微生物知识点整理(大学期末复习课件).docx

绪论

重点掌握：微生物及其类群、特点、分类命名 概念：

微生物：肉眼看不见，必须在电子显微镜或者光学显微镜下才能看见的所有微小生物的统称 微生物的分类依据：细胞结构有无、细胞核程度、叶绿体有无、个体形态及大小、生理生化 反应 微生物分类方法（阶元）：界门纲目科属种 微生物的命名：属名+种名（拉丁文）

微生物的种类：非细胞结构微生物■病毒、细胞结构微生物（原核微生物一细菌和古菌、真核 微生物） 微生物的特点：个体极小、比表面积大；繁殖快、代谢速率快；数量多；易变异；种类多、 分布广、代谢

类型多样

第一章非细胞结构的超微生物 病毒

重点掌握：病毒的特点；病毒的化学组成和结构；噬菌体的类型；噬菌体的培养 概念：

病毒：没有细胞结构，专性寄生在活的敏感宿主体内的超微小生物（可通过细菌过滤器） 温和噬菌体：侵入宿主细胞后，核酸整合到宿主染色体上，和宿主的核酸同步复制，宿主细胞 不裂解而继续生长 溶原细胞（含有温和噬菌体核酸的宿主细胞被叫做溶原细胞） 烈性噬菌体：侵入宿主细胞后，随即引起宿主细胞裂解的噬菌体 病毒的特点：非细胞型+专性寄生+微生物

（1） 个体极小（小于0.2um） （2） 没有合成蛋白质的机构■核糖体 （3） 没有合成细胞物质和繁殖所必需的酶系统 （4） 专性寄生（一种噬菌体只侵染某一种细菌）

病毒的化学组成：蛋白质和核酸（只有一种核酸DNA或者RNA） 病毒的结构：（包膜+）蛋白质外壳+核酸内芯 噬菌体的类型：温和噬菌体、烈性噬菌体

病毒的培养特征：液体培养特征（浑浊一透明的裂解液）、固体培养特征（噬菌斑）

第二章原核微生物

重点掌握：古菌的特点；细菌的个体形态与菌落特征、细胞结构中细胞壁、细胞膜结构与功 能；芽抱、荚

膜的特性与应用；细菌与放线菌的形态与菌落形态差异 概念；

极端微生物：喜在极端恶劣环境中生活的微生物

芽抱：某些细菌在它的生活史上中的某个阶段或某些细菌在它遇到外界不良环境吋，在英细胞 内形成一个

内生砲子叫芽孑包

荚膜：一些细菌在其细胞表面分泌的一种黏性物质，把细胞壁完全包围封住，这层黏性物质~ (稳定地附着

在细胞壁表面)

菌胶团：有些细菌由于其遗传特性决定，细菌之间按一定的排列方式互相黏集在一起，被一个 公共荚膜包围形成一定形状的细菌集团

黏液层：有些细菌不产荚膜，其细胞表面仍可分泌黏性的多糖，疏松地附着在细菌细胞壁表面 上，与外界

没有明显边缘 菌落：

放线菌：因在固体培养基上呈辐射状生长而得名 古菌的特点：

包括形态、细胞结构、代谢、呼吸类型、繁殖方式、生活习性等方面

(1) 古菌的形态

细胞很薄，扁平

(2) 古菌的细胞结构

大多数古菌的细胞壁不含有二氨基庚二酸和胞壁酸。组合多为脂蛋白，蛋白质为酸性的，脂 类是非皂化性甘油二瞇的磷脂和糖脂的衍生物。

(3) 古菌的代谢

代谢有多样性。在代谢过程中有特殊的辅酶，如绝对厌氧的产甲烷菌有辅酶M、F420、F430 等。

(5) 呼吸类型

多数为严格厌氧、兼性厌氧，还有专性好氧

(6) 繁殖方式

二、芽殖，速度慢 细菌的个体形态： 杆状、球状、螺旋状 细菌细胞结构：

基本结构：细胞壁、细胞质膜、细胞质、内含物、拟核 特殊结构：芽抱、鞭毛、荚膜、黏液层、衣鞘、光合作用层片 细胞壁、细胞膜的化学组成、结构与功能 细胞壁：脂质、肽聚糖 细胞膜二磷脂双分子层+蛋白质 细菌细胞壁功能：

1. 保护原生质体免受渗透压引起的破裂作用；

2. 维持细菌的形态。溶菌酶处理不同形态的菌体细胞壁后，菌体均呈球状; 3. 细胞壁为多孔结构的分子筛，可以阻挡某些分子的进入； 4. 细胞壁为鞭毛提供支点，使鞭毛运动。

细胞膜的生理功能:

① 是维持细胞内正常渗透压的屏障；选择性地控制细胞内、外的营养物质和代谢产物的运送; ② 含有合成细胞壁和形成横膈膜组分的酶，合成细胞壁重要基地; ③ 膜内陷形成屮间体，含有细胞色索，参与呼吸作用。

④ 膜上含有进行能量代谢的酶系，在细胞质膜上进行物质代谢和能量代谢，是细胞的产能场所; ⑤ 细胞质膜上有鞭毛基粒，是鞭毛基体的着生部位和鞭毛旋转的供能部位。

芽范、荚膜的特性与应用 荚膜的功能：

1. 具有荚膜的S■型肺炎链球菌毒力强，有助于侵入人体。 2. 具有保护功能。免受噬菌体的吞噬；免受干燥影响。 3. 当缺乏营养时，可作为碳源和能源，有的可作氮源。

4. 具有生物吸附作用。在污水生物处理中可将水中的有机物吸附到菌体上。

细菌芽抱的特点:

(1) 整个生物界中抗逆性最强的生命体，是否能消灭芽抱是衡量各种消毒灭菌手段的最重要的指 (2) 芽范是细菌的休眠体，在适宜的条件下可以重新转变成为营养态细胞

(3) 产芽范的细菌多为杆菌，也有一些球菌。芽也的有无、形态、大小和着生位置是细菌分类和 鉴定中的

重要指标。

(4) 芽砲与营养细胞相比化学组成存在较大差异，容易在光学显微镜下观察。

细菌的培养特征(固体、半固体、液体) 固体：稀释平板法、平板划线法 半固体：穿刺接种法 革兰氏染色机制：

阳性菌：细胞壁厚、结构简单、肽聚糖含量高(乙醇使肽聚糖脱水)

阴性菌：细胞壁薄、结构复杂、脂质含量高(被乙醇溶解)

乙醇脱色时，阴性菌脂质被乙醇溶解，增加细菌细胞壁的孔径和通透性，乙醇很易进入细 胞内将草酸镀结品紫、碘-碘化钾复合物提取出来，使菌体呈现无色。

阳性菌由于脂质含量极低，而肽聚糖含量高，乙醇既是脱色剂又是脱水剂，使肽聚糖脱水 缩小细胞壁的孔径，降低细胞壁的通透性，阻止乙醇分子进入细胞，草酸钱结晶紫和碘■碘化钾 复合物被截留在细胞内而不被脱色，仍呈现紫色。

第三章真核微生物

重点掌握:原生动物的营养类型、分类、酵母菌、霉菌形态及比较，霉菌与放线菌的形态和菌 落形态的差

异

原生动物：动物中最原始、最低等、结构最简单的单细胞动物 酵母菌：单细胞真菌 霉菌：市分枝的和不分枝的菌丝交织形成的菌丝体 原生动物的营养类型：

全动性营养：以其他动物为食。绝大多数原生动物为全动性营养 植物性营养：有色素的原生动物

腐生性营养: 原生动物分类：

鞭毛纲：鞭毛虫、粗袋鞭虫（全动性、腐生性）、眼虫（色素■植物性；无色素•腐生性营养） 肉足纲：伪足；变形虫（全动性）、太阳虫（全动性） 纤毛纲：钟虫、吸管虫（全都是全动性营养） ?母菌的细胞结构、繁殖和培养特征:

细胞壁、细胞质膜、细胞核、细胞质、内含物 无性生殖一（出芽生殖、裂殖）、有性生殖

固体培养基一湿润而光滑，白色或红色，有黏性。培养时间久后菌落表面转为干燥，并呈现皱

褶状

液体培养基一有的在液面上形成薄膜，有的产生沉淀沉在瓶底，发酵型的酵母菌产生二氧化碳 使培养基

表面充满气泡。

霉菌的细胞结构、繁殖与菌落特征： 细胞壁、细胞质膜、细胞核、细胞质、内含物

借助有性抱子和无性抱子生殖，也可借助菌丝的片段繁殖 菌落特征：圆形、绒毛状、絮状、蜘蛛网状

菌落疏松，与培养基结合不紧

放线菌的细胞结构、繁殖与菌落形态 营养菌丝、气生菌丝、抱子丝

通过分生砲子或砲囊砲子繁殖，也可以一段营养菌丝繁殖 菌落形态：有的质地紧密，表面呈绒状或密实干燥多皱

由于其菌丝潜入培养基，整个菌落像是嵌入培养基屮，不易被挑取 有的菌落成白色粉末状，质地松散，易被挑取

可作为污水处理的指示性生物：

鞭毛虫：在自然水体中，鞭毛虫喜在多污带和a —中污带生活。

在污水处理系统屮，活性污泥培养初期或效果差时，鞭毛虫会大量出现

变形虫：喜欢生活在a —中污带或中污带自然水体中；在污水处理中出现在活性污泥培 养中期 吸管虫:中污带，有的也在多污带和。一中污带；污水处理效果一般时出现

第四章

重点掌握：培养微生物需提供的营养物类型及其作用，化能自养型、化能异养型等营养型的 特性及应

用，微生物生物氧化类型 概念：

生长因子：一类调节微生物正常代谢所必需，但不能用简单的碳、氮源自行合成的有机物

培养基：根据各种微生物对营养的需要，包括水、碳源、氮源、能源、无机盐及生长因子等按 一定的比

例配制而成的，用以培养微生物的基质

选择培养基：根据某微生物的特殊营养要求或对各种化学物质敏感程度的差异而设计、配制的 培养基 鉴别培养基：几种细菌由于对培养基中某一成分的分解能力不同，其菌落通过指示剂显示出不 同的颜色

而被区分开，这种起鉴别和区分不同细菌作用的培养基叫〜

加富培养慕：市于样品屮细菌数量少，或是对营养要求比较苛刻不易培养出来，故用特别的物 质或者成分促使微生物快速生长，这种用特别物质或成分配制而成的培养基，叫~ 发酵：P137 内源性呼吸：如果外界没有供给能源，而是利用自身内部贮存的能源物质进行呼吸，则叫〜

营养：生物体从外部环境中摄取其生命活动所必需的能量和物质，以满足正常生长繁殖需耍的 一种最基

本的生理功能

微生物的营养物及营养类型:

水、碳源、氮源、无机盐、生长因子

类型 光能无机营养型 光能无机营养型 化能无机营养型 光能有机营养型 化能有机营养型 能源 光 光 氧化有机物 光 氧化有机物 主要碳源 微生物（举例） 蓝细菌、藻类 硫细菌 硝化细菌 紫色非硫细菌 放线菌、全部真菌、多数细菌 C02 C02 C02 有机物 有机物 培养基的种类：P127 1、 按培养基组成物的性质分类：

合成培养基、天然培养基、复合培养基 2、 按培养基物理性质分类： 液体、半固体、固体培养基

3、 按培养基对微生物的功能和用途分类:

选择培养基、鉴别培养基、加富培养基

营养物进入微生物细胞的方式:

比较项目 特异载体蛋白 运送速度 溶质运送方向 能量消耗 运送前后溶质分子 状态 运送对象举例 单纯扩散 无 慢 由浓至稀 不需要 不变 促进扩散 仃 快 由浓至稀 不需要 不变 糖、 主动运输 仃 快 由稀至浓 需要 不变 基团移位 有 快 由稀至浓 需要 改变 葡萄糖、果糖、 卩票吟 水、02 SO42- 氨基酸、乳糖

微生物生物氧化类型： 发酵、好氧呼吸、无氧呼吸

第五章微生物的生长繁殖与生存因子

重点掌握：单细胞微生物生长繁殖规律及在实践中指导作用，微生物生长量的测定，高温、 低温对不同

温度型微生物的影响及应用；辐射、酸碱度、有机物等对微生物影响的机 理与应用

概念：

微生物的生长：同化作用大于异化作用，微生物的细胞质量不断迅速增长

微牛物的繁殖：当单细胞个体生长到--定程度时，由一个亲代细胞为两个大小、形状与亲 代细胞相

似的子代细胞，使得个体数目增加

代时：细菌两次细胞之间的时间

微生物的生长曲线：分批培养是将一定量的微生物接种在一个封闭的、盛有一定体积液体培养 基的容器

内，保持一定的温度、PH和溶解氧量，微生物在其中生反繁殖；结 果出现微生物的数量由多到小，达到高峰后又由多变少，甚至死亡的变化规律

单细胞微生物生长繁殖规律：

停滞期（适应，产生酶）、加速期、对数期（生长速率达到最大）、减速期、静止期（细菌总数 达到最

大）、衰亡期

为什么常规活性污泥法不利用对数生长期的微生物而利用静止期的？

因为对数期的微生物生长繁殖快，代谢活力强，能大量去除废水中的有机物。尽管微生物 对有机物的去除能力很启j,但相应要求井进水有机物浓度高，则出水的绝对值也相应提高，不 易达到排放标准。乂因对数期的微生物生长繁悄旺盛，细胞表面的粘液层和荚膜尚未形成，运 动很活跃，不易自行凝聚成菌胶团，沉淀性能差，只是111水水质差。

而处于静止期的微生物代谢活力虽比对数期的差，但是仍有相当的代谢活力，去除有机物 的效果仍较好，最大特点是微生物积累大量贮存物，这些贮存物强化了微生物的生物吸附能力, 其自我絮凝、聚合能力强。

用延时曝气法处理低浓度有机污水时，不用静止期的微生物，而利用衰亡期的微生 物的原因：

rti于低浓度有机物满足不了静止期微生物的营养要求，处理效果不会好。若采用延时曝气法， 通常延长曝气时间在8h以上，甚至24h,延长水里停留时间，适当增大进水量，提高有机负荷, 满足微生物的营养要求，从而活动较好的处理效果。

微生物生长量的测定方法：？ ？

温度、PH、溶解氧、辐射、有机物、抗生素对微生物生存的影响：？ ？ 微生物与微生物之间的关系：

竞争关系：不同的微生物种群在同一环境中，对食物等营养、溶解氧、空间和其他共同要求的

物质相互竞争，互相受到不利影响

原始合作关系（互生）：两种可以单独生活的微生物共存于同一-环境中，相互提供营养及其他生 活条件，

双方互为有利，相互受益，当两者分开时各自可以单独生存。

共生关系：两种不能单独生活的微生物共存于同一环境中，各自执行优势的生理功能，在营养 上互为有

利而所组成的共生体，这两者Z间的关系就叫做~；地衣是藻类和真菌形成 的公生体，根瘤菌和豆科植物共生

偏害关系：共存于同一环境的两种微生物，甲方对乙方有害，乙方对甲方无任何影响，一种微 生物在代

谢过程中产生一些代谢产物，其中有的产物对一种微生物生长不利，或者抑 制或者杀死对方

捕食关系：有的微生物不是通过代谢产物对抗对方，而是吞食对方

寄生关系：一种生物需要在另一种生物体中生活，从中摄取营养才得以生长繁殖

第六章 微生物的遗传和变异

重点掌握：DNA的复制、基因变异的类型 概念：

基因：一切生物体内储存遗传信息的、有自我复制能力的遗传功能单位

DND的变性：当天然双链DNA受热或在其他的因素的作用下，两条链Z间的结合力被破坏而 分开成单

链DNA

DNA的复性：变性DNA溶液经过适当处理后重新形成天然DNA的过程

遗传密码：存在于mRNA链上、由相邻的3个核昔酸组成，代表一个氨基酸的核昔酸序列 基因突变： 定向培育： 驯化：

基因重组：2个不同性状个体细胞的DNA融合，使基因重新组合，从而发生遗传变异，产生新 品种的过

程

转化：受体细胞直接吸收來口供体细胞的DNA片段，并把它整合到口己的基因组里，从而获 得了供体

细胞部分遗传性状的现象

转导：通过温和噬菌体的媒介作用，把供体细胞内特定的基因（DNA片段）携带至受体细胞 中，使后者

获得前者部分遗传性状的现象

质粒： 基因工程：

DNA的复制：

RNA 的类型：tRNA （转移 RNA）、rRNA、mRNA （信使 RNA）、反义 RNA

变异的类型：

第七章微生物的生态

水体自净:河流接纳了一定量的有机污染物后，在物理的、化学的和水生物等因素的综合作用后 得到净化，

水质恢复到污染前的水平和状态

细菌菌落总数： 土壤的生态条件：P242 营养：

PH:

渗透压： 氧气和水： 温度： 保护层：

微生物在土壤中的种类、数量和分布：P243

土壤微生物中细菌量最大；中性土和偏碱性土适合细菌和放线菌生长，酸性土适合酵母菌 和霉菌生长。在任何土质中都以细菌量最多，放线菌次Z,真菌再次Z,藻类、原生动物和微 型动物等由多到少一次排列。

微生物的水平分布：取决于碳源。油出地区存在以碳盘化合物为碳源的微生物，森林土壤 中存在分解纤维素的微生物

微生物的垂直分布：与紫外辐射的照射、营养、水、温度等因素有关。表面土因为受紫外 辐射的照射和缺乏水，微生物容易死亡而数量少，在5-20cm处微生物数量最多，在植物根系 附近微生物数量更多；在耕作层20厘米以下，微生物的数量随着土层深度增加而减少，这是由 于缺乏营养和氧气造成的。 水体自净过程与衡量指标：P259

（1） 有机污染物排入水体后被水体稀释，有机和无机固体物质沉降在河底

（2） 好氧细菌一有机物分解一简单有机物和无机物一溶氧量急速下降至0-鱼类原生动物 等死亡，厌氧细

菌大量繁殖一有机物，厌氧分解一有机物被无机化。NH3和H2S-继 续在硝化细菌、硫化细菌作用下生成根、硫酸根

（3） 氧气刚溶于水就被迅速用掉。在最缺氧点，有机物的耗氧速率二河流的复氧速率。若河 流不再被有

机物污染，河中溶解氧恢复到原来水平。

（4） 随着水体的自净，有机物缺乏和其他原因（温度、阳光照射、PH等）使细菌死亡 P/H指数: P：光能自养型微生物

H：异养型微生物

水体刚被污染一P/H指数低，自净速率高 自净过程一P/H指数升高，自净速率逐渐降低 自净完成一P/H指数恢复到原来水平

氧浓度昼夜变化幅度和氧垂曲线:

白天和夜晚水中溶解氧浓度差异较大。

河流刚被污染一P/H指数下降，光合作用强度小，溶解氧浓度昼夜差异小 污化系统：P261

颜色 多污带 暗灰色 灰色 溶氧量 极低 少 有机物 大量 减少 较少 BOD 高 下降 状态 厌氧 、卜厌氧 其他 水生生物种类很少 生物种类比多污带稍多 藻类大量繁殖，水生植物出现 a 一中污带 B—中污带 升高 低

寡污带 正常 无机化 极低 自净作用己完成 第八章 微生物在环境物质循环中的作用

概念：

氨化作用(脱氨作用)：有机氮化合物在氨化微生物作用下产生鞍

硝化作用：氨基酸脱下的氨，在有氧的条件下，经亚硝化细菌和硝化细菌的作用转化为 反硝化作用：兼性厌氧的盐还原细菌将盐还原为氮气

硫化作用：在有氧条件下，通过硫细菌的作用将硫化氢氧化为单质硫，进而氧化成硫酸；参与 硫化作用的微

生物有硫化细菌和硫磺细菌

反硫化作用：湖泊、河流等水体处于缺氧状态时，硫酸盐、亚硫酸盐、硫代硫酸盐和次硫酸盐 在微生物的还

原作用下形成硫化氢

碳循环：P268

以CO2为中心，CO2被植物、藻类利用进行光合作用，合成植物性碳；动物摄食植物性碳 转化为动物行碳；动物和人呼吸放出C02,有机碳化合物被厌氧微生物和好氧微生物分解所产 生的C02均返冋大气。而后，

C02再一次被利用进入循环

氮循环：P278

第九章一第十章

概念：

活性污泥丝状膨胀：由于丝状细菌极度生长引起的活性污泥膨胀

聚磷菌：某些微生物在好氧时不仅能大量吸收磷酸盐合成自身核酸和ATP,而R能逆浓度梯度 过量吸磷合成贮能的多聚磷酸盐颗粒(即异染粒)在体内，供其内源呼吸用，这些细菌称为〜 好氧活性污泥法的作用机理：299

好氧活性污泥的净化作用类似于水处理工程中混凝剂的作用，它能絮凝有机和无机固体污 染物，有''生物絮凝剂\"之称。它能同时吸收和分解水中溶解性污染物。因为它是由有牛命的微 生物组成，能自我繁殖，有生物“活性”，可以连续反复使用，而化学混凝剂只能一次使用，故 活性污泥比化学混凝剂优越 菌胶团的作用：

(1) 有很强的生物絮凝、吸附能力和氧化分解有机物的能力。一旦菌胶团受到各种因素的影响 和破坏，则对

有机物去除率明显下降，甚至无去除能力。

(2) 菌胶团对有机物的吸附和分解，为原生动物和微型后生动物提供了良好的生存环境 (3) 为原生动物、微型后生动物提供附着栖息场所

(4) 具有指示作用：通过菌胶团的颜色、透明度、数量、颗粒大小及结构的松紧程度可衡量好 氧活性污泥

的性能。

好氧生物膜的结构、净化机理、培养：

活性污泥丝状膨胀的成因、机理、防治对策： 厌氧消化(甲烷发酵)的机制:

(1)水解和发酵型细菌群将复杂有机物水解为单糖后，再酵解为丙酮酸；将蛋白质水解为氨 基酸，脱氨基

成有机酸和氨；脂质水解为各种低级脂肪酸和醇 (2 )产氢和产乙醇细菌群把第一阶段的产物进一步分解为乙醇和氢气

(3 )第三阶段的微生物是两组生理性质不同的专性厌氧产甲烷菌群。一组是将蛍气和C 0 2 合成甲烷，或一

氧化碳和氢气合成甲烷；另一组是将乙酸脱竣生成甲烷和二氧化碳，或 利用甲酸、甲醇及甲基胺裂解为甲烷

(4 )同型产乙酸细菌将氢气和二氧化碳转化为乙酸的过程

微生物脱氮原理：324 微生物除磷原理：

某些微生物在好氧时不仅能大量吸收磷酸盐合成自身核酸和ATP,而且能逆浓度梯度 过量吸磷合成贮能的多聚磷酸盐颗粒(即异染粒)在体内，供其内源呼吸用，这些细菌称为聚 磷菌。聚磷菌在厌氧吋又能释放磷酸盐于体外，故可创造厌氧、缺氧和好氧环境，让磷酸盐先 在含磷污水中厌氧放磷，然后在好氧条件下充分地过量吸磷，然后通过排污从污水中出去部分 磷，可以达到减少污水中磷含量的目的。