環(huán)境微生物學(xué)復(fù)習(xí)題.doc

環(huán)境微生物學(xué)小結(jié)1.活性污泥：是一種絨絮狀小泥粒，由好氧菌為主體的微型生物群以及膠體、懸浮物等組成的微生物集團(tuán)。顆粒大小約為0.02-0.2mm，表面積為20-100cm2/ml，相對密度約為1.002-1.006。外觀呈黃褐色，有時亦呈深灰、灰褐、灰白等色。靜置時，能凝聚成較大的絨粒而沉降。它具有很強(qiáng)的吸附及分解有機(jī)物的能力。2.化能自養(yǎng)：生長需要無機(jī)物，在氧化無機(jī)物的過程中獲取能源，同時，無機(jī)物有作為電子供體，使CO2還原為自身有機(jī)碳化物。3.生物降解：復(fù)雜有機(jī)化合物在微生物作用下轉(zhuǎn)變成結(jié)構(gòu)較簡單化合物或被完全分解的過程稱為生物降解。4.BOD：生物化學(xué)需氧量，用BOD表示，是指在有足夠溶解氧存在的條件下，由于微生物的作用，水中能分解的有機(jī)物質(zhì)完全氧化分解時所消耗的量。常用BOD5表示，即5日生化需氧量。它表示在20下，培養(yǎng)5天作為測定標(biāo)準(zhǔn)，這時候測得的生化需氧量稱為5日生化需氧量。 5.礦化作用：指復(fù)雜的有機(jī)污染物在一種或多種微生物的作用下徹底分解為H2O、CO2和簡單的無機(jī)化合物（礦物質(zhì)）如含氮化合物、含磷化合物、含硫化合物和含氯化合物等的過程。6.外毒素：指某些病原菌生長繁殖過程中不斷分泌到菌體外的一種毒性蛋白質(zhì)，為次級代謝產(chǎn)物。其主要成分為可溶性蛋白質(zhì)。有的屬于酶、有的屬于酶原、有的屬于毒蛋白。產(chǎn)生外毒素的細(xì)菌主要是一些革蘭氏陽性細(xì)菌，例如金黃色葡萄球菌、白喉?xiàng)U菌、破傷風(fēng)桿菌等。少數(shù)革蘭氏陰性菌如霍亂弧菌和產(chǎn)毒性大腸桿菌等也能產(chǎn)生外毒素。7.糞大腸菌群：糞大腸菌群是總大腸菌群中的一部分，主要來自糞便。在44.5溫度下能生長并發(fā)酵乳糖產(chǎn)酸產(chǎn)氣的大腸菌群稱為糞大腸菌群。亦稱耐熱性大腸菌群。8.脫氮作用：即為反硝化作用 ，反硝化細(xì)菌在缺氧條件下，還原硝酸鹽，釋放出分子態(tài)氮（N2）或一氧化二氮（N2O）的過程，稱之為反硝化作用。反硝化作用由于還原的程度不同，可生成不同的還原態(tài)產(chǎn)物，如亞硝酸、次亞硝酸、一氧化氮以及分子態(tài)氮等。硝酸還原產(chǎn)生分子氮的作用，又稱脫氮作用。9.氧化磷酸化：又稱電子傳遞水平磷酸化，底物在氧化過程中生成的NADH和FADH2可以通過位于線粒體內(nèi)膜上的電子傳遞鏈將電子傳遞給氧或其他氧化型物質(zhì)，在這一過程中偶聯(lián)ATP的合成，這種能量轉(zhuǎn)換方式主要存在于有氧呼吸和無氧呼吸作用中。10.生物轉(zhuǎn)化：通過微生物代謝導(dǎo)致有機(jī)或無機(jī)化合物的分子結(jié)構(gòu)發(fā)生某種改變、生成新化合物的過程稱為生物轉(zhuǎn)化。11.COD：化學(xué)需氧量COD，是在一定的條件下，采用一定的強(qiáng)氧化劑處理水樣時，使污染物氧化所消耗的氧化劑量。所有能被氧化劑養(yǎng)護(hù)的有機(jī)物和無機(jī)物均包括在內(nèi)。它是表示水中還原性物質(zhì)多少的一個指標(biāo)。12.共代謝作用：一些難降解的有機(jī)化合物不能直接直接作為碳源或能源物質(zhì)被微生物利用，當(dāng)環(huán)境中存在一些其他可利用的碳源或能源時，難降解有機(jī)化合物才能被利用，這樣的代謝過程稱為共代謝作用。13.生物修復(fù)：是指利用生物特別是微生物，將存在于土壤、地下水和海洋等環(huán)境中的有毒、有害的污染物降解為CO2和H2O，或轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)，從而使污染生態(tài)環(huán)境修復(fù)為正常生態(tài)環(huán)境的工程技術(shù)體系。14.內(nèi)毒素：是革蘭氏陰性細(xì)菌細(xì)胞壁的組成成分之一，其化學(xué)成分是脂多糖。因它在細(xì)菌細(xì)胞中不分泌到體外，僅在細(xì)胞死亡后自溶或用人工裂解時才釋放出來，因而稱為內(nèi)毒素。16.菌根菌：簡稱菌根, 菌根是指土壤中某些真菌與植物根的共生體。菌根真菌與植物之間建立相互有利、互為條件的生理整體，并各有形態(tài)特征，這是真核生物之間實(shí)現(xiàn)共生關(guān)系的典型代表一步生長曲線：定量描述毒性噬菌體生長規(guī)律的實(shí)驗(yàn)曲線。 鞭毛：細(xì)菌由細(xì)胞膜穿過細(xì)胞壁伸出胞外的細(xì)長的絲狀物。是細(xì)胞的運(yùn)動器官。 伴孢晶體：伴隨芽孢形成的同時，蘇云金桿菌細(xì)胞的另一端形成的對鱗翅目昆蟲有毒性的蛋白質(zhì)晶體物質(zhì)。 分生孢子梗：真菌中一種產(chǎn)生分生孢子的菌絲結(jié)構(gòu)。 同宗結(jié)合：來自同一個菌絲體的初生菌絲結(jié)合成次生菌絲的過程。 基團(tuán)轉(zhuǎn)位：以微生物的代謝能為動力，通過一個復(fù)雜的運(yùn)輸系統(tǒng)，將營養(yǎng)物質(zhì)從胞外轉(zhuǎn)運(yùn)到胞內(nèi)，并發(fā)生化學(xué)變化。 被動擴(kuò)散：營養(yǎng)物質(zhì)依賴其在胞外及胞內(nèi)的濃度梯度，由濃度高的胞外向胞內(nèi)擴(kuò)散的過程。 間歇滅菌法：將滅菌對象加熱到100 3060分鐘，冷卻后置37培養(yǎng)24小，重復(fù)三次。 同步培養(yǎng)：嚴(yán)格控制培養(yǎng)條件使培養(yǎng)體系中所有個體細(xì)胞的都處于同一的生長階段。 基因重組：兩個不同性狀的個性細(xì)胞，其中一個細(xì)胞的DNA與另一個細(xì)胞的DNA融合，使基因重新排列并遺傳給后代，產(chǎn)生新品種或表達(dá)新性狀。霉菌：在營養(yǎng)基質(zhì)上形成絨毛狀、蜘蛛網(wǎng)狀或絮狀菌絲體的真菌。 生物膜：由多種微生物黏附在生物濾料上或黏附在生物轉(zhuǎn)盤盤片上的一層帶粘性、薄膜狀的微生物混合群體。 根際微生物：根系表面至幾毫米的土壤區(qū)域內(nèi)的微生物群體。 富營養(yǎng)化：由于水體中污染物的積累特別是氮、磷的營養(yǎng)過剩，促使水體中藻類的過量生長。 反硝化作用：微生物還原NO3-產(chǎn)生氣態(tài)氮的過程稱為反硝化作用。 活性污泥法：依靠曝氣池中懸浮流動著的活性污泥來分解廢水中的有機(jī)物。生物膜反應(yīng)器：在污水生物處理的各種工藝中引入微生物附著生長載體的反應(yīng)器。 產(chǎn)甲烷菌：嚴(yán)格厭氧條件下，利用H2還原CO2生成甲烷的細(xì)菌。 厭氧堆肥：將有機(jī)廢料處理和沼氣利用結(jié)合在一起的處理固體有機(jī)廢物的方法。 廢氣的微生物吸收法：讓廢氣填充介質(zhì)，利用填充介質(zhì)中馴養(yǎng)的大量微生物瞬間吸收、溶解、微生物反應(yīng)分解揮發(fā)性有機(jī)廢氣，進(jìn)而達(dá)到凈化廢氣的目的。根際微生物：根系表面至幾毫米的土壤區(qū)域內(nèi)的微生物群體。 富營養(yǎng)化：由于水體中污染物的積累特別是氮、磷的營養(yǎng)過剩，促使水體中藻類的過量生長。 反硝化作用：微生物還原NO3-產(chǎn)生氣態(tài)氮的過程稱為反硝化作用。 活性污泥法：依靠曝氣池中懸浮流動著的活性污泥來分解廢水中的有機(jī)物。生物膜反應(yīng)器：在污水生物處理的各種工藝中引入微生物附著生長載體的反應(yīng)器。 產(chǎn)甲烷菌：嚴(yán)格厭氧條件下，利用H2還原CO2生成甲烷的細(xì)菌。 厭氧堆肥：將有機(jī)廢料處理和沼氣利用結(jié)合在一起的處理固體有機(jī)廢物的方法。 廢氣的微生物吸收法：讓廢氣填充介質(zhì)，利用填充介質(zhì)中馴養(yǎng)的大量微生物瞬間吸收、溶解、微生物反應(yīng)分解揮發(fā)性有機(jī)廢氣，進(jìn)而達(dá)到凈化廢氣的目的。 1微生物學(xué)發(fā)展史可分為5期，其分別為_史前時期_、_初創(chuàng)時期_、_奠基時期_、_發(fā)展時期_ 和_成熟時期_。2溫和噬菌體能以_核酸物質(zhì)_整合在寄主細(xì)胞的染色體上，形成_溶源_細(xì)胞。3細(xì)菌的基本構(gòu)造有_細(xì)胞壁_、_質(zhì)膜_、_細(xì)胞質(zhì)區(qū)_和_核 區(qū)_等。4根據(jù)物質(zhì)成分不同，微生物的培養(yǎng)基可以分為_合成培養(yǎng)基_、_天然培養(yǎng)基_、_半合成培養(yǎng)基_等。5異養(yǎng)微生物的_碳源 _和_能源 _均來自_有機(jī)物_，而化能自養(yǎng)微生物則通過_無機(jī)物的氧化_ 產(chǎn)生ATP。6兼性需氧微生物具有兩套呼吸酶系，在有氧時 進(jìn)行有氧呼吸，在無氧時進(jìn)行厭氧呼吸 。1微生物學(xué)發(fā)展的奠基者是_巴斯德_和_科赫_。 2溶源性細(xì)胞在正常情況下可能發(fā)生裂解現(xiàn)象，這是由于少數(shù)溶源細(xì)胞中的_溫和噬菌體_變成了_毒性噬菌體_的緣故。能使病毒變性失活的物理因素有_ x射線、射線、紫外線等。 3根據(jù)分裂方式及排列情況，球菌分有_單球菌_、_ 雙球菌_、_鏈球菌 _、四聯(lián)球菌_、_八疊球菌等。 4研究表明：當(dāng)兩個菌株DNA的非配對堿基超過3%時，DNA-DNA雜交往往不能形成雙鏈。5根據(jù)利用能源不同，微生物可以分為_光能型_、_化能型_等類群。6通常，放線菌最適pH值的范圍為7.5-8.0_，酵母菌的最適pH范圍為5.0-6.0_，霉菌的最適pH范圍是5.0-6.0_。7進(jìn)行濕熱滅菌的方法有_常壓蒸汽滅菌_、_高壓蒸汽滅菌_等。1噬菌體基本形態(tài)為_蝌蚪形_、_微球形_和_線狀_三種；。 2、細(xì)菌的染色方法有_簡單染色法 _、_復(fù)染色法_ _。革蘭氏染色的步驟分為_初染 _、_媒染_ _、_脫色_ _和_復(fù)染_ _，其中關(guān)鍵步驟為_ 脫色_；而染色結(jié)果G-為_ 紅_色、G+為_紫_色， 3微生物的生長量測定常用的方法有_稱重法_、_含N量測定法_、_DNA含量測定法_和_代謝活性法_。而測定微生物數(shù)量變化常用的方法有_直接計數(shù)法_、_稀釋平板計數(shù)法_、_最大概率法_和_比濁法_。1世界上第一個看見并描述微生物的人是_荷蘭 _商人_ 列文虎克_，他的最大貢獻(xiàn)不在商界，而是利用自制的_簡單顯微鏡_發(fā)現(xiàn)了_微生物_。2病毒是侵害各種生物的分子病原體，現(xiàn)分為真病毒和亞病毒兩大類，而亞病毒包括_類病毒_、_擬病毒 和_朊病毒_。3微生物包括的主要類群有 原核生物、真核微生物和 病毒。細(xì)菌的基本形態(tài)有_桿狀_ _、_球狀_和_螺旋狀_。41978年，Woese等提出新的生物分類概念，根據(jù)16SrRNA的堿基序列將生物清晰地劃分為三原界，即 細(xì)菌、 古細(xì)菌和 真核生物。5根據(jù)利用碳源不同，微生物可以分為_自養(yǎng)型_、_異養(yǎng)型_等類群。 6乳酸菌進(jìn)行同型乳酸發(fā)酵時通過EM 途徑，產(chǎn)物為乳酸 。1烈性噬菌體以裂解性周期進(jìn)行繁殖,從生長曲線上可將其分為_ 潛伏期 _、_ 裂解期 _和_平穩(wěn)期_三個時期。2細(xì)菌的分類單元分為七個基本的分類等級，由上而下依次為_界_、_門 _、_綱 _、_目 _等等。3絲狀真菌的無隔菌絲是由_單細(xì)胞_細(xì)胞組成，有隔菌絲是由_ 多個 _細(xì)胞組成。后者又可以分為有隔 封閉 菌絲和有隔_多孔_菌絲。4碳源對微生物的功能是_結(jié)構(gòu)物質(zhì) _和_能源物質(zhì) _。51978年，Woese等提出新的生物分類概念，根據(jù)16SrRNA的堿基序列將生物清晰地劃分為三原界，即 真細(xì)菌、 古細(xì)菌和 真核生物。6根據(jù)利用碳源不同，微生物可以分為_異養(yǎng)型（或有機(jī)營養(yǎng)_）_、_自養(yǎng)型_（或無機(jī)營養(yǎng)型）_等類群。 7通常，細(xì)菌、放線菌的最適pH值的環(huán)境是 微堿性_；而酵母菌、真菌的最適pH環(huán)境為 微酸性 。什么叫能源？試以能源為主，碳源為輔對微生物的營養(yǎng)類型進(jìn)行分類。 能源是為微生物的生長繁殖提供能量的物質(zhì)，包括光能和化學(xué)能。 以能源分可以分為光能型和化能型。以碳源分可以分為自養(yǎng)型和異養(yǎng)型。因此，據(jù)能源和和碳源的利用情況可以將微生物的營養(yǎng)型分為四種：化能自養(yǎng)、化能異養(yǎng)、光能自養(yǎng)、光能異養(yǎng)。(具體分述)堆肥為什么能殺滅病原體？垃圾堆肥存在的問題有哪些？如何改進(jìn)？ 在堆肥過程中，旺盛的好氧微生物呼吸作用將易降解有機(jī)原料不斷分解并產(chǎn)生能量。能量主要用于微生物本身生長繁殖和轉(zhuǎn)化為高能化合物貯存體內(nèi)；剩余的能量便以熱能形式釋出體外，從而使堆體內(nèi)逐漸升溫。病原體的熱致死主要是由于酶的熱滅活所致。堆肥的微生物作用過程達(dá)到高溫階段時，此時溫度上升到40-50，起始階段的微生物死亡，取代的微生物是一系列嗜熱菌，分解纖維素和半纖維素進(jìn)一步使堆肥溫度上升到70。在溫度60-70的堆肥中，除一些孢子外，所有的病原微生物都會在幾小時內(nèi)死亡。垃圾堆肥處理技術(shù)在我國的應(yīng)用目前還存在一些問題，如堆肥設(shè)施不過關(guān)；堆肥過程升溫不快，或達(dá)到不到無害化對高溫與持續(xù)時間要求；堆肥腐熟周期偏長、肥效不高或含有重金屬；堆肥過程產(chǎn)生惡臭等。改進(jìn)方法：微生物接種劑對解決上述問題具有積極作用，重金屬污染的主要解決方法是，切實(shí)進(jìn)行垃圾在源頭分類儲存與收集，在運(yùn)到垃圾處理廠后再經(jīng)分撿處理，嚴(yán)格防止含有重金屬的廢品如電池、燈管等進(jìn)入垃圾堆肥發(fā)酵倉。何謂生物修復(fù)？說明原理與影響因素。生物修復(fù)：是指利用生物特別是微生物，將存在于土壤、地下水和海洋等環(huán)境中的有毒、有害的污染物降解為CO2和H2O，或轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)，從而使污染生態(tài)環(huán)境修復(fù)為正常生態(tài)環(huán)境的工程技術(shù)體系。原理：有機(jī)或無機(jī)污染物質(zhì)在微生物的作用下，會降解為CO2和H2O或者其他無害物質(zhì)，影響因素：影響微生物降解與轉(zhuǎn)化的生態(tài)學(xué)因素有物質(zhì)的化學(xué)結(jié)構(gòu)、共代謝作用、環(huán)境物理化學(xué)因素。氧化塘亦稱穩(wěn)定塘。基本原理是利用藻菌共生系統(tǒng)來分解水中污泥物質(zhì)，使之凈化。進(jìn)入氧化塘得有機(jī)污染物被好氧微生物氧化分解，形成各種無機(jī)物如NH4+,PO43+,CO2等；藻類可以利用這些無機(jī)物做養(yǎng)料，以太陽光為能源，合成自身的細(xì)胞，同時釋放大量氧氣供好氧微生物作用。在一定光強(qiáng)下，1g藻類可放出1.62mgO2。藻類在夜晚呼吸時雖也要消耗O2，但消耗量比白天進(jìn)行同化作用要少。此外，在氧化塘的底部可能會存在厭氧微生物的活動，通過無氧呼吸生成CO2,H2S,CH4,N2及簡單的有機(jī)酸，醇等物。只要這個過程的各個環(huán)節(jié)保持良好的平衡，此生態(tài)系統(tǒng)就能相對穩(wěn)定，污水得以不斷凈化。效果良好的氧化塘，能使污水中的BOD去除率達(dá)到8095。由于氧化塘系由藻類供養(yǎng)，比曝氣池，生物轉(zhuǎn)盤供氧量低的多，因此處理同樣地污水，氧化塘的耗時及塘的面積都會大得多。一個典型的氧化塘的水層自上而下分：光照層，有氧層，無氧層。敘述生物脫氮機(jī)制硝酸態(tài)氮（NO3-）在厭氧條件下，可被反硝化微生物利用，逐步還原成分子態(tài)氮而逸出進(jìn)入大氣。生物脫氮就是利用這種原理去除污水中的硝酸態(tài)氮的一種技術(shù)。NO3-的還原過程：NO3-NO2-NON2ON2。如果污水中含有大量的NH3,可先經(jīng)硝化作用使之生成NO3-，NO3-在厭氧條件下經(jīng)反硝化作用而脫氮。1 病毒繁殖分為幾個階段，各個階段的主要過程如何?（1）吸附、（2）脫殼侵入、（3）復(fù)制合成、（4）裝配、（5）釋放。2. 試述天然培養(yǎng)基、合成培養(yǎng)基、半合成培養(yǎng)基的概念、特點(diǎn)，并各舉一例。 合成培養(yǎng)基：用化學(xué)試劑配制的營養(yǎng)基質(zhì)稱為合成培養(yǎng)基。 特點(diǎn)：化學(xué)成分和含量完全清楚且固定不變，適于微生物生長繁殖。 優(yōu)點(diǎn)：是成分清 楚、精確、固定，重現(xiàn)性強(qiáng)，適用于進(jìn)行營養(yǎng)、代謝、生理生化、遺傳育種及菌種鑒定等 精細(xì)研究。 缺點(diǎn)：是一般微生物在合成培養(yǎng)基上生長緩慢，許多營養(yǎng)要求復(fù)雜的異養(yǎng)型微生物在合成培養(yǎng)基上不能生長。 實(shí)例：高氏一號培養(yǎng)基等。 天然培養(yǎng)基：用各種動物、植物和微生物等天然成分制作培養(yǎng)基。 優(yōu)點(diǎn)：取材廣泛，營養(yǎng)豐富，經(jīng)濟(jì)簡便，微生物生長迅速，適合各種異養(yǎng)微生物生長。 缺點(diǎn)：成分不完全清楚，成分和含量不確定，用于精細(xì)實(shí)驗(yàn)時重復(fù)性差。僅適用于實(shí)驗(yàn)室的一般粗放性實(shí)驗(yàn)和工業(yè)生產(chǎn)中制作種子和發(fā)酵培養(yǎng)基。 實(shí)例：培養(yǎng)細(xì)菌的牛肉膏蛋白胨瓊脂培養(yǎng)基半合成培養(yǎng)基-用天然有機(jī)物提供碳、氮源和生長素，用化學(xué)試劑補(bǔ)充無機(jī)鹽配制的培養(yǎng)基，將天然培養(yǎng)基和合成培養(yǎng)基的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來。 優(yōu)點(diǎn)：充分滿足微生物的營養(yǎng)要求，大多數(shù)微生物都能在此類培養(yǎng)基上良好生長。 3活性污泥凈化反應(yīng)過程中的影響因素？ 溶解氧（OD）、營養(yǎng)物質(zhì)、pH值、水溫、有毒物質(zhì)。4簡述微生物在自然環(huán)境氮素循環(huán)中的作用。 氨化作用、硝化作用、反硝化作用、固氮作用 5敘述好氧堆肥的機(jī)理。參與堆肥發(fā)酵的微生物都有哪些？在通氣條件下，好氧微生物分解大分子