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1．绪论微生物的分类：界、门、纲、目、科、属、种，种是分类的基本单位。“五界学说”（“六界学说”）：原核生物界、真核原生生物界、真菌界、动物界、植物界、（病毒界）生物具细胞结构的生物原核细胞生物原核生物界蓝藻门细菌门真核细胞微生物真核原生生物界原生动物真核藻类真菌界酵母菌霉菌动物界微型后生动物高低等动物植物界低等植物高等植物非细胞结构的生物病毒界微生物的命名——“双名法”（林奈，瑞典生物学家）学名=属名+种名+（首次命名人）+现名命名人+命名年份三名法：学名=属名+种名+var.或subsp.+变种或亚种的名称微生物特点：①个体小，种类繁多②分布广、代谢类型多样③繁殖快，代谢强度大④数量多⑤易变异（在环境保护中，通过对微生物的训话和选育，提高对污染物讲解的效率。）2．病毒病毒的特征和分类病毒——是没有细胞结构的，转型寄生在活的敏感宿主体内，可通过细菌过滤器，大小在0.2μm以下的超微小生物。病毒的特点：及其微小，非细胞结构，专性寄生，只含DNA或RNA的遗传因子。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）。病毒的形态和结构病毒形态大致分为：杆状、线状和多面体（球状）。动物病毒的形态主要有球状、卵圆形、砖形等；植物病毒的形态有杆状、丝状和球状等；噬菌体的形态有蝌蚪状、丝状等。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。·衣壳粒以高度堆成的排雷方式形成了病毒的颗粒，因此病毒的外壳结构就具有了对称性。对称是指当病毒颗粒绕一个轴旋转一定角度时，观察者会看到相同的病毒外形。病毒颗粒有两种基本对称性：螺旋对称和多面体对称。有些病毒同时具有两种对称性，称为复合对称。·最简单的病毒只有核酸，不具蛋白质，如寄生在植物体内的类病毒和拟病毒，只有RNA。·病毒的蛋白质和核酸各有不同的功能：蛋白质：主要是保护作用、决定特异性及决定致病性、毒力和抗原性等。核酸：DNA或RNA，决定遗传、变异和对宿主细胞的感染力。病毒的结构基本结构核酸：RNA或DNA衣壳：蛋白质病毒的化学组成特殊结构——囊膜：脂肪、多糖等类病毒、拟病毒和朊病毒亚病毒——没有真病毒的形态将诶够，能利用非自身编码的酶系统进行复制，有侵染性，并可在寄主中引起症状。亚＇概念特点类病毒寄生于高等生物细胞中一类最小的新病原体，有类似病毒的一面。化学组成和结构比病毒更为简单，多种类病毒都是以植物为宿主的拟病毒一种类似于病毒的病毒，其核酸组成，大小、二级结构均与类病毒相思，故又称之为累死累病毒，又称为拟病毒。感染对象不是细胞，而是病毒，被拟病毒感染的病毒称为辅助病毒朊病毒只含蛋白质外壳不含核酸的病毒。也称普立昂，是自然界中存在的具有感染能力的有机物，能像病毒一样传播疾病，能侵染动物并在宿主细胞内复制。（羊瘙痒病、疯牛病）病毒的增殖过程：吸附→侵入→增殖（复制）→成熟（装配）→裂解和释放毒性噬菌体才有的增殖过程毒性噬菌体与温和噬菌体毒性噬菌体——侵入宿主细胞后立即引起宿主细胞破裂的噬菌体。温和噬菌体——侵入宿主细胞后不引起宿主细胞裂解的噬菌体。溶原细胞——含有温和噬菌体的宿主细胞。原噬菌体（前噬菌体）——在溶原细胞内的温和噬菌体核酸。病毒的培养和计数——动物病毒的空斑试验空斑——是指原代或传代单层细胞被病毒感染后，一个个细胞被病毒侵蚀而形成的空斑（或称蚀斑）。一个空斑代表一个病毒。所以，通过病毒空斑单位计数可以求出环境样品中存在的病毒数量。环境因子对病毒的影响和病毒的存活（物理、化学因素）温度：·高温条件下，大多数离开诉诸细胞的病毒会被破坏（灭活）（在55～65℃范围内存活时间不到1h）。有些病毒可以在75℃温度下生存。·低温条件下，病毒不会被灭活，因此可以再-75℃保存病毒。天花病毒在鸡胚膜中冰冻15年仍存活，经冷冻真空干燥后可保存数月至数年。湿度的影响：不同病毒在不同湿度环境中的生存时间不同。化学因素：·抗体——党病毒侵入有机体后，集体会产生一种特异的蛋白质以地看入侵的外来病毒，称为抗体。·宿主细胞为了抵抗病毒的入侵，还会产生一种糖蛋白——干扰素，它进而又到宿主产生一种抗病毒蛋白而将病毒灭活。·酚能破坏病毒蛋白质的衣壳，从而对病毒产生灭活作用。·甲醛是有效的消毒剂，它能破坏病毒的可算，不改变病毒的抗原特性。·强酸、强碱除本身对病毒的灭活作用外，还能通过导致pH的变化而对病毒产生影响。细菌（原核微生物）细菌的个体基本形态有三种：球状、杆状、螺旋状（和丝状）。细菌的细胞结构：·基本结构：细胞壁、细胞膜、细胞质及内含物、原核统称原生质体。·特殊结构：芽孢、荚膜、鞭毛、粘液层、菌胶团、衣鞘等细胞壁·组成①革兰氏阳性菌：细胞壁较厚，结构简单，脂类含量少，肽聚糖多②革兰氏阴性菌：细胞壁比较薄，结构较复杂，脂类含量多，肽聚糖少·作用①保护原生质体免受森头呀引起的破裂作用；②保持和固定细胞形态；③为鞭毛提供支点；④细胞壁的分子结构可起到分子筛的作用，可以阻挡某些分子进入并保留蛋白质在间质。菌胶团——当多个细菌个体排列在一起时，其荚膜互相融合，形成公共荚膜保藏的具有一定形状的细菌集团，称为菌胶团。细胞质膜·包括细胞质膜、细胞质及其内含物、细胞核物质。细胞质膜主要由蛋白质、脂类和（原生质体）多糖组成。它是一个流动镶嵌的功能区域。·作用①控制细胞内外物质的交换；②细胞壁合成的场所；③进行物质和能量代谢；④膜内陷形成的中间体上有呼吸电子传递需要的酶系，具有类似高等生物线粒体的功能，它还与染色体的分离和细胞分裂有关，为DNA提供附着点；⑤与细菌运动有关（鞭毛基粒位于细胞膜上，是鞭毛附着的部位）。荚膜·组成：多糖、多肽、脂类或脂类蛋白复合体。（不易着色）·作用：①保护功能，荚膜的存在有利于细菌对干燥的抵抗，也有利于防止细菌被吞噬和噬菌体的侵染；②党营养缺乏时，荚膜可以成为细菌的外碳源（或氮源）和能量的来源；③在废水处理中，荚膜能吸附废水中的有机物、无机固体物及胶体物，把它们吸附在细胞表面，有利于对其的吸收降解；④荚膜是分类鉴定的依据之一。粘液层·某些不产荚膜细菌，期细胞表面分泌的黏性多糖物质，输送地附着在细胞壁表面，与周围环境无明显的边缘，称为粘液层。·作用：在废水生物处理中，粘液层具有吸附作用，并很容易引冲刺和搅动而进入水中，成为其他生物的有机物来源。芽孢·某些细菌在其生活是的某一阶段或遇到不良环境条件时，会在其细菌体内形成一个圆形、椭圆形或圆柱形的内生孢子，称为芽孢。（芽孢是休眠体，不是繁殖体）·特点：①芽孢的原生质高度脱水；②芽孢的壁很厚，紧密结实，可分为三层③芽孢内含有大量的DPA，（以钙盐形式存在，）DPA的存在是具有抗热性的主要原因。·作用：由于芽孢的抗性最强，故人们在检查灭菌效果时，可以采用芽孢为指示，即以它作为灭菌效果是否彻底的标志。细菌的培养特征·培养基——培养基时人工培植的供给微生物营养物质的基质。·菌落——是指将单个细胞接种感到固体培养基上，在核实的条件下培养一定得时间，生长繁殖形成一堆由无数个个体组成的肉眼可见的群体。·菌苔——是细菌在斜面培养基接种线上长成的一片密集的细菌菌落。在细菌培养中，获得单个细菌个体的办法，主要有稀释平板法和平板划线法。古菌（原核微生物）古菌的细胞结构：古菌的细胞膜含有植烷甘油醚，使之对β-内酰胺抗生素不敏感。古菌的细胞壁内不含油二氨基庚二酸和胞壁酸，其成分为（糖-）蛋白或假肽聚糖。其蛋白质为酸性，脂类是非皂化性甘油二醚的林芝和糖脂的衍生物。其他原核微生物微生物特征繁殖方式螺旋体介于细菌和原生动物之间的单细胞原核微生物。菌体细长，柔软，完全呈螺旋状。无鞭毛，依靠轴丝运动腐生：污泥、垃圾和水体；寄生：引起人、畜疾病纵裂立克次原体大小介于细菌和病毒之间，杆状、球状和丝状G-，无芽孢，无鞭毛，细胞核无核膜。二分裂衣原体专性寄生在细胞内的微小生物球星或椭圆形，细胞化学成分和结构与G-相似。它含DNA和RNA。多寄生在脊椎动物或人体内，能引起沙眼。二分裂支原体能自由生活的最小的原核微生物，介于细菌和病毒之间缺少细胞壁，只有细胞质膜。呈高度多形态，疾病形态为球状和丝状。含DNA和RNA。二分裂放线菌（原核微生物）放线菌的菌丝菌丝生长功能形态与颜色基内菌丝生长在固体培养基内吸取营养有色或无色气生菌丝由营养菌丝向空气中延伸生长繁殖较粗，有弯曲状、直线状或螺旋状。有的气生菌丝会产生色素孢子丝气生菌丝生长到一定阶段，会在顶端分化出孢子丝产生分生孢子多种形态。孢子丝具有各种颜色原生动物的营养类型（真核微生物）营养类型概念例子全动性营养（动物性营养）此类原生动物靠吞噬其他生物个体或有机颗粒来获取营养绝大多数原生动物属此营养类型植物性营养有色素的原生动物能依靠光合作用，吸收CO2和无机盐，合成有机物作为其自身的营养物质绿眼虫、衣滴虫等腐生性营养一些无色鞭毛虫和寄生的原生动物，依靠体表吸收环境中火诉诸体内的可溶性的有机物作为营养来源。无色鞭毛虫真菌（能产生孢子，以悟性和（或）游行方式进行繁殖，无性繁殖方式为裂殖或出芽生殖，而有幸繁殖则产生各种有性孢子（接合孢子、子囊孢子和担孢子等）。真菌分为5个亚门：表毛菌衙门、接合菌亚门、子囊军衙门、担子菌亚门和半知菌亚门。酵母菌单细胞真菌，典型的真核细胞。喜高糖环境无性生殖：出芽生殖（芽殖）和裂殖。酵母菌婉文含有高蛋白，回收的酵母菌菌体可以作为饲料；在环境污染治理中，一些油脂废水、残糖废水等可以利用酵母菌进行生物处理并获得饲料酵母。环境条件差时有性生殖：产生有性孢子（多为子囊孢子，少数为担子孢子等）。霉菌与放线菌均为丝状体结构，但却为真核细胞，菌丝较放线菌粗。多为多细胞，少为单细胞。无性生殖：霉菌产生分生孢子或借助菌丝的片段繁殖。在环境治理中，霉菌经常被用来处理纤维素、扮相维素、单宁等男降解的物质可利用镰刀霉菌处理含氰化物的废水，其对废水中氰化物的去除效率可达90%以上。当然，在活性污泥系统中，丝状真菌的过来繁殖会引起“污泥膨胀”的问题。有性生殖在：霉菌：产生有性孢子，进行结合升值，产生有形结构（子囊、担子等）。伞菌大型真菌，其特征是产生肉质的伞状字实体。无性繁殖：产生粉孢子和厚坦孢子。利用无毒有机废水（如淀粉废水）培养食用菌，既能处理废水，又能获得食用菌。有性繁殖：菌丝结合产生囊状担子和最终外生的四个担孢子酶的催化特性酶作为催化剂的共性酶的生物催化特性①没能降低反应的活性。②酶可加快反应速度，酶具有极高的催化效率。③酶本身一般在反应中不消耗，反应前后无变化。①酶的催化作用具有很强的转移性。②酶的催化作用条件温和。③酶对环境条件极为敏感。微生物比较①微生物细胞核细胞器繁殖举例原核～有核质，无核膜，称为拟核或似核无特异细胞器不进行有丝分裂各类细菌、放线菌、蓝细菌，支原体，衣原体和螺旋体等真核～发育完善的细胞核，有核质和核膜有高度分化的细胞器进行有丝分裂各类真核藻类、真菌（酵母菌、霉菌等）、原生动物（鞭毛虫、肉足虫、变形虫、纤毛虫）以及微型后生动物（线虫、轮虫，寡毛类）病毒无细胞核无无生长过程，不以二分裂方式繁殖类病毒，拟病毒，朊病毒，微生物比较②微生物形态结构增殖病毒杆状、线状和多面体（或球状）核酸和蛋白质组成基本结构：蛋白质衣壳和核酸内芯；类病毒、拟病毒、朊病毒吸附→侵入→增殖→成熟→裂解和释放病毒粒子形态：螺旋对称、等轴对称、复合对称辅助结构：包膜、壳粒原核微生物细菌杆状、球状、螺旋状、（丝状）基本结构二分裂特殊结构放线菌G+基内菌丝、气生菌丝、孢子丝链霉菌属、放线菌属等无性生殖，通过分生孢子和胞囊孢子繁殖。蓝细菌/蓝藻G-单细胞，成群体或丝状体（可以固氮，将自由氮转化为氨）类囊体进行光合作用色球蓝细菌目、宽蓝细菌目二分分裂、芽殖、断裂和多分分裂真核微生物原生动物P4