【文章內(nèi)容簡介】 助體表的原生質(zhì)膜吸收環(huán)境和寄主中的可溶性的有機物作為營養(yǎng)。 （三）原生動物的繁殖 繁殖方式有 無性生殖 和 有性生殖 。 無性生殖的方式 有 二分裂法 （縱分裂或橫分裂）、 出芽生殖 。 二分裂 是一般指生殖方式 。 無絲分裂 、 有絲分裂 、 減數(shù)分裂 是細胞的分裂方式 。 12 二分裂法為原生動物的主要繁殖方式，在環(huán)境條件差時出現(xiàn)有性生殖。 （自身無法適應(yīng)惡劣的環(huán)境時，需通過優(yōu)良基因的結(jié)合以適應(yīng)外界的環(huán)境） 二、原生動物的分類及其各綱簡介 根據(jù)原生動物的細胞 器和其他特點，將原生動物分為四個綱： 鞭毛綱 、 肉足綱 、 纖毛綱 和 孢子綱 。 因吸管綱幼蟲有纖毛，現(xiàn)將原有的吸管綱并入纖毛綱。 鞭毛綱、肉足綱、纖毛綱存在于水體和污（廢）水生物處理構(gòu)筑物中，并發(fā)揮重要作用。 孢子綱中的孢子蟲營寄生生活，寄生在人體和動物體內(nèi)，可隨糞便排到污水中，所以需要消滅。 （一）鞭毛綱 鞭毛綱中的原生動物稱為 鞭毛蟲 ，它們具有一根或多根鞭毛，如眼蟲、屋滴蟲等具有一根鞭毛，粗袋鞭蟲、衣滴蟲等具有兩根鞭毛。 多數(shù)鞭毛蟲是個體自由生活，也有群體的。 鞭毛綱 的營養(yǎng)類型 兼有全動性營養(yǎng) 、 植物性營養(yǎng) 和 腐生性營養(yǎng) 3 種營養(yǎng)類型。 在自然水體中，鞭毛蟲喜在多污帶和 ? — 中污帶生活。 在污水生物處理系統(tǒng)中，活性污泥培養(yǎng)初期或在處理效果差時鞭毛蟲大量出現(xiàn)，可作為污水處理效果差時的指示生物。 (二 )肉足綱 肉足綱的原生動物稱 肉足蟲 。 如變 形蟲。 肉足蟲機體表面僅有細胞質(zhì)形成的一層薄膜，沒有胞口和胞咽等結(jié)構(gòu) 。它們形體小、無色透明，大多數(shù)沒有固定形態(tài)， 偽足 作為運動和攝食的細胞器，為全動性營養(yǎng)。 肉足綱以 無性生殖 為主 ，還有多分裂和出芽生殖。 變形蟲喜在 ? — 中污帶或 ? — 中污帶的自然水體中生活。 在污水生物處理系統(tǒng)中，則在活性污泥培養(yǎng)中期出現(xiàn)。 （三）纖毛綱 纖毛綱的原生動物叫 纖毛蟲 ，有 游泳型纖毛蟲 （如草履蟲屬） 和 固著型纖毛蟲 （如鐘蟲） 兩種類型。它們以 纖毛 作為運動和攝食的細胞器。 纖毛蟲 是原生動物中最高級的一類，它們有固定的、結(jié)構(gòu)細致的攝食細胞器 。纖毛蟲的營養(yǎng)類型為 全動性營養(yǎng) 。生殖方式為 分裂生殖 和 結(jié)合生殖 。 固著型纖毛蟲 鐘蟲類的蟲體在不良環(huán)境中發(fā)生變態(tài)，運動前進方向由向前運 改 為向后運動。鐘蟲的生殖方式為 裂殖 和 有性生殖 。 纖毛綱中的游泳型纖毛蟲多數(shù)是在 ? — 中污帶或 ? — 中污帶，少數(shù)在寡污帶中生活。在污水生物處理中，在活性污泥培養(yǎng)中期或在處理效果較差時出現(xiàn)。 固著型的纖毛蟲，尤其是鐘蟲，喜在寡污帶中生活。它們是水體自凈程度 13 高、污水生物處理效果好的指示生物。 吸管蟲多數(shù)在 ? — 中污帶 ，有的種也能耐 ? — 中污帶 和多污帶。在污水處理效果一般時出現(xiàn)、 三、原生動物的胞囊 若環(huán)境條件變壞，如水干涸、水溫和 pH 過高或過低，溶解氧不足，缺乏食物或排泄物積累過多，污水中的有機物濃度超過原生動物的適應(yīng)能力等情況，都可使原生動物不能正常生活而形成胞囊。 胞囊是抵抗不良環(huán)境的一種休眠 體。 一旦形成胞囊，就可判斷污水處理不正常。 第二節(jié) 微型后生動物 原生動物以外的 多細胞 動物叫 后生動物 。因有些后生動物形體微小，要借助光學(xué)顯微鏡才可以看清楚，所以叫 微型后生動物 。如輪蟲、線蟲、寡毛蟲、浮游甲殼動物、苔蘚動物、水螅等。 一、輪蟲 輪蟲 要求 較高的溶解氧量 ， 是寡污帶和污水生物處理效果好的指示生物 。由于它們吞食游離細菌，所以可起到提高處理效果的作用。 在污水生物處理過程中，有時候會出現(xiàn)豬吻輪蟲大量生長繁殖的現(xiàn)象，一旦它們大量繁殖會將活性污泥蠶食光，造成污水處理失敗。 二、線蟲 線蟲 是生殖方式為雌雄 異體，卵生。 線蟲有好氧和兼性厭氧的，兼性厭氧者在缺氧時大量繁殖，線蟲是 水體凈化程度差 的指示生物。 第三節(jié) 藻類 藍藻 因形體小，結(jié)構(gòu)簡單，沒有核膜，沒有特異化的細胞器，也沒有有絲分裂， 屬原核微生物 ，所以把它列入細菌域，叫 藍細菌 。 除藍藻以外的藻類都是真核的 生物。 真核藻類具有葉綠體，有葉綠素 a、 b、 c、 d， ? — 胡蘿卜素，葉黃素等。 屬于 光能自養(yǎng)型， 能 進行光合作用。 藻類分為 11 門： 藍藻門 、 裸藻門 、 綠藻門 、 輪藻門 、 金藻門 、 黃藻門 、硅藻門 、 甲藻門 、 紅藻門 、 褐藻門 另加 隱藻門 。 （口訣：紅褐藍綠 黃金輪隱裸甲硅） 藻類的繁殖有 無性生殖 和 有性生殖 。 （在條件惡劣下進行有性生殖） 裸藻水體富營養(yǎng)化的指示生物 p85 綠藻在水體自凈作用中起凈化作用和指示生物的作用 p87 輪藻受精卵化石地層鑒定和陸地勘探的依據(jù) p87 甲藻 甲藻 的生活習(xí)性 ： 甲藻在淡水、半咸水、海水中都能生長。 甲藻和赤潮的關(guān)系： 適宜的光照強度、溫度和酸堿度促使甲藻過量繁殖是造成海洋“赤潮”的主要因素。由于它的葉綠體可能來自隱藻、金藻或綠藻，所以發(fā)生赤潮時水面可能呈現(xiàn)的顏色有紅、橙、黃、綠、藍、棕等。 因此， 赤潮不一定是紅色的 ，但是赤潮通常特指由渦鞭毛藻所造成的水華，其他藻類引起的水華 14 很少被稱為赤潮。 第四節(jié) 真菌 真菌屬低等植物，包括 酵母菌 、 霉菌 及各種 傘菌 。真菌屬真核微生物，有單細胞和多細胞之分。 一、酵母菌 酵母菌是單細胞真菌，酵母菌有 發(fā)酵型 和 氧化型 兩種。 發(fā)酵型酵母菌 是發(fā)酵糖為乙醇和二氧化碳的一類酵母菌，用于發(fā)面做面包、饅頭和釀酒等。 氧化型的酵母菌 是無發(fā)酵能力或發(fā)酵能力弱而氧化能力強的酵母菌。 酵母菌的細胞結(jié)構(gòu) 有細胞壁、細胞質(zhì)膜、細胞核、細胞質(zhì)及內(nèi)含物。 酵母菌的繁殖方式 有無性繁殖和有性繁殖，無 性繁殖又分出芽生殖和裂殖， 二、霉菌 霉菌是由分枝的和不分枝的菌絲交織形成的菌絲體。整個菌絲體分為兩部分：即 營養(yǎng)菌絲 （ 營養(yǎng)菌絲伸入培養(yǎng)基內(nèi)或匍匐蔓生在培養(yǎng)基的表面，攝取營養(yǎng)和排除廢物 ） 和 氣生菌絲 （ 氣生 菌絲長在培養(yǎng)基上方的空氣中，由氣生菌絲長出分生孢子梗和分生孢子） 。 霉菌大多數(shù)是多細胞的，少數(shù)為單細胞的。 霉菌借助 有性孢子 和 無性孢子 繁殖，也可借助 菌絲的片段 繁殖，由它的頂端延伸分枝而生成新的菌絲體。 三 、傘菌 傘菌多數(shù)為有性生殖。 第四章 微生物的生理 重點 掌握 ： 微生物酶 的分類、組成及結(jié)構(gòu)；酶的活性中心； 酶的命名；酶的催化特性；米 門公式的形式與意義 ； 影響酶促反應(yīng)速率的因素；營養(yǎng)物進入細胞的方式；微生物生物氧化的本質(zhì)、分類。 次重點 ： 微生物的 營養(yǎng)物與 營養(yǎng) 類型；微生物的培養(yǎng)基及其類型；微生物的呼吸類型、 ATP的生成方式。 了解 微生物所需的碳氮磷比。 第一節(jié) 微生物的酶 酶是由細胞產(chǎn)生的、能在體內(nèi)或體外起催化作用的一類具有活性中心和特殊構(gòu)象的生物大分子，包括蛋白質(zhì)類酶和核酸類酶。 一、酶的組成 從化學(xué)組成來看 ，酶可分為單成分酶和全酶兩類。 （一）酶的組成形式 單成分酶 由酶蛋白組成，如水解酶類。 全酶 有 3種 形式： 酶蛋白 +非蛋白質(zhì)小分子有機物 如：多種脫氫酶類 全酶 酶蛋白 +非蛋白質(zhì)小分子有機物 +金屬離子 如：丙酮酸脫氫酶 酶蛋白 +金屬離子 如：細胞色素氧化 酶 （ 全酶一定要在酶蛋白和輔酶（或輔基）同時存在時才起作用，單獨存在時無催 15 化作用。 ） 全酶中 各組分有不同的功能 ：酶蛋白起催化生物化學(xué)反應(yīng)加速進行的作用；輔基和輔酶起傳遞電子、原子和化學(xué)基團的作用；金屬離子除傳遞電子外 還起激活劑的作用。 與酶蛋白結(jié)合緊的，稱為 輔基 （用透析法不能使其與酶蛋白分開）。 與酶蛋白結(jié)合得不緊的，稱為 輔酶 （用透析法可使其與酶蛋白分開） 。 二、酶蛋白的結(jié)構(gòu) 酶蛋白是由 20 種氨基酸組成。 一般酶蛋白只有三級結(jié)構(gòu)，只有少數(shù)酶蛋白才具有四級結(jié)構(gòu)。 一級結(jié)構(gòu)是指 多肽鏈 本身的結(jié)構(gòu)。 二級結(jié)構(gòu)是由多肽鏈形成的初級空間結(jié)構(gòu)，是由 氫鍵維持其穩(wěn)定性 。 三級結(jié)構(gòu)是在二級結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，多 肽鏈進一步彎曲盤繞形成更復(fù)雜的構(gòu)型 。由 氫鍵、鹽鍵及疏水鍵等 維持三級結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。 四級結(jié)構(gòu)是由幾個或幾十個亞基形成的。 （ 亞基是由一條 或幾條多肽鏈在三級結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上形成的小單位。 ） 三、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參與和底物結(jié)合，并與酶的催化作用直接有關(guān)的部位 。酶的活性中心 是酶行使催化功能的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。 酶的活性中心有兩個 功能部位 ： ① 結(jié)合部位 （即一定的底物靠此部位結(jié)合到酶分子上） ； ② ②催化部位 （即底物分子中的化學(xué)鍵在此處被打斷或形成新的化學(xué)鍵，從而發(fā)生一系列的化學(xué)反應(yīng)） 。 但這兩個功能部位并不是各自獨立存在的，構(gòu)成這兩個部位的有關(guān)基團，有的同時兼有結(jié)合底物和催化底物發(fā)生反應(yīng)的功能。 四、酶的分類與命名 （一 ）酶的分類 p107 根據(jù)各種酶的 催化反應(yīng)類型 ，可把酶劃分為 6大類：①氧化還原酶類；②轉(zhuǎn)移酶類；③水解酶類；④裂解酶類；⑤異構(gòu)酶類；⑥合成（連接）酶類。 （二）酶的命名 習(xí)慣命名法 （ 1） 按酶的 作用底物 的不同命名：可把酶分為淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶等。 （ 2） 按酶 在細胞的不同部位 劃分，可分為胞外酶、胞內(nèi)酶和表面酶等。 （ 3） 按酶 催化反應(yīng)的性質(zhì)及類型 命名：如水解酶、轉(zhuǎn)移酶和氧化酶等 。 國際系統(tǒng)命名法 國際系統(tǒng)命名法的原則是以 酶所催化的整體反應(yīng) 為基礎(chǔ)的，規(guī)定每種酶的名稱應(yīng)當(dāng)明確表明 酶的底物 及 催化反應(yīng)的性質(zhì) 。如果一種酶同時催化兩種 底物起反應(yīng)，應(yīng)在它們的名稱中注明，并用“：”將兩種底物隔開，同時列出習(xí)慣名稱。如底物之一是水時，可將水省去。 如 習(xí)慣名稱：醇脫氫酶 系統(tǒng)名稱：醇： NAD+氧化還原酶 五、 酶的催化特性 酶具有 一般催化劑的共性 ，即可加速反應(yīng)速率，縮短反應(yīng)達到平衡所需的時間，但不改變平衡點，酶在參與反應(yīng)的前后，沒有性質(zhì)和數(shù)量的改變。 酶的催化作用具有 高度的專一性 ，即一種酶只作用一種物質(zhì)或一類物質(zhì)，或催化一種或一類反應(yīng)，產(chǎn)生相應(yīng)的產(chǎn)物。 16 酶的底物專一性可分為兩種主要類型：結(jié)構(gòu)專一性（又可分為絕對專一性和相對專一性） 和立體異構(gòu)專一性。 酶的 催化反應(yīng)條件溫和 ，即酶只需在常溫、常壓和近中性的水溶液中進行催化反應(yīng)。 酶對 環(huán)境條件的變化極為敏感 酶的 催化效率極高 活化能的定義：在一定溫度下， 1mol底物全部進入活化態(tài)所需要的自由能，單位為 kJ/mol。 酶催化效率極高的原因是 酶能降低反應(yīng)的能閾 ，從而降低反應(yīng)物所需的活化能 。 六、影響酶促反應(yīng)速率（或酶活力）的因素 （一） 酶促反應(yīng)速率方程式 （米 門 公式） max[][]mvSv KS? ? （ 231mkkK k?? ） 從方程式可知，在一定條件下，酶催化的反應(yīng)速率可以用該反應(yīng)的最大速率、底物濃度和米氏常數(shù) mK 來表示。 定義： mK 為米氏常數(shù)，其含義是反應(yīng)速率為最大反應(yīng)速率一半時的底物濃度。 mK 值越小，表示酶與底物的反應(yīng)越趨于完全； mK 值越大，表明酶與底物的反應(yīng)不完全。當(dāng)?shù)孜餄舛?[]S = mK 時，酶促反應(yīng)速率正好等于最大反應(yīng)速率的一半： m a x m a x m a x[ ] [ ][ ] 2 [ ] 2mv S v S vv K S S? ? ?? mK 是酶的特征常數(shù)之一，只與酶的性質(zhì)有關(guān)，與酶的濃度無關(guān)，不同的酶所對應(yīng)的 mK 值不同。 mK 和 vmax值的求法 最常用的是蘭梅韋福 布克圖解法 （將公式的兩邊取倒數(shù) ） p114 (二 ) 影響酶促反應(yīng)速率（ 或酶活力）的因素 酶的活力與測定 酶活力又稱酶活性，是指酶催化一定的化學(xué)反應(yīng)的能力。酶活力的高低用酶活力單位來表示。在最適條件下，每分鐘轉(zhuǎn)化 1/mol L? 底物的酶為一個單位（ IU）。 比活力 是指在固定條件下，每毫克或每毫升酶液所具有的酶活力。 影響酶促反應(yīng)速率的因素 影響酶促反應(yīng)速率的因素：酶的濃度、底物濃度、溫度、 pH、激活劑和抑制劑。 ⑴ 酶濃度的影響 在最適條件和底物（ S）濃度足夠大時，酶促反應(yīng)速度與酶濃度成正比。 ⑵ 底物濃度的影響 17 在酶濃度及其他條件不變的 情況下 ， 底物濃度很低時，反應(yīng)速度隨著底物濃度的增加而增加，底物濃度與反應(yīng)速度是正比關(guān)系 ： 隨著底物濃度的繼續(xù)升高，反應(yīng)速度的增加趨勢漸緩，再加大底物濃度，反應(yīng)速度不再增加，逐漸趨于恒定。 ⑶ 溫度的影響 在一定范圍內(nèi)（ 0～ 40℃ ），酶促反應(yīng)速度隨溫度升高而加快。但由于酶是蛋白質(zhì)，當(dāng)溫度升高到一定范圍后，酶可發(fā)生變性，而降低催化活性。 ⑷ PH的影響 pH 對酶活力的影響主要表現(xiàn)在兩個方面：改變底物分子和酶分子的解離狀態(tài)，從而影響酶和底物的