【正文】 ， 堿 ， 抗菌素抑制不需要的微生物并使所要分離的微生物生長繁殖的培養(yǎng)基 。 CH 3 CH 3 光 光合、色素 C H O H ＋ CO 2 CH 3 C O C H 3 ＋ [C H 2 O ] ＋ H 2 O 異丙醇 丙酮 光合色素 亞硝化菌 亞硝化菌 2N H 3 ＋ 2O 2 2H N O 2 ＋ 4H ＋能量 CO 2 ＋ 4H [C H 2 O ] ＋ H 2 O H 2 S ＋ O 2 2 H 2 O ＋ 2S ＋能量 CO 2 ＋ H 2 O [C H 2 O ] ＋ O 2 自養(yǎng)菌 自養(yǎng)菌 ? 1. 配制方法 ? (1)按配方稱取各營養(yǎng)物 ， 逐一加入燒杯中 ， 待每一種成分充分溶解后方可加入第二種 ，以免形成沉淀 。 光 葉綠素 葉綠素 光 高等綠色植物： C O 2 ＋ H 2 O [C H 2 O ] ＋ O 2 光合細菌 ( 綠硫菌 ) ： C O 2 ＋ 2H 2 S [C H 2 O ] ＋ 2S ＋ H 2 O ? (2) 光能異氧菌 (photoheteroph) ? 以光為能源 ， 以有機碳作碳源 ， 有機物作電子供體 。 ? (5) 生長素 —— 維生素 B、 C、 氨基酸 、 煙酸 ? （ 二 ） 微生物的營養(yǎng)類型 ? (1) 光能自氧型 (photoautotroph) ? 微生物體內含有光合色素 ， 可以利用光作能源 ， 利用無機碳 （ CO H2COHCO3— ） 作碳源 ， 以無機物作電子供體 ， 使 CO2還原合成細胞有機物 ， 如藻類 ，藍細菌 ， 紅硫菌 ， 綠硫菌 。 ? (3) 氮源 ? 供給微生物含氮素營養(yǎng)的物質 。 細菌和酵母實驗式： C5H8O2N 酶菌： C12H18O7H，原生動物： C7H14O3N ? 微生物的營養(yǎng)和營養(yǎng)類型 ? （ 一 ） 微生物的營養(yǎng) ? (1) 水 —— 微生物主要組分 ， 又是代謝過程中的溶劑 。無機物占 310%含 P、 S、 K、 Na、 Ca、 Mg、 Fe、 Cl和微量元素 Cu、 Mn、 Zn、 B、 Mo、 Co、 Ni等。它集中突出了生物所具有的凈化功能。 ? 利用酶和細胞器等所具有的某些特異催化功能，借助工藝學手段和生物反應裝置來生產人類所需要的產品的科學技術稱為酶學工程，簡稱酶工程。 這種酶水平的調節(jié)機制 ， 是最基本的調節(jié)方式 ，激素和神經調節(jié)也是通過酶水平的調節(jié)而發(fā)揮作用的 。 ? 生物體代謝調節(jié)在三種水平上進行 ， 即神經調節(jié) 、 激素調節(jié)和細胞內調節(jié) 。 ? （ 4） 催化和調節(jié)代謝反應 酶最主要 ， 也是最基本的生物功能就是催化代謝反應 ，建成各種代謝途徑 ， 各種代謝體系 ， 為生物機體的生存 、 發(fā)展 ， 為形形色色的生命活動提供物質和能量的基礎 。 被激活的腺苷酸環(huán)化酶催化 ATP生成環(huán)化 ATP， 環(huán)化 ATP作為第二信使激活蛋白激酶 ， 從而引起細胞內部功能的一系列變化 。 ? （ 3） 協(xié)同激素起生物調節(jié)放大作用 腺苷酸環(huán)化酶就是起這種作用 。 典型的是能降解外來 DNA的限制性核酸內切酶；能直接排除自由基 O*防止毒性過氧化脂質生成的超氧化物歧化酶；還有凝血酶等 。 例如神經傳導是由神經末梢中的乙酰膽堿酯酶來傳導神經沖動 ，肌纖 ATP酶與肌肉收縮有關 ， Na+、 K+ATP酶在細胞膜的主動運輸中起 “ 鈉泵作用 ” 。 ? 在生物體內酶所催化的生物功能 ? 在生物體內酶所催化的形形色色的化學反應按生物功能可歸納為 4大類 。 大部分能量仍貯存在酒精分子中 ， 釋放 ， 由生成的 2個 ATP只截獲 96kj的能量 ， 其余以熱的形式散去 。 生成 38個 ATP， 釋放出 。 ? ，酶可分為六大類 ? （ 1 ） 水解酶參與糖、蛋白質、脂肪、淀粉水解轉化 AB ＋ HOH A OH ＋ BH （ 2 ）氧化－還原酶起傳遞電子、原子和化學基因的作用 AH 2 ＋ B A ＋ BH 2 氧化酶 A H 2 ＋ O 2 A ＋ H 2 O 2 AH 2 ＋ 1/ 2O 2 A ＋ H 2 O 脫氫酶 C H 3 CH 2 OH ＋ NA D CH 3 C HO ＋ NA DH 2 NA D －中間接受體 AH 2 為供氧體 , B 為氫受體 ? （ 4） 異構酶 催化同分異構分子重新排列 ? ? （ 5） 裂解酶 大分子被催化裂解為小分子 ? ? （ 6） 合成酶 在生化過程中參與催化合成蛋白質和核酸 ， 也就是說蛋白質和核酸的合成都需要合成酶的參與 ， 需要酶參與消化 ATP以獲取能量 ? ? ? （ 1 ） 水解酶參與糖、蛋白質、脂肪、淀粉水解轉化 AB ＋ HOH A OH ＋ BH （ 2 ）氧化－還原酶起傳遞電子、原子和化學基因的作用 AH 2 ＋ B A ＋ BH 2 氧化酶 A H 2 ＋ O 2 A ＋ H 2 O 2 AH 2 ＋ 1/ 2O 2 A ＋ H 2 O 脫氫酶 C H 3 CH 2 OH ＋ NA D CH 3 C HO ＋ NA DH 2 NA D －中間接受體 AH 2 為供氧體 , B 為氫受體 ，酶可分為六大類 葡萄糖 果糖 AB A ＋ B ? 磷酸腺苷是核糖蛋白結合磷酸后形成的高能鍵 ， 在生物呼吸過程中起著能量轉移的中間站的作用 。 ? 非細胞所固有 ， 在一定條件下能被另外一些物質誘導產生成為誘導酶 。 ? （ 3） 適宜溫度 30— 50℃ 超過 60℃ 失活 ? （ 4） 適宜 pH 6— 8， 酶處于等電點時活性最大 ? （ 5） 酶的抑制劑 重金屬離子 、 殺菌劑 、 毒物 ? （ 6） 酶的激活劑 —— 一些金屬離子 Cu2+、 Zn2+、 Mg2+、 Co2+、 Mo3+、 Ni2+等 鹽酸對胃蛋白酶是激活劑 。 ? 3 酶促作用的可逆性 —— 但有例外 ， 如水解酶促的水解反應是不可逆的 。 ? 2 酶催化作用的專一性 。 ? ： ? 單成分酶 —— 蛋白酶 例：水解酶 ? 全酶 （ 雙成分酶 ） —— 酶蛋白 +有機物 ? 例：各種脫氫酶 —— 酶蛋白 +有機物 +金屬離子 ? 丙酮酸脫羧酶 —— 蛋白酶 +金屬離子 （ Fe2+） ? 細胞色素氧化酶 ? 酶的性質與作用特征 ? 1 酶是蛋白質 具有蛋白質的特征：分子量大 ， 成膠體狀態(tài)存在 ， 為兩性化合物 ， 有等電點 ， 高溫凝固 。 ? 生物化學變化幾乎全部是由酶所催化而進行的 。 ? 二級處理去除病毒的效果可達 90％ 以上 ， ? 三級處理再配以消毒 ， 殺菌 （ 氯氧化 ， O3氧化 ， 紫外光消毒等 ） 病毒去除率達 95～ 99％ ? 微生物的酶 ? 微生物的營養(yǎng)和代謝只有在酶的參與下才能進行 。 氣溶膠進一步與空氣的塵埃結合 ， 隨風漂浮于空氣中 ， 所以人類某些活動對病毒的遷移擴散也應予注意 。 ? 3. 在空氣中存活 受空氣干燥 ， 相對濕度 ， 光輻射 ， 濕度和風速的影響 。 在水體淤泥中病毒吸附在固體顆粒上或有機顆粒中 ， 會受到保護存活時間長 ? 2. 在土壤中存活 ， 受土壤溫度 ， 濕度影響最大 ， 低溫和潮濕有利于病毒存活 。 ? 病毒在環(huán)境中的存活和在污水處理中的去除效果 ? 1. 水體中的存活 海水和淡水中 ， 溫度是影響因素 。 藻類產生的抗菌素如丙烯酸和多酚對病毒有滅活作用 。因病毒被膜含有脂類所以溶脂性物質如醚 ， CHCl3， 12烷基硫酸鈉等 ， 對被膜有溶脂作用 ， 使病毒結構破壞 。 ? 體外滅活是由化學物質的直接作用 ， 主要的化學物質有：酚 ， 甲醛 ， HNO2， NH3， 醚類12烷基硫酸鈉 ， CHCl3， 氯系氧化劑 ， Br2， I2， O3， 乙醇 ， 強酸 ， 強堿 ， 其他氧化劑 。 ? 干擾素是宿主抵抗入侵病毒而產生的一種糖蛋白 。 ? 病毒對化學因素的抵抗力 ? 體內滅活的化學物質有抗體和干擾素 ， 抗體是病毒侵入機體后 ， 由機體產生的一種特異蛋白質 。 使核酸中的嘧啶環(huán)受破壞 ， 可見光對病毒也有一定滅活作用 ， X， γ 射線滅活也具效果 。 ? 低溫很難對病毒滅活 ， 在 75 oC保存病毒 ， 天花病毒在雞胚膜中冰凍 15年仍能存活 。 環(huán)境中的蛋白質和金屬陽離子可保護病毒 免受熱的破壞 ， 粘土 ， 礦物 ， 土壤也有保護病毒免受熱的破壞作用 。 ? 病毒在宿主細胞外大多數在 55～ 65 oC 1小時內滅活 ， 而在宿主細胞內則有抗熱變異而存活 。 一個受病毒感染的細胞可釋放 10～ 1000個病毒噬菌體 。 病毒噬菌體入侵細胞 ， 接管宿主細胞的合成機構 ， 合成新的病毒粒子 ， 引起宿主細胞裂解 ， 病毒新粒子釋放出來 。 這種繁殖方式稱為病毒的復制 。 借宿主細胞的合成機構合成大量病毒蛋白質 。 ? ? 病毒侵入宿主細胞后 ， 立即引起宿主細胞的代謝改變 。 病毒一旦進入細胞其核酸和蛋白質外殼分開 ，進行復制 ， 植物病毒是通過植物傷口或昆蟲口器進入植物體內 。 具核酸內芯 （ core） 蛋白質衣殼 （ capsid） 完整的具有感染性的病毒體稱為病毒粒子 （ viron） ? 病毒的繁殖 ? —— 病毒感染敏感細胞的第一步 。 ? 病毒的結構 ? 病毒是非核不具有細胞結構的微生物 。 而只含其中的一種 ， 病毒的核酸是病毒遺傳 ， 變異和感染性的物質基礎 。 即核糖核酸和脫氧核糖核酸 。 使病毒牢固地吸附在敏感細胞上 ， 病毒蛋白質還具有致病性 ， 毒力及抗原 。 ? ? （ 1） 蛋白質 —— 它是病毒的主要成分 ， 功能是構成病毒的外殼 ， 保護病毒核酸 。 大多數病毒的化學組成為蛋白質和核酸 。 病毒的形態(tài)和大小 病毒的體積大小差別很大 ， 大多數比細菌小得多 ， 有球形 、 磚形 、 桿形 、 多面體形蝌蚪狀等 。 因此病毒可以概 括為超顯微的 ， 不具細胞結構的 。 它們專性寄生 ， 沒有獨立的代 謝活動 。 它們的體積極小 。 大多數是核酸與蛋白質組成的大分子 。羽苔蟲有休眠芽，冬季母體死后休眠芽破壁而出，水中漂浮明年春季發(fā)育成新的羽苔蟲個體，在污水生化處理中也起積極作用。 觸手冠伸出蟲室攝食 ， 受刺激后縮進蟲室內 。 ? 羽苔蟲 群體聚集成樹枝狀或固著于填料或構筑物水渠管網中 ， 有許多分枝 ， 每個分支是一個個體 ， 呈圓柱形 。 生長溫度最適宜在 25～ 28℃ 。 ? 苔鮮蟲 屬苔鮮動物 種類很多 ， 生活在海洋中 ， 有菊皿苔蟲 、 白藻苔蟲和鞭須苔蟲等 。 當它們在水體中出現時 ， 說明水質好轉 。 最適宜溫度 20℃ ， 6℃ 以下活力降低并形成胞囊 。 它的前端腹面有纖毛 ， 是捕食器官 。 主要種群有瓢體蟲 、 顫蚓蟲及水絲蚓等屬環(huán)節(jié)動物 。 ? 寡毛類動物 屬寡毛綱 ， 比輪蟲 、 線蟲高級 。 廣泛存在于淡水和海洋中 ， 以淡水種類為多 。 ? 浮游甲殼 數量大 ， 種類多 。 有好氧和兼性厭氧型 。 其營養(yǎng)類型有腐生性 。 ? 線蟲 線蟲綱 有寄生的和自由生活的 。 以細菌 、 霉菌 、 酵母菌 、藻類 、 原生動物及有機顆粒為食 。 在天然水體 、 廢水生物處理構筑物的底泥中都能見到 ， 主要的有： ? 輪蟲 輪蟲綱 長 ～ 。 ? 常見代表（原生動物有 15000余種） ? 肉足蟲 肉足綱 變形蟲 太陽蟲 輻球蟲 ? 鞭毛蟲 鞭毛綱 眼蟲 油滴蟲 粗袋鞭蟲 ? 纖毛蟲 纖毛綱 草履蟲 腎形蟲 漫游蟲 ? 吸管蟲 吸管綱 足吸管蟲 殼吸管蟲 ? 鐘蟲 鐘蟲綱 大口鐘蟲