1、微生物分類系統(tǒng),命名法則生物分類的基本單位界、門、綱、目、科、屬、種命名法則雙名法 ：屬名（名詞形式）+種名（形容詞形式）常見細(xì)菌的拉丁文名稱lVirus (病毒）原核生物Bacteria(細(xì)菌） Archaea (古菌）Algae (藻類）真核生物Fungi (真菌:酵母、霉菌）Protozoa (原生動物）大腸埃希氏桿菌的名稱是Escherichia coli。大腸埃希氏桿菌的名稱是Escherichia coli (Miugula) Castellani et Chalmers 1919.細(xì)菌如果只鑒定到屬，沒鑒定到種，則該細(xì)菌只有屬名，屬名后加sp（單數(shù)）或spp（復(fù)數(shù)）如：Bacil

2、lus sp.微生物的特點(diǎn)1,微生物個體微小,比表面積大2,種類繁多3,分布廣泛4,繁殖快、易培養(yǎng)5遺傳特性易發(fā)生變化病毒的特點(diǎn)1,個體極小2,沒細(xì)胞結(jié)構(gòu)，含單一的核酸3，專性活細(xì)胞寄生4，對抗生素不敏感，但對干擾素敏感。結(jié)構(gòu)1，病毒主要由核酸內(nèi)芯和蛋白質(zhì)衣殼構(gòu)成，有些還具有囊膜。2，有些病毒只僅具有核酸或蛋白質(zhì)。病毒的溶原性：噬菌體可分為烈性噬菌體和溫和噬菌體兩種類型。烈性噬菌體侵入宿主細(xì)胞后，隨即引起宿主細(xì)胞裂解。溫和噬菌體是當(dāng)它侵入宿主細(xì)胞后，其核酸附著并整合在宿主染色體上，隨宿主的核酸同步復(fù)制，宿主細(xì)胞不裂解繼續(xù)生長。細(xì)菌的主要形態(tài)（球菌；桿菌；螺旋菌）、基本結(jié)構(gòu)（細(xì)胞壁，細(xì)胞膜，細(xì)胞

3、質(zhì)，核質(zhì)）和特殊結(jié)構(gòu)及理化性質(zhì)（莢膜、粘液層、衣鞘、菌膠團(tuán)、鞭毛、菌毛、芽孢）革蘭氏染色機(jī)制主要有三種觀點(diǎn)等電點(diǎn)學(xué)說:G+菌與G-菌等電點(diǎn)不同滲透學(xué)說:G+菌與G-菌細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)不同化學(xué)學(xué)說:G+菌與G-菌核糖核酸鎂鹽含量不同。 染色方法：涂布固定 初染 媒染 脫色 復(fù)染放線菌形態(tài)和結(jié)構(gòu)主要呈絲狀生長和以孢子繁殖的革蘭氏陽性細(xì)菌；原核結(jié)構(gòu)；抗生素生產(chǎn)菌種。放線菌的菌體為單細(xì)胞菌絲。菌絲體分三類：營養(yǎng)(基內(nèi))菌絲 氣生菌絲 孢子絲研究古菌的意義 研究極端環(huán)境下微生物的適應(yīng)性，從分子水平進(jìn)一步認(rèn)識生命本質(zhì)；開發(fā)利用嗜極微生物的酶并應(yīng)用于科研、生產(chǎn)；利用嗜極微生物對極端條件下的污廢水進(jìn)行處理，提高處理

4、效率降低成本；利用甲烷菌生產(chǎn)清潔能源。原生動物分類鞭毛綱,肉足綱,纖毛綱,孢子綱微型后生動物的指示作用 1, 輪蟲是水體寡污帶和污水生物處理效果好的指示生物。2,線蟲是污水凈化程度差的指示生物。3,寡毛類動物：紅斑顠體蟲：能夠蠶食活性污泥；顫蚓、水絲蚓：是水體底泥污染的指示生物，能夠富集重金屬4,浮游甲殼生物它們是河流污染和水體自凈的指示生物毛酶的特點(diǎn):其菌絲白色，腐生，極少寄生，毛霉的生活史有無性和有性繁殖兩個階段。它分解蛋白質(zhì)能力強(qiáng)，常用于制作腐乳，有的種用于生產(chǎn)檸檬酸和轉(zhuǎn)化甾體物質(zhì)。根霉的特點(diǎn):大部分菌絲為氣生菌絲，生長迅速。根霉分布廣，產(chǎn)糖化酶能力強(qiáng)。民間用根霉和酵母菌混合作為甜酒曲，

5、工業(yè)用它作糖青霉的結(jié)構(gòu)：菌落質(zhì)地多樣，常有放射性皺褶及特殊氣味；菌絲有隔膜，無足細(xì)胞和頂囊；形成獨(dú)特的帚狀枝。特點(diǎn)：用于生產(chǎn)酶制劑、有機(jī)酸，同時也是霉腐劑。曲霉的結(jié)構(gòu)：菌絲有隔膜；有足細(xì)胞和頂囊；無性繁殖產(chǎn)生分生孢子，有性繁殖產(chǎn)生子囊孢子。特點(diǎn)：用于生產(chǎn)酶制劑、有機(jī)酸，有些可產(chǎn)毒。酵母菌的形態(tài)、代謝、繁殖形態(tài)：酵母菌形態(tài)有呈卵圓形、圓形、圓柱形或假絲狀。酵母菌的繁殖方式（1）無性繁殖：芽殖：主要的無性繁殖方式，成熟細(xì)胞長出一個小芽，成熟后脫離母體；裂殖：少數(shù)酵母菌可以借細(xì)胞橫割分裂而繁殖，例如裂殖酵母。（2）有性生殖 :酵母菌以形成子囊和子囊孢子(ascospore)的方式進(jìn)行有性繁殖。微生物

6、的營養(yǎng)物質(zhì)分類水；碳源和能源;氮源;無機(jī)鹽;生長因子微生物營養(yǎng)類型的概念根據(jù)微生物對碳素營養(yǎng)物的同化能力不同，可以把微生物分為無機(jī)營養(yǎng)和有機(jī)營養(yǎng)兩種，又由于碳源形式的不同，可分為光能營養(yǎng)型和化能營養(yǎng)型微生物對營養(yǎng)物質(zhì)吸收的方式及特點(diǎn)單純擴(kuò)散:不與細(xì)胞膜上任何成分發(fā)生特異性作用,不需要能量；促進(jìn)擴(kuò)散:特異性載體蛋白（滲透酶）構(gòu)相改變,不需要能量；主動運(yùn)輸:需要能量和滲透酶，逆濃度梯度積累營養(yǎng)物質(zhì)；基團(tuán)轉(zhuǎn)移:需要能量，被運(yùn)輸?shù)奈镔|(zhì)發(fā)生化學(xué)變化。培養(yǎng)基的分類（注意！分類標(biāo)準(zhǔn)不同，分類結(jié)果不同）1.根據(jù)物理狀態(tài):固體培養(yǎng)基、半固體培養(yǎng)基和液體培養(yǎng)基2.根據(jù)培養(yǎng)基組分:天然培養(yǎng)基、合成培養(yǎng)基和半合成培養(yǎng)

7、基。3.根據(jù)培養(yǎng)基用途:普通型、選擇型、鑒別型、加富型不同呼吸類型（氧化產(chǎn)能類型）的特點(diǎn)，異同。第五章復(fù)習(xí)要點(diǎn)分批培養(yǎng)，連續(xù)培養(yǎng)概念及特點(diǎn)分批培養(yǎng)：將細(xì)菌接種到一定量新鮮的液體培養(yǎng)基中培養(yǎng)，定時取樣計數(shù)，以細(xì)菌量為縱坐標(biāo)，以時間為橫坐標(biāo)，連接各點(diǎn)形成一條曲線，即細(xì)菌的生長曲線。連續(xù)培養(yǎng)又稱開放培養(yǎng)，是在研究典型生長曲線的基礎(chǔ)上，通過認(rèn)識穩(wěn)定期到來的原因，并采取相應(yīng)的有效措施而實(shí)現(xiàn)的。細(xì)菌生長曲線各階段內(nèi)容、特點(diǎn)及應(yīng)用停滯期:細(xì)胞需要合成分裂所需的酶、ATP和其他成分,為細(xì)胞分裂作準(zhǔn)備；指數(shù)期:細(xì)胞完成生理調(diào)整，基質(zhì)營養(yǎng)和環(huán)境適宜；靜止期:營養(yǎng)物質(zhì)逐漸消耗，代謝廢物逐漸積累；衰亡期:菌體老化、生

8、長環(huán)境進(jìn)一步惡化。常用連續(xù)培養(yǎng)裝置：恒濁器 恒化器停滯期現(xiàn)象:培養(yǎng)體系內(nèi)細(xì)胞數(shù)目幾乎保持不變 原因：細(xì)胞需要合成分裂所需的酶、ATP和其他成分，為細(xì)胞分裂作準(zhǔn)備 影響因素:菌種的生理活性 培養(yǎng)基的組分 接種量指數(shù)期現(xiàn)象:細(xì)胞代謝活動旺盛，分裂速度最快、代時最短，細(xì)胞數(shù)以幾何級數(shù)的方式增加 原因：細(xì)胞完成生理調(diào)整，基質(zhì)營養(yǎng)和環(huán)境適宜。影響因素： 遺傳特性培養(yǎng)條件和環(huán)境靜止期現(xiàn)象:體系內(nèi)新生細(xì)胞數(shù)與死亡細(xì)胞數(shù)相等，活菌數(shù)達(dá)到最大值，產(chǎn)生次生代謝產(chǎn)物原因:營養(yǎng)物質(zhì)逐漸消耗，代謝廢物逐漸積累影響因素：遺傳特性 培養(yǎng)條件和環(huán)境衰亡期現(xiàn)象:體系內(nèi)細(xì)胞死亡速率超過生長速率原因:菌體老化、生長環(huán)境進(jìn)一步惡化影

9、響因素:遺傳特性 培養(yǎng)條件和環(huán)境極端溫度對微生物生長的影響 1.極端高溫的影響一定范圍內(nèi)，升高溫度可加速酶促反應(yīng)；極端高溫引起菌體蛋白質(zhì)變性以及蛋白酶和脂肪的破壞；極端高溫引起細(xì)胞膜脂類溶解，產(chǎn)生穿孔。2.極端低溫對微生物的影響降低代謝速率，抑制菌體生長，導(dǎo)致敏感菌的死亡；裂解或冰晶刺傷極端PH對微生物的影響引起微生物表面的電荷改變，進(jìn)而影響營養(yǎng)物的吸收；影響培養(yǎng)基中有機(jī)化合物的離子化作用，間接影響微生物；使酶的活性降低，影響生物化學(xué)過程；降低微生物對高溫的抵抗能力；使微生物對很多毒劑更為敏感。微生物與氧的關(guān)系好氧微生物:專性好氧微生物: 生長必須依靠氧氣的存在，有氧呼吸產(chǎn)能；微量好氧微生物:

10、 生長所需氧濃度低于大氣中氧濃度，有氧呼吸產(chǎn)能；兼性好氧微生物: 無氧狀態(tài)下能夠生長，發(fā)酵或無氧呼吸產(chǎn)能；有氧氣生長狀況更好，有氧呼吸產(chǎn)能。厭氧微生物: 耐氧微生物: 生長不需要氧氣存在，有氧的情況下生長無變化，發(fā)酵或無氧呼吸產(chǎn)能；嚴(yán)格厭氧微生物: 氧氣對其有害，甚至是致死的，發(fā)酵或無氧呼吸產(chǎn)能。輻射對微生物的影響紫外輻射對微生物的影響:導(dǎo)致胸腺嘧啶二聚體形成。應(yīng)用：空氣及表面消毒電離輻射對微生物的影響:低劑量促進(jìn)生長或引發(fā)變異,高劑量引起水分解，產(chǎn)生強(qiáng)氧化性物質(zhì)對微生物產(chǎn)生致死作用。應(yīng)用：食品防腐、誘導(dǎo)微生物變異篩選優(yōu)良菌種。微生物間的關(guān)系（定義）1.競爭關(guān)系:不同微生物種群在同一環(huán)境中，對

11、食物等營養(yǎng)、溶解氧、空間和其他共同要求的物質(zhì)互相競爭，互相受到不利影響 2.互生關(guān)系:兩種可以單獨(dú)生活的生物共同生活在一起時，一方為另一方提供有利的生活條件，或雙方互為有利 3.共生關(guān)系:不能單獨(dú)生活的兩種微生物共同生活后組成共生體，在營養(yǎng)上互為有利所4.偏害關(guān)系:一種微生物在代謝過程中產(chǎn)生某些代謝產(chǎn)物對一種微生物生長不利 5.捕食關(guān)系:微生物之間的對抗表現(xiàn)為吞食與被吞食，這種關(guān)系就叫捕食關(guān)系 6.寄生關(guān)系:寄生菌需要在宿主體內(nèi)生活，從中攝取營養(yǎng)才能得以生長繁殖，這種關(guān)系稱為寄生關(guān)系。水體自凈過程及自凈程度評價標(biāo)準(zhǔn)1水體自凈過程 物理作用：稀釋、沉淀（強(qiáng)）化學(xué)作用：日光、氧氣等對污染物的分解（

12、弱）生物作用：生物降解（食物鏈）（強(qiáng)）衡量水體自凈的指標(biāo)水體外觀、化學(xué)指標(biāo)、生物種類、數(shù)量及比例關(guān)系、溶解氧等等A、PH指數(shù)與BIP指數(shù)B、氧垂曲線C、氧濃度晝夜變化幅度D、水體外觀水體有機(jī)物污染指標(biāo)(1)細(xì)菌菌落總數(shù)(CFU)：細(xì)菌菌落總數(shù)是指lml水樣在營養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基中，于37培養(yǎng)24h后所生長出來的細(xì)菌菌落總數(shù)。細(xì)菌菌落總數(shù)除說明水被生活廢棄物污染程度外，還指示該飲用水能否飲用。結(jié)合大腸菌群數(shù)以判斷水的污染源和安全程度更全面。(2)總大腸菌群：總大腸菌群又稱大腸菌群和大腸桿菌群。它們是一群兼性厭氧的、無芽孢的革蘭氏陰性桿菌，在37能不同程度地發(fā)酵乳糖產(chǎn)酸、產(chǎn)氣。是指示水體被糞便污染的一個

13、指標(biāo)。(3)其他有機(jī)物污染指標(biāo)TOC(總有機(jī)碳)有機(jī)物在有氧情況下加熱,測得生成的二氧化碳量.BOD5(生化需氧量)異養(yǎng)細(xì)菌在一定條件下5內(nèi)的耗氧量.COD(化學(xué)需氧量)通過重鉻酸鉀將有機(jī)物完全氧化為二氧化碳和水,所需要氧氣量. AGP即藻類的生產(chǎn)潛在能力，測定方法：廢水或天然水體濾膜除菌及雜質(zhì)。接入特定藻類，一定條件下培養(yǎng)。取適量培養(yǎng)液濾膜過濾，烘干至衡重，換算1L藻類中的干重即為該水樣AGP。好氧活性污泥的組成及微生物群落好氧活性污泥的組成：好氧微生物；兼性厭氧微生物(兼有少量的厭氧微生物)：有機(jī)的和無機(jī)的固體雜質(zhì)菌膠團(tuán)的結(jié)構(gòu)及作用好氧活性污泥(絨粒)的結(jié)構(gòu)和功能的中心是能起絮凝作用的細(xì)菌

14、形成的細(xì)菌團(tuán)塊，稱菌膠團(tuán)。作用：1。有很強(qiáng)的生物絮凝、吸附能力和氧化分解有機(jī)物的能力2、菌膠團(tuán)對有機(jī)物的吸附和分解，為原生動物和微型后生動物提供了良好的生存環(huán)境3、為原生動物、微型后生動物提供附著棲息場所。4、具有指示作用：通過菌膠團(tuán)的顏色、透明度、數(shù)量、顆粒大小及結(jié)構(gòu)的松緊程度可衡量好樣活性污泥的性能原生動物及微型后生動物的作用（具體）1.、指示作用1）、根據(jù)它們的活動規(guī)律判斷水質(zhì)和污水處理程度，還可以判斷活性污泥培養(yǎng)的成熟程度2）、根據(jù)原生動物種類判斷活性污泥和處理水質(zhì)的好壞.3）、根據(jù)原生動物遇惡劣環(huán)境改變個體形態(tài)及其變化過程判斷進(jìn)水水質(zhì)變化和運(yùn)行中出現(xiàn)的問題2、凈化作用3、促進(jìn)絮凝作用

15、和沉淀作用好氧生物膜：好氧生物膜是由多種多樣的好氧微生物和兼性厭氧微生物粘附在生物濾池濾料上或粘附在生物轉(zhuǎn)盤盤片上的一層帶粘性、薄膜狀的微生物混合群體。好氧活性污泥絲狀膨脹成因、機(jī)理1.、溫度、溶解氧、可溶性有機(jī)物及其種類、有機(jī)物濃度、PH變化也會引起活性污泥絲狀菌膨脹機(jī)理：表面積與體積的比假說：在單位體積中、成絲狀擴(kuò)展生長的絲狀菌的表面積與體積比絮凝性菌膠團(tuán)細(xì)菌的大，對有限制性的營養(yǎng)和環(huán)境條件的爭奪占有優(yōu)勢；絮凝性菌膠團(tuán)處于劣勢，絲狀菌就能大量生長繁殖成優(yōu)勢菌，從而引起絲狀菌膨脹。甲烷發(fā)酵四階段理論1.水解發(fā)酵階段：有機(jī)物水解為乙酸、脂肪酸、醇類、CO2、氫氣、氨等 2.產(chǎn)乙酸階段：上一階段

16、的產(chǎn)物被進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為乙酸、氫氣、碳酸以及新的細(xì)胞物質(zhì)3.產(chǎn)甲烷階段：乙酸、氫氣、碳酸、甲酸和甲醇等被甲烷菌利用被轉(zhuǎn)化為甲烷以及甲烷菌細(xì)胞物質(zhì) 4.同型產(chǎn)乙酸階段1、化能自養(yǎng)微生物：不具有光合色素，不能進(jìn)行光合作用。合成有機(jī)物的能量是他們氧化S、H2S、H2、NH3、Fe等無機(jī)物時，通過氧化磷酸化作用產(chǎn)生ATP，CO2是化能自養(yǎng)微生物的唯一碳源。2、菌落：由一個細(xì)菌繁殖起來的，由無數(shù)細(xì)菌組成的肉眼可見的具有一定形態(tài)特征的細(xì)菌集團(tuán)。3、芽孢：細(xì)菌在體內(nèi)部形成的一個圓形或卵圓形小體，是細(xì)菌抵抗外界不良環(huán)境的休眠體。4、原核微生物：指具有原核細(xì)胞的微生物，這類細(xì)胞結(jié)構(gòu)簡單，沒有核膜，核質(zhì)裸漏，沒有細(xì)胞

17、器。（包括古菌、真細(xì)菌、放線菌、藍(lán)細(xì)菌、粘細(xì)菌、立克次氏體、支原體、衣原體、和螺旋體）5、莢膜：某些細(xì)菌在其細(xì)胞壁外包繞一層粘液性物質(zhì)，為疏水性多糖或者蛋白質(zhì)的多聚體，用理化方法去除后并不影響細(xì)胞的生命活動。6、微量元素：是微生物維持正常生長發(fā)育所必需的。他們極微量就可刺激微生物的生命活動，許多微量元素是酶的組分或是酶的激活劑。7、主動運(yùn)輸：需要能量和滲透酶的逆濃度梯度積累營養(yǎng)物質(zhì)的過程。8、生長因子：微生物不能從普通的碳源、氮源營養(yǎng)物合成、而需要在其培養(yǎng)基中另外加入少量才能滿足這些微生物需要的有機(jī)物稱為生長因子。9、無機(jī)營養(yǎng)微生物：這一類型的微生物具有完備的酶系統(tǒng)。CO2、CO、和CO3（二

18、價）中的碳素為其唯一的碳源。能利用光能或者化學(xué)能在細(xì)胞內(nèi)合成復(fù)雜有機(jī)物，以構(gòu)成自身的細(xì)胞成分。10、無氧呼吸：在電子傳遞體系中氧化NADH2的最終電子受體不是氧，而是氧氣之外的無機(jī)化合物，如NO2-、NO3-、SO4、CO3及CO2等即為無氧呼吸。11、P/H：代表光合自養(yǎng)型微生物的數(shù)量與異養(yǎng)型微生物數(shù)量之比、該指數(shù)反映水體污染和自凈程度。12、巴斯德效應(yīng)：在厭氧條件下，向高速發(fā)酵的培養(yǎng)基中通入氧氣，則葡萄糖消耗減少，抑制發(fā)酵產(chǎn)物積累的現(xiàn)象稱為巴斯德效應(yīng)。即呼吸抑制發(fā)酵的作用。13、水活度：表示水被吸附和溶液因子對水的可利用行影響的一種指標(biāo)。14、生態(tài)系統(tǒng)：是指在一定時間（或長或短）和空間范圍

19、內(nèi)有生物與他們的環(huán)境通過能量流動和物質(zhì)循環(huán)所組成的一個自然體，簡稱生態(tài)系。生態(tài)系統(tǒng)=神武群里+環(huán)境條件15、互生關(guān)系：兩種可以單獨(dú)生活的生物共同生活在一起時，一方為另一方提供有利的生活條件，或雙方互為有利。16、土壤生物修復(fù)是利用土壤中天然存在的微生物資源或者人為投加目的菌株，甚至用構(gòu)建的特異降解功能菌投加到各污染土壤中，將滯留的污染物快速降解和轉(zhuǎn)化，使土壤恢復(fù)其天然功能。17、BOD5：五日生化需氧量，它表示廢水在微生物存在下進(jìn)行生化降解五日內(nèi)所需要的氧的數(shù)量，單位mg/L、18、硝化作用：氨基酸脫下的氨，在有氧條件下經(jīng)亞硝化細(xì)菌及硝化細(xì)菌轉(zhuǎn)化為硝酸，稱為硝化作用。19、水體富營養(yǎng)化:是指在人類活動的影響下，氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)大量進(jìn)入河流、湖泊、海灣等水體，引起藻類及其他浮游生物迅速繁殖，水體溶解氧下降，水體惡化、魚類及其他生物大量死亡的現(xiàn)象。20、好氧生物膜：是多種多樣的好氧微生物和兼性厭氧微生物黏糊在生物濾池濾料上或