【正文】 處理過程中，為避免緩慢期的出現(xiàn)，可考慮采用處于對數(shù)生長期或代謝旺盛的污泥進行接種，另外增加接種量及采用同類型反應器的污泥接種可達到縮短緩慢期的效果。第七章 微生物的生長和遺傳變異 ？ 微生物生長到一定階段，便以二分裂的方式形成兩個子細胞，子細胞又重復以上過程，這就是繁殖。大多數(shù)細菌適宜于繁殖的pH范圍在6～8之間，而pH在4～10之間也能生存。 各種細菌都有它們所適宜的氫離子濃度。 微生物在其最低生長溫度下代謝活動減弱，處于休眠狀態(tài)，維持生命而不發(fā)育。而啟動一切生命活動的生物催化劑酶，其主要成分也是蛋白質(zhì)，也具有不耐熱性。此外，細胞內(nèi)所含水分愈少，微生物的致死溫度愈高。為什么常以4℃左右的溫度作為保存菌種的適宜溫度？ 高溫可以殺死微生物，只要加熱超過微生物致死的最高溫度，微生物很快就會死亡。 15微生物活動所需的能量是怎樣獲得的？ 微生物的能量來源有呼吸作用和光合作用兩個途徑。 脫氫酶 脫羧酶 特殊氧化酶 還原酶 無機氧化物（如SO4NO3－、CO2等） 最多 厭氧呼吸 H2O,CO2,NO3, SO42,PO34 細胞色素氧化酶 脫氫酶 脫羧酶 過氧化氫酶等 14 試比較有氧呼吸、厭氧呼吸及發(fā)酵的異同。 好氧呼吸、厭氧呼吸和發(fā)酵在污水生物處理中都有應用，如活性污泥法就是應用好氧呼吸的原理處理有機污水，而厭氧消化則是應用發(fā)酵和厭氧呼吸的原理來處理高濃度有機污水和剩余污泥。厭氧微生物只有在沒有氧氣的環(huán)境中才能生長，甚至有了氧氣對它還有毒害作用。13根據(jù)微生物生活是否需要氧氣，微生物可分為哪幾類？這樣的分類在污水處理中有何重要意義？ 根據(jù)微生物與氧氣的關(guān)系，微生物可分為好氧微生物、厭氧微生物和兼性微生物。此種作用的最終產(chǎn)物是中間體的還原物，不再進行分解，因此，發(fā)酵不是徹底的氧化作用，產(chǎn)能效率低。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)源中間代謝產(chǎn)物，以實現(xiàn)基質(zhì)水平磷酸化產(chǎn)能的一類生物氧化反應。 發(fā)酵有兩個含義。這是一類在無氧條件下進行的、產(chǎn)能效率低的呼吸。這是一種遞氫和受氫都必須在有氧條件下完成的氧化作用，是一種高效產(chǎn)能方式。 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。 TCA循環(huán) 特點是葡萄糖只經(jīng)過4步反應即可快速獲得經(jīng)由EMP途徑需10步反應才能形成的丙酮酸。ED途徑 其特點是葡萄糖不經(jīng)過EMP途徑和TCA循環(huán)而得到徹底氧化，并能產(chǎn)生大量NADPH+H+形式的還原力及多種中間代謝產(chǎn)物。HMP途徑 它以1分子葡萄糖為基質(zhì)，約經(jīng)過10步反應而產(chǎn)生2分子丙酮酸、2分子NADH+H+和2分子ATP的過程。EMP途徑 基質(zhì)脫氫主要有四種途徑。（圖示） 新陳代謝簡稱代謝，是推動一切生命活動的動力源，通常指在活細胞中的各種合成代謝和分解代謝的總和。概括地說，營養(yǎng)物質(zhì)地吸收和運設主要有下述四種途徑。9細菌是怎樣吸收和消化營養(yǎng)物質(zhì)的？ 細菌通過細胞膜的滲透和選擇性吸收作用從外界吸收營養(yǎng)物質(zhì)。它們的解離與pH有關(guān)，解離形式不同，催化性質(zhì)也就不同。大多數(shù)酶的最適pH值在6～7左右。高溫會破壞酶蛋白，而低溫又會使酶作用降低或停止。 溫度和pH值是影響酶活力比較重要的兩個因素。 高度專一性 3) 高催化效率 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。根據(jù)酶促反應性質(zhì)可分為六大類酶，分別室：水解酶、氧化還原酶、轉(zhuǎn)移酶、同分異構(gòu)酶、裂解酶和合成酶。若有兩個基質(zhì)，則應將兩個基質(zhì)同時列出，中間用冒號將它們隔開。系統(tǒng)命名法的原則是：每種酶有一個系統(tǒng)名稱。酶的命名有習慣命名法和系統(tǒng)命名法兩種。 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。屬于這一營養(yǎng)類型的微生物很少，主要包括紫色非硫細菌與綠色非硫細菌等微生物。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?；墚愷B(yǎng)微生物又可分為腐生和寄生兩類，前者利用無生命有機物，后者則依靠活的生物體而生活。這類菌有氨氧化菌、硝化細菌、鐵細菌、某些硫磺細菌等。這類微生物有藍細菌、紫硫細菌、綠硫細菌以及藻類等。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。根據(jù)碳源的不同，微生物可分成自養(yǎng)微生物和異養(yǎng)微生物。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。 它的最大特點是吸收運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行。除了細胞內(nèi)外的濃度差外，影響物質(zhì)轉(zhuǎn)運的物質(zhì)的另一重要因素是與載體親合力的大小。它的特點是物質(zhì)的轉(zhuǎn)運順著濃度差進行，運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。4 什么叫單純擴散、促進擴散、主動運輸、基因轉(zhuǎn)位？比較微生物對營養(yǎng)物質(zhì)吸收四種方式的異同。而微量元素屬于無機鹽，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。并非所有的微生物都需要外界為它提供生長因子。 無機碳源主要是CO2（CO32－或HCO3）。 微生物常用的碳源物質(zhì)分為有機碳源和無機碳源兩種。提供細胞組分中氮素來源的各種物質(zhì)稱為氮源。 4) 3) 2) 溶劑作用。 水在微生物細胞內(nèi)有兩種存在狀態(tài)：自由水和結(jié)合水。 6) 5) 4) 3) 2) 無機鹽類在細胞中的主要作用是： 1) 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。化能自養(yǎng)微生物的能源十分獨特，它們都是一些還原態(tài)的無機物。 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。它的作用適提供細胞新陳代謝中所需的氮素合成材料。O型。異養(yǎng)微生物在元素水平上最適碳源適C 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(zhì)稱為碳源。應注意，不同微生物細胞化學組分不同；一種微生物在不同的生長階段，其化學組分也不同。干物質(zhì)中有機物占90％～97％左右，其主要化學元素是C、H、O、N、P、S；另外約3％～10％為無機鹽分（或稱灰分）。 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。底棲生物由棲息在水域底部和不能長時間在水中游動的各類生物所組成，是水生生物中的一個重要生態(tài)類型。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)學意義。 昆蟲及其幼蟲可用作研究河川污染的指示生物。若大量繁殖，可能影響水廠濾池的正常運行。 在給水排水工程中常見的甲殼類動物有水蚤和劍水蚤。當活性污泥中出現(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。 輪蟲以細菌、小的原生動物和有機顆粒等為食物，所以在污水的生物處理中有一定的凈化作用。廢水處理及水質(zhì)凈化過程原生動物的變動 運行初期出現(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。 因此常作為水體無機化和廢水處理運轉(zhuǎn)管理的指示生物。其數(shù)量的增多、減少，可反映水體的水質(zhì)好壞。 3) 2) 原生動物在水體凈化與廢水處理中的應用 1) 水源水中含大量藻類時會影響水廠的正常水處理過程，如造成濾池阻塞。 藻類對給水工程有一定的危害性。一樣一方面可收獲大量有營養(yǎng)價值的藻類，另一方面也凈化了污水。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，嚴重影響水環(huán)境質(zhì)量。因此，藻類一般是無機營養(yǎng)的。藻類細胞中大多有葉綠體，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)含有藻藍素及藻紅素（兩者總稱藻膽素），與藍細菌相似。 7) 6) 5) 制造藥物 青霉菌已廣泛被利用來制造抗生素(可殺死細菌)及一種名為Griseo fulvin的抗生素(可抑制真菌生長)。 制造面包 酵母菌發(fā)酵所產(chǎn)生的二氧化碳氣泡能使面粉團發(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。 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。 2) 1) 往往有霉味 多帶酒香味 慢 較快 一般很快 細胞生長速度 可見粗絲狀細胞 一般看不到細胞 菌落邊緣 一般不同 一般不同 相同 相同 菌落正反面顏色的差別 十分多樣 十分多樣 不結(jié)合 不透明 菌落透明度 粗而分化 細而均勻 大而分化 小而均勻，個別有芽孢 形態(tài)特征 絲狀交織 絲狀交織 單個分散或假絲狀 單個分散或有一定排列方式 相互關(guān)系 大而疏松或大而致密 小而緊密 大而突起 很濕或較濕 含水狀態(tài) 霉菌 主要特征 酵母菌 細菌 菌落特征 8比較細菌、放線菌、霉菌和酵母菌菌落的特征。有性繁殖依靠有性孢子進行，有性孢子包括卵孢子、接合孢子、子囊孢子和擔孢子。 真菌孢子分為無性孢子和有性孢子兩類。 6什么是霉菌？霉菌的營養(yǎng)菌絲和氣生菌絲有什么特點，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)達而又不產(chǎn)生大型子實體結(jié)構(gòu)的真菌。不同酵母菌的生活史可分為3類： ①營養(yǎng)體既能以單倍體也能以二倍體形式存在； ②營養(yǎng)體只能以單倍體存在； ③營養(yǎng)體只能以二倍體存在。酵母菌以形成子囊和子囊孢子或擔子和擔孢子的方式進行有性繁殖。 酵母菌的繁殖方式分為無性繁殖和有性繁殖兩種。 細胞壁常含有甘露聚糖； 5) 多數(shù)營出芽繁殖； 3) 通常認為，酵母菌具有以下特點： 1) 5什么是酵母菌？簡述其繁殖方式與生活史。內(nèi)膜是氧化磷酸化及電子傳遞產(chǎn)生ATP的場所，故線粒體是一切真核細胞的動力車間。它的構(gòu)造較為復雜，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)。 常見的有異染粒、淀粉粒、肝糖粒、脂肪粒等。 液泡 在真核細胞中還有或大或小、含有液體的泡，這就是液泡。 線粒體 線粒體是含有DNA的細胞器，是一切真核細胞的動力車間。 高爾基體 高爾基體也是一種內(nèi)膜結(jié)構(gòu)。真核生物的細胞核由核被膜、染色質(zhì)、核仁和核基質(zhì)等構(gòu)成。 細胞質(zhì)膜 真核細胞與原核細胞在其質(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。 細胞壁 真菌細胞壁的主要成分是多糖，另有少量的蛋白質(zhì)和脂類。 以產(chǎn)生大量無性和（或）有性孢子方式繁殖； 5) 細胞貯藏的養(yǎng)料是肝糖元而不是淀粉； 3) 真菌的共同特征有： 1) 2簡述真菌的營養(yǎng)類型與特點。 有 減數(shù)分裂 無 有 核仁 無 組蛋白 多（～10％） DNA含量 少（～5％） 無 PHB等 細胞核 淀粉、糖原等 無 間體 70S 核糖體 無 流動性 無 有 高爾基體 無 真液泡 無 光能自養(yǎng)生物中有 有 有 如有，則細而簡單 細胞質(zhì) 有 無 有 多數(shù)為肽聚糖 細胞膜中甾醇 纖維素，幾丁質(zhì)等 下表比較了真核生物與原核生物構(gòu)造上的主要差別。 第四章 真核（微）生物 1試比較原核生物與真核生物的異同。產(chǎn)甲烷古菌可用于有機污染物的厭氧生物處理?！４蠖鄶?shù)種可利用H2/CO2，很多種可利用甲酸。3簡述產(chǎn)甲烷古菌的特征與應用。無細胞壁的嗜熱嗜酸古菌等。 嗜鹽古菌； 4) 產(chǎn)甲烷古菌； 2) 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。2簡述古菌的主要類型。古菌鞭毛的成分和形成過程也與細菌不同。古菌中除無壁嗜熱古菌沒有細胞壁外，其余都有與真細菌功能相似的細胞壁，但與大多數(shù)細菌不同，其細胞壁中沒有肽聚糖，而含假肽聚糖、糖蛋白或蛋白質(zhì)。 在細胞結(jié)構(gòu)和代謝上，古菌在很多方面接近原核生物。第三章 古菌 1簡述古菌的生物學特征，試比較這些特征與真細菌、真核生物的異同。它與支原體的區(qū)別是有細胞壁但不能獨立生活；與衣原體的區(qū)別在于細胞較大、無濾過性和存在產(chǎn)能代謝系統(tǒng)?？咕幬锟梢种破渖L。 具有一些代謝酶類。 有核糖體。 具有細菌型細胞壁（但不含肽聚糖）。 以二分裂方式繁殖。 衣原體相似于細菌，兼有RNA和DNA兩種核酸。 個體微小，革蘭氏染色陰性，多呈球形或橢圓形。 衣原體是僅在脊椎動物細胞內(nèi)專營能量寄生的小型G原核微生物。 7) 6) 5) 4) 3) 2) 其特點如下： 1) 14簡述支原體、衣原體、立克次氏體的特點與異同。某些種屬的藍細菌大量繁殖會引起水華或赤潮，導致水質(zhì)惡化，引起一系列環(huán)境問題。細胞中還有能固定CO2的羧酶體，在水生的細胞種類中常常有氣泡。大多數(shù)藍細菌的光合色素位于類囊體的片層中。藍細菌的構(gòu)造與G細菌相似，細胞壁雙層，含肽聚糖。13什么是藍細菌？其細胞特點如何？其與水質(zhì)的關(guān)系如何？ 藍細菌舊名藍藻或藍綠藻，是一類進化歷史悠久、革蘭氏染色陰性、無鞭毛、含葉綠素（但不形成葉綠體）、能進行產(chǎn)氧光合作用的大型原核生物。利用光合細菌處理高濃度有機廢水。 利用光合細菌生產(chǎn)單細胞蛋白和制劑