環(huán)境微生物復(fù)習(xí)提綱（內(nèi)部終結(jié)者版）

微生物復(fù)習(xí)提綱（終結(jié)者版）（**內(nèi)部絕密資料——監(jiān)制人：521&MR.YE**）緒論微生物：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。微生物的六大共性：個體微小，結(jié)構(gòu)簡單（2）代謝活躍，方式多樣（3）繁殖快速，容易變異抗逆性強，休眠期長（5）種類繁多，數(shù)量巨大（6）分布廣泛，分類級寬原核微生物和真核微生物的區(qū)別：原核微生物真核微生物

核很原始，發(fā)育不全，只是DNA鏈高度折疊成一個核區(qū)，無核膜，核質(zhì)裸露，與細胞質(zhì)無明顯界限細胞核發(fā)育完好，核內(nèi)有核仁和染色質(zhì)，有核膜，將細胞核和細胞質(zhì)分開，兩者有明顯界限沒有細胞器，只有細胞質(zhì)膜內(nèi)陷形成的不規(guī)則泡沫結(jié)構(gòu)體系有高度分化的細胞器不進行有絲分裂進行有絲分裂包括古菌、細菌、藍細菌、放線菌、立克次氏體、支原體、衣原體、螺旋體除藍細菌以外的藻類、酵母菌、霉菌、傘菌、原生動物、微型后生動物病毒與類病毒：病毒沒有細胞結(jié)構(gòu)，是明顯區(qū)別于原核微生物與真核微生物的一類特殊的超微生物。類病毒是比病毒小的超微小生物。微生物的特點：個體小、結(jié)構(gòu)簡、胃口大、食譜廣、繁殖快、易培養(yǎng)、數(shù)量大、分布廣、種類多、級界寬、易變異、抗性強、休眠長、起源早、發(fā)現(xiàn)晚第一章病毒：病毒是一種超顯微的結(jié)構(gòu)及其簡單在專性活性細胞專性寄生在活的敏感宿主體內(nèi)，在活體外以無生命的生物大分子狀態(tài)長期存在并保持其侵染活性的非細胞生物。（可通過細菌過濾器，大小在0.2微米一下的超微小微生物。）病毒的特點：（1）形態(tài)極其微小,0.2um以下，必須在電鏡下才能觀察,一般都具濾過性;（2）沒有細胞構(gòu)造,故也稱分子生物;（3）其主要成分僅是核酸和蛋白質(zhì)兩種;（4）每一種病毒只含一種核酸,不是DNA就是RNA;（5）既無產(chǎn)能酶系,也無蛋白合成系統(tǒng);專性寄生，不具有獨立代謝能力（6）在宿主外不具生命，但保留感染的潛在能力類病毒和朊病毒的區(qū)別：類病毒（只含核苷酸）：比病毒更小的致病感染因子。為環(huán)狀單鏈RNA，約有250~370個核苷酸長度，可通過機械途徑或是花粉或胚珠在植物間傳播，在宿主內(nèi)復(fù)制。類病毒可引起馬鈴薯紡錘形塊莖病、柑橘裂皮病和化菊矮病。朊病毒（只含蛋白質(zhì)）是一種引起牛、羊疾病的感染因子（蛋白樣感染顆粒）。其內(nèi)沒有檢測到核酸存在。朊病毒可導(dǎo)致退化性神經(jīng)系統(tǒng)紊亂的疾病，如羊瘙癢癥。另外，還可引起人和動物的神經(jīng)性疾病，如牛海綿狀腦?。˙ES或瘋牛?。┲率辜易逍园V呆。病毒的化學(xué)組成：有蛋白質(zhì)和核酸，個體大的病毒如痘病毒，除含蛋白質(zhì)和核酸外，還含類脂類和多糖。蛋白質(zhì)衣殼（由衣殼粒排列組合）：保護，親和力，致病性，毒力，抗原性三種對稱性構(gòu)型：立體對稱體（ＳＡＲＳ病毒，禽流感病毒），螺旋對稱體（煙草花葉病毒，狂犬病毒，流感病毒），復(fù)合對稱體（大腸桿菌Ｔ系噬菌體）核酸內(nèi)芯：決定病毒遺傳，變異和對敏感宿主細胞的感染力被膜：來自宿主細胞的核膜和質(zhì)膜病毒不具有完備的酶系統(tǒng)，但病毒的殼體內(nèi)含有核酸多聚酶病毒的繁殖：eq\o\ac(○,1)吸附eq\o\ac(○,2)侵入eq\o\ac(○,3)復(fù)制與聚集eq\o\ac(○,4)釋放（宿主細胞裂解和成熟是噬菌體粒子的釋放）——***裂解型的畫圖說明***——對病毒影響最大的物理因素是溫度（不耐高溫，大多數(shù)在５５－６５度被滅活），光（紫外光，可見光，離子輻射）和干燥度體內(nèi)滅活的化學(xué)物質(zhì)：抗體和干擾素抗體：是病毒侵入有機體后，有機體產(chǎn)生的一種特異蛋白質(zhì)，用以抵抗入侵的外來病毒干擾素：是宿主為抵抗入侵的病毒而產(chǎn)生的一種糖蛋白，它進而誘導(dǎo)宿主產(chǎn)生一種抗病毒蛋白將病毒滅活，干擾素起間接作用。體外滅活：酚（破壞病毒蛋白質(zhì)的衣殼），甲醛（只破壞病毒的核酸，不改變病毒的抗原特性）污水處理過程中對病毒的去除效果：一級處理是物理過程，去除病毒效果很差；二級處理是生物處理方法，生物吸附，降解和絮凝沉淀，去除病毒率９０％－９９％，但滅活率不高；三級處理：絮凝，沉淀，過濾，消毒，效果較好。第二章古菌：嗜極端環(huán)境微生物，具有特殊細胞結(jié)構(gòu)，包括三大類：產(chǎn)甲烷菌，嗜熱嗜酸菌，極端嗜鹽菌產(chǎn)甲烷菌：專性厭氧菌，在自然界或糞便或污水處理廠剩余污泥的厭氧消化，有機固體廢物厭氧堆肥或填埋中，可與水解菌和產(chǎn)酸菌等協(xié)同作用，將有機物降解成的Ｈ２，ＣＯ２，乙酸，并甲烷化，產(chǎn)生有經(jīng)濟價值的清潔燃料和生物能源甲烷。產(chǎn)甲烷菌與細菌的區(qū)別：細胞壁的化學(xué)組成不同細菌有四種形態(tài)：球狀，桿狀，螺旋狀和絲狀，分別稱為：球菌，桿菌（是細菌中種類最多的），螺旋菌（紅弧菌用于凈化海水），絲狀菌（具有很強的氧化分解有機物的能力，有一定的凈化作用）細菌為單細胞結(jié)構(gòu)，所有的細菌均有一下的結(jié)構(gòu)：細胞壁，細胞質(zhì)膜，細胞質(zhì)及其內(nèi)含物，擬核。部分細菌有特殊結(jié)構(gòu)：芽孢（抵抗外界不良環(huán)境的優(yōu)良體），鞭毛，莢膜，粘液層，衣鞘及光合作用層片細胞壁：是包圍在細菌體表最外層、堅韌而有彈性的薄膜。它約占菌體質(zhì)量的10%—25%細菌細胞壁的【生理功能】：a、保護原生質(zhì)體免受滲透壓引起破裂的作用；b、維持細菌形態(tài)（可用溶菌酶處理不同的細菌細胞壁后，菌體均呈現(xiàn)圓形得到證明）；c、細胞壁是多孔結(jié)構(gòu)的分子篩，阻擋某些分子進入和保留蛋白質(zhì)在間質(zhì)（革蘭氏陰性菌細胞壁和細胞質(zhì)之間的區(qū)域）；d、細胞壁為鞭毛提供支點，使鞭毛運動。放線菌菌絲體分三類：營養(yǎng)（基內(nèi)）菌絲：又稱初級菌絲，直徑在0.2～0.8微米之間，色淡，主要功能是吸收營養(yǎng)物質(zhì)和排泄代謝產(chǎn)物?？僧a(chǎn)生黃、藍、紅、綠、褐和紫等水溶色素和脂溶性色素，色素在放線菌的分類和鑒定上有重要的參考價值。氣生菌絲：是基內(nèi)菌絲長出培養(yǎng)基外并伸向空間的菌絲，又稱二級菌絲。在顯微鏡下觀察時，一般氣生菌絲顏色較深，比基內(nèi)菌絲粗，直徑為1.0～1.4微米，長度相差懸殊，形狀直伸或彎曲，可產(chǎn)生色素，多為脂溶性色素。孢子絲：是當(dāng)氣生菌絲發(fā)育到一定程度，其頂端分化出的可形成孢子的菌絲，叫孢子絲，又稱繁殖菌絲。孢子絲的形狀有直形、波浪狀、螺旋形、交替著生、叢生或輪生。孢子成熟后，可從孢子絲中逸出飛散，它可產(chǎn)生各種色素，呈粉白、灰、黃、橙、紅、藍、綠等色。分生孢子的顏色是分類的依據(jù)之一?！?***需要掌握細菌各部分染色的方法、染液、顏色識別。****——多聚磷酸鹽顆粒甲苯胺或甲烯藍紫紅色或深淺不同藍色硫粒，糖原碘液前者紅褐色，后者深藍色莢膜，粘液體，衣鞘負染色法透明鞭毛鞭毛染色液鞭毛變粗芽孢孔雀綠綠革蘭氏染色法（與細菌的等電點和細胞壁有關(guān)）：革蘭氏陽性菌（肽聚糖含量高）呈紫色，革蘭氏陰性菌（脂質(zhì)含量高）呈紅色藍細菌：革蘭氏陰性菌，原核細胞，靜息細胞是固氮的部位，可以固定空氣中的氮氣在污水處理，水體自凈中可以起積極作用，用它可以有效除去氮和磷，在氮，磷豐富的水體中旺盛生長，可作為水體富營養(yǎng)化的指示生物放線菌：革蘭氏陽性菌，在自然界物質(zhì)循環(huán)中起積極作用，促進土壤形成團粒結(jié)構(gòu)，改良土壤，在有機固體廢物的填埋和堆肥發(fā)酵及廢水生物處理中起積極作用。第三章原生動物是動物中最原始的，最低等的，結(jié)構(gòu)最簡單的單細胞動物，沒有細胞壁，有細胞質(zhì)膜，細胞質(zhì)，有分化的細胞器，起細胞核具有核膜。二分裂是原生動物的主要繁殖方式，在條件差時出現(xiàn)有性繁殖。孢囊：抵抗不良環(huán)境的休眠體鞭毛蟲喜在自然水體中，喜在多污帶和ａ－中污帶中生活，在污水處理系統(tǒng)中，活性污泥培養(yǎng)初期或者在處理效果較差時鞭毛蟲大量出現(xiàn)，可作為污水處理效果差時的指示生物。肉足綱喜在α-中污帶或β-中污帶的自然水體中生活；大量出現(xiàn)時預(yù)示出水水質(zhì)差。如活性污泥馴化初期（游離細菌大量出現(xiàn)后）。變形蟲喜在ａ－中污帶或ｂ－中污帶的自然水體中生活，在污水生物處理系統(tǒng)中，則在活性污泥培養(yǎng)中期出現(xiàn)游泳型纖毛蟲α—中污帶，β—中污帶，寡污帶中（少數(shù)），在活性污泥培養(yǎng)中期，在處理效果較差時出現(xiàn)固著型纖毛蟲喜在寡污帶生存，在ｂ－中污帶也能生存累枝蟲和蓋纖蟲，鐘蟲污水生物處理好的指示生物吸管蟲β—中污帶，α—中污帶，多污帶，在污水生物處理效果一般時出現(xiàn)輪蟲是寡污帶和污水生物處理效果好的指示生物線蟲是水凈化程度差的指示生物寡毛類動物瓢體蟲，顫蚓，水絲蚓紅斑瓢體蟲以污泥中的有機碎片喂食，顫蚓和水絲蚓是河底湖泊底泥污染的指示生物浮游甲殼動物是水體污染和水體自凈的指示生物，水蚤在污染水體中的顏色比在清水中更紅苔蘚蟲喜在較清潔，富含藻類，溶解氧充足的水體中生活，對水體的凈化有一定的積極作用裸藻大量繁殖時形成綠色，紅色和紅褐色的水華，是水體富營養(yǎng)化的指示生物綠藻在水體自凈中起凈化作用和指示生物作用甲藻過量繁殖造成海洋赤潮根霉屬和曲霉屬的區(qū)別：P95、P96根霉屬：根霉的菌絲匍匐于培養(yǎng)基的表面形成氣生菌絲（也叫蔓絲），生長迅速，向四周蔓延于整個平板。蔓絲生節(jié)，在節(jié)上向下分枝形成假根狀的基內(nèi)菌絲攝取營養(yǎng)；向上長出直立的孢子梗，在梗的頂端形成孢子囊。成熟的孢子囊呈黑色，充滿孢囊孢子，囊壁破裂后釋放孢子，孢子隨風(fēng)飄揚，遇到合適的條件即萌發(fā)成菌絲體。即是無性孢子繁殖，也進行有性繁殖。（圖3-28）曲霉屬：曲霉與其他霉菌明顯不同的是：它分化出厚壁的足細胞。由足細胞長出分生孢子梗（柄），其頂端膨大成圓形或橢圓形的頂囊，由頂囊向外輻射長出一層或兩層小梗，最上層的小梗呈瓶狀，在其頂端生成串的分生孢子（圖3-30）分生孢子的顏色有黃、綠、黑和褐色等。第四章六大酶：氧化還原酶，轉(zhuǎn)移酶，水解酶，裂解酶，異構(gòu)酶，合成酶酶的活性中心：是指酶的活性部位，是酶蛋白分子中直接參與和底物結(jié)合，并與酶的催化作用直接有關(guān)的部位。它是酶行駛催化功能的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。酶的活性中心有兩個主要的功能部位：活性中心就是酶分子中在三維結(jié)構(gòu)上比較靠近的少數(shù)幾個氨基酸殘基或是這些殘基上的某些基團組成。結(jié)合部位（一定的底物靠此部位結(jié)合到酶分子上）和催化部位（底物分子中的化學(xué)鍵在此處被打斷或形成新的化學(xué)鍵，從而發(fā)生一系列的化學(xué)反應(yīng)）。酶的催化作用有哪些特征：1、酶積極參與生物化學(xué)反應(yīng)，加速化學(xué)速度，速度按反應(yīng)到達平衡的時間，但不改變反應(yīng)的平衡點。2、酶的催化作用具有專一性。一種酶只作用與一種物質(zhì)或一類物質(zhì)，或催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生一定的產(chǎn)物。3、酶的催化作用條件溫和。4、酶對環(huán)境條件極為敏感。高溫、強酸和強堿都能使酶喪失活性；重金屬離子（銅，汞，銀等）能鈍化酶，使之失活影響酶促反應(yīng)速率的因素：酶的濃度；底物濃度；溫度；Ph；激活劑；抑制劑酶催化效率極高的原因：酶能降低反應(yīng)的能閥，從而降低反應(yīng)物所需的活化能。這樣只需較少的能量就可使反應(yīng)物變成活化分子，可使反應(yīng)系統(tǒng)中活化分子數(shù)量大大增加，從而使反應(yīng)速率加快。影響酶促反應(yīng)的因素：（１）酶的濃度（２）底物濃度（３）溫度（４）ＰＨ（５）激活劑（６）抑制劑抑制劑對酶促反應(yīng)抑制作用的類型：不可逆的抑制作用：有些抑制劑能與酶分子上的某些基團以共價鍵方式結(jié)合，導(dǎo)致酶活性下降或喪失，且不能用透析等方法除去抑制劑而使酶的活性恢復(fù)的作用稱為不可逆的抑制作用。重金屬離子、有機汞以及有機磷化合物（如有機磷農(nóng)藥）等是常見的不可逆抑制劑?？赡娴囊种谱饔茫阂种苿┡c酶以非共價鍵方式結(jié)合而引起酶的活性下降或喪失，用透析、超濾等方法可除去抑制劑而使酶恢復(fù)活性，這種作用被稱為可逆的抑制作用。其可分為競爭性抑制、非競爭性抑制和反競爭性抑制。競爭性抑制：有些抑制劑的結(jié)構(gòu)與某種底物的結(jié)構(gòu)類似，它可與底物競爭與酶的活性中心結(jié)合，從而影響底物與酶的結(jié)合，使反應(yīng)速率下降，這種作用被稱為競爭性抑制。非競爭性抑制：底物和抑制劑與酶的結(jié)合沒有競爭性，底物與酶結(jié)合后，還可以與抑制劑結(jié)合；同樣抑制劑與酶結(jié)合后，還可以與底物結(jié)合，形成酶—底物—抑制劑（ESI）三元復(fù)合物。但酶不顯活性，不能轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)物，這種抑制劑稱為非競爭性抑制。反競爭性抑制：酶只有與底物結(jié)合后，才能與抑制劑結(jié)合，即ES+I=ESI新陳代謝：微生物從外界環(huán)境中不斷地攝取營養(yǎng)物質(zhì)，經(jīng)過一系列的生物化學(xué)反應(yīng)，轉(zhuǎn)變成細胞的組分，同時產(chǎn)生廢物并排泄到體外，這是微生物與環(huán)境之間的物質(zhì)交換過程，一般稱為物質(zhì)代謝或新陳代謝。新陳代謝是活細胞中全部化學(xué)反應(yīng)的總稱，它包括同化作用（合成代謝）和異化作用（分解代謝）兩個方面。營養(yǎng)：是指生物體從外部環(huán)境中攝取其生命活動所必需的能量和物質(zhì)，以滿足正常生長繁殖需要的一種最基本的生理功能。微生物要求的營養(yǎng)物質(zhì)有水，碳素營養(yǎng)源，氮素營養(yǎng)源，能源，無機源和生長因子微生物的營養(yǎng)類型P121類型能源供氫體（電子供體）主要碳源微生物（舉例）光能無機營養(yǎng)型光H2OCO2藍細菌、藻類、高等植物光能無機營養(yǎng)型光H2、H2S、SCO2紫色、綠色的硫細菌化能無機營養(yǎng)型氧化無機物H2、H2S、S、NH3CO2氫細菌、硫細菌、硝化細菌等光能有機營養(yǎng)型光有機物有機物紫色非硫細菌、少數(shù)藻類化能有機營養(yǎng)型氧化有機物有機物有機物多數(shù)細菌、放線菌、全部真菌**在污水處理中，活性污泥中好氧微生物要求的碳氮磷比為BOD5:N:P=100:5:1**厭氧消化污泥中的厭氧微生物群體對碳氮磷比要求為BOD5:N:P=100:6:1在污水生物處理中的活性污泥需鐵量２ｍｇ／Ｌ營養(yǎng)物進入微生物細胞的方式單純擴散：是物理過程，雜亂運動的、水溶性的溶質(zhì)分子通過細胞質(zhì)膜從高濃度到低濃度擴散，這種擴散是非特異性的，擴散速度慢，不消耗能量。且脂溶性物質(zhì)比水溶性物質(zhì)易透過細胞質(zhì)膜。如：水溶性的溶質(zhì)分子、水、無機鹽、O2、CO2等。促進擴散：在細胞質(zhì)膜上有特異性的蛋白質(zhì)（載體蛋白或滲透酶），通過滲透酶的作用攜帶某種特定的營養(yǎng)物通過細胞質(zhì)膜而進入細胞內(nèi)。這種擴散是特異性的，依靠濃度梯度驅(qū)動，也不消耗能量。主動運輸：逆濃度梯度的運輸，需要滲透酶（改變平衡點）和消耗能量。能量由ATP提供?；鶊F轉(zhuǎn)位：基團轉(zhuǎn)位是存在于某些原核生物中的一種主動運輸方式，但是被運輸?shù)奈镔|(zhì)發(fā)生了化學(xué)變化，主要用于糖的運輸。在細菌中廣泛存在的一個例子是磷酸轉(zhuǎn)移酶系統(tǒng)，營養(yǎng)物質(zhì)通過在運輸過程中被磷酸轉(zhuǎn)移酶系統(tǒng)磷酸化而進入細胞內(nèi)，也需要能量和特異性的酶。生物能量的轉(zhuǎn)移中心——ATP（腺苷三磷酸）ＡＤＰ是能量載體，ＡＴＰ是能量庫對微生物來說，最初的能源包括：有機物、無機物、日光生物氧化和產(chǎn)能代謝過程的主要形式：發(fā)酵、有氧呼吸、無氧呼吸發(fā)酵：發(fā)酵是指在無外在電子受體時，底物脫氫后所產(chǎn)生的還原力[H]不經(jīng)呼吸鏈傳遞而直接交給某一內(nèi)源性中間產(chǎn)物接受，以實現(xiàn)底物水平磷酸化產(chǎn)能的一類生物氧化反應(yīng)。微生物的各種發(fā)酵類型如果均以葡萄糖作為起始底物，那么，所有的發(fā)酵的第一步都是先進行糖酵解，其產(chǎn)物是丙酮酸，然后在不同類型的微生物參與下，才按各種發(fā)酵類型繼續(xù)發(fā)酵。eq\o\ac(○,1)糖酵解（EMP）：在無氧的條件下，1mol葡萄糖逐步分解而產(chǎn)生2mol丙酮酸、2molNADH+H+和2molATP的過程。eq\o\ac(○,2)乙醇發(fā)酵的總反應(yīng)方程式：C6H12O6+2pi+2ADP→2C2H5OH+2CO2↑+2ATP+238.3kJ1mol葡萄糖發(fā)酵產(chǎn)生2mol乙醇、2molCO2和2molATP，乙醇發(fā)酵的能量利用率為：26%（二）好氧呼吸：是有外在最終電子受體（O2）存在時，對底物（能源）的氧化。它是一種最普遍和最重要的生物氧化方式。以葡萄糖為例，葡萄糖的好氧呼吸分為兩階段：eq\o\ac(○,1)經(jīng)EMP(糖酵解)途徑→丙酮酸:產(chǎn)生8molATPeq\o\ac(○,2)三羧酸循環(huán)（TCA）產(chǎn)生30molATP兩階段共產(chǎn)生38molATP好氧呼吸的總反應(yīng)式：C6H12O6+6O2+38ADP+38Pi→6CO2+6H2O+38ATP好氧呼吸的能量利用效率為：42%(三)無氧呼吸：又稱厭氧呼吸，是一類電子傳遞體系末端受氫體為外源無機氧化物的生物氧化。——***3種生物氧化類型的比較（以葡萄糖為例）詳見P149表4-11***——第五章生長：微生物在適宜的環(huán)境條件下，不斷吸收營養(yǎng)物質(zhì)，按照自己的代謝方式進行新陳代謝活動。在正常的情況下，同化作用大于異化作用，微生物的細胞質(zhì)量不斷迅速增長，稱為生長。繁殖：當(dāng)單細胞個體生長到一定程度時，由一個親代細胞分裂成兩個大小、形狀與親代細胞相似的子代細胞，使得個體數(shù)目增加，這是單細胞微生物的繁殖（稱為裂殖）。發(fā)育：微生物的生長與繁殖是交替進行的，從生長到繁殖這個由量變到質(zhì)變的過程叫發(fā)育。微生物培養(yǎng)方式：分批培養(yǎng)和連續(xù)培養(yǎng)。細菌生長曲線的各個時期的特點：細菌的生長曲線反映微生物的數(shù)量由少變多，達到高峰后又由多變少，到死亡的變化規(guī)律。細菌的生長繁殖期可細分為六個時期:停滯期、加速期、對數(shù)期、減速期、靜止期和衰亡期。但一般只粗略分為四個時期：停滯期、對數(shù)期、靜止期和衰亡期。eq\o\ac(○,1)停滯期：將少量的細菌接種到某一種培養(yǎng)基中，細菌不立即生長繁殖，經(jīng)一段適應(yīng)期才能在新的培養(yǎng)基中生長繁殖，在初始階段，有的細菌產(chǎn)生適應(yīng)酶，細胞物質(zhì)開始增加，細菌總數(shù)尚未增加；有的細菌不適應(yīng)新的環(huán)境而死亡，故有時細菌數(shù)會略有減少。適應(yīng)者便開始細胞分裂，進入加速期。此時細菌的生長繁殖速度逐漸加快，細菌總數(shù)有所增加。影響停滯期的因素：接種量大，停滯期短；菌齡；營養(yǎng)eq\o\ac(○,2)對數(shù)期：繼停滯期的末期，細菌的生長速率增至最大，細菌數(shù)以幾何級數(shù)增加。當(dāng)細菌總數(shù)與時間的關(guān)系在坐標(biāo)系上近似成線性關(guān)系時，細菌即進入對數(shù)期。（該時期細菌得到豐富的營養(yǎng)，細胞活力最強，合成新細胞物質(zhì)的速率最快，且每分裂一次的時間間隔最短。）eq\o\ac(○,3)靜止期：靜止期新生的細菌數(shù)和死亡的細菌數(shù)相當(dāng)，細菌總數(shù)達到最大值，并恒定維持一段時間。細菌進入靜止期的主要原因：營養(yǎng)物質(zhì)的濃度降低。而靜止期的細菌開始積累貯存物質(zhì)（如異染粒、PHB、糖原、淀粉粒、脂肪粒等）；芽孢桿菌形成芽孢。eq\o\ac(○,4)衰亡期：衰亡期的細菌少繁殖或不繁殖或自溶?；罹鷶?shù)在一個階段以幾何級數(shù)下降，此時期稱為對數(shù)衰亡期。衰亡期的細菌常出現(xiàn)多形態(tài)，呈畸形或衰退型。有的細菌產(chǎn)生芽孢?；钚晕勰嘀械奈⑸飫澐譃槿齻€階段：生長上升階段，生長下降階段，內(nèi)源呼吸階段連續(xù)培養(yǎng)有兩種形式：恒濁連續(xù)培養(yǎng)、恒化連續(xù)培養(yǎng)。恒濁連續(xù)培養(yǎng)：是使細菌培養(yǎng)液的濃度恒定，以濁度為控制指標(biāo)的培養(yǎng)方式?！l(fā)酵工業(yè)常用此法可獲得大量的菌體和有經(jīng)濟價值的代謝產(chǎn)物。恒化連續(xù)培養(yǎng)：維持水中的營養(yǎng)成分恒定（其中對細菌生長有抑制作用的成分要保持低濃度水平），以恒定流速進水，以相同流速流出代謝產(chǎn)物，使細菌處于最高生長速率狀態(tài)下生長的培養(yǎng)方式?！绕溥m用于污水生物處理活性污泥法微生物生長曲線的應(yīng)用eq\o\ac(○,1)常規(guī)活性污泥法：利用生長下降階段的微生物（包括減速期、靜止期）；eq\o\ac(○,2)生物吸附法：利用生長下降階段（靜止期）的微生物；eq\o\ac(○,3)高負荷活性污泥法：利用生長上升階段（對數(shù)期）生長下降階段（減速期）的微生物；eq\o\ac(○,4)分散曝氣：利用生長上升階段（對數(shù)期）的微生物；eq\o\ac(○,5)延時曝氣：利用衰亡期的微生物處理。****活性污泥的生長曲線要求會寫會畫、熟悉細菌的特征、生長狀況等——P171圖5-5****巴斯德發(fā)酵法：酵母菌（兼性厭氧微生物）在有氧條件下和無氧條件下的生理反應(yīng)：酵母菌在有氧的條件下迅速生長繁殖，進行好氧呼吸，將有機物徹底氧化成CO2和H2O,產(chǎn)生大量菌體；在無氧條件下，發(fā)酵葡萄糖產(chǎn)生乙醇和CO2。將氧通入正在發(fā)酵葡萄糖的酵母菌懸液中，發(fā)酵速率迅速下降，葡萄糖的消耗速率也顯著下降。微生物與微生物之間的關(guān)系：eq\o\ac(○,1)競爭關(guān)系eq\o\ac(○,2)合作關(guān)系eq\o\ac(○,3)共生關(guān)系eq\o\ac(○,4)偏害關(guān)系eq\o\ac(○,5)捕食關(guān)系eq\o\ac(○,6)寄生關(guān)系第六章遺傳：微生物將其生長發(fā)育所需要的營養(yǎng)類型和環(huán)境條件，以及對這些營養(yǎng)和外界環(huán)境條件產(chǎn)生的一定反應(yīng)，或出現(xiàn)的一定性狀（例如：形態(tài)、生理生化特征等）傳給后代，并相對穩(wěn)定地一代一代傳下去，這就是微生物的遺傳。變異：當(dāng)微生物從它適應(yīng)的環(huán)境遷移到不適應(yīng)的環(huán)境后，微生物改變自己對營養(yǎng)和環(huán)境條件的要求，在新的生活條件下產(chǎn)生適應(yīng)新環(huán)境的酶（適應(yīng)酶），從而適應(yīng)新環(huán)境并生長良好，這是遺傳的變異。DNA的存在形式：真核生物（人、高等動植物、真菌、藻類及原生動物）的DNA和蛋白質(zhì)等組成染色體，少的幾個，多的幾十或更多，染色體呈絲狀結(jié)構(gòu)，細胞內(nèi)所有染色體由核膜包裹成一個細胞核。原核微生物的DNA只與少量的蛋白質(zhì)結(jié)合，沒有核膜包圍，單純由一條DNA細絲構(gòu)成環(huán)狀的染色體，拉直時比細胞長許多倍，它在細胞的中央，高度折疊形成具有空間結(jié)構(gòu)的一個核區(qū)。DNA的復(fù)制形式：自我復(fù)制、半保留復(fù)制（所用時間為代時的2/3）DNA的變性：天然雙螺旋結(jié)構(gòu)的DNA在受熱或其他因素的作用下，兩條鏈之間的結(jié)合力（堿基之間的氫鍵）維持被破壞而分開成單鏈DNA，即稱DNA變性。DNA的復(fù)性：變性DNA溶液經(jīng)緩慢自然冷卻降低至自然溫度后，變性的DNA重新形成天然雙鏈DNA的過程叫復(fù)性，或叫退火。遺傳密碼：遺傳密碼（三聯(lián)密碼子）是存在于在mRNA鏈上，由相鄰的三個核苷酸組成，代表一個氨基酸的核苷酸序列，有64組密碼子，其中61組分別為20中氨基酸編碼，稱為有意義密碼子。AUG是起始密碼子。另外3組稱為無意義密碼子，是終止密碼子（UAA、UAG、UGA）它們起終止蛋白質(zhì)合成作用。微生物生長的主要活動是蛋白質(zhì)的合成，ＲＮＡ的合成速率是控制生長速率的關(guān)鍵因素。DNA損傷的修復(fù)形式：eq\o\ac(○,1)光復(fù)活（藍色可見光區(qū)域）和暗復(fù)活eq\o\ac(○,2)切除修復(fù)eq\o\ac(○,3)重組修復(fù)eq\o\ac(○,4)SOS修復(fù)eq\o\ac(○,5)適應(yīng)性修復(fù)基因重組：雜交、轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)導(dǎo)雜交：通過雙親細胞的融合，使整套染色體的基因重組；或者是通過雙親細胞的溝通，使部分染色體基因重組。在真核和原核微生物中可通過雜交獲得有目的的、定向的新品種。轉(zhuǎn)化：受體細胞直接吸收來自供體細胞的DNA片段（來自研碎物），把它整合到自己的基因組里，從而獲得了供體細胞部分遺傳性狀的現(xiàn)象稱為轉(zhuǎn)化。轉(zhuǎn)導(dǎo)：通過溫和噬菌體的媒介作用，吧供體細胞內(nèi)特定的基因DNA片段攜帶至受體細胞中，是后者獲得前者部分遺傳性狀的現(xiàn)象。質(zhì)粒：在原核微生物中除有染色體外，還含有另一種較小的，攜帶少量遺傳基因的環(huán)狀ＤＮＡ分子，稱為質(zhì)粒，也叫染色體外ＤＮＡ。在細胞分裂的時候能復(fù)制，將遺傳形狀傳給后代，有的質(zhì)粒獨立存在細胞質(zhì)中也有的和染色體結(jié)合，稱為附加體PCR技術(shù)（DNA聚合酶鏈反應(yīng)）的操作步驟：1、加熱變性：將待擴增的DNA置于94-95℃的高溫水浴中加熱5min，使雙鏈DNA解鏈為單鏈DNA，分開的兩條單鏈DNA作為擴增模板。2、退火：將加熱變性的單鏈DNA溶液的溫度緩慢下降至55℃后。在這過程中將引物DNA的堿基與單鏈模板DNA一端堿基互補配對。3、延伸：在退火過程中，當(dāng)溫度下降至72℃時，在耐熱性TaqDNA多聚酶、適當(dāng)?shù)腜H和一定的離子濃度下，寡核苷酸引物（引物DNA）堿基和模板DNA結(jié)合延伸成雙鏈DNA。4、將擴增產(chǎn)物進行瓊脂糖凝膠電泳觀察：圖6-27所示噬菌體的DNA被HindIII限制性內(nèi)切酶消化后形成許多片段的電泳凝膠條帶圖譜。兩圖中的數(shù)字表示每一個片段所含的堿基對數(shù)。第七章生態(tài)系統(tǒng)：在一定時間和空間范圍內(nèi)由生物（包括動物、植物和微生物的個體、種群、群落）與它們的生境（包括光、水、土壤、空氣及其他生物因子）通過能量流動和物質(zhì)循環(huán)所組成的一個自然體。用公式來表示：生態(tài)系統(tǒng)=生物群落+環(huán)境條件生態(tài)系統(tǒng)有四個基本組成：環(huán)境，生產(chǎn)者，消費者及分解或轉(zhuǎn)化者生態(tài)系統(tǒng)的功能主要表現(xiàn)在生物生產(chǎn)，能量流動，物質(zhì)循環(huán)和信息傳遞生物圈：生存在地球陸地以上至海面以下各10km之間的范圍，包括巖石圈、土壤圈、水圈和大氣圈內(nèi)所有生物群落和人及它們生存環(huán)境的總體，叫生物圈。生態(tài)平衡：如果輸入和輸出在較長一段時間趨于相等，生態(tài)系統(tǒng)的組成，結(jié)構(gòu)和功能將長期處于穩(wěn)定狀態(tài)。雖然各生物群落有各自的生長，發(fā)育，繁殖及死亡過程，但群落的種群，數(shù)量以及它們之間的數(shù)量比均保持相對恒定。即使有外來干擾，生態(tài)系統(tǒng)一般也能通過自行調(diào)節(jié)的能力恢復(fù)到原來的穩(wěn)定狀態(tài)（例如土壤和水體的自凈），這就是生態(tài)系統(tǒng)的平衡，即生態(tài)平衡。土壤的生態(tài)條件：營養(yǎng)（無機元素，微量元素），PH（3.5-8.5，大多數(shù)在5.5-8.5），滲透壓（等滲或低滲），氧氣和水，溫度，保護層土壤中微生物的水平分布取決于碳源，垂直分布取決于紫外輻射的照射土壤自凈：土壤對施入一定負荷的有機物或有機污染物具有吸附和生物降解能力，通過各種物理、化學(xué)過程自動分解污染物使土壤恢復(fù)到原有水平的凈化過程。土壤污染：農(nóng)藥，石油烴類（苯，二甲苯，酚，甲苯），氨氣，重金屬等土壤生物修復(fù)：土壤生物修復(fù)是利用土壤中的天然微生物或人為投加目的菌株，甚至用構(gòu)建的特異降解功能菌投加到各污染土壤中，將滯留的污染物快速降解和轉(zhuǎn)化，使土壤恢復(fù)其天然功能。土壤生物修復(fù)技術(shù)主要有兩類：①微生物修復(fù)技術(shù)（按地點分為原位生物修復(fù)和異位生物修復(fù)）②植物修復(fù)法（植物提取，植物降解，植物穩(wěn)定化）其中原位生物修復(fù)：生物通風(fēng)法異位生物修復(fù)：現(xiàn)場處理法、預(yù)置床法、堆置處理法、生物反應(yīng)器和厭氧生物修復(fù)法。第八章纖維素酶所在部位：eq\o\ac(○,1)細菌的纖維素酶結(jié)合在細胞質(zhì)膜上，是表面酶。eq\o\ac(○,2)真菌和放線菌的纖維素酶是胞外酶，可分泌到培養(yǎng)基中，通過過濾和離心很容易分離得到。碳循環(huán)：碳循環(huán)以二氧化碳為中心，二氧化碳被植物，藻類利用進行光合作用，合成植物性碳，動物攝食植物就將植物性碳轉(zhuǎn)化為動物性碳，動物和人呼吸放出二氧化碳，有機碳被厭氧微生物和好氧微生物分解所產(chǎn)生的二氧化碳均返回大氣。而后，二氧化碳再一次被植物利用進入循環(huán)。二氧化碳是植物，藻類和光合細菌的唯一碳源。在整個生態(tài)系統(tǒng)中，有機物厭氧發(fā)酵產(chǎn)生甲烷和二氧化碳，產(chǎn)甲烷菌將二氧化碳轉(zhuǎn)化為甲烷，甲烷氧化菌將甲烷氧化為二氧化碳。氮循環(huán)：結(jié)合圖理解氮循環(huán)。大氣中分子氮被根瘤菌固定后可供給豆科植物利用，還可被固氮菌和固氮藍細菌固定成氨，氨溶于水成NH4+被硝化細菌氧化成硝酸鹽，被植物吸收，無機氮就轉(zhuǎn)化為植物蛋白。植物被動物食用后轉(zhuǎn)化為動物蛋白。動、植物的尸體及人和動物的排泄物又被氨化細菌轉(zhuǎn)化為氨，氨又被硝化細菌氧化成硝酸鹽，又被植物吸收。無機氮和有機氮就是這樣循環(huán)往復(fù)，氮循環(huán)包括氨化作用，硝化作用，反硝化作用及固氮作用硝化作用：氨基酸脫下的氨，在有氧的條件下，經(jīng)亞硝化細菌和硝化細菌（都是好氧菌）的作用轉(zhuǎn)化為硝酸，這稱為硝化作用。反硝化作用：兼性厭氧的硝酸鹽還原細菌將硝酸鹽還原為氮氣，這叫反硝化作用硫循環(huán)：在自然界中硫有三個形