微生物复习提纲(完整版) - 图文

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考试题型:

填空10分(每题1分),单选30分(每题1分),多选20分(每题2分),简答25分(每题5分),论述15分(2题) 《水处理微生物复习提纲》 复习思考书后习题

绪论

1. 微生物的定义

微生物是肉眼看不见的,必须在电子显微镜或光学显微镜下才能看清见的所有微小生物的统称。

2. 原核微生物和真核微生物的主要区别

原核微生物:①、核发育不全,只是DNA链高度折叠形成的一个核区,没有核膜,核质裸露,与细胞质没有明显的界线。②、没有细胞器,只有由细胞质膜内陷形成的不规则的泡沫结构体系。③、不进行有丝分裂。

真核微生物:①、有发育完好的细胞核,核内有核仁和染色质,有核膜包被,使细胞核和细胞质有明显的界线。②、有高度分化的细胞器。③、进行有丝分裂。 3. 微生物的分类单位、命名和分类依据:(1)分类单位:从大到小,域、界、门、

目、科、属、种;(2)命名:学名=属名+种名+命名人姓氏(3)分类依据:按其客观存在的生物属性(如个体形态及大小、染色反应、菌落特征、细胞结构、生理生化反应、与氧的关系、血清学反应等)及它们的亲缘关系

4. 微生物的特点:(1)个体极小,面积大;(2)分布广,种类繁多;(3)繁殖快;(4)

易变异;(5)吸收多,转化快

第一章 非细胞生物——病毒

1.掌握病毒的形态结构和增殖方式(1)结构:整个病毒体分为两个部分:蛋白质衣壳和核酸内芯,两者构成核衣壳。一个病毒粒子并不同时含有RNA和DNA,而只含其中一种。病毒核酸的功能是决定病毒遗传、变异和对敏感宿主细胞的感染力。病毒的而被膜来自宿主细胞的核膜或质膜。病毒的化学组成有蛋白质和核酸,个体大的还有类脂质和多糖。

(2)增殖方式:吸附、侵入、复制与聚集、释放(噬菌体的水解酶水解宿主细胞壁) 吸附:大肠杆菌T系噬菌体以它的尾部末端吸附到敏感细胞表面上某一特定的化学成分,如细胞壁的脂多糖、蛋白质和磷壁质,或是鞭毛、纤毛

侵入:尾部借助尾丝固定杂敏感细胞细胞壁上,尾部的酶水解细胞壁肽聚糖成小孔,尾髓压入宿主细胞,尾髓将头部DNA注入宿主细胞,蛋白质外壳留在宿主细胞外。

复制与聚集:噬菌体侵入宿主细胞后,引起宿主细胞的代谢改变,抑制宿主细胞内DNA、RNA和蛋白质合成,宿主的核酸不能按自身的遗传特复制和合成蛋白质,而由噬菌体核酸所携带的而遗传信息控制,借用宿主细胞的合成机构如核糖体、mRNA、tRNA、ATP、及酶等复制核酸,进而合成噬菌体蛋白质,核酸和蛋白质聚集合成新的噬菌体,过程叫装配。

释放:噬菌体的水解酶水解宿主细胞壁使宿主细胞破裂,噬菌体被释放

2.掌握烈性噬菌体和温和性噬菌体的特点:(1)毒(烈)性噬菌体:侵入宿主细胞后,随即引起宿主细胞裂解的噬菌体。(2)温和噬菌体:侵入宿主细胞 ,其核酸附着并整合在宿主染色体上,和宿主的核酸同步复制,宿主细胞不裂解而继续生长的噬菌体。

3.了解影响水中病毒存活的因素:1.物理因素:(1)温度:高温对病毒蛋白质的灭活比对病毒核酸的灭活要快,蛋白质的变性作用阻碍了病毒吸附到宿主细胞上,削弱了病毒的感染力;(2)光及其他辐射:紫外辐射灭活部位是病毒的核酸,可见光,离子辐射?;(3)干燥;(PS:在海水和淡水中,温度是影响病毒存活的主要因素,与病毒的类型也有关,在水体淤泥中,病毒吸附在固体颗粒或有机物包裹在颗粒中间,因受保护存活时间会较长)

第二章 原核微生物

1.掌握细菌的细胞结构:细菌为单细胞结构。所有细菌均有的结构:细胞壁、细胞质膜、细胞质及其内含物、拟核。 部分细菌有特殊结构:芽孢、鞭毛、荚膜、黏液层、衣鞘以及光合作用层片等。

◆细胞壁结构:(1)多层网状结构,根据细胞壁成分和结构的不同,将细菌分为革兰氏阳性细菌(G+)和革兰式阴性(G-)细菌。G+:细胞壁厚约20-80nm,含肽聚糖,并含有少量蛋白质和脂类;G-:细胞壁较薄,约10nm,分外壁层和肽聚糖层,外壁层主要含有脂蛋白类和脂多糖等脂类物质,而肽聚糖层很薄,肽聚糖仅占细胞壁化学组成的5%-10% (2)生理功能:①保护原生质体免受渗透引起的破裂②维持细菌的细胞形态③细胞壁是多孔结构的分子筛,阻挡某些分子进入和保留蛋白质在间质④细胞壁为鞭毛提供支点,使鞭毛运动。(原生质体:细胞质膜(原生质膜)、细胞质(原生质)及内含物、拟核)

◆细胞质膜:含蛋白质、脂质、多糖。蛋白质与膜的透性及酶的活性有关。结构是磷脂双分子层(基本骨架),流动-镶嵌模型蛋白质:镶嵌、嵌插或贯穿于磷脂双分子层功能组分。生理功能:①维持渗透压的梯度和溶质的转移(选择透过性)②膜的外表面合成细胞壁③膜内陷形成中间体含有细胞色素,参与呼吸作用。中间体与染色体的分类和细胞分裂有关,还为DNA提供附着点。④在细胞膜上进行物质代谢和能量代谢⑤细胞质膜上有鞭毛基粒,鞭

毛由此长出,即为鞭毛提供附着点。

◆细胞质特点:细胞质是细胞膜内除细胞核质外所有物质的统称,透明粘稠的胶状物。主要成分为水、蛋白质、核酸、脂类、少量糖类和无机盐类。功能:细胞质中含有丰富的酶系,是营养物质合成、转化、代谢的场所。

◆内含物的类型、特点:内含物有(1)核糖体:65%的核糖核酸和35%的蛋白质组成,是合成蛋白质的部位(2)内含颗粒:①多聚磷酸盐颗粒:磷酸盐的贮存体,能量仓库可降低渗透压,菌种判断亦称异染粒;②聚β—羧基丁酸,PHB:营养缺乏是,作碳源和能源; ③硫粒;④糖原和淀粉粒:两者均能用碘液染色,前者为红褐色,后者为深蓝色,可作碳源和能源;⑥气泡;⑦藻青素颗粒:蓝细菌特有,是蓝细菌多余氮的贮存体;⑧羧酶体:固定CO2的场所;⑨磁小体

◆拟核:细菌的核无核膜和核仁,它由脱氧核糖核酸(DNA)纤维,及由一条环状的DNA分子高度折叠缠绕形成。功能是决定遗传性状和传递遗传信息。

◆核质的特点:(1)核质的组成与结构:是一个共价闭合、环状的双链超螺旋DNA分子,

(2)核质的功能:核质含细菌的遗传基因,控制细菌的遗传和变异

◆荚膜的特点:细菌在代谢过程中分泌出的物质,是细菌的分类为特征之一。荚膜(capsule)的化学组成:含水率在90%~98%之间,多糖类、多肽、蛋白质、脂类。很难着色,采用负染色法。特点:有助于细菌的侵染力;保护细胞,抗干燥,荚膜可以抵御外界细胞对菌体的吞噬作用;贮藏养料,是细胞外碳源和能源的储备物质

◆芽孢的特点:所有芽孢都可以抵抗外界不良环境,是细菌分类鉴定依据之一。特点:①具有厚而致密的壁,不易透水且含水量低,38%—40%,抗干燥性强;②芽孢壁分三层,外层为芽孢外壳,为蛋白质性质;中层为皮层,由肽聚糖组成;内层为孢子壁,由肽聚糖构成;③芽孢中DPA(2,6-吡啶二羧酸)含量高,具有耐热性;④含有耐热酶(PS:因此,代谢活力弱,对化学药品、紫外线的抵抗能力强,休眠能力惊人)

◆鞭毛的特点:鞭毛起源于细胞质膜内侧的基粒,为细菌的运动“器官”;主要由鞭毛蛋白构成,还含有少量的多糖、脂类和核酸等;鞭毛的着生位置、数目和排列方式是种的特征,是分类鉴定的依据之一

◆革兰氏染色法:是根据革兰氏阳性细菌、阴性细菌细胞壁结构组成的不同而使用一系列的染色处理使之差别显色。其染色方法是先将细菌分别用结晶紫和碘液初染媒染后,乙醇脱色,再经复染剂复染。最终被染成红色的是革兰氏阴性细菌;被染成紫色的是革兰氏阳性

细菌。

2.掌握繁殖方式和培养特征;(1)繁殖方式:①细菌在固体培养基上培养②在明胶培养基中培养③在半固体培养基中④在液体培养基中

(2)培养特征:①细菌在固体培养基上的培养特征:细菌在固体培养基上的培养特征就是菌落特征,包括:A.大小、形状、隆起形状、边缘情况、表面状态、表面光泽、质地、颜色、透明度B.菌落的表面特征(光滑还是粗糙,干燥还是湿润等)C.菌落的边缘特征(圆形、边缘整齐、呈锯齿状、边缘伸出卷毛呈毛发状、边缘呈花瓣状等)D.纵剖面的特征(平坦、扁平、隆起、凸起、草帽状、脐状、乳头状等)

②在明胶培养基中的培养特征:依据不同形态的溶菌区或溶菌与否可将细菌进行分类 ③在半固体培养基中的培养特征:根据细菌的生长状态判断细菌的呼吸类型和鞭毛有无,能否运动

④在液体培养基中的培养特征:细菌可以自由扩散生长,故其特征是分类依据之一。 3.掌握细菌的分类依据:①用穿刺接种法将某种细菌接种在明胶培养基中,能产生明胶水解酶水解明胶,不同的细菌水解成不同形态的溶菌区。依据不同形态的溶菌区或溶菌与否可将细菌进行分类(明胶培养)②半固体培养:根据细菌生长状态判断细菌的呼吸类型和鞭毛有无,能否运动。如生长在培养基表面及穿刺线上部生长者为好氧菌,沿穿刺线自上而下为兼性厌氧菌或兼性好氧菌,穿刺线下部为厌氧菌。 沿穿刺线生长的为无鞭毛、不能运动的细菌,不但沿穿刺线而且穿透培养基扩散者为有鞭毛、能运动的细菌。 4.了解污染控制工程中常见的菌属

5.掌握放线菌的形态结构和形态菌落特征:(1)放线菌的形态结构:单细胞、多核质,革兰氏阳性,不能运动;菌丝细胞的结构和细菌基本相同,菌丝无隔膜;放线菌的菌丝按着生部位及其功能不同可分为基内菌丝、气生菌丝和孢子丝三类(2)菌落的形态特征:菌落介于细菌和霉菌菌落之间;放线菌在基质上生长牢固,不易挑起;菌落较小而不致扩散,质地较密,表面呈紧密、絮状、粉末状或颗粒状的典型菌落;菌落正反面具有不同颜色;菌落有特殊气味。

6.掌握放线菌的繁殖方式:通过分生孢子或孢囊孢子繁殖(无性生殖),也可以一段营

养菌丝繁殖。

第三章 真核微生物

1、掌握酵母菌的细胞结构和繁殖方式

细胞结构:有细胞壁,细胞质膜,细胞核,细胞质及内含物。 繁殖方式:有无性生殖和有性生殖。无性生殖又分出芽生殖和裂殖。

2、掌握酵母菌和霉菌的菌落特征

酵母菌菌落特征:表面湿润而光滑,颜色通常有白色和红色,有黏性,培养时间久后菌

落表面转为干燥,并呈皱褶状,菌落大小和细菌差不多。

霉菌菌落特征:霉菌菌落疏松,呈圆形,绒毛状,絮状或蜘蛛网状,比其他微生物的菌

落都大,有不同结构和色泽,霉菌菌丝粗而长,易挑取。

3、掌握霉菌的繁殖方式

霉菌借助有性孢子和无性孢子繁殖,也可借助菌丝片段繁殖。

4、了解各种藻类的微生物学特征

1.蓝藻门:即蓝细菌,①蓝细菌的形态大小:单细胞,杆状和球状。直径1~10um。多个细胞黏集成聚合体,呈丝状、胶团。

②蓝细菌的细胞结构及其功能:属原核细胞。有细胞壁、质膜,拟核或核质,核糖体、羧酶体、类囊体、藻胆蛋白体、藻蓝素、糖原颗粒、脂质颗粒及气泡。

③蓝细菌的繁殖: 单细胞类型蓝细菌的繁殖时通过二分裂,出芽,断裂,多重分裂或从从无柄的个体释放一系列顶生细胞进行繁殖。由丝状体构成的类型通过中间细胞分裂或通过丝状体无规则地断裂或通过末端释放能运动的细胞链进行繁殖。

④蓝细菌的生境:分布广,在淡水、海水、潮湿的土壤、树皮、干燥的沙漠、岩石缝隙里均能生长。嗜热菌可在热泉水中生长。

⑤蓝细菌的代谢:含叶绿素a,脂环族类胡萝卜素、藻胆素及藻蛋白体。呈现蓝、绿、红或棕色,它的颜色随光照条件改变而改变。

2.裸藻门:因不具细胞壁而得名。颜色呈绿色。绝大多数裸藻具有叶绿素,其内含有叶绿素a和b、β-胡萝卜素和三种叶黄素。有鞭毛,能自由游动的单细胞植物,以细胞纵裂的方式进行繁殖,主要生长在有机物丰富的静止水体或缓慢的流水中,对温度的适应范围广,是水体富营养化的指示生物。

3.绿藻门:。形态体多样,有单细胞的个体、群体或丝状体。含有较多的叶绿素a,b,叶黄素,泥黄素,β-胡萝卜素。其贮存物为淀粉和油类,叶绿素内有一至几个有鞘的造粉核。繁殖方式为无性生殖和有性生殖。

4.轮藻门:具大型顶细胞,有节和节间,节上有轮生的分支。为卵配生殖,在淡水和半咸水中生长。

5.金藻门:形体多样,有个体和群体。具有1~2根鞭毛,少数3根。叶黄素和β-胡萝卜素占优势,呈黄绿色和金棕色。贮存物有金藻糖和油。多数金藻产生内生孢子,淡水产。 6.黄藻门:细胞壁大多数由两个半片套合组成,含果胶质。体内含叶绿素a,c,β-胡萝卜素和叶黄素。贮存物为油。有鞭毛,借不动孢子和游动孢子进行无性生殖,少数有性生殖。 7.硅藻门:单细胞,由上下两个壳组成。细胞壁内含硅质(SiO·xHO)和果胶质。含叶绿2

2

素、藻黄素和β-胡萝卜素,呈黄绿色或黄褐色,贮存物为淀粉粒和油。繁殖方式为纵分裂和有性生殖。

8.甲藻门:多为单细胞个体,多数有细胞壁,细胞核大,有核仁和核内体(染色体),色素体含有叶绿素a、c,β-胡萝卜素、硅甲黄素、甲藻黄素、新甲藻黄素及环甲藻黄素。藻体呈棕黄色或黄绿色,贮存物为淀粉、淀粉状物质和脂肪。裂殖。

9.褐藻门:较高级的藻类,呈橄榄色和深褐色。含有叶绿素a、c,β-胡萝卜素、叶黄素。后两者的含量高于前两者。贮存物为褐藻淀粉、甘露糖、油类和还原糖。

10.红藻门:色素为红藻藻红素和红藻藻蓝素。贮存物为红藻淀粉和红藻糖。红藻主要是海生藻类,只有少数出现在淡水中。海产的红藻生活在所有海洋的近岸,是底栖的生物。

5、掌握原生动物的形态和生理特征

形态:原生动物为单细胞,没有细胞壁,有细胞质膜、细胞质,有分化的细胞器,细胞核具有核膜,属真核微生物。

生理特征:具有摄食、营养、呼吸、排泄、生长、繁殖、运动及对刺激的反应。

胞口、胞咽和食物泡、吸管是摄食、消化、营养的细胞器;收集管、伸缩泡、胞肛是排泄的细胞器;鞭毛、纤毛、刚毛、伪足是运动和捕食的细胞器;眼点是感觉细胞器。 6、掌握原生动物和后生动物在水处理中的作用

原生动物:所有原生动物在污水生物处理过程中都起指示生物的作用。

原生动及微型后生动物出现的先后顺序:细菌→植物性鞭毛虫→肉足虫(变形虫)→动物性鞭毛虫→游泳型纤毛虫、吸管虫→固着型纤毛虫→轮虫

(1)鞭毛纲:动物为鞭毛虫(眼虫、粗袋鞭虫)。鞭毛纲的营养类型兼有全动性营养、植物性营养和腐生性营养。动物性鞭毛虫:在曝气池运行初期出现(多污带和α—中污带)出现在活性污泥培养初期或处理效果差时大量出现,可作为污水处理效果差时的指标生物。植物性鞭毛虫:(绿眼虫)出现在α—中污带或多污带中

(2)肉足纲:动物为肉足虫,大多数无固定形态,为全动性营养。存在α—中污带或β—中污带的自然水体中。在污水生物处理系统中,则在活性污泥培养中期出现

(3)纤毛纲中的游泳型纤毛虫多数在a—中污带和β—中污带,少数在寡污带中生活,在污水生物处理中,在活性污泥培养中期或在处理效果较差时出现。固着型的纤毛虫,尤其是钟虫,喜在寡污带中生活,是水体自净程度高、污水生物处理效果好的指示生物。吸管虫多数在β—中污带,在污水生物处理效果一般时出现。 后生动物:

a、轮虫是寡污带和污水生物处理效果好的指示生物;b、线虫是水净化程度差的指示生物;

c、寡毛类动物如红斑顠体虫使处理的出水水质急剧下降,颤蚓和水丝蚓是河流、湖泊底泥污染的指示生物;d、浮游甲壳动物是水体污染和自净的指示生物。e、苔藓虫对水体的净化有一定的积极作用。

第四章 微生物的生理

掌握酶的概念,酶的组成,酶蛋白的结构,酶的活性中心,酶的分类与命名,影响酶促反应速率的因素 微生物的营养物及营养类型,电子传递体系

1、酶的概念:酶是一类活细胞产生的具有催化能力的生物催化剂,本质是蛋白质和RNA。 2、酶的组成

从化学组成来看,酶可分为单成分酶和全酶两类,单成分酶由酶蛋白组成,全酶有3种形式:

酶蛋白+非蛋白质小分子有机物

全酶 酶蛋白+非蛋白质小分子有机物+金属离子

酶蛋白+金属离子

3、酶蛋白的结构

一般酶蛋白有3种结构,少数才有四级结构。一级结构是指多肽链本身的结构。它们以特定的 多肽顺序(氨基酸顺序)形成蛋白质的一级结构,酶的大多数特性与一级结构有关,表现为功能的多样性、种族的特异性等。二级结构是由多肽链形成的初级空间结构,由氢键维持稳定性,氢键破坏,酶蛋白即变性。三级结构在二级结构的基础上,多肽链进一步弯曲盘绕形成更复杂的构型。由氢键、盐键及疏水键等维持三级结构的稳定性。四级结构是由几个或几十个亚基形成的,亚基是由一条或几条多肽链在三级结构的基础上形成的小单位。。 4、酶的活性中心

酶的活性中心是指酶的活性部位,是酶蛋白分子中直接参与和底物结合,并与酶的催化作用直接有关的部位。它是酶行使催化功能的结构基础。

酶的活性中心有两个功能部位:一个是结合部位,一定的底物靠此部位结合到酶分子上;另一个是催化部位,底物分子中的化学键在此处被打断或形成新的化学键,从而发生一系列的化学反应。 5、酶的分类与命名

分类:国际酶学委员会根据各种酶的催化反应类型,可把酶分成六大类:氧化还原酶类、转移酶类、.水解酶类、裂解酶类.、异构酶类、合成酶类。 命名

(一)习惯命名法

1. 按酶的作用底物不同命名:可把酶分为淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶、纤维素酶、核糖核酸酶等。

2. 依据其催化反应的性质来命名:如水解酶、转移酶和氧化酶等。 (二)国际系统命名法

国际系统命名法的原则是以酶所催化的整体反应为基础的,规定每种酶的名称应当明确表示酶的底物和催化反应的性质。 6、影响酶促反应速率的因素

(1)酶的浓度对酶促反应速率的影响:酶促反应速率v与酶浓度[k]呈正比,v=k[E]

(2)底物浓度对酶促反应速率的影响:在生化反应中,若酶的浓度为定值,底物的起始浓度[S0]极低时,酶促反应速率随底物浓度[S]的增加而直线上升,表现为一级反应。但随着底物浓度的继续增加,反应速率上升较缓慢,表现为混合级的反应。当底物浓度增加到某种程度时,中间产物浓度[ES]不增加,酶促反应速率也不再增加,表现为零级反应。

(3)温度对酶促反应速率的影响:在一定温度范围内,反应速率随着温度升高而加快,但温度过高酶变性失活,反应速率降低。

(4)pH对酶促反应速率的影响:酶在最适pH范围内表现出最高的催化活性,大于或小于最适pH,都会降低酶的活性。

pH对酶活力的影响主要表现在两个方面:①改变底物分子和酶分子的解离状态,从而影响酶和底物的结合;②过高或过低的pH都会影响酶的稳定性,进而使酶遭到不可逆性的破坏。

本文来源:https://www.bwwdw.com/article/hitd.html

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