成微生物細(xì)胞的組成成分調(diào)解微生物細(xì)胞的滲透壓，PH值和氧化還原電位。有些無機(jī)鹽如S、Fe還可做為自養(yǎng)微生物的能源。構(gòu)成酶活性基的

20、組成成分，維持 E活性。Mg Ca K是多種E 的激活劑。（4）水：微生物代過程中必不可少的溶劑維持各種生物大分子結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性調(diào)節(jié)細(xì)胞溫度，保持環(huán)境溫度恒定的作用（5）生長因子：調(diào)節(jié)微生物正常代，氨基酸，維生素，堿基4、物質(zhì)運(yùn)輸：（1）四種運(yùn)輸方式:物質(zhì)運(yùn)輸單純擴(kuò)散促進(jìn)擴(kuò)散（真）主動(dòng)運(yùn)輸（營）基團(tuán)轉(zhuǎn)移（厭）運(yùn)送物質(zhì)02、CO2、乙醇及氨基酸糖、氨基酸、維生 素及無機(jī)陰離子糖、氨基酸及無機(jī) 陽離子單（或雙）糖與糖 的衍生物，以及核 音與脂肪酸運(yùn)送機(jī)理物理擴(kuò)散借助膜上特異蛋白構(gòu)象的變化借助膜上特異蛋白構(gòu)象的變化依靠磷酸轉(zhuǎn)移酶系 統(tǒng)特點(diǎn)1）擴(kuò)散是非特異性 的營養(yǎng)物質(zhì)吸收方 式2）在擴(kuò)散過程中營 養(yǎng)物

21、質(zhì)的結(jié)構(gòu)不發(fā) 生變化3）物質(zhì)運(yùn)輸?shù)乃俾?較慢4）不需要載體參與 5）可運(yùn)送的養(yǎng)料有 限1）營養(yǎng)物質(zhì)本身在 分子結(jié)構(gòu)上也不會(huì) 發(fā)生 變化2）不消耗代能量， 故不能進(jìn)行逆濃度運(yùn)輸3）運(yùn)輸?shù)乃俾视砂?外該物質(zhì)的濃度差決定4）需要細(xì)胞膜上載體蛋白（透過酶） 參與物質(zhì)運(yùn)輸 5）被運(yùn)輸?shù)奈镔|(zhì)與 載體蛋白有高度的特異性6）養(yǎng)料濃度過高 時(shí)，與載體蛋白出 現(xiàn)飽和效應(yīng)1）需要消耗代能2）可以進(jìn)行逆濃度 運(yùn)輸?shù)倪\(yùn)輸方式3）需要載體蛋白參 與4）對(duì)被運(yùn)輸?shù)奈镔|(zhì) 有高度的立體專一 性5）被運(yùn)輸?shù)奈镔|(zhì)在 轉(zhuǎn)移的過程中不發(fā) 生任何化學(xué)變化1）需要消耗代能2）可以進(jìn)行逆濃度 運(yùn)輸?shù)倪\(yùn)輸方式3）需要載體蛋白參 與4）對(duì)被運(yùn)輸

22、的物質(zhì) 有高度的立體專一 性5）營養(yǎng)物質(zhì)在運(yùn)輸 的過程中發(fā)生了化 學(xué)變化（糖在運(yùn)輸 的過程中發(fā)生了磷 酸化）。依靠磷酸轉(zhuǎn)移酶（2）四種運(yùn)輸營養(yǎng)物質(zhì)方式的比較比較項(xiàng)目單純擴(kuò)散促進(jìn)擴(kuò)散主動(dòng)運(yùn)輸基團(tuán)轉(zhuǎn)位特異載體蛋白無有有有運(yùn)輸速度（分子特慢快快快性決定）物質(zhì)運(yùn)輸方向由濃至稀由濃至稀由稀至濃由稀至濃胞外濃度相等相等胞濃度高胞濃度高運(yùn)輸分子無特異性特異性特異性特異性能量消耗不需要不需要需要需要運(yùn)輸后物質(zhì)結(jié)構(gòu)不變不變不變改變5、培養(yǎng)基：（1）配置原則：目的明確：培養(yǎng)基組分應(yīng)適合微生物的營養(yǎng)特點(diǎn)營養(yǎng)協(xié)調(diào)：營養(yǎng)物的濃度與比例應(yīng)恰當(dāng) 條件適宜：物理化學(xué)條件適宜經(jīng)濟(jì)節(jié)約：根據(jù)培養(yǎng)目的選擇原料及其來源用途：促使微生

23、物生長，積累代產(chǎn)物，分離微生物菌種，鑒定微生物種類，微生物C個(gè)數(shù)，菌種保藏，制備微生物制品。（2）類型：按微生物的種類：細(xì)菌培養(yǎng)基、放線菌培養(yǎng)基、霉菌培養(yǎng)基、酵母培養(yǎng)基按培養(yǎng)基的成分： 合成培養(yǎng)基、天然培養(yǎng)基、半合成培養(yǎng)基按培養(yǎng)的用途：基本培養(yǎng)基、加富培養(yǎng)基、選擇培養(yǎng)基、鑒別不同微生物的培養(yǎng)基、保藏菌種培養(yǎng)基按培養(yǎng)基的物理狀態(tài)：固體培養(yǎng)基（瓊脂固體培養(yǎng)基、明膠培養(yǎng) 基、硅膠固體培養(yǎng)基、天然固體基質(zhì)）、半固體培養(yǎng)基、液體培養(yǎng)基細(xì)菌：牛肉膏蛋白陳（7-8）;放線菌：高氏一號(hào)（7.5-8.5 ”真菌：查氏合成；酵母菌：麥芽汁（3.8-6.0 ）;霉菌：4.0-5.86、微生物代：（1）有機(jī)物一一化能

24、異養(yǎng)菌一一 ATP （2）日光一一光能異養(yǎng)菌一一 ATP （3）還原態(tài)無機(jī)物一 一化能自養(yǎng)菌一一 ATP7、主要產(chǎn)能方式：ATP產(chǎn)生：基質(zhì)（底物）水平磷酸化、氧化磷酸化、光合磷酸化8、化能異養(yǎng)菌：發(fā)酵：（1） EMP途徑（糖酵解途徑）：在無氧條件下，1mol葡萄糖逐步分解而產(chǎn)生 2mol 丙酮酸、2molNADH+H口 2molATP的過程（2）發(fā)酵類型：發(fā)酵類型產(chǎn)物微生物乙醇發(fā)酵乙醇、CO酵母菌乳酸同型發(fā)酵乳酸乳酸細(xì)菌乳酸異型發(fā)酵乳酸、乙醇、乙酸、 CO明串珠菌屬混合酸發(fā)酵乳酸、乙酸、乙醇、甲酸、CO、H2大腸埃希氏菌9、有氧呼吸：（1）三竣酸循環(huán)（TCA）、（2）乙醛酸循環(huán)（3）呼吸鏈（電

25、子傳遞體系）：組成：由 NAD 或NADR FAD或FMN輔酶。細(xì)胞色素b、細(xì)胞色素a、c及細(xì)胞色素a和a3等組成。功能：1）接受 電子供體提供的電子，在電子傳遞體系中，電子從一個(gè)組分傳到另一個(gè)組分，最后借細(xì)胞色素氧化酶的催 化反應(yīng)，將電子傳遞給最終電子受體Q; 2）合成ATP把電子傳遞過程中釋放出的能量貯存起來10、源性呼吸和外源性呼吸：（1）外源性呼吸：在正常情況下，微生物利用外界供給的能源進(jìn)行呼吸（2）源性呼吸：外界沒有供給能源，而是利用自身部貯存的能源物質(zhì)進(jìn)行呼吸11、無氧呼吸：（1）反硝化（硝酸鹽還原作用）：以NO-作為電子最終受體（2）反硫化（硫酸鹽還原作用）： 以SQ2一為最終電

26、子受體（3）甲烷發(fā)酵（碳酸鹽呼吸）：以CO為最終電子受體12、化能自養(yǎng)菌（通過有氧呼吸產(chǎn)生 ATP）:類群：亞硝酸細(xì)菌、硝酸細(xì)菌、硫化細(xì)菌、氫細(xì)菌、鐵細(xì)菌， 受體O213、光能營養(yǎng)菌：（1）非環(huán)式光合磷酸化一藻類的光合作用：兩個(gè)光反應(yīng)系統(tǒng)，除產(chǎn)生ATP,還有還原力，放出氧氣。植物、藍(lán)細(xì)菌屬此類，還原力來自水的光解。（2）環(huán)式光合磷酸化一細(xì)菌的光合作用：逐出電子經(jīng)電子傳遞又回到菌綠素，使其恢復(fù)到原狀態(tài)，其間產(chǎn)生ATP,但不產(chǎn)生還原力，不放出氧氣。光合細(xì)菌屬此類，光合菌還原力來自硫化氫，方式可能是逆向電子傳遞，消耗光反應(yīng)產(chǎn)生的ATR14、硝化作用、反硝化作用：（1）硝化作用：氨基酸脫下的氨，在有氧

27、的條件下，經(jīng)亞硝化細(xì)菌和硝化細(xì) 菌餓作用轉(zhuǎn)化為硝酸（2）反硝化作用：植物、藻類及其他微生物以硝酸鹽為氮源，吸收硝酸鹽，通過硝 酸還原酶將硝酸還原成氨，由氨合成為氨基酸、蛋白質(zhì)和其他含氮物質(zhì)。兼性厭氧的硝酸鹽還原細(xì)菌將 硝酸鹽還原為氮?dú)庀跛徇€原為亞硝酸第五章：微生物生長與環(huán)境因素1、微生物生長測定：（1）直接法、（2）間接法、（3）細(xì)胞物質(zhì)量方法涂片染色法：可同時(shí)計(jì)數(shù)不同類型微生物（牛奶、土壤）直計(jì)數(shù)器測定法：不同類型接比例計(jì)數(shù)法：同上法電子自動(dòng)計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)法：細(xì)菌、抱子計(jì)數(shù)、菌懸液應(yīng)無雜質(zhì)死活比濁法：肉湯培養(yǎng)物水懸浮液中間平皿菌落計(jì)數(shù)法：牛奶、食品、水土壤、醫(yī)學(xué)、衛(wèi)生及培養(yǎng)物中接液體稀釋法：不能

28、用平皿時(shí)，如牛奶法薄膜過濾計(jì)數(shù)法：大量，含菌數(shù)低，如空氣測定定氮法：主要用于代研究，適用于細(xì)胞濃度高的樣品細(xì)胞測DNA法：同上物質(zhì)測定細(xì)胞干重法：細(xì)胞濃度高，用于調(diào)查研究量生理指標(biāo)測定法：微生物學(xué)分析研究2、群體生長曲線分期延遲期對(duì)數(shù)期穩(wěn)定期衰亡期表現(xiàn)不立即繁殖，生長速率 近于0,菌數(shù)幾乎不變， 細(xì)胞形態(tài)變大代活性最強(qiáng)，幾何級(jí)數(shù) 增加，代時(shí)最短，生長 速率最大新增殖細(xì)胞數(shù)與老細(xì) 胞的死亡數(shù)幾乎相等， 活菌數(shù)動(dòng)態(tài)平衡出現(xiàn)“負(fù)生長”，有些 細(xì)胞開始自溶。菌體產(chǎn) 生畸形特點(diǎn)分裂遲緩，合成代活 躍，體積增長快，對(duì)外 界不良環(huán)境敏感細(xì)菌數(shù)目增加與原生 質(zhì)總量增加，與菌液濁 度增加呈正相關(guān)性生長速率又趨于

29、0,細(xì) 胞總數(shù)最高死亡率明顯增加原因調(diào)整代，合成新的酶系 和中間代產(chǎn)物以適應(yīng) 新環(huán)境影響因素：菌種，菌齡， 營養(yǎng)成分，營養(yǎng)物濃 度，培養(yǎng)溫度養(yǎng)分減少；有毒代物產(chǎn) 生營養(yǎng)物消耗，有毒物質(zhì) 積累，環(huán)境條件改變， 而不利于細(xì)菌生長代時(shí)消除：增加接種量，采 用最適菌齡接種一單個(gè)細(xì)胞完成一次分 裂所需時(shí)間收獲菌體的最佳時(shí)期， 在穩(wěn)定期期末一一3、培養(yǎng)方式：（1）分批培養(yǎng)：將微生物置于一定容積培養(yǎng)基，經(jīng)培養(yǎng)，最后一次收獲。（2）連續(xù)培養(yǎng)：不斷補(bǔ)充新鮮營養(yǎng)，并及時(shí)不斷以同樣速度排出培養(yǎng)物，則可延長對(duì)數(shù)期（原理：培養(yǎng)液的流動(dòng)量使增殖的新菌數(shù)相當(dāng)于流出的老菌數(shù)。）恒濁連續(xù)培養(yǎng)，恒化連續(xù)培養(yǎng)，補(bǔ)料分批培養(yǎng)，同步培

30、養(yǎng)。4、環(huán)境因素：（1）溫度：低溫使體水分子凍結(jié)，停止生化反應(yīng)，高溫導(dǎo)致微生物死亡（2） pH:主要影響：引起膜電荷變化，從而影響營養(yǎng)吸收影響酶活性改變營養(yǎng)物狀態(tài)和有害物毒性（3） Eh （氧化還原電位）：Eh與氧分壓有關(guān)，也與 pH有關(guān)不同種類微生物所要求的Eh不同Eh影響酶活性，也影響呼吸作用微生物生長過程 Eh變化Eh可以用一些還原劑加以控制（4） DO （溶解氧）：按呼吸類型：好養(yǎng)微 生物、厭氧微生物、兼性厭氧微生物、微好養(yǎng)微生物（5）輻射：紫外線：（非電離輻射）200-380nm電離輻射（X、a、6、丫）：效應(yīng)無專一性，a、B穿透力較弱，X、 丫較強(qiáng)（6）活度與滲透壓（7）重金屬：與

31、酶的一SH基結(jié)合，使酶失去活性；或與菌體蛋白結(jié)合，使之變性或沉淀（8）干燥：使菌體蛋白質(zhì)變性，引起代活動(dòng)停止5、滅菌和消毒：（1）概念：滅菌：殺死所有微生物消毒：殺死一切病原微生物（2）常用方法：滅菌：1）干熱滅菌、2）濕熱滅菌3）過濾除菌、4）放射線滅菌 消毒：常用消毒劑：氧化劑、重金屬鹽、 有機(jī)化合物（3）醇：醇是脫水劑和脂溶劑，可使蛋白質(zhì)脫水、變性，溶解細(xì)胞質(zhì)膜的脂質(zhì)，進(jìn)而殺使蛋白 質(zhì)變性死微生物機(jī)體（4）甲醛：甲醛與蛋白質(zhì)的氨基（一 NH結(jié)合而干擾細(xì)菌的代機(jī)能 （5）表面活性劑：酚、新潔爾滅（季鏤鹽）、合成洗滌劑、染料都能使蛋白質(zhì)變性 第六章：微生物遺傳1、（1）基因突變類型：按突變條

32、件和原因劃分：自發(fā)突變和誘發(fā)突變（2） DNA的損傷修復(fù)：光復(fù)活和暗復(fù)活、切除修復(fù)、重組修復(fù)、 sosa復(fù)適應(yīng)性修復(fù)2、誘變機(jī)制：（1）物理誘變：誘變因素：紫外輻射、 X射線、丫射線、快中子、0射線和激光紫外誘變機(jī)制：引起DNA的變化（2）化學(xué)誘變：誘變機(jī)制：引起基因突變或真核生物染色體畸變3、定向育種、誘變育種：（1）定向育種：用某一特定環(huán)境長期處理某一微生物群體，同時(shí)不斷地進(jìn)行移種 傳代，以達(dá)到積累和選擇合適的自發(fā)突變體的一種古老育種方法（2）誘變育種：利用物理或化學(xué)誘變劑處理均勻分散的微生物細(xì)胞群，促進(jìn)其突變率大幅度提高，然后設(shè)法采用簡便、快速、高效的篩選方法，從 中挑選少數(shù)符合目的的突

33、變株，以供生產(chǎn)科研之用4、基因重組：（1）雜交：兩個(gè)性狀不同的菌株或變種之間進(jìn)行細(xì)胞結(jié)合，遺傳物質(zhì)交換重新組合成新的性 狀（2）轉(zhuǎn)化：受體菌直接吸收了來自供體菌的 DNA片段，通過交換，把它組合到自己的基因組中，從而獲 得供體菌部分遺傳性狀的現(xiàn)象（3）轉(zhuǎn)導(dǎo)：通過缺陷噬菌體的媒介，把供體細(xì)胞的DNAt段攜帶到受體細(xì)胞中，從而使后者獲得前者部分遺傳性狀的現(xiàn)象5、基因工程（1）定義：在體外將外源 DNA進(jìn)行切割和連接，插入到載體分子中，形成重組DNA分子，再導(dǎo)入到受體細(xì)胞中，使外源基因在受體細(xì)胞中表達(dá)的過程（2）主要步驟：從生物有機(jī)體基因組中，分離出帶目的基因的 DNAt段將片段連接到能自我復(fù)制的載

34、體上，形成重組DNAD重組DNA轉(zhuǎn)移到適當(dāng)?shù)氖荏w細(xì)胞篩選獲得了重組 DNA的受體細(xì)胞克隆克隆基因的表達(dá)，產(chǎn)生出人類所需物質(zhì)6、PC做術(shù)（DNA聚合鏈反應(yīng)）7、菌種的衰退、復(fù)壯、保藏：（1）衰退：對(duì)產(chǎn)量性狀而言，菌種的負(fù)變就是衰退，其他原有典型性狀變得 不典型了，也是衰退。衰退的防止：控制傳代次數(shù)；創(chuàng)造適宜的培養(yǎng)條件；利用不同類型細(xì)胞進(jìn)行接種傳代；采用有效的菌種保藏方法，加強(qiáng)菌種管理措施。（2）復(fù)壯方法：純種分離通過宿主體進(jìn)行復(fù)壯（寄生性微生物）淘汰已退化個(gè)體（3）保藏：低溫保藏：冰箱、超低溫干燥保藏：土壤、細(xì)砂、硅膠等隔絕空氣保藏：石蠟油封凍干保藏：綜合低溫、干燥、真空活體保藏：病原微生物、病

35、 毒第七章：微生物生態(tài)1、生態(tài)系統(tǒng)：（1）定義：生態(tài)系統(tǒng)是在一定的時(shí)間和空間圍由生物與它們的生境通過能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán) 組成的一個(gè)自然體，簡稱生態(tài)系（2）組成：環(huán)境、生產(chǎn)者、消費(fèi)者及分解或轉(zhuǎn)化者（3）功能：生物生產(chǎn)、能量流動(dòng)、物質(zhì)循環(huán)、信息傳遞（4）分類（5）生物圈：生存在地球陸地以上至海面以下各約10km之間的圍，包括巖石圈、土壤圈、水圈和大氣圈所有生物群落和人及它們生存環(huán)境的總體（6）生態(tài)平衡：若有外來干擾，生態(tài)系統(tǒng)通過自行調(diào)節(jié)的能力恢復(fù)到原來的穩(wěn)定狀態(tài)，這就是生態(tài)系統(tǒng)的平衡2、微生物間的相互關(guān)系：相互聯(lián)系、相互依存、相互制約的對(duì)立統(tǒng)一3、土壤微生物：（1）生態(tài)條件：營養(yǎng)：1）大量的動(dòng)植物

36、殘?bào)w，植物根系的分泌物，還有人和動(dòng)物的排 泄物2）豐富的無機(jī)元素：P、S、KFe、MgCa等3）微量元素：B、MoZnMn Cu等pH：3.58.5滲透壓：0.30.6MPa氧氣和水 溫度保護(hù)層（2）分布：水平分布取決于碳源，垂直分布與紫外輻 射的照射、營養(yǎng)、水、溫度等因素有關(guān)（3）種類：細(xì)菌量最多，放線菌次之，真菌再次之，藻類、原生動(dòng)物和微型動(dòng)物等由多到少依次排列（4）自凈：土壤對(duì)施入一定負(fù)荷的有機(jī)物或有機(jī)污染物具有吸附和生物降解的能力，通過各種物理、化學(xué)過程自動(dòng)分解污染物使土壤恢復(fù)到原有水平的凈化過程（5）污染：土壤污染主要來自含有機(jī)毒物和重金屬的污水農(nóng)田灌溉和土地處理，固體廢棄物的堆放和

37、填埋等的滲濾液，地 下儲(chǔ)油罐泄露以及噴灑農(nóng)藥等4、空氣微生物：（1）分布（2）凈化：綠化環(huán)境，搞好室外環(huán)境衛(wèi)生5、水體微生物：（1）來源：土壤、空氣、污水及有機(jī)殘?bào)w（2）種類：自養(yǎng)菌（3）影響因素：營養(yǎng)物質(zhì)、溫度、溶解氧等6、（1）水體自凈過程：水體接納了一定量的有機(jī)污染物后，在物理的、化學(xué)的及生物等因素的綜合作用后得到凈化，水質(zhì)恢復(fù)到污染前的水平和狀態(tài)。（2）指標(biāo)（P/H指數(shù)）：P代表光合自養(yǎng)型微生物。 H代表異養(yǎng)型微生物。P/H =（有葉綠素的微生物數(shù)量）/ （異養(yǎng)微生物數(shù)量）水中病原菌：霍亂弧菌、傷寒桿菌、痢疾桿菌7、污化系統(tǒng)：（1）污化帶特征：特征多污帶a -中污帶B -中污帶寡污帶水

38、色暗灰色，很渾濁灰色，較渾濁渾濁渾濁度低BOD高減少，有懸浮物減少，懸浮物少極少，懸浮極少溶解氧含量極低（或無）少升高恢復(fù)正常氣體HS CO和 CHNH、HS氨及HS減少H2s消失細(xì)菌數(shù)量幾億/毫升幾千萬/毫升幾萬/毫升極少微生物種類特點(diǎn)（兼）厭氣性 硫酸還原菌 產(chǎn)甲烷菌藻類及原生動(dòng)物出現(xiàn)藻類大量繁殖 纖毛蟲活躍魚腥藻、硅藻、黃藻、 鐘蟲、變形蟲動(dòng)物類型寡毛類（顫蚯蚓）顫蚯蚓，增多輪蟲、浮游甲殼動(dòng)物輪蟲、浮游甲殼動(dòng)物增 多顯花植物無無出現(xiàn)增多魚類無無無有底泥大量的有機(jī)質(zhì)部分無機(jī)化大量無機(jī)化一（2）有機(jī)污染指標(biāo)：BIP指數(shù)：無葉綠素的微生物占所有微生物的百分比細(xì)菌菌落總數(shù)：1ml水樣在營養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基中，于 37c培養(yǎng)24h （或48h）后所生長出來的細(xì)菌菌落總數(shù)總大腸菌群：包括埃希氏菌屬、檸檬酸桿菌屬、腸桿菌屬和克雷伯氏桿菌屬8、人工生態(tài)系統(tǒng)：9、活性污泥：（1）組成：由多種多樣的好養(yǎng)微生物和兼性厭氧微生物與污水中有機(jī)和無機(jī)固體物質(zhì)混凝交織在一起（2）性質(zhì)：含水率99/右；相對(duì)密度1.0021.006 ;具有沉降性能；有生物活性，