水处理微生物学

MicrobiologyofWaterTreatmentContentsSectionA–ThemicrobialworldSectionB–MicrobialmetabolismSectionC–InformationstorageandtransferSectionD–BacterialstructureandfunctionSectionE–BacterialgeneticsSectionF–BacteriaandArchaeaintheenvironmentSectionG–Eukaryoticmicrobes,anoverviewSectionH–ThefungiandrelatedphylaSectionI–TheChlorophytaandProtistaSectionJ–Theviruses补充1：环境因素对微生物生长的影响补充2：微生物在自然环境中的作用补充3.环境微生物污染、监测及控制补充4：微生物在废水处理中的应用微生物实验：6个A1TheMicrobialworldSectionATheMicrobialworldObjectives1.Whatisamicrobe（微生物）？2.Prokaryotes（原核生物）andeukaryotes（真核生物）3.Theimportanceofmicrobiology(微生物学）MicrobeApproximaterangeofsizesNatureofcellViruses0.01~0.25㎛Acellular（非细胞的）Bacteria0.1~750㎛Prokaryote（原核细胞）Fungi2㎛~1mEukaryote（真核细胞）Protista2~1000㎛Eukaryote1.Whatisamicrobe？1.1Microbe:Microbeisusedtodescribeanorganismthatissosmallthat,normally,itcannotbeseenwithouttheaidofamicroscope.1.2thecategory:Viruses（病毒）,Bacteria（细菌）,Archaea（古细菌），fungi（真菌）andprotista（原生生物）1.3TheirsizesandcelltypeRelativesizesofcellsandtheircomponents1.Whatisamicrobe？1.4BiologicalClassificationThebiologicalclassificationsystemthatwestilluseforplantsandanimals,isrelativelyminormodified,forfungiandmicroorganisms.Itisasystemthatstartswithafewcategoriesatthehighestlevel,andfurthersub-dividesthemateachlowerlevel.ThelevelsweregivennamesthatarealreadyfamiliartoyouKingdom（界）Phylum（门）Class（纲）Order（目）Family（科）Genus（属）Species（种）1.Whatisamicrobe？1.5MicrobialClassificationViruskingdom——VirusProkaryotekingdomFungikingdomProtogeneeukaryotekingdomBacteriaphylumBluealgaephylum——Cyanobacteria（蓝细菌）Bacteria（细菌）Actinomyceto（放线菌）Mold（霉菌）Yeast（酵母菌）Algae（藻类）protozoa（原生动物）1.Whatisamicrobe？1.5Microbialnomenclature（命名法）——binomialspeciesnameForexample:StaphylococcusaureusRosenbachStaphylococcus（属名）葡萄球菌aureus（种名）金黄色的Rosenbach（命名人）Forexample:EscherichiacoliEscherichEscherichia（埃希氏杆菌属）coli（大肠菌，原意是从结肠colon分离出来的）Escherich(最早分离人）2.ProkaryotesandeukaryotesThefirstcellBacteriaArchaeaEukarya2.Prokaryotesandeukaryotes原核生物真核生物遗传物质和复制的组装：1.DNA在细胞中游离；2.只有一个染色体；3.DNA与类组蛋白连系；4.含有染色体外的遗传物质，称为质粒；5.在mRNA中没有发现内含子；6.细胞二等分分裂，只有无性繁殖；7.遗传信息可以通过接合、转导、转化发生。遗传物质和复制的组装：1.DNA在膜包围的核中，只有一个核仁；2.多于一个染色体，每个染色体是双拷贝3.DNA与组蛋白连系；4.只在酵母中发现质粒；5.所有基因中都发现内含子；6.细胞分裂为有丝分裂；7.遗传信息交换发生在有性繁殖过程，减数分裂导致产生单倍体细胞，它们能融合。原核生物和真核生物遗传和细胞组装上的主要区别（一）2.Prokaryotesandeukaryotes原核生物真核生物细胞的组装：1.质膜含有hopanoids、脂多糖和磷壁酸；2.能量代谢与细胞质膜连系；3.光合作用一细胞质中的膜系统和泡囊联系；4.由一根蛋白鞭毛丝构成鞭毛；5.核糖体——70s；6.肽聚糖的细胞壁（只有真细菌有，古细菌中是不同的多聚体。细胞的组装：1.质膜含有固醇；2.多数情况下在线粒体中发生；3.藻类和植物细胞中存在叶绿体…4.鞭毛有9+2微管排列的复杂结构5.核糖体——80s（线粒体和叶绿体中的核糖体是70s）6.多糖的细胞壁，一般是纤维素或者几丁质。原核生物和真核生物遗传和细胞组装上的主要区别（二）2.ProkaryotesandeukaryotesPropertyProkayoticEukaryoticSizeSmallLargerNucleusNoYesDNAOne-small,circularSeveral-large,linearOrganellesFewornoneManyCellwallYesYes–plantsNo–animalsCellularOrganizationMainlyUnicellularMulti-cellulardifferentiationThemajordifferencesbetweenprokaryotesandeukaryotesTheseMicrobes?Prokaryotes:Bacteria,Archaea，ActinomycetoEukaryotes:Fungi,Algae,ProtozoaAcellular:VirusesForexample1:ProkaryotesBacteriaForexample1:ProkaryotesBacteriaandIt’sFlagellaForexample1:ProkaryotesE.coliForexample1:ProkaryotesAgeneralbacteriumForexample1:ProkaryotesArcheabacteriaForexample2:Eukaryotes（Protozoa）ProtozoaForexample2:Eukaryotes（Protozoa）ProtozoaForexample2:Eukaryotes（Protozoa）Microscopic,single-celledanimals,morecomplexandlargerthanbacteria–10000-15000nm–eucaryotic(DNAinnucleuswithincell)–MostnotpathogenicMostaremotile.Aquaticwithanimal-likecharacteristicsIngestorganicmatterfornutrients.Forexample2:Eukaryotes（Algae）Forexample2:Eukaryotes（Fungi）Verydiversegroupofeukaryotes.YeastsareunicellularandsphericalForexample2:EukaryotesEukaryoticCellForexample3：AcellularvirusesForexample3：AcellularvirusesForexample3：AcellularvirusesConsistofnucleicacidandprotein.Intracellularparasites–verysmall(20-100nm),verysimple–notcomposedofcells–Needtoinfecthostcellstoreplicate3.TheimportanceofmicrobiologyEnvironmentMedicineAgricultureFoodBiotechnologyresearchForexample:Environment1676年荷兰人列文虎克用自磨镜片，制造了一架能放大266倍的原始显微镜检查了污水、齿垢、粪便等，发现了许多肉眼看不见的微小生物，正确描述了微生物的形态有球形、杆状和螺旋形，为微生物的存在提供了科学依据。(LouisPasteur,1822~1895)首先实验证明有机物发酵和腐败是由微生物引起，而酒类变质是因污染了杂菌所致,而非自然发生。自此，微生物学成为一门独立学科。(RobertKoch,1843~1910)创用固体培养基，使有可能将细菌从环境或病人排泄物等标本中分离成为纯培养，利于对各种细菌的特性分别研究。他还创用了染色方法和实验动物感染，为发现多种传染病的病原菌提供实验手段。科赫法则：1.特殊的病原菌应在同一疾病中查见，在健康人中不存在；2.该病原菌能被分离培养得纯种；3.该纯培养物接种至易感动物，能产生同样病症；4.自人工感染的实验动物体内能重新分离得该病原菌纯培养。ExerciseAnswerthesequestions:1.Iswhatamicroorganism?Whichdoesmicroorganismincludemaingroups?2.Whichdifferentiationsdoestheeukaryoteshavewithprokaryotes?