环境工程微生物学 备课笔记 新

绪论

1：什么是微生物学？

研究微生物的“衣食住行”的科学。

形态、结构、营养、代谢或称生理、环境影响或称生态、能有何种行为、作为？是敌是友？如何监测、控制或使用呢？ 2：什么是环境工程微生物学？

与环境保护技术相关的微生物学知识。偏重于水环境保护，是本专业《环境工程》的基础课。 ——有害微生物（病原性、腐蚀性）的监控与防治

——有益微生物培养与利用（水处理中的各种微生物的高效、密集培养、强化生物去污） 3：环境问题的根源何在？

人祸，观念的错误； “征服自然改造自然”——人与环境的极端对立 4：如何解决环境问题？

治本—纠正错误观念——走可持续发展战略(天地人和） 5：微生物

<1>微生物的发现：1676年，荷兰，列文虎克，单式显微镜 <2>微生物(microorgaism, microbio)的定义

微生物是所有形体微小的单细胞或个体结构较简单的多细胞，以及没有细胞结构的低等生物的通称；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。 微生物仅是一个人为的分类名称。 <3>微生物的种类

非细胞型：病毒、亚病毒（类病毒，拟病毒，朊病毒） 细胞型：原核生物（古生菌，真细菌）、真核生物（真菌，单细胞藻类，原生动物） 6：微生物的分类和命名： <1>分类方法 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。: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。 <2>微生物的命名

瑞典植物学家林奈在分类学上最大的贡献是创立双名法，解决生物名称的纠纷。 1. 学名=属名+种名+（首次定名人）+现定名人+定名年份 2 .学名=属名+种名+菌株（用字母、符号等字形表示） 3.学名=属名+sp.(或spp.) 7：微生物的特点

(一) 个体极小，比表面积大；(二)代谢速率快、繁殖快；(三)数量多；(四)易变异；(五) 种类

多、分布广、代谢类型多样 8：微生物学与环境工程微生物学 <1>微生物学定义

是一门在细胞、分子或群体水平上研究微生物的形态构造、生理代谢、遗传变异、生态分布和分类进化等生命活动基本规律，并将其应用于工业发酵、医药卫生、生物工程和环境保护等实践领域的科学。 <2>环境工程微生物学

研究内容：自然环境中微生物的基础知识；自然环境中的微生物生态学研究；污染环境中的微生物生态学研究；废弃物生物处理中微生物学原理和方法的研究；生物膜法；活性污泥法

研究任务:充分利用有益微生物资源为人类造福，防止、控制、消除微生物的有害活动，化害为利。

第一章 原核生物的形态、结构和功能 第一节 细菌

细菌是一类细胞细短、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。 §1.1 细菌的形态和大小 一、球菌

球菌就是球形的细菌，它是这类细菌的总称，细胞呈球形或椭圆形。

l ．单球菌；2 ．双球菌；3．链球菌； 4 ．四联球菌；5．八叠球菌；6 ．葡萄球菌 二、杆菌

细胞呈杆状或圆柱状，菌体直或稍弯，粗短或细长。末端钝圆、尖、膨大或平裁状。 ? 直径在0.5～1um×1～5um（宽径×长） 三、弧菌

弧菌细胞呈弧形，其中若菌体多于一个弯曲，其程度超过一圈，又称为螺旋菌。直径在0.5～5um，长度不等。

§2.1 细菌的一般构造

指细菌都具有的构造，包括细胞壁、细胞膜、细胞质及其内含物、核区等。 1. 细胞壁

①固定细胞外形；②保护细胞免受外力的损伤；③阻拦大分子物质进人细胞④使某些细菌具有致病性及对噬菌体的敏感性。 △革兰氏染色法

1.涂片固定；2.单染—结晶紫染液第一次染色 1mi ；3.媒染—碘-碘化钾溶液浸湿30S；4. 脱色—95%乙醇溶液进行颜色洗脱；5.复染—红色的藩红染液 紫色，革兰氏阳性菌（紫阳G＋）；红色；称革兰氏阴性菌（红阴G -） 2. 细胞膜（原生质体）

紧贴在细胞壁的内侧而包围细胞质的一层柔软而富有弹性的半渗透膜。化学组成：脂质（20－30％）蛋白质（60－70％）结构：极性磷脂双分子层 3. 细胞质

细胞膜内除拟核以外的所有无色透明、呈粘胶状物质。 （1）核糖体：多肽和蛋白质的合成场所。 （2）细胞内含物 1）．气泡（水生细菌）：相当于鱼的鱼漂 2）．异染颗粒：蓝色侵染呈紫红色。（偏磷酸盐的聚合物）——磷源和能源性贮藏物， 3）．聚β-羟基丁酸（简称 PHB）颗粒 ——能量的贮存物;调节pH 4）．糖原和淀粉粒 5）．硫粒 ——某些化能自养型硫细菌，贮存的能源物质 4. 核质体——原核生物所特有的原始细胞核。

? 细菌的核质体是一个大型环状的双链DA分子，长度0．25mm~3mm，为细菌遗传物质，卷曲折叠于核区。核区没有外膜（这是原核生物与真核生物一个主要的区别之处） §2.2 细菌的特殊构造 5. 荚膜

是某些细菌在新陈代谢过程中形成的，分泌于细胞壁外的粘液状物质。含水率在90％~98％，极难染色；多糖 、糖蛋白单染后墨汁背景衬托法观察，多出现在“中老年细菌”外围。

功能：?① 储备粮；② 生物吸附—菌胶团多个菌体外面的荚膜物质互相融合，连为一体，组成共同的荚膜，菌体包埋其中，即成为菌胶团。

［菌胶团＋吸附物（物质、其他微生物）＝活性污泥］——群体合作、阻挡原生动物的吞噬 6. 鞭毛（蛋白质）——往往长度超过菌体若干倍，但直径很细。

细菌藉鞭毛趋避运动鞭毛的着生方式和数目是细菌分类鉴定的重要指标。

7. 菌毛——纤细、中空、短直、数量较多（250～300） 相当于各类禽兽的体表的毛发。或称性丝，每一个有性细菌有1根～4根，参与细菌有性生殖时细菌间传递遗传物质。

8. 芽孢——某些细菌当环境恶劣时，细胞质浓缩凝集，逐步形成一个圆形、椭圆形或圆柱形的休眠体，称为芽孢。 1）．多层结构功能 由内至外，依次为 ①芽孢外壁

②芽胞衣，主要成分是角蛋白，非常致密，通透性差，能够阻止各类化学物质包括杀菌剂的进入；

③皮层，很厚，主要成分为芽孢特有的肽聚糖，其中含有一种特殊的物质——吡啶二羧酸以及大量的Ca2+，二者形成了一种极为耐热的凝胶状物质，使得芽孢菌异常抗热，在沸水中芽孢也可存活数小时。

④芽孢质中含水量极低，细胞内代谢极为缓慢，处于休眠状态。多层作用—使芽孢对高温、干燥、辐射、酸、碱和有机溶剂等杀菌因子具有极强抵抗能力

△芽孢“复苏”—合适的环境中，恢复普通的细胞结构，失去各类抵抗功能。

△能形成芽孢的细菌种类不多，最主要的是芽孢杆菌属（Bacillus）和梭菌属（Cletridium），它们都是革兰氏阳性菌。 2）．形成过程

? 产芽孢菌通常在养料耗尽时停止生长形成芽孢，芽孢的形成对于产芽孢菌度过困境有着极为重要的意义，芽孢可在普通条件下保存几年甚至几十年都依然可以复活。在实验室进行灭菌处理时，由于芽孢最难杀死，灭菌手段主要考虑的是杀灭芽孢；芽孢菌普遍存在于处理各类有毒废水中，并对水质净化起着十分重要的作用。 §1.4 细菌的繁殖 （一）无性生殖

? 细菌的繁殖方式很多，主要是以无性的二分裂繁殖 (二)有性生殖

?各类细菌普遍具有有性生殖能力 极少数个体可以进行，大约只占0.1~1%。但这却有着十分 …… 此处隐藏：4179字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……