环境微生物思考题2doc.docx

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环境微生物思考题2doc

一、名词解释：

细菌荚膜：

是细菌生长到一定阶段时在细胞表面形成的一层松散透明、粘度大、粘液或胶质状的物质。

磷壁酸：

是G+细菌细胞壁所特有的化学成分，包括甘油型与核糖醇型两类。

鞭毛：

是指着生在运动微生物表面的1-数根细长、波纹或毛发状的丝状结构。

光合细菌：

形态与普通细菌类似，大多数具端生鞭毛，由于含有色素，所以菌体分别呈现红、紫、褐和绿色。

病原微生物：

能使人、禽畜和植物致病的微生物。

厚垣孢子：

是菌丝顶端或中间的部分细胞壁加厚，细胞质浓缩而成。

菌毛：

细菌表面着生的许多比鞭毛短、细且直的丝状结构。

性毛：

比菌毛长，每个细胞仅有1-数根。

芽孢：

指某些细菌在生长后期在细胞内形成一个圆形或椭圆形、厚壁、含水量极低抗逆性极强的休眠体。

酵母菌：

是一类单细胞、卵圆形，球形或柠檬状的真菌。

病毒：

是超显微的、非细胞结构的、只含有一种核酸、仅在活体细胞中寄生的一类微生物。

烈性噬菌体（virulentphage）：

能在宿主细胞内复制增殖，产生许多子代噬菌体，并最终裂解细菌。

温和噬菌体（temperatephage）：

既能以原噬菌体形式存在，不裂解宿主细胞，又能在一定条件下进行繁殖，裂解宿主细胞的噬菌体。

营养物质：

微生物从外界环境获得的用以合成细胞物质、提供能量和调节代谢的物质。

微生物营养：

微生物从外界环境吸收和利用营养物质的过程。

碳源：

生长因子：

培养基：

是由人工方法培配制而成的，适合于不同微生物生长繁殖或积累代谢产物的混合营养物制品。

鉴别培养基：

在培养基中加入某种指示剂，并与代谢物发生显色反应。

新陈代谢：

简称代谢：

泛指发生在活细胞中的各种分解代谢和合成代谢的总和。

合成代谢：

指细胞利用小分子物质合成复杂大分子的过程，并在这个过程中消耗能量。

分解代谢：

指细胞将大分子物质降解成小分子物质，并在这个过程中产生能量。

发酵：

是指微生物细胞在厌氧条件下将有机物氧化释放的电子直接交给底物本身未完全氧化的某种中间产物，同时释放能量并产生各种不同的代谢产物。

有氧呼吸：

指以分子氧为最终电子受体的生物氧化过程。

无氧呼吸：

以无机物为最终电子受体的生物氧化过程。

碳酸盐呼吸：

甲烷细菌能在氢等物质的氧化过程中，把CO2或重碳酸盐还原成甲烷和乙酸的过程。

微生物生长：

微生物细胞的整体化学组分与结构在数量上有规律按比例的增加过程。

微生物繁殖：

微生物生长到一定阶段，经过细胞结构的复制和重建所引起的个体数量的增多。

细菌的生长曲线：

定量描述液体培养条件下细菌群体生长规律的实验曲线。

兼性厌氧微生物：

在有氧条件下，进行有氧呼吸，在无氧条件下进行无氧呼吸。

灭菌：

杀死物体上全部微生物的方法。

转化：

受体细胞直接吸收了来自供体细胞的DNA片断，并把它整合到自己的基因组中，细胞部分遗传性状发生变化的现象叫转化。

感受态：

受体细胞最易接受外源DNA片段并实现转化的生理状态称为感受态。

转导：

遗传物质通过噬菌体的携带而转移的基因重组。

细菌接合：

供体菌通过性菌毛与受体菌接合，把F质粒以及携带的不同长度供体菌基因传递给后者并使后者获得新的遗传性状。

菌种的衰退：

指由于自发突变而使物种原有一系列生物学性状发生量变或质变的现象。

菌种的复壮：

指菌种在发生衰退或衰退前对菌种进行分离纯化、传代转接，从而恢复菌种原来性状的过程。

水体富营养化：

是指氮、磷等营养物质大量进入水体，使藻类和浮游生物旺盛繁殖，从而破坏水体生态平衡的现象。

赤潮：

是近海海域中的一些藻（主要为甲藻）等浮游生物爆发性地繁殖引起的水体颜色变红的现象。

水华：

指在淡水中的N/P在15-20/1时，蓝细菌和藻类过度繁殖，在水体表面形成的蓝、绿色的藻体和泡沫。

生物膜：

是由多种多样的好氧微生物和兼性厌氧微生物粘附在生物滤池滤料上或生物转盘盘片上的一层带粘性、薄膜状的微生物混合群体。

生物膜法：

利用微生物在固体表面的附着生长对废水进行生物处理的技术方法。

生物脱氮：

主要通过硝化作用和反硝化作用来完成的。

硝化作用：

是指NH3被氧化成NO2－，再被氧化成NO3－的过程。

反硝化作用：

是指兼性厌氧的硝酸盐还原菌将硝酸盐还原为N2的过程。

硫化作用：

反硫化作用：

生物放大

生物浓缩：

生物累积：

化能自养：

化能异养：

厌氧生物处理法：

厌氧生物处理：

在厌氧条件下，利用厌氧微生物分解废水中的有机物并产生甲烷、二氧化碳的过程，又称厌氧发酵。

好氧生物处理法：

二、简述题

1、微生物的主要特征。

2、巴斯德的主要贡献。

3、柯赫的主要贡献。

4、说明革兰氏阳性与阴性细菌肽聚糖分子结构的异同。

5、简述革兰氏染色机理。

6、说明荚膜及其功能，并按荚膜对细菌进行划分。

7、鞭毛的结构。

8、芽孢的结构。

9、芽孢的抗热机制

10、放线菌分生孢子的形成过程

11、酵母菌的生活史。

19、微生物营养元素类型？

20、简述基团转位的营养物质运送方式。

21、什么叫鉴别性培养基？

以伊红美蓝乳糖琼脂培养基为例说明。

25、简述细菌的转化过程。

29、培养基配制的原则，按物理状态可划分哪几种类型。

30、什么是鉴别培养基，以依红美蓝培养基为例说明。

31、以葡萄糖为例，说明基团移位吸收营养的机理及特点。

32、什么叫细菌生长曲线？

典型生长曲线可分几期？

各有何特点？

36、共代谢作用的特性

39、生物膜法的特点

40、生物膜的微生物组成

41、生物膜法的污水净化原理。

42、水体富营养化的危害

43、废水生物处理的类型。

44、生物除磷的机理

45、生物除氮的机理

三、论述题

一、比较革兰氏阳性与阴性细菌细胞壁。

1、肽聚糖单体由双糖单位、四肽尾和肽桥三部分组成。

其中双糖是由NAM和NAG通过β-1，4-糖苷键连接组成。

四肽尾由L-Ala-D-Glu-L-Lys-D-Ala组成。

肽桥一般由甘氨酸5肽组成。

也有2甘氨酸或D-赖氨酸形成肽桥。

2、G+细菌细胞壁只有一层，主要由肽聚糖组成。

磷壁酸是G+细菌细胞壁所特有的化学成分，包括甘油型与核糖醇型两类。

每一类又根据其分布位置可分为壁磷壁酸和膜磷壁酸。

它们以磷酸二酯键连接在NAM的第六位C原子上。

磷壁酸有利于细胞膜对Mg2+的吸附；是噬菌体吸附的位点；充当抗原。

3、G-细菌细胞壁可分为外壁层和内壁层。

外壁层分为外中内三层，外层为脂多糖，中层为磷脂，内层为脂蛋白。

内壁层由肽聚糖组成。

G-细菌的肽聚糖化学组成与G+相似，但在四肽尾上以二氨基庚二酸取代了L-赖氨酸。

脂多糖是G-细菌细胞壁特有成分，其主要由O侧链、核心链和脂类A三部分构成。

O侧链可充当抗原，所以G-细菌又以具有O-抗原为特征。

二、细菌的生长曲线。

1、细菌的生长曲线：

定量描述液体培养条件下细菌群体生长规律的实验曲线。

2、延迟期：

生长速率为零；细胞体积增大；物质合成旺盛，代谢活跃；对环境变化敏感。

该时期长短与接种年龄、接种量、培养基成分有关。

3、指数期：

细胞以几何级数增长。

生长速率最大；生长均匀；酶活性高、代谢旺盛。

4、稳定期：

生长速率R为零，新繁殖的细胞数等于死亡细胞数。

特点为：

限制营养耗尽、营养比例失调、有害物质积累、pH等条件不适宜、细胞开始积累次生代谢产物，对发酵生产有利。

5、衰亡期：

死亡的细胞数大于新增细胞数；细胞出现畸形与自溶。

三、霉菌的无性繁殖。

1、霉菌的无性繁殖主要是通过产生无性孢子的方式来实现的。

常见的无性孢子有：

孢囊孢子、分生孢子、厚垣孢子、节孢子等。

2、孢囊孢子又称孢子囊孢子，是一种内生孢子，为藻状菌纲的毛霉、根霉、犁头霉等所具有。

其形成过程：

菌丝发育到一定阶段，气生菌丝的顶端细胞膨大成圆形、椭圆形或犁形孢子囊，然后膨大部分与菌丝间形成隔膜，囊内原生质形成许多原生质小团（每个小团内包含1～2个核），每一小团的周围形成一层壁，将原生质包围起来，形成孢囊孢子。

孢子囊成熟后破裂，散出孢囊孢子。

3、分生孢子：

是一种外生孢子，是霉菌中最常见的一类无性孢子。

分生孢子由菌丝顶端或分生孢子梗出芽或缢缩形成，其形状、大小、颜色、结构以及着生方式因菌种不同而异，如红曲霉和交链孢霉等，其分生孢子着生在菌丝或其分枝的顶端，单生、成链或成簇，具有无明显分化的分生孢子梗；曲霉和青霉等，具有明显分化的分生孢子梗，它们的分生孢子着生于分生孢子梗的顶端，壁较厚。

4、厚垣孢子；又称厚壁孢子，是外生孢子，它是由菌丝顶端或中间的个别细胞膨大，原生质浓缩，变圆，细胞壁加厚形成的球形或纺锤形的休眠体，对外界环境有较强抵抗力。

厚垣孢子的形态、大小和产生位置各种各样，常因霉菌种类不同而异，如总状毛霉往往在菌丝中间形成厚垣孢子。

5、节孢子：

节孢子也称粉孢子，是白地霉（GeotrichumCabdudum）等少数种类所产生的一种外生孢子，由菌丝中间形成许多横隔顺次断裂而成，孢子形态多为圆柱形。

八、什么是生物膜？

生物膜法处理废水的原理及其特点是什么？

1、生物膜：

是由多种多样的好氧微生物和兼性厌氧微生物粘附在生物滤池滤料上或生物转盘盘片上的一层带粘性、薄膜状的微生物混合群体，是生物膜法净化污水的主体。

2、生物膜法处理废水的原理是：

通过废水与生物膜的相对运动，使废水与生物膜接触，进行固、液两相的物质交换，并在膜内进行有机物的生物氧化和降解，使废水得到净化，同时，生物膜内微生物不断得以生长和繁殖。

3、生物膜的特点：

微生物多样性高；

生物膜各层的微生物类群不同；

生物膜中的食物链较长；

具有较高的脱氮能力；

单位处理能力大；

系统维护方便；

操作运行方便。

九、废水微生物脱氮。

1、原理：

生物脱氮主要通过硝化作用和反硝化作用来完成的。

首先利用好氧阶段，由亚硝化单胞菌、硝化杆菌的硝化作用，将NH3转化为NO3－，再利用缺氧段，由反硝化细菌将NO3－经反硝化作用还原为N2，溢出水面释放到大气。

2、微生物脱氮包括两阶段：

硝化阶段和反硝化阶段。

前者指的是NH3被氧化成NO2－，再被氧化成NO3－的过程，主要有亚硝化细菌和硝化细菌来完成；

后者指的是：

兼性厌氧的硝酸盐还原菌将硝酸盐还原为N2的过程。

十、废水微生物脱磷。

1、原理:

在厌氧条件下，积磷细菌将体内储藏的聚磷分解，产生的能量可供积磷菌在厌氧压抑条件下生理活动之需，还可用于主动吸收外界环境中的乙酸，在菌体内以聚-β-羟丁酸（PHB）的形式储存。

聚磷分解导致了可溶性磷酸盐从菌体内的释放到细胞外。

在好氧条件下，积磷菌体内的PHB分解成乙酰CoA，大部分进入三羧酸循环和乙醛酸循环，产生氢离子和电子，这两部分氢离子和电子经过电子传递产生能量。

产生能量的一部分供积磷菌正常的生长繁殖，另一部分供其主动吸收环境中的磷，并合成聚磷，使能量储存在聚磷的高能磷酸键中，这就导致菌体从外界吸收可溶性的磷酸盐。