水处理微生物学第二章

1、第一章第一章 原核微生物原核微生物第一节第一节 细菌细菌细菌的特点细菌的特点1 原核细胞微生物原核细胞微生物仅有原始的核物质，没有核仅有原始的核物质，没有核仁与核膜分化。仁与核膜分化。 2 无细胞器。无细胞器。 3 单细胞，透明或半透明单细胞，透明或半透明是给水与废水处理中最重要的一类微生物是给水与废水处理中最重要的一类微生物！一一 细菌的外形和大小细菌的外形和大小外形外形 大小大小（一）（一） 外形（光学显微镜观察）外形（光学显微镜观察）分三类分三类球状菌球状菌 杆状菌杆状菌 螺旋状菌螺旋状菌1 球状菌球状菌(1)(1)单球菌单球菌 分裂后的细胞分散而分裂后的细胞分散而单独存在的球菌单独存在

2、的球菌. . 如尿素微球菌如尿素微球菌(Micrococcus ureae(Micrococcus ureae) ) 单球菌单球菌1 球状菌球状菌 (2)(2)双球菌双球菌 分裂后两个球菌成对排分裂后两个球菌成对排列的为双球菌列的为双球菌. . 如肺炎双球菌如肺炎双球菌 ( (Diplococcus pneumoniaeDiplococcus pneumoniae) ) 双球菌双球菌1 球状菌球状菌 (3)(3)链球菌链球菌 分裂是沿一个平面进行，分裂是沿一个平面进行，分裂后细胞排列成链状分裂后细胞排列成链状. . 如乳链球菌如乳链球菌 （Streptococcus lactisStrepto

3、coccus lactis） 链球菌链球菌1 球状菌球状菌 (4)(4)四联球菌四联球菌 分裂是沿两个相垂直的分裂是沿两个相垂直的平面进行，分裂，分裂后每平面进行，分裂，分裂后每四个细胞在一起呈田字形四个细胞在一起呈田字形. . 如四联微球菌如四联微球菌 （Micrococcus tetragenusMicrococcus tetragenus） 四联球菌四联球菌1 球状菌球状菌 (5)(5)八叠球菌八叠球菌 按三个互相垂直的平按三个互相垂直的平面进行分裂后，每八个面进行分裂后，每八个球菌在一起成立方体形球菌在一起成立方体形. . 如藤黄八叠球菌如藤黄八叠球菌 （Sarcina ureaeSa

4、rcina ureae) ) 八叠球菌八叠球菌1 球状菌球状菌 (6)(6)葡萄球菌葡萄球菌 分裂面不规则，多个球分裂面不规则，多个球菌聚在一起，像一串串葡萄。菌聚在一起，像一串串葡萄。 如金黄色葡萄球菌如金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureusStaphylococcus aureus) ) 葡萄球菌葡萄球菌2 杆状菌杆状菌在细菌中种类最多，形态差别最明显在细菌中种类最多，形态差别最明显短杆菌：大肠杆菌短杆菌：大肠杆菌 长杆菌：枯草杆菌长杆菌：枯草杆菌多数单个存在，多数单个存在， 也有成链状。也有成链状。平截：炭疽芽孢杆菌平截：炭疽芽孢杆菌稍圆：大肠杆菌稍圆：大肠杆菌 较尖

5、较尖短杆菌 长杆菌 梭状芽孢杆菌 破伤风杆菌破伤风杆菌炭疽芽孢杆菌炭疽芽孢杆菌大肠杆菌大肠杆菌3 螺旋状菌螺旋状菌螺菌螺菌：呈多弯曲：呈多弯曲 弧菌弧菌：呈弓形：呈弓形细菌的特殊形态细菌的特殊形态总结细菌有三种基本形状：球状、杆形细菌有三种基本形状：球状、杆形和螺旋状菌。和螺旋状菌。 一般，幼龄菌和生长条件适宜，菌一般，幼龄菌和生长条件适宜，菌体形态正常；体形态正常； 老龄菌或在有药物等不适宜条件下，老龄菌或在有药物等不适宜条件下，细菌出现畸形。细菌出现畸形。（二（二 ）细菌的大小细菌的大小1 1 测量工具：测微尺在显微镜下测量测量工具：测微尺在显微镜下测量目镜测微尺目镜测微尺 镜台测微尺镜台

6、测微尺2 2 计量单位：微米（计量单位：微米（um)um)3 3 测量方法：测量方法：球菌：测直径。例球菌：测直径。例 0.50.52.0um 2.0um 杆菌：测宽度与长度。杆菌：测宽度与长度。 螺旋菌：测宽度与空间长度。螺旋菌：测宽度与空间长度。宽宽长（长（um)um)。例。例 0.50.51.01.02.0(um)2.0(um)有关细菌大小的记载，常是平均值或近似值。有关细菌大小的记载，常是平均值或近似值。 同一种菌，刚分裂产生的子细胞较小，同一种菌，刚分裂产生的子细胞较小， 长大后为原来的一倍；长大后为原来的一倍； 培养数小时后的幼龄菌比老龄菌大；培养数小时后的幼龄菌比老龄菌大； 经制

7、片染色后的菌体大小比活菌小经制片染色后的菌体大小比活菌小1/31/3； 负染色后的菌体比原来的菌体大负染色后的菌体比原来的菌体大。为什么为什么？3 细菌的染色细菌的染色细菌是透明或半透明，染色后宜于观察。细菌是透明或半透明，染色后宜于观察。 常用的染色法有常用的染色法有：1 1 简单染色简单染色：常用来观察细菌的形态、大小和排列方式。常用来观察细菌的形态、大小和排列方式。 用一种染液染色菌体。一般菌体被染上染料的颜色。用一种染液染色菌体。一般菌体被染上染料的颜色。2 2 革兰氏染色法（革兰氏染色法（Gram stainGram stain)：细菌的鉴别性染色。细菌的鉴别性染色。 是一种经验染色

8、法。是丹麦医生革兰（是一种经验染色法。是丹麦医生革兰（Hans Christian Gram)Hans Christian Gram)于于18841884年采用。年采用。为什么染为什么染色？色？革革 兰兰 氏氏 染染 色色 程程 序序 和和 结结 果果 结 果 步 骤 方 法阳 性 （ G+） 阴 性 （ G-） 初 染 结 晶 紫30s 紫 色 紫 色 媒 染 剂 碘 液30s 仍 为 紫 色 仍 为 紫 色 脱 色 95 乙 醇30s 保 持 紫 色 脱 去 紫 色 复 染 番 红 （ 或 复 红 ） 30 60s 仍 显 紫 色 红 色1234？阳性菌阳性菌阴性菌阴性菌二二 细菌的细胞结

9、构（以真细菌为例）细菌的细胞结构（以真细菌为例）（一（一 ） 细菌的基本结构细菌的基本结构 （二）细菌的特殊结构（二）细菌的特殊结构（三）细菌的繁殖（三）细菌的繁殖一一 细菌细胞的基本结构细菌细胞的基本结构 1 1 细胞壁（与革兰氏染色有关细胞壁（与革兰氏染色有关 2 2 细胞膜细胞膜 3 3 原生质原生质 4 4 核质核质 5 5 内含物内含物细菌的细胞结构细菌的细胞结构1 细胞壁细胞壁（1）位置）位置位于细菌细胞的最外层位于细菌细胞的最外层 （2 2）作用）作用 保持细胞的形状，保障在不同渗透压条件下生长；保持细胞的形状，保障在不同渗透压条件下生长； 鞭毛的支点；鞭毛的支点； 分子筛的作用

10、分子筛的作用 细菌的细胞结构细菌的细胞结构肽聚糖层肽聚糖层氨基糖氨基糖肽链氨基酸组成四肽链肽链氨基酸组成四肽链N N乙酰葡萄糖胺乙酰葡萄糖胺（N-acetyglucosamine,NAGN-acetyglucosamine,NAG) ) N N乙酰胞壁酸乙酰胞壁酸（N-acetylmuramic,NAMN-acetylmuramic,NAM) )基本骨架：基本骨架：电镜观察，网状多孔。电镜观察，网状多孔。（3）结构）结构细菌的细胞结构细菌的细胞结构v革兰氏革兰氏阳性菌阳性菌细胞壁细胞壁：一层：一层由肽聚糖和磷壁酸组成由肽聚糖和磷壁酸组成 肽聚糖肽聚糖: 占3070% ,不同菌种中肽聚糖(肽链)

11、组分不同。细菌的细胞结构细菌的细胞结构v革兰氏革兰氏阴性菌阴性菌细胞壁细胞壁：分内壁层和外壁层两层。分内壁层和外壁层两层。 内壁层：内壁层：紧贴胞膜,仅由12层肽聚糖分子构成,占细胞壁干重5 10%,无磷无磷壁酸。壁酸。外壁层：外壁层：位于肽聚糖层的外部。 脂多糖; 脂蛋白、 包括: 蛋白质层: 基质蛋白、 外壁蛋白; 磷脂. 细菌的细胞结构细菌的细胞结构2 细胞膜（细胞膜（Cytoplasmic membran)（1 1）细胞膜的位置）细胞膜的位置 （2 2）细胞膜的作用）细胞膜的作用 （3 3）细胞膜的结构和化学成分）细胞膜的结构和化学成分细菌的细胞结构细菌的细胞结构（1 1）细胞膜的位置

12、）细胞膜的位置 选择性吸收养料、运输物质。选择性吸收养料、运输物质。 参与细胞壁生物合成参与细胞壁生物合成 能量代谢的中心能量代谢的中心（2 2）细胞膜的作用）细胞膜的作用 位于细胞壁内侧，原生质表面。柔软有弹性位于细胞壁内侧，原生质表面。柔软有弹性 细菌的细胞结构细菌的细胞结构（3 3）细胞膜的化学成分和结构）细胞膜的化学成分和结构v化学成分化学成分 磷脂磷脂 (phospholipid(phospholipid) ) 蛋白质（蛋白质（protein)protein)v结构：结构：磷脂两层磷脂两层 蛋白质一层蛋白质一层 1972年年Singer和和Nicolson提出的细胞膜液态镶嵌模型。提

13、出的细胞膜液态镶嵌模型。细菌的细胞结构细菌的细胞结构3 细胞质细胞质水（大部分）水（大部分） 其次为蛋白质、其次为蛋白质、RNARNA、脂、糖、盐、脂、糖、盐（1 1）成分）成分：呈酸性呈酸性可用碱性染料染色可用碱性染料染色（2 2）特点）特点：A.A.菌幼小，无色透明均一胶状物菌幼小，无色透明均一胶状物 衰老，不均一有液泡、颗粒物衰老，不均一有液泡、颗粒物 B.B.无细胞器无细胞器（3 3）作用）作用：合成蛋白质与酶。合成蛋白质与酶。细菌的细胞结构细菌的细胞结构A T C G A A A T T T T T T A A A G G G G G C C C C C G C 4 4 核质核质 脱

14、氧核糖核酸（脱氧核糖核酸（DNA)DNA) A T C G细菌的细胞结构细菌的细胞结构由脱氧核糖核酸（由脱氧核糖核酸（DNA)DNA)高度折叠缠绕成裸露的高度折叠缠绕成裸露的核质核质 又叫拟核体（又叫拟核体（nucleoidnucleoid) )细菌的细胞结构细菌的细胞结构核质核质核质的特点：核质的特点： 无核膜、核仁无核膜、核仁 作用：作用： 负载遗传信息。负载遗传信息。 决定主要性状决定主要性状 细菌的细胞结构细菌的细胞结构5 内含物（内含物（inclusions）概念概念营养过剩时形成的细胞内储藏物。外源营养缺少营养过剩时形成的细胞内储藏物。外源营养缺少 时，内含物被降解利用。时，内含物

15、被降解利用。 异染颗粒异染颗粒 聚聚B-羟基丁酸羟基丁酸 肝糖和淀粉粒肝糖和淀粉粒 硫滴硫滴 细菌的细胞结构细菌的细胞结构异染颗粒（异染颗粒（磷酸、能源储存磷酸、能源储存） （P）n + ATP (P)n+1 + ADP磷酸储存物，由磷酸储存物，由ATPATP形成。形成。用蓝色碱性染料染色用蓝色碱性染料染色该该颗粒呈红色颗粒呈红色，细胞质呈蓝色细胞质呈蓝色。细菌的细胞结构细菌的细胞结构聚羟基丁酸盐（聚羟基丁酸盐（PHBPHB）储备碳源和能源）储备碳源和能源 (-羟丁酸）羟丁酸）HO-CH-CH2-C-OHCH3O+ HO-CH-CH2-C-OHCH3OHO-CH-CH2-C-O-CH-CH2-

16、C-OHCH3CH3OO细菌特有，碳源充足，氮源不足时形成。细菌特有，碳源充足，氮源不足时形成。细菌的细胞结构细菌的细胞结构肝糖、淀粉粒肝糖、淀粉粒 细菌在碳源丰富、氮源不足的培养基上生长，细菌在碳源丰富、氮源不足的培养基上生长，形成该内含物形成该内含物大肠杆菌含肝糖大肠杆菌含肝糖，梭状芽孢杆菌含淀粉粒。梭状芽孢杆菌含淀粉粒。作用：作用： 作碳源和能源用。作碳源和能源用。细菌的细胞结构细菌的细胞结构硫滴硫滴 元素硫的储藏物元素硫的储藏物 硫细菌：硫细菌：H2SS 当外界缺乏硫化物时当外界缺乏硫化物时，S SO4 作用作用： 硫细菌储存硫滴，作为能源。硫细菌储存硫滴，作为能源。贝氏硫细菌贝氏硫细

17、菌 发硫细菌发硫细菌细菌的细胞结构细菌的细胞结构（二）（二） 细菌的特殊结构细菌的特殊结构1 荚膜（荚膜（capsule） 2 芽孢（芽孢（spore or endospore） 3 鞭毛（鞭毛（flagella） 4 菌毛（纤毛）（菌毛（纤毛）（pili）细菌的细胞结构细菌的细胞结构 1 1 荚膜荚膜（capsule）v（1）荚膜）荚膜（capsule）概念：概念： 细胞壁表面的粘性物细胞壁表面的粘性物，有一定外形，很厚，有一定外形，很厚，相对稳定附着在细，相对稳定附着在细胞壁外。是细胞构造胞壁外。是细胞构造的一部分。的一部分。成分成分：水：水90% 其次多糖等物质其次多糖等物质细菌的细胞结

18、构细菌的细胞结构荚膜菌体菌体细菌的细胞结构细菌的细胞结构 （） 荚膜的功能荚膜的功能v保护作用保护作用v储藏养料储藏养料v表面附着表面附着v信息识别信息识别细菌的细胞结构细菌的细胞结构（2） 荚膜的分类荚膜的分类荚膜荚膜微荚膜微荚膜黏液层黏液层v（2 2）菌胶团（）菌胶团（zoogloeazoogloea）概念：概念： 许多细菌的许多细菌的荚膜融合为荚膜融合为一团胶状物一团胶状物，内含多数，内含多数细菌。细菌。菌胶团 （包括菌体和荚膜）细菌的细胞结构细菌的细胞结构形状形状： 分枝状、垂丝状、球状、分枝状、垂丝状、球状、椭圆形、蘑菇形、片状。椭圆形、蘑菇形、片状。细菌的细胞结构细菌的细胞结构（3

19、）菌胶团（）菌胶团（zoogloea）是活性污泥、）是活性污泥、 生物膜的重要组成部分生物膜的重要组成部分活性污泥：废水生物处理构筑物曝气池内形成的污泥。活性污泥：废水生物处理构筑物曝气池内形成的污泥。活性污泥性能的好坏活性污泥性能的好坏, ,主要根据菌主要根据菌胶团多少、大小及结构的紧密度、胶团多少、大小及结构的紧密度、性能来确定。性能来确定。细菌的细胞结构细菌的细胞结构区分新老菌胶团区分新老菌胶团 新生的菌胶团新生的菌胶团：颜色较浅，无色透明，有旺颜色较浅，无色透明，有旺 盛的生命力，氧化分解有机盛的生命力，氧化分解有机 物的能力强。物的能力强。老化的菌胶团老化的菌胶团：吸附了许多杂质，颜

20、色较深吸附了许多杂质，颜色较深 ，看不到细菌单体，像一团，看不到细菌单体，像一团 烂泥似的，生命力较差。烂泥似的，生命力较差。细菌的细胞结构细菌的细胞结构2 芽孢（芽孢（Spore or endospore）（1）定义：）定义： 某些细菌在生某些细菌在生长发育的某一长发育的某一阶段在菌体内阶段在菌体内形成的圆形或形成的圆形或椭圆形的休眠椭圆形的休眠体。成为芽孢体。成为芽孢。 芽孢芽孢细菌的细胞结构细菌的细胞结构（2 2）形成）形成： 部分原生质部分原生质浓缩失水形浓缩失水形成。在形成成。在形成过程中产生过程中产生吡啶吡啶2 2，6 6二羧酸，该二羧酸，该物质与抗热物质与抗热有关。有关。细菌的细

21、胞结构细菌的细胞结构（3）芽孢的特点）芽孢的特点 a 细胞壁厚，难染色 b 水分少，40% c 对热、干燥、毒物紫外线有很强的抗性 d 不具繁殖力芽孢核区芽孢核区芽孢壁芽孢壁皮层皮层芽孢衣芽孢衣芽孢外壁芽孢外壁一个菌体一个菌体一个芽孢一个芽孢细菌的细胞结构细菌的细胞结构芽孢质芽孢质3 鞭毛（鞭毛（Flagella）定义定义：有些细有些细菌形成的一种菌形成的一种由菌体内向菌由菌体内向菌体外伸出的细体外伸出的细而长而波曲的而长而波曲的丝状物。丝状物。鞭毛鞭毛细菌的细胞结构细菌的细胞结构成分：鞭毛蛋白成分：鞭毛蛋白 结构：空心柱状结构：空心柱状 作用：作用：“运动运动”器官。器官。 注：鞭毛易失去，

22、失去注：鞭毛易失去，失去后不再长出。后不再长出。细菌的细胞结构细菌的细胞结构鞭毛的位置和类型鞭毛的位置和类型 螺旋菌都有鞭毛；螺旋菌都有鞭毛；杆菌有的生鞭毛；大杆菌有的生鞭毛；大多数球菌不生鞭毛多数球菌不生鞭毛单生；丛生；周生单生；丛生；周生细菌的细胞结构细菌的细胞结构4 伞毛（菌毛）（伞毛（菌毛）（Pili）比鞭毛更细，数量更多的细丝，与鞭毛起源相同。伞毛伞毛细菌的细胞结构细菌的细胞结构伞毛作用：附着性毛的作用性毛的作用： 遗传物质的通道。注：注： 不使菌体运动，周身分布不使菌体运动，周身分布 常受损脱落、更新常受损脱落、更新细菌的细胞结构细菌的细胞结构5 性毛性毛（三）（三） 细菌的生长繁

23、殖和命名细菌的生长繁殖和命名1 细菌的生长繁殖细菌的生长繁殖 2 细菌的命名细菌的命名1细菌的生长繁殖细菌的生长繁殖（1） 生长生长 个体体积的增大个体体积的增大单个细菌生长单个细菌生长 数目的增多数目的增多群体生长群体生长（2） 繁殖繁殖裂殖（裂殖（Fission）无性繁殖的一种，一个母细胞分裂成两个子细胞无性繁殖的一种，一个母细胞分裂成两个子细胞 细菌分裂过程细菌分裂过程： 核复制后分裂核复制后分裂 形成横隔壁形成横隔壁 子细胞分离子细胞分离（3） 菌落菌落 （Colony）描述群体生长的一种方式描述群体生长的一种方式。v（a a） 定义定义：单个菌体在固体平面培养基上：单个菌体在固体平面

24、培养基上生长繁殖时形成肉眼可见的群体。该群体称为生长繁殖时形成肉眼可见的群体。该群体称为菌落。菌落。粘质粘质沙雷沙雷氏菌氏菌沙沙门门氏氏菌菌铜绿铜绿假单假单胞菌胞菌v（b b） 细菌菌落形态特征的描述（选孤立菌落）细菌菌落形态特征的描述（选孤立菌落）v（c c） 细菌菌落一般特点细菌菌落一般特点形态、大小形态、大小边缘、隆起边缘、隆起光泽、质地光泽、质地颜色等。颜色等。凝胶状、表面较光滑、湿润、与培养基结合不紧凝胶状、表面较光滑、湿润、与培养基结合不紧密，易挑取，正反颜色一致密，易挑取，正反颜色一致。v（d d） 菌落的作用菌落的作用1 1 分离纯培养分离纯培养 2 2 计数计数注：注：单一菌

25、落由一个菌体繁殖而成单一菌落由一个菌体繁殖而成(4) 菌苔菌苔v（a a） 定义定义菌体在固体斜面培养菌体在固体斜面培养基上生长繁殖时形成基上生长繁殖时形成的肉眼可见的群体。的肉眼可见的群体。3 35 5天培养。菌苔是天培养。菌苔是由许多菌体繁殖形成由许多菌体繁殖形成同一菌体的菌苔特征和菌落特征是相同一菌体的菌苔特征和菌落特征是相同的，若有异样，则菌体受污染或变同的，若有异样，则菌体受污染或变异，应分离纯化。异，应分离纯化。菌苔与菌落有什菌苔与菌落有什么不同？么不同？二二 细菌的命名细菌的命名v依照国际命名法则依照国际命名法则林奈林奈Carl von LinneCarl von Linne的的

26、“双双名法名法”。 v界、门、纲、目、科、属、种。界、门、纲、目、科、属、种。“种种”为最基本的为最基本的命名单位。命名单位。 例如，枯草芽孢杆菌的学名为例如，枯草芽孢杆菌的学名为 Bacillus subtilis Cohn 属名属名 种名种名 命名人命名人如何命名如何命名？ 第二节第二节 放线菌（放线菌（Actinomycete）1一般特征一般特征 原核原核 革兰氏阳性菌革兰氏阳性菌 具分枝，无隔膜，单细具分枝，无隔膜，单细胞胞 2 分布分布 土壤、堆肥、河底淤泥土壤、堆肥、河底淤泥其它的其它的原核原核微生物微生物3 形态形态（以链霉菌属（以链霉菌属Streptomyces为例为例）根据形

27、态功能分：根据形态功能分：n（1 1）营养菌丝）营养菌丝 n（2 2）气生菌丝）气生菌丝 n（3 3）孢子丝）孢子丝 n（4 4）分生孢子）分生孢子其它的其它的原核原核微生物微生物（1 1）营养菌丝）营养菌丝作用作用 n吸收水分、养料吸收水分、养料 n排泄代谢产物排泄代谢产物 n产水溶性或脂溶性色素。水溶性色素使培产水溶性或脂溶性色素。水溶性色素使培养基呈现颜色。养基呈现颜色。长在培养基内，又称基质菌丝长在培养基内，又称基质菌丝营养菌丝营养菌丝其它的其它的原核原核微生物微生物（2）气生菌丝）气生菌丝n在培养基外，向空中生长在培养基外，向空中生长 n弯曲、直形等弯曲、直形等 n繁殖功能繁殖功能气

28、生菌丝气生菌丝其它的其它的原核原核微生物微生物（3）孢子丝）孢子丝孢子丝孢子丝n直形、波浪状、螺直形、波浪状、螺旋状。旋状。 n左右旋、轮生左右旋、轮生其它的其它的原核原核微生物微生物（4）分生孢子）分生孢子n生长在孢子丝上。球生长在孢子丝上。球形、椭圆形、杆形形、椭圆形、杆形 n呈白、黄、绿、淡紫、呈白、黄、绿、淡紫、蓝、褐、灰等色。蓝、褐、灰等色。孢子耐干旱。可用砂土孢子耐干旱。可用砂土管保藏产孢子的菌种。管保藏产孢子的菌种。分生孢子分生孢子4 繁殖繁殖无性繁殖。分两类无性繁殖。分两类分生孢子生殖分生孢子生殖 菌丝断裂成短杆状细胞菌丝断裂成短杆状细胞分生孢子分生孢子菌丝菌丝菌丝体菌丝体其它

29、的其它的原核原核微生物微生物5 菌落菌落特征特征 (1)致密、坚硬、多致密、坚硬、多皱、不皱、不 易用针易用针挑起，不透明。挑起，不透明。 (2)孢子成熟后，表孢子成熟后，表面粉末状，干燥面粉末状，干燥。菌落菌落其它的其它的原核原核微生物微生物6 作用作用 产生抗生素产生抗生素 诺卡氏菌属处理含烃类、无机氰化物的废水诺卡氏菌属处理含烃类、无机氰化物的废水。诺卡氏菌诺卡氏菌形态：形态： 菌丝体极度弯曲、菌丝体极度弯曲、易段。固体培养基易段。固体培养基上生长只有基质菌上生长只有基质菌丝，无气生菌丝或丝，无气生菌丝或很薄。很薄。其它的其它的原核原核微生物微生物第三节第三节 丝状细菌（丝状细菌（Fil

30、amentous Bacteria）处理废水作用重要独特！处理废水作用重要独特！废水处理中常见的丝状细菌废水处理中常见的丝状细菌主要有主要有：球衣菌属（球衣菌属（Sphaerotilus） 铁细菌属（铁细菌属（Crenothrix） 贝日阿托氏菌属（贝日阿托氏菌属（Beggiatoa） 发硫细菌属（发硫细菌属（Thiothirx）共同特征：共同特征： 丝状体不分枝或假分枝。丝状体不分枝或假分枝。其它的其它的原核原核微生物微生物（一）（一） 球衣菌球衣菌1 特性特性 具假分枝具假分枝 在在溶解氧小于溶解氧小于0.1mg/L的微氧环境的微氧环境可生长可生长 分解有机物能力强分解有机物能力强其它的其

31、它的原核原核微生物微生物2 作用作用 构成构成生物膜生物膜的重要菌种的重要菌种 利于有机物的去除利于有机物的去除 容易引起容易引起污泥膨胀污泥膨胀污泥膨胀：污泥膨胀： 丝状细菌在活性污泥中大量繁丝状细菌在活性污泥中大量繁殖，使污泥结构殖，使污泥结构极度松散极度松散，絮块絮块漂浮水面漂浮水面，比重减轻，比重减轻，随水流随水流流出流出。该异常现象称之。该异常现象称之。 其它的其它的原核原核微生物微生物？（二）铁细菌（二）铁细菌1 特性特性 丝状体不分枝，形态见教材丝状体不分枝，形态见教材61页。页。 生活在氧气少、有较多铁质和二氧化碳的水中生活在氧气少、有较多铁质和二氧化碳的水中 把亚铁氧化为高铁

32、把亚铁氧化为高铁4FeCO3+O2+6H2O 4Fe（OH）3+4CO2+167.5J （黄褐色黄褐色）铁细菌图铁细菌图其它的其它的原核原核微生物微生物2 作用作用 造成铁质水管的腐蚀、堵塞。造成铁质水管的腐蚀、堵塞。 使水呈现颜色，影响水质。使水呈现颜色，影响水质。其它的其它的原核原核微生物微生物（三）（三） 硫磺细菌硫磺细菌贝日阿托氏菌贝日阿托氏菌 发硫细菌发硫细菌1 特性特性 不分枝。不分枝。 贝日阿托氏菌漂浮在池塘或池沼上，贝日阿托氏菌漂浮在池塘或池沼上，不固着。不固着。 发硫细菌固着在菌胶团等物上发硫细菌固着在菌胶团等物上 氧化硫化氢、硫磺等氧化硫化氢、硫磺等 2H2S+O22H2O

33、+2S+343J2S+3O2+2H2O 2H2SO4+494J 贝日阿托氏菌图贝日阿托氏菌图发硫细菌图发硫细菌图其它的其它的原核原核微生物微生物2 作用作用 处理含硫废水处理含硫废水 贝日阿托氏菌可引起活性污泥的污泥膨胀。贝日阿托氏菌可引起活性污泥的污泥膨胀。其它的其它的原核原核微生物微生物 在正常运行的废水生物处理系统中，在正常运行的废水生物处理系统中，丝状细菌是生物絮体或生物膜的骨架，其丝状细菌是生物絮体或生物膜的骨架，其上附着菌胶团，上附着菌胶团，丝状细菌与菌胶团形成互丝状细菌与菌胶团形成互惠关系惠关系。可维持废水处理系统的稳定性，。可维持废水处理系统的稳定性，提高抗冲击负荷能力。但过度

34、繁殖会引起提高抗冲击负荷能力。但过度繁殖会引起污泥膨胀。污泥膨胀。其它的其它的原核原核微生物微生物第四节第四节 光合细菌光合细菌 能利用光能作为能量来源的细菌，统称为光合能利用光能作为能量来源的细菌，统称为光合细菌。根据光合作用是否产氧，可分为不产氧细菌。根据光合作用是否产氧，可分为不产氧光合细菌和产氧光合细菌；又可根据光合细菌光合细菌和产氧光合细菌；又可根据光合细菌碳源利用的不同，将其分为光能自养和光能异碳源利用的不同，将其分为光能自养和光能异养型，前者是以硫化氢为光合作用供氢体的紫养型，前者是以硫化氢为光合作用供氢体的紫硫细菌和绿硫细菌，后者是以各种有机物为供硫细菌和绿硫细菌，后者是以各种

35、有机物为供氢体和主要碳源的紫色非硫细菌氢体和主要碳源的紫色非硫细菌 光合细菌的种类光合细菌的种类 光合细菌的种类较多，目前主要根据包它所具有的光合色素体光合细菌的种类较多，目前主要根据包它所具有的光合色素体系和光合作用中是否能以硫为电子供体将其划为系和光合作用中是否能以硫为电子供体将其划为4个科：个科：Rhodospirillaceae(红螺菌科或称红色无硫菌科红螺菌科或称红色无硫菌科)、Chromatiaceae(红硫菌科红硫菌科)、Chlorobiaceae(绿硫菌科绿硫菌科)、和、和Chloroflexaceae(滑行丝状绿硫菌科滑行丝状绿硫菌科)。进一步可分为。进一步可分为22个属，个

36、属，61个种。与生产应用关系密切的，主要是红螺菌科的一些属、个种。与生产应用关系密切的，主要是红螺菌科的一些属、种，如荚膜红假单胞菌种，如荚膜红假单胞菌(Rhodopseudomonas capsulatus)、球形红假单胞菌球形红假单胞菌(Rps.globiformis)、沼泽红假单胞菌、沼泽红假单胞菌(Rps.palustris)、嗜硫红假单胞菌、嗜硫红假单胞菌(Rps.sulfi-dophila)、深、深红红螺菌红红螺菌(Rhodospirillum.rubrum)、黄褐红螺菌、黄褐红螺菌(Rhodospirillum.fulvum)等。等。 红螺菌的细胞螺旋状，极生鞭毛，革兰氏阴性，含

37、有菌叶绿素红螺菌的细胞螺旋状，极生鞭毛，革兰氏阴性，含有菌叶绿素-类胡萝卜素，为厌氧的光能自养菌，多数种在黑暗微好氧下类胡萝卜素，为厌氧的光能自养菌，多数种在黑暗微好氧下进行氧化代谢，细菌悬液呈红到棕色。进行氧化代谢，细菌悬液呈红到棕色。 红假单胞菌形态从杆状卵形到球形，极生鞭毛，能运动，革兰红假单胞菌形态从杆状卵形到球形，极生鞭毛，能运动，革兰氏阴性，含有菌绿素氏阴性，含有菌绿素a、b和类胡萝卜素，没有气泡。厌氧光能和类胡萝卜素，没有气泡。厌氧光能自养菌某些种在黑暗中微好氧或好氧进行氧化代谢，细菌悬液自养菌某些种在黑暗中微好氧或好氧进行氧化代谢，细菌悬液呈黄绿到棕色和红色。呈黄绿到棕色和红色。 光合细菌的应用光合细菌的应用 光合细菌能在光照条件下进行光合作用生长，也能在厌氧条件光合细菌能在光照条件下进行光合作用生长，也能在厌氧条件下