自承式架空光缆:环境工程微生物学考试1

环境工程微生物学考试资料

第一章

1． 病毒的化学组成：蛋白质和核酸，个体较大还含类脂质和多糖。

2． 病毒结构：无细胞结构，有自身特有结构。整个病毒体分两部分：蛋白质衣壳和核酸内芯，两者构成核衣壳。完整的具有感染力的病毒体叫病毒粒子，有2种：不具被膜的裸露病毒粒子和在核衣壳外面由被膜保卫所构成的病毒粒子。

3． 蛋白质衣壳：由一定数量的衣壳粒按一定排列组合构成的病毒外壳。衣壳粒排列组合不同使病毒有3种对称性够型：立体对称型（20面体）、螺旋对称型、复合对称型。蛋白质功能：保护病毒使其免受环境因素影响，决定病毒感染的特异性，使病毒与敏感细胞表面特定部位有特异亲和力，病毒可牢固附着在敏感细胞上。致病性、毒力、抗原性。

4． 核酸内芯有2种，核糖核酸和脱氧核糖核酸。病毒核酸功能：决定病毒遗传、变异和对敏感宿主细胞的感染力。被膜（囊膜）

5． 病毒的繁殖过程（大题）：以大肠杆菌T系偶数噬菌体为例，有吸附、侵入、复制与聚集、释放。①吸附：其以它的尾部末端吸附到敏感细胞表面上某一特定的化学成分。②侵入：它的尾部借尾丝帮助固着在敏感细胞的细胞壁上，尾部的酶水解细胞壁的肽聚糖形成小孔，尾鞘消耗ATP获得能量而收缩将尾髓压入宿主细胞内，尾髓将头部的DNA注入宿主细胞内，蛋白质外壳留在宿主细胞外，此时宿主细胞壁上的小孔被修复。在非正常情况下，大量噬菌体会在短时间内同时吸附在一个宿主细胞引起细胞产生许多小孔而裂解，这叫细胞外裂解。噬菌体不能繁殖。③复制与聚集：噬菌体侵入宿主细胞后，立即引起宿主的代谢改变，拟制宿主细胞内阁的DNA、RNA和蛋白质合成，宿主的核酸不能按自身遗传特性复制和合成蛋白质，而又噬菌体核酸所携带的遗传信息控制，借用宿主细胞的合成机构复制核酸，进而合成噬菌体的蛋白质，核酸和蛋白质聚集合成新的噬菌体，这过程叫装配。④释放：噬菌体粒子成熟后，噬菌体的水解酶水解宿主细胞壁而使宿主细胞裂解，噬菌体被释放出来重新感染新的宿主细胞。

第二章

6．细菌有4种形态：球状、杆状、螺旋状和丝状，分别称球菌、杆菌、螺旋菌和丝状菌。

7．球菌有单球菌、双球菌、排列不规则的、4个球菌垒叠在一起的、8个球菌垒叠成立方体的。杆菌有单杆菌、双杆军和链杆菌。螺旋菌呈螺旋卷曲状。螺纹不满一圈的叫弧菌。丝状菌有铁细菌和丝状硫细菌。

8．细菌大小以微米计。细菌大小的变化与代谢产物的积累和渗透压增加有关。

9．细菌的细胞结构：细菌为单细胞结构。所有细菌均有如下结构：细胞壁、细胞质膜、细胞质及其内含物、拟核。部分细菌有特殊结构：芽孢、鞭毛、荚膜、黏液层、衣鞘及光合作用层片。

10．细胞壁是保卫在细菌体表最外曾的、坚韧而有弹性的薄膜。细菌分格兰氏阳性菌（细胞壁厚，结构较简单）和阴性菌（细胞壁厚，结构较复杂）。

11．细菌细胞壁的生理功能：保护原生质体免受渗透压引起的破裂；维持细菌的细胞形态；细胞壁是多孔结构的分子筛，阻挡某些分子进入和保留蛋白质在间质；细胞壁为鞭毛提供支点，之鞭毛运动。

12．原生质体包括细胞质膜（原生质膜）、细胞质及内含物、拟核。

13．细胞质膜：是紧贴在细胞壁的内测而包围细胞质的一层柔软而富有弹性的薄膜。他是半渗透膜。结构：由上下两层致密的着色层，中间夹一个不着色层组成。生理功能：维持渗透压的梯度和溶质的转移；细胞质膜上有合成细胞壁和形成隔膜组分的酶，故在膜的外表面合成细胞壁；膜内陷形成的中间体含有细胞色素，参与呼吸作用；细胞质膜上有琥珀酸脱氢酶、NADH脱氢酶、细胞色素氧化酶、电子传递系统、氧化磷酸化酶及腺苷三磷酸酶（ATPase）。在细胞质膜上进行物质代谢和能量代谢；细胞质膜上有鞭毛颗粒，鞭毛又此长出，即为鞭毛提供附着点。

14．细胞质及内含物：细胞质是在细胞质膜以内，除核物质以外的无色透明、粘稠的复杂胶体，亦称原生质。又蛋白质、核酸、多糖、脂质、无机盐和水组成。 细胞质内含物如下：核糖体、内含颗粒。

15．拟核：细菌的核因没有核膜和核仁，故称原始核或拟核，亦称细菌染色体。拟核携带着细菌全部遗传信息，它的功能是决定遗传性状和传递遗传性状，是重要的遗传物质。

16．荚膜：是一些细菌在其细胞表面分泌的一种黏性物质，把细胞壁完全包围封住，这层黏性物质就叫荚膜。荚膜能相对稳定地附着在细胞壁表面，使细菌与外界环境有明显的边缘。

17．黏液层：有些细菌不产荚膜，其细胞表面仍可分泌黏性的多糖，疏松地附着在细菌细胞壁表面上，与外界没有明显边缘，这叫黏液层。

18．菌胶团：有些细菌由于其遗传特性决定，细菌之间按一定的排列方式互相黏集在一起，被一个公共荚膜包围形成一定形状的细菌集团，叫做菌胶团。

19．衣鞘： 水生境中的丝状菌多数有衣鞘，丝状体表面的黏液层或荚膜硬质化，形成一个透明坚韧的空壳，既为衣鞘。 荚膜、黏液层和衣鞘对燃料亲和力极低，很难着色，都用负染色法染色。

20．芽孢：某些细菌在它的生活史中的某个阶段或某些细菌在它遇到外界不良环境时，在其细胞内形成一个内生孢子叫芽孢。芽孢是细菌的分类鉴定依据之一。特点：含水率低，壁厚而致密，DPA含量高，含有耐热性酶。不易着色，但可用孔雀绿染色。

21．鞭毛：由细胞质膜上的鞭毛基粒长出穿过细胞壁伸向体外的一条钎细的波浪状的丝状物叫鞭毛。

22．细菌培养特征有多种：细菌在固体培养基上的培养特征；细菌在明胶培养基中的培养特征；细菌在半固体培养基中的培养特征；细菌在液体培养基中的培养特征。以上培养特征均可用以鉴定细菌，或判断细菌的呼吸类型和运动性。

23．细菌的物理化学特性：㈠细菌表面电贺和等电点。在碱性溶液中表现出带负电荷，在酸性溶液中表现出带正电荷，在某一特定pH溶液中，氨基酸所带的正电荷和负电荷相等时的pH，称该氨基酸的等电点。已知细菌的等电点pH2~5。格兰氏阳性菌的等电点pH2~3，格兰氏阴性菌的等电点pH4~5，pH=3~4之间的为格兰氏染色不稳定细菌。㈡细菌的染色方法：染色方法有两大类：简单染色法和复合染色法。 格兰氏染色法的机制：格兰氏与细菌等电点有关系；与细胞壁有关系。㈢细菌悬液的稳定性：细菌在液体培养基中的存在状态有稳定的和不稳定的两种。稳定的叫S型，即光滑型。部稳定的，为粗糙型，叫R型。㈣细菌悬液的浑浊度：细菌体呈半透明状态，光线照射菌体时，一部分光线透过菌体，一部分光线被折射。所以，细菌悬液呈现浑浊现象。㈤细菌的多相胶体性质：细菌细胞质中含有多种蛋白质，它们的成分和功能各不相同，所以细胞质是多相胶体。㈥细菌的比表面积：单个细菌体积虽微小，然而单位体积的细菌群体的总比表面积则巨大，这有利于细菌吸附和吸收营养物，有利于排泄代谢产物，使细菌生长繁殖快。㈦细菌的相对密度和质量。

24．细菌的物理化学特性是由其遗传性决定的，当处理效果差时，人们通常采用絮凝剂和沉淀剂，适当调整pH,改善活性污泥的沉淀性能，增强处理效果。

25．放线菌：因在固体培养基上呈辐射状生长而得名。放线菌的菌体由钎细的、长短不一的菌丝组成。菌丝体分3类：营养菌丝、气生菌丝、孢子丝。菌落形态：菌落是由一个孢子或一段营养菌丝生长繁殖出许多菌丝，并互相缠绕而成的。放线菌的繁殖：包括孢子的萌发，菌丝的生长、发育及繁殖等过程。

第三章（无大题）

26．原生动物：是动物中最原始、最低等、结构最简单的单细胞动物。原生动物为单细胞，没有细胞壁，有细胞质膜、细胞质，有分化的细胞器，其细胞核具有核膜，故属真核微生物。

27．原生动物营养类型：全动性营养；植物性营养；腐生性营养。

28．原生动物的繁殖：其繁殖方式有无性繁殖和有性繁殖。无性生殖为二分裂法，纵分裂或横分裂。

29．原生动物的分类：鞭毛纲（眼虫）、肉足纲、纤毛纲和孢子纲。

30．原生动物的胞囊：是抵抗不良环境的一种休眠体。

31．真菌属低等植物，属真核微生物。 

32．酵母菌是单细胞真菌，有发酵型和氧化型。酵母菌的形态有卵圆形、圆形、圆柱形或假丝状。细胞结构：细胞壁、细胞质膜、细胞核、细胞质及内含物。繁殖方式：有性和无性，无性生殖又分出芽生殖和裂殖。

33．霉菌分腐生和寄生。形态大小：霉菌是由分枝的菌丝交织形成的菌丝体。整个菌丝体分两部分：营养菌丝和气生菌丝。细胞结构：细胞壁、细胞质膜、细胞质及内含物等组成。繁殖方式：借助有性孢子和无性孢子繁殖，也可借助菌丝的片段繁殖，由它的顶端延伸分枝而生成新的菌丝体。

34．伞菌：属于伞菌目的一类真菌。多数为有性生殖。

第四章（重点）

35．酶的组成：从化学组成看，可分单成分酶和全酶。前者只含蛋白质。后者除了蛋白质外，还要结合些辅酶（与酶蛋白结合得不紧）或辅基（与酶蛋白结合紧）。

36．几种重要的辅基和辅酶：铁卟啉、辅酶A、NAD（辅酶Ⅰ）和NADP（辅酶Ⅱ）等

37．酶蛋白的结构：由20种氨基酸组成，酶蛋白结构分一级、二级和三级结构，少数具有四级结构。

38．酶的活性中心是指酶的活性部位，是酶蛋白分子中直接参与和底物结合，并与酶的催化作用直接有关的部位。它是酶行使催化功能的结构基础。酶的活性中心有两个功能部位：结合部位，一定的底物靠此部位结合到酶分子上；催化部位，底物分子中的化学键在此处被打断或形成新的化学键，从而发生一系列的化学反应。两个功能不能各自独立存在。

39．根据酶的催化反应类型，分6类：氧化还原酶类、转移酶类、水解酶类、裂解酶类、异构酶类和合成酶类。

40．酶的催化特性：具有一般催化剂的共性；具有高度专一性（结构专一性和立体异构专一性）；酶的催化反应条件温和；酶对环境条件的变化极为敏感；酶的催化效率极高。

41．影响酶促反应速率的因素：酶的浓度、底物浓度、温度、Ph、激活剂、拟制剂

42．微生物细胞的化学组成：水分；干物质，由有机物和无机物组成。

43．微生物的营养物及营养类型（大题）：微生物要求的营养物质有水；碳素营养源、氮素营养源、无机盐及生长因子等。水是微生物机体的重要组成成分，是代谢过程中必不可少的溶剂，可维持生物大分子结构的稳定性，具有良好的物理性状，是良好的导体。碳源主要作用是构成微生物细胞的含碳物质和供给给微生物生长、繁殖及运动所需要的能量。微生物最好的碳源是糖类。能为微生物生命活动提供最初能量来源的营养物或辐射能，称能源。根据微生物对各种碳素营养物的同化能力不同，分无机营养和有机营养；又由于能源形式不同，分光能营养型和化能营养型。营养类型：光能无机营养型、化能无机营养型、光能有机营养型、化能有机营养型。氮源是合成蛋白质的主要原料，一般不提供能量。根据氮源要求不同，将微生物分4类：固氮微生物、利用无机氮为氮源的微生物、需要某种氨基酸作氮源的微生物、从分解蛋白质中取得铵盐或氨基酸合成蛋白质的微生物。无机盐构成细胞组分，构成酶的组分和维持酶的活性，调节渗透压等，供给自养微生物的能源。

44．微生物的培养基（大题）：培养基：根据各种微生物对营养的需要，包括水、碳源、能源、氮源、无机盐及生长因子等按一定比例配制而成的，用以培养微生物的基质。培养基的配制：见实验章节。按培养基组成物的性质分类：合成培养基、天然培养基、复合培养基。按物理性状分：液体培养基、半固体培养基和固体培养基。按培养基对微生物的功能和用途分：选择培养基、鉴别培养基和加富培养基。还有一种用于培养大多数异养戏剧的培养基，称其为基础培养基或普通培养基。

45．营养物进入微生物细胞的方式的比较（大题）：膜的4种主要运输方式的比较。单纯扩散（A）、促进扩散（B）、主动运输（C）、基团转位（D）。载体蛋白：A无，B有，C有，D有。运送速度：A慢，B较快，C快，D快。溶质运送方向：AB由浓至稀，CD由稀至浓。平衡时内外浓度：AB内外相等，CD内部浓度高。运送分子：A无特异性，BCD有特异性。能量消耗：AB不需要，CD需要。运送前后溶质分子：ABC不变，D变。载体饱和效应：A无，BCD有。与溶质类似物：A无竞争性，BCD有。运送拟制剂：A无，BCD有。运送对象举例：A为H2O、CO2、O2；B为SO42-、糖类；C为氨基酸、无机离子等；D为葡萄糖、果糖脂肪酸等。

第五章

46．研究微生物生长的方法（大题）：微生物的生长可分为个体微生物生长和群体微生物生长。培养方法有分批培养和连续培养，这两种方法既可用于纯种培养也可用于混合菌种的培养。分批培养是将一定量的微生物接种在一个封闭、盛有一定体积液体培养基的容器内，保持一定温度pH和溶解氧量，微生物在其中生长繁殖；结构出现微生物的数量由少变多，达到高峰后又由多变少，甚至死亡的变化规律。这就是微生物的生长曲线。细菌生长繁殖粗分停滞期、对数期、静止期、衰亡期。连续培养有恒浊连续培养（使细菌培养液的浓度恒定，以浊度为控制指标的培养方式）和恒化连续培养（维持进水中营养成分恒定，以恒定流速进水，一相同流速流出代谢产物，使细菌处于最高生长速率状态下生长的培养方式）。

47．细菌生长曲线在污水生物处理中的应用（大题）：在污水生物处理设计时，按污水的水质情况可利用不同生长阶段的微生物处理。常规活性污泥法利用生长速率下降阶段（减速期、静止期）的微生物；生物吸附法利用生长速率下降阶段（静止期）的微生物；高负荷活性污泥法利用生长速率上升阶段（对数期）和生长速率下降阶段（减速期）的微生物；而有机物含量低，其BOD5与CODCr的比值小于0.3，可升化性差的污水，则用延时曝气法处理，即利用内源呼吸阶段（衰亡期）的微生物处理。

48．微生物生长的测量方法：测定总数：计数器直接计数、电子计数器计数、染色涂片计数、比浊法测定细菌悬液细胞数。测定活细胞数：稀释培养计数、过滤计数、菌落计数。计算生长量，关键测得细胞质量：测细胞干重法、测细胞含氮量确定细胞浓度、测定DNA算出细菌浓度、生理指标法。

49．微生物的生存因子：温度、pH、氧化还原电位、溶解氧、太阳辐射、活度与渗透压和表面张力。

50．其他不利环境因子对微生物的影响：紫外辐射和电离辐射、超声波、重金属、极端温度、极端pH、干燥、一些有机物、抗生素。

52．微生物之间的关系：竞争、原始合作、共生、偏害、捕食、寄生。

第六章（无大题，概念）

53．基因突变：微生物的DNA被某种因素引起碱基的缺失、置换或插入，改变了基因内部原有的碱基排列顺序，从而引起其后代表现型的改变。当后代突然表现和亲代显然不同的，能遗传的性状时，就称突变。分自发突变（某种微生物在自然条件下，无人工参与而发生的基因突变）和诱发突变（利用物理或化学因素处理微生物群体，引起微生物的遗传性状发生突变）。

54．基因重组：两个不同性状个体细胞的DNA融合，使基因重新组合，从而发生遗传变异，产生新品种。

55．杂交：通过双亲细胞融合，是整套染色体的基因重组；或通过双亲细胞的沟通，使部分染色体基因重组。

56．转化：受体细胞直接吸收来自供体细胞的DNA片段，并把它整合到自己的基因组里，从而获得了供体细胞部分遗传性状的现象。

57．转导：通过温和噬菌体的媒介作用，把供体细胞内特定的基因携带至细胞中，使后者获得前者部分遗传性状的现象。

第七章

58．水体自净和污染水体的微生物生态（大题）：水体自净：河流接纳了一定量的有机污染物后，在物理的、化学的和水生物等因素的综合作用后得到净化，水质恢复到污染前的水平和状态。过程：有机污染物排入水体后被水体稀释，有机和无机固体物质沉降至河底。好氧细菌把有机物分解成无机物，水中溶解氧下降至零，生物死亡，厌氧细菌大量繁殖，对有机物进行厌氧分解。此时复氧速率小于耗氧率，在最缺氧点，相等。再往下游的有机物渐少，复氧速率大于耗氧速率。如不再被污染，则溶解氧恢复。随水体的自净，有机物缺乏和其他原因使80%~90%细菌死亡。

第八章（无大题）

59．碳循环：以二氧化碳为中心，其被植物、藻类利用进行光和作用合成植物性碳；动物摄食植物就将植物性碳转化为动物性碳；动物和人呼吸放出二氧化碳，有机碳化合物被厌氧微生物和好氧微生物分解所产生的二氧化碳均返回大气。之后再重新循环。含碳化合物的转化：（半）纤维素的转化、果胶质的转化、淀粉的转化、脂肪的转化、木质素的转化、烃类物质的转化。

60．氮循环：在微生物、植物和动物的协同作用下将3种形态的氮互相转化，构成氮循环。其包括氨化作用、硝化作用、反硝化作用、固氮作用。

第九章

61．活性污泥丝状膨胀的成因及控制对策（大题）：由于丝状细菌极度生长引起的活性污泥膨胀称活性污泥丝状膨胀。成因有环境因素和微生物因素。环境因素包括温度、溶解氧、可溶性有机物及其种类、有机物浓度还有pH。机理：普遍接受的是用表面积与体积比假说解释。对策：控制溶解氧、控制有机负荷、改革工艺。目前最佳方法仍是根据活性污泥丝状膨胀致因微生物的生理特性，用合理的优化工艺创造条件遏制活性污泥丝状膨胀致因微生物的极度生长，达到有效控制的目的。

62．含硫酸盐废水的厌氧微生物处理（大题）：低浓度的SO42-可作好咽微生物的无机营养，高浓度的SO42-对微生物有毒害作用，则可用SRB法处理。该法是在氧化还原电位极低的厌氧条件下，用硫酸盐还原菌进行硫酸盐还原作用，将其还原为H2S，从水中溢出。随后用却氧和好氧的方法进一步处理，使出水水质达到排放标准。

第十章

63．脱氮除磷工艺与原理（大题）：脱氮原理：先利用好氧段金国硝化作用，由亚硝化细菌和硝化细菌的协同作用，将NH3转化为NO2—N和NO3-—N，再利用缺氧段经反硝化细菌将2者还原为氮气，释放到大气。工艺：采用A/O、A2/O、A2/O2、SBR等工艺脱氮，均可得到较好效果。除磷原理：聚磷菌在好氧时能大量吸收磷酸盐合成自身核酸和ATP，在厌氧时又能释放磷酸盐于体外，故可创造厌氧、缺氧和好氧环境，让聚磷菌先在含磷污水中厌氧放磷，再在好氧条件下充分过量吸磷，然后通过排泥从污水中除去部分磷达到减少磷含量目的。工艺：Bardenpho生物除磷工艺、Phoredox工艺、A/O及A2/O等。

64．人工湿地净化污水基本原理（大题）：放到里面的污水被着生在基质中的水生植物根系吸收，因根际和根面发生丰富、多种多样的生物化学作用，将污水中的有机污染物降解、无机化，放出的CO2被植物吸收进行光合作用，放出的氧气供自身呼吸和好氧微生物分解有机物所需；有机物被好氧微生物分解、矿化成的无机物由植物根系吸收，再经土壤沙石过滤作用，最终使水质净化。人工湿地利用基质—微生物—植物的复合生态系统的物理、化学和生物的三重协调作用，通过过滤、吸附、沉淀、离子交换、植物吸收和微生物分解等机制共同使污水高效净化。

第11章

65．有机固体废物的微生物处理（大题）：堆肥法：是种古老的微生物处理有机固体废物的方法。好氧堆肥：有机物质+好氧菌+氧气+水——二氧化碳+水（蒸汽）+硝酸盐+硫酸盐+氧化物。厌氧堆肥：有机物质+厌氧菌+二氧化碳+水——甲烷+氨+脂肪酸+乙醛+硫醇+硫化氢。