环境微生物学4-微生物的生理3代谢与合成
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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Escherichia coil K12(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Escherichia coil K12(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Escherichia coil K12(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Escherichia coil K12(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。
环境工程微生物学一、名词说明:1.微生物:微生物是是一类形状微小,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:原核微生物的核专门原始,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:是讲述微生物的形状、细胞结构及其功能,微生物的营养、呼吸、物质代谢、生长、繁育、遗传、与变异等的基础知识;讲述栖息在水体、土壤、空气、都市生活污水、工业废水和都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;○2分布广,种类繁多;○3繁育快;○4易变异。
第一章非细胞结构的超微生物——病毒一、名词说明: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,在宿主内进行复制同时引起细菌细胞的裂解。
那个过程称为溶原性。
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,能够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。
环境工程微生物学课后答案环境工程微生物学课后答案介绍1.微生物是如何分类的?答:根据它们的客观生物学特性(如个体形态和大小、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)。
)和它们的遗传关系,各种微生物从大到小排列成一个系统,并按边界、门、纲、目、科、属、种等分类。
物种是最小的分类单位,“植物”不是分类单位。
2.微生物是如何命名的?举个例子。
答:微生物的命名是基于生物学中的二项式方法,即用两个拉丁字符来命名一种微生物。
这个物种的名字由一个属名和一个特定的名字组成。
类属名和物种名用斜体表示,类属名在前面,使用拉丁名词,第一个字母大写。
这个特定的名字在拉丁语形容词之后,用拉丁语形容词来表达。
第一个字母是小写的。
例如,大肠杆菌的名称是大肠杆菌。
3.写出大肠杆菌和桔杆菌的拉丁全名。
答:大肠杆菌的名字是大肠杆菌,桔杆菌的名字是枯草杆菌。
微生物的特征是什么?答:(1)个体很小微生物非常小,从几纳米到几微米不等,只能通过光学显微镜才能看到。
病毒小于0.2微米,只能通过光学显微镜可见范围之外的电子显微镜才能看到。
(2)分布广泛,类型多样环境的多样性,如极端高温、高盐度和极端酸碱度,导致了微生物的大量和多样性。
(3)快速繁殖大多数微生物通过分裂繁殖后代。
在合适的环境条件下,一个世代可以在十分钟到二十分钟内繁殖。
在物种竞争中获得优势是生存竞争的保证。
(4)易变大多数微生物是结构简单的单细胞。
整个细胞与环境直接接触,很容易受到外部环境因素的影响,导致遗传物质DNA的变化和变异。
或者变异成优秀的菌株或者降解菌株。
第一章是超级微生物——病毒的非细胞结构1.病毒是什么样的微生物?它的特点是什么?答:病毒没有细胞结构,特别寄生在活的敏感宿主体内。
它们可以通过细菌过滤器,是尺寸小于0.2微米的微小微生物。
特点:尺寸小于0.2微米,所以在光学显微镜下看不到。
你必须在电子显微镜下合成蛋白质——核糖体。
你也没有合成细胞物质和繁殖所需的酶系统。
环境工程微生物学复习资料1、微生物的含义:微生物是肉眼看不到的,务必在电子显微镜或者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)与细胞结构微生物。
按细胞核器、有丝分裂的有无分为:原核与真核4、分类根据: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碱基顺序分析与比较(按客观存在的属性及它们的亲缘关系,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)5、分类单位:域界门纲目科属种(柱)6、原核微生物与真核微生物的区别: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)汲取多,转化快(4)生长旺,繁殖快(5)习惯性强(6)易变异第一章:原核生物1、细菌(PH=7.2,C:N=25:1)形态、大小(最小的纳米细菌,最大的硫磺细菌)、繁殖与菌落:形态:杆菌(最常见,长短不一致长短杆菌、某部位是否膨大棒状梭状杆菌、芽孢有无)、球菌(单球菌双球链球菌四联球菌八叠球菌葡萄球菌)、螺旋菌、丝状菌。
大小:球菌:通常直径在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。
环境微生物学一、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。
(不是分类学上的概念,而是一切微小生物的总称)1.原核微生物:包括各类细菌、放线菌、蓝细菌、黏细菌、立克次体、支原体、衣原体和螺旋体等;2.真核微生物:包含各类真喝藻类、真菌(酵母菌、霉菌等)、原生动物以及微型后生动物等。
二、微生物的特点(简答)1.个体大、种类多样2.分布广、代谢类型多样3.产卵慢、新陈代谢强度小三、双名法(名词解释)学名=种名+种名+(首次命名人)+(现名命名人)+(现名命名年份)一个生物的名称(学名)由两个拉丁字母表示,第一个字是属名,为名词,主格单数,第一个字母要大写;第二个字是种名,为形容词或名词,第一个字母不用大写;出现在分类学文献上的学名,往往还再加上首次命名人的姓氏(外加括号)、现命名人的姓氏和现名命名年份。
一、病毒(名词解释):就是没细胞结构的逊于微小微生物,专性真菌在活的宿主体内,可以通过细菌过滤器,大小在0.2微米以下。
二、病毒的特点(简答)2.非细胞结构4.只含一种遗传因子(dna或rna)5.既并无酶系则也并无蛋白质制备系统三、在病毒分类中经常使用的指标如下:(简答:需掌握五种)1.病毒无可奈何形态学指标:例如病毒颗粒的大小和形态;有没有包膜;外壳的对称性;多面体病毒的壳微体的数目和螺旋等距病毒的外壳直径;2.理化性质:病毒颗粒的分子量;浮力密度;沉降系数;对酸碱热的稳定性等;3.基因组特点:核酸类型(dna或rna);单链或双链;线状或环状;核酸上碱基的特征;mRNA方式;译者特征;译者后加工等。
4.病毒的蛋白质:转录酶、反转录酶、血凝素和神经氨酸酶的存在与否;氨基酸同源性;蛋白质的糖基化和磷酸化等5.宿主范围:对宿主的转移性;对细胞种类的特异性;生长特性;6.抗原性:血清学反应的特点;与相关病毒的较差反映程度等7.致病性:与否引发疾病;传播方式;病理学特点等;四、病毒的形态和结构1.病毒大致可以分成三类:杆状、线状和多面体(或球状)2.病毒颗粒有两种基本对称性:螺旋对称和多面体对称;有的病毒(例如大肠杆菌t偶数系列噬菌体)同时具备联众对称性,称作无机等距;3.病毒的蛋白质的作用与功能(简答):⑴维护促进作用,并使病毒免遭环境因素的影响;⑵决定病毒感染的特异性;⑶同意病毒的致病性、毒力和抗原性等;⑷使病毒与敏感洗白表面特定部位有特异亲和力,病毒可牢固的附着在敏感细胞上;四、亚病毒与新兴病毒(名词解释)1.类病毒:是一类寄生于高等生物细胞中最小的病原体,与病毒类似,但又有不同。
第一章非细胞结构的超微生物——病毒(高等教育出版社第3版)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)、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)。
按核酸分类:有DNA病毒和RNA病毒。
12紫外如何破坏病毒?答:日光中的紫外辐射和人工制造的紫外辐射均具有灭活病毒的作用。
其灭活部位是病毒的核酸,使核酸中的嘧啶环受到影响,形成胸腺嘧啶二聚体。
尿嘧啶残基的水合作用也会损伤病毒。
第二章原核微生物2细菌有哪些一般结构和特殊结构?它们各有哪些生理功能?答:细菌是单细胞生物。
所有细菌均有:细胞壁、细胞质膜、细胞质及其内含物、细胞核物质。
部分细菌有特殊结构:芽孢、鞭毛、荚膜、粘液层、菌胶团、衣鞘及光合作用片层等。
细胞壁是包围在细菌体表面最外层的、具有坚韧而带有弹性的薄膜。
可以起到:①保护原生质体免受渗透压引起破裂的作用。
②维持细菌的细胞形态。
③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(格兰氏阴性菌细胞壁和细胞质之间的区域)④细胞壁为鞭毛提供指点,使鞭毛运动。
细胞质膜的生理功能有:①维持渗透压的梯度和溶液的转移。
②细胞质膜上有合成细胞壁和形成横膈膜组分的酶,故在膜的外表面合成细胞壁③膜内陷形成的中间体含有细胞色素,参与呼吸作用。
④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。
在细胞上进行物质代谢和能量代谢。
⑤细胞质膜上有鞭毛基粒,鞭毛由此长出,即为鞭毛提供附着点。
荚膜的主要功能有:①具有荚膜的S-型肺炎链球菌毒性强,有助于肺炎链球菌侵入人体。
②荚膜可保护致病菌免受宿主吞噬细胞的吞噬,保护细菌免受干燥的影响。
③当缺乏营养时,假膜可被用作碳源和能源,有的荚膜还能做氮源。
《环境微生物学》课程教学大纲Environmental Microbiology一、课程基本信息二、教学目标(一)知识目标:通过本课程的学习,要求学生掌握环境微生物学的基本知识和理论,包括微生物对于污染物质的降解与转化,从而修复并改善环境的作用规律;微生物对于环境的污染与破坏,从而引起环境质量下降的作用规律,了解环境微生物学— 1 —原理在环境保护中的应用,包括废水、废渣的微生物治理与综合利用的方法,微生物在环境监测中的应用等基本知识。
(二)能力目标:通过本课程的学习,培养学生良好的环保意识和科学分析环境污染问题的能力,使学生能够初步运用环境微生物学知识去解决生产和生活中出现的环境污染问题。
(三)素质目标:本课程旨在提高学生分析问题和解决问题的能力,为其它专业课的学习、为以后从事相关科学研究工作打下良好的专业基础。
三、基本要求(一)了解环境中主要的微生物类群、其生理生态特性,环境微生物的检测和有害微生物的控制技术,微生物在环境工程中的应用等。
(二)理解微生物与环境的相互作用关系及污染物的微生物降解与转化规律。
(三)掌握环境工程中的污(废)水、废气及有机固体废弃物的生物处理和水体、土壤及大气污染与自净过程中涉及到的微生物学基本概念、基本原理、基本方法和水处理基本工程技能,为以后从事专业工作和科学研究打下良好的基础。
四、教学内容与学时分配第一章绪论2学时第一节微生物的发展及主要奠基人0.5学时知识点:微生物学发展史的几个关键阶段;各阶段的奠基人及其主要贡献。
第二节环境微生物学的研究对象和任务0.5学时知识点:环境微生物学的研究对象及任务分别是什么?第三节微生物的类群及基本特征 1 学时知识点:微生物的五大基本特征及各自的表现。
本章小结重点:微生物及其类群、特点、环境微生物学研究的对象与任务。
难点:微生物在生态系统中的地位和作用。
思考题:微生物是如何分类、如何命名的?— 2 —作业:(1)写出大肠埃希氏杆菌和枯草芽孢杆菌的拉丁文全称。
《环境微生物学》课程标准一、概述(一)课程性质环境工程微生物学是《水污染控制工程》、《固体废物处理与处置》等专业课程的基础,所以只有在理论上掌握微生物的基础理论知识才能更充分理解和学好《水污染控制工程》和《固体废物处理与处置》。
(二)课程基本理念《环境微生物学》是环境科学专业的专业基础课程,需要生物化学的知识为基础,可以作为污水处理、大气处理及固体废弃物处理等专业课程的基础。
(三)课程设计思路环境微生物学是微生物学的一个重要分支,是环境科学专业的一个重要的专业基础必修课。
通过本课程的学习,本专业学生必须掌握环境微生物学基础知识,了解环境中微生物的主要类群及其生理、生态特性,并在此基础上进一步学习微生物与环境的相互作用关系以及污染物的微生物降解与转化规律,深刻理解传统及新兴的污染控制与治理技术中所涉及的微生物学原理,逐步掌握环境微生物学研究的基本方法,了解有害微生物的控制技术,了解微生物在环境工程中的应用及相关的实验技术,为从事相关领域的科研和实践打下必要的基础。
二、课程目标1、总目标通过本课程的学习,使学生系统地了解微生物学的基本形态、类型,掌握微生物的结构、生理特性、生长规律、遗传与变异及微生物在自然界物质转化中的作用、微生物在环境工程中的作用,从而进一步利用微生物为治理环境服务。
2、具体目标1、理论教学的目的和任务本课程主要介绍病毒、原核微生物、真核微生物等的形态、结构和功能、微生物的营养和培养基、微生物的新陈代谢、微生物的生长及其控制、微生物的遗传变异、微生物的生态、水环境污染控制与治理的生态工程及微生物学原理、污、废水深度处理和微污染源水预处理中的微生物学原理、有机固体废弃物与废气的微生物处理及其微生物群落。
注重微生物学的基础知识,特别是微生物的构造特点,与环境治理相结合,引导学生解决实际问题;同时结合科技的发展,着重介绍微生物的遗传变异,将微生物学诱变与工程菌筛选、优化相衔接。
为将来从事环境科学以及环境工程方面的工作打下一定的专业基础。