环境微生物学复习知识点总结

1、.绪论微生物是所有形态微小的单细胞细胞或个体结构简单的多细胞以及没有细胞结构的低等生物的通称。界、门、纲、目、科、属、种、变种、型、株命名依据：形态特征、生理生化反应、生态特征、血清化反应、细胞成分、红外吸收光谱、GC含量、DNA杂交、DNA-RNA杂交、16S RNA碱基顺序分析等二名法：1、 学名=属名+种名+（首次定名人姓）+现定人姓+定名年分Pseudomonas aeruginosa (schrocter) Migula 1920铜绿假单细胞2、 学名=属名+种名+菌株（用字母、符号等字形表示）Bacillus subtilis AS 1.398枯草杆菌中能产生蛋白酶的一株菌株3、

2、学名=属名+sp.(or spp)微生物特征：1. 个体积小，比表面积大，结构简单2. 代谢活跃，类型多样3. 防止迅速，容易变异4. 抗逆性强，休眠期长5. 种类繁多，数量巨大6. 分布广泛，分类界级宽微生物的重要性：1 环境、能源降解、转化、清除污染物2医药3农业、食品4生物工程5科学研究1.2 微生物的发展史一、感性认识阶段（史前段）8000年前-1676年细菌冶金、制曲酿酒二、形态学发展阶段（初创段）1676-1861 列文虎克（Leeu wenhoek）特点：自制单式显微镜观察细小生物三、生理学发展阶段（奠基期）1861-1897 帕斯特、可科赫 Pasteurkoch特点：建立一系

3、列研究微生物所必须的独特方法 借助了良好的研究方法，开创了寻找病原微生物的黄金时期 把微生物的研究从形态描述推进到了生理学研究科赫法则：1. 在患病动物中存在可疑病有机体，而健康动物没有。2. 可疑有机体在纯培养中生长3. 纯培养中可疑有机体细胞能引起健康动物发病4. 可疑有机体再次分离，并且和最初分离有机体一样四、发展期（生化时期）1897-1953 Buchner特点：进入微生物生化研究水平应用微生物的分支学科更为扩大开始寻找各种有益微生物代谢产物普通微生物学开始形成五、分子生物发展阶段（成熟期）1953-今环境微生物学：是研究人类生存环境与微生物间相互关系与作用规律的学科，尤其着重与研究

4、微生物活动对人类环境所产生的有意与有害影响，它是环境科学的一个分支巴斯德的贡献：1、最后推翻了自然发生说，是将微生物学正式发展成为一门学科的独特方法。2、发现了厌氧微生物和厌氧过程发酵3、发现了牛痘疫苗、狂犬疫苗4、发明了巴氏消毒法罗伯特·科赫的贡献1、 建立了疫苗细菌说2、 首创了细菌染色体3、 首创了细菌的纯培养固体培养基4、 提出了著名的科赫法则第一章 病毒一、 形态和特征1、 形态：动物病毒形态有球形、卵圆形、砖型等植物病毒形态有杆状、丝状和球状噬菌体病毒形态有蝌蚪状和丝状2、 特征：1） 超显微2） 无细胞结构3） 不是二分裂繁殖4） 专性活细胞寄生二、 病毒的分类1、 根

5、据专性寄主：动物病毒、植物病毒、细菌病毒、真菌病毒2、 根据核酸类型：DNA病毒、RNA病毒三、 病毒的组成和结构1、 组装：蛋白质、核酸衣壳粒（排列组合）蛋白质衣壳+核酸内芯=病毒粒子 磷脂+胆固醇+多糖（决定病毒的抗原性）被膜（囊膜）由于衣壳粒的排列不同，使病毒有三种对称性构型：立体对称型：腺病毒、疱疹病毒、脊髓灰质炎病毒螺旋对称型：烟花草叶病毒、狂犬病毒、流感病毒复合对称型：大肠杆菌T系噬菌体四、 病毒的繁殖过程吸附、侵入、复制、聚集、释放五、 病毒的溶源性毒性噬菌体:侵入宿主细胞后，引起属猪细胞裂解的噬菌体温和噬菌体：当他侵入宿主细胞后，其核酸附着并整合在宿主染色体上，这种不引起宿主细

6、胞裂解的噬菌体称作温和噬菌体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不引起宿主细胞裂解的反应称为溶原反应第二章 原核生物2.1细菌一、细菌的形态：球菌、杆菌、螺旋菌、丝状菌环境条件的改变会引起细菌形态改变，所以描述细菌个体形态时，需要在给定的条件下（给定的培养基、培养温度、时间等）二、细菌的细胞结构（一）细胞壁N乙酰氨基葡萄糖肽聚糖1,4糖苷键N乙酰胺基壁酸聚糖链：短肽+肽键革兰氏菌细胞壁的区别Gram+Gram-厚：20800nm，结构紧密主要由单层肽聚糖组成，占4080%与细胞膜结合不紧密独含磷壁酸，不含脂多酸薄：10nm,结构疏松外壁层：脂多糖

7、，磷酸，脂蛋白内壁层：肽聚糖，510%与细胞壁结合紧密独含脂多酸，还不含磷壁酸G+易受溶菌酶和青霉素破坏，而G-不易革兰氏染色：初染、媒染、脱色、复染把细菌做成细菌涂片草酸铵结晶紫进行染色络哥尔氏碘媒染乙醇脱色（脱色则为G-，不脱为G+）蕃红复染（G-呈红色，G+呈深紫色）细胞壁功能：1） 维持细胞形态2） 保护原生质体免受渗透压引起破裂的作用3） 为鞭毛提供运动的支点4） 分子筛选功能，有选择的阻挡某些分子进入（二）原生质体1、细胞质膜：双层磷脂分子组成的镶嵌流动模型功能：1）物质运输2）细胞壁的合成部位3）氧化代谢的重要部分4）鞭毛着生的基点2、细胞质及其内含物1）核糖体：亚微颗粒（RNA

8、+蛋白质）组成其中的蛋白质只起维持形态和稳定功能的作用S：斯韦德贝里单位，指在超高速离心时，物质的沉降速度2）贮藏颗粒：inclusome granule异染粒volution含多聚偏磷酸盐，可用果苯胺或甲烯蓝染成蓝色作：磷源和碳源聚羟基丁酸【PHB】易被脂溶性染料苏丹黑着染作：碳源和磷源渗透惰性：由于大分子聚合物而使细胞渗透压不受外界影响作用硫粒：作为能源肝糖粒和淀粉粒遇碘时：前者呈红褐色，后者呈深蓝色3、 拟核：由一条环状双链DNA高度折叠缠绕而成4、 质粒：细胞核外游离生长5、 往往携带部分特殊遗传信息，如：抗药性（二）特殊结构1、荚膜：一些细菌在一定营养条件下向细胞壁的表面分泌一层松散

9、透明、粘度大的粘液或胶状物质，使细菌与外界具有明显的边缘功能：1） 保护细菌，防止干燥以及防止受宿主吞噬细胞吞噬2） 作为碳源和能源3） 有生物吸附作用4） 是分类的依据之一5） 组成：9098%为水，含多糖2、 菌胶团：有的细菌由于其遗传特性决定，细菌之间按一定排列方式相互粘集在一起，被一个公共荚膜包围形成一定形状的细菌集团3、 鞭毛：单鞭毛、两端着生鞭毛、偏端丛生鞭毛、周身鞭毛4、 芽孢：遇到外界不良环境时，其细胞产生一个抵抗外界不良环境的休眠体称为芽孢外壳层：硬蛋白（疏水氨基酸）芽孢壁 中层：皮层，肽聚糖、钙盐形式的羟酸内层：孢子壁，肽聚糖三、细胞的培养特征（一）培养基的种类1、成分：天

10、然培养基、合成培养基2、物理状态：液体培养基：利于菌均匀生长 固体培养基：观察菌落形态 半固体培养基：观察菌种分类和运动，鉴定其呼吸能力和运动能力。3、功能：基础培养基： 营养培养基： 鉴别培养基：含有特定化合物或试剂的培养基，某种微生物在培养基上生长，它所产生的某种代谢产物与这种特定的化合物或试剂能产生明显的反应，根据这一特征性反应能将某微生物与别的分开，这种培养基被称为鉴别培养基。 选择培养基：用某种微生物对化学试剂的敏感性不同，在培养基中加入这种化合物抑制不需要的微生物生长，而利用所需分离的微生物的生长，从而达到分离或鉴别某种微生物的目的。（二）培养特征菌落：由一个细菌繁殖起来的，由无数

11、细菌组成具有一定形态特征的细菌集团。观察菌落：表面特征、边缘特征、纵剖面液体培养基： 通气培养：细菌均匀生长，液体培养基浑浊 静置培养：絮状培养基或在试管口形成环状、浮膜状和膜状培养物。2.3 放线菌（G+）一、放线菌的形态和大小：丝状单细胞营养菌丝：0.20.8um，<1.4um，潜入固体培养基内部。菌丝体气生菌丝：营养菌丝长出培养基外带的部分。孢子菌丝：凝聚分裂分生孢子繁殖：孢子繁殖横隔分裂子囊孢子繁殖：形成孢子囊二、放线菌的菌落特征1、表面干燥、粗糙、有褶皱、不透明2、和培养菌结合紧密，嵌入在培养基中，不易挑取3、繁殖期表面是绒毛状4、培养基表面颜色和方面颜色不一样2.4 其他原核

12、微生物一、立克次氏体介于细菌病毒间，能通过细菌过滤器专性活细胞寄生，对磺胺及抗生素敏感二、衣原体介于立克次氏体与病毒之间，对磺胺及抗生素敏感生活史：原体：0.20.4um 始体：0.81.3um三、支原体：迄今为止能自由生活的体型最小的原核生物无细胞壁，细胞膜的外层、内层为蛋白质，中间为脂类与胆固醇二分裂、出芽生殖四、蛭弧菌：寄生在细菌中，多为G-分为寄生期和腐生期寄生侵入：1.高速碰撞，产生胞壁酸 2.高速钻孔 3侵入周质空间（细胞壁与细胞膜之间） 4.分裂、释放六、 螺旋菌：轴索第三章 真核微生物细胞核发育完全，具有核仁、核膜；细胞质中存在叶绿体中等分化的细胞器原生动物显微藻类真核微生物单

13、细胞真菌酵母菌真菌丝状真菌霉菌微型后生动物3.1 真菌：酵母菌、霉菌、蘑菇菌一、酵母菌营养方式：有氧发酵、无氧发酵1、 形态、大小形态：卵圆形、圆形、圆柱形、假丝状（它在繁殖时子细胞没脱离母体而与母细胞相连成链状，称为假丝状）大小：直径15um。长530um发酵型：将糖变为乙醇氧化型：无发酵能力或弱，可用于含有机物废水的处理菌落大小和细菌相似，边缘规则，表面光滑湿润有粘性，红、白色。2、 组成结构（1）细胞壁组分与细菌不同，以葡萄糖为主。啤酒酵母中含有几丁质。（2）细胞核：外形固定，有核膜，核仁是遗传信息存储、复制、转录的场所。（3）细胞质线粒体：位于核膜和中心体的表面；外形和大小酷似杆菌，也

14、有球菌；每个细胞有数百个至千个；功能是执行呼吸功能。叶绿体：进行光合作用内含物3、 繁殖:无性繁殖（出芽生殖；裂殖）；有性繁殖3.2 霉菌一、形态，大小营养菌丝：摄取营养和排除废物气生菌丝：长出分生孢子梗和分生孢子二、形态：绒毛状、圆形、布满整个培养基、易被挑取三、分类单细胞霉菌：毛霉属、根霉属、绵霉属多细胞霉菌：青霉属、曲霉属、镰刀霉属、木霉属、交链孢霉属、白地属3.3 伞菌3.4 原生动物（一）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。因其形体微小，在10300um之间，在光学显微镜下才可见。原生动物为单细胞结构，没有细胞壁，具有细胞质、膜等。原生动物的生命特征和生理特征a，

15、 胞口、胞咽、食物泡、吸管：摄食、消化、营养b， 收集管、伸缩泡、胞肛：排泄c， 鞭毛、纤毛、刚毛、伪足：运动、捕食d， 眼点：感觉细胞器（二）营养类型1、全动性营养（大多数为此）吞噬其他生物：细菌、放线菌等，也可吞噬有机颗粒（异样）2、植物性营养具有色素的原生动物如绿眼虫、衣滴虫和植物一样可进行光合作用4、 腐生性营养体内无色素吸收环境中的可溶性有机物为生，如无色鞭毛虫（三）繁殖良好时，无性繁殖（纵分裂、横分裂）、不良好时有性生殖（接合生殖）二、原生动物的分类（一）鞭毛纲具有一根或多根鞭毛，兼有三种营养方式营植物性营养的鞭毛虫，如绿眼虫在有机物浓度增加和环境条件改变，或失去色素体时，改营腐生

16、性鞭毛虫喜在多污带和中污带生活在污水处理系统中，活性污泥培养初期或在处理效果差时鞭毛虫大量出现，可做污水处理的指示生物。（二）肉足纲机体表面仅有细胞质形成的一层薄膜，没有胞口和胞咽等结构1、 根足亚纲：可改变形态，又叫变形虫2、 辐足亚纲：伪足呈针状，虫体为球形大多为自由生活，也有寄生，肉足纲以无性生殖为主。变形虫喜在中污带或中污带的自然水体中生活，在污水处理系统中，则在活性污泥培养中期出现。（三）纤毛纲纤毛虫是原生动物中最高级的一类，以纤毛为运动和捕食器官，分为游泳型和固着型（1）游泳型（属全毛目）多数是在中污带和中污带，少数生活在寡污带，在污水处理中，在活性污泥培养中期或处理效果差时出现。

17、（2）固着型（属缘毛目）由于虫体呈典型的钟罩形状，又称钟虫，钟虫有柄，多数为固着型生存固着型的纤毛虫喜在寡污带生活（在后期或处理效果好时出现）纤毛虫喜吃游离细菌及有机颗粒，与废水生物处理的关系最为密切活性污泥净化性能良好时应大量出现的微生物有：钟虫、等枝虫、楯纤虫、盖纤虫、聚缩虫或匍匐型生物三、胞囊：一旦形成胞囊，可判断污水处理不正常。3.5 微型后生动物原生动物以外的多细胞动物叫做后生动物。一、轮虫：担轮动物们轮虫纲的微小动物。轮虫体型微小，长约4-4000um，多数在500um左右，身体为长形，分头部、躯干和尾部。头部有一个由1-2圈纤毛组成的能转动的轮盘，形如车轮，故称轮虫。轮虫要求较高

18、的溶解氧量，轮虫是水体寡污带和污水生物处理效果好的指示生物。二、线虫：属线形动物门，分腐食性、植食性、肉食性自由生活的线虫体两侧的纵肌交替收缩，作蛇状的拱曲运动线虫有好养和兼性厌氧的，兼性厌氧在缺氧时大量繁殖，线虫是污水净化程度差的指示生物。三、寡毛类动物四、浮游甲壳动物其在浮游动物中占有重要作用，数量大，种类多，是鱼类的基本食料。他们广泛分布在河流、湖泊和水塘等淡水水体及海洋中，以淡水种类最多。常见的：剑水蚤、水蚤摄食方法：滤食性，肉食性水蚤的血液含血红素，血红素溶于血浆，血红素的含量常随环境中溶解氧量的高低发生变化，水体中含氧量低，水蚤的血红素含量高；水体中含氧量高，水蚤的血红素含量低。因此，可以利用水蚤的颜色变化特点，判断水体洁