第一章 绪论
1.生物分类的主要学说(六界学说、三域学说)
六界学说：病毒界（病毒）、原核生物界（细菌、放线菌、蓝细菌）、真核原生动物界（原生动物、藻类）、真菌界（酵母菌、霉菌）、植物界（低等、高等植物）、动物界（后生动物）
其中，病毒是不具有细胞结构的。
三域学说：古细菌域、真细菌域、真核生物域 2. 生物命名（双命名法）
生物的学名都是用拉丁文书写的，其中属名用名词，第一个字母大写；种名用形容词，第一个字母小写。如果打印，需用斜体。 学名=属名+种名 用拉丁文书写 3. 真核与原核（主要生物）
真核生物特点：细胞核发育完善，有核膜包裹的成形的细胞核，有核仁、染色体，进行有丝分裂
主要生物：除原核生物以外的生物，包括真核原生生物、真菌、后生动物、植物 原核生物特点：细胞核发育不完善，没有核膜包裹的成形的细胞核，没有核仁、染色体，进行无丝分裂。
主要生物：细菌、放线菌、蓝细菌 第二章 病毒——非细胞结构的超微生物 1.病毒的特点
⑴没有细胞结构，大多有蛋白质和一种核酸（DNA/RNA）组成，有的含有类脂和多糖 蛋白质：主要保护作用，决定特异性，致病性、毒力及抗原性 核酸：决定遗传、变异和对宿主细胞的感染能力
⑵专性寄生——没有核糖体和酶系统，不具有独立代谢的能力，只能依靠宿主细胞合成病毒的化学组成和繁殖新个体。 ⑶体积极小、形态多样 2.噬菌体的溶源性
噬菌体有毒性噬菌体和温和噬菌体两种类型。 毒性噬菌体：侵入宿主细胞立即使宿主细胞裂解死亡
温和噬菌体：侵入细胞以后核酸附着并整合到宿主细胞的DNA 上，和其同步复制，宿主细胞不裂解，继续生长
含有温和噬菌体的细胞称为溶原细胞，在溶原细胞中温和噬菌体的核酸称为原噬菌体或前噬菌体。
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溶原性是遗传的，一旦发生变异，溶原噬菌体会转化为毒性噬菌体。 第三章 原核微生物 1.细菌的个体形态
球状、杆状、螺旋状、（丝状） 2.细菌的群体特征
在水体、潮湿土壤和活性污泥中，椭圆状和杆状的细菌一个一个连接成的外面带有透明化的粘性物质包裹（鞘）的一群细菌——丝状体。
菌落：单个的微生物接种到培养基上，在适宜的条件下培养一段时间，形成的一堆有无数个个体组成的肉眼可见的群体。
菌落特征：表面特征（光滑、粗糙，干燥、湿润……）、边缘特征（整齐、圆形……）、纵剖面特征（平坦、扁平、隆起、突起……） 3.细菌的细胞结构
一般结构：细胞壁、细胞质膜、细胞质、细胞内含物及细胞的核物质 特殊结构：鞭毛、荚膜、芽孢、黏液层、光合作用层片
⑴细胞壁：细胞外坚韧并略有弹性的薄膜（蛋白质、磷壁酸、肽聚糖、脂类）
作用：保护原生质体、维持细胞形态、阻挡某些分子进入和保留蛋白质在间质、为鞭毛提供支点
⑵细胞质膜：细胞壁和细胞质之间一层半透性的膜，可以选择性的吸收物质(磷脂双分子层、流动镶嵌模型)
作用：控制内外物质的交换（吸收营养、排泄废物）；为鞭毛提供附着位点；合成细胞壁的场所；膜上有许多重要的酶，是氧化供能的场所
⑶细胞质及其内含物（细胞膜以内，除了核物质以外的透明的粘稠性物质） 作用：含有各种酶系统，是新陈代谢的场所
内含物：细胞质中存在的各种颗粒（核糖体、内含颗粒），承担着不同的生理功能 ⑷核物质（DNA）
作用：决定和传递遗传性状
⑸荚膜（细菌分泌的包裹在细胞壁表面的粘性物质，与周围的环境有明显的分界边缘：多糖和多肽）
作用：保护功能；贮藏功能；在污水的处理中荚膜能吸附水中的有机物、无机物及胶体物质于表面，有利于对其的降解和吸收。 ⑹芽孢（细菌体内的内生孢子）
特点：壁厚，紧密结实；含水少；含有DPA；含有耐热性酶
功能：菌种鉴别的依据；抵抗不良环境的休眠体（菌种保存、灭菌指示、孔雀绿染色）
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⑺鞭毛（蛋白质）
功能：运动器官；菌种鉴别的依据
观察：菌落边缘；光镜；染色；半固体培养基穿刺培养 4.细菌的革兰氏染色（过程和结果）
步骤：结晶紫初染、 革兰氏碘液媒染、95%乙醇脱色、番红复染 结果：革兰氏阳性菌为紫色，革兰氏阴性菌为红色 差异主要在结构和组成上：
革兰氏阳性菌：细胞壁较厚，含大量的肽聚糖，独含磷壁酸，不含脂多糖 革兰氏阴性菌：细胞壁较薄，含极少的肽聚糖，独含脂多糖，不含磷壁酸
革兰氏阳性菌的等电位比革兰氏阴性菌低，所带的负电荷更多，与结晶紫的结合能力大，不易被乙醇脱色；革兰氏阴性菌的脂质被乙醇溶解，增加了细菌细胞壁的孔径和通透性，乙醇很容易进入细胞进行脱色，革兰氏阳性菌则相反，脂质含量极低而肽聚糖含量极高，乙醇既是脱色剂又是脱水剂，使肽聚糖缩水缩小细胞壁的孔径，降低细胞壁的通透性，阻止乙醇进入细胞。 5.细菌表面的电荷及其意义
氨基酸是两性电解质，在碱性溶液中表现带负电荷，在酸性溶液中表现正负电荷，在某一pH溶液中（等电点），不带电荷（正负电荷相等）。由氨基酸构成的蛋白质也是两性电解质，也呈现一定的等电点。细菌细胞壁表面含蛋白质，所以，细菌也具有两性电解质的性质。已知G+菌的等电点在pH2~3，G-菌的等电点在pH4~5，革兰氏染色不稳定菌的等电点在pH3~4，而在一般情况下，细菌所处的环境pH为中性，或略偏碱或酸性，都高于细菌的等电点。所以细菌的游离氨基电离受到抑制，游离羧基电离，细菌表面带负电荷，加上细菌细胞壁的磷壁酸含有大量酸性较强的磷酸基，更加导致细菌表面带负电。
细菌表面带负电，与细菌对营养物质的吸收（pH变化导致带电性变化而使细菌对营养物质的吸收发生变化）、细菌的染色过程（由于细菌表面带负电，一般用带正电的染料进行染色），以及在杀菌消毒（水的消毒时，正电或中性的消毒剂的效果要更佳）等方面均有重要意义。
6.放线菌、蓝细菌的主要特点
放线菌特点：在固体培养基上呈现辐射状；菌丝相互缠绕，菌落质地紧密坚硬，表面成绒状或密实、干燥、多皱；孢子繁殖
蓝细菌特点：原核生物（不同于其他藻类）、具有叶绿素a，能进行放氧性的光合作用（不同于其他细菌） 第四章 真核微生物
1. 各大类微生物的分类地位和主要特点（形态）
真核微生物分为真核原生生物（原生动物及藻类）、真菌（霉菌、酵母菌和伞菌）及微型后生动物（轮虫及线虫）
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原生动物是动物界中最低等、最原始、结构最简单的单细胞生物。其特点：单细胞；形态多样；没有器官分化，由分化的细胞器完成各项生理活动。
微型后生动物是除了原生动物以外的其他多细胞动物。其特点是：多细胞、形体微小、需借助显微镜才可看清。
藻类的一般特征：真核生物（除蓝藻外）、单细胞、多细胞或群体、大小和结构差异很大，具有叶绿素，光能自养，生长需要阳光，PH(6~8),中温性。
真菌属于低等植物，分类上单独列出成为真菌界。其一般特点：不同类型的真菌的形态、大小差异很大；少数为单细胞，多数为分支或是不分枝的丝状体；不具有叶绿体，不能进行光合作用；有细胞壁（几丁质、纤维素）；产生孢子（以有性或是无性的方式进行繁殖）。
2. 原生动物的运动方式
鞭毛纲（鞭毛）、肉足纲（伪足）、纤毛纲(纤毛)、吸管纲（幼体有纤毛，成虫纤毛消失）
3. 废水处理中原生动物的作用
鞭毛纲多在多污带和α-中污带中，活性污泥初期或是水质处理差的时候的指示生物。 肉足纲多在α-中污带和β-中污带中，在活性污泥的培养初期出现。
纤毛纲：游泳型的纤毛虫多在α-中污带或β-中污带中生活，少数在寡污带生活，在活性污泥的培养中期或者水质处理较差时出现。固着型的纤毛虫多在寡污带，少数在β-中污带中生活，是水体自净程度高，污水处理效果好的指示生物。
吸管纲多在β-中污带中生存，有的也在α-中污带和多污带中生存，在污水处理效果一般时出现。
4. 指示生物与水质的关系
多污带：多污带中含有蛋白质和碳水化合物，因此水体中主要为异养型的微生物（细菌和硫磺细菌）。
α-中污带：除了细菌以外，此时水体中出现吞食细菌的纤毛虫和轮虫，和大量藻类。 β-中污带：细菌数量减少，主要为各种藻类、轮虫、甲壳虫及昆虫并可能出现鱼类。 寡污带：生物种类极为丰富，还有大量的浮游植物和动物。 第五章 微生物生理 1.酶
生物体内合成的一种具有催化性能的蛋白质，它是生物催化剂。虽然有核酸酶的存在，但是我们一般认为酶的本质是蛋白质。 酶的催化特性：
①酶的除了具有一般催化剂的催化特性（只改变化学反应的速率，不改变化学平衡）。 ②催化的专一性
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③酶催化作用条件温和 ④酶对环境条件极为敏感 ⑤酶具有极高的催化效率 2.辅酶和辅基
酶中的非蛋白质成分成为辅助因子，它可以是有机物、金属离子、有机物和金属离子。 与酶蛋白结合的牢固的称为辅基；与酶蛋白结合不很紧密的称为辅酶。 3.酶（蛋白质）的组成（氨基酸）
与其他蛋白质一样，组成酶的蛋白质是由20种氨基酸组成的。由氨基酸组成的不同的蛋白质其含氮量为16%。 4.蛋白质的结构
氨基酸之间通过肽键（-CO-NH-）形成多肽链。多肽链之间或者一条多肽链弯曲后相邻的基团通过金属键、范德华力等作用相连接，形成蛋白质的空间结构。 一级结构：多肽链氨基酸残基的排列顺序，也是蛋白质最基本的结构。
二级结构：多肽链借助氢键沿一维的方向排列成具有周期性结构的构象，是多肽链局部的空间结构，它是构成多肽链高级结构的基本要素。
三级结构：针对球状蛋白质而言的，氢键，盐键，疏水键维持稳定，是指整条多肽链由二级结构元件构建的总三维结构。
四级结构：亚基与亚基之间通过疏水作用等次级键结合成为有序排列的空间结构。少数酶具有四级结构。
5.胞外酶、胞内酶和表面酶
酶按照作用的位置进行分类可以将酶分为：胞外酶、胞内酶和表面酶。 6.诱导酶及其意义
只有在培养基中有其底物时才能生成的酶称为诱导酶。
意义：这种适应性的现象对于生物来说是一种节约，在环境工程领域使微生物降解自然界中不常见的物质成为可能。 7.酶的活性中心
酶蛋白分子中与底物结合，并起催化作用的小部分氨基酸微区。组成酶的活性中心可以是多肽链上不同部位的氨基酸区域。 8.新陈代谢
微生物从外界不断地摄取营养物质，经过一系列的生物化学反应，变成细胞的组分同时将产生的废物的排出体外，这个过程成为新陈代谢。
新陈代谢包括同化作用（合成物质、吸收能量）和异化作用（分解物质、释放能量）。 9.微生物体的化学组成
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