天津大学环境工程微生物-吴卿-复习材料

1、思考题1. 第一章 微生物概述1.1 Q:What is a microorganism? How many main groups does microorganism include, and what are they?A: 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见的所有微小生物的总称。包括病毒、细菌、真菌、藻类、原生动物。1.2 Q：What are the differences between eukaryotes and prokaryotes? A:2. 第二章 病毒2.1 Q:病毒A：病毒是一类超显微的、结构极其简单的、专性活细胞内寄生的、在活体外能以无生

2、命的大分子状态长期存在并能保持其侵染活性的非细胞生物。2.2 Q：病毒粒子有哪几种典型形态？A：1球型、2杆状或丝状、3蝌蚪型、4砖型、5弹状2.3 Q：病毒的化学组成A：核酸、蛋白质（结构蛋白、非结构蛋白）、脂质（磷脂、脂肪酸、甘油三酯、胆固醇等）、碳水化合物（核酸戊糖、包膜糖蛋白）、其他成分2.4 Q：烈性噬菌体，简述其生活史A：侵入宿主细胞后，随即产生大量子代噬菌体并引起细菌的裂解噬菌体称为烈性噬菌体。生活史：（1） 吸附：噬菌体以它的尾部末端吸附到敏感细胞表面某一特定化学成分。（2） 侵入：尾部水解酶水解细胞壁形成小孔，尾髓将DNA注入宿主细胞内，蛋白质外壳留在宿主细胞外。小孔被修复。

3、（3） 复制：借用宿主细胞合成机构复制病毒核酸，进而合成噬菌体蛋白。（4） 装配：核酸和蛋白质集合成新的噬菌体。（5） 释放：噬菌体粒子成熟后，噬菌体水解酶水解宿主细胞壁而使宿主细胞裂解，噬菌体被释放。3. 第三章 原核微生物3.1 Q：细菌从形态上可分为哪几类？各举一类细菌为代表。A：球菌（金黄色葡萄球菌）、杆菌（大肠杆菌、枯草芽孢杆菌）、螺旋菌（霍乱弧菌）、丝状菌（铁细菌）3.2 Q：什么是革兰氏染色？其原理和关键是什么？它有何意义？（1） 革兰氏染色是丹麦学者Gram发明并经后人改进的一种染色技术，是实验室不可缺少的细菌检验技术之一。（2） 原理：（1）与细菌等电点有关（2）与细菌细胞壁

4、有关：G+菌：细胞壁厚，肽聚糖网状分子形成一种透性屏障，当乙醇脱色时，肽聚糖脱水而空隙缩小，故保留结晶紫-碘复合物在细胞膜上。G-菌：肽聚糖层薄，交联松散，乙醇脱色不能使其结构收缩，其脂质含量高，乙醇将脂质溶解，缝隙加大，结晶紫-碘复合物溶出细胞壁，番红复染后呈红色。关键步骤为乙醇脱色。因为如果脱色过度,有可能会使革兰氏阳性菌呈假阴性如果脱色不够,有可能使革兰氏阴性菌呈假阳性（1.涂片、固定 2.初染 3.媒染 4.脱色 5.复染 6.镜检）（3） 意义：依据细胞壁特殊化学成分将细菌分成革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌。鉴别菌种。3.3 Q：细菌的细胞结构包括一般结构和特殊结构，试说明这些结构及其生

5、理功能；A：一般结构：（1） 细胞壁：1.保护原生质体免受渗透压引起的破裂；2.维持细菌的细胞形态；3.参与菌体内外的物质交换；4.协助鞭毛运动（支点）；5.正常细胞分裂所必须；6.与细菌抗原性、致病性和对噬菌体的敏感性有关。（2） 细胞膜：1.控制细胞内外物质运送与交换（营养物质及代谢废物）；2维持细胞内正常渗透压的屏障；3.合成细胞壁的各种组分（脂多糖、肽聚糖、磷壁酸）和荚膜等大分子的场所；4.进行氧化磷酸化的产能基地；5.许多酶和电子传递链的所在部位；5.鞭毛着生点和提供运动所需能量。（3） 中体：类似于真核细胞的线粒体。酶系发达，是能量代谢的场所。（4） 细胞质：是营养物质合成、转化、

6、代谢的场所，其不断地更新细胞内的结构和成分，使细菌细胞与周围环境不断地进行新陈代谢。（5） 拟核：携带着细菌全部遗传信决定遗传性状和传递遗传性状，遗传物质。（6） 周质空间：含有一系列的蛋白质特殊结构：（1） 鞭毛:细菌的运动器官（2） 荚膜：1.细胞外碳源和能源型性贮藏物质；2. 保护作用：免受干燥影响，防止噬菌体吸附和裂解，抵御宿主细胞吞噬；3.作为通透性屏障和离子交换系统，免受重金属离子伤害；4.表面附着作用；5.细菌间的信息识别作用。（3） 芽孢：芽孢抗逆性强，是抵抗外界不良环境的休眠体。3.4 Q：比较革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌细胞壁的成分和构造A：细胞壁G+G-强度较坚韧较疏松厚度

7、20-80nm10-15nm肽聚糖层数15-50层1-2层肽聚糖含量（细胞壁干重）40-90%10%磷壁酸有无主要成分肽聚糖、磷壁酸脂多糖、蛋白质、肽聚糖外膜无有3.5 Q:细菌的群落特征A：细菌的菌落一般呈现湿润、较光滑、较透明、较粘稠、易挑取、质地均匀以及菌落正面或反面与中央部位颜色一致等。3.6 Q：放线菌的特点与菌落特征A：放线菌是一类主要呈菌丝状生长和以孢子繁殖的陆生性较强的原核生物。几乎都呈革兰氏阳性；菌落呈放射状；能产生大量的、种类繁多的抗生素。菌落特征：1.干燥，小，密；2.菌落表面颜色为孢子丝颜色+孢子颜色；3.菌丝细，直径同细菌类似；4.菌丝密；菌落边缘下陷，难以挑起。3.

8、7 Q：丝状细菌的主要类型，代谢特点及其在给排水中的应用。A：丝状菌主要包括：铁细菌、硫磺细菌和球衣细菌。 自养铁细菌水中有大量Fe(OH)3沉淀，硫磺细菌代谢产生硫酸腐蚀管道。丝状细菌在污水处理的活性污泥中大量繁殖后，会使污泥结构松散，污泥上浮，引起污泥膨胀，影响出水水质。3.8 Q：名词解释：基内菌丝，芽孢，质粒，菌落A：（1） 基内菌丝：又称基质菌丝、营养菌丝或以及菌丝，生长在培养基内或表面。基内菌丝较细，有的产生水溶性或脂溶性色素。主要功能是吸收营养物质和排泄废物。（2） 芽孢：某些细菌在一定的环境条件下，能在细菌内部形成一个圆形或椭圆形、厚壁、含水量低、抗逆性强的休眠构造。（3） 质

9、粒：存在于细菌染色体外或附加于染色体上的遗传物质（4） 菌落：在适宜条件下，细菌会大量繁殖。形成以母细胞为中心的一堆肉眼可见的、有一定形态构造的细胞集团，就是菌落。3.9 Q：细菌的物化性质与污水生物处理的关系A：（1） 细胞质的多相胶体性质决定细菌在曝气池中吸收污水中的有机污染物的种类、数量、速度。（2） 细菌表面解离层的S或R型决定其在沉淀池中的效果。（3） 比表面积的大小决定其吸附、吸收污水中有机污染物的能力，与其他微生物的竞争能力。（4） 细菌的带电性与它吸附、吸收污水中有机污染物的能力、与填料载体的结合力有关，还与絮凝、沉淀性有关。（5） 密度和质量与沉淀效果有关4. 第四章 空5.

10、 第五章 真核微生物5.1 Q：比较原核生物和真核微生物的异同A：细胞大小、细胞壁成分、细胞膜成分、细胞质内细胞器及其它成分、细胞核/拟核、生理特性、鞭毛运动方式、遗传重组方式、繁殖方式。5.2 Q:真菌、真菌的营养类型A：真菌室具有细胞壁，不含叶绿素，无根、茎、叶的分化，以产生大量的孢子进行繁殖，以寄生或腐生方式生存的真核微生物。寄生或腐生。5.3 Q：酵母菌、其繁殖方式A：酵母菌是一类单细胞真菌，分类上属于囊菌、担子菌和半知菌类。 繁殖方式：有性繁殖（产生囊孢子），无性繁殖（芽殖、裂殖、产生无性孢子 节 掷 厚垣孢子），5.4 Q：霉菌、菌丝类型，四种霉菌的特征比较A：霉菌是丝状真菌，通常

11、指菌丝体比较发达而又不产生大型子实体的真菌。类型：1.按分化程度分：营养菌丝；气生菌丝；繁殖菌丝。2.按形态分：无隔菌丝；有隔菌丝。四种霉菌（特征书上没有）：多细胞：曲霉属（无性孢子繁殖，黄曲霉毒素）、青霉属（无性繁殖，生产青霉素）；单细胞：毛霉属（腐生，分解蛋白质能力强）、根霉属（气生菌丝，生长迅速，产生淀粉酶、脂肪酶和果胶酶、糖化菌）5.5 Q：酵母菌、霉菌的孢子类型。A：酵母菌：子囊孢子 节孢子、掷孢子、厚垣孢子 霉菌：无性孢子：孢囊孢子、分生孢子、节孢子、厚垣孢子 有性孢子：卵孢子、子囊孢子、担孢子、接合孢子5.6 Q：比较细菌、放线菌、霉菌和酵母菌菌落的特征。A：细菌：菌落一般呈现湿

12、润、较光滑、较透明、较粘稠、易挑取、质地均匀以及菌落正面或反面与中央部位颜色一致等。 放线菌：菌落1.干燥，小，密；2.菌落表面颜色为孢子丝颜色+孢子颜色；3.菌丝细，直径同细菌类似；4.菌丝密；菌落边缘下陷，难以挑起。霉菌：菌落大、疏松、干燥、不透明，多呈绒毛状，絮状或网状等，菌落不易挑取，菌体可沿培养基表面蔓延生长。菌落呈多种颜色。酵母菌：大而厚，圆形，光滑湿润，粘性，颜色单调。常见白色、土黄色、红色。5.7 Q：藻类，对水环境及水处理的影响。A：藻类：具有光合作用色素，能独立生活的自养低等植物。单细胞植物或缺乏维管组织的多细胞低等植物。作用危害：对给水工程：臭味，色度，阻塞滤池，藻毒素

13、对水体：富营养化，赤潮，水华有利作用：氧化塘：菌藻共生 水体自净5.8 Q：水处理中常见的原生动物及其在水处理中的作用。A：肉足类（变形虫、太阳虫、辐射变形虫）、鞭毛类（植：绿眼虫、杆囊虫；动：梨波豆虫、跳侧滴虫）纤毛类（草履虫、肾形虫、豆形虫、漫游虫、裂口虫）钟虫作用：污水净化：动物性营养型（直接利用水中有机物质）。在活性污泥中，纤毛虫可促进生物絮凝，纤毛虫大量吞食细菌，特别是有利细菌，改善生物处理法的出水水质以原生动物为指示生物（如轮虫）：利用 原生动物群体生长情况，判断生物处理构筑物 的运转及污水净化效果。5.9 Q：指示生物与水质的关系。A：钟虫对溶解氧敏感，溶解氧低于1mg/L时，不

14、活跃，指示水质变差；在活性污泥培养、驯化时，初期曝气池常见鞭毛虫、肉足虫，成熟后钟虫出现且较多。5.10 Q：水处理中常见微型后生动物及其作用。A： 1. 轮虫2甲壳类（水蚤、剑水蚤）。作用：.分泌生长因子和降解胞外聚合物；.优化基质碳氢氮磷比例；.优化细菌群落；.促进营养物质和呀氧气扩散；.促进絮凝6. Microbial physiology7. Microorganism interactions and microbial ecology7.1 Q：生物圈、生态系统、群落、种群A：生物圈：是指地球上凡是出现并感受到生命活动影响的地区。是地表有机体包括微生物极其自下而上环境的总称，是行星

15、地球特有的圈层。生物圈是地球上最大的生态系统。生态系统：指在自然界的一定空间内，生物与环境构成的统一整体，在这个统一整体中生物与环境之间相互影响、相互制约、不断演变，并在一定 时期内处于相对稳定的动态平衡状态。群落：同一环境中两个以上种群由于生活繁殖上的连锁而构成相互依赖、相互制约的生物集团。种群：生活在同一环境中的同种个体组成的能繁殖集团。与同种别地的种群有隔离，有界限。7.2 Q：互生、共生、寄生、拮抗、捕食，及典型例子。A：互生：两种可以单独生活的生物，当他们生活在一起时，通过各自代谢活动而有利于一方，或偏利于一方的生活方式。好养性自生固氮菌与纤维分解菌，人体肠道正常菌群。共生：两种生物

16、共居在一起，相互协作分工，相依为命，以致达到难分难解、合二为一的一种关系。地衣。豆科植物与根瘤菌。寄生：一种小型生物生活在另一种较大型生物的体内或体表，从中取得营养和进行生长繁殖，同时使后者蒙受损害甚至被杀死的现象。噬菌体与宿主。拮抗：由某种生物所产生的某种代谢物产物可移植他种生物的生长发育甚至杀死它们的关系。捕食：一种较大型的生物直接捕捉、吞食另一种小型生物以满足其营养需要的相互关系。原生动物吞食细菌和藻类。7.3 Q：氮素循环的类型A：生物固氮 硝化作用 硝酸盐同化作用 氨化作用 铵盐通同化作用 异化性硝酸盐还原作用 反硝化作用 亚硝酸氨化作用7.4 Q：硫循环相关的微生物类型A：硫化作用（硫磺细菌、硫化细菌），排硫杆菌，氧化硫杆菌，脱氮硫杆菌（厌氧），反硫化作用（硫酸盐还原菌）7.5 Q：好氧生物处理，厌氧生物处理A：好氧：在有氧条件下，借好氧微生物的作用进行的污染物处理。包括活性污泥、生物滤池、生物转盘、生物塘。优点：无臭气，处理时间点，BOD去除率高。适用于处理溶解的和胶体的有机物 厌氧：在无氧条件下，借厌氧微生物的作用进行的污染物处理。（不产甲烷菌