水处理微生物学 复习资料.docx
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水处理微生物学复习资料
一单选题
1.细菌的结构
细菌的基本构造有细胞壁、质膜、细胞质区和核区等
细菌的一般结构:
细胞壁,细胞膜,原生质,核质,内含物。
细菌有特殊结构:
荚膜,芽孢,鞭毛,菌毛(纤毛)
2.微生物命名常用的双命名法的主要规定.
根据生物之间相同或相异的程度以及亲缘关系的远近,可将生物划分为界门纲目属种科
双名法规定:
每种生物的学名有两个拉丁词组成,前一词为所在属的属名,常用名词(斜体);第二个词为种名,常用形容词(斜体),表示物种的主要特征或产地,第一字母小写。
双名后面克附带名人的姓氏或其缩写(正体)
3.
4.适合细菌生长的C/N为25:
1特殊的,根瘤菌C/N为11.5:
1固氮菌C/N为27.6:
1
5.古菌的概念
在分类地位上与真细菌和真核生物并列为三域,并且在进化谱系上更接近真核生物。
在细胞构造上与真细菌较为接近,同属原核生物。
多生活于一些生存条件十分恶劣的极端环境中,例如高温、高盐、高酸等。
古菌形态、细胞结构、代谢、呼吸类型、繁殖及生活习性 如下:
形态:
直角边、几何形状
结构:
没有肽聚糖
代谢:
辅酶M、F420、F430
呼吸类型:
严格厌氧、兼性厌氧、少数好氧
繁殖:
主要以细胞分裂繁殖,速度较慢
生活习性:
多生存在极端环境中
6.原生动物常见的有三类:
肉足类:
(伪足用来运动和摄食)
(1)任意改变形状的是根足变形虫,一般就叫变形虫
(2)还一种体形不变的肉足类,呈球形,伪足呈针状:
辐射变形虫,太阳虫
鞭毛类:
(1)植物性鞭毛虫:
特点是具有坚硬的表膜和副淀粉粒,常见的有绿眼虫杆囊虫
(2)动物性鞭毛虫:
没表膜。
常见的有梨波豆虫跳侧滴虫
纤毛类:
(具有明显的胞口)
(1)游泳型:
草履虫,肾形虫,豆形虫,漫游虫,裂口虫,楯纤虫。
(2)固定型:
主要是钟虫类。
二.多选题
1.
2.营养物质在细胞承担的功能:
(1)碳源:
碳源的作用是提供细胞骨架和代谢物质中碳元素的来源以及生命活动所需要的能量。
(2)氮源:
分两类,有机氮源(如蛋白质,蛋白胨,氨基酸)和无机氮源(如氯化铵,硝酸铵)。
在极端情况下氮源也可以为细胞提供生命活动所需要的能量。
(3)能源
(4)生长因子:
是一类调节微生物正常代谢所必须,但不能利用简单的碳源,氮源自行合成的有机物。
广义的生长因子包括维生素,碱基,口卜啉以及衍生物惱醇,胺类等。
狭义上的生长因子一般指的是维生素。
(5)无机盐:
(6)水
3.物质运输的四种方式:
1)单纯扩散
物质顺浓度差运输运动过程不耗能被运输物质的分子结构不发生变化水、气体和甘油等的运
输模式不是细胞主要的吸收途径
2)促进扩散
与单纯扩散特点相似细胞膜上蛋白做载体对转运物质有选择性
3)主动运输
微生物吸收营养的最主要方式,需要能量,可以逆浓度差进行,需要载体蛋白参与
4)基团转位
与主动运输非常相似,被吸收的营养物质与载体蛋白发生化学反应,因此物质结构有所改变
4.一、转运RNA(transferRNA,tRNA)
1.分子量最小的RNA,约占总RNA的15%。
主要功能是在蛋白质生物合成过程中,起着转运氨基酸的作用。
2.1965年Holley等测定了酵母丙氨酸tRNA的一级结构,并提出二级结构模型。
一级结构特点:
核苷酸残基数在73~95;含有较多的稀有碱基(如mG、DHU等);5'-末端多为pG,3'-末端都是-CCA。
3.tRNA的二级结构为“三叶草”形,包括4个螺旋区、3个环及一个附加叉。
各部分的结构都和它的功能有关。
5'端1~7位与近3'端67~72位形成的双螺旋区称氨基酸臂,似“叶柄”,3'端有共同的-CCA-OH结构,用于连接该RNA转运的氨基酸。
3个环是二氢尿嘧啶环(D环)、反密码子环、TΨC环。
4.1973~1975年S.H.Kim的X射线衍射分析表明,tRNA的三级结构呈倒L字母形,反密码环和氨基酸臂分别位于倒L的两端。
5. 丝状菌的主要类型、代谢特点及在污水处理中的作用?
(一) 球衣细菌
特性 1具假分枝 2在溶解氧小于0.1mg/L的微氧环境可生长 3分解有机物能力强作用 1构成生物膜的重要菌种 2利于有机物的去除 3容易引起污泥膨胀
(二)铁细菌
特性1丝状体不分枝。
2生活在氧气少、有较多铁质和二氧化碳的水中把亚铁氧化为高铁作用1造成铁质水管的腐蚀、堵塞。
2使水呈现颜色,影响水质。
(三) 硫磺细菌
特性:
1不分枝。
(贝日阿托氏菌漂浮在池塘或池沼上,不固着。
发硫细菌固着在菌胶团等物上) 2氧化硫化氢、硫磺等 作用1处理含硫废水。
2贝日阿托氏菌可引起活性污泥的污泥膨胀。
3所形成的H2SO4对管道有腐蚀作用
6.巴斯德和科赫的主要贡献:
巴斯德:
(1)发现并证实发酵是由微生物引起的
(2)彻底否定了“自然发生”学说
(3)免疫学---预防接种
(4)巴斯德消毒法
科赫
A微生物学基本操作技术方面的贡献
(1)细菌纯培养方法的建立
(2)设计了各种培养基
(3)流动蒸汽灭菌
(4)染色观察和显微摄影
B病原细菌的研究做出了突出的贡献
(1)具体证实了炭?
杆菌是炭?
病的病原菌
(2)发现了肺结核的病原菌
(3)证明某种微生物是否为某种疾病病原体的基本原则—著名的切赫原则
7.
8.
三:
填空题
1.病毒的繁殖过程可分为:
吸附,侵入与脱壳,复制与合成,和装配与释放
2.放线菌是一类呈菌丝生长和以孢子繁殖的原核生物,其菌丝有基内菌丝,气生菌丝,孢子丝三种类型
3.酶的分类:
根据酶存在部位即在细胞的内外不同,分为胞外酶和胞内酶
4.细菌的常见内含物:
异染颗粒,PHB,肝糖和淀粉酶,硫粒和气泡
5.除藻的常用试剂
6.
微生物计数方法种类:
(1)直接计数法
a)显微镜直接计数
b)比浊法
c)电子计数器计数法
(2)核酸计数法
(3)活菌计数法(培养法)
a)MPN最大可能计数法
b)混菌法
c)平板计数法
测定微生物数量变化常用的方法有_ 直接计数法 _、_ 稀释平板计数法 _、_最大概率法 _和_ 比浊法 _。
7.我国饮用水标准(只列出部分,《水资源利用与保护》P84)
微生物指标:
总大肠杆菌-不得检出;耐热大肠杆菌:
不得检出;大肠埃希氏菌:
不得检出;总菌落数-100(以上都是MPN/100ml)
8.
9.水中病毒的检验,目前所使用的方法(不全)
在实践中常利用噬菌体作为病毒的指示微生物。
四名词解释
1.指示生物:
对某一环境特征具有某种指示特性的生物,则叫做这一环境特征的指示生物。
2.硝化作用:
氨转化为硝酸盐的微生物学过程。
3.反硝化作用:
微生物还原NO3-产生气态氮的过程称为反硝化作用
4.好氧生物处理:
在充足的溶解氧条件下,有机污染物作为好氧微生物的营养基质,被氧化分解的过程。
五.简答题
1.革兰氏染色原理(结晶紫初染,碘液媒染,然后用酒精脱色,最后使用蕃红或沙黄复染)
G(-)的细胞壁的脂类含量高,肽聚糖含量低,用酒精脱色时,脂类物质被酒精溶解,增加了细胞壁的孔径和通透性,很容易被脱色。
G(+)的细胞壁的脂类含量低,肽聚糖含量高,究竟是脱色剂和脱水剂,使肽聚糖脱水缩小细胞壁的孔径,降低了通透性,阻止了酒精进入细胞,不易被脱色
2.生物脱氮基本原理
(1)氨化反应
在氨化菌作用下,有机氮被分解转化为氨态氮,这一过程称为氨化过程,氨化过程很容易进行。
(2)硝化反应
硝化反应由好氧自养型微生物完成,在有氧状态下,利用无机碳为碳源将NH4+化成NO2-,然后再氧化成NO3-的过程。
硝化过程可以分成两个阶段。
第一阶段是由亚硝化菌将氨氮转化为亚硝酸盐(NO2-),第二阶段由硝化菌将亚硝酸盐转化为硝酸盐(NO3-)。
(3)反硝化反应
反硝化反应是在缺氧状态下,反硝化菌将亚硝酸盐氮、硝酸盐氮还原成气态氮(N2)的过程。
反硝化菌为异养型微生物,多属于兼性细菌,在缺氧状态时,利用硝酸盐中的氧作为电子受体,以有机物(污水中的BOD成分)作为电子供体,提供能量并被氧化稳定。
3.铁细菌,硫细菌和球衣细菌又常称为丝状细菌。
工程上常把菌体细胞能相连而形成丝状的微生物统称丝状菌,如丝状细菌,放线菌,丝状真菌和丝状藻类。
4好氧处理
好氧生化处理包括活性污泥法和生物膜法
活性污泥法
其中活性污泥法包括:
推流式活性污泥法、完全混合活性污泥法、分段曝气活性污泥法、吸附-再生活性污泥法、延时曝气活性污泥法、深井曝气活性污泥法、纯氧曝气活性污泥法、氧化沟工艺活性污泥法、序批式活性污泥法。
生物膜法
生物膜法包括:
生物滤池、生物转盘、生物接触氧化法、生物流化床法。
生物膜法的实质及净化机理
生物膜法的实质是使细菌和菌类一类的微生物和原生动物、后生动物一类的微型动物附着在滤料或某些载体上生长繁育,并在其上形成膜状生物污泥—生物膜。
其净化机理为污水与生物膜接触,污水中的有机污染物作为营养物质,为生物膜上的微生物所摄取,微生物自身得到繁衍增殖,同时污水得到净化。
六,论述题
1.微生物生长特性P122
(1)间歇培养生长曲线:
一般来说,卫生物重量的变化比个数更能从本质上反应出生长的过程,因为微生物个数的变化只是反应微生物分裂的数目,而重量则包括微生物个数增加和每个菌体增长。
整个曲线分为三个阶段:
生长率上升阶段,生长率下降阶段,内源呼吸阶段。
按生物数目的对数绘制的生长曲线图,分为缓慢期,对数期,稳定期和衰亡期。
2.为什么把大肠杆菌数作为饮用水重要测量指标?
他作为指标有什么缺点
大肠杆菌是主要的肠道杆菌; 在自然界中大肠杆菌于肠道病原菌的存活时间大致相同。
抵抗略强于肠道致病菌,易于检验,但不能完全代表肠道病毒的灭活。
大肠菌群能在排放水中再生长。
3.简述发酵法检测水中大肠菌群的过程。
1 初步发酵试验
方法:
将水样置于乳糖液体培养基中,37℃培养24h,观察产酸和产气情况。
如产酸产气可初步确定有大肠菌群。
产酸:
溴甲酚紫作指示剂,培养基由紫色变为黄色。
产气:
杜氏小管顶端有气泡。
2 平板分离
(1) 将第一步产酸产气的菌落划线接种在远藤氏培养基或伊红美兰培养基表面, 37℃培养24h,目的阻止厌氧芽孢杆菌生长。
(2)革兰氏染色
取有典型菌落特征的单个菌落进行革兰氏染色。
3 复发酵试验
将可疑菌落(革兰氏阴性、大肠杆菌特征菌落)移接于乳糖液体培养基中,37℃培养24h。
产酸产气者确定为有大肠菌群存在。
最后根据有大肠菌群的阳性管数查表或通过公式计算。
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