【正文】 細(xì)菌的生長繁殖將受到極大影響。 產(chǎn)甲烷古菌是一大群在嚴(yán)格厭氧條件下產(chǎn)生甲烷的菌，形態(tài)多樣，有球形、桿形、螺旋形、長絲形和八疊球形等。 硫酸鹽還原古菌； 3) 從rRNA進(jìn)化樹上，古菌分為兩類，泉古菌和廣古菌。而且，絕大多數(shù)細(xì)菌和真核生物的細(xì)胞膜中的脂類主要由甘油脂組成，而古菌細(xì)胞膜中的脂類由甘油醚構(gòu)成。 古菌是一個在進(jìn)化途徑上很早就與真細(xì)菌和真核生物相互獨(dú)立的生物類群，主要包括一些生長在獨(dú)特的生態(tài)環(huán)境的生物類群。 立克次氏體是一類專性寄生于真核細(xì)胞內(nèi)的G原核微生物。 6) 5) 4) 3) 2) 衣原體與病毒相比有以下不同特征： 1) 支原體與細(xì)胞膜有特殊的親和力。支原體非起源于細(xì)菌也不能回復(fù)成細(xì)菌。其生長受到特異抗體的抑制。能在無細(xì)胞的人工培養(yǎng)基上生長，在瓊脂培養(yǎng)平板上形成油煎蛋狀的菌落。對青霉素不敏感，能被四環(huán)素或紅霉素所抑制。因缺乏堅韌的細(xì)胞壁，胞漿外面被三層單位膜所包圍，具有高度多樣性。支原體是最小的營獨(dú)立生活的繁殖單位，～，因而能通過細(xì)菌過濾器。 支原體是一類無細(xì)胞壁的、介于獨(dú)立生活和細(xì)胞內(nèi)寄生的最小的細(xì)胞生命形式，屬原核微生物，介于細(xì)菌和病毒之間。 藍(lán)細(xì)菌與水體環(huán)境質(zhì)量關(guān)系密切，在水體中生長茂盛時，能使水色變藍(lán)或其他顏色，并且有的藍(lán)細(xì)菌能發(fā)出草腥氣味或霉味。細(xì)胞除含葉綠素a外，還含有類胡蘿卜素及藻膽蛋白等光合色素。 ② 其在生物與環(huán)境領(lǐng)域的研究與應(yīng)用主要有以下兩點(diǎn)： ① 球衣細(xì)菌分解有機(jī)物的能力很強(qiáng)。硫磺細(xì)菌在水管中大量繁殖時，因有強(qiáng)酸產(chǎn)生，對于管道有腐蝕作用。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。 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。 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。孢子散落出去，在適宜的條件下，萌發(fā)成新的菌絲體。放線菌的菌絲分為營養(yǎng)菌絲和氣生菌絲。 ⑥ 生物殺蟲 芽孢的這些特點(diǎn)使之具有以下的作用： ① 分類鑒定 ② 科研材料 ③合成細(xì)胞壁組分和莢膜的場所。②磷脂分子在細(xì)胞膜中以多種方式不斷運(yùn)動，因而膜具有流動性。 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。 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。 具有壁厚，水分少，不易透水，抗熱、抗化學(xué)藥物、抗輻射能力強(qiáng)等特點(diǎn)。③貯藏養(yǎng)料。⑸氣泡，存在于許多光能營養(yǎng)型、無鞭毛的運(yùn)動水生細(xì)菌中的包囊狀的內(nèi)含物。⑵聚β─羥基丁酸鹽。 核區(qū)又稱核質(zhì)體、原核、擬核或核基因組，指存在于細(xì)胞質(zhì)內(nèi)的、無核膜包裹、無固定形態(tài)的原始細(xì)胞核。⑥鞭毛的著生和生長點(diǎn)。②維持細(xì)胞內(nèi)正常滲透壓。細(xì)胞壁的主要功能有：①保持細(xì)胞形狀和提高細(xì)胞機(jī)械強(qiáng)度，使其免受滲透壓等外力的損傷；②為細(xì)胞的生長、分裂所必需；③作為鞭毛的支點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)鞭毛的運(yùn)動；④阻攔大分子有害物質(zhì)（如某些抗生素和水解酶）進(jìn)入細(xì)胞；⑤賦予細(xì)胞特定的抗原性以及對抗生素和噬菌體的敏感性。3 細(xì)菌的細(xì)胞結(jié)構(gòu)包括一般結(jié)構(gòu)和特殊結(jié)構(gòu)，簡單說明這些結(jié)構(gòu)及及其生理功能。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。對于水體，特別是淺水水體，大型水生植被的存在具有維持水生生態(tài)系統(tǒng)健康、控制水體富營養(yǎng)化、改善水環(huán)境質(zhì)量的作用。5 水中小型動物和水生植物在水體水質(zhì)凈化中各起什么樣的作用？ 小型動物多指1～2mm以下的后生動物，它們與水處理過程，特別是環(huán)境水體水質(zhì)凈化過程有密切的關(guān)系，具有重要的生態(tài)功能。 如果條件適宜，經(jīng)過10h就可繁殖為數(shù)億個。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。 種類多。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。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(shí)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(diǎn)。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。 （2） （3） （4） 4 微生物命名常用的雙名法的主要規(guī)定是什么？ 一種微生物的名稱由兩個拉丁文單詞組成，第一個是屬名，用拉丁文名詞表示，詞首字母大寫，它描述微生物的主要特征；第二個是種名，用拉丁文形容詞表示，詞首字母不大寫，它描述微生物的次要特征。 底棲小型動物壽命較長，遷移能力有限，且包括敏感種和耐污種，故常稱為水下哨兵，能長期檢測有機(jī)污染物的慢性排放。 球狀、桿狀和螺旋狀是細(xì)菌的基本形態(tài)。 細(xì)菌的基本結(jié)構(gòu)包括細(xì)胞壁和原生質(zhì)兩部分。 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（厚約7～8nm），其化學(xué)組成主要是蛋白質(zhì)、脂類和少量糖類。③合成細(xì)胞壁組分和莢膜的場所。 細(xì)胞質(zhì)是細(xì)胞膜包圍地除核區(qū)以外的一切透明、膠狀、顆粒狀物質(zhì)的總稱。 內(nèi)含物是細(xì)菌新陳代謝的產(chǎn)物，或是貯備的營養(yǎng)物質(zhì)。它是細(xì)菌所特有的一種碳源和能源貯藏物。 細(xì)菌的特殊結(jié)構(gòu)一般指莢膜、芽孢和鞭毛3種。④表面附著作用。 鞭毛是某些細(xì)菌表面伸出的細(xì)長、波曲的附屬物。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(yàn)染色法，用于細(xì)菌的形態(tài)觀察和分類。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。 酒精脫色是革蘭氏染色的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。5 簡述細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)與功能。③膜蛋白以不同方式分布于膜的兩側(cè)或磷脂層中。④進(jìn)行氧化磷酸化或光合磷酸化的產(chǎn)能基地。6 芽孢有何特殊生理功能？其抗性機(jī)理是什么？芽孢的這些特點(diǎn)對實(shí)踐有何指導(dǎo)意義？ 芽孢最主要的特點(diǎn)就是抗性強(qiáng)，對高溫、低溫、紫外線、干燥、電離輻射和很多有毒的化學(xué)物質(zhì)都有很強(qiáng)的抗性。③ 保存菌種 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)。9 簡述放線菌的特點(diǎn)與菌落特征。 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。 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。 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。此外，鐵細(xì)菌吸收水中的亞鐵鹽后，促使組成水管的鐵質(zhì)更多地溶入水中，加速鋼管和鑄鐵管的腐蝕。 球衣細(xì)菌是好氧菌。在污水處理設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)中有一定數(shù)量的球衣細(xì)菌，對有機(jī)物的去除是有利的。12 簡述光合細(xì)菌的特點(diǎn)、分類，其應(yīng)用領(lǐng)域。 13什么是藍(lán)細(xì)菌？其細(xì)胞特點(diǎn)如何？其與水質(zhì)的關(guān)系如何？ 藍(lán)細(xì)菌舊名藍(lán)藻或藍(lán)綠藻，是一類進(jìn)化歷史悠久、革蘭氏染色陰性、無鞭毛、含葉綠素（但不形成葉綠體）、能進(jìn)行產(chǎn)氧光合作用的大型原核生物。大多數(shù)藍(lán)細(xì)菌的光合色素位于類囊體的片層中。某些種屬的藍(lán)細(xì)菌大量繁殖會引起水華或赤潮，導(dǎo)致水質(zhì)惡化，引起一系列環(huán)境問題。其特點(diǎn)如下： 1) 2) 3) 4) 5) 6) 7) 衣原體是僅在脊椎動物細(xì)胞內(nèi)專營能量寄生的小型G原核微生物。 它與支原體的區(qū)別是有細(xì)胞壁但不能獨(dú)立生活；與衣原體的區(qū)別在于細(xì)胞較大、無濾過性和存在產(chǎn)能代謝系統(tǒng)。 在細(xì)胞結(jié)構(gòu)和代謝上，古菌在很多方面接近原核生物。古菌鞭毛的成分和形成過程也與細(xì)菌不同。另外未確定的兩類（初古菌門和納古菌門）分別由某些環(huán)境樣品中的一些菌種和2002年由Karl Stetter發(fā)現(xiàn)的奇特的物種納古菌構(gòu)成。產(chǎn)甲烷古菌； 2) 無細(xì)胞壁的嗜熱嗜酸古菌等。大多數(shù)種可利用H2/CO2，很多種可利用甲酸。產(chǎn)甲烷古菌可用于有機(jī)污染物的厭氧生物處理。 有 無 有 有 有 光能自養(yǎng)生物中有 無 真液泡 無 流動性 無 核糖體 無 淀粉、糖原等 無 DNA含量 少（～5％） 有 無 減數(shù)分裂 有 2簡述真菌的營養(yǎng)類型與特點(diǎn)。 細(xì)胞貯藏的養(yǎng)料是肝糖元而不是淀粉； 3) 細(xì)胞質(zhì)膜 真核細(xì)胞與原核細(xì)胞在其質(zhì)膜的構(gòu)造和功能上十分相似，兩者的主要差異可能僅是由于構(gòu)成膜的磷脂和蛋白質(zhì)種類不同而形成的。 高爾基體 高爾基體也是一種內(nèi)膜結(jié)構(gòu)。液泡 在真核細(xì)胞中還有或大或小、含有液體的泡，這就是液泡。常見的有異染粒、淀粉粒、肝糖粒、脂肪粒等。它的構(gòu)造較為復(fù)雜，外形囊狀，由內(nèi)外兩層膜包裹，囊內(nèi)充滿液態(tài)的基質(zhì)。5什么是酵母菌？簡述其繁殖方式與生活史。 多數(shù)營出芽繁殖； 3) 酵母菌以形成子囊和子囊孢子或擔(dān)子和擔(dān)孢子的方式進(jìn)行有性繁殖。6什么是霉菌？霉菌的營養(yǎng)菌絲和氣生菌絲有什么特點(diǎn)，其功能分別是什么？ 霉菌是絲狀真菌的一個俗稱，意為會引起物品霉變的真菌，通常指菌絲較發(fā)達(dá)而又不產(chǎn)生大型子實(shí)體結(jié)構(gòu)的真菌。 真菌孢子分為無性孢子和有性孢子兩類。8比較細(xì)菌、放線菌、霉菌和酵母菌菌落的特征。 酵母菌 大而突起 小而緊密 大而疏松或大而致密 相互關(guān)系 單個分散或有一定排列方式 單個分散或假絲狀 絲狀交織 絲狀交織 形態(tài)特征 小而均勻，個別有芽孢 不透明 不結(jié)合 十分多樣 十分多樣 菌落正反面顏色的差別 相同 可見粗絲狀細(xì)胞 細(xì)胞生長速度 慢 多帶酒香味 1) 2) 選用不同的基質(zhì)便可以釀制出不同味道的酒，例如米酒，高梁酒，葡萄酒，啤酒等。制造面包 酵母菌發(fā)酵所產(chǎn)生的二氧化碳?xì)馀菽苁姑娣蹐F(tuán)發(fā)漲，令烘制出來的面包變得松軟，而發(fā)酵產(chǎn)生的酒精早已在烤焗時揮發(fā)掉。制造藥物 青霉菌已廣泛被利用來制造抗生素(可殺死細(xì)菌)及一種名為Griseo fulvin的抗生素(可抑制真菌生長)。 藻類細(xì)胞中大多有葉綠體，葉綠體中都含有葉綠素a，有些藻類還含有葉綠素b、c，各種胡蘿卜素如α、β或γ胡蘿卜素、葉黃素等；此外，紅藻體內(nèi)含有藻藍(lán)素及藻紅素（兩者總稱藻膽素），與藍(lán)細(xì)菌相似。11藻類對水環(huán)境與給水工程有哪些影響？ 水體中藻類大量繁殖會造成水體富營養(yǎng)化，嚴(yán)重影響水環(huán)境質(zhì)量。 藻類對給水工程有一定的危害性。 因此常作為水體無機(jī)化和廢水處理運(yùn)轉(zhuǎn)管理的指示生物。廢水處理及水質(zhì)凈化過程原生動物的變動 運(yùn)行初期出現(xiàn)肉足類、植物性、動物性鞭毛蟲；水質(zhì)處理高峰期出現(xiàn)較多游泳型纖毛蟲；水質(zhì)凈化較好時出現(xiàn)鐘蟲等。當(dāng)活性污泥中出現(xiàn)輪蟲時，往往表明處理效果良好，但如數(shù)量太多，則有可能破壞污泥的結(jié)構(gòu)，使污泥松散而上浮。若大量繁殖，可能影響水廠濾池的正常運(yùn)行。14簡述底棲動物的定義，主要類型，其在水環(huán)境中的作用與生態(tài)學(xué)意義。 底棲動物壽命較長，遷移能力有限，且包括敏感種和耐污種，故常稱為水下哨兵，其種類與多樣性可作為長期監(jiān)測水體質(zhì)量的指示生物。干物質(zhì)中有機(jī)物占90％～97％左右，其主要化學(xué)元素是C、H、O、N、P、S；另外約3％～10％為無機(jī)鹽分（或稱灰分）。 提供細(xì)胞組分或代謝產(chǎn)物種碳素來源的各種營養(yǎng)物質(zhì)稱為碳源。O型。 能為微生物生命活動提供最初能量來源的營養(yǎng)物質(zhì)和輻射能，稱為能源。按微生物對生長因子的需要與否，可把它們分成生長因子自養(yǎng)型微生物、生長因子異養(yǎng)型微生物和生長因子過量合成型微生物三種。 2) 3) 4) 微生物常用的碳源物質(zhì)分為有機(jī)碳源和無機(jī)碳源兩種。 而微量元素屬于無機(jī)鹽，是指微生物的生長繁殖所需濃度在 10－6～10－8 mol/L 范圍內(nèi)的元素。它的特點(diǎn)是物質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)順著濃度差進(jìn)行，運(yùn)輸過程不需消耗能量，物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)不發(fā)生變化。它的最大特點(diǎn)是吸收運(yùn)輸過程中需要消耗能量（ATP，原子動勢或離子泵等），因此可以逆濃度差進(jìn)行。5 劃分微生物營養(yǎng)類型的依據(jù)是什么？簡述微生物的四大營養(yǎng)類型。將兩者結(jié)合則一共有光能自養(yǎng)、化能自養(yǎng)、化能異養(yǎng)和光能異養(yǎng)四種營養(yǎng)類型。這類菌有氨氧化菌、硝化細(xì)菌、鐵細(xì)菌、某些硫磺細(xì)菌等。腐生微生物在自然界的物質(zhì)轉(zhuǎn)化中起著決定性作用，很多寄生微生物則是人和動植物的病原微生物。6何謂培養(yǎng)基？培養(yǎng)基的分類方法有哪些？ 培養(yǎng)基指由人工配制的、適合微生物生長繁殖或產(chǎn)生代謝產(chǎn)物的混合營養(yǎng)物。酶的命名有習(xí)慣命名法和系統(tǒng)命名法兩種。若有兩個基質(zhì)，則應(yīng)將兩個基質(zhì)同時列出，中間用冒號將它們隔開。8酶的作用有什么特性？影響酶活性的主要因素有哪些？試討論之。高催化效率 高度專一性 3) 溫度和pH值是影響酶活力比較重要的兩個因素。大多數(shù)酶的最適pH值在6～7左右。9細(xì)菌是怎樣吸收和消化營養(yǎng)物質(zhì)的？ 細(xì)菌通過細(xì)胞膜的滲透和選擇性吸收作用從外界吸收營養(yǎng)物質(zhì)。（圖示） 它以1分子葡萄糖為基質(zhì)，約經(jīng)過10步反應(yīng)而產(chǎn)生2分子丙酮酸、2分子NADH+H+和2分子ATP的過程。HMP途徑 特點(diǎn)是葡萄糖只經(jīng)過4步反應(yīng)即可快速獲得經(jīng)由EMP途徑需10步反應(yīng)才能形成的丙酮酸。TCA循環(huán) 好氧呼吸是一種最普遍又最重要的生物氧化或產(chǎn)能方式，基質(zhì)的氧化以分子氧作為最終電子受體。這是一類在無氧條件下進(jìn)行的、產(chǎn)能效率低的呼吸。狹義發(fā)酵指在無氧條件下，基質(zhì)脫氫后所產(chǎn)生的還原力[H]未經(jīng)呼吸鏈傳遞而直接交給某內(nèi)源中