水處理生物學(xué)_課后題答案(已修改)
2025-01-26 18:51 本頁面
【正文】 《水處理生物學(xué)》課后思考題 第一章 緒論 1 水處理生物學(xué)的研究對象是什么？ 水處理生物學(xué)研究的對象主要集中在與水中的污染物遷移、分解及轉(zhuǎn)化過程密切相關(guān)的微生物、微型水生動物和水生/濕生植物，特別是應(yīng)用于水處理工程實踐的生物種類。細(xì)菌等原核微生物在水處理工程中通常起著關(guān)鍵的作用，是水處理生物學(xué)研究的重點。 2 水中常見的微生物種類有哪些？ 水中的主要微生物分為非細(xì)胞生物（病毒）和細(xì)胞生物兩種類型。在細(xì)胞生物中又分為古菌、原核生物（如細(xì)菌、放線菌、藍(lán)細(xì)菌、支原體、立克次氏體、衣原體等）、真核生物。真核生物又可細(xì)分為藻類、真菌（如酵母菌、霉菌等）、原生動物（分為肉足類、鞭毛類、纖毛類）、微型后生動物。 3 微生物有哪些基本特征？為什么？ 微生物除了具有個體微小、結(jié)構(gòu)簡單、進(jìn)化地位低等特點外，還具有以下特點： （1） 種類多。 （2） 分布廣。微生物個體小而輕，可隨著灰塵四處飛揚,因此廣泛分布于土壤、水和空氣等自然環(huán)境中。土壤中含有豐富的微生物所需要的營養(yǎng)物質(zhì)，所以土壤中微生物的種類和數(shù)量很多。 （3） 繁殖快。大多數(shù)微生物在幾十分鐘內(nèi)可繁殖一代，即由一個分裂為兩個。如果條件適宜，經(jīng)過10h就可繁殖為數(shù)億個。 （4） 易變異。這一特點使微生物較能適應(yīng)外界環(huán)境條件的變化。 第二章 原核微生物 1 細(xì)菌的大小一般是用什么單位測量的？ 細(xì)菌的大小一般只有幾個μm，故一般用μm測量。 2 以形狀來分，細(xì)菌可分為哪幾類？ 細(xì)菌的形態(tài)大致上可分為球狀、桿狀和螺旋狀（弧菌及螺菌）3種，僅少數(shù)為其他形狀，如絲狀、三角形、方形和圓盤形等。球狀、桿狀和螺旋狀是細(xì)菌的基本形態(tài)。自然界中，以桿菌最為常見，球菌次之，螺旋菌最少。 4 什么是革蘭氏染色？其原理和關(guān)鍵是什么？它有何意義？ 1884年丹麥病理學(xué)家Hans Christian Gram提出了一個經(jīng)驗染色法，用于細(xì)菌的形態(tài)觀察和分類。其操作過程是：結(jié)晶紫初染，碘液媒染，然后酒精脫色，最后用蕃紅或沙黃復(fù)染。這就是最常采用的革蘭氏染色法。 革蘭氏染色的機(jī)理一般解釋為：通過初染和媒染后，在細(xì)菌細(xì)胞的細(xì)胞壁及膜上結(jié)合了不溶于水的結(jié)晶紫與碘的大分子復(fù)合物。革蘭氏陽性菌細(xì)胞壁較厚、肽聚糖含量較高和分子交聯(lián)度較緊密，故在酒精脫色時，肽聚糖網(wǎng)孔會因脫水而發(fā)生明顯收縮。再加上它不含脂類，酒精處理也不能在胞壁上溶出大的空洞或縫隙，因此，結(jié)晶紫與碘的復(fù)合物仍阻留在細(xì)胞壁內(nèi)，使其呈現(xiàn)出藍(lán)紫色。與此相反，革蘭氏陰性菌的細(xì)胞壁較薄、肽聚糖位于內(nèi)層且含量低和交聯(lián)松散，與酒精反應(yīng)后其肽聚糖不易收縮，加上它的脂類含量高且位于外層，所以酒精作用時細(xì)胞壁上就會出現(xiàn)較大的空洞或縫隙，這樣，結(jié)晶紫和碘的復(fù)合物就很易被溶出細(xì)胞壁，脫去了原來初染的顏色。當(dāng)蕃紅或沙黃復(fù)染時，細(xì)胞就會帶上復(fù)染染料的紅色。 酒精脫色是革蘭氏染色的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。脫色不足,陰性菌被誤染成陽性菌；脫色過度,陽性菌可誤染為陰性菌。 革蘭氏染色法的意義在于鑒別細(xì)菌，把眾多的細(xì)菌分為兩大類，革蘭氏陽性菌和革蘭氏陰性菌。 5 簡述細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)與功能。 細(xì)胞膜又稱細(xì)胞質(zhì)膜、質(zhì)膜或內(nèi)膜，是一層緊貼著細(xì)胞壁而包圍著細(xì)胞質(zhì)的薄膜，其化學(xué)組成主要是蛋白質(zhì)、脂類和少量糖類。 整體細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)，目前大家比較公認(rèn)的是鑲嵌模型，其要點是：①磷脂雙分子層組成膜的基本骨架。②磷脂分子在細(xì)胞膜中以多種方式不斷運動，因而膜具有流動性。③膜蛋白以不同方式分布于膜的兩側(cè)或磷脂層中。 細(xì)胞膜的主要功能為：①選擇性地控制細(xì)胞內(nèi)外物質(zhì)（營養(yǎng)物質(zhì)和代謝產(chǎn)物）的運送和交換。②維持細(xì)胞內(nèi)正常滲透壓。③合成細(xì)胞壁組分和莢膜的場所。④進(jìn)行氧化磷酸化或光合磷酸化的產(chǎn)能基地。⑤許多代謝酶和運輸酶以及電子呼吸鏈組成的所在地。⑥鞭毛的著生和生長點。 7 什么是菌落？ 將單個或少量同種細(xì)菌（或其他微生物）細(xì)胞接種于固體培養(yǎng)基表面（或內(nèi)層）時，在適當(dāng)?shù)呐囵B(yǎng)條件下（如溫度、光照等），該細(xì)胞會迅速生長繁殖，形成許多細(xì)胞聚集在一起且肉眼可見的細(xì)胞集合體，稱之為菌落。準(zhǔn)確地講，菌落就是在固體培養(yǎng)基上（內(nèi)）以母細(xì)胞為中心的、肉眼可見的、有一定形態(tài)、構(gòu)造特征的子細(xì)胞團(tuán)。 8 什么叫菌膠團(tuán)？菌膠團(tuán)在污水生物處理中有何特殊意義？ 當(dāng)莢膜物質(zhì)融合成一團(tuán)塊，內(nèi)含許多細(xì)菌時，稱為菌膠團(tuán)。菌膠團(tuán)是活性污泥中細(xì)菌的主要存在形式，有較強的吸附和氧化有機(jī)物的能力，在污水生物處理中具有重要的作用。一般說，處理生活污水的活性污泥，其性能的好壞，主要根據(jù)所含菌膠團(tuán)多少、大小及結(jié)構(gòu)的緊密程度來定。 9 簡述放線菌的特點與菌落特征。 放線菌是一類主要呈菌絲狀生長和以孢子繁殖的陸生性較強的原核生物。它的細(xì)胞結(jié)構(gòu)與細(xì)菌十分相近，是細(xì)菌中進(jìn)化較高級的類群，絕大多數(shù)放線菌是革蘭氏陽性菌。 放線菌都是單細(xì)胞的個體。細(xì)胞體內(nèi)既沒有葉綠素，也沒有成形的細(xì)胞核。放線菌的菌絲分為營養(yǎng)菌絲和氣生菌絲。大多數(shù)放線菌為異養(yǎng)型，靠營養(yǎng)菌絲吸收營養(yǎng)物質(zhì)，營腐生生活。大多數(shù)放線菌是好氧的，只有某些種是微量好氧菌和厭氧菌。當(dāng)生長發(fā)育到一定時期時，氣生菌絲頂端長出孢子絲,形成孢子。孢子散落出去，在適宜的條件下，萌發(fā)成新的菌絲體。 放線菌菌落的總體特征介于霉菌與細(xì)菌之間，因種類不同可分為兩類： 一類是由產(chǎn)生大量分枝和氣生菌絲的菌種所形成的菌落。形成的菌落質(zhì)地致密、表面呈較緊密的絨狀或堅實、干燥、多皺，菌落較小而不蔓延。 另一類菌落由不產(chǎn)生大量菌絲體的種類形成，粘著力差，結(jié)構(gòu)呈粉質(zhì)狀，用針挑起則粉碎。 若將放線菌接種于液體培養(yǎng)基內(nèi)靜置培養(yǎng)，能在瓶壁液面處形成斑狀或膜狀菌落，或沉降于瓶底而不使培養(yǎng)基混濁；如以振蕩培養(yǎng)，常形成由短的菌絲體所構(gòu)成的球狀顆粒。 10 簡述絲狀細(xì)菌的主要類型，它們的代謝特點及在給水排水工程中的作用。 絲狀細(xì)菌主要有鐵細(xì)菌、硫細(xì)菌和球衣細(xì)菌三種。 鐵細(xì)菌一般都是自養(yǎng)型絲狀細(xì)菌，它們一般能生活在含氧少但溶有較多鐵質(zhì)和二氧化碳的水中。它們能將其細(xì)胞內(nèi)所吸收的亞鐵氧化為高鐵，從而獲得能量。為了滿足對能量的需要，必須氧化大量的亞鐵，使之生成氫氧化鐵。這種不溶性的鐵化合物排出菌體后就沉淀下來。當(dāng)水管中有大量的氫氧化鐵沉淀時，就會降低水管的輸水能力。此外，鐵細(xì)菌吸收水中的亞
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