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绪论
何谓微生物?微生物有何特点?
微生物一词并非生物分类学上的专用名词,而是指所有形体微小单细胞的,或个体结构较为简单的多细胞,甚至无细胞,必须借助光学显微镜甚至电子显微镜才能观察到的低等生物的通称。微生物类群十分复杂,其中包括不具备细胞结构的病毒,单细胞的细菌和蓝细菌,属于真菌的酵母菌和霉菌,单细胞藻类和原生动物、后生动物等。
微生物具有个体微小,分布广泛;种类繁多,代谢旺盛;繁殖快速,易于培养;容易变异,利于应用特点。
何谓原核微生物和真核微生物?二者有何区别?
凡是细胞核发育不完全,仅有一个核物质高度集中的核区,不具核膜,核物质裸露,与细胞质没有明显的界限,没有分化的特异细胞器,只有膜体系的不规则泡沫结构,不进行有丝分裂的细胞成为原核细胞,由原核细胞构成为微生物称为原核微生物。反之,凡是具有发育完好的细胞核,有核膜,有高度分化的特异细胞器(如线粒体、叶绿体、高尔基体),进行有丝分裂的细胞成为真核细胞,由真核细胞构成的微生物称为真核微生物。
项目
原核细胞
真核细胞
核
拟核
完整的核
核膜
—
+
核仁
—
+
DNA个数
只有一条,不与RNA和蛋白质结合
一至数条,与RNA和蛋白质结合
DNA复制
单一的复制源双向复制
多源双向复制
核糖体
70s,细胞质中
80s(细胞质)70s(细胞器)
细胞分裂
二分裂
有丝分裂、减数分裂
有性繁殖
通常没有
+
中体
+
-
呼吸链位置
细胞膜
线粒体
细胞壁组成
肽聚糖或脂多糖
几丁质、多聚糖或寡糖
远动器官
较细的鞭毛
较粗的鞭毛或者纤毛
细胞大小
1-10微米
10-100微米
固氮作用
某些细菌和蓝细菌具有
未发现
与氧的关系
好氧、兼性、厌氧
好氧、少数兼性厌氧
概述微生物在环境污染控制中的作用。
在给水工程中的应用
水中往往存在致突变污染物,这些物质可以利用微生物检测出来。另外,藻类大量滋生时会堵塞给水厂的滤池,并会使水中带有异味和增加水的色度和浊度等,因此,在给水工程中应尽可能出去这些微生物,以提供符合标准的生活饮用水和工业生产用水。同时,也可利用工程菌形成固定化生物活性炭,来消除水中的微量有机物;利用微生物生产生物絮凝剂,取代无机和有机絮凝剂,以进一步提高水质、
在排水工程中的应用
可以利用各种微生物的分解作用,对废水中的污染物进行降解和转化,使之矿化且使水中的重金属得以适当转化。另外,在受污染水体的生物修复技术中,微生物起着极为重要的作用。
在土壤净化中的作用
土壤环境日益恶化,被我污染的土壤通过对地下水和地表水形成二次污染和经土壤-植物系统由食物链进入人体,直接危及人体健康。利用土壤微生物或筛选驯化的工程菌来进行污染土壤修复的生物修复技术已经成为当前国内外环境保护领域的热点课程。
在污染空气净化工程中的作用
空气不是微生物生长繁殖的天然环境,利用微生物对污染空气进行净化并不普遍。例如,城市垃圾中转站的恶臭气体,可以通过向空气中喷洒有效菌群加油净化;在污泥消化过程中产生的含硫化氢的气体,也可以通过生物滤塔得以净化。
另外,在废水、废气、废物的资源化、废旧物质的回收利用、以及环境污染防治中的生物检测和评价等方面,微生物将发挥更大的作用。
原核微生物
什么是细菌细胞的基本结构和特殊结构?
基本结构:细胞壁、细胞质膜、细胞质、核质及内含物。
特殊结构:荚膜、芽孢、鞭毛或伞毛等
细菌细胞各部分结构的化学组成和生理功能?
细胞壁:构成细胞壁的主要成分是肽聚糖、脂类和蛋白质,磷壁质是大多数革兰氏阳性细菌细胞壁中组成基质所特有的化学成分。细胞壁具有保护作用,使细胞免遭外界损伤,维持细胞形状和保持细胞的完整性;细胞壁可以保持原生质体,避免渗透压对细胞产生破坏作用;细胞壁具有多孔性,在营养代谢方面,可以允许水既一些化学物质通过,但对大分子物质有阻挡作用,是有效的分子筛;对于有鞭毛的细菌来说,细胞壁为鞭毛提供支点,支撑鞭毛的运动;细菌的抗原性、致病性以及噬菌体的敏感性,均决定于细菌细胞壁的化学成分。
细胞膜:化学组成是脂类和蛋白质,少量糖蛋白,糖脂和微量核酸。细胞膜具有很多重要的生理功能,主要表现为渗透性与转运作用。细胞膜上特殊的渗透酶和载体蛋白能选择性地转运可溶性的小分子有机化合物及无机化合物,控制营养物、代谢产物进出细胞;转运电子和磷酸化作用,即呼吸作用的场所;排出水溶性的胞外酶,将大分子化合物水解成简单化合物,而后摄入细胞内;生物合成功能。
细胞质:主要成分是水、蛋白质、核酸、脂类、少量的糖类和无机盐类。细胞质中含有各种酶系统,使细菌细胞与其周围环境不断地进行新陈代谢。
核糖体:由65%的核糖核酸和35%的蛋白质组成,核糖体是合