【正文】 段，隨著微生物的生長繁殖，生物膜逐漸變厚，形成成熟的生物膜。 在黏附階段，一些特殊基因的轉錄是活躍的，如銅綠假單胞菌algC、algD、algU、LacZ等基因，因為這些基因是細胞外多聚糖合成所必需的。除了水和微生物外，生物膜還可含有微生物分泌的大分子多聚物（主要是多聚糖）、吸附的營養(yǎng)物質和代謝產(chǎn)物及微生物裂解產(chǎn)物等。？ 生物膜是一種不可逆的黏附于固體表面的，被微生物胞外多聚物包裹的有組織的微生物群體。 衰老期階段只出現(xiàn)在某些特殊的水處理場合，如延時曝氣及污泥消化。 如果維持微生物在生長率上升階段（對數(shù)期）生長，則此時微生物繁殖很快，活力很強，處理污水的能力必然較高；但處理效果并不一定最好，因為微生物活力強大就不易凝聚和沉淀，并且要使微生物生長在對數(shù)期，則需有充分的食料，即污水中的有機物必須有較高的濃度，在這種情形下，相對地說，處理過的污水所含有機物濃度就要較高，所以利用此階段進行污水的生物處理實際上難以得到較好的出水。 在酸性太強或堿性太弱的環(huán)境里，它們一般不能生活。因此常以4℃左右的溫度作為保存菌種的適宜溫度。 濕熱比干熱容易殺死微生物，原因是蛋白質的含水量越多，加熱時愈容易凝固，而且濕熱所用的水蒸氣的傳導力與穿透力都比較強，更容易破壞蛋白質。 高溫之所以能殺死微生物，主要是因為微生物細胞的基本組成是蛋白質，蛋白質遇熱會凝固變性。溫度愈高，死亡愈快。16試扼要討論細菌生長與溫度和氫離子濃度的關系?；軤I養(yǎng)型微生物主要從營養(yǎng)基質的氧化分解中獲得化學能，其中化能異養(yǎng)型微生物通過呼吸作用氧化各種有機物獲得能量，化能自養(yǎng)型微生物通過呼吸作用氧化各種無機物獲得能量；光能營養(yǎng)型微生物則通過光合磷酸化將光能轉變維化學能。最少 CO2,CO,CH4,RCOOH,ROH,NH3,胺化物，H2S,PO43等 脫氫酶 脫羧酶 還原酶等 基質氧化后的中間產(chǎn)物 CO2,CH4,N,H2S等 中等 發(fā)酵 O2 產(chǎn)生的能量比較 好氧呼吸 主要產(chǎn)物 參加酶類 電子受體 有氧呼吸、厭氧呼吸以及發(fā)酵的比較 呼吸類型 兼性微生物既可在有氧環(huán)境中生活，也可在無氧環(huán)境中生長，既能營好氧呼吸也能營厭氧呼吸。好氧微生物生活時需要氧氣，沒有氧氣就無法生存。 基質水平磷酸化的特點是基質在氧化過程中脫下的電子不經(jīng)電子傳遞鏈的傳遞，而是通過酶促反應直接交給基質本身氧化的產(chǎn)物，同時將反應過程中釋放的能量交給ADP，合成ATP。廣義發(fā)酵泛指任何利用好氧或厭氧微生物來生產(chǎn)有用代謝產(chǎn)物或食品、飲料等產(chǎn)品的生產(chǎn)方式。其特點是基質按常規(guī)途徑脫氫后，經(jīng)部分呼吸鏈遞氫，最終由氧化態(tài)無機物或有機物受氫，并完成氧化磷酸化產(chǎn)能反應。 厭氧呼吸又稱無氧呼吸，指以某些無機氧化物（如SO4NO3－、CO2等）作為受氫體（電子受體）的生物氧化。其特點是基質脫氫后，脫下的氫（常以還原力[H]形式存在）經(jīng)完整的呼吸鏈（或稱電子傳遞鏈）傳遞，最終被外源氧分子接受，產(chǎn)生水并釋放ATP形式的能量。12 細菌呼吸作用有哪幾種類型？各有什么特點？ 微生物的呼吸作用可分為好氧呼吸、厭氧呼吸和發(fā)酵三種。指由丙酮酸經(jīng)過一系列循環(huán)式反應而徹底氧化、脫羧，形成COH2O和NADH2的過程。 4) 這是存在于某些缺乏完整EMP途徑的微生物中的一種替代途徑。 3) 又稱戊糖磷酸途徑，己糖磷酸途徑等。 2) 又稱糖酵解途徑，是絕大多數(shù)生物所共有的一條代謝途徑。 1) 11簡述生物氧化過程中，基質脫氫的主要途徑。合成代謝又稱同化作用或合成作用，是微生物不斷從外界吸收營養(yǎng)物質，合成細胞物質的過程，在此過程中需要吸收能量；分解代謝又稱異化作用或分解作用，是微生物將自身或外來的各種復雜有機物分解為簡單化合物的過程，在此過程中有能量釋放。10何謂新陳代謝？試用圖示說明合成代謝與分解代謝的相互關系。 由于細胞膜及其半滲透性的存在，各種營養(yǎng)物質并不能自由地透過和進出微生物細胞，它們必須通過特殊地吸收和運輸途徑才能進入細胞內部參與生化代謝反應。 pH影響酶的活力的原因是，酶的基本成分是蛋白質，是具有解離基團的兩性電解質。不同的酶具有不同的最適反應pH值。要發(fā)揮酶最大的催化效率，必須保證酶有它最適宜的溫度條件。調節(jié)性 此外，酶反應條件溫和，如常溫、常壓/接近中性的酸堿度等即可發(fā)揮酶的催化能力，高溫、高壓、強酸或強堿條件反而易使酶活性破壞甚至喪失。 2) 酶作用的特性有： 1) 如果基質是水時，可將水略去不寫。系統(tǒng)名稱應明確標明酶的基質和催化反應的性質。習慣命名法是根據(jù)酶的作用性質或他的作用物（即基質）而命名。7什么是酶？酶是怎樣命名和分類的？ 酶是生物細胞中自己合成的一種催化劑（生物催化劑），其基本成分是蛋白質。根據(jù)物理狀態(tài)的不同，培養(yǎng)基可分為液體、固體和半固體三大類；根據(jù)化學組分的不同，培養(yǎng)基可以分為天然培養(yǎng)基、合成培養(yǎng)基和半合成培養(yǎng)基；根據(jù)用途的不同，培養(yǎng)基可分為選擇性培養(yǎng)基、鑒別培養(yǎng)基和加富培養(yǎng)基。 d光能異養(yǎng)：這類微生物利用光能作為能源，以有機物作為電子供體，其碳源來自有機物，也可利用CO2。在腐生和寄生之間，存在著不同程度的即可腐生又可寄生的中間類型，稱為兼性腐生或兼性寄生。 c化能異養(yǎng)：大部分細菌都以這種營養(yǎng)類型生活和生長，利用有機物作為生長所需的碳源和能源。 b化能自養(yǎng)：這一類微生物的生長需要無機物，在氧化無機物的過程中獲取能源，同時無機物又作為電子供體，使CO2還原為有機物?，F(xiàn)將四大營養(yǎng)類型簡單介紹如下： a光能自養(yǎng)：屬于這一類的微生物都含有光合色素，能以光作為能源，CO2作為碳源。根據(jù)生活所需能量來源的不同，微生物又分為光能營養(yǎng)和化能營養(yǎng)兩類。 營養(yǎng)類型指根據(jù)微生物需要的主要營養(yǎng)元素即能源和碳源的不同而劃分的微生物類型。 基因轉位與主動運輸非常相似，但有一個不同，即基因轉位過程中被吸收的營養(yǎng)物質與載體蛋白之間發(fā)生化學反應，因此物質結構有所改變。 主動運輸是微生物吸收營養(yǎng)物質的最主要方式。 促進擴散的特點基本與單純擴散相似，但是它須借助細胞膜上的一種蛋白質載體進行，因此對轉運的物質有選擇性，即立體專一性。 單純擴散又稱被動運輸，是最簡單的方式，也是微生物吸收水分及一些小分子有機物的運輸方式。 廣義的生長因子包括維生素、堿基、卟啉及其衍生物、甾醇、胺類、C4～C6的分枝或直鏈脂肪酸，有時還包括氨基酸；狹義的生長因子一般指維生素。3 什么叫生長因子？它包括哪些物質？微量元素和生長因子有何區(qū)別？ 生長因子是一類調節(jié)微生物正常代謝所必需，但不能利用簡單的碳、氮源自行合成的有機物。 氮源也可分為兩類：有機氮源（如蛋白質、蛋白胨、氨基酸等）和無機氮源（如NH4Cl、NH4NO3等）。有機碳源包括各種糖類、蛋白質、脂肪、有機酸等。營養(yǎng)元素碳氮的比例關系稱為碳氮比。2 什么是碳源、氮源、碳氮比？微生物常用的碳源和氮源物質各有哪些？ 碳源提供細胞組分或代謝產(chǎn)物種碳素來源的各種營養(yǎng)物質稱為碳源。維持和調節(jié)機體的溫度。 運輸物質的載體。 參與生化反應（如脫水、加水反應）。 所有物質都必須先溶解于水，然后才能參與各種生化反應。 它們的生理作用主要有以下幾點： 1) 無氧呼吸時的氫受體。 自養(yǎng)型細菌的能源。 維持適宜的滲透壓。 酶的激活劑。 酶的組成成分。 構成細胞的組成成分。 無機鹽或礦質元素主要為微生物提供碳源、氮源以外的各種重要元素。 生長因子是一類調節(jié)微生物正常代謝所必需，但不能利用簡單的碳、氮源自行合成的有機物。各種異養(yǎng)生物的能源就是碳源。極端情況下（如饑餓狀態(tài)），氮源也可為細胞提供生命活動所需的能量。 提供細胞組分中氮素來源的各種物質稱為氮源。H它的作用是提供細胞骨架和代謝物質中碳素的來源以及生命活動所需要的能量。 微生物的營養(yǎng)要求在元素水平上都需要20種左右，且以碳、氫、氧、氮、硫、磷為主；在營養(yǎng)水平上則都在六大類的范圍內，即碳源、氮源、能源、生長因子、無機鹽和水。 第六章 微生物的生理特性 1 細菌細胞中主要含有哪些成分？細菌需要哪些營養(yǎng)？各種營養(yǎng)物質的功能是什么？ 細菌細胞中最重要的組分是水，約占細胞總質量的80％，一般為70％～90％，其他10％～30％為干物質。 底棲生物鏈蝕水體生態(tài)環(huán)境健康的標志之一，底棲生物對水體內源污染控制及其重要，底棲生物鏈的建立能有效降低內源污染釋放總量和速度。 根據(jù)其生活類型，底棲動物可分為固著動物、穴居動物、攀爬動物和鉆蝕動物等。 底棲動物是底棲生物中動物的總稱，包括腔腸動物、海綿動物、扁形動物、線形動物、環(huán)節(jié)動物、節(jié)足動物等。 楊花堂出水中往往含有較多藻類，可以利用甲殼類動物去凈化這種出水。它們以細菌和藻類為食料。輪蟲在水源水中大量繁殖時，有可能阻塞水廠的砂濾池。在污水生物處理過程中，輪蟲也可作為指示生物。 13水處理中常見的微型后生動物有哪幾類？它們在污水處理中的主要作用分別是什么？ 在水處理工作中常見的微型后生動物主要是多細胞的無脊椎動物，包括輪蟲、甲殼類動物和昆蟲及其幼蟲等。 4) 同時原生動物個體較大，易于觀察與分辨。作為水質處理的指示生物 由于鞭毛蟲、肉足蟲、游泳型纖毛蟲與固著型纖毛蟲對生存的水質有一定要求。 促進生物絮凝作用 草履蟲等纖毛蟲具有生物絮凝作用，促進水體澄清作用。 凈化水質作用 動物性營養(yǎng)型的原生動物吞食細菌、有機物顆粒，因此促進了水質凈化作用。 12水處理中常見的原生動物有哪幾類？它們在污水處理中的主要作用分別是什么？ 污水處理中常見的原生動物有三類：肉足類、鞭毛類和纖毛類。水中即使含有數(shù)量很少的黃群藻，也能產(chǎn)生強烈的氣味而使水不適于飲用。當它們在水庫、湖泊中大量繁殖時，會使水帶有臭味，有些種類還會產(chǎn)生顏色。天然水體自凈過程中，藻類也起著一定的作用。藻類具有光合作用產(chǎn)生氧氣的功能，在氧化塘等生物處理工藝中利用菌藻共生系統(tǒng)，其中藻類產(chǎn)生氧氣可被好氧微生物有效利用，去氧化分解水中的有機污染物。 在有光照時，藻類利用這些光合色素進行光合作用，利用光能，吸收二氧化碳合成細胞物質，同時放出氧氣。10什么是藻類？為什么說藻類都是自養(yǎng)型（無機營養(yǎng)型）的？ 藻類是具有光合作用色素，并能獨立生活的自養(yǎng)低等植物。動物及人體的真菌病 真菌亦能侵染動物及人體，使動物及人感染疾病，例如：香港腳，頭癬、手癬等疾病。 對農作物造成病害 部份寄生真菌可以侵害經(jīng)濟作物，引致作物嚴重損失，例如玉米黑粉菌可以侵襲玉米；禾柄銹菌可以侵染小麥，引起小麥的稈銹病。 食物中毒 部份蕈菌有高度毒性，吃下足以致命。 另一種名為Cylosporine 的藥物(用以抑制器官移植所產(chǎn)生的排斥作用)則是由兩種半知菌所制造。 4) 3) 釀酒 酵母菌可以在缺氧的環(huán)境下進行發(fā)酵作用，將葡萄糖分解成酒精及二氧化碳。 可供食用 食用蕈菌有超過200種，其中包括：冬菇，草菇，木耳，云耳等。 9簡述真菌與人類的關系。 常有泥腥味 一般有臭味 氣味 一般較快 有時可見細絲狀細胞 可見球狀、卵圓狀或假絲狀細胞 單調，一般呈乳脂或礦燭色，少數(shù)紅或黑色 多樣 菌落顏色 較牢固結合 牢固結合 不結合 菌落與培養(yǎng)基結合程度 不透明 參考特征 稍透明 透明或稍透明 小而突起或大而平坦 外觀形態(tài) 干燥 干燥或較干燥 較濕 放線菌 真菌的無性繁殖依靠無性孢子進行，無性孢子包括游動孢子、孢囊孢子、分生孢子、節(jié)孢子、厚垣孢子、芽孢子和擲孢子。7簡述真菌孢子的種類及主要功能。 霉菌的營養(yǎng)菌絲伸入營養(yǎng)物質內攝取營養(yǎng)，氣生菌絲伸入空氣中形成孢子和釋放孢子。 生活史又稱生命周期，指上一代生物個體經(jīng)一系列生長、發(fā)育階段而產(chǎn)生下一代個體的全部過程。無性繁殖又可分為芽殖、裂殖、產(chǎn)生無性孢子三種。常生活在含糖量較高、酸度較大的水生環(huán)境中。 能發(fā)酵糖類產(chǎn)能； 4) 個體一般以單細胞狀態(tài)存在； 2) 酵母菌一般泛指能發(fā)酵糖類的各種單細胞真菌。 外膜平整，內膜則向基質內伸展，從而形成了大量由雙層內膜構成的嵴。4什么是線粒體，其結構特征與生物學意義為何？ 線粒體是含有DNA的細胞器。它們多是貯藏的養(yǎng)料，當營養(yǎng)豐富時其內含物顆粒較多，當營養(yǎng)缺乏時，可因菌體的利用而消失。 真菌細胞中有各種內含物，不同種類的真菌，其內含物的種類也不相同。 內含物 它是由許多小盤狀的扁平雙層膜和小泡所組成，其上無核糖體顆粒附著。 內質網(wǎng) 內質網(wǎng)指細胞質中一個與細胞基質相隔離、但彼此相通的囊腔和細管系統(tǒng)，由脂質雙分子層圍成。 細胞核 在真菌的菌絲頂端細胞中，常常找不到細胞核。在低等真菌中，以纖維素為主，酵母菌以葡聚糖為主，而高等陸生真菌則以幾丁質為主。 3簡述真菌的細胞構造。陸生性較強。 真菌細胞一般都有細胞壁，細胞壁多數(shù)含幾丁質； 4) 體內無葉綠素和其他光合作用的色素，不能利用二氧化碳制造有機物，只能靠腐食性吸收營養(yǎng)方式取得碳源、能源和其他營養(yǎng)物質； 2) 真菌是最重要的真核微生物，它們大多數(shù)是由分支或不分支的菌絲、菌絲體構成。無 有 有絲分裂 一般為1個 一般多于1個 染色體數(shù) 無 有 有 核膜 貯藏物 部分有 80S（指細胞質核糖體） 有 有 微管系統(tǒng) 無 有些有 葉綠體 無 溶酶體 無 線粒體 如有，則粗而復雜（9＋2型） 無 鞭毛結構 有 細胞器 無（僅支原體例外） 細胞膜含呼吸或光合組