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青岛理工大学
《环境工程微生物学》
笔记
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目录
第二模块 笔记 ................................................................................................................................. 3
第一部分 绪 论 ....................................................................................................................... 3 第二部分 病毒 ......................................................................................................................... 5 第三部分 原核微生物 ............................................................................................................. 8 第四部分 真核微生物 ........................................................................................................... 13 第五部分 微生物的生理 ....................................................................................................... 21 第六部分 微生物的生长繁殖与生存因子 ........................................................................... 32 第七部分 微生物的遗传和变异 ........................................................................................... 37 第八部分 微生物生态学 ....................................................................................................... 43 第九部分 微生物在环境物质循环中的作用 ....................................................................... 50 第十部分 微生物在环境工程中的应用 ............................................................................... 56
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第二模块 笔记
第一部分 绪 论
1 绪论 微生物学概述 微生物的定义 微生物的特点 微生物的分类
环境微生物学的研究对象和任务研究对象 1.1 微生物概述 1 微生物概述 生物的分类
在生物学上，对生物的分类采用按其生物属性和它们的亲缘关系有次序地分门别类排列成一个系统，系统中有七个等级：界、门、纲、目、科、属、种。每一种生物，包括微生物，都可在这个系统中找到相应的位置。其中种(species)是分类的基本单位。必要时，还可以在这些等级之间再增设一些亚等级。 微生物的分类
微生物的分类有其分类系统，其中最常用的也是具有权威性的是《伯杰氏手册》，是对原核微生物（细菌等）进行分类；另外，放线菌、真菌（包括丝状真菌和酵母菌）等也有各自的分类系统。 一般大家比较熟悉的生物分类是所谓的二界学说，即把生物分为动物界和植物界两个界，这种分法已有很长的历史。 随着人们认识的不断进步，新的分类手段不断被应用，1969年，魏塔克提出―五界学说‖，后经Margulis修改，为较多的人所接受：原核生物界、真核原生生物界、真菌界、动物界、植物界。 我国学者提出的六界学说，在上述五界的基础上再增加一个病毒界。 微生物的命名 双名法：
学名＝属名＋种名＋（命名人姓氏）
生物的学名都是用拉丁文书写，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。 如用电脑打印或印刷，应该用斜体表示。 例如我们所熟悉的大肠杆菌，其学名为Escherichia coli （大肠埃希氏杆菌），简称E.coli。 有时我们看到如Bacillus sp.的表达方式，表明该菌株只鉴定到属，未能确定其种名。
1. 2 环境工程微生物学的研究对象
环境微生物学是研究与环境领域（包括环境工程、给水排水工程）有关的微生物及其生命活动规律。 其内容包括：微生物个体形态、群体形态；细胞结构功能、生理特性、生长繁殖、遗传变异等；微生物与环境的关系（尤其是微生物与污染环境之间的关系）；微生物对物质的转化分解作用（特别是应用微生物来处理各种污染物质，如废水、废气和固体废弃物）。 1.3 环境工程微生物学的研究任务 防止或消除有害微生物 充分利用有益的微生物资源，
1.4 微生物在环境污染治理（水处理）中的应用 —生物监测
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生物监测的主要优越性：
长期性——汇集了生物在整个生活时期中环境因素改变的情况，可以反映当地的环境变化； 综合性——能反映环境诸因子、多成分对生物有机体综合作用的 结果 直观性——直接把污染物与其毒性联系起来；
灵敏性——有时甚至具有比精密仪器更高的灵敏性，有助于提早发现环境污染。 生物监测的主要缺点： 定量化程度不够；
需要一定的专业知识和经验。
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第二部分 病毒
由于病毒特殊的结构和形态及其生活习性，按照六界学说，把病毒列为单独的一个界，即病毒界。病毒个体极小（<0.2μ），只有在电子显微镜下才能看见病毒的庐山真面目，而且病毒不具有细胞结构。 1 病毒的一般特征及分类 病毒的特点；病毒的分类 2 病毒的形态与结构
病毒的形态大小；病毒的化学组成和结构 3 病毒的繁殖
病毒的繁殖过程；病毒的溶原性 4 病毒的培养
病毒的培养特征；病毒的培养基；病毒的培养 5 病毒的抵抗力和去除
1.1 病毒的一般特征及其分类 病毒的特点
1.没有细胞结构，大多数由蛋白质和核酸组成，有的 含有类脂质、多糖等，只有一种核酸（DNA或RNA）。 2.专性寄生 病毒没有合成蛋白质的机构——核糖体，也没有合成细胞物质和繁殖所必备的酶系统，不具独立的代谢能力，必须专性寄生在活的敏感宿主细胞内，依靠宿主细胞合成病毒的化学组成和繁殖新个体。 3.体积极小，形态多样
1.1 病毒的一般特征及其分类（续）
病毒的分类 病毒有自己单独的分类系统，其分类依据主要有：病毒的宿主、所致疾病、核酸种类、病毒粒子的大小、病毒的结构、有无被膜等。
根据病毒不同的专性宿主，可把病毒分为： 动物病毒、植物病毒、细菌病毒（噬菌体）、放线菌病毒（噬放线菌体）、藻类病毒（噬藻类体）、真菌病毒（噬真菌体） 也可以按照所致的疾病进行分类
按核酸分类，可把病毒分为：DNA病毒和RNA病毒。 1.2 病毒的形态与结构 1.2.1病毒的形态和大小
病毒的形状多样，依种类不同而不同 球状，卵圆形，砖形，（动物病毒） 杆状，丝状，（植物病毒） 蝌蚪状，丝状，（噬菌体）
病毒的大小常用纳米来表示（=10-9m）。如：痘病毒100nm×200nm×300nm，为砖形；口蹄疫病毒直径为22nm。
“非典型肺炎”元凶冠状病毒SARS “非典型肺炎”元凶冠状病毒SARS 武汉病毒研究所观察到的冠状病毒样颗粒 显微镜下被SARS病毒感染的人体细胞 1.2 病毒的形态与结构（续） 1.2.2病毒的化学组成和结构 病毒的化学组成
大多数病毒由蛋白质和核酸组成，有的含有类脂质、多糖等
病毒的结构
病毒没有细胞结构，却有其自身特有的结构。整个病毒体分两个部分：蛋白质衣壳和核酸内芯。
病毒粒子有两类：一种是不具被膜（囊膜）的裸露病毒粒子；另一种有被膜包围的病毒粒子。
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