水处理生物学课后题答案(2)

2019-08-30 19:29

间体 无 部分有

贮藏物 淀粉、糖原等 PHB等 细胞核 核膜 有 无

DNA含量 少(~5%) 多(~10%) 组蛋白 有 无 核仁 有 无

染色体数 一般多于1个 一般为1个 有丝分裂 有 无 减数分裂 有 无

2简述真菌的营养类型与特点。

真菌是最重要的真核微生物,它们大多数是由分支或不分支的菌丝、菌丝体构成。真菌的共同特征有:

1) 体内无叶绿素和其他光合作用的色素,不能利用二氧化碳制造有机物,只能靠腐食性吸收营养方式取得碳源、能源和其他营养物质;

2) 细胞贮藏的养料是肝糖元而不是淀粉;

3) 真菌细胞一般都有细胞壁,细胞壁多数含几丁质; 4) 以产生大量无性和(或)有性孢子方式繁殖; 5) 陆生性较强。

3简述真菌的细胞构造。 细胞壁

真菌细胞壁的主要成分是多糖,另有少量的蛋白质和脂类。在低等真菌中,以纤维素为主,酵母菌以葡聚糖为主,而高等陆生真菌则以几丁质为主。 细胞质膜

真核细胞与原核细胞在其质膜的构造和功能上十分相似,两者的主要差异可能仅是由于构成膜的磷脂和蛋白质种类不同而形成的。 细胞核

在真菌的菌丝顶端细胞中,常常找不到细胞核。真核生物的细胞核由核被膜、染色质、核仁和核基质等构成。 内质网

内质网指细胞质中一个与细胞基质相隔离、但彼此相通的囊腔和细管系统,由脂质双分子层围成。 高尔基体

高尔基体也是一种内膜结构。它是由许多小盘状的扁平双层膜和小泡所组成,其上无核糖体颗粒附着。 线粒体

线粒体是含有DNA的细胞器,是一切真核细胞的\动力车间\。 液泡

在真核细胞中还有或大或小、含有液体的泡,这就是液泡。 内含物

真菌细胞中有各种内含物,不同种类的真菌,其内含物的种类也不相同。常见的有异染粒、淀粉粒、肝糖粒、脂肪粒等。它们多是贮藏的养料,当营养丰富时其内含物颗粒较多,当营养缺乏时,可因菌体的利用而消失。

4什么是线粒体,其结构特征与生物学意义为何?

线粒体是含有DNA的细胞器。它的构造较为复杂,外形囊状,由内外两层膜包裹,囊内充满液态的基质。外膜平整,内膜则向基质内伸展,从而形成了大量由双层内膜构成的嵴。内膜是氧化磷酸化及电子传递产生ATP的场所,故线粒体是一切真核细胞的\动力车间\。

5什么是酵母菌?简述其繁殖方式与生活史。

酵母菌一般泛指能发酵糖类的各种单细胞真菌。通常认为,酵母菌具有以下特点: 1) 个体一般以单细胞状态存在; 2) 多数营出芽繁殖; 3) 能发酵糖类产能; 4) 细胞壁常含有甘露聚糖;

5) 常生活在含糖量较高、酸度较大的水生环境中。

酵母菌的繁殖方式分为无性繁殖和有性繁殖两种。无性繁殖又可分为芽殖、裂殖、产生无性孢子三种。酵母菌以形成子囊和子囊孢子或担子和担孢子的方式进行有性繁殖。

生活史又称生命周期,指上一代生物个体经一系列生长、发育阶段而产生下一代个体的全部过程。不同酵母菌的生活史可分为3类: ①营养体既能以单倍体也能以二倍体形式存在; ②营养体只能以单倍体存在; ③营养体只能以二倍体存在。

6什么是霉菌?霉菌的营养菌丝和气生菌丝有什么特点,其功能分别是什么?

霉菌是丝状真菌的一个俗称,意为\会引起物品霉变的真菌\,通常指菌丝较发达而又不产生大型子实体结构的真菌。 霉菌的营养菌丝伸入营养物质内摄取营养,气生菌丝伸入空气中形成孢子和释放孢子。

7简述真菌孢子的种类及主要功能。

真菌孢子分为无性孢子和有性孢子两类。真菌的无性繁殖依靠无性孢子进行,无性孢子包括游动孢子、孢囊孢子、分生孢子、节孢子、厚垣孢子、芽孢子和掷孢子。有性繁殖依靠有性孢子进行,有性孢子包括卵孢子、接合孢子、子囊孢子和担孢子。

8比较细菌、放线菌、霉菌和酵母菌菌落的特征。 菌落特征 细菌 酵母菌 放线菌 霉菌

主要特征 含水状态 很湿或较湿 较湿 干燥或较干燥 干燥

外观形态 小而突起或大而平坦 大而突起 小而紧密 大而疏松或大而致密 相互关系 单个分散或有一定排列方式 单个分散或假丝状 丝状交织 丝状交织 形态特征 小而均匀,个别有芽孢 大而分化 细而均匀 粗而分化 菌落透明度 透明或稍透明 稍透明 不透明 不透明

参考特征 菌落与培养基结合程度 不结合 不结合 牢固结合 较牢固结合

菌落颜色 多样 单调,一般呈乳脂或矿烛色,少数红或黑色 十分多样 十分多样 菌落正反面颜色的差别 相同 相同 一般不同 一般不同

菌落边缘 一般看不到细胞 可见球状、卵圆状或假丝状细胞 有时可见细丝状细胞 可见粗丝状细胞 细胞生长速度 一般很快 较快 慢 一般较快

气味 一般有臭味 多带酒香味 常有泥腥味 往往有霉味

9简述真菌与人类的关系。 1) 可供食用

食用蕈菌有超过200种,其中包括:冬菇,草菇,木耳,云耳等。 2) 酿酒

酵母菌可以在缺氧的环境下进行发酵作用,将葡萄糖分解成酒精及二氧化碳。选用不同的基质便可以酿制出不同味道的酒,例如米酒,高

梁酒,葡萄酒,啤酒等。 3) 制造面包

酵母菌发酵所产生的二氧化碳气泡能使面粉团发涨,令烘制出来的面包变得松软,而发酵产生的酒精早已在烤焗时挥发掉。 4) 制造药物

青霉菌已广泛被利用来制造抗生素(可杀死细菌)及一种名为Griseo fulvin的抗生素(可抑制真菌生长)。另一种名为Cylosporine 的药物(用以抑制器官移植所产生的排斥作用)则是由两种半知菌所制造。 5) 食物中毒

部份蕈菌有高度毒性,吃下足以致命。 6) 对农作物造成病害

部份寄生真菌可以侵害经济作物,引致作物严重损失,例如玉米黑粉菌可以侵袭玉米;禾柄锈菌可以侵染小麦,引起小麦的秆锈病。 7) 动物及人体的真菌病

真菌亦能侵染动物及人体,使动物及人感染疾病,例如:香港脚,头癣、手癣等疾病。

10什么是藻类?为什么说藻类都是自养型(无机营养型)的?

藻类是具有光合作用色素,并能独立生活的自养低等植物。藻类细胞中大多有叶绿体,叶绿体中都含有叶绿素a,有些藻类还含有叶绿素b、c,各种胡萝卜素如α、β或γ胡萝卜素、叶黄素等;此外,红藻体内含有藻蓝素及藻红素(两者总称藻胆素),与蓝细菌相似。在有光照时,藻类利用这些光合色素进行光合作用,利用光能,吸收二氧化碳合成细胞物质,同时放出氧气。因此,藻类一般是无机营养的。

11藻类对水环境与给水工程有哪些影响?

水体中藻类大量繁殖会造成水体富营养化,严重影响水环境质量。藻类具有光合作用产生氧气的功能,在氧化塘等生物处理工艺中利用菌藻共生系统,其中藻类产生氧气可被好氧微生物有效利用,去氧化分解水中的有机污染物。一样一方面可收获大量有营养价值的藻类,另一方面也净化了污水。天然水体自净过程中,藻类也起着一定的作用。

藻类对给水工程有一定的危害性。当它们在水库、湖泊中大量繁殖时,会使水带有臭味,有些种类还会产生颜色。水源水中含大量藻类时会影响水厂的正常水处理过程,如造成滤池阻塞。水中即使含有数量很少的黄群藻,也能产生强烈的气味而使水不适于饮用。

12水处理中常见的原生动物有哪几类?它们在污水处理中的主要作用分别是什么? 污水处理中常见的原生动物有三类:肉足类、鞭毛类和纤毛类。 原生动物在水体净化与废水处理中的应用 1) 净化水质作用

动物性营养型的原生动物吞食细菌、有机物颗粒,因此促进了水质净化作用。 2) 促进生物絮凝作用

草履虫等纤毛虫具有生物絮凝作用,促进水体澄清作用。 3) 作为水质处理的指示生物

由于鞭毛虫、肉足虫、游泳型纤毛虫与固着型纤毛虫对生存的水质有一定要求。其数量的增多、减少,可反映水体的水质好坏。同时原生动物个体较大,易于观察与分辨。因此常作为水体无机化和废水处理运转管理的指示生物。 4) 废水处理及水质净化过程原生动物的变动

运行初期出现肉足类、植物性、动物性鞭毛虫;水质处理高峰期出现较多游泳型纤毛虫;水质净化较好时出现钟虫等。 13水处理中常见的微型后生动物有哪几类?它们在污水处理中的主要作用分别是什么?

在水处理工作中常见的微型后生动物主要是多细胞的无脊椎动物,包括轮虫、甲壳类动物和昆虫及其幼虫等。

轮虫以细菌、小的原生动物和有机颗粒等为食物,所以在污水的生物处理中有一定的净化作用。在污水生物处理过程中,轮虫也可作为指示生物。当活性污泥中出现轮虫时,往往表明处理效果良好,但如数量太多,则有可能破坏污泥的结构,使污泥松散而上浮。轮虫在水源

水中大量繁殖时,有可能阻塞水厂的砂滤池。

在给水排水工程中常见的甲壳类动物有水蚤和剑水蚤。它们以细菌和藻类为食料。若大量繁殖,可能影响水厂滤池的正常运行。杨花堂出水中往往含有较多藻类,可以利用甲壳类动物去净化这种出水。 昆虫及其幼虫可用作研究河川污染的指示生物。

14简述底栖动物的定义,主要类型,其在水环境中的作用与生态学意义。

底栖动物是底栖生物中动物的总称,包括腔肠动物、海绵动物、扁形动物、线形动物、环节动物、节足动物等。底栖生物由栖息在水域底部和不能长时间在水中游动的各类生物所组成,是水生生物中的一个重要生态类型。 根据其生活类型,底栖动物可分为固着动物、穴居动物、攀爬动物和钻蚀动物等。

底栖动物寿命较长,迁移能力有限,且包括敏感种和耐污种,故常称为\水下哨兵\,其种类与多样性可作为长期监测水体质量的指示生物。

底栖生物链蚀水体生态环境健康的标志之一,底栖生物对水体内源污染控制及其重要,底栖生物链的建立能有效降低内源污染释放总量和速度。

第六章 微生物的生理特性

1 细菌细胞中主要含有哪些成分?细菌需要哪些营养?各种营养物质的功能是什么?

细菌细胞中最重要的组分是水,约占细胞总质量的80%,一般为70%~90%,其他10%~30%为干物质。干物质中有机物占90%~97%左右,其主要化学元素是C、H、O、N、P、S;另外约3%~10%为无机盐分(或称灰分)。

应注意,不同微生物细胞化学组分不同;一种微生物在不同的生长阶段,其化学组分也不同。

微生物的营养要求在元素水平上都需要20种左右,且以碳、氢、氧、氮、硫、磷为主;在营养水平上则都在六大类的范围内,即碳源、氮源、能源、生长因子、无机盐和水。

提供细胞组分或代谢产物种碳素来源的各种营养物质称为碳源。它的作用是提供细胞骨架和代谢物质中碳素的来源以及生命活动所需要的能量。异养微生物在元素水平上最适碳源适\H·O\型。

提供细胞组分中氮素来源的各种物质称为氮源。它的作用适提供细胞新陈代谢中所需的氮素合成材料。极端情况下(如饥饿状态),氮源也可为细胞提供生命活动所需的能量。

能为微生物生命活动提供最初能量来源的营养物质和辐射能,称为能源。各种异养生物的能源就是碳源。化能自养微生物的能源十分独特,它们都是一些还原态的无机物。

生长因子是一类调节微生物正常代谢所必需,但不能利用简单的碳、氮源自行合成的有机物。按微生物对生长因子的需要与否,可把它们分成生长因子自养型微生物、生长因子异养型微生物和生长因子过量合成型微生物三种。

无机盐或矿质元素主要为微生物提供碳源、氮源以外的各种重要元素。无机盐类在细胞中的主要作用是: 1) 构成细胞的组成成分。 2) 酶的组成成分。 3) 酶的激活剂。 4) 维持适宜的渗透压。 5) 自养型细菌的能源。 6) 无氧呼吸时的氢受体。

水在微生物细胞内有两种存在状态:自由水和结合水。它们的生理作用主要有以下几点: 1) 溶剂作用。所有物质都必须先溶解于水,然后才能参与各种生化反应。 2) 参与生化反应(如脱水、加水反应)。 3) 运输物质的载体。 4) 维持和调节机体的温度。

2 什么是碳源、氮源、碳氮比?微生物常用的碳源和氮源物质各有哪些?

碳源提供细胞组分或代谢产物种碳素来源的各种营养物质称为碳源。提供细胞组分中氮素来源的各种物质称为氮源。营养元素碳氮的比例关系称为碳氮比。

微生物常用的碳源物质分为有机碳源和无机碳源两种。有机碳源包括各种糖类、蛋白质、脂肪、有机酸等。无机碳源主要是CO2(CO32-或HCO-3)。

氮源也可分为两类:有机氮源(如蛋白质、蛋白胨、氨基酸等)和无机氮源(如NH4Cl、NH4NO3等)。

3 什么叫生长因子?它包括哪些物质?微量元素和生长因子有何区别?

生长因子是一类调节微生物正常代谢所必需,但不能利用简单的碳、氮源自行合成的有机物。并非所有的微生物都需要外界为它提供生长因子。广义的生长因子包括维生素、碱基、卟啉及其衍生物、甾醇、胺类、C4~C6的分枝或直链脂肪酸,有时还包括氨基酸;狭义的生长因子一般指维生素。而微量元素属于无机盐,是指微生物的生长繁殖所需浓度在 10-6~10-8 mol/L 范围内的元素。

4 什么叫单纯扩散、促进扩散、主动运输、基因转位?比较微生物对营养物质吸收四种方式的异同。

单纯扩散又称被动运输,是最简单的方式,也是微生物吸收水分及一些小分子有机物的运输方式。它的特点是物质的转运顺着浓度差进行,运输过程不需消耗能量,物质的分子结构不发生变化。

促进扩散的特点基本与单纯扩散相似,但是它须借助细胞膜上的一种蛋白质载体进行,因此对转运的物质有选择性,即立体专一性。除了细胞内外的浓度差外,影响物质转运的物质的另一重要因素是与载体亲合力的大小。

主动运输是微生物吸收营养物质的最主要方式。它的最大特点是吸收运输过程中需要消耗能量(ATP,原子动势或\离子泵\等),因此可以逆浓度差进行。

基因转位与主动运输非常相似,但有一个不同,即基因转位过程中被吸收的营养物质与载体蛋白之间发生化学反应,因此物质结构有所改变。

5 划分微生物营养类型的依据是什么?简述微生物的四大营养类型。

营养类型指根据微生物需要的主要营养元素即能源和碳源的不同而划分的微生物类型。根据碳源的不同,微生物可分成自养微生物和异养微生物。根据生活所需能量来源的不同,微生物又分为光能营养和化能营养两类。将两者结合则一共有光能自养、化能自养、化能异养和光能异养四种营养类型。现将四大营养类型简单介绍如下:

a光能自养:属于这一类的微生物都含有光合色素,能以光作为能源,CO2作为碳源。这类微生物有蓝细菌、紫硫细菌、绿硫细菌以及藻类等。

b化能自养:这一类微生物的生长需要无机物,在氧化无机物的过程中获取能源,同时无机物又作为电子供体,使CO2还原为有机物。这类菌有氨氧化菌、硝化细菌、铁细菌、某些硫磺细菌等。

c化能异养:大部分细菌都以这种营养类型生活和生长,利用有机物作为生长所需的碳源和能源。化能异养微生物又可分为腐生和寄生两类,前者利用无生命有机物,后者则依靠活的生物体而生活。在腐生和寄生之间,存在着不同程度的即可腐生又可寄生的中间类型,称为兼性腐生或兼性寄生。腐生微生物在自然界的物质转化中起着决定性作用,很多寄生微生物则是人和动植物的病原微生物。

d光能异养:这类微生物利用光能作为能源,以有机物作为电子供体,其碳源来自有机物,也可利用CO2。属于这一营养类型的微生物很少,主要包括紫色非硫细菌与绿色非硫细菌等微生物。

6何谓培养基?培养基的分类方法有哪些?

培养基指由人工配制的、适合微生物生长繁殖或产生代谢产物的混合营养物。根据物理状态的不同,培养基可分为液体、固体和半固体三大类;根据化学组分的不同,培养基可以分为天然培养基、合成培养基和半合成培养基;根据用途的不同,培养基可分为选择性培养基、鉴别培养基和加富培养基。


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