微生物學(xué)復(fù)習(xí)

PAGE微生物的概念，微生物：一類(lèi)個(gè)體微小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，具有單細(xì)胞、簡(jiǎn)單多細(xì)胞結(jié)構(gòu)或非細(xì)胞結(jié)構(gòu)，必須借助顯微鏡才能觀察清楚其結(jié)構(gòu)的最低等的生物。微生物的特點(diǎn)微生物的特點(diǎn)1）種類(lèi)多、分布廣、代謝類(lèi)型多樣2）繁殖快3）代謝強(qiáng)度大4）數(shù)量多5）易變異那些微生物屬于原核微生物原核微生物包括古菌(即古細(xì)菌)、真細(xì)菌、放線菌、藍(lán)細(xì)菌、粘細(xì)菌、立克次氏體、支原體、衣原體和螺旋體。那些微生物屬于真核微生物真核微生物包括除藍(lán)藻以外的藻類(lèi)、酵母菌、霉菌、原生動(dòng)物、微型后生動(dòng)物等等。病毒的化學(xué)組成與結(jié)構(gòu)化學(xué)組成：主要是蛋白質(zhì)和核酸，個(gè)體大的病毒含脂質(zhì)和多糖結(jié)構(gòu)：蛋白質(zhì)衣殼：保護(hù)、親和力核酸內(nèi)芯——決定病毒的遺傳、變異和對(duì)敏感宿主細(xì)胞的感染力。被膜（囊膜）病毒的繁殖過(guò)程（吸附、侵入、復(fù)制與聚集、宿主細(xì)胞裂解和成熟噬菌體粒子的釋放）及溶原性溫和噬菌體侵入宿主后，其核酸附著并整合在宿主染色體上，和宿主的核酸同步復(fù)制，宿主細(xì)胞不裂解而繼續(xù)生長(zhǎng)。處于這種狀態(tài)的細(xì)菌稱溶原菌。細(xì)菌的形態(tài)球菌：形態(tài)：?jiǎn)吻蚓㈦p球菌、四聯(lián)球菌、八疊球菌、葡萄球菌、鏈球菌桿菌形態(tài)：?jiǎn)螚U菌（長(zhǎng)桿菌、短桿菌、芽孢桿菌），雙桿菌，鏈桿菌。菌體兩端形態(tài)各異，如鈍圓、平截或略尖等。各種桿菌的長(zhǎng)度與直徑比例差異很大，有的粗短，有的細(xì)長(zhǎng)。桿菌是細(xì)菌中種類(lèi)最多的。螺旋菌形態(tài)：呈螺旋卷曲狀。螺紋不滿一圈的叫弧菌。呈逗號(hào)形的如：逗號(hào)弧菌?；【苫ハ噙B接成螺旋形。絲狀菌絲狀菌分布在水生境，潮濕土壤和活性污泥中。絲狀體是絲狀菌分類(lèi)的特征。細(xì)菌的細(xì)胞結(jié)構(gòu)：細(xì)菌是單細(xì)胞的。所有的細(xì)菌均有如下結(jié)構(gòu)；細(xì)胞壁、細(xì)胞質(zhì)膜、細(xì)胞質(zhì)及其內(nèi)含物、細(xì)胞核物質(zhì)。部分細(xì)菌有特殊結(jié)構(gòu)：芽孢、鞭毛、莢膜、粘液層、菌膠團(tuán)、衣鞘及光合作用層片及各部分結(jié)構(gòu)的功能細(xì)胞質(zhì)膜的生理功能①維持滲透壓的梯度和溶質(zhì)的轉(zhuǎn)移。②合成細(xì)胞壁；③參與呼吸作用，參與細(xì)胞分裂；④在細(xì)胞質(zhì)膜上進(jìn)行物質(zhì)代謝和能量代謝；⑤為鞭毛提供附著點(diǎn)。擬核作用：擬核攜帶著細(xì)菌全部遺傳信息。莢膜的功能：①具有莢膜的S—型肺炎雙球菌毒力強(qiáng)，有助于肺炎雙球菌侵染人體；②莢膜保護(hù)致病菌免受宿主吞噬細(xì)胞的吞噬，保護(hù)細(xì)菌免受干燥的影響；③當(dāng)缺乏營(yíng)養(yǎng)時(shí)，莢膜可被用作碳源和能源，有的莢膜還可作氮源；④廢水生物處理中的細(xì)菌莢膜有生物吸附作用，將廢水中的有機(jī)物、無(wú)機(jī)物及膠體吸附在細(xì)菌體表面上。粘液層：作用：在廢水生物處理過(guò)程中有生物吸附作用，在曝氣池中因曝氣攪動(dòng)和水的沖擊力容易把細(xì)菌粘液沖刷入水中，以致增加水中有機(jī)物，它可被其他微生物利用。菌膠團(tuán)細(xì)菌的作用：①菌膠團(tuán)細(xì)菌是構(gòu)成活性污泥凝絮體的主要成分；②有很強(qiáng)的吸附、氧化分解有機(jī)物的能力；③保護(hù)作用，細(xì)菌形成菌膠團(tuán)后可防止被微型動(dòng)物所吞噬，并在一定程度上可免受毒物的影響；④有很好的沉降性能，使混合液在二沉池中迅速地完成泥水分離。細(xì)菌的物理化學(xué)性質(zhì)（細(xì)菌的帶電性氨基酸的性質(zhì)：兩性電解質(zhì)，在堿性條件下帶負(fù)電，在酸性條件下帶正電。及等電點(diǎn)細(xì)菌的等電點(diǎn)在pH為2-5。革蘭氏陽(yáng)性菌的等電點(diǎn)為pH為2—3，革蘭氏陰性菌的等電點(diǎn)為pH為4-5，pH為3-4之間的為革蘭氏染色不穩(wěn)定性菌。細(xì)菌表面總是帶負(fù)電荷。革蘭氏染色的原理細(xì)菌的染色原理染細(xì)菌常用的染料：堿性染料——結(jié)晶紫、龍膽紫、堿性品紅(復(fù)紅)、蕃紅、美藍(lán)(亞甲藍(lán))、甲基紫、中性紅、孔雀綠等；酸性染料——酸性品紅、剛果紅、曙紅等。由于細(xì)菌在通常培養(yǎng)情況下總是帶負(fù)電荷，故用帶正電的堿性染料染色。步驟1）在無(wú)菌操作條件下，用接種環(huán)挑取少量細(xì)菌于干凈的載玻片上涂布均勻，固定。2）用草酸銨結(jié)晶紫染色1min，水洗去掉浮色。3）用碘—碘化鉀溶液媒染1min，傾去多余溶液。4）用中性脫色劑如乙醇或丙酮酸脫色，革蘭氏陽(yáng)性菌不被褪色而呈紫色，革蘭氏陰性菌被褪色而呈無(wú)色。5）用蕃紅染液復(fù)染1min，革蘭氏陽(yáng)性菌仍呈紫色，革蘭氏陰性菌則呈現(xiàn)紅色。革蘭氏陽(yáng)性菌和革蘭氏陰性菌即被區(qū)別開(kāi)。放線菌的菌絲體及菌落形態(tài)菌落質(zhì)地硬而且致密，菌落小而不廣泛延伸菌落表面呈緊密的絨狀或堅(jiān)實(shí)、干燥多皺。接種針難以挑取，有時(shí)可挑碎，有時(shí)可將整個(gè)菌落挑起。由于菌絲和孢子常具不同色素，使菌落正面，背面呈不同色澤。鏈霉菌屬：菌絲相互交錯(cuò)纏繞形成質(zhì)地致密的小菌落，干燥、不透明、難以挑取，當(dāng)大量孢子覆蓋于菌落表面時(shí)，就形成表面為粉末狀或顆粒狀的典型放線菌菌落，由于基內(nèi)菌絲和孢子常有顏色，使得菌落的正反面呈現(xiàn)出不同的色澤。產(chǎn)鏈霉素、紅霉素、四環(huán)素等。諾卡氏菌屬：菌落一般只有基質(zhì)菌絲，結(jié)構(gòu)松散，黏著力差，易于挑起，也有特征性的顏色。產(chǎn)利福霉素等。小單胞菌屬：菌絲體纖細(xì)，只形成基質(zhì)菌絲，不形成氣生菌絲，在基質(zhì)菌絲上長(zhǎng)出許多小分支，頂端著生一個(gè)孢子。產(chǎn)慶大霉素等。藍(lán)細(xì)菌的細(xì)胞結(jié)構(gòu)特點(diǎn)細(xì)胞結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，只有細(xì)胞核，沒(méi)有核膜和核仁，只有染色質(zhì)，只有葉綠素，沒(méi)有葉綠體。吸收二氧化碳、無(wú)機(jī)鹽和水合成有機(jī)物供自身營(yíng)養(yǎng)，并放出氧氣。是光能自養(yǎng)型生物：只需空氣、陽(yáng)光、水分、少量無(wú)機(jī)鹽，沒(méi)有有性生殖，以裂殖，也可芽生殖，極少數(shù)有孢子水體富營(yíng)養(yǎng)化有關(guān)的藍(lán)細(xì)菌種屬容易引起水花的藍(lán)細(xì)菌包括微囊藻和腔球藻、魚(yú)腥藻古菌的定義是一群具有獨(dú)特基因結(jié)構(gòu)或系統(tǒng)發(fā)育生物大分子序列的單細(xì)胞生物，生活在極端生境或生命出現(xiàn)初期的自然環(huán)境中古菌的特點(diǎn)1．古菌的形態(tài)古菌的細(xì)胞很薄，扁平。有精確的方角和垂直的邊構(gòu)成直角幾何形態(tài)的細(xì)胞；2．古菌的細(xì)胞結(jié)構(gòu)在細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)上，大多數(shù)古菌的細(xì)胞壁不含二氨基庚二酸和胞壁酸。它的組分大多數(shù)是脂蛋白，蛋白質(zhì)是酸性的。脂類(lèi)是非皂化性甘油二醚的磷脂和糖脂的衍生物。古細(xì)菌含有內(nèi)含子；3．代謝古菌在代謝過(guò)程中有許多特殊的輔酶，如絕對(duì)厭氧的產(chǎn)甲烷菌有輔酶M、P420、P430等。古菌因有五個(gè)類(lèi)群，所以，他們的代謝呈多樣性；4．呼吸類(lèi)型它們多數(shù)為嚴(yán)格厭氧、兼性厭氧，還有專(zhuān)性好氧。Woese認(rèn)為古菌沒(méi)有嚴(yán)格的好氧型，沒(méi)有完全的光合型；5．繁殖速度古菌的繁殖速度較慢，進(jìn)化速度也比細(xì)菌慢；6．生活習(xí)性大多數(shù)古菌生活在極端環(huán)境，如鹽分高的湖泊水中，極熱、極酸和絕對(duì)厭氧的環(huán)境。它有特殊的代謝途徑，有的古菌還有熱穩(wěn)定性酶和其他特殊酶。原生動(dòng)物的細(xì)胞結(jié)構(gòu)：?jiǎn)渭?xì)胞，沒(méi)有細(xì)胞壁，有細(xì)胞質(zhì)膜、細(xì)胞質(zhì)，有分化的細(xì)胞器，其細(xì)胞核具有核膜(較高級(jí)類(lèi)型有兩個(gè)核)，故屬真核微生物；分類(lèi)及胞囊(一)鞭毛綱1、特征：具有一根或多根鞭毛2、營(yíng)養(yǎng):鞭毛綱的營(yíng)養(yǎng)類(lèi)型兼有全動(dòng)性營(yíng)養(yǎng)、植物性營(yíng)養(yǎng)和腐生性營(yíng)養(yǎng)等三種類(lèi)型。(1)植鞭毛蟲(chóng)類(lèi)植鞭毛蟲(chóng)籍鞭毛運(yùn)動(dòng)，體內(nèi)有色素，可像植物一樣進(jìn)行光合作用，在生活污水處理廠的活性污泥中有時(shí)可見(jiàn)的眼蟲(chóng)即屬此類(lèi)。(2)動(dòng)鞭毛蟲(chóng)類(lèi)蟲(chóng)體不含色素，籍鞭毛運(yùn)動(dòng)。由于鞭毛數(shù)量少、每個(gè)個(gè)體僅1～2根，運(yùn)動(dòng)時(shí)不協(xié)調(diào)往往呈抖動(dòng)或滑動(dòng)。指示作用：鞭毛蟲(chóng)生長(zhǎng)在有機(jī)質(zhì)豐富的水域中，營(yíng)異養(yǎng)生活；在自然水體中，鞭毛蟲(chóng)喜在多污帶和α—中污帶生活?；钚晕勰嗯嗑跗诤吞幚硇Ч顣r(shí)可大量出現(xiàn)，可作污水處理的指示生物。(二)肉足綱特征：機(jī)體表面僅有細(xì)胞質(zhì)形成的一層薄膜，沒(méi)有胞口和胞咽等結(jié)構(gòu)。它們形體小、無(wú)色透明，大多數(shù)沒(méi)有固定形態(tài)，由體內(nèi)細(xì)胞質(zhì)不定方向的流動(dòng)而呈千姿百態(tài)，并形成偽足作為運(yùn)動(dòng)和攝食的細(xì)胞器，為全動(dòng)性營(yíng)養(yǎng)。少數(shù)種類(lèi)呈球形，也有偽足。太陽(yáng)蟲(chóng)分類(lèi)：根足亞綱：變形蟲(chóng)可改變形態(tài)，故叫變形蟲(chóng)，或稱根足變形蟲(chóng)；輻足亞綱：偽足呈針狀，蟲(chóng)體不變而固定為球形，有太陽(yáng)蟲(chóng)和輻球蟲(chóng)。營(yíng)養(yǎng)和生殖：肉足綱大多數(shù)為自由生活，也有寄生，如：痢疾阿米巴蟲(chóng)。肉足綱以無(wú)性生殖為主，還有多分裂和出芽生殖。指示作用：變形蟲(chóng)喜在α—中污帶或β—中污帶的自然水體中生活。污水處理中在處理效果差或培菌初期大量出現(xiàn)。(三)纖毛綱——原生動(dòng)物中最高級(jí)動(dòng)物特征：以纖毛作為運(yùn)動(dòng)和攝食的細(xì)胞器。纖毛蟲(chóng)是原生動(dòng)物中最高級(jí)的一類(lèi)，它們有固定的、結(jié)構(gòu)細(xì)致的攝食細(xì)胞器。固著型纖毛蟲(chóng)大多數(shù)有肌原纖維，細(xì)胞核有大核(營(yíng)養(yǎng)核)和小核(生殖核)。草履蟲(chóng)有肛門(mén)點(diǎn)。營(yíng)養(yǎng)和生殖：纖毛蟲(chóng)的營(yíng)養(yǎng)為全動(dòng)性營(yíng)養(yǎng)。其生殖為分裂生殖和結(jié)合生殖。分類(lèi)：有游泳型和固著型兩種類(lèi)型。游泳型纖毛蟲(chóng)固著型纖毛蟲(chóng)星云鐘蟲(chóng)吸管蟲(chóng)纖毛綱中的游泳型纖毛蟲(chóng)多數(shù)是在α—中污帶和β—中污帶，少數(shù)在寡污帶中生活。在污水生物處理中，在活性污泥培養(yǎng)中期或在處理效果較差時(shí)出現(xiàn)。扭頭蟲(chóng)、草履蟲(chóng)等在缺氧或厭氧環(huán)境中生活，它們耐污力極強(qiáng)，而漫游蟲(chóng)則喜在較清潔水中生活。固著型的纖毛蟲(chóng)，尤其是鐘蟲(chóng)，喜在寡污帶中生活。鐘蟲(chóng)類(lèi)在β—中污帶中也能生活。如累枝蟲(chóng)耐污力較強(qiáng)。它們是水體自凈程度高，污水生物處理好的指示生物。吸管蟲(chóng)多數(shù)在β—中污帶，有的也能耐α—中污帶和多污帶。在污水生物處理一般時(shí)出現(xiàn)。原生動(dòng)物的胞囊胞囊：在正常的環(huán)境條件下，所有的原生動(dòng)物都各自保持自己的形態(tài)特征。若環(huán)境條件變壞，如水干枯、水溫和pH過(guò)高或過(guò)低，溶解氧不足，缺乏食物或排泄物積累過(guò)多，廢水中的有機(jī)物濃度超過(guò)它的適應(yīng)能力等原因，都可使原生動(dòng)物不能正常生活而形成胞囊(cyst）。胞囊是抵抗不良環(huán)境的一種休眠體胞囊形成過(guò)程如下：先是蟲(chóng)體變圓，鞭毛、纖毛或偽足等細(xì)胞器縮人體內(nèi)或消失，細(xì)胞水分陸續(xù)由伸縮泡排出，蟲(chóng)體縮小，最后伸縮泡消失，分泌一種膠狀物質(zhì)于體表，爾后凝固形成胞殼。胞殼有兩層，外層較厚，表面凸起，內(nèi)層薄而透明。胞囊很輕易隨灰塵飄浮或被其他動(dòng)物帶至他處，胞囊遇到適宜環(huán)境其胞殼破裂恢復(fù)蟲(chóng)體原形。胞囊的指示作用：一旦形成胞囊，就可判斷污水處理不正常。在光學(xué)顯微鏡下看到的胞囊是何種原生動(dòng)物的胞囊，要根據(jù)經(jīng)驗(yàn)判斷，以其個(gè)體大小和出現(xiàn)胞囊之前的原生動(dòng)物的種類(lèi)等綜合分析和判斷。微型后生動(dòng)物的分類(lèi)輪蟲(chóng)。輪蟲(chóng)是水體寡污帶和污水生物處理效果好的指示生物,因?yàn)楦呒?jí)動(dòng)物對(duì)污染物濃度及毒性相對(duì)敏感，但如數(shù)量太多，則是廢水污泥膨脹的前兆，因?yàn)槠茐奈勰嗟慕Y(jié)構(gòu)，使污泥松散而上浮，在水源水處理中，會(huì)阻塞水廠的砂濾池。線蟲(chóng)。指示作用：線蟲(chóng)有好氧和兼性厭氧的，兼性厭氧者在缺氧時(shí)大量繁殖。線蟲(chóng)是污水凈化程度差的指示生物。寡毛類(lèi)動(dòng)物。浮游甲殼動(dòng)物。水蚤的指示作用：水蚤的血液含血紅素，血紅素的含量常隨環(huán)境中溶解氧量的高低而變化。水體中含氧量低，水蚤的血紅素含量高；水體中含氧量高，水蚤的血紅素含量低。由于在污染水體中溶解氧含量低，清水中氧的含量高，所以，在污染水體中的水蚤顏色比在清水中的紅些，這就是水蚤常呈不同顏色的原因，是適應(yīng)環(huán)境的表現(xiàn)。我們可以利用水蚤的這個(gè)特點(diǎn)，判斷水體的清潔程度。原生動(dòng)物和微型后生動(dòng)物的圖形真菌的種類(lèi)及各種屬的主真菌的種類(lèi)及各種屬的主要特征及應(yīng)用酵母菌酵母菌的培養(yǎng)特征1．在固體培養(yǎng)基上的培養(yǎng)特征將酵母菌接種在固體培養(yǎng)基表面上長(zhǎng)出表面濕潤(rùn)而光滑的酵母菌落。其顏色通常有白色和紅色(如粘紅酵母)，有粘性。培養(yǎng)時(shí)間久后菌落表面轉(zhuǎn)為干燥，并呈皺褶狀，菌落大小和細(xì)菌差不多。2．酵母菌在液體培養(yǎng)基中的生長(zhǎng)特征培養(yǎng)基液面上形成薄膜或沉淀沉在瓶底。發(fā)酵型的酵母菌產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w使培養(yǎng)基表面充滿泡沫。氧化烴類(lèi)能力強(qiáng)，可用于石油脫蠟，降低石油的凝固點(diǎn)；氧化C9-C18的烷烴成有機(jī)酸，同時(shí)可收獲菌體、煉油廠廢水處理、酵母菌對(duì)重金屬的吸附、多類(lèi)難處理有機(jī)廢水的處理霉菌菌落疏松，易挑起，絨毛狀、絮狀或蜘蛛網(wǎng)狀，較細(xì)菌菌落大幾倍至幾十倍，菌絲在表面蔓延，菌落無(wú)固定大小，有霉味，表面和背面常見(jiàn)有可見(jiàn)的不同結(jié)構(gòu)和色素色澤。根霉的用途:釀酒工業(yè)常用的糖化酶菌種、發(fā)酵飼料、轉(zhuǎn)化甾族化合物的生產(chǎn)菌。曲霉的用途:食用色素——紅曲霉素生產(chǎn)糖化飼料、有機(jī)酸酶制劑、是做醬、釀酒、制醋的主要菌種與水體富營(yíng)養(yǎng)化有關(guān)的藻類(lèi)裸藻是水體富營(yíng)養(yǎng)化的指示生物。在適宜的光照和水溫條件下，甲藻在短期內(nèi)大量繁殖，造成海洋“赤潮”。原生動(dòng)物與微型后生動(dòng)物的指示作用原生動(dòng)物和微型后生動(dòng)物生活環(huán)境指示作用鞭毛蟲(chóng)多污帶和α—中污帶活性污泥培養(yǎng)初期或在處理效果差時(shí)鞭毛蟲(chóng)大量出現(xiàn)游泳型纖毛蟲(chóng)多數(shù)是在α—中污帶和β—中污帶，少數(shù)在寡污帶中生活在活性污泥培養(yǎng)中期或在處理效果較差時(shí)出現(xiàn)。扭頭蟲(chóng)、草履蟲(chóng)等在缺氧或厭氧環(huán)境中生活，它們耐污力極強(qiáng)，而漫游蟲(chóng)則喜在較清潔水中生活。鐘蟲(chóng)類(lèi)喜在寡污帶中生活。在β—中污帶中也能生活是水體自凈程度高，污水生物處理好的指示生物吸管蟲(chóng)多數(shù)在β—中污帶，有的也能耐α—中污帶和多污帶在污水生物處理一般時(shí)出現(xiàn)胞囊環(huán)境條件變壞污水處理不正常輪蟲(chóng)水體寡污帶水體寡污帶和污水生物處理效果好的線蟲(chóng)厭氧或缺氧時(shí)大量繁殖污水凈化程度差的指示生物水蚤較清潔水體判斷水體溶解氧高低和清潔程度苔蘚蟲(chóng)清潔水體水體富含藻類(lèi)、溶解氧充足微生物酶的結(jié)構(gòu)與組成酶的組成有兩類(lèi)：?jiǎn)纬煞置负腿该傅拇呋匦?．酶只是催化劑，加速反應(yīng)速度，縮短反應(yīng)到達(dá)平衡的時(shí)間，但不改變反應(yīng)的平衡點(diǎn)。酶在參與反應(yīng)的前、后，其性質(zhì)和數(shù)量不變。2．酶的催化作用具有專(zhuān)一性。（例）（絕對(duì)專(zhuān)一、相對(duì)專(zhuān)一、立體異構(gòu)專(zhuān)一）3、酶的催化作用條件溫和。只需常溫、常壓、近中性的水溶液中就可催化反應(yīng)的進(jìn)行。4、酶對(duì)環(huán)境條件極為敏感。高溫、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、重金屬等使酶失去活性。5、酶的催化效率極高，是無(wú)機(jī)催化劑的幾千倍甚至百億倍微生物的營(yíng)養(yǎng)物水、碳素營(yíng)養(yǎng)源、氮素營(yíng)養(yǎng)源、無(wú)機(jī)鹽及生長(zhǎng)因子營(yíng)養(yǎng)類(lèi)型自養(yǎng)微生物光能自養(yǎng)微生物（光能無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)型）化能自養(yǎng)微生物（化能無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)型)異養(yǎng)微生物光能異養(yǎng)微生物（光能有機(jī)營(yíng)養(yǎng)型）化能異養(yǎng)微生物（化能有機(jī)營(yíng)養(yǎng)型）微生物所需的碳氮磷比根瘤菌11.5：1，固氮菌27.6：1霉菌9：1土壤微生物25：1，污水處理中活性污泥所需的碳氮磷比好氧BOD：N：P=100：5：1。厭氧100：6：1；微生物的培養(yǎng)基及其類(lèi)型根據(jù)各種微生物的營(yíng)養(yǎng)要求，將水、碳源、氮源、無(wú)機(jī)鹽、幾生長(zhǎng)因子等物質(zhì)按一定比例配置而成