南京工业大学环境微生物答疑班内容整理(3)

2019-01-26 20:45

比较项目 载体蛋白 运送速度 物资运送方向 平衡时内外浓度 运送分子 能量消耗 运送前后溶质分子 载体饱和效应 与溶质类似物 运送抑制剂 运送对象距离 单纯扩散 无 慢 由浓到稀 内外相等 无特异性 不需要 不变 无 无竞争性 无 促进扩散 有 较快 由浓到稀 内外相等 特异性 不需要 不变 有 有竞争性 有 主动运输 有 快 由稀到浓 内部高 特异性 需要 不变 有 有竞争性 有 基因转位 有 快 由稀到浓 内部高 特需要异性 需要 改变 有 有竞争性 有 ??H2O、CO2、O2 SO2PO24、4 甘油、乙醇 糖类 氨基酸、乳糖 葡萄糖、果糖、 嘌咛 Na? 11.发酵、厌氧呼吸和好氧呼吸的区别

发酵:指在无外在电子受体时,底物脱氢后产生的还原力[H]不经呼吸链传递而直接交给某一内源性中间产物接受,以实现底物水平磷酸化产能的一类生物氧化反应。此过程中有机物仅发生部分氧化,以它的中间代谢产物为最终电子受体,释放少量能量,其余能量保留在最终产物中。

好氧呼吸:是有外在最终电子受体O2存在时,对底物的氧化过程,它是一种最普遍和最重要的生物氧化方式,其特点是按常规方式脱氢,经完整的呼吸链传递氢,同时底物氧化释放出的电子也经过呼吸链传递给O2,O2得到电子被还原,与脱下的H结合成H2O,并释放出能量(ATP)

无氧呼吸:又称厌氧呼吸,是一类电子传递体系末端的受氢体为外源无极氧化物的生物氧化。这是一类在无氧条件下进行的产能效率较低的特殊呼吸。其特点是底物按常规脱氢后,经部分电子传递体系递氢,最终有氧化态的无机物受氢。

12.怎样检测水体是否受粪便污染

只需检测水中的大肠埃希化菌 (1)鉴别培养基法:

将水样滴到含乳糖的远藤氏培养基上(接种水样细菌),一段时间后,若出现深紫红色,有金属光泽的菌落,则说明水样被粪便污染了。 (2)VP试验

二乙烯可与蛋白胨水解出的精氨酸起作用,生成红色化合物,大肠埃希化菌的VP试验呈阳性,气肠杆菌VP试验呈阳性,若水样呈阴性,则被污染。 (3)甲基红试验 向水样中加入甲基红,由于大肠埃希化菌的混合酸发酵产酸,使培养基PH下降,若水样呈红色,则被污染。 (4)提高温度法

将水样加热至44.5度摄氏度,并保温24h,若水样中仍有细菌发酵乳糖产酸产气,则说明水样中有来自粪便的耐热性大肠菌群,从而被污染。

第五章

1.微生物生长曲线、细菌生长四个阶段特点以及在废水处理中的应用

细菌生长曲线:微生物生长繁殖过程中,数量又少变多,达到高峰后又有多变少甚至死亡的变化规律。 细分分为:停滞期、加速期(可归入停滞期)、对数期、减速期(可归入静止期)、静止期、衰亡期。 停滞期:细菌不立即生产,经一段适应期才能在培养基中生长繁殖,有些适应的,

细胞物质开始增加,细菌总数基本尚未增加,有些不适应的会死亡,细菌数会略有减少,适应的细菌生长到一定程度便开始细胞分裂,进入加速期,此时,细菌生长繁殖速率逐渐加快。

对数期:细胞代谢活力最强,合成新细胞的速率最快,细菌生长旺盛。

静止期:由于对数期细菌生长繁殖迅速,消耗大量营养,代谢物大量积累对菌体

本身产生毒害,PH/氧化还原电位均有所改变,溶解氧供应不足,使细菌生长速率逐渐下降甚至到零,死亡率渐增。

衰亡期:营养物质被耗尽,细菌自身溶解,细菌在代谢过程中产生有毒的代谢物,

会抑制细菌生长繁殖。死亡率增加,活菌数减少,甚至死菌数大于新生菌数。

应用:①常规活性污泥法:利用生长速率下降阶段的微生物(减速期、静止期) ②生物吸附法 :利用生长速率下降阶段的微生物(静止期)

③高负荷活性污泥法:利用生长速率上升阶段的微生物(对数期)和生长

速率下降阶段的微生物(减速期) ④延时曝气法:有机物含量低,其BOD5与CODcr的比值小于0.3(衰亡期)

2.在微生物的培养过程中,为什么会出现延滞期(停滞期),在生产上如何缩短延滞期?★

原因:有些细胞产生适应酶,细胞质开始增长,但细菌总数尚未增加,有些细胞不适应新环境而死亡,故细菌数会略有减少,等适应细胞开始分裂,则进入第二阶段加速期,细菌总数有所增加。

措施:①接种量要适中②选用对数期的群体菌③营养和环境条件要适宜

3.微生物生长量的测定方法

(1)测定微生物总数:测定微生物总量的方法有细胞数的测定、细胞生物量的测定。

其中微生物细胞总数的测定:

a.计数器直接计数 b.电子计数器计数 c。染色涂片计数 d。比浊法测定细菌悬液细胞数

(2)测定活细菌数:

a.稀释培养计数 b.过滤技术 c.菌落计数

(3)计算生长量:计算生长量关键要测得细胞质量。 测细胞质量方法有:

a.测细胞干重法 b.测细胞含氮量确定细胞浓度 c.测定DNA算出细菌浓度 d.生理指标法

4.微生物生存因子(只需掌握温度、PH、溶解氧)

(1)温度:嗜冷菌(5-10度)、嗜中温菌(大多数)(25-40)、嗜热菌(50-60)、嗜超热菌(70-105)

(2)PH :大多数细菌、藻类和原生动物的最适PH为6.5—7.5,氧化硫硫杆菌和极端嗜酸菌最适PH为3,放线菌最适PH为7—8,酵母菌和霉菌最适PH为3—6,曝气池PH维持在7左右,堆肥PH为5—8,初期PH下降至5以下,然后上升至8.5,成熟堆肥PH在7—8之间。

(3)氧化还原电位:

好氧微生物:Eh为+300~+400mV,达到+100mV以上才能生长。

兼性厌氧微生物:+100mV以上为好氧呼吸,+100mV以下为无氧呼吸。 专性厌氧细菌:Eh为-200~-250mV

专性厌氧产甲烷菌:Eh为-300~-400mV 好氧活性污泥法:+200~+600mV 二沉池:Eh为-89mV

(4)溶解氧:曝气池中DO浓度维持在3~4mg/L

(5)太阳辐射:380~760nm可见光

(6)活度与渗透压:aw在0.95—0.99:大多数生长最好;在0.60—0.65:大

多数停止活动

生理盐水渗透压:pNaCL=8.5g/L

(7)表面张力:一般培养基:(4.5~6.5)×10?4N/m

5.微生物培养方式,区别★

分批培养:将一定量微生物接种在一个封闭的、盛有一定体积液体培养基的容器 内,保持一定的温度、PH、和溶解氧量,微生物在其中生长繁殖。 连续培养:分为恒浊连续培养和恒化连续培养

恒浊连续培养:使细菌培养液的浓度恒定,以浊度为控制指标的培养方式。 恒化连续培养:维持进水中的营养成分恒定,以恒定流速进水,以相同流速流出 代谢物质,使细菌处于最高生长速率状态的培养方式。

区别:分批培养系统封闭,营养物质量一定,微生物完成一个生长周期 连续培养不断补充营养物质,排除代谢物质,微生物一直处于旺盛生长状态。

补:为什么污水处理系统可以看作连续培养?

6.怎样获得细菌生长曲线

以细菌对数或细菌干重为纵坐标,以培养时间为横坐标。

7.微生物与微生物之间关系、体现、举例说明★

(1)竞争关系:指不同的微生物种群在同一环境中,对食物等营养、溶解氧、

空间和其他共同要求的物质互相竞争,互相受到不利影响。

例:好氧生物处理中,当溶解氧或营养成为限制因子时,菌胶团细菌和丝状细菌表现出明显的竞争关系;在厌氧消化罐内的硫酸盐还原菌和产甲烷菌争夺H2 (2)原始合作关系:指两种可以单独生活的生物共存与同一环境中,相互提供

营养及其他生活条件,双方互为有利,相互收益。

例:固氮菌固定的氮为纤维素分解菌提供氮源,纤维素分解菌分解纤维素的产物

有机酸被固氮菌用作碳源和能源;炼油厂废水中含有酚、H2S、氨等,系统

?中食酚细菌为硫细菌提供碳源,硫细菌氧化H2S为SO24,为食酚细菌提供

硫元素。天然水体、污水生物处理及土壤中的氨化细菌、亚硝化细菌和硝化细菌;氧化塘中的细菌和藻类。

(3)共生关系:指两种不能单独生活的微生物共同生活于同一环境中,各自执

行优势的生理功能,在营养上互为有利而所组成的共生体。

例:地衣是藻类和真菌形成的共生体;原生动物中纤毛虫类、放射虫类、有孔虫

类与藻类共生;藻类与水螅共生成绿水螅。

(4)偏害关系:共存于同一环境的两种微生物,甲方对乙方有害,乙方对甲方

毫无影响。一种微生物在代谢过程中产生一些代谢产物,其中有的产物对一种微生物生长不利,或者抑制或者杀死对方。

例:乳酸菌产生乳酸使PH下降,抑制腐败细菌生长;海洋中红腰鞭毛虫产生的

代谢产物会毒死其他生物;青霉菌产生青霉素对革兰氏阳性菌有致死作用;多年芽孢杆菌产生多粘菌素杀死革兰氏阴性菌。

(5)捕食关系:有的微生物不是通过代谢产物对抗对方,而是吞食对方,这种

关系称为捕食关系。

例:原生动物吞食细菌、藻类、真菌等,大原生动物吞食小原生动物,微型后生

动物吞食原生动物、细菌、藻类、真菌等微生物。裂口虫喜欢捕食周毛虫属。 (6)寄生关系:一种生物需要在另外一种生物体内生活,从中摄取营养才得以生长繁殖,这种关系称为寄生关系。前者为寄生菌,后者为寄主。

8.菌种的保藏方法★

(1)定期移植法

(2)干燥法

(3)隔绝空气法

(4)蒸馏水悬浮法

(5)综合法

9.灭菌的概念方法和消毒的概念方法及二者的区别

灭菌:是通过超高温或其他的物理、化学方法将所有微生物的营养细胞和有的芽

孢或孢子全部杀死的过程。

方法:

①干热灭菌法:指干燥环境进行灭菌的技术,分为

a.火焰灭菌法:该方法灭菌迅速、可靠、方便,适合于耐火材料,不适合药品灭菌。

b.干热空气灭菌法:适用于耐高温玻璃、金属制品及不允许湿热空气穿透的油脂


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