水和干物质（蛋白质、核酸、糖类、脂类还有无机的各种元素） 元素：C/H/O/N有机元素
矿质元素：大量元素（细胞结构、物质组成、能量转移和原生质胶体状的维持）、微量元素（含量少，不可缺少，具有重要的生理功能——酶的激活） 10.微生物需要的营养物质和营养类型
营养物质：水（保证营养物质的吸收和利用；保证各种生物化学反应的正常进行）、碳源（构成细胞的含碳物质的骨架；为生物的生长、繁殖及运动提供必要的能量）、氮源（提供微生物合成蛋白质的原料，一般不充当能源）、无机盐（构成细胞的组分；构成酶的组分并保证酶的活性；调节渗透压、氢离子浓度、氧化还原电位等；供给自养微生物能源）、生长因子（维持生命活动必需的但是含量需求不大的营养物质）。 营养类型：光能型微生物、化能型微生物
无机营养微生物（自养微生物，不需要外界提供含碳的有机物）、有机营养微生物(异养性微生物，腐生性、寄生性)、混合营养微生物 11.营养物进入细胞的方式（运输过程）
被动运输（单纯扩散、促进扩散）、主动运输（主动运输、基团转位）
⑴单纯扩散：物理过程，从高浓度到低浓度，不消耗能量，非特异性，扩散速度慢 ⑵促进扩散：需要载体蛋白或渗透酶；从高浓度到低浓度；不消耗能量；具有特异性 ⑶主动运输：逆浓度梯度；消耗能量；需要渗透酶
⑷基团转位：逆浓度梯度；消耗能量；被运输的物质发生了变化；需要渗透酶；主要用于糖的运输
12. 生物氧化的本质 氧化还原作用的统一过程 13.微生物的能量代谢过程
ＡＴＰ产生的途径：底物水平磷酸化、氧化磷酸化、光合磷酸化 发酵——以分解过程中的中间代谢产物（小分子的有机物）为电子受体 好氧呼吸——以氧气为电子受体
无氧呼吸——除氧气以外的无机化合物作为电子受体 14.好氧呼吸的过程
⑴葡萄糖的酵解ＥＭＰ（同发酵过程） ⑵三羧酸循环ＴＣＡ 具体参见第１４１页图解 第六章 微生物的生长和影响因子 1.世代时间
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单细胞生物的世代时间：两次细胞分裂之间的时间 多细胞生物的世代时间：两次繁殖之间的时间 2.细菌的生长曲线 见第１６５页图
⑴停滞期：细菌生长但不分裂（易发生变异） 影响因素：接种量、菌龄、营养条件 ⑵指数期（对数期）
⑶静止期：停止了迅速生长繁殖，消耗了大量的营养物质，同时代谢产物的大量积累对细菌产生了毒害作用；另外生长环境也变得不利使得生长速率的减缓至零。 在静止期中，细菌的总数达到最大，芽孢菌开始形成芽孢。 ⑷衰亡期：细菌进入内源呼吸阶段
从根本上来说，细菌不同的生长阶段是由外界提供的营养物质的量决定的，即负荷（Ｆ＼Ｍ） 3.灭菌与消毒
灭菌即杀死一切微生物而消毒仅仅是杀死致病的微生物。
高温灭菌的方式有灼烧、干热灭菌、湿热灭菌。灭菌效果取决于芽孢。 高温消毒的方式有巴氏消毒、煮沸等。 防腐：阻止微生物的生长繁殖 4.温度、渗透压等对微生物的影响
温度：高温使微生物的蛋白质发生凝固不可逆的变性，导致微生物的死亡。 低温使问生物的代谢活力降低，生长缓慢或停止，但不致死。 ＰＨ：影响蛋白质的解离，从而影响细胞的表面电荷，影响营养物质的吸收； 影响营养物质的离子化，影响其进入细胞； 影响酶的活性； 降低抗热性
渗透压：等渗溶液、低渗溶液（使细胞吸水膨胀）、高渗溶液（使细胞失水死亡）。 抗生素：影响细胞壁的合成；破坏微生物的细胞质膜；抑制蛋白质的合成；干扰核酸的合成
5. 微生物之间的相互关系 分为种内竞争和种间竞争
⑴竞争关系：不同的微生物对于资源发生竞争使得双方都受到不好的影响
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⑵原始合作关系（互生关系）：两种可以单独生存的微生物共生，互为有利。可合可分，合比分好。
⑶共生关系：两种不能单独生存的微生物共存，互为有利，彼此分离就不能很好的生存。（地衣——真菌和蓝细菌的共生体）
⑷偏害关系（拮抗关系）：一种微生物在其生命活动中，产生某种代谢产物或着改变环境条件，从而抑制其他微生物的生长繁殖，甚至杀死其他的微生物。 ⑸捕食关系：一种微生物吞食另一种微生物
⑹寄生关系：小型的微生物生长在较大的微生物体表或体内，从后者获取营养，进行生长繁殖，使后者蒙受损害甚至被杀死。 第七章 遗传和变异 ⒈DNA和RNA的分子结构
DNA是由两条脱氧核苷酸链配对而成的，两条链彼此互补，以右螺旋的方式绕一根主轴相互盘绕而成，四种碱基通过氢键相互配对。A腺嘌呤T胸腺嘧啶 G鸟嘌呤C胞嘧啶 RNA与DNA类似，不同的是以核糖核苷酸 代替脱氧核糖核苷酸，以尿嘧啶代替胸腺嘧啶。（m RAN r RNA t RNA 反义RAN） ⒉DNA的变性与复性
DNA的双螺旋结构依靠碱基之间的氢键维持，当天然的DNA 双链在受热或其他因素的作用下，两条链之间的结合力被破坏形成分开的单链DNA,即成为DNA的变性。 变性的DNA溶液经过适当的处理以后重新变为天然的DNA的过程称为复性。 ⒊紫外线的作用机理
紫外线辐射的生物学效应主要是引起DNA的变化。DNA链上的碱基对紫外辐射很敏感。因为碱基吸收的光波波长和紫外辐射发射波长非常相近，DNA 强烈吸收紫外辐射引起DNA结构变化。
⒋基因突变和修复机制
在微生物遗传过程中，由于某种因素的影响，DNA上的碱基发生差错，出现碱基的缺失、置换和插入，改变了基因内原有的碱基顺序，导致后代的性状改变，当这种性状可以遗传的时候，就是发生了突变。
修复机制：当DNA分子受到损伤后，细胞会利用某种方式进行修复，以保证遗传信息的正确传递。这种修复的能力有限。共有5种方式：光复活、切除修复、重组修复、SOS修复、适应性修复 第八章 微生物生态 1. 土壤和空气的生态条件 土壤的生态条件：
营养：富含无机物和各种有机物 PH：3.5~8.5 适合微生物生长
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渗透压：属于低渗溶液或等渗溶液，有利于微生物吸收水分和营养 氧气和水：土壤具有团粒结构，有空隙，可以保持一定的空气和水分 温度：土壤具有良好的保温性，温度的变化范围小于空气 保护层：土壤表层有几毫米厚的保护层，可以阻挡紫外线的辐射 空气的生态条件：
紫外线，干燥、温度变化大、缺少营养等，所有这些条件决定了空气并不适合微生物生长繁殖。
2. 水体的自净过程与净化容量
水体在接纳一定的有机污染物以后，在物理的、化学的及水生物等因素的综合作用下得到净化，水质恢复到污染前的水平和状态，叫做水体自净。 自净容量是指在水体正常生物循环中能够净化有机物的最大数量。 过程：
⑴污染物排入水体后被水体稀释，有机和无机固体物沉降到河底
⑵水体中的好氧微生物利用水体中的溶解氧将有机物分解为简单有机物和无机物 ⑶水体中的溶解氧逐渐恢复 ⑷自净完成
3. 污化系统及其应用
毒物或污染物排入水体后水质发生一系列变化，接近污染源的污染的往往比较严重，因河水有自净能力，随距离增加河水逐渐净化。根据这个原理将水体划分为一系列的带，并存在相应的生物群落，耐污的种类数量逐渐减少，而不耐污的种类和数量逐渐增加。 应用污化系统时应注意两点： 1、只适用于有机废水（无毒） 2、只能做定性的描述 4. 指示水体自净的指标
P/H指数：P表示光合自养型的微生物，H表示异养型的微生物 氧浓度昼夜变化幅度和氧垂曲线
5. 水的微生物检验（细菌总数、总大肠菌数、耐热性大肠菌群）及方法
细菌总数：一毫升水样在营养琼脂培养基中，于37摄氏度下培养24小时后所生长出的细菌菌落总数。
总大肠菌数：多管发酵法（MPN）和滤膜法
MPN: a）初步发酵实验 b）平板分离 c）复发酵实验
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耐热性大肠菌群：区别在于培养温度44.5度 6. 衡量水体污染的指标（有机污染） 1）BIP指数 BIP=B/(B+A)
A表示有叶绿素的微生物数，B表示无叶绿素的微生物数 BIP 指数越小越好
2）CFU:一毫升水样在营养琼脂培养基中，于37摄氏度下培养24小时后所生长出的细菌菌落总数。
3）总大肠菌群（大肠菌群、大肠杆菌群） 第九章和第十章
1.微生物在物质循环过程中的作用
微生物是自然界的分解者，它们能将物转有机化为无机物，在此过程中微生物获得能量及营养物质合成细胞，然后微生物又成为其他生物，特别是浮游生物的食物，从而形成自然界的食物链。
此外很多微生物还能利用无机化合能或光能和无机化合物合成自身细胞进入食物链，所以说微生物在营养元素的物质循环及食物链中起着十分重要的作用。 2.有机物的分解（水解）：纤维素、淀粉、脂肪
纤维素：首先必须经过微生物胞外酶（水解酶）的作用，使之水解成可溶性的较简单的葡萄糖后，才能被微生物吸收。
β-1，4-内切葡聚糖酶：随意切割使纤维素成为小的纤维素片段
β-1，4-外切葡聚糖酶：从还原端开始每次水解两个葡萄糖单体，产生纤维二糖。 淀粉：α-1，4-葡萄糖苷键（不分支） α-1，6键（分支） 淀粉→糊精→麦芽糖→葡萄糖 脂肪：
脂肪+3水=甘油+3高级脂肪酸（在脂肪酶的作用下） 甘油 在一系列作用后形成丙酮酸进入TCA循环
脂肪酸：通过β氧化途径进行氧化，每次断下一个乙酰辅酶A，进入TCA循环，如果是基数的话最后形成丙酮酸。 3.硝化作用与反硝化作用 硝化过程：NH3 NO2- NO3- 反硝化过程：NO3- NO2- N2 4.活性污泥与污泥膨胀
活性污泥是由多种多样的好氧微生物和兼性厌氧微生物与废水中的有机物和无机固体物混凝交织在一起形成的絮状物。
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由于某些环境条件的改变，活性污泥发生膨胀现象，此时，二沉池中发生泥水分离困难，池面飘泥严重，造成出水水质极差。膨胀一般认为是活性污泥中菌胶团中细菌和丝状细菌竞争的结果。
控制方式：控制DO、控制有机负荷、改善工艺
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