本课程是环境学院各专业学生的专业基础课；与另一门课《环境微生物学实验》相结合，构成一个完整的体系；本课程强调每个学生要动手，通过实验，加深对讲课内容的理解和记忆；
本课程内容分两大部分：一是微生物学的基础知识；二是微生物学在环境领域中的应用。
绪论
主要内容：
环境微生物学的研究对象和任务研究对象研究任务微生物学概述微生物的定义
微生物的特点原核微生物与真核微生物微生物的命名与分类
第一节环境工程微生物学的研究对象和任务
一、环境微生物学的研究对象
定义：环境微生物学是研究与环境领域（包括环境工程、给水排水工程）有关的微生物及其生命活动规律。?其内容包括：微生物个体形态、群体形态；细胞结构功能、生理特性、生长繁殖、遗传变异等；微生物与环境的关系（尤其是微生物与污染环境之间的关系）；微生物对物质的转化分解作用（特别是应用微生物来处理各种污染物质，如废水、废气和固体废弃物）。
二、环境工程微生物学的研究任务
总的归纳起来有两大方面的任务：
（1）防止或消除有害微生物
（2）充分利用有益的微生物资源
三、微生物在环境污染治理（水处理）中的应用
１）在环境监测方面（水污染的监测）
利用在环境中生存的生物的种类、数量、活性等特征，来判断环境状况的好坏。这些生物称为指示生物。
生物监测的优缺点：
生物监测的主要优越性：
(a)长期性——汇集了生物在整个生活时期中环境因素改变的情况，可以反映当地的环境变化；
(b)综合性——能反映环境诸因子、多成分对生物有机体综合作用的结果；
(c)直观性——直接把污染物与其毒性联系起来；
(d)灵敏性——有时甚至具有比精密仪器更高的灵敏性，有助于提早发现环境污染。
生物监测的主要缺点：
(a)定量化程度不够；
(b)需要一定的专业知识和经验。
２）在环境治理方面
包括水、大气、固体废弃物处理方面其中特别在水处理方面，有着大量成功应用的例子。
第二节微生物概述
一、微生物的定义
微生物是指所有形体微小，用肉眼无法看到，须借助于显微镜才能看见的，单细胞或个体结构简单的多细胞，或无细胞结构的低等生物的统称。
Too small to be seen with naked eyes
二、微生物的特点
（1）个体小；（2）分布广、种类繁多；（3）繁殖快；（4）易变异。
三、原核微生物和真核微生物
具有原核细胞的生物称为原核微生物。
原核细胞：其细胞核发育不完善，仅有核质，没有定形的细胞核，无明显的核膜，没有特异的细胞器，不进行有丝分裂。典型的原核生物有细菌、放线菌、蓝细菌等。
细菌细胞结构模式图P26
具有真核细胞的生物称为真核生物。
真核细胞：细胞核发育完善，有定形的细胞核（核仁、染色体等），有明显的核膜，有特异的细胞器，进行有丝分裂。大多数生物，包括高等生物都是真核的，如酵母菌。见图69
四、微生物的分类与命名
（一）微生物的分类
在生物学上，对生物的分类采用按其生物属性和它们的亲缘关系有次序地分门别类排列成一个系统，系统中有七个等级：界、门、纲、目、科、属、种。每一种生物，包括微生物，都可在这个系统中找到相应的位置。其中种(species)是分类的基本单位。必要时，还可以在这些等级之间再增设一些亚等级。微生物的分类有其分类系统，其中最常用的也是具有权威性的是《伯杰氏手册》，是对原核微生物（细菌等）进行分类；另外，放线菌、真菌（包括丝状真菌和酵母菌）等也有各自的分类系统。一般大家比较熟悉的生物分类是所谓的二界学说，即把生物分为动物界和植物界两个界，这种分法已有很长的历史。随着人们认识的不断进步，新的分类手段不断被应用，1969年，魏塔克提出“五界学说”，后经Margulis修改，为较多的人所接受：原核生物界、真核原生生物界、真菌界、动物界、植物界。我国学者提出的六界学说，在上述五界的基础上再增加一个病毒界。
六界学说：
非细胞形态－－－－－－－－－－－－－病毒界
原核生物（细菌、放线菌、蓝藻）－原核生物界
（原生动物、藻类）－真核原生生物界
真核生物（酵母菌、霉菌）－－－真菌界
（后生动物）－－－－－－动物界
（低、高等植物）－－－－－植物界
（二）微生物的命名
双名法：学名＝属名＋种名＋（命名人姓氏）生物的学名都是用拉丁文书写，属名用名词，第一个字母大写，种名用形容词，第一个字母小写。如用电脑打印或印刷，应该用斜体表示。
例如我们所熟悉的大肠杆菌，其学名为Escherichia coli （大肠埃希氏杆菌），简称E.coli。?有时我们看到如Bacillus sp.的表达方式，表明该菌株只鉴定到属，未能确定其种名。
第一章病毒非细胞结构的超微生物
由于病毒特殊的结构和形态及其生活习性，按照六界学说，把病毒列为单独的一个界，即病毒界。病毒个体极小（<0.2μ），只有在电子显微镜下才能看见病毒的庐山真面目，而且病毒不具有细胞结构。
本章主要内容
第一节病毒的一般特征及分类病毒的特点；病毒的分类
第二节病毒的形态与结构病毒的形态大小；病毒的化学组成和结构
第三节病毒的繁殖病毒的繁殖过程；病毒的溶原性
第四节病毒的培养病毒的培养特征；病毒的培养基；病毒的培养
第五节病毒的抵抗力和去除
第一节病毒的一般特征及其分类
一、病毒的特点
1. 没有细胞结构，大多数由蛋白质和核酸组成，有的含有类脂质、多糖等，只有一种核酸（DNA或RNA）。
2.专性寄生
病毒没有合成蛋白质的机构——核糖体，也没有合成细胞物质和繁殖所必备的酶系统，不具独立的代谢能力，必须专性寄生在活的敏感宿主细胞内，依靠宿主细胞合成病毒的化学组成和繁殖新个体。
3.体积极小，形态多样
二、病毒的分类
病毒有自己单独的分类系统，其分类依据主要有：病毒的宿主、所致疾病、核酸种类、病毒粒子的大小、病毒的结构、有无被膜等。
根据病毒不同的专性宿主，可把病毒分为：
动物病毒、植物病毒、细菌病毒（噬菌体）、放线菌病毒（噬放线菌体）、藻类病毒（噬藻类体）、真菌病毒（噬真菌体）
也可以按照所致的疾病进行分类
按核酸分类，可把病毒分为：DNA病毒和RNA病毒。
第二节病毒的形态与结构
一、病毒的形态和大小
病毒的形状多样，依种类不同而不同
球状，卵圆形，砖形，……（动物病毒）
杆状，丝状，……（植物病毒）
蝌蚪状，丝状，……（噬菌体）
病毒的大小常用纳米来表示（=10-9m）。如：痘病毒100nm×200nm×300nm，为砖形；口蹄疫病毒直径为22nm。
二、病毒的化学组成和结构
（1）病毒的化学组成
（大多数病毒由蛋白质和核酸组成，有的含有类脂质、多糖等。
（2）病毒的结构
（病毒没有细胞结构，却有其自身特有的结构。整个病毒体分两个部分：蛋白质衣壳和核酸内芯。（病毒粒子有两类：一种是不具被膜（囊膜）的裸露病毒粒子；另一种有被膜包围的病毒粒子。
（最简单的病毒只有核酸，不具蛋白质，如寄生在植物体内的类病毒和拟病毒，只有RNA。
病毒粒子结构图，大肠杆菌图
病毒的蛋白质和核酸各有不同的功能：
蛋白质：主要是保护作用、决定特异性及决定致病性、毒力和抗原性等。核酸：DNA 或RNA，决定遗传、变异和对宿主细胞的感染力。有些病毒具有被膜（囊膜），其中还含有类脂质（磷脂、胆固醇等）
第三节病毒的繁殖
一、病毒的繁殖
各类病毒的繁殖过程基本相似，以E.coli T系列噬菌体为例，可分成以下五步：
1. 吸附：病毒吸附于敏感细菌（E.coli细胞）表面的受体上（特定部位）
2. 侵入：噬菌体通过水解破坏细胞壁，DNA进入。
3. 复制：细菌自身的DNA被破坏，病毒借助于细菌的合成机构，为自己工作，即复制噬菌体的DNA 和其他结构。
4. 装配（聚集）：病毒的DNA和蛋白质等在细菌体内装配成一个完整的大肠杆菌噬菌体。
5.宿主细胞裂解和成熟噬菌体粒子的释放：噬菌体粒子成熟后，导致宿主细胞破裂，释放出噬菌体，10～1000个（平均为300个）。释放出的新的病毒粒子又可去感染新的宿主细胞。大肠杆菌图T系列噬菌体繁殖过程图
二、病毒的溶原性
噬菌体有毒（烈）性噬菌体和温和噬菌体两种类型。毒（烈）性噬菌体，侵入宿主细胞后立即引起宿主细胞破裂。温和噬菌体，侵入宿主细胞后，其核酸附着并整合在宿主染色体上，和其一起同步复制，宿主细胞不裂解而继续生长。含有温和噬菌体的宿主细胞称为溶原细胞。在溶原细胞内的温和噬菌体核酸，称为原噬菌体或前噬菌体。溶原性是遗传的，一旦发生变异（自发或诱发），它会转化成毒性噬菌体。(噬菌体受感染后的两种反应)
第四节病毒的培养
一、病毒的培养基
由于病毒的专性寄生的习性，所以其培养也较为困难，须提供活的敏感细胞，而且它能提供病毒附着的受体，不对侵入的病毒核酸进行破坏（没有破坏特异性病毒限制性核酸内切酶）。
二、病毒的培养特征
在液体培养基内：原先浑浊的菌液变成透明的裂解溶液。在固体培养基上：宿主细菌菌落上出现空斑（噬菌斑）。
三、病毒的培养
动物病毒的培养
主要方法有：动物接种鸡胚接种组织培养其中组织培养技术已被广泛应用
植物病毒的培养
噬菌体的培养
双层琼脂法
第五节病毒对物理、化学因素的抵抗力及在污水处理中的去除效果
一、物理因素
温度：高温和低温
光（辐射）：
干燥：
二、化学因素
环境中的各种化学因子，会对病毒产生影响。
三、抗菌物质
由于病毒的非细胞结构，一般情况下，作用于细胞结构的抗生素对病毒是无效的。
四、病毒的存活和在污水处理中的去除效果
环境中存在的各种因子会影响到病毒的生存，所以病毒在各种不同环境中的存活时间是不一样的。污
水处理的不同程度，对病毒的去除效果也是不同的。
一级处理：很低，最多30%
二级处理：90-99%
三级处理：进一步减少
第二章原核微生物
在生物分类中，属于原核生物界，包括真细菌的细菌门和蓝细菌门。
细菌门有衣原体、立克次氏体、支原体、螺旋体、粘细菌、古（生）细菌、细菌（真细菌）、放线菌。蓝细菌门有蓝细菌。
我们重点介绍细菌（包括古细菌）、放线菌和蓝细菌。
本章主要内容
细菌：形态结构、培养特征、物理化学性质；
古菌：特点、分类；
放线菌：形态、培养、应用；
蓝细菌：特点、分类。
第一节细菌
一、细菌的个体形态和大小
细菌属于原核生物，为单细胞，即一个细胞就是一个个体。
细菌的个体（也就是细胞）基本形态有三种：球状、杆状和螺旋状。
1. 球菌－－细胞个体形状为球形，其直径约为0.5－
2.0μ。
各类球菌又可以根据其排列方式的不同，进一步分为：
单球菌例：脲微球菌
双球菌－－成对排列例：肺炎双球菌(肺炎链球菌)
链球菌－－成链条状例：乳链球菌
四联球菌－－四个叠在一起成田字形例：四联微球菌
八叠球菌－－八个叠成立方体例：甲烷八叠球菌
葡萄球菌－－不规则排成一串例：金黄色葡萄球菌
2. 杆菌－－细胞个体形状为杆状，其大小为0.5－1×1—5 μ
杆菌有长、短之分，如枯草杆菌、大肠杆菌等，也可按细胞排列、双杆菌、链杆菌。3. 螺旋菌－－细胞个体形状呈螺旋卷曲状，螺旋的数目和螺距随菌的不同而不同。其大小约为：0.25－1.7×2—60 μ，螺纹不满一圈的称为弧菌，如逗号弧菌；螺纹在一圈以上的称为螺菌，如紫硫螺旋菌和红螺菌。
另外，在环境工程中，我们经常会遇到一种被称为丝状菌的形态，在水体、潮湿土壤及活性污泥中普遍存在，如球衣菌、发硫菌等。在我们的教材上将其列为第四种细菌形态。?所谓丝状菌，其实是由柱状或椭圆状的细菌细胞一个一个连接而成的，外面有透明的硬质化的粘性物质包裹（称为鞘）。?所以它实际上是一种细菌的群体形态，故从严格意义上来说，是不应把它列为细菌的个体形态的，但从实际应用的角度，这种分法也是具有价值的。细菌的各种形态图
在正常情况下，细菌的个体形态是相对稳定的，故它也是细菌分类时的重要依据。但是，环境条件的变化，如营养条件、温度、培养时间等，会引起细菌个体形态的改变或畸形；不同的种类和菌龄，在个体发育过程中，细菌的大小有变化，刚分裂的新细菌小，随发育逐渐变大，老龄细菌又变小；另外，有的细菌种，是多形态的，即在其生命的不同阶段，会有不同的个体形态出现。
因此，在描述细菌的个体形态时，需要在给定条件下（给定的培养基、培养温度、时间等）。
二、细菌的细胞结构
细菌的细胞结构可分为一般结构和特殊结构：
一般结构（或基本结构）：如细胞壁、细胞质膜、细胞质、内含物及细胞核物质等。它们是所有细菌所共有的。特殊结构：如芽孢、荚膜、鞭毛等。它们是某些细菌所特有的。所以特殊结构是细菌分类鉴定的依据。
细菌细胞的模式图：
(一）细菌的一般结构
从细胞外开始，由外向内，依次有下列的细胞一般结构：
1. 细胞壁
细胞最外面的坚韧而略有弹性的薄膜。
细胞壁的化学组成：肽聚糖、蛋白质、脂类
革兰氏染色：
由于细胞壁组成的不同，可把细菌分成两大类：G+菌和G-菌。
这种分类法的起源是革兰氏染色试验，是由丹麦科学家Gram在1884年建立的。
革兰氏染色试验是一种复染色法，即通过多次染色达到区分不同细胞结构的目的。
其主要步骤如下：见图
细胞壁的作用：保护细胞；维持形态；控制物质进出；为鞭毛提供支点
细胞壁之内，统称为原生质体。
2. 细胞质膜（质膜）
在细胞壁和细胞质之间的一层半透性膜，它可以选择性吸收物质。
化学组成和结构：磷脂30－40％，蛋白质60－70％，约2％的多糖。
其结构为双层结构，上下两层磷脂分子层，蛋白质镶嵌在磷脂层中。见图细胞质膜结构模式图P28
细胞膜的作用：
（1）控制内外物质的交换（吸收营养和排泄废物）；
（2）膜上有许多重要的酶（蛋白质），是氧化和供能的场所；如：渗透酶、氧化磷酸化酶等；
（3）细胞壁合成的场所；
（4）鞭毛的附着点。
3. 细胞质及其内含物
位于细胞膜以内，除核物质以外的无色透明的粘稠物质，又称原生质。
化学组成：由蛋白质、核酸、脂类、无机盐、水等物质组成。
作用：含有各种酶系统，是进行新陈代谢的活动场所。
内含物：细胞质内存在各种颗粒和结构，它们担负着重要的生理功能。如核糖体和内含颗粒。?
核糖体：分散在细胞质中的亚微颗粒，由RNA和蛋白质组成。它是合成蛋白质的场所。?内含颗粒：细胞在营养过剩时，会形成一些颗粒贮藏物，如：异染粒、聚b-羟基丁酸（PHB）、硫粒、淀粉粒等。内含颗粒的产生，与环境条件有着十分密切的关系。
4. 核物质（拟核、核区）
细菌是原核生物，没有定形的细胞核（无核仁、核膜），但具有遗传物质DNA（脱氧核糖核酸），即核物质，双链DNA分子存在于核区，高度折叠缠绕而成。如E.coli的DNA分子总长可达1.1mm，环状折叠盘绕在细胞质内。
功能：决定和传递遗传性状，是遗传物质。
(二）细菌的特殊结构
常见的细菌特殊结构有：荚膜、芽孢、鞭毛等
1. 荚膜
许多细菌能分泌一种粘性物质于细胞壁的表面，完全包围并封住细胞壁，使细菌和外界环境有明显的边缘，这层粘性物质称为荚膜。
成分：主要是多糖和多肽。
功能：（1）保护功能（抗干燥、抗吞食）；（2）贮藏物质（可作为细菌的碳源）；（3）在水处理中，荚膜能吸附废水中的有机物、无机固体物及胶体物，把它们吸附在细胞表面，有利于对其的吸收降解。细菌荚膜和负染色法图
容易混淆的几个概念，希望注意区分：
粘液层：也是细胞壁表面的粘性物质，区别在于它与周围环境无明显的边缘；
菌胶团：多个细菌个体排列在一起，由公共荚膜包藏形成一定形状的细菌集团；菌胶团的形成对于水处理有十分主要的意义，它是废水生物处理中常见的结构；
鞘（衣鞘）：丝状菌形成时，在外面形成透明的硬质化的物质。
2. 芽孢
在一些种类的细菌体内形成的一个圆形、椭圆形或圆柱形的内生孢子。
能产生芽孢的细菌种类包括多种杆菌、一个属的球菌（芽孢八叠球菌）和一个属的弧菌（芽孢弧菌属）。芽孢的特点是：（1）壁厚，紧密结实；
（2）含水量少（40％）；
（3）含有DPA（2，6－吡啶二羧酸），可达干重的15％；
（4）含有耐热性酶。在120－140℃还能生存几个小时。
这些特征使芽孢能抵抗恶劣的环境条件。细菌芽孢的各种类型图
芽孢的功能：（1）菌种鉴别的依据（芽孢的位置、形状、大小等）；这一点在实际工作中十分有用。
（2）抵抗不良环境的休眠体。
由于芽孢的特点，它对不良环境，如高温、低温、干燥和有毒物质等具有较强的抗性，它处于不活动的休眠状态，一旦外界条件变好，它可萌发成为营养细胞。由于芽孢的抗性最强，故我们在检查灭菌效果时，采用芽孢为指示，即以它作为灭菌效果是否彻底的标志。
3. 鞭毛
绝大多数能运动的细菌具有鞭毛，鞭毛是细菌的运动胞器。鞭毛的着生位置、数量、排列方式等都与细菌的鉴定有关（它是细菌种的特征）。图P32
三、细菌的培养特征
培养基：人工配制的供给微生物营养物质的基质。固体培养基(加入约1.5%的琼脂);半固体培养基(加入0.3~0.5%的琼脂);液体培养基。在不同培养基上细菌会出现具有不同的培养特征。在固体培养基上，称为菌落
菌落：单个微生物接种在固体培养基上，在合适的条件下培养一段时间，生长繁殖形成一堆由无数个个体组成的肉眼可见的群体。
菌落特征主要有：大小、形状、光泽、颜色、质地软硬、透明度等。细菌菌落图P33
四、细菌的物理化学性质
（一）细菌表面电荷和等电点
细菌表面带负电荷；由细菌表面的蛋白质（两性电解质）的等电点和外界的pH值所决定。
（二）细菌染色原理及染色方法
1. 染色原理
通过染色，可增加菌体与背景的反差，在显微镜下可清楚地看见菌体的形态。常用的染料是碱性染料（由于细菌表面经常带负电〕。特殊的染色方法：如、鞭毛染色、负染色法等。
2. 染色方法
染色方法分两大类：简单染色和复合染色。
3. 革兰氏染色法
革兰氏染色的机制有以下两点：
(1) 革兰氏染色与等电点的关系
G+菌的等电点低于G-菌，所带负电荷更多，因此，它与结晶紫的结合力较大，不易被乙醇脱色。(2) 革兰氏染色与细胞壁的关系
G+的细胞壁脂类少，肽聚糖多，G-则相反，故乙醇容易进入G-细胞，进行脱色。细菌的一些其他特性：比表面积、密度和重量……
第二节古菌
过去，由于研究手段技术原因，对古菌的了解很少，一直将它列入细菌范畴内。从1977年起，人们
改进了研究方法，发现这类菌在细胞结构、化学组成及生存环境条件等方面的特殊性，所以将它从细菌中划分出来，称为古细菌（而细菌则称为真细菌），或称古菌。现在已将它与细菌、真核生物并列。
一、古菌的特点
1.古菌的形态
细胞很薄，扁平。有精确的方角和垂直的边构成直角几何形态的细胞。
2.古菌的细胞结构
大多数古菌的细胞壁不含有二氨基庚二酸和胞壁酸。组合多为脂蛋白，蛋白质为酸性的，脂类是非皂化性甘油二醚的磷脂和糖脂的衍生物。有内含子。
3.古菌的代谢
代谢有多样性。在代谢过程中有特殊的辅酶，如绝对厌氧的产甲烷菌有辅酶M、F420、F430等。4.古菌的呼吸类型
多为严格厌氧、兼性厌氧，少数为好氧。
5.古菌的繁殖
以细胞分裂的方式繁殖，但繁殖速度较慢。
6.古菌的生活习性
大多数生活在极端环境。如：高盐分、极热、极酸和绝对厌氧的环境中。它有特殊的代谢途径。
二、古菌的分类
按照古菌的生活习性和生理特点，古菌可分为三大类型：产甲烷菌、嗜热嗜酸菌、极端嗜盐菌。(一) 产甲烷菌
产甲烷菌与其他微生物（水解菌、产酸菌）协同作用，能使有机物甲烷化，产生具有经济价值的生物能物质－－甲烷。产甲烷菌是严格厌氧菌，现把它分为3目、7科、19属、70种。产生菌种的各种形态图P40培养方法：由于产甲烷菌是严格厌氧的，其分离和培养等要求特殊的环境和方法。如厌氧的培养条件、厌氧的操作条件（如厌氧手套箱）。
在环境工程中，产甲烷菌具有特殊的意义。在厌氧条件下，产甲烷菌与其他菌（水解菌、产酸菌等）共同作用，将有机物转化为甲烷，这就是所谓的“沼气发酵”。
(二) 嗜热嗜酸菌
包括古生硫酸还原菌和极端嗜热古菌。这一类菌的特点：好氧、严格厌氧或兼性，G－杆状、丝状或球状，专性嗜热（最适温度在70～105℃之间），嗜酸性和嗜中性，自养或异养。大多数是硫代谢菌。
(三) 极端嗜盐菌
这类菌对NaCL有特殊的适应性和需要性。栖息在高盐环境。通常极端嗜盐菌的要求盐浓度下限为1.5mol/L（约9％），大多数为2～4mol/L（约12～23％），甚至高达5.5mol/L（32％，达饱和状态）。有的种也能在低盐浓度下生长。
第三节放线菌
放线菌因其在固体培养基上呈辐射状生长而得名。它是原核生物，属于原核生物界
一、放线菌的形态和大小
单细胞，由纤细分枝的菌丝组成的菌丝体。
菌丝分成两类：1）营养菌丝，潜入固体培养基中，吸取营养，直径约为0.8μ，长约50～600 μ。
2）气生菌丝，延伸在空气中，较粗，直径为1~1.4μ，气生菌丝生长到一定阶段，会在顶端分化出孢子丝，能产生分生孢子，孢子丝的排列方式、形状、颜色等都是放线菌分类鉴定的重要特征。几种放线菌孢子丝的形态图P43
二、放线菌的菌落形态
放线菌的菌落是由一个分生孢子或一段营养菌丝生长繁殖而来的，许多菌丝相互缠绕，导致其菌落质地紧密，坚硬，表面呈绒状或密实、干燥、多皱。由于营养菌丝潜入培养基内，其菌落不易被挑起。诺卡氏菌由于其营养菌丝断裂成杆状或类球菌，其菌落质地松散，易挑取。
三、放线菌的繁殖
放线菌的繁殖是通过无性繁殖的方式进行的，通过分生孢子和胞囊孢子繁殖。
生活史：孢子丝分生孢子
萌发
气生菌丝营养菌丝
萌发
孢子囊胞囊孢子
四、放线菌在生产实际中的应用
放线菌的分布：以在土壤中较多。医学上的应用：产生各种抗生素，如链霉素等。在环境治理上：在有机固体废弃物堆肥发酵及水生物处理中有应用。如将诺卡氏菌应用于含CN-废水的治理。
第四节蓝细菌
蓝（绿）细菌在植物学和藻类学中属于蓝藻门，但它是原核细胞，结构简单，因此把它列入原核生物界中，又称为蓝藻。
一、蓝细菌的特点
蓝细菌的特点：原核细胞（不同于其他藻类）；具有光合色素（叶绿素a等），能进行放氧性的光合作用（不同于其他细菌）蓝细菌的个体为单细胞，也有的组成群体，但不是多细胞。蓝细菌的分布十分广泛，并且能适应较为恶劣的环境条件。
二、蓝细菌的分类
蓝细菌的分类，分为两个纲：色球藻纲和藻殖段纲。见图P46 藻殖段纲各属及色球藻各属
蓝细菌（藻）在污水处理、水体自净中起着积极的作用，可作为水体富营养化的指示生物。
第三章真核微生物
主要内容包括真核原生生物界、真菌界、动物界等中所涉及的微生物：真核原生生物界的原生动物、藻类；真菌界的霉菌、酵母菌及伞菌；动物界中的微型后生动物，如轮虫、线虫等。
由于这些微生物的数量和种类极其丰富，在课程中仅介绍与环境工程（水处理）有关的种类
第一节原生动物
一、原生动物的一般特征
(一)原生动物的概念、细胞特点
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。
1.单细胞，形体微小10～300μ，形态多样，没有器官分化，由分化的细胞器完成各种生理功能。
2.在不利的环境条件下，会形成胞囊。
在正常的环境条件下，原生动物都能保持自己的形态特征。若环境条件变坏（如干燥、温度或pH不宜、溶解氧不足、缺少食物等），原生动物会形成胞囊。胞囊是原生动物抵抗不良环境的一种休眠体。原生动物的结构图P57
(二)原生动物的营养类型
根据原生动物获取营养的方式：
1.全动性营养
吞食其他生物或有机颗粒。绝大多数原生动物为全动性营养.
2.植物性营养
依靠光合作用合成有机物。有色素的原生动物。
3.腐生性营养
依靠体表吸收可溶性的有机物。某些无色鞭毛虫和寄生的原生动物。
(三)原生动物的繁殖
其繁殖方式有无性方式和有性方式。P50繁殖方式
无性方式：主要为二分裂法，或出芽生殖（吸管虫），或多分裂法（寄生的孢子虫。）
有性方式：在环境条件差时出现。
二、原生动物的分类及各纲简介
存在于水体中的有三个纲：鞭毛纲、肉足纲和纤毛纲。
(一)鞭毛纲
具一根或多根鞭毛，作为运动胞器。个体自由生活或群体。P51图
在自然水体中，鞭毛虫多在多污带或a－中污带生活。在污水生物处理系统中，活性污泥培养初期或在处理效果差时鞭毛虫大量出现，可作为污水处理的指示生物。
(二)肉足纲
具有伪足，作为摄食和运动的胞器。无色透明，大多数没有固定形态。图P52
肉足虫喜欢在a－中污带或b－中污带的自然水体中生活。在污水生物处理系统中，则在活性污泥培养中期出现。
(三)纤毛纲
以纤毛作为运动和摄食的细胞器。纤毛摆动使虫体前端的水形成旋涡，有机颗粒和细菌被集中沉积至胞口处进入体内，形成食物泡，食物泡随细胞质流动而移动，并逐渐被消化、吸收，这种“沉渣取食”的进食方式，在废水生物处理中，对出水质的澄清，起了一定的作用。虫体内具有伸缩泡，多余的水分及代谢产物不断进入伸缩泡，并通过它的收缩而排出体外，起着维持体内水分平衡的作用。分为游泳型和固着型两种类型。
游泳型：这类纤毛虫借助虫体周围长有的纤毛而自由游动。
固着型：个体或群体，具有纤毛带，多数有柄，营固着生活，有基丝，能收缩。有大核（营养核）和小核（生殖核）。如钟虫、累枝虫等。
纤毛纲中的游泳型纤毛虫多数在a－中污带或b－中污带，少数在寡污带中生活。在污水生物处理中，在活性污泥培养中期或在处理效果较差时出现。固着型的纤毛虫，尤其是钟虫，喜欢在寡污带中生活，在b－中污带也能生活，它是水体自净程度高、污水生活处理效果好的指示生物。
另外有一类是吸管虫，幼体有纤毛，成虫纤毛消失。具有吸管作为捕食细胞器。
吸管虫多在b－中污带出现，有的也能在a－中污带和多污带，在污水处理效果一般时出现。
三、原生动物在污水生物处理中的作用
1.净化作用原生动物能吞食细菌和有机颗粒。
2.絮凝作用纤毛虫等能分泌一些有助于活性污泥絮凝的糖类物质等。
3.指示作用能指示污水生物处理的效果，反映构筑物运转情况的好坏。
第二节微型后生动物
原生动物以外的其他多细胞动物统称为后生动物。微型后生动物是一些形体微小、需借助显微镜才能看见的后生动物。包括有：轮虫、线虫、寡毛虫、浮游甲壳动物等。它们在天然水体、潮湿土壤、水体底泥和污水生物处理构筑物中均有存在。
在这里为大家介绍几种常见的微型后生动物：
一、轮虫
属于担轮动物门轮虫纲。形体微小，长度约为4~4000μ（多为500μ左右）。身体长形，有头部、躯干和尾部的区分。头部有一个由1～2圈纤毛组成的子能转动的轮盘，为运动和摄食的器官。自由生活或固着生活。地域分布十分广泛，以底栖为多。大多数轮虫以细菌、霉菌、藻类、原生动物及有机颗粒为食。同时它自己又可作为水生动物的食料。轮虫要求较高的溶解氧，故轮虫是水体寡污带和污水处理效果好的指示生物。
二、线虫
属于线形动物门的线形纲。具有圆柱状身体且不分节，长形，形体微小，多在1mm以下。寄生或自由生活，污水处理中出现的多是自由生活的。线虫有好氧和兼性厌氧的，兼性厌氧的在大量缺氧时出现。线虫是污水净化程度差的指示生物。
其他的微型后生动物包括：寡毛类、浮游甲壳动物、苔藓虫、羽苔虫等。
第三节藻类
一、藻类的一般特征
真核生物（除蓝藻外），单细胞或多细胞群体，大小和结构差异很大，小的以μ计，只能在显微镜下才能看见；大的有红藻（如紫菜）和褐藻（如海带）等。
真核藻类具有叶绿体，有叶绿素a、b、c、d，b－胡萝卜素、叶黄素等。光能自养，能进行光合作用。藻类生长要求有阳光，最适pH6~8（生长范围pH4~10），多为中温性的，极端的能在85℃温泉或长年不化的冰上生长。
二、藻类的分类及各门特征简介
根据藻类的光合色素的种类、个体的形态、细胞结构、生殖方式和生活史等，将藻类分为十个门（有的人分为八个门或十一个门）。
1.蓝藻门
即蓝细菌，见前。
2.裸藻门
因不具细胞壁而得名。颜色呈绿色。
3.绿藻门
含有较多的叶绿素。?形态多样，单细胞的个体、群体或丝状体。
4.轮藻门
具大型顶细胞，有节和节间，节上有轮生的分支。
5.金藻门
叶黄素和b－胡萝卜素占优势，呈金黄色和金棕色。
6.黄藻门
细胞壁大多数由两个半片套合组成，含果胶质。
7.硅藻门
单细胞，由上下两个壳组成。细胞壁内含有硅质（SiO2·xH2O）和果胶质。
8.甲藻门
含有叶绿素a、c，b－胡萝卜素、硅甲黄素、甲藻黄素、新甲藻黄素及环甲藻黄素
9.褐藻门
较高级的藻类，呈橄榄色和深褐色。含有叶绿素a、c，b－胡萝卜素、叶黄素。后两者的含量高于前两者。含有褐藻淀粉、甘露糖、油类和还原糖。褐藻门植物中除一些淡水种类外，都是海洋中的藻类，它们在海洋中的温带及冷水带大量发展。定生生活的，就是所谓底栖生物，藻体在构造上极其多样10.红藻门
色素为红藻藻红素和红藻藻蓝素。红藻主要是海生藻类，只有少数出现在淡水中。海产的红藻生活在所有海洋的近岸，是底栖的生物。
注：分为八个门的，是将上述10个门中的金藻门、黄藻门、硅藻门归入金藻门。分为十一个门的，是上述十个门，再加上一个隐藻门。
三、藻类与环境保护
1.藻类的去除
在给水处理中，需要控制水中的藻类，否则会带来颜色和气味（青草味、鱼腥味等）。常用的方法是加入药剂，如CuSO4和氯。
2.水体富营养化
水体中营养物质的过多，会引起水体中藻类的过度繁殖，造成水体富营养化，造成严重的环境问题（如赤潮等）。
3.氧化塘
利用水体中的藻类处理污水，氧化塘中的藻类和菌类存在互生关系，藻类为菌类提供氧气，菌类为藻类提供CO2及氮等营养物质。
光照二氧化碳、氮、磷等污水中的有机物
藻类菌类
藻体氧气菌体
第四节真菌
真菌属于低等植物，分类上单独列为真菌界。常见的真菌有：酵母菌、霉菌和伞菌
一、酵母菌
1．形态与结构
单细胞真菌。有各种形态：卵圆形、圆形、圆柱形或假丝状。直径1~5μ，长约5~30μ或更长。
2. 细胞结构
细胞具有细胞壁，细胞质膜、细胞核及内含物。酵母菌的细胞壁成分不同于细菌，含葡聚糖、甘露聚糖、蛋白质及脂类。啤酒酵母还含有几丁质。细胞核具有核膜、核仁和染色体。细胞质含大量RNA、核糖体、中心体、线粒体、中心染色质、内网质膜、液泡等。内含物丰富。
3．繁殖
有无性生殖和有性生殖。无性生殖又分为出芽生殖和裂殖。有性生殖一般在条件不是很好的情况下进行，产生有性孢子。
4．培养特征
在固体培养基上的菌落，表面湿润而光滑，有粘性，与细菌菌落大小差不多，颜色为白色或红色。培养时间久后菌落表面转为干燥。pH在4.5~6.5，温度20~30℃，兼性厌氧，喜欢高糖环境。
5．分类
酵母菌分为39个属，372种。常见的有：酵母菌属、裂殖酵母属、假丝酵母属、红酵母属等。6．应用
酵母菌有发酵型和氧化型两种。发酵型的发酵能力强（发酵糖类成为乙醇和二氧化碳，适用于发面做面包、馒头和酿酒。氧化型则是无发酵能力或发酵能力弱而氧化能力强，可以应用于环境治理，如在石油脱蜡、废水处理等都有应用的实例。
二、霉菌
1．形态与大小
由分支和不分支的菌丝交织在一起形成菌丝体。菌丝分为营养菌丝和气生菌丝，气生菌丝上长出分生孢子梗和分生孢子。菌丝直径约3~10μ。区别霉菌和放线菌：真核与原核、菌丝的粗细（放线菌为0.2~0.8μ）。
2．细胞结构
霉菌细胞由细胞壁、细胞质膜、细胞核、细胞质及内含物等组成。大多数霉菌的细胞壁含有几丁质，少数有纤维素。大多数为多细胞，少数为单细胞。区别单细胞和多细胞（显微镜下）：细胞核的数目、横隔。
3．繁殖方式
有性生殖和无性生殖（产生分生孢子），也可借助菌丝的片段繁殖。
4．培养特征
在固体培养基上，霉菌的菌落呈圆形、绒毛状、絮状或蜘蛛网状。菌落大，有无限生长的能力（蔓延至整个平板）。菌落疏松，易挑取。正反面颜色不同。偏酸型pH4.5~6.5，温度20~30℃，腐生（异养），好氧。
5．分类
霉菌分属于藻菌纲、担子菌纲、子囊菌纲和半知菌纲。常见的有：单细胞的毛霉、根霉等，多细胞的青霉、曲霉、木霉、镰刀霉等
6．应用
在生产实际中，霉菌的应用很多，如生产抗生素、酶制剂、维生素等。在环境治理中，有报道利用镰刀霉处理含氰化物的废水，利用青霉处理造纸厂含纤维素的废水等。
三、伞菌
属于伞菌目，有性繁殖生成担子和担孢子。可形成子实体。有食用菌、药用菌和毒菌。
第四章微生物生理
主要内容：生物的酶
微生物的营养
微生物的能量代谢
微生物的合成代谢
第一节酶
一、酶的概念
催化剂
在化学中，能改变化学反应的速度而其本身在反应前后没有发生变化的物质称为催化剂。
例如：蔗糖→葡萄糖+果糖，少量盐酸（HCL）可以大大促进该反应的速度，即为催化剂。
由催化剂加速反应速度的现象称为催化作用。一般的化学催化剂作用往往要求一定的条件，如高温、高压等。如在合成氨工业中，使用以铁为主体的多成分催化剂（铁触媒），反应条件要求：500℃、2×107 ~ 5×107 Pa(约200~500atm)，这就对反应的容器等提出较高的要求。在生物体内不断地进行着大量而复杂的化学反应（生物化学反应），这些反应要求以极快的速度进行，而且要求十分精确，才能适应生物体生理活动的要求。另外，生物体内的条件是温和的。为了满足生物体内生物化学反应的要求，必须由特别的催化剂——酶来催化。
定义：酶是生物体内合成的一种具有催化性能的蛋白质，它是生物催化剂。
二、酶的催化特性
1．酶积极参与生物化学反应，加速反应速度，但不能改变反应平衡点，在反应前后无变化；
2．酶的催化作用具有专一性；一种酶只能作用于一种物质或一类物质，或者说只能催化一种或一类化学反应；
3．酶的催化作用条件温和；在常温、常压和近中性的水溶液中进行（生物体内环境）；
4．酶对环境条件极为敏感；高温、强酸、强碱、重金属离子等会能使酶丧失活性；由于酶是蛋白质，容易失活
5．酶具有极高的催化效率；如过氧化氢酶的催化效率比铁离子Fe3+（一般催化剂）要高1010倍。
三、酶的组成
酶的组成有两类：（1）单成分酶：只有蛋白质；
（2）全酶：由蛋白质和非蛋白成分组成。非蛋白成分可以是：有机物、金属离子、有机物和金属离子。
通常把它分为辅酶和辅基，与酶蛋白结合得牢的，称为辅基，与酶蛋白结合得不牢的，称为辅酶
常见的辅酶和辅基有：辅酶A（CoA或CoASH）、NAD（辅酶I）和NADP（辅酶II）、FMN（黄素单核苷酸）和FAD（黄素腺嘌呤二核苷酸）、辅酶Q（CoQ）、磷酸腺苷及其他核苷酸类（包括AMP、ADP、ATP、GTP、UTP、CTP等）。?专性厌氧菌特有的辅酶：辅酶M、F420（辅酶420）、F430（辅酶430）等。
四、酶蛋白的结构
在生物体中的酶蛋白，由20种氨基酸组成:
Ala（丙氨酸）Arg（精氨酸）Asn（天门冬酰胺）
Asp（天门冬氨酸）Cys（半胱氨酸）Gln（谷氨酰胺）
Glu（谷氨酸）Gly（甘氨酸）His（组氨酸）
Ile（异亮氨酸）Leu（亮氨酸）Lys（赖氨酸）
Met（蛋氨酸）Phe（苯丙氨酸）Pro（脯氨酸）
Ser（丝氨酸）Thr（苏氨酸）Trp（色氨酸）
Tyr（酪氨酸）Val（缬氨酸
氨基酸之间通过肽键（- NH - CO -）连接成多肽链。多肽链之间或一条多肽链卷曲后相邻的基团之间
通过氢键、盐键、酯键、疏水键、范德华引力及金属键等相连接，形成蛋白质的空间结构。
一级结构指多肽链本身的结构；二级结构是由多肽链形成的初级空间结构，由氢键维持；三级结构是在二级结构的基础上，多肽链进一步弯曲盘绕形成更复杂的构型；四级结构是由几个或几十个亚基形成，亚基是由一条或几条多肽链在三级结构基础上形成的小单位。少数酶具有四级结构（图）。
五、酶的活性中心
酶的活性中心：酶蛋白分子中与底物结合，并起催化作用的小部分氨基酸微区。组成酶的活性中心，可以是蛋白质多肽链上不同位置的氨基酸区域。活性中心可分为结合部位和催化部位。只有酶蛋白保持一定的空间构型，酶的活性中心才能存在。如果酶蛋白发生变性，构成酶活性中心的基团互相分开，酶与底物将无法形成结合，酶促反应也就无法进行在酶（双成分酶）的非蛋白成分上，具有催化功能的那一部分，称为活性基，它决定着催化反应的性质，担负着传递电子、原子或化学基团的功能。单独的酶蛋白没有酶活性或活性很低，只有与活性基结合，才显示出酶的高度专一性和强大催化效率。酶与底物结合的机理
六、酶的分类与命名
根据不同的标准，有不同的分法：
1．按照酶所催化的化学反应类型，可分为6大类，这也是国际上的标准分法，由此进行编号：
（因此其顺序也是很重要的）
（1）氧化还原酶类（氧化还原反应）
AH2+B→A+BH2 还可进一步分为氧化酶和脱氢酶。
（2）转移酶类（底物的基团转移到另一有机物上）
A-R+B→A+B-R R可以是氨基、醛基、酮基、磷酸基等
（3）水解酶类(大分子有机物水解)
A-B+HOH→AOH+BH
（4）裂解酶类（有机物裂解成小分子物质）
AB→A+B
（5）异构酶类（同分异构体之间的转化）
A→A’
（6）合成酶类（底物的合成反应，需要能量）
A+B+nATP→AB+nADP+nP
根据催化反应的性质将酶分为六大类，在每一大类中又可分为若干亚类和亚亚类，并采取四位编号的系统。每种酶都有一个四位数字的号码，每个酶用4个用圆点隔开的数字编号，编号前冠以EC（Enzyme Commission），其中第一位数代表大类；第二、三位数分别代表亚类和亚亚类，由前三位数就可确定反应的性质；第四位数则是酶在该亚亚类中的顺序。例如，L-乳酸:NAD氧化还原酶（乳酸脱氢酶）的四位编号是EC1.1.1.27。其中第一的1是指氧化还原酶大类；第二位的1是指该酶作用于底物的CHOH 基，使之脱氢；第三位的1表明受氢体是NAD+，第四位的27是这个酶的序号。
2．按酶作用的部位，可分为：胞外酶、胞内酶和表面酶。
3．按酶作用的底物的不同，可把酶分为淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶、纤维素酶、核糖核苷酶等
属于习惯性的分类法）
4．按照酶在生物体内存在的状况,可分成固有酶和诱导酶：
固有酶，也称为组成酶（constitutive enzyme），无论培养基中有无它们的底物，这种酶都能形成。
诱导酶，也称为适应酶（adaptive emzyme），只有在培养基中存在其底物时才能形成。如在E.coli中的利用乳糖的酶就是适应酶
诱导酶的意义：
诱导酶的产生，是一个十分复杂的过程，与外界物质（底物）的存在有关，也与生物体内基因的调控有关。这种适应现象对生物来说是一种节约，在环境工程领域具有其意义。因为在环境保护领域，经常会遇到一些在自然界不常见的物质，微生物的适应能力，使对这些物质的降解成为可能。
七、酶的活性和影响酶活力的因素
一般都是根据酶的催化效果来测定酶的含量，也就是测定酶所催化的反应速度反应速度----单位时间内底物的消失量或产物的生成量。衡量酶的数量指标：酶活力----在温度25℃、最适pH、最适的缓冲溶液和最佳底物浓度等诸条件下，每分钟能使1微摩尔的底物转化的酶量为一个酶活力单位（IU或U）。比活力----在固定条件下，每毫克酶蛋白或每毫升酶液所具有的酶活力。酶反应机理(反应动力学)——中间产物学说
Michaelis & Menten提出的中间反应学说：
米氏公式：由上述中间反应，根据质量作用定律，导出酶促反应速度方程式：（米-门公式）：V=VmaxS/(Km+S) [Km=(k2+k3)/k1]
米氏常数Km的含义：（1）当V=Vmax/2时，Km=S，故它是反应速度为最大反应速度一半时的
底物浓度；
（2）Km=(k2+k3)/k1，表示酶与底物的反应完全程度，Km越小，表明酶与底物的反应越趋于完全，Km越大，表明酶与底物的反应越不完全。对米氏公式作图，可以看到下述关系：
1．酶浓度对酶促反应的影响
酶促反应速度与酶分子浓度成正比。当底物分子浓度足够时，酶分子越多，底物转化的速度越快。2．底物浓度对酶促反应的影响
在生化反应中，若酶的浓度为定值，底物的起始浓度较低时，酶促反应速度与底物浓度成正比，即随底物浓度的增加而增加。当所有的酶与底物结合生成ES后，即使再增加底物浓度，中间产物浓度[ES]也不会增加，酶促反应速度也不增加在底物浓度相同的条件下，酶促反应速度与酶的初始浓度成正比。酶的初始浓度大，其酶促反应速度就大。
3．温度对酶促反应的影响
各种酶在最适温度范围内，酶活性最强，酶促反应速度最大。在适宜的温度范围内，温度每升高10℃，酶促反应速度可相应提高1-2倍。用温度系数Q10来表示温度对酶促反应的影响。Q10表示温度每升高10℃，酶促反应速度随之相应提高的因数。酶促反应的Q10通常在1.4-2.0之间，小于无机催化反应和一般化学反应的Q10。Q10=在（T +10）时的反应速度/在T时的反应速度但并不是温度越高越好，有一个适应的范围，一般微生物的温度最适范围在25~60℃。温度的影响存在三基点：最高、最适、最低。温度过高会破坏酶蛋白，造成变性；（约60℃）温度过低会使酶作用降低或停止，但可以恢复。（约4℃）不同微生物的温度适应范围不同。
4．pH对酶促反应的影响
同样存在三基点：最高、最适、最低。酶在最适pH范围内表现出活性，大于或小于最适pH，都会降低酶活性。pH对酶活力的影响主要表现在两个方面：（1）改变底物分子和酶分子的带电状态，从而影响酶和底物的结合；（2）过高、过低的pH都会影响酶的稳定性，进而使酶遭到不可逆的破坏5．激活剂对酶促反应的影响
能激活酶的物质称为酶的激活剂。激活剂种类很多，有无机阳离子、无机阴离子、有机化合物等。
许多酶只有当某一种适当的激活剂存在时，才表现出催化活性或强化其催化活性，这称为对酶的激活作用。例如，金属离子的激活作用起了某种搭桥作用，它先与酶结合，再与底物结合，形成酶-金属-底物的复合物。而有些酶被合成后呈现无活性状态，这种酶称为酶原。它必须经过适当的激活剂激活后才具有活性。如胰蛋白酶刚合成时，没有活性，为胰蛋白酶原，需经肠激酶激活后才具有活性。又如酵母磷酸, 葡萄糖变位酶，需1~3×10-3M的Mg2+进行激活，其活性可以增加6.6倍。
6．抑制剂对酶促反应的影响
能减弱、抑制甚至破坏酶活性的物质称为酶的抑制剂。
抑制剂可降低酶促反应速度。酶的抑制剂有重金属离子、一氧化碳、硫化氢、氰氢酸、氟化物、碘化乙酸、生物碱、染料、对-氯汞苯甲酸、二异丙基氟磷酸、乙二胺四乙酸、表面活性剂等。
对酶促反应的抑制可分竞争性抑制和非竞争性抑制。与底物结构类似的物质争先与酶的活性中心结合，从而降低酶促反应速度，这种作用称为竞争性抑制。竞争性抑制是可逆性抑制，通过增加底物浓
度最终可解除抑制，恢复酶的活性。与底物的结构类似的物质称为竞争性抑制剂。抑制剂与酶活性中心以外的位点结合后，底物仍可与酶活性中心结合，但酶不显示活性，这种作用称为非竞争性抑制。非竞争性抑制是不可逆的，增加底物浓度并不能解除对酶活性的抑制。与酶活性中心以外的位点结合的抑制剂，称为非竞争性抑制剂。有的物质既可作一种酶的抑制剂，又可作另一种酶的激活剂。
第二节微生物的营养
新陈代谢过程：微生物从外界不断地摄取营养物质，经过一系列的生物化学反应，转变成细胞的组分，同时产生废物并排泄到体外，这个过程称为新陈代谢（代谢）。
新陈代谢包括同化作用（物质合成，吸收能量）和异化作用（物质分解，释放能量）。两者是相辅相成的：异化作用为同化作用提供物质基础和能量。同化作用为异化作用提供基质。了解微生物的营养及其所需营养物的种类和数量，首先要了解微生物的化学组成、元素组成和生理特性。
一、微生物的化学组成
化学（物质）组成：微生物体内，70-90%为水分，10-30%为干物质。水：各类微生物细胞内均含有大量的水分，如细菌为75-85%、酵母菌为70-85%、霉菌为85-90%，芽孢的水分最少，仅40%，这与它的生理功能有关（抵抗不良环境）。水是生命活动不可缺少的重要物质，它是多种物质的良好溶剂，各种生理活动都离不开水。干物质：其中有机物占干重的90-97%，无机物占3-10%；有机物主要是蛋白质、糖类（碳水化合物）、核酸、脂类等，无机物则是各类元素。
元素组成：
（1）C、H、O、N：为所有生物体的有机元素。在生物体内大量存在，占90-97%，是组成有机体的主要元素。除此之外的元素为矿质元素，又可分为：
（2）大量元素：包括P、S、K、Na、Ca、Mg、Cl等。它们与细胞结构，物质组成，能量转移，原生质胶体状的维持等有关。
（3）微量元素：包括Fe、Cu、Mn、B、Mo、Co、Si等，含量极微，但却是不可缺少的，具有一些特殊的功能，如酶的激活等。当然，微生物的化学组成并不是绝对不变的，它往往会由于菌龄的不同和培养条件的改变而发生变化。
二、微生物的营养物及营养类型
从微生物的化学组成中，我们可以看到：微生物首先需要大量的水分；需要较多地供给构成有机物碳架和含氮物质的碳元素和氮元素；另外，还需要一些含P、Mg、K、Ca、Na、S等的盐类，及微量的Fe、Cu、Zn、Mn等元素。因此，除了某些特殊要求的微生物外，培养一般微生物必须提供上述这些营养物质，微生物才能正常地生长繁殖。
（一）微生物需要的营养物质．
1. 水水是微生物机体的组成部分，同时又是微生物代谢过程中必不可少的。它的作用体现在两方面，一是有助于营养物质的吸收利用（先溶解于水）；二是保证各种生化反应的进行（须在水溶液中进行）。
2. 碳源和能源凡能供给微生物碳素营养的物质，称为碳源。
碳源的主要作用:是构成微生物细胞的含碳物质(碳架)和供给微生物生长、繁殖及运动所需要的能量。释放出来，为微生物所利用）。从简单的无机碳化合物到复杂的有机含碳化合物，都可作为碳源。例如，糖类、脂肪、氨基酸、蛋白质、脂肪酸、丙酮酸、柠檬酸、淀粉、纤维素、半纤维素、果胶、木质素，醇类、醛类、烷烃类、芳香族化合物(如酚、萘、菲及蒽等)、氰化物(如氰化钾、氰氢酸和丙烯腈)，各种低浓度的染料等。少数微生物还能以CO2或CO32-中的碳素为唯一的或主要/的碳源。可见，自然界蕴藏着丰富的碳源。不同微生物对碳源的需求不尽相同，微生物最好的碳源是糖类，尤其是葡萄糖、蔗糖，它们最易被微生物吸收和利用。许多碳源可同时作能源。微生物细胞中的碳素含量相当高，占干物质质量的50%左右。可见，微生物对碳素的需求量最大。
3. 氮源
凡是能够供给微生物氮素营养的物质称为氮源。氮源有N2、NH3、尿素、硫酸铵、硝酸铵、硝酸钾、硝酸钠、氨基酸和蛋白质等。氮源的作用是提供微生物合成蛋白质的原料（一般不充当能源）。
根据对氮源要求的不同，将微生物分为4类：
（1）固氮微生物
这类微生物能利用空气中的氮分子(N2)合成自身的氨基酸和蛋白质。如固氮菌、根瘤菌和固氮蓝藻（2）利用无机氮作为氮源的微生物
能利用氨(NH3)、铵盐(NH4+)、亚硝酸盐(NO2-)、硝酸盐(NO3-)的微生物有亚硝化细菌、硝化细菌、大肠杆菌、产气杆菌、枯草杆菌、铜绿色假单胞菌、放线菌、霉菌、酵母菌及藻类等。
(3)需要某种氨基酸作为氮源的微生物
这类微生物叫氨基酸异养微生物。如乳酸细菌、丙酸细菌等。它们不能利用简单的无机氮化物合成蛋白质，而必须供给某些现成的氨基酸才能生长繁殖。
(4)从分解蛋白质中取得铵盐或氨基酸的微生物
这类微生物如氨化细菌、霉菌、酵母菌及一些腐败细菌，它们都有分解蛋白质的能力，产生NH3、氨基酸和肽，进而合成细胞蛋白质。
4.无机盐
无机盐的生理功能包括（1）构成细胞组分；（2）构成酶的组分和维持酶的活性；（3）调节渗透压、氢离子浓度、氧化还原电位等；（4）供给自养微生物能源。微生物需要的无机盐有磷酸盐、硫酸盐、氯化物、碳酸盐、碳酸氢盐。这无机盐中含有钾、钠、钙、镁、铁等元素，其中，微生物对磷和硫的需求量最大。此?外，微生物还需要锌、锰、钴、铂、铜、硼、钒、镍等微量元素。
5. 生长因子（因素）
指一些微生物维持正常生活所必需而需要量又不大的特殊营养物。
包括：维生素，氨基酸，嘌呤、嘧啶等类物质。各种微生物对生长因素的要求不同。
很多异养微生物及自养微生物具有合成生长因子的能力，所以，它们可以不必从外界环境中获取现成的生长因子，因为它们可以自己合成本身所需要的生长因子。但对有些微生物，自己不能合成时，则必需供给生长因子，方能生长繁殖。每种生物由于其合成能力不同，对生长因子的需求也不同。在20种氨基酸中，有8种是人体不能合成的，必须从外界来获得，称为必需氨基酸：Ile（异亮氨酸）Leu（亮氨酸）Lys（赖氨酸）Met（蛋氨酸）Phe（苯丙氨酸）Thr（苏氨酸）Trp（色氨酸）Val （缬氨酸）另外His（组氨酸）被称为半必需氨基酸
(二)微生物的营养类型
1. 光能微生物和化能微生物
光能型微生物：体内含有光合色素，能进行光合作用，得到能源；化能型微生物：不具色素，不能进行光合作用。能氧化化合物，从中获得能量。
2. 无机营养微生物和有机营养微生物
根据微生物对各种碳素营养物的同化能力的不同，可把微生物分为无机营养微生物和有机营养微生物两种。无机营养也称为无机自养。这一类型的微生物具有完备的酶系统，合成有机物的能力强，CO2、CO和CO32-中的碳素为其唯一的碳源，能利用光能或化学能在细胞内合成复杂的有机物，以构成自身的细胞成分。而不需要外界供给现成的有机碳化合物。因此，这类微生物又称自养型微生物。凡是有光合色素的微生物，例如藻类、光合细菌及原生动物中的植物性鞭毛虫，均属于无机营养微生物。自养型微生物又分为光能自养型微生物和化能自养型微生物。光能自养微生物：它们利用阳光(或灯光)作为能源，依靠体内的光合色素，进行光合作用；化能自养微生物：化能自养微生物不具有光合色素，不能进行光合作用。合成有机物所需的能量来自于它们氧化S、H2S、H2、NH3、Fe等时，通过氧化磷酸化产生的A TP。CO2是化能自养微生物的唯一碳源。化能自养微生物有亚硝化细菌、硝化细菌、好氧的硫细菌(硫化细菌和硫磺细菌)及铁细菌。
自养微生物有严格自养微生物和兼性自养微生物两种。
有机营养微生物也称为异养微生物。这类微生物具有的酶系统不如自养微生物完备，它们只能利用有机碳化合物作为碳素营养和能量来源。糖类、脂肪、蛋白质、有机酸、醇、醛、酮及碳氢化合物、芳香族化合物等都可作为异养微生物的碳素营养。异养微生物有腐生性和寄生性两种，前者占大多数。
大部分细菌、放线菌、酵母菌、霉菌、病毒等属于有机营养微生物。
异养微生物又分为光能异养微生物和化能异养微生物。光能异养微生物是以光为能源，以有机物为供氢体，还原CO2，合成有机物的一类厌氧微生物，也称为有机光合细菌。化能异养微生物是一群依靠氧化有机物产生化学能而获得能量的微生物。它们包括绝大多数的细菌、放线菌及全部的真菌。] 3.混合营养微生物
混合营养微生物是既可以利用无机碳(CO2、CO32-等)作为碳素营养，又可以利用有机碳化合物作为碳素营养，即为兼性自养微生物。例如，氢细菌属、贝日阿托氏菌属、发硫菌属、亮发菌属、新型硫杆菌、反硝化硫杆菌，上述细菌既可以S、H2S为能源，也能以低浓度的乙酸钠、琥珀酸及葡萄糖为能源和碳源。据报导，硝化细菌的某些株能以乙酸为碳源。
微生物往往首先利用现成的容易被吸收利用的有机物质。
微生物营养类型总结（根据碳源和能源的不同）：
能源碳源例
光能自养型光CO2藻类
化能自养型无机物CO2 硝化细菌
光能异养型光有机物光合细菌
化能异养型有机物有机物大多数细菌等
三、碳氮磷比
水、碳源、氮源、无机盐及生长因子为微生物共同需要的物质。由于不同微生物细胞的元素组成比例不同，对各营养元素的比例要求也不同。在实际中，主要是指碳氮比（或碳氮磷比）。如根瘤菌要求碳氮比为11.5:1，霉菌为9:1。在废水处理中，活性污泥中好氧微生物要求碳氮磷比为BOD5:N:P=100:5:1。为了保证生物处理效果，要按碳氮磷比配给营养。有时某种营养缺乏，应供给或补足。但也不可盲目添加，否则会导致反驯化。
四、微生物的培养基
培养基：根据微生物的营养要求，将各种营养物质按一定比例配制而成，用以培养微生物的基质。在培养基中，应该含有微生物生长繁殖必需的营养条件，并且浓度比例等合适。不同微生物的要求不同。不同的培养目的，所要求的营养物质也不同。
配制原则：（1）要根据不同微生物的营养需要配制；（2）要注意各种营养物质的浓度、比例；（3）要调节适宜的pH值；（4）要根据培养目的选择培养基。此外还要注意经济实用的原则。
培养基组成物的性质：合成培养基（无机化合物，各成分均已知）；天然培养基（用天然物质配制）；复合培养基（天然有机物和无机物配制而成）。
培养基的状态：液体培养基（不加凝固剂）；固体培养基（加1.5-3.0%的琼脂）；半固体培养基（0.3-0.5%的琼脂）。在实验室里，固体培养基常常被做成平板和斜面的形式。适合于不同的培养方式。
培养基实例：
肉汤培养基（用于培养细菌的基础培养基）
牛肉膏5g，蛋白胨10g，NaCL5g，水1000ml，Ph7.0-7.2。
若是固体培养基，则加入琼脂15g-30g
水生4号培养基（用于藻类的培养）
Ca(H2PO4)2 ·H2O+2(CuSO4 ·7H2O) 0.03g
(NH4)2SO40.2g MgSO4 ·7H2O 0.08g
NaHCO30.1g KCl 0.025g
FeCl3(1%) 0.15ml 水1000ml
土壤浸出液0.5ml
五、培养基的类别
根据实验目的和用途的不同，培养基可分为：
1．基础培养基适用于大多数微生物。
2．选择培养基抑制某些微生物生长并使需要的微生物生长繁殖。
3．鉴别培养基不同的微生物出现不同的特征。
4．加富（富集培养基促使某些微生物快速生长。
六、营养物质进入微生物细胞的方式（跨膜运输）
微生物没有专门的摄食器官或细胞器（原生动物、微型后生动物除外）。各种营养物质需要通过细胞质膜而进入细胞。营养物质各种各样，进入细胞的方式也不尽相同。
1．单纯扩散
物理过程，从高浓度到低浓度，非特异性的，扩散速度慢，不消耗能量。如：水溶性的溶质分子，水、无机盐、O2、CO2等。
2．促进（成）扩散
在细胞质膜上有特异性的蛋白质（载体蛋白或渗透酶），通过渗透酶的作用携带某种特定的营养物通过细胞质膜而进入细胞内。特异性的，依靠扩散梯度驱动，也不消耗能量。如：红细胞和酵母菌中糖的运输；大肠杆菌中乳糖的运输。前二种方式是被动运输方式。
3．主动运输
逆浓度梯度的运输，需要渗透酶（改变平衡点）和消耗能量。能量由ATP提供。如：氨基酸、糖、Na+、K+等。
4．基团转位
也是一种主动运输方式，存在于某些原核生物中，在细菌中广泛存在的一个例子是磷酸转移酶系统，营养物质通过在运输过程中被磷酸转移酶系统磷酸化而进入细胞内，也需要能量和特异性的酶。如：糖、嘌呤、嘧啶、乙酸等物质。
第三节微生物的产能代谢
一、产能代谢与生物氧化（呼吸作用）的关系
生物氧化的概念：发生在活细胞内的一系列产能性氧化反应的总称。
生物氧化（呼吸作用）的本质——氧化还原作用的统一过程。这过程中有能量的产生和转移。微生物的生物氧化有三类：发酵、好氧呼吸和无氧呼吸。无论是哪一种类型，其本质都是氧化还原反应，即在化学反应中一种物质失去电子而被氧化，另一种物质得到电子而被还原，微生物从中获得生命活动需要的能量。生物氧化还原过程不同于一般的化学氧化还原过程，有以下几个差别：在酶的作用下，常温常压的温和条件；复杂有机物被氧化成二氧化碳、水和其他简单的物质；产生能量供给生物（合成、生命活动、热能）；多步反应，产生许多中间产物；同时吸收和同化各种营养物质。
生物能量的转移中心——A TP，在微生物的生物氧化过程中，底物的氧化分解产生能量；同时，微生物将能量用于细胞组分的合成。在这两者之间存在能量转移的中心，即ATP。A TP是在发酵、好氧呼吸及无氧呼吸中生成的。微生物（包括各种生物）的能量的产生和转移都是通过ATP进行的。
ATP生成的有三种方式：
1．基质(底物)水平磷酸化微生物在基质氧化过程中，产生一种含高自由能的中间体，如发酵
中产生含高能健的1，3-二磷酸甘油酸。这一中间体将高能键(~)交给ADP，使ADP磷酸化而生
成A TP。
2．氧化磷酸化微生物在在氧化底物后产生的电子，通过电子传递体系传递并产生ATP的过程
叫氧化磷酸化。
3．光合磷酸化光引起叶绿素、菌绿素或菌紫素逐出电子，通过电子传递产生ATP的过程叫光
合磷酸化。产氧光合生物包括藻类和蓝细菌，它们依靠叶绿素通过非环式的光合磷酸化合成A TP。
不产氧的光合细菌则通过环式光合磷酸化合成A TP。
ATP中的能量，通过与ADP的转换吸收或释放：
ATP中的能量，通过与ADP的转换吸收或释放：
由反应式可知：ADP是能量的载体，A TP是能量库。A TP含高能磷酸键，它水解释放出高能键，每一个高能键含31.4KJ的能量。A TP只是一种短期的贮能物质。若要长期贮能，还需转换形式。如果
有过剩的ATP，大多数微生物会将其能量转化到储能物中去，如PHB(聚β-烃基丁酸)、异染粒、淀粉、肝糖、糖原及硫粒等，以备缺乏营养和能源时用。
二、生物氧化的类型
在微生物体系中，能量的释放、A TP的生成都是通过生物氧化实现的。根据最终电子受体（或最终受氢体），可划分为3种类型：
发酵- ---- -以分解过程中的中间代谢产物(低分子有机物)为最终电子受体
好氧呼吸--以O2为最终电子受体
无氧呼吸--以除O2外的无机化合物，如NO2-、NO3-、SO42-、CO32-及CO2等作为最终电子受体1．发酵
在无外在电子受体时，微生物氧化一些有机物。有机物仅发生部分氧化，以它的中间代谢产物(即分子内的低分子有机物)为最终电子受体，释放少量能量，其余的能量保留在最终产物中。以葡萄糖的酵解为例，葡萄糖的逐步分解称糖酵解(即EMP途径或E-M途径)。糖酵解几乎是所有具有细胞结构的生物所共有的主要代谢途径。
以葡萄糖的乙醇发酵为例，可分为两大步：（1）不涉及氧化还原反应的预备性反应：葡萄糖（C6H12O6）→→→3-磷酸甘油醛；（2）有氧化还原的反应：→→丙酮酸（CH3COCOOH）→乙醛（CH3CHO）（二氧化碳）→乙醇（CH3CH2OH）。通过底物磷酸化，得到ATP。1mol的葡萄糖，可以得到2mol的ATP、2mol的乙醇和2mol的二氧化碳。（图）
乙醇发酵的能量利用效率为：2×31.4/238.3=26%。从丙酮酸开始，通过各种微生物不同的发酵作用，产生各种不同的产物。如：混合酸发酵、丁二醇发酵、丙酸发酵等等。
2．好氧呼吸
在分子氧存在的条件下，以O2为最终电子受体，底物被全部氧化成CO2和H2O，并产生ATP。底物氧化释放的电子首先转移给NAD，使之成为NADH2，然后再转移给电子传递体系，最终到达分子氧O2。好氧呼吸能否进行，取决于O2的体积分数能否达到0.2%（为大气中O2的体积分数21%的1%）。O2的体积分数低于0.2%，好氧呼吸不能发生。以葡萄糖为例，葡萄糖的氧化分解分两阶段：（1）经EMP途径，形成中间产物——丙酮酸。C6H12O6→→→2 CH3COCOOH。
产生2 NADH2和4A TP，并消耗2A TP。此步同在发酵中的过程。
（2）丙酮酸的有氧分解，经过三羧酸（TCA）循环得到分解。
丙酮酸→乙酰辅酶A和1mol的NADH2，然后进入TCA循环，被彻底氧化分解，产生NADH2和CO2等。
呼吸链：有氧呼吸中传递电子的一系列偶联反应，由NAD或NADP、FAD或FMN、辅酶Q、细胞色素等组成。其功能是传递电子和产生A TP。其在细胞中的位置：真核细胞是线粒体，原核细胞是细胞质膜。在好氧呼吸中，由前面EMP和TCA产生的H（NADH2和FADH2），通过电子传递体系（呼吸链），最终到达分子氧，形成水。在这一传递过程中，产生ATP。（称为氧化磷酸化）
能量的平衡：1份葡萄糖，转化成2丙酮酸时，产生2 NADH2和4ATP（底物磷酸化），并消耗2ATP；1mol的丙酮酸经TCA 循环，生成4mol NADH2、1mol FADH2 (黄素腺嘌呤二核苷酸)、1molGTP(鸟嘌呤三核苷酸，，随后转化成1mol的A TP)。通过呼吸链，1molNADH2产生3mol的ATP，1molFADH2产生2mol的ATP。
最后得到的能量：（4×3+1×2+1）×2+2×3+4-2=38（mol）ATP。
释放的总能量约2876KJ，能量利用效率为31.4×38/2876=42%。其余的能量变成热能耗散。
这个效率是高的，所以好氧呼吸氧化彻底，能量利用效率高。
总反应过程：C6H12O6+6 O2 → 6 CO2+6 H2O +38 ATP
3．无氧呼吸(分子外的无氧呼吸)
在电子传递体系中，氧化NADH2时的最终电子受体不是氧气，而是除O2外的无机化合物，如NO2-、NO3-、SO42-、CO32-及CO2等。无氧呼吸的氧化底物一般为有机物，如葡萄糖、乙酸和乳酸等，它们被氧化为CO2，有ATP产生。
Database Systems: The Complete Book Solutions for Chapter 2 Solutions for Section 2.1 Exercise 2.1.1 The E/R Diagram. Exercise 2.1.8(a) The E/R Diagram Kobvxybz Solutions for Section 2.2 Exercise 2.2.1 The Addresses entity set is nothing but a single address, so we would prefer to make address an attribute of Customers. Were the bank to record several addresses for a customer, then it might make sense to have an Addresses entity set and make Lives-at a many-many relationship. The Acct-Sets entity set is useless. Each customer has a unique account set containing his or her accounts. However, relating customers directly to their accounts in a many-many relationship conveys the same information and eliminates the account-set concept altogether. Solutions for Section 2.3 Exercise 2.3.1(a) Keys ssNo and number are appropriate for Customers and Accounts, respectively. Also, we think it does not make sense for an account to be related to zero customers, so we should round the edge connecting Owns to Customers. It does not seem inappropriate to have a customer with 0 accounts;
环境工程微生物学 绪论 1、何谓原核微生物？它包括哪些微生物？ 答：原核微生物的核很原始，发育不全，只有DNA链高度折叠形成的一个核区，没有核膜，核质裸露，与细胞质没有明显界限，叫拟核或似核。原核微生物没有细胞器，只有由细胞质膜陷形成的不规则的泡沫体系，如间体核光合作用层片及其他折。也不进行有丝分裂。原核微生物包括古菌（即古细菌）、真细菌、放线菌、蓝细菌、粘细菌、立克次氏体、支原体、衣原体和螺旋体。 2、何谓真核微生物？它包括哪些微生物？ 答：真核微生物由发育完好的细胞核，核由核仁核染色质。由核膜将细胞核和细胞质分开，使两者由明显的界限。有高度分化的细胞器，如线粒体、中心体、高尔基体、质网、溶酶体和叶绿体等。进行有丝分裂。真核微生物包括除蓝藻以外的藻类、酵母菌、霉菌、原生动物、微型后生动物等。 3、微生物是如何分类的？ 答：各种微生物按其客观存在的生物属性（如个体形态及大小、染色反应、菌落特征、细胞结构、生理生化反应、与氧的关系、血清学反应等）及它们的亲缘关系，由次序地分门别类排列成一个系统，从大到小，按界、门、纲、目、科、属、种等分类。种是分类的最小单位，“株”不是分类单位。 4、生物的分界共有几种分法，他们是如何划分的？ 答：1969年魏泰克提出生物五界分类系统，后被Margulis修改成为普遍接受的五界分类系统：原核生物界(包括细菌、放线菌、蓝绿细菌)、原生生物界（包括蓝藻以外的藻类及原生动物）、真菌界（包括酵母菌和霉菌）、动物界和植物界。 我国王大教授提出六界：病毒界、原核生物界、真核生物界、真菌界、动物界和植物界。 5、微生物是如何命名的？举例说明。 答：微生物的命名是采用生物学中的二名法，即用两个拉丁字命名一个微生物的种。这个种的名称是由一个属名和一个种名组成，属名和种名都用斜体字表示，属名在前，用拉丁文名词表示，第一个字母大写。种名在后，用拉丁文的形容词表示，第一个字母小写。如大肠埃希氏杆菌的名称是Escherichia coli。 6、写出大肠埃希氏杆菌和桔草芽孢杆菌的拉丁文全称。 答：大肠埃希氏杆菌的名称是Escherichia coli，桔草芽孢杆菌的名称是Bacillus subtilis。 7、微生物有哪些特点？ 答：（一）个体极小 微生物的个体极小，有几纳米到几微米，要通过光学显微镜才能看见，病毒小于0.2微米，在光学显微镜可视围外，还需要通过电子显微镜才可看见。 （二）分布广，种类繁多 环境的多样性如极端高温、高盐度和极端pH造就了微生物的种类繁多和数量庞大。
环境工程微生物学 第三版_周群英 课后习题目录 第一篇微生物学基础 ............................................................ 1.第一章非细胞结构的超微生物——病毒........................................ 1.第二章原核微生物.......................................................... 3.第三章真核微生物.......................................................... 6.第四章微生物的生理........................................................... 8.第五章微生物的生长繁殖与生存因子. (12) 第六章微生物的遗传和变异 (16) 第二篇微生物生态 (20) 第一章微生物生态 (20) 第二章微生物在环境物质循环中的作用 (22) 第三章水环境污染控制与治理的生态工程及微生物学原理 (26) 第四章污、废水深度处理和微污染源水预处理中的微生物学原理 (28) 第五章有机固体废弃物与废气的微生物处理及其微生物群落 (31) 第六章微生物学新技术在环境工程中的应用 (34)
第一篇微生物学基础 第一章非细胞结构的超微生物一一病毒 1病毒是一类什么样的微生物？它有什么特点？ 答：病毒没有合成蛋白质的机构——核糖体，也没有合成细胞物质和繁殖所必备的酶系统，不具独立的代谢能力，必须专性寄宿在活的敏感宿主细胞内，依靠宿主细胞合成病毒的化学组成和繁殖新个体。其特点是：病毒在活的敏感宿主细胞内是具有生命的超微生物，然而，在宿主体外却呈现不具生命特征的大分子物质，但仍保留感染宿主的潜在能力，一旦重新进入活的宿主细胞内又具有生命特征，重新感染新宿主。 2病毒的分类依据是什么？分为哪几类病毒？ 答：依据是：病毒是根据病毒的宿主、所致疾病、核酸的类型、病毒粒子的大小、病毒的结构、有或无被 膜等进行分类的。根据转性宿主分类：有动物病毒、植物病毒、细菌病毒（噬菌体）线菌体）、藻 、放线菌病毒（噬放 类病毒（噬藻体）、真菌病毒（噬真菌体）。按核酸分类：有DNA病毒和RNA病毒。 3病毒具有什么样的化学组成和结构？ 答：病毒的化学组成有蛋白质和核酸。还含有脂质和多糖。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。蛋白质衣壳是由一定数量的衣壳粒按一定的排列组合构成的病毒外壳。核酸内芯有两种： 核糖核酸（RNA ）和脱氧核糖核酸（DNA）。 4叙述大肠杆菌T系噬菌体的繁殖过程。 答：大肠杆菌T系噬菌体的繁殖过程有：吸附、侵入、复制、聚集与释放。首先，大肠杆菌T系噬菌体以 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，或是细胞壁，或是鞭毛，或是纤毛。噬菌体侵入宿主细胞后，立即引起宿主的代谢改变，宿主细胞内的核酸不能按自身的遗传特性复制和合成蛋白质，而由噬菌体核酸所携带的遗传信息所控制，借用宿主细胞的合成机构复制核酸，进而合成噬菌体蛋白质，核酸和蛋白质聚集合成新的噬菌体，这个过程叫装配。大肠杆菌T系噬菌体的装配过程如下：先合成含 DNA的头部，然后合成尾部的尾鞘、尾髓和尾丝，并逐个加上去就装配成一个完整的新的大肠杆菌T系噬菌体。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破裂，使菌体被释放出来重新感染新的宿主细胞一个宿主细胞可释放10到1000个噬菌体粒子。 5什么叫毒性噬菌体？什么叫温和噬菌体？ 答：侵入宿主细胞后，随即引起宿主细胞裂解的噬菌体称作毒性噬菌体。 侵入宿主细胞后，不引起宿主细胞裂解的噬菌体称作温和噬菌体。 6什么叫溶原细胞（菌）？什么叫原噬菌体？ 答：含有温和噬菌体核酸的宿主细胞被称作溶原细胞。在溶原细胞内的温和噬菌体核酸，称为原噬菌体。 7解释Escherichia coli K12 （X）中的各词的含义。
实验一SQL Server 2005数据库服务器界面使用及数据库原理知 识的应用 1.实验目的 (1)通过使用SQL Server 2005的控制界面感受SQL Server 2005。 (2)熟悉SQL Server 2005所需的软、硬件要求。 (3)熟悉SQL Server 2005支持的身份验证种类。 (4)掌握SQL Server 2005服务的几种启动方法。 (5)掌握SQL Server Management Studio的常规使用。 (6)掌握关系数据库的逻辑设计方法——E-R图。 2.实验准备 (1)了解SQL Server Management Studio的常规使用。 (2)了解SQL Server 2005所需的软、硬件要求。 (3)了解SQL Server 2005支持的身份验证种类。 (4)了解SQL Server 2005服务的几种启动方法。 (5)了解关系数据库的逻辑设计方法——E-R图。 3.实验内容 (1)分别使用“Windows身份验证模式”和“SQL Server和Windows身份验证模式”登录SQL Server 2005集成控制台。 (2)利用SQL Server Configuration Manager配置SQL Server 2005服务器。 (3)利用SQL Server 2005创建的默认帐户，通过注册服务器向导首次注册服务器。 (4)试着创建一些由SQL Server 2005验证的账户，删除第一次注册的服务器后用新建的账户来注册服务器。 (5)为某一个数据库服务器指定服务器别名，然后通过服务器别名注册该数据库服务器。 (6)熟悉和学习使用SQL Server Management Studio。 (7)设计E-R图。参照书上19页的优化模式，要求注明实体的主码、联系的类型和主码。
数据库系统之三 --数据建模与数据库设计 课程1：基本知识与关系模型 课程2：数据库语言-SQL 课程3：数据建模与数据库设计课程4：数据库管理系统实现技术数据库系统
第15讲关系模式设计之规范形式 Research Center on I ntelligent C omputing for E nterprises & S ervices, H arbin I nstitute of T echnology 战德臣 哈尔滨工业大学教授.博士生导师黑龙江省教学名师教育部大学计算机课程教学指导委员会委员
战德臣教授数据库的规范性设计需要分析数据库Table中的属性在取值方面有什么依存关系？数据库设计过程中应遵循什么样的原则 数据库设计理论 ?数据依赖理论 ?关系范式理论 ?模式分解理论BCNF 3NF 2NF 1NF 4NF 5NF 函数依赖部分函数依赖/完全函数依赖传递函数依赖 多值依赖 联结依赖如何避免数据库的一致性问题—数据库的规范性设计无损连接分解保持依赖分解
战德臣教授基本内容 1. 关系的第1NF和第2NF 2. 关系的第3NF和Boyce-Codd NF 3. 多值依赖及其公理定理 4. 关系的第4NF 重点与难点 ●一组概念：1NF, 2NF, 3NF, BCNF, 4NF；多值依赖 ●熟练应用数据库设计的规范化形式，判断数据库设计的正确性及可 能存在的问题
关系的第1范式和第2范式 Research Center on I ntelligent C omputing for E nterprises & S ervices, H arbin I nstitute of T echnology 战德臣 哈尔滨工业大学教授.博士生导师黑龙江省教学名师教育部大学计算机课程教学指导委员会委员
环境工程微生物学 1、何谓原核微生物？它包括那些微生物？ 原核微生物没有细胞器，只有由细胞质膜内陷形成的不规则的泡沫结构体系；没有核膜，核质裸露，与细胞质没有明显的界限。包括古菌、细菌、蓝细菌、放线菌、立克次氏体、支原体、衣原体和螺旋体。 2、何谓真核微生物？它包括那些微生物？ 真核微生物有发育完好的细胞核，核内有核仁和染色体，核膜将细胞核和细胞质分开，使两者有明显的界限。包括除蓝细菌以外的藻类、酵母菌、霉菌、伞菌、原生动物、微型后生动物等。 3、微生物是如何分类的？ 为了识别和研究微生物，将各种微生物按其客观存在的生物属性 （个体形态及大小、染色反应、生理生化反应、菌落特征、细胞 结构、与氧的关系、血清学反应）及它们的亲缘关系。 4、微生物是如何命名的？举例说明？ 5、写出大肠埃希式杆菌和枯草杆菌的拉丁名称？ 6、微生物有哪些特点？ 1、个体极小 2、分布广，种类繁多。 3、繁殖快 4、易变异
7、什么叫毒性噬菌体？什么叫温和噬菌体？ 毒性噬菌体：侵入宿主细胞后，随即引起宿主细胞裂解的噬菌体温和噬菌体：侵入宿主细胞后，不引起宿主细胞裂解的噬菌体 8、噬菌体在液体培养基和固体培养基中各有怎样的培养特征？ 将噬菌体的敏感细菌接种在液体培养基中，经培养后敏感细菌均 匀分布在培养基中而使培养基浑浊。然后接种噬菌体，敏感细菌被噬菌体感染后发生噬菌体裂解，原来浑浊的细菌悬液变成透明的裂解溶液。 将噬菌体的敏感细菌接种在琼脂固体培养基上生长形成许多个菌落，当接种稀释适度的噬菌体悬液后引起点性感染，在感染点上进行反复的感染过程，宿主细菌菌落就一个个地被裂解成一个个空斑，这些空斑就叫噬菌斑 9、病毒在水体和土壤中的存活时间主要受那些因素的影响？ 在海水和淡水中，温度是影响病毒存活的主要因素在土壤中病毒受土壤类型、渗滤液的流速、土壤空隙的饱和度、 PH、渗滤液中的阳离子价数和数量、可溶性有机物和病毒种类 10、革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌的细胞壁结构有什么异同？各有哪些化学组成？ 革兰氏阳性菌含大量的肽聚糖，独含磷壁酸，不含脂多糖。革兰 氏阴性菌含极少的聚糖，独含脂多糖，不含磷壁酸。
环境工程微生物学考试复习资料
精品文档 收集于网络，如有侵权请联系管理员删除 6、微生物有哪些特点？1.个体极小 2.分布广，种类繁多。3.繁殖快4.易变异 7、革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌的细胞壁结构有什么异同？各有哪些化学组成？ 1.革兰氏阳性菌含大量的肽聚糖，独含磷壁酸，不含脂多糖。革兰氏阴性菌含极少的聚糖，独含脂多糖，不含磷壁酸。 2.革兰氏阳性菌的细胞壁厚，结构较简单，含肽聚糖、磷壁酸、少量蛋白质和脂肪。革兰氏阴性菌的细胞壁较薄，结构较复杂，分外壁层和内壁层，外壁层分为三层：最外层脂多糖，中间层磷脂层，内层脂蛋白；内壁层含肽聚糖，不含磷壁酸。 8叙述革兰氏染色的机制和步骤 革兰氏染色的机制有以下两点：(1) 革兰氏染色与等电点的关系G+菌的等电点低于G-菌，所带负电荷更多，因此，它与结晶紫的结合力较大，不易被乙醇脱色。(2) 革兰氏染色与细胞壁的关系G+的细胞壁脂类少，肽聚糖多，G-则相反，故乙醇容易进入G-细胞，进行脱色。 8、藻类的分类依据是什么？它分为几门？ 根据藻类光合色素的种类、个体形态、细胞结构、生殖方式和生活史等，将藻类分为10门：蓝藻门、裸藻门、绿藻门、轮藻门、金藻门、黄藻门、硅藻门、甲藻门、红藻门和褐藻门。 9、真菌包括那些微生物？它们在废水生物处理中各起什么作用？ 真菌包括酵母菌、霉菌及各种伞菌。酵母菌既处理了废水，又可得到酵母菌体蛋白，用作饲料。还可以用酵母菌监测重金属。美军在对废水中氰化物的去除率达90%以上，有的霉菌还可以处理含硝基化合物的废水。真菌在处理有机废水可以用于培养食用菌的菌丝体，这样既处理了废水和固体废物，还获得了食用菌。 10、酵母菌有哪些细胞结构？有几种类型的酵母菌？ 酵母菌的细胞结构有细胞壁、细胞质膜、细胞核、细胞质及内含物。酵母菌有发酵型和氧化型两种。 11、霉菌有几种菌丝？如何区别霉菌和放线菌的菌落？ 整个菌丝体分为两部分：即营养菌丝和气生菌丝 放线菌菌落：是由一个孢子或一段营养菌丝生长繁殖出许多菌丝，并相互缠绕而成的，有的呈戎状或密实干燥多皱，整个菌落像嵌入培养基中，不易被挑取。霉菌菌落：呈圆形、绒毛状、絮状或蜘蛛网状，比其他微生物的菌落都大，菌落疏松，与培养基结合不紧，用接种环很容易挑取。 12、什么叫定向培育和驯化？ 定向培养是人为用某一特定环境条件长期处理某一微生物群体，同时不断将它们进行移种传代，以达到累积和选择合适的自发突变体的一种古老的育种方法。驯化是经过长时间地定向培养后，微生物改变了原来对营养、温度、PH 等要求，产生了适应酶，利用各营养，改变了代谢途径。 13、什么叫水体自净？可根据那些指标判断水体自净程度？ 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，这叫水体自净。1、P\H 指数，2、氧浓度昼夜变化幅度和氧垂曲线。 14、水体污染指标有哪几种？污化系统分为那几“带”？各“带”有什么特征？1.BIP 指数2.细菌菌落总数3.总大肠菌群 多污带：位于排污口之后的区段，水呈暗灰色，很浑浊，含有大量有机物，BOD 高，溶解氧极低，为厌氧状态。 α-中污带：在多污带下游，水为灰色，溶解氧少，为半厌氧状态，有机物减少，BOD 下降，水面上有泡沫和浮泥，有氨、氨基酸及H2S ，生物种类比多污带稍多。 β-中污带：在α-中污带之后，有机物较少，BOD 和悬浮物含量低，溶解氧浓度升高，NH3和H2S 分别氧化为NO3-和SO42-，两者含量均减少。 寡污带：在β-中污带之后，标志着河流自净作用完成，有机物全部无机化，BOD 和悬浮物含量极低，H2S 消失细菌极少，水的浑浊度低，溶解氧恢复到正常含量。 15、什么叫水体富营养化？评价水体富营养化的方法有几种？ 人类将富含氮、磷的城市生活污水和工业废水排放入湖泊、河流和海洋，使水体中的氮、磷营养过剩，促使水体中的藻类过量生长，使淡水中发生水华，使海洋中发生赤潮，叫富营养化。观察蓝细菌和藻类等指示生物、测定生物的现存量、测定原初生产力、测定透明度和测定氮和磷等导致富营养化的物质。 16、什么叫活性污泥？它有哪些组成和性质？ 活性污泥(activesludge)是由各种微生微、真菌、原生动物、微型后生动物和各种有机无机的固体物质混凝交织在一起的一种绒粒.即生物群体及它们所依附的有机物质和无机物质的总称．微生物群体主要包括细菌，原生动物和藻类等．由外到内水解细菌、发酵细菌、氢细菌和乙酸菌、甲烷菌、硫酸盐还原菌、厌氧原生动物其中产甲烷丝菌是厌氧活性污泥的中心骨架。 17、叙述好氧活性污泥净化污水的机理？1.在氧化的条件下，活性污泥绒粒中的絮凝性微生物吸附污水中的有机物。2.活性污泥绒粒中的水解性细菌水解大分子有机物为小分子有机物，同时，微生物合成自身细胞。污水中的溶解性有机物直接被细菌吸收，在细菌体内氧化分解，其中间代谢产物被另一群细菌吸收，进而无机化。3.原生动物和微型后生动物吸收和吞食未分解彻底的有机物及游离细菌。 42、叙述氧化塘和氧化沟处理污水的机制 氧化塘和氧化沟一般用于三级深度处理，用以处理生活污水和富含氮、磷的工业废水。有机污水流入氧化塘，其中的细菌吸收水中的溶解氧，将有机物氧化分解为H2O 、CO2、NH3、NO3-、PO43、SO42-。细 菌利用自身分解含氮有机物产生的NH3和环境中的营养物合成细胞物质。在光照条件下，藻类利用H2O 和CO2进行光合作用合成糖类，再吸收NH3和SO42-合成蛋白质，吸收PO43-合成核酸，并繁殖新藻体。 43、菌胶团、原生动物和微型后生动物在水处理过程中有哪些作用。菌胶团的作用： 1、有很强的生物絮凝、吸附能力和氧化分解有机物的能力 2、菌胶团对有机物的吸附和分解，为原生动物和微型后生动物提供了良好的生存环境 3、为原生动物、微型后生动物提供附着栖息场所 4、具有指示作用 原生动物和微型后生动物的作用 1、指示作用 2、净化作用 3、促进絮凝作用和沉淀作用 44、叙述生物膜法净化污水的作用机制 生物膜在滤池中是分层的，上层生物膜中的生物膜生物和生物膜面生物及微型后生动物吸附污水中的大分子有机物，将其水解为小分子有机物。同时生物膜生物吸收溶解性有机物和经水解的小分子有机物进入体内，并进行氧化分解，利用吸收的营养构建自身细胞。上层生物膜的代谢产物流向下层，被下层生物膜生物吸收，进一步被氧化分解为CO2和H2O 。老化的生物膜和游离细菌被滤池扫除生物吞食。通过以上微生物化学和吞食作用，污水得到净化。 45、什么叫活性污泥丝状膨胀？引起活性污泥丝状膨胀的微生物有哪些？ 由于丝状细菌极度生长引起的活性污泥膨胀称为活性污泥丝状膨胀。经常出现的有诺卡氏菌属、浮游球衣菌、微丝菌属、发硫菌属、贝日阿托氏菌属等 46、促使活性污泥丝状膨胀的环境因素有哪些？ 1、温度 2、溶解氧 3、可溶性有机物及其种类 4、有机物浓度 47、为什么丝状细菌在污水生物处理中能优势生长？ 因为几乎所有的丝状细菌都能吸收可溶性有机物，尤其是低分子的糖类和有机酸。在运行过程中，有机物因缺氧不能降解彻底，积累大量有机酸，为丝状细菌创造营养条件，使丝状细菌优势生长。 48、如何控制活性污泥丝状膨胀？ 1、控制溶解氧 2、控制有机负荷 3、改革工艺 49、污水为什么要脱氮除磷？ 在水体中氮、磷量过多，危害极大，最大的危害是引起水体富营养化，在富营养化水体中，蓝细菌、绿藻等大量繁殖，有的蓝细菌产生毒素，毒死鱼、虾等水生生物和危害人体健康，由于它们的死亡、腐败，引起水体缺氧，使水源水质恶化。不但影响人类生活，还严重影响工、农业生产。 50、微生物脱氮工艺有哪些？ A|O 、A2\O 、A2\O2、SBR 等 51、叙述污水脱氮原理？ 脱氮是先利用好氧段经硝化作用，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NO2--N （经反亚硝化）和NO3--N （将反硝化）还原为氮气，溢出水面释放到大气，参与自然界氮的循环。水中含氮物质大量减少，降低出水的潜在危险性。 52、什么叫捷径反硝化？何谓短程硝化-反硝化？在生产中它有何意义？ 捷径反硝化：即通过限制充氧量和缩短曝气时间等条件，抑制硝化细菌生长，促使亚硝化细菌优势生长，迅速将氨氧化为HNO2 后，随即利用有机物将HNO2 还原为N2的过程。捷径反硝化不仅可缩短曝气时间，减少能耗，还节省碳源，从总体上节省运行费用。 Q10：温度每升高10度酶促反应速率相应升高的因数。
1、何谓原核微生物？它包括哪些微生物？ 答：原核微生物只有 DNA链高度折叠形成的一个核区，没有核膜，核质裸露，与细胞质没有明显界限，叫拟核或似核。原核微生物没有细胞器，只有由细胞质膜内陷形成的不规则的泡沫体系。不进行有丝分裂。原核微生物包括古细菌、真细菌、放线菌、蓝细菌、粘细菌、立克次氏体、支原体、衣原体和螺旋体。 2、何谓真核微生物？它包括哪些微生物？ 答：细胞核具有核膜，能进行有丝分裂，细胞质中存在线粒体或同时存在叶绿体等细胞器的微小生物。真核微生物包括除蓝藻以外的藻类、酵母菌、霉菌、原生动物、微型后生动物等。3、微生物是如何分类的？ 答：各种微生物按其客观存在的生物属性及它们的亲缘关系，由次序地分门别类排列成一个系统，从大到小，按界、门、纲、目、科、属、种等分类。种是分类的最小单位。 4、生物的分界共有几种分法，他们是如何划分的？ 答：①原核生物界(包括细菌、放线菌、蓝绿细菌)、②原生生物界（包括蓝藻以外的藻类及原生动物）、③真菌界（包括酵母菌和霉菌）、④动物界、⑤植物界。 5、微生物是如何命名的？举例说明。 答：微生物的命名是采用生物学中的二名法，即用两个拉丁字命名一个微生物的种。这个种的名称是由一个属名和一个种名组成，属名和种名都用斜体字表示，属名在前，用拉丁文词表示，第一个字母大写。种名在后，用拉丁文的形容词表示，第一个字母小写。如大肠埃希氏杆菌的名称是 Escherichiacoli。 6、写出大肠埃希氏杆菌和桔草芽孢杆菌的拉丁文全称。 答：大肠埃希氏杆菌的名称是 Escherichiacoli，桔草芽孢杆菌的名称是 Bacillussubtilis。 7、微生物有哪些特点？ 答：（一）个体极小：（二）分布广，种类繁多：（三）繁殖快：（四）易变异： 8、什么是病毒，有什么化学组成？结构是什么样的？ 没有细胞结构，专性寄生生活的敏感宿主体内，可通过细菌过滤器，大小在0、2μm以下的超小微生物。 化学组成有蛋白质和核酸。 结构：没有细胞结构，分两部分：蛋白质衣壳核酸内芯。 9、什么叫毒性噬菌体？什么叫温和噬菌体？ 答：毒性噬菌体：就是指侵入宿主细胞后，随即引起宿主细胞裂解的噬菌体；是正常表现的噬
《环境工程微生物学》课程综合复习资料 一、填空题 1、我国大耜提出的六界分类系统为：、、、、、。 2、病毒的分类依据有多种,按照核酸分类，病毒可分为、。 3、细菌的原生质体包括，和三大部分。 4、根据古菌的生活习性和生理特性，古菌可分为、、三大类型。 5、在《伯杰氏系统细菌学手册》中，将古菌分为五大类群：、、、、。 6、放线菌的革兰氏染色反应：除为外，其余均为。 7、在废水生物处理中起重要作用的三种原生动物包括，和。作为指示生物，指示处理效果差的是和。 8、真菌中的、和在有机废水和有机固体废物的生物处理中都起着积极作用。 9、从化学组成来看，酶可分为和两类。 10、、、、四种元素是所有生物体的有机元素。 11、微生物最好的碳源是，尤其是、，它们最易被微生物吸收和利用。 12、环境工程微生物学中,根据形态特点，细菌可分为四种形态,即、、、。 13、按培养基组成物的性质不同，可把培养基分为、、。 14、好氧活性污泥的组成中，微生物成分主要是。 15、菌种复壮法有、、三种。 16、污水生物处理法很多，根据微生物与氧的关系分为和两类。 17、原生动物可划分为四个纲，即、、和。 18、在污废水生物处理中，原生动物和微型后生动物的作用体现在：、和。 19、现在普遍接受的五界分类系统为：、、、、。 20、部分细菌有特殊结构：、、、、和。 21、20世纪70年代开始在水平上研究生物的研究生物的进化和系统发育。沃斯以的相关性，将一类有别于细菌的、在特殊环境的单独列出，与细菌和真核生物并列于系统发育树中。 22、细胞质膜的化学组成包括、、。 23、微生物学家根据rRNA序列的不同，将所有细胞生物分为三大域，即、、。 24、根据专性宿主分类，病毒可分为、、、、、。
《环境工程微生物学》期末考试试卷（A卷） （2002-2003年度上学期） 姓名班级学号成绩 一、选择题（单选或多选，20×2=40） 1、对微生物的概念，以下最正确、最完整的叙述是。 A、微生物是一类个体微小、结构简单，必须借助显微镜才能观察清楚的生物。 B、微生物是一类结构简单，具有单细胞结构，必须借助显微镜才能观察清楚其结构的生物。 C、微生物是一类个体微小、结构简单，具有单细胞结构，必须借助显微镜才能 观察清楚其结构的最低等生物。 D、微生物是一类个体微小、结构简单，具有单细胞、简单多细胞结构或非细胞 结构，必须借助显微镜才能观察清楚其结构的最低等的生物 2、生物五界分类系统包括。 A、原核生物界、原生生物界、真菌界、动物界、植物界。 B、病毒界、原核生物界、真核生物界、动物界、植物界。 C、原核生物界、真核生物界、真菌界、动物界、植物界。 D、病毒界、原核生物界、真核生物界、动物界、植物界。 3、以下微生物属于环境工程微生物范畴的是。 A、病毒、蓝细菌、真细菌、粘细菌。 B、原生动物、蓝细菌、真核藻类、放线菌、粘细菌。 C、微型后生动物、酵母菌、霉菌、真细菌。 D、病毒、螺旋体、细菌、放线菌、 真菌、原生动物、微型后生动物。
4、关于细菌的形态和大小的描述，以下正确的是。 A、细菌的形态包括球菌、杆菌、螺旋菌、丝状菌。 B、杆菌有长杆菌、短杆菌、弧杆菌、链杆菌和芽孢杆菌之分。 C、在任何情况下，细菌的形态都是稳定的。 D、多数球菌的直径为0.5~2.0μm。 5、以下物质属于细胞质内含物的是。 A、细胞膜 B、核糖体 C、荚膜 D、异染粒 E、气泡 6、荚膜具有的功能包括。 A、荚膜可以维持细菌的细胞形态。 B、荚膜为鞭毛提供支点，使鞭毛运动。 C、荚膜是细菌在其表面分泌的一种粘性物质，它可以保护细菌免受干燥的影响； 当营养缺乏时可以作为碳源和氮源被利用。 D、细菌的荚膜有生物吸附的作用，将废水中有机物、无机物及胶体吸附在细菌体表面上。 7、细菌在固体培养基上的菌落特征是细菌分类鉴定的重要依据，描述菌落特征应包括。 A、菌落的形态 B、菌落的大小 C、菌落的光泽 D、菌落的颜色 E、菌落的质地及透明度 F、菌落的边缘特征 8、古菌具有的特点有。 A、古菌有精确的方角和垂直的边构成直角几何形态的细胞； B、古菌的细胞膜组分大多数是脂蛋白，蛋白质是酸性的；
数据库系统原理 第一节数据库系统概述 数据管理技术经历了人工管理、文件系统和数据库系统三个发展阶段。 一、数据库基本概念 1.数据（Data）是数据库系统中存储的基本对象，是描述事物的符号记录。包括文字、图形、图像、流媒体信息等。 2.数据库（DB）是存放数据的仓库，是长期存放在计算机内的、有组织的、可共享的数据集合。数据库中的数据按一定的数据模型组织、描述和存储，具有较高的数据独立性和扩展性，可被用户所共享。 3.数据库管理系统（DBMS）是位于用户和操作系统之间的数据管理软件，如Oracle、DB2.Access等。其功能包括：数据定义功能、数据操纵功能、数据库的运行管理、数据库的建立和维护。 4.数据库系统（DBS）是指计算机系统中引入数据库后的系统，由数据库、数据库管理系统、应用系统、数据库管理员、数据库用户构成。 【要点】 1.数据、数据库、数据库管理系统和数据库系统的基本概念和英文缩写。 2.DBMS的功能：数据定义功能（DDL）、数据操纵功能（DML）、数据库的运行管理、数据库的建立和维护。 3.DBS由数据库、数据库管理系统、应用系统、数据库管理员、数据库用户构成。 4.数据库技术主要解决数据共享的问题，DBMS是系统软件。 【例题·单选题】（2010年×省信用社招聘考试真题）下面关于数据库管理系统和操作系统之间关系描述正确的是（）。 A.操作系统可以调用数据库管理系统 B.互不调用 C.数据库管理系统可以调用操作系统 D.可以相互调用 『正确答案』C 『答案解析』硬件和操作系统是数据库管理系统的技术资源，数据库管理系统可以调用操作系统。二、数据库系统的特点
绪论环境工程微生物学 一、名词解释： 1. 微生物：微生物是是一类形态微小，结构简单，单细胞或多细胞的低等生物的通称。 2. 原核微生物：原核微生物的核很原始，只是DNA链高度折叠形成的一个核区，没有核膜，核质裸露与细胞质没有明显的界限，称为拟核或似核，也没有细胞器，不进行有丝分裂。 3. 真核微生物：真核微生物有发育完好的细胞核，核内有核仁和染色质．有核膜将细胞核和细胞质分开，使两者有明显的界限．有高度分化的细胞器，进行有丝分裂。 4. 环境工程微生物学：是讲述微生物的形态、细胞结构及其功能，微生物的营养、呼吸、物质代谢、生长、繁殖、遗传、与变异等的基础知识；讲述栖息在水体、土壤、空气、城市生活污水、工业废水和城市有机固体废物生物处理，以及废气生物处理中的微生物及其生态；饮用水卫生细菌学；自然环境物质循环与转化；水体和土壤的自净作用，污染土壤的治理与修复等环境工程净化的原理。 二、简答题： 1. 微生物的种类；微生物类群十分庞杂，包括：无细胞结构的病毒、类病毒、拟病毒等，属于原核生物的细菌、放线菌、立克次氏体、衣原体等，属于真核生物的酵母菌和霉菌，单细胞藻类、原生动物等。 2. 微生物的特点； ①个体极小；C2分布广，种类繁多；O 3繁殖快；G4易变异。 第一章非细胞结构的超微生物——病毒 一、名词解释： 1. 病毒：没有细胞结构，专性活细胞寄生的一类由核酸和蛋白质等少数几种成分组成的超显微非细胞生物。 2. 噬菌体：是感染细菌、真菌、放线菌或螺旋体等微生物的病毒的总称，因部分能引起宿主菌的裂解，故称为噬菌体。 3. 溶原性：病毒感染细菌后，其基因组整合到宿主的染色体中，在宿主内进行复制并且引起细菌细胞的裂解。这个过程称为溶原性。 4. 亚病毒：是一类结构和组成比真病毒小，简单，仅有核酸或蛋白质组成，可以侵染动物和植物的病原体。 5. 类病毒：是比病毒更加小的致病感染因子。只含具侵染性的RNA组分。 6. 拟病毒：又称类类病毒、壳内类病毒或病毒卫星，是一类被包裹在植物病毒粒体内部的类病毒，被称为拟病毒。只含有不具侵染性的RNA组分。 7. 阮病毒：是一类能侵染动物并在宿主细胞内复制的小分子无免疫性疏水蛋白质。又称蛋白质侵染因子，是一类不含核酸的传染性蛋白质分子。 二、简答题： 1. 病毒的特点； ①形体极其微小，一般能通过细菌滤器，只有在电子显微镜下才能观察到；用nm表示；G2无细胞构造，主要是核酸与蛋白质；又称分子生物；O 3只含一种核酸，DNA或RNA迢缺乏独立代谢能力；只能在活细胞内利用宿主细胞的代谢机器，合成核酸和蛋白质。 2. 病毒的复制过程； 病毒感染敏感宿主细胞后，病毒核酸进入细胞，通过其复制与表达产生子代病毒基因组和新的蛋白质，然后由这些新合成的病毒组分装配成子代毒粒，并以一定方式释放到细胞外。病毒的这种特殊繁殖方式称做复制。 第二章原核微生物的形态、结构和功能 一、名词解释： 1. 细菌：一类细胞细短、结构简单、胞壁坚韧、多以二分裂方式繁殖和水生性较强的原核生物。 2. 质粒：是核以外的遗传物质，能自我复制, 把所携带的生物形状传给子代。 3. 鞭毛：生长在某些细菌表面的长丝状、波曲的蛋白质附属物，称为鞭毛，其数目为一至数十条，具有运动功能。 4. 芽孢：某些细菌在其生长发育后期，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。 5. 荚膜：许多细菌的最外表还覆盖着一层多糖类物质，边界明显的称为荚膜。 6. 菌落：将细菌接种在固体培养基上, 在合适的条件下进行培养, 细菌就迅速地开始生长,形成一个由无数细菌组成的子细胞群体。 7. 菌苔：细菌在固体培养基接种线上由母细胞繁殖长成的一片密集的、具有一定形态结构特征的细菌群落，一般为大批菌落聚集而成。 8. 放线菌：主要呈丝状生长、以孢子进行繁殖、革兰氏染色阳性的一类原核微生物，属于真细菌范畴。 9. 气生菌丝：基内菌丝长到一定时期，长出培养基外，伸向空间的菌丝，直径1－1.4um, 长短不一，形状不一，颜色较深。 10. 赤潮：赤潮是在特定的环境条件下，海水中某些浮游植物、原生动物或细菌爆发性增殖或高度聚集而引起水体变色、变质的一种有害生态现象。 11. 水华：水华是淡水中的一种自然生态现象。绝大多数的水华是仅由藻类引起的，也有部分的水华现象是由浮游动物——腰鞭毛虫引起的。“水华”发生时，水一股呈蓝色或绿色。 12. 支原体：支原体是自由生活的最小的原核微生物，没有细胞壁，只具有细胞质膜，细胞无固定形态，为多行性体态。 13. 衣原体：介于立克次氏体与病毒之间，能通过细菌滤器，专性活细胞内寄生的一类原核微生物。 14. 立克次氏体：是大小介于通常的细菌与病毒之间，在许多方面类似细菌，专性活细胞内寄生的原核微生物。 二、简答题
环境工程微生物学复习资料整理 区别于百度类万金油资料，忠于课本原教学顺序。个别讲师使用自设顺序教学的请自己甄别。 绪论 1、微生物的含义（P5）：微生物是肉眼看不到的，必须在电子显微镜或光学显微镜才能看见的所有微小生物的统称。 2、分类地位（P6）：域界门纲目科属种 五界系统：1969 年魏克提出微生物五界分类系统： （1）原核生物界：细菌、放线菌、蓝绿细菌 （2）原生生物界：蓝藻以外的藻类及原生动物 （3）真菌界：酵母菌、霉菌 （4）动物界 （5）植物界 三域系统：（1）古菌域（Archaea）（2）细菌域（Bacteria）：细菌、蓝细菌、放线菌、立克次氏体、支原体、衣原体、螺旋体（3）真核生物域（Eukarya）：真菌、藻类、动物、水生植物 3、分类依据（P6）：形态学特征、生理特征、生态特征、血清学反应、噬菌体反应、DNA 中的G+C（%）、DNA 杂交、DNA-rRNA 杂交、16SrRNA 碱基顺序分析和比较 5、微生物的特点（P9） （1）体积小，比表面积大：（2）分布广，种类繁多 （3）吸收多，转化快（4）生长旺，繁殖快 （5）适应性强（6）易变异 第一章：第一章：病毒 1、病毒
特征：既具有化学大分子属性，又具有生物体基本特征；既具有细胞外的感染性颗粒形式，又具有细胞内的繁殖性基因形式 定义：病毒是没有细胞结构，专性寄生在活的敏感宿主体内的超微小微生物 形态：动物病毒：球型、卵圆型、砖型 植物病毒：杆状、丝状、球状噬菌体：蝌蚪状、丝状 组成：化学组成有蛋白质和核酸，个体大的还含有脂质和多糖 结构：无细胞结构。整个病毒体分两部分：①蛋白质衣壳②核酸内芯 2、复制： （1）吸附：病毒吸附蛋白与细胞受体间的结合力来源于空间结构的互补性，相互间的电荷、氢键、疏水性相互作用及范得华力 （2）侵入：又称病毒内化，它是一个病毒吸附后几乎立即发生，依赖于能量的感染步骤（3）复制与聚集：病毒侵入后，病毒的包膜和/或壳体除去而释放出病毒核酸，病毒利用宿主的生物合成机构和场所，使病毒核酸表达和复制，产生大量的病毒蛋白质和核酸，已合成的各部件进行自行装配成新的噬菌体 （4）裂解（释放）：被感染细胞裂解，成熟的子代噬菌体转移到外界 3、烈性噬菌体：凡能引起宿主细胞迅速裂解的噬菌体 4、温和性噬菌体：噬菌体侵染宿主后，并不增殖，裂解，而与宿主DNA 结合，随宿主DNA 复制而复制，此时细胞中找不到形态上可见的噬菌体 第二章：第二章：原核微生物 1、古菌（P30-32）： 古菌的分类学位置：属于原核微生物 古菌的特点：古菌是一群具有独特的基因结构或系统发育生物大分子序列的单细胞原核生物，多生活在地球上极端的生境或生命出现初期的自然环境中，营自养和异养生活；具有特殊的生理功能，如在超高温、高酸碱度、高盐及无氧状态下生活；具有独特的细胞结构，如细胞壁骨架为蛋白质或假胞壁酸，细胞膜含甘油醚键；以及代谢中的酶作用方式既不同于细菌又不同于真核生物。古菌的分类：产甲烷菌、嗜热嗜酸菌、极端嗜盐菌 2、细菌形态、大小、繁殖与菌落：（P39—P41） 形态：杆菌、球菌、螺旋菌、丝状菌 大小：球菌：一般直径在0.5~2.0μm 杆菌：长×宽（0.5~1.0）μm×（1~5）μm 螺旋菌：宽×弯曲长度（0.25~1.7）μm×（2~60）μm 繁殖：细菌裂殖 3、细菌细胞的基本结构（P41）：细胞壁、细胞质膜、细胞质及其内含物、拟核 ☆4、细胞壁：
环境工程微生物学复习 考试必备 文档编制序号：[KK8UY-LL9IO69-TTO6M3-MTOL89-FTT688]
绪论1、微生物的含义：微生物是肉眼看不到的，必须在电子显微镜或光学显微镜才能看见的所有微小生物的统称。 2、分类地位：五界系统：1969年魏克提出微生物五界分类系统：（1）原核生物界：细菌、放线菌、蓝绿细菌（2）原生生物界：蓝藻以外的藻类及原生动物（3）真菌界（酸性土壤中真菌较多）：酵母菌、霉菌（4）动物界（5）植物界。三域系统：（1）古菌域（Archaea）：“三菌”产甲烷菌、极端嗜盐菌、嗜热嗜酸菌（2）细菌域（Bacteria）：细菌（化）、蓝细菌（光）、放线菌（化）、立克次氏体（寄生）、支原体（人工培养基，最小）、衣原体（寄生）、螺旋体（原核，是细菌与原虫的过度）“三体”支原体、立克次氏体、衣原体（3）真核生物域（Eukarya）：真菌、藻类、动物、水生植物（原生动物、真菌、藻类） 3、按细胞结构的有无分为分为：非细胞结构微生物（病毒、类病毒：类病毒是比病毒小的超小微生物）和细胞结构微生物。 按细胞核器、有丝分裂的有无分为：原核和真核 4、分类单位：域界门纲目科属种（柱） 5、微生物的特点：（1）体积小，比表面积大（2）分布广，种类繁多（3）吸收多，转化快（4）生长旺，繁殖快（5）适应性强（6）易变异 6、解释EscherichiacoilK12（λ）中的各词的含义。 答：溶原性噬菌体的命名是在敏感菌株的名称后面加一个括弧，在括弧内写上溶原性噬菌体λ。大肠杆菌溶原性噬菌体的全称为EscherichiacoilK12
（λ），Escherichia是大肠杆菌的属名，coil是大肠杆菌的种名，K12是大肠杆菌的株名，括弧内的λ为溶原性噬菌体。解释EscherichiacoilK12（λ）中的各词的含义。 答：溶原性噬菌体的命名是在敏感菌株的名称后面加一个括弧，在括弧内写上溶原性噬菌体λ。大肠杆菌溶原性噬菌体的全称为EscherichiacoilK12（λ），Escherichia是大肠杆菌的属名，coil是大肠杆菌的种名，K12是大肠杆菌的株名，括弧内的λ为溶原性噬菌体。 第一章：病毒 1、病毒的特点以及分类： （1）大小在微米以下，故在光学显微镜下看不见，必须在电子显微镜。（小） （2）可合成蛋白质的机构——核糖体，也没有合成细胞物质和繁殖所必备的酶系统，不具独立的代谢能力。（简） （3）必须专性寄生在活的敏感宿主细胞内，依靠宿主细胞合成病毒的化学组成和繁殖新个体。（寄） （4）在宿主体外却呈现不具生命特征的大分子物质，但仍保留感染宿主的潜在能力，一旦重新进入活的宿主细胞内又具有生命特征，重新感染新的宿主。 2、病毒的分类依据是什么分为哪几类病毒 答：病毒是根据病毒的宿主、所致疾病、核酸的类型、病毒粒子的大小、病毒的结构、有或无被膜等进行分类的。 根据专性宿主分类：有动物病毒、植物病毒、细菌病毒（噬菌体）、放线菌病毒（噬放线菌体）、藻类病毒（噬藻体），真菌病毒（噬真菌体）。
Section 1 Exercise 8.1.1 a) CREATE VIEW RichExec AS SELECT * FROM MovieExec WHERE netWorth >= 10000000; b) CREATE VIEW StudioPres (name, address, cert#) AS SELECT https://www.doczj.com/doc/b718841310.html,, MovieExec.address, MovieExec.cert# FROM MovieExec, Studio WHERE MovieExec.cert# = Studio.presC#; c) CREATE VIEW ExecutiveStar (name, address, gender, birthdate, cert#, netWorth) AS SELECT https://www.doczj.com/doc/b718841310.html,, star.address, star.gender, star.birthdate, exec.cert#, https://www.doczj.com/doc/b718841310.html,Worth FROM MovieStar star, MovieExec exec WHERE https://www.doczj.com/doc/b718841310.html, = https://www.doczj.com/doc/b718841310.html, AND star.address = exec.address; Exercise 8.1.2 a) SELECT name from ExecutiveStar WHERE gender = ‘f’; b) SELECT https://www.doczj.com/doc/b718841310.html, from RichExec, StudioPres where https://www.doczj.com/doc/b718841310.html, = https://www.doczj.com/doc/b718841310.html,; c) SELECT https://www.doczj.com/doc/b718841310.html, from ExecutiveStar, StudioPres WHERE https://www.doczj.com/doc/b718841310.html,Worth >= 50000000 AND StudioPres.cert# = RichExec.cert#; Section 2 Exercise 8.2.1 The views RichExec and StudioPres are updatable; however, the StudioPres view needs to be created with a subquery. CREATE VIEW StudioPres (name, address, cert#) AS SELECT https://www.doczj.com/doc/b718841310.html,, MovieExec.address, MovieExec.cert# FROM MovieExec WHERE MovieExec.cert# IN (SELECT presCt# from Studio); Exercise 8.2.2 a) Yes, the view is updatable. b)