环境工程微生物期末总结
名词解释
1. 微生物:指一切肉眼看不见的或看不清的微小生物.
2. 芽孢：部分杆菌和极少数球菌体内产生的圆形或椭圆形的抗逆性休眠体。
3. 菌胶团:由共同荚膜包裹的细菌的集合体。
4. 荚膜：某些细菌细胞外壁存在的一层厚度不定的胶状物质。
5. 菌落：将细菌接种于固体培养基中，经过迅速繁殖而形成的很多菌体凝聚在
一起的，肉眼可见的细菌集合体。
6. 培养基：按照微生物的营养需求，人工配制的适合微生物生长繁殖和产生代
谢产物的营养基质。
7. 选择培养基：利用微生物对各种化学物质敏感程度的差异，在培养基中加入
一种化学物质。用以抑制非目的微生物的生长并使所要分离的微生物生长繁
殖的培养基。
8. 复合培养基：又称半合成培养基，它是一类既有已知化学组成物质，同时还
加入某些天然成分而配制成的培养基。
9. 鉴别培养基：在培养基中加入有能与某一微生物的代谢产物发生显色反应的
指示剂从而用肉眼就能使该菌落与外形相似的其他菌种相区分的培养基。
10. 基础培养基：用于培养大多数一样细菌的培养基，由牛肉膏，蛋白胨，氯化
钠按一定比例配制而成，称其为基础培养基。
11. 质粒：独立于核物质之外的独立复制的小型环状DNA 分子。
12. 拮抗关系：是指一种微生物再其生命活动过程中，产生某种代谢产物或改变
其他条件，从而抑制其他微生物生长繁殖，甚至杀死其他微生物的现象。
13. 共生关系：指两种微生物共同生活在一起时在形态上形成了特殊的共生体，
在生理上产生了一定的分工，甚至相互依存，当一种生物脱离了另一种生物
时便难以独立生存。
14. 降解性质粒：携带有分解或降解难降解化合物为简单化合物或无机物的酶系
基因的质粒，叫降解性质粒。其可赋予宿主细胞降解难降解化合物的能力。
15. 毒性噬菌体：侵入宿主细胞后，随即引起宿主细胞的裂解的噬菌体称作毒性
噬菌体。
16. 温和噬菌体：是指侵入宿主细胞后随宿主细胞的生长而世代传下去，一般不
引起宿主细胞裂解的噬菌体。
17. 溶源细胞：含有温和噬菌体核酸的宿主细胞成为溶源细胞。
18. 溶源性现象：温和噬菌体侵入宿主细胞后，同宿主细胞的染色体合在一起，
而后同步复制分裂的现象。
19. 噬菌斑：将噬菌体的敏感细胞接种在琼脂固体培养基上省长形成许多个菌
落，当接种稀释程度适当的噬菌体悬浮液后引起斑点性感染，在感染点上反
复进行感染过程，宿主细胞的菌落就一个个的被裂解成一个个空斑，这些空
斑就叫做噬菌斑。
20. 空斑：原代或传代细胞被病毒感染后，一个个细胞被病毒噬空所形成的斑。
21. 基团转位：通过被转运到细胞内的分子进行共价修饰，使其在细胞中始终维
持较低的浓度从而保证这种物质不断沿浓度梯度从细胞外向细胞内运输。
22. 生长曲线：将少量细菌纯种接种到一种新鲜的，一定量的液体培养基中进行
分批培养，定时取样计数。以细菌的个数或细菌数的对数或细菌的干重为纵
坐标，以培养时间为横坐标，连接坐标上各点成一条曲线，即生长曲线。
23. 分批培养; 是将一定量微生物接种在一个封闭的，装有一定量液体培养基的
容器内，保持一定的温度，PH 和溶解氧量，使微生物在其中生长繁殖的培养
方法。
24. 菌种退化：指群体中退化细胞占一定数量后表现出的菌种数量下降的现象。
25. 底物水平磷酸化：厌氧微生物和兼性厌氧微生物在基质氧化过程中，产生含
有高自由能的中间体，这一中间体将高能键交给ADP ，使ADP 磷酸化而生成
ATP.
26. 氧化磷酸化：好氧微生物在呼吸时，通过电子传递体系产生ATP 的过程。
27. 光合磷酸化：光引起菌绿素或叶绿素逐出电子，电子在传递过程中偶合ATP
的过程。
28. 好氧呼吸：是指有外在最终电子受体（氧气）存在时，对底物的氧化过程。
它是一类最普遍最重要的生物氧化方式，其特点是底物按照常规方式脱氢，
经完整的呼吸链传递氢，同时底物氧化释放出的电子也经呼吸链传递给氧气，
氧气得到电子被还原，与脱下的氢结合和成水，并释放能量。
29. 发酵; 是指在无外在电子受体时，底物脱氢后产生的还原力不经呼吸链而直
接交给某一内源性中间产物，以实现底物水平磷酸化产能的一类生物氧化反
应。
30. 氨化作用：有机氮化物转化成氨（铵）的过程。
31. 硝化作用：是在好氧条件下，在无机化能硝化细菌作用下氨被氧化成硝酸盐
的过程。
32. 反硝化作用：是在无氧条件下，反硝化细菌将硝酸盐还原成亚硝酸盐，氨或
气态氨的过程被称为反硝化作用。
33. 硫化作用：在有氧条件下，通过硫细菌将硫化氢氧化为硫元素，再进而氧化
成硫酸，这个过程称为硫化作用。
34. 水体富营养化：富含硫酸盐和某些形式的氮素营养使水中水藻过量生长，藻
类和随之而来的异养微生物的代谢活动耗尽了水体中的氧，使水变质的现象。
35. BOD ：生化需氧两。指在有溶解氧的条件下，好氧微生物在分解水中有机物
的生物化学氧化过程中所消耗的溶解氧量。
36. 水体自净:天然水体受到污染之后，在没有人为干预的条件下，可借助水体
自身的能力使之得到净化。这种现象叫做水体自净。
37. 可生物降解性：是指化合物被生物降解的可能性及其难易程度。
38. 共代谢作用：一些难降解的化合物不能直接作为碳源或能源物质被生物利
用，当环境中存在其他可利用碳源或能源时，难降解有机物才能被利用，这
样的代谢过程叫共代谢。
39. 生物降解; 复杂有机物在微生物的作用下转变成结构较简单化合物或被完全
分解的过程。
40. 生物转化：是生物通过多代谢导致有机或无机化合物的分子结构发生某种改
变，生成新化合物的过程。
41. 好样活性污泥：由好氧微生物，兼性厌氧微生物和有机和无机的固体物混凝
交织在一起，形成絮状体。
42. 土地处理系统：是将一定处理后的生活污水或工业废水排放至土壤，灌溉农
田草地和森林，并凭借土壤中的物理，化学和生物作用是水质得到进一步净
化。
43. 驯化：利用代污水处理对微生物种群进行自然筛选并使微生物对物质逐步适
应的过程。
44. 酶：是有活细胞产生的具有催化活性的蛋白质、
45. 酶的活性中心：是指酶的活性部位，是酶蛋白分子直接参与和底物结合，并
与酶的催化作用直接相关的部位。
46. 营养：是指生物从外界环境中摄取与其生命活动所必需的能量和物质，以满
足正常生长繁殖需要的一种最基本的生理功能。
47. 新陈代新：是活细胞中进行的所有化学反应的总称，是生物的基本特征之一。
48. 生长因子：生物体本身不能合成或合成量很小不能满足自身需求，必须从外
界摄入的营养物质。
49. 生物吸附：微生物细胞表面通常有-SH.-COOH,-OH ，能与金以络合，配位的
方式结合，使金属吸附到细胞表面，这种现象叫生物吸附。
1、微生物：指一切肉眼看不见或看不清楚的微小生物的统称。
2、芽孢：部分杆菌和极少数球菌体内产生的圆形或椭圆型的抗逆性休眠体。
3、菌胶团：由共同荚膜包裹的细菌的集合体。
4、荚膜：某些细菌细胞壁外存在的一层厚度不定的胶状物质。
5、菌落：将细菌接种于固体培养基中，经过迅速生长繁殖而形成的很多菌体聚
集在一起的，肉眼可见的细菌的集合体。
6、培养基：按照微生物的营养需求，人工配制的适合微生物生长繁殖和产生代
谢产物的营养基质。
7、选择培养基：利用微生物对各种化学物质敏感程度的差异，在培养基中加入
一种化学物质，用以抑制非目的微生物得生长并使所要分离的微生物生长繁殖的
培养基。
8、鉴别培养基：在培养基中加入有能与某一微生物的代谢产物发生显色反应的
指示剂从而用肉眼就能使该菌落与外形相似的它种菌落相区分的培养基。
9、复合培养基：又称半合成培养基，它是一类既有已知的化学组成物质，同时
还加入某些天然成分而配制成的培养基。
10、基础培养基：用于培养大多数异养细菌的培养基，由牛肉膏、蛋白胨、氯化
钠按一定比例配制而成，称其为基础培养基。
11、质粒：独立于核物质之外的自主复制的小型环状DNA 分子。
12、拮抗关系：是指一种微生物生物在其生命活动过程中，产生某种代谢物或改
变其它条件，从而抑制其它微生物的生长繁殖，甚至杀死其它微生物的现象。
13、共生关系：指两种微生物共同生活在一起时在形态上形成了特殊共生体，在
生理上产生了一定的分工，甚至互相依存，当一种生物脱离了另一种生物时便难
以独立生存。
14、降解性质粒：携带有分解或降解某种难降解化合物为简单化合物或无机物的
酶系基因的质粒，叫降解性质粒。其可赋予宿主细胞降解难降解化合物的能力。
15、毒性噬菌体：侵入宿主细胞后，随即引起宿主细胞裂解的噬菌体称作毒性噬
菌体。
16、温和噬菌体：是指侵入宿主细胞后随宿主细胞的生长而传代下去，一般不引
起宿主细胞裂解的噬菌体。
17、溶源细胞:含有温和噬菌体核酸的宿主细胞称作溶源细胞。
18、溶源性现象：温和噬菌体侵入宿主细胞后，同宿主细胞的染色体合在一起，
而后同步复制分裂的现象。
19、噬菌斑:将噬菌体的敏感细胞接种在琼脂固体培养基上生长形成许多个菌落，
当接种稀释适度的噬菌体悬液后引起点性感染，再感染点上进行反复感染过程，
宿主细菌菌落就一个个地被裂解成一个个空斑，这些空斑就叫噬菌斑。
20、空斑：原代或传代单层细胞被病毒感染后，一个个细胞被病毒蚀空所形成的
斑。
21、基团转位：通过对被转运到细胞内的分子进行共价修饰，时起在细胞中始终
维持较低的浓度从而保证这种物质不断沿浓度梯度从细胞外向细胞内运输。
22、生长曲线：将少量的细菌纯种接种到一种新鲜的、一定量的液体培养基中进
行分批培养，定时取样计数。以细菌的个数或细菌数的对数或细菌的干重为纵坐
标，以培养时间为横坐标，连接坐标系上各点成一条曲线，即生长曲线。
23、分批培养：是将一定量的微生物接种在一个封闭的，盛有一定量液体培养基
的容器内，保持一定的温度、pH 和溶解氧量，使微生物在其中生长繁殖的培养
方法。
24、菌种退化：指群体中退化细胞占一定数量后表现出菌种数量下降的现象。
25、底物水平磷酸化:厌氧微生物和兼性厌氧微生物在基质氧化过程中，产生含
有高自由能的中间体，这一中间体将高能键交给ADP ，使ADP 磷酸化而生成ATP 。
26、氧化磷酸化：好氧微生物在呼吸时，通过电子传递体系产生ATP 的过程。
27、光合磷酸化：光引起菌绿素或叶绿素逐出电子，电子在传递过程中偶合 ATP
的过程。
28、好氧呼吸：是指有外在最终电子受体（O2）存在时，对底物的氧化过程。它是一类最普遍最重要的生物氧化方式，其特点是底物按常规方式脱氢，经完整的呼吸链传递氢，同时底物氧化释放出的电子也经呼吸链传递给O2，O2得到电子被还原，与脱下的H 结合合成H2O ，并释放能量。
29、发酵：是指在无外在电子受体时，底物脱氢后所产生的还原力不经呼吸链二直接交给某一内源性中间产物，以实现底物水平磷酸化产能的一类生物氧化反应。
30、氨化作用：是有机氮化物转化成氨（铵）的过程。
31、硝化作用：是好氧条件下，在无机化能硝化细菌作用下氨被氧化成硝酸盐的过程。
32、反硝化作用：是无氧条件下，反硝化细菌将硝酸盐还原成亚硝酸盐、氨或气态氮的过程被称为反硝化作用。
33、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元素硫，再进而氧化为硫酸，这个过程称为硫化作用。
34、水体富营养化：富含磷酸盐和某些形式的氮素营养的水使藻类过量生长，藻类和随之而来的异养微生物的代谢活动耗尽了水体中的氧，使水变质的现象。
35、BOD ：生化需氧量。指在有溶解氧的条件下, 好氧微生物在分解水中有机物的生物化学氧化过程中所消耗的溶解氧量。
36、水体自净：天然水体受到污染后，在没有人为干预条件下，可借助水体自身的能力使之得到净化。这种现象叫水体自净。
37、可生物降解性：是指化合物被生物降解的可能性及其难易程度。
38、共代谢作用：一些难降解的有机化合物不能直接作为碳源或能源物质被微生物利用，当环境中存在其它可利用碳源或能源时，难降解有机物才能被利用，这样的代谢过程叫共代谢。
39、生物降解：复杂有机物在微生物作用下转变成结构较简单化合物或被完全分解的过程。
40、生物转化：是生物通过代谢导致有机或无机化合物的分子结构发生某种改变，生成新化合物的过程叫生物转化。
41、好氧活性污泥：由好氧微生物、兼性厌氧微生物和有机和无机的固体物混凝
交织在一起，形成的絮状体。
42、土地处理系统：是将一定处理后的生活污水或工业废水排放至土壤，灌溉农田、草地和森林，并凭借土壤中物理、化学与生物的作用使水质进一步得到净化。
43、驯化：利用代处理污水对微生物种群进行自然筛选并使微生物对物质逐步适应的过程。
44、酶：是由活细胞产生的具有催化活性的蛋白质。
45、酶的活性中心：是指酶的活性部位，是酶蛋白分子中直接参与和底物结合，并与酶的催化作用直接有关的部位。
46、营养：是指生物体从外界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要的一种最基本的生理功能。
47、新陈代谢：是活细胞中进行的所有化学反应的总称，是生物的基本特征之一。
48、生长因子：生物体本身不能合成或合成量小不能满足自身需求，必需从外界摄入的营养物质。
49、生物吸附：微生物细胞表面通常有-SH 、-COOH 、-OH ，能与金属以络合、配位的方式结合，使金属吸附到细胞表面，这种现象叫生物吸附。
问答题
1、叙述革兰氏染色的步骤和机制。
答：步骤：固定→初染→媒染→脱色→复染
机制：（1）与细菌的等点电有关。
已知革兰氏阳性菌的等电点为2-3，革兰氏阴性菌的等电点为4-5。可见革兰氏阳性菌的等电点比革兰氏阴性菌的等电点低。说明革兰氏阳性菌带的负电荷比革兰氏阴性菌多。它与草酸铵结晶紫的结合力大，媒染后，两者的等点电均得到降低，但革兰氏阳性菌的等电点降低得多，故与草酸铵结晶紫结合得更牢固，对乙醇脱色的抵抗力更强。它的菌体与草酸铵结晶紫、碘化钾的复合物不被乙醇提取，呈紫色。而革兰氏阴性菌与草酸铵结晶紫的结合力弱，其菌体与草酸铵结晶紫、碘化钾的复合物很容易被乙醇提取，呈无色。
（2）与细胞壁有关
G —的脂类含量高，肽聚糖含量低，因此，用乙醇脱色时，G —的脂类被溶解，增加细胞壁孔径的通透性，从而乙醇很容易将草酸铵结晶紫提取出来，使菌体呈
现无色。而G —肽聚糖含量高，脂类含量低，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。草酸铵结晶紫被截留在细胞内不被脱色。
2、在pH 为6的溶液中细菌带什么电荷？在pH 为1.5的溶液中细菌带什么电荷？为什么？（8分）
答：在pH 为6的溶液中细菌带负电荷，在pH 为1.5的溶液中细菌带正电荷。(2分)
原因：等点电使指在某一定pH 溶液中，氨基酸所带的正电荷和负电荷相等时的pH 。由于细胞表面含有表面蛋白，表面蛋白由氨基酸组成，所以细菌也有等点电。（2分）
一般而言，细菌的等电点为pI=2-5。（2分）
在pH 为6的溶液中，氨基酸游离的氨基受到抑制，游离的羧基电离，因此细菌带负电荷。在pH 为1.5的溶液中，氨基酸游离的羧基受到抑制，游离的氨基电离，因此细菌带正电荷。（2分）
3、试图示G +和G -细胞壁构造，并简要说明其特点及成分。
答：结构组成：G +的细胞壁厚，其厚度为20-80nm, 结构简单。G -的细胞比较薄，厚度为10nm 。其结构较复杂，分外壁层和内壁层，外壁层有分为三层：最外层是脂多糖层，中间是磷脂层，内层是脂蛋白层。
化学组成：G +含有大量的肽聚糖，独含磷壁酸，不含脂多糖。G -含极少肽聚糖，独含脂多糖，不含磷壁酸。
两者的不同还表现在各成分的含量不同。尤其是脂肪的含量最明显，G 含脂肪量为1%—4%，G -含脂肪量为11%—22%细胞壁结构。
4、可用什么技术判断细菌的呼吸型和能否运动？如何判断？（7分）
答：可用穿刺接种技术将细菌接种在半固体培养基中培养。根据细菌的生长状态判断细菌的呼吸型和鞭毛有无。（2分）
+
可依据如下生长状况判断细菌的呼吸型：
（1）如果细菌在培养基表面及穿刺线的上部生长，则为好氧菌。（1分）
（2）沿穿刺线自上而下生长，则为兼性厌氧菌或兼性好氧菌。（1分）
（3）只在穿刺线的下部生长，则为厌氧菌。（1分）
依据如下生长状况判断细菌能否运动：
（1）若只沿穿刺线生长，则为无鞭毛不运动的细菌。（1分）
（2）若不但沿穿刺线生长而且穿透培养基扩散生长，为有鞭毛能运动的细菌。（1分）
5、介绍古细菌的特点并列举代表类群名称。
答：古细菌的特点：（1）形态：细胞很薄，扁平。（2）细胞结构：细胞壁不含胞壁酸，细胞膜含醚键及分支烃，许多古细菌含有内含子。（3）代谢：古菌在代谢过程中有许多特殊的辅酶参与。（4）呼吸类型：多为严格厌氧、兼性厌氧。（5）繁殖速度较慢。（6）生境：大多数生活在极端环境里。
类群：产甲烷古细菌群、还原硫酸盐古细菌群、极端嗜盐古细菌群、无细胞壁古细菌群、极端嗜热和超嗜热古细菌群。
6、试列表比较藻类光合作用和细菌光合作用。
答：
7、何谓原生动物的包囊？他是如何形成的？
答：原生动物的包囊是原生动物抵抗不良环境时形成的一种休眠体。
形成过程是：先是虫体变圆，鞭毛、纤毛或伪足等细胞器缩入体内或消失，细胞水分陆续由伸缩跑排出，虫体缩小，最后伸缩泡消失，分泌一种胶状物质于体表，而后凝固成胞壳。
8、介绍微生物保藏的基本原理及常用的菌种保藏方法。（6分）
答：基本原理 ：微生物具有容易变异的特性，因此，在保藏过程中，必须使微生物的代谢处于最不活跃或相对静止的状态，才能在一定的时间内使其不发生变异而又保持生活能力。 低温、干燥和隔绝空气是使微生物代谢能力降低的重要因素，所以，菌种保藏方法虽多，但都是根据这三个因素而设计的。
保藏方法大致可分为以下几种：定期移植法、干燥法、隔绝空气法、 蒸馏水悬浮法与综合法。
9、影响酶活力的主要因素有哪些？用图表表示。（10分）
答：影响酶活力的主要因素有：酶浓度、底物浓度、温度、pH 值、激活剂和抑制剂。（6分）
（用图表示每个1分，共4分）
10、水体中微生物分布有什么样的规律？（6分）
答：（1）水平分布特点：沿岸水域有机物较多，微生物种类和数量也多，离岸越远的水域，微生物种类和数量越少。（2分）
（2）垂直分布特点：在上层水体中，含氧量高，主要是好氧细菌、真菌和藻类；中层水体中主要是光合细菌以及厌氧细菌和放线菌；底层水体中主要是脱硫弧菌属、甲烷杆菌属和甲烷球菌属。微生物的数量以5—10m 最多，随着水深的增加而减少，直到底泥而突然增多。（2分）
(3)季节分布特点：湖泊中的微生物夏季、冬季数量较少，春季、秋季出现两次高峰。（2分）
11、试述活性污泥法中微生物分解有机物的一般途径。
答：第一步，在有氧条件下，活性污泥中的絮凝微粒吸附水中的有机杂质。第二步，污水中的可溶性有机物透过微生物细胞壁和细胞质膜被菌体吸收；固体和胶体等不溶性有机物先附着在菌体外，由细胞分泌胞外酶分解为可溶性物质，在进入细胞内。通过为生物体内的氧化、还原、分解、合成等生化作用，把一部分被吸收的有机物转化为微生物体所需的营养物质、组成新的微生物体。另一部分有机物氧化分解为CO 2及H 2O 等简单无机物，同时释放出微生物生长与生活所需的
能量。
第三步，其他微生物吸附或吞食未分解彻底的有机物。
12、好氧活性污泥是由哪些微生物组成的？它们在污水处理中个起什么作用？ 答：好氧活性污泥是由好氧微生物和兼性厌氧微生物组成的。主要有细菌、原生动物和其他微生物。它们的作用如下：
（1） 细菌：在活性污泥中起主导作用，是去除污水中有机物的主力军。活性污 泥中的细菌大多数以菌胶团的形式存在。其主要作用为：①有机物的吸附或黏附及其分解；②金属离子的吸附；③防止原生动物对细菌的吞食；④增强污泥的沉降性，有利于泥水分离。
污泥中还有一些丝状菌，起作用有：①成为活性污泥的骨架；②分解有机物；③过度成长引起污泥膨胀。
（2） 原生动物的作用：
① 促进絮凝；②净化作用；③指示作用。
（3） 其他微生物：主要为真菌中的霉菌。其过度生长容易引起污泥膨胀。
13、用活性污泥法处理废水为什么要保持在pH6.5以上？（8分）
答：不同的微生物要求不同的pH 值，细菌、放线菌要求中性和偏碱性环境中生长; 酵母菌和霉菌要求在酸性或偏碱性的环境中生长，原生动物的最适生长pH 为6.5-7.5，事实上，净化废水的微生物适应pH 变化的能力比较强，曝气池中的pH 维持在6.5-8.5均可。大多数细菌、藻类、放线菌和原生动物等在这种pH 下均能生长繁殖，尤其是形成菌胶团的细菌能相互凝聚形成絮状物，取得良好的净化效果。（2分）
用活性污泥法处理废水pH 应维持在6.5以上，是因为pH6.5以下的酸性环境不利于细菌和原生动物生的生长，尤其对菌胶团细菌不利。（2分）相反对酵母菌和霉菌有利。（2分）如果活性污泥中有大量霉菌繁殖，由于多数霉菌不像细菌那样分泌粘性物质于细胞外，就会降低活性污泥的吸附能力，其絮凝性能较差，结构松散不易沉降，处理效果下降，甚至导致活性污泥丝状膨胀。（2分）
14、叙述好氧活性污泥净化废水的机理。
答：净化废水的机理为：
（1）有氧条件下，活性污泥绒粒中絮凝性微生物吸附废水中的有机物。
（2）活性污泥绒粒中的水解性细菌水解大分子有机物为小分子有机物，同时，微生物合成自身细胞。废水中水解性有机物直接被细菌吸收，在细菌体内氧化分解，其中间代谢物被另一群细菌吸收，进而无机化。
（3）其它的微生物吸收或吞食未分解彻底的有机物。
15、试述生物脱氮的原理，并通过A/O工艺予以说明。
答：生物脱氮原理：硝态氮（NO 3-）在厌氧条件下，可被反硝化微生物利用，逐
步还原为分子态的氮而逸出进入大气中。生物脱氮就是利用这一原理去处污水中的硝态氮的一种技术。NO 3-的还原过程为：NO 3-→NO 2-→NO →N 2O →N 2。
如果污水中含有大量的NH 3，可先经硝化作用使之生成NO 3-，NO 3-在厌氧条件
下经反硝化作用而脱氮。自养硝化作用分亚硝化和硝化两个阶段：NH 3-→NO 2-→NO 3-, 与其相关的菌分别称之为亚硝酸菌和硝酸菌，总称为硝化细菌。
A ∕O 脱氮工艺的工艺流程如图所示。
污水首先进入缺氧池并与回流液混合，污水中的一部分有机物作为反硝化菌的碳源被利用，同时硝酸根被转化为氨和氮气。之后，缺氧池的混合液进入氧化池，污水中的有机物得到进一步的降解，同时氨被氧化为硝酸（NO 3-）。
16、试述生物脱氮除磷的原理，并通过A 2/O工艺予以说明。（20分）
答：生物脱氮原理：硝态氮（NO 3-）在厌氧条件下，可被反硝化微生物利用，逐
步还原为分子态的氮而逸出进入大气中。生物脱氮就是利用这一原理去处污水中
的硝态氮的一种技术。NO 3-的还原过程为：NO 3-→NO 2-→NO →N 2O →N 2。（2分）
如果污水中含有大量的NH 3，可先经硝化作用使之生成NO 3-，NO 3-在厌氧条件
下经反硝化作用而脱氮。自养硝化作用分亚硝化和硝化两个阶段：NH 3-→NO 2-→NO 3-, 与其相关的菌分别称之为亚硝酸菌和硝酸菌，总称为硝化细菌。（2分）
生物除磷原理：产酸菌在厌氧或缺氧条件下分解蛋白质、脂肪、碳水化合物等大分子有机物为三类可快速降解的基质：A 甲酸、乙酸、丙酸等低级脂肪酸；B 葡萄糖、甲醇、乙醇等；C 丁酸、乳酸、琥珀酸等。（2分）聚磷菌则在厌氧条件下，分解体内的多聚磷酸盐产生ATP ，利用ATP 以主动运输方式吸收产酸菌提供的三类基质进入细胞内合成聚β-羟基丁酸盐（PHB ）。与此同时释放出PO 3-于环境中。（2分）聚磷菌在好氧条件下，分解体内的聚β-羟基丁酸盐（PHB ）和外源基质，产生质子驱动力，将体外PO 3-的输送到体内合成ATP 和核酸，将过剩的PO 3-聚合成细胞贮存物：多聚磷酸盐。（2分）
A ∕O 脱氮工艺的工艺流程如图所示。（3分）
污水首先进入厌氧池，在厌氧池中①有机物在发酵性细菌的作用下形成挥发性脂肪酸。②聚磷菌释放磷并且合成PHB 。③一些异氧微生物将-NH 2氨化为NH 3。（3分）
接着污水进入缺氧池。在缺氧池内污水与回流液混合，①污水中的一部分有机物作为反硝化菌的碳源被利用，②同时硝酸盐被转化为氨和氮气。（2分）
最后，缺氧池的混合液进入好氧池，在好氧池内①污水中的有机物得到进一步的降解，②同时氨（NH 3）被氧化为硝酸盐（NO 3-）。（2分）
17、叙述生物除磷的基本原理。
答：产酸菌在厌氧或缺氧条件下分解蛋白质、脂肪、碳水化合物等大分子有机物为三类可快速降解的基质：A 甲酸、乙酸、丙酸等低级脂肪酸；B 葡萄糖、甲醇、乙醇等；C 丁酸、乳酸、琥珀酸等。聚磷菌则在厌氧条件下，分解体内的多聚磷酸盐产生ATP ，利用ATP 以主动运输方式吸收产酸菌提供的三类基质进入细胞内合成聚β-羟基丁酸盐（PHB ）。与此同时释放出PO 3-于环境中。
聚磷菌在好氧条件下，分解体内的聚β-羟基丁酸盐（PHB ）和外源基质，产生质
子驱动力，将体外PO 3-的输送到体内合成ATP 和核酸，将过剩的PO 3-聚合成细胞贮存物：多聚磷酸盐。
18、简述沼气发酵厌氧处理的生化过程及各阶段参与微生物的类群，它们各起什么作用？（或叙述高浓度有机废水厌氧沼气发酵的理论。）
答：沼气发酵可分为四个阶段：
（1）液化阶段。是水解和发酵性细菌先通过胞外酶的作用，将不溶性有机物水解成可溶性有机物，再将可溶性大分子有机物转化成脂肪酸、醇类CO 2、H 2、NH 3和H 2S 等。
（2）产氢产乙酸阶段。是产氢和产乙酸细菌把第一阶段的产物进一步分解为H 2和乙酸。
（3）产甲烷阶段。两种生理不同的专性厌氧的产甲烷菌群，一组是将H 2和CO 2合成CH 4，或将H 2和CO 合成CH 4; 另一组是将乙酸脱羧生成CH 4和CO 2，或利用甲
酸、甲醇及甲基氨裂解为CH 4。
（4）同型产乙酸阶段。是同型产乙酸细菌将H 2和CO 2转化为乙酸的过程。
19、破坏病毒的物理因素有哪些？他们是如何破坏病毒的？
答：破坏病毒的物理因素有：温度、干燥、光及其它辐射
（1） 温度。高温使病毒的核酸和蛋白质衣壳受损伤，高温对病毒蛋白质的
灭活比对病毒核酸的灭活要快。
（2） 干燥。干燥可使病毒RNA 释放出来而随后裂解。
（3） 光及其它辐射。其灭活部位是病毒的核酸。
20、G 和G 的细胞壁结构有哪些异同？各有哪些化学组成？
答：结构组成：G +的细胞壁厚，其厚度为20-80nm, 结构简单。G -的细胞比较薄，厚度为10nm 。其结构较复杂，分外壁层和内壁层，外壁层有分为三层：最外层是脂多糖层，中间是磷脂层，内层是脂蛋白层。
化学组成：G +含有大量的肽聚糖，独含磷壁酸，不含脂多糖。G -含极少肽聚糖，独含脂多糖，不含磷壁酸。两者的不同还表现在各成分的含量不同。尤其是
+-
脂肪的含量最明显，G +含脂肪量为1%—4%，G -含脂肪量为11%—22%细胞壁结构。
21、葡萄糖在好氧条件下是如何氧化彻底的？（10分）
答:葡萄糖进入细胞内部以后，首先在细胞质内发生底物水平磷酸化，最终形成2个NADH 、2个FADH 2和2个丙酮酸。（2分）形成的丙酮酸进入三羧酸循环。（2
分）每个丙酮酸分子生成3分子CO 2、3分子NADH 和1分子FADH 2。（2分）生成
的所有的NADH 和FADH 2进入线粒体内膜或细胞膜上的电子传递链，在其传递电
子和氢的过程中形成了大量的ATP 。（2分）而电子最终传递给氧，由氧和氢在呼吸链上形成6molH 2O 。（2分）
22、微生物将呼吸作用和光合作用产生的能量转化为ATP 的途径有那几种？ 答：微生物将呼吸作用和光合作用产生的能量转化为ATP 的途径有底物水平磷酸化、氧化磷酸化和光合磷酸化三种形式。底物磷酸化出现在糖酵解过程中，底物生成含高能键化合物，高能键通过相应酶的作用直接偶联ATP 的合成。其特点是底物在氧化过程中脱下的电子或氢不经过电子传递链传递，而是直接交给底物本身氧化的产物，同时将反应过程中释放的能量交给ADP ，合成ATP 。氧化磷酸化是在有氧呼吸和无氧呼吸过程中产生的。底物在氧化过程中生成的NADH 和FADH2可以通过位于线粒体内膜上的电子传递链将电子传递给氧或其他氧化型物质，在这一过程中偶联ATP 的合成。光合磷酸化的特点是光引起叶绿素、菌绿素和菌紫素逐出电子，通过电子传递产生的ATP 过程。可分为环式光合磷酸化和非环式光合磷酸化两种。
23、试述四大微生物菌落特征。
答：细菌：圆形、光滑、湿润有光泽，半透明或不透明，有各种颜色，菌体育培养基的结合不紧密，易被挑起。
放线菌：干燥，不透明，表面成紧密的丝绒状，上面有一层色彩鲜艳的干粉。菌落和培养基的连接紧密，难以挑起，菌落正反两面颜色不一致。菌落边缘培养基的表面有变形现象。
霉菌：菌落形态较大，质地一般比放线菌疏松。外观干燥，不透明，呈现或紧或松的蛛网状、茸毛状或棉絮状。菌落与培养基的连接紧密，不易挑起。菌落正反两面的颜色和边远与中央的颜色程度不一致
酵母菌：菌落与细菌相似，但较大较厚，表面湿润光滑，有一定透明度，易被挑起。颜色多成乳白色，少数为红色，极少数为黑色。
24、例举进行硝化作用、反硝化作用及固氮作用的微生物、营养类型、转化条件与产物。（8分）
答：
22、用于固体培养基中的凝固剂有哪几种？它们各有何优缺点？为什么以琼脂为最好？（主要比较琼脂与明胶的性能）。（10分）
答：用于固体培养基中常用的凝固剂有琼脂，明胶。（2分）对绝大多数微生物而言，琼脂是最理想的凝固剂，琼脂是由藻类中提取的一种高度分支的复杂多糖，熔点96℃，凝固点40℃，绝大多数微生物不能利用分解，而且耐高压灭菌；（4分）明胶是最早用来作为凝固剂的物质，由胶原蛋白制备而得，所以其可作为N 源被某些细菌和许多真菌产生的非特异性胞外蛋白酶以及梭菌产生的特异性胶原蛋白酶分解液化，由于其凝固点太低（20℃），而且不耐高压灭菌，目前已较少作为凝固剂。（4分）
26. 什么叫生长曲线？单细胞微生物的典型生长曲线可分几期？各时期的特点是什么？
(1) 当我们把少量纯种单细胞微生物接种到恒容积的液体培养基中后，再适宜温度、通气条件下，它们就会有规律的生长起来，如果以培养时间为横坐标，菌
体数目为纵坐标，就可以做出一条有规律的曲线，这条曲线称为生长曲线。
(2)一条典型的生长曲线可分为迟缓期、对数期、稳定期和衰亡期等四个生长时期。
迟缓期的特点：①生长速率常数为零，数目不再增多。②细胞形态增大最大。③细胞内的RNA 尤其是rRNA 含量增加。④合成代谢活跃。⑤对外界不良条件敏感。 指数期的特点：①生长速率常数最大。②细胞进行平衡生长，菌体内各种成分最为均匀。③酶系活跃，代谢旺盛。
稳定期的特点：①细胞生长速率为。②活菌数量最高。③开始贮存糖原、异染颗粒等贮藏物，合成抗生素次级产物，芽孢杆菌开始形成芽孢。
衰亡期的特点：①活菌数量下降，细胞形态多样。②代谢活性下降。③细胞自溶。④芽孢开始释放。⑤抗生素开始释放。
27. 列表比较乙醇发酵、好氧呼吸和无氧呼吸。（15分，每项1分）
课后习题
1. 何为微生物？它包括哪些微生物？
答：原核微生物的核很原始，发育不全，只有DNA 链高度折叠形成的一个核区，没有核
膜，核质裸露，与细胞质没有明显界限，叫拟核或似核。原核微生物没有细胞器，只有
由细胞质膜内陷形成的不规则的泡沫体系，如间体核光合作用层片及其他内折。也不进
行有丝分裂。原核微生物包括古菌（即古细菌）、真细菌、放线菌、蓝细菌、粘细菌、
立克次氏体、支原体、衣原体和螺旋体。
2. 何谓真核微生物？它包括哪些微生物？
答：真核微生物由发育完好的细胞核，核内由核仁核染色质。由核膜将细胞核和细胞
质分开，使两者由明显的界限。有高度分化的细胞器，如线粒体、中心体、高尔基体、
内质网、溶酶体和叶绿体等。进行有丝分裂。真核微生物包括除蓝藻以外的藻类、酵母
菌、霉菌、原生动物、微型后生动物等。
3. 微生物是如何命名的？举例说明。
答：微生物的命名是采用生物学中的二名法，即用两个拉丁字命名一个微生物的种。这
个种的名称是由一个属名和一个种名组成，属名和种名都用斜体字表示，属名在前，用
拉丁文名词表示，第一个字母大写。种名在后，用拉丁文的形容词表示，第一个字母小
写。如大肠埃希氏杆菌的名称是Escherichia coli。
4. 微生物有哪些特点？
答：（一）个体极小：微生物的个体极小，有几纳米到几微米，要通过光学显微镜才
能看见，病毒小于0.2 微米，在光学显微镜可视范围外，还需要通过电子显微镜才可看
见。
（二）分布广，种类繁多：环境的多样性如极端高温、高盐度和极端pH 造就了微生物的种类繁多和数量庞大。
（三）繁殖快：大多数微生物以裂殖的方式繁殖后代，在适宜的环境条件下，十 几分钟至二十分钟就可繁殖一代。在物种竞争上取得优势，这是生存竞争的保证。 2
（四）易变异：多数微生物为单细胞，结构简单，整个细胞直接与环境接触，易 受外界环境因素影响，引起遗传物质DNA 的改变而发生变异。或者变异为优良菌种，或
使菌种退化。
5. 病毒是一类什么样的微生物？它有什么特点？
答：答：病毒是一类没有细胞结构，专性寄生在活的敏感宿主体内的超微小微生物。
特点：（1）个体超微小。大小在0.2微米以下。
（2）无核糖体。
（3）无完整的酶系统。
（4）专性寄生。
（5）在宿主外是不具生命特征的大分子物质，但仍保留感染宿主的潜在能力，一旦重新进入活的宿主细胞体内又具有生命特征，重新感染新的宿主细胞。
6. 病毒的分类依据是什么？分为哪几类病毒？
答：病毒是根据病毒的宿主、所致疾病、核酸的类型、病毒粒子的大小、病毒的结构、
有或无被膜等进行分类的。
根据专性宿主分类：有动物病毒、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（噬藻体），真菌病毒（噬真菌体）。
按核酸分类：有DNA 病毒（除细小病毒组的成员是单链DNA 外，其余所有的病毒都是双
链DNA ）和RNA 病毒（除呼肠孤病毒组的成员是双链RNA 外，其余所有的病毒都是单链
RNA ）。
7. 什么叫溶原细胞（菌）？什么叫原噬菌体？
答：溶原细胞就是指含有温和噬菌体核酸的宿主细胞。
原噬菌体就是指在溶原细胞内的温和噬菌体核酸，又称为前噬菌体。
8. 病毒具有什么样的化学组成和结构？
答：一：病毒的化学组成：病毒的化学组成有蛋白质和核酸，个体大的病毒如痘病毒，
除含蛋白质和核酸外，还含类脂类和多糖。
二：病毒的结构：病毒没有细胞结构，却有其自身独特的结构。整个病毒分两部
分：蛋白质衣壳和核酸内芯，两者构成核衣壳。完整的具有感染力的病毒叫病毒粒子。
病毒粒子有两种：一种是不具被膜（亦称囊膜）的裸露病毒粒子；另一种是在核衣壳外
面有被膜所构成的病毒粒子。寄生在植物体内的类病毒和拟病毒结构更简单，只具RNA ，
不具蛋白质。
1 蛋白质衣壳：是由一定数量的衣壳粒（由一种或几种多肽链折叠而成的蛋白质亚单
位）按一定的排列组合构成的病毒外壳，成为蛋白质衣壳。由于衣壳粒的排列组合不同
病毒有三种对称构型：立体对称型，螺旋对称型和复合对称型。
2 蛋白质的功能：保护病毒使其免受环境因素的影响。决定病毒感染的特异性，使病
毒与敏感细胞表面特定部位有特异亲和力，病毒可牢固的附着在敏感细胞上。病毒蛋白
质还有致病性、毒力和抗原性。动物病毒有的含DNA ，有的含RNA 。植物病毒大多数含
RNA ，少数含DNA 。噬菌体大多数含DNA ，少数含RNA 。病毒核酸的功能是：决定病毒遗
传、变异和对敏感宿主细胞的感染力。
3 被膜（囊膜）：痘病毒、腮腺炎病毒及其他病毒具有被膜，它们除含蛋白质和核酸
外，还含有类脂质，其中50%~60%为磷脂，其余为胆固醇。痘病毒含糖脂和糖蛋白，多
数病毒不具酶，少数病毒含核酸多聚酶。
9. 灭活体外病毒的化学物质有哪些？他们是如何破坏病毒的？
答：酚：破坏病毒蛋白质的衣壳。
低离子强度（低渗缓冲溶液）的环境：使病毒蛋白质的衣壳发生细微变化，阻止病毒附着在宿主细胞上。
附加：碱性环境课破坏蛋白质衣壳和核酸，当pH 大到11以上会严重破坏病毒。氯(次氯酸、二氧化氯、漂白粉) 和臭氧灭活效果极好，他们对病毒蛋白质和核酸均有作用。
10. 病毒的蛋白质衣壳，核酸和脂质被膜的化学物质有哪些？
11. 病毒在水体和土壤中的存活时间主要受哪些因素影响？
答：病毒在各种环境中由于影响因素的不同，其存活时间也是不同的。
1．病毒在水体中的存活：在海水和淡水中，温度是影响病毒存活的主要因素，也与病毒类型也有关。在水体淤泥中，病毒吸附在固体颗粒上或被有机物包裹在颗粒中间，受到保护其存活时间会较长一些。
2．病毒在土壤中的存活：主要受土壤温度和湿度的影响最大，低温时的存活时间比在高温时长；干燥易使病毒灭活，其灭活的原因是病毒成分的解离和核酸的降解。
【附】：土壤的截留病毒的能力受土壤的类型、渗滤液的流速、土壤孔隙的饱和度、pH 、渗滤液中的阳离子的价数（阳离子吸附病毒的能力：3价>2价>1价）和数量、可溶性有机物和病毒的种类等的影响。
3. 病毒在空气中的存活：干燥、相对湿度、太阳光中的紫外辐射、温度和风速等的影响。相对湿度大，病毒存活时间长；相对湿度小，越是干燥，病毒存活时间短。
12. 细菌有哪几种形态？各举一种细菌为代表。
答：细菌有四种形态：球状、杆状、螺旋状和丝状。分别叫球菌、杆菌、螺旋菌和丝
状菌。
1 球菌：有单球菌(脲微球菌) ，双球菌（肺炎链球菌）。排列不规则的金黄色葡
萄球菌、四联球菌。八个球菌垒叠成立方体的有甲烷八叠球菌。链状的有乳链球菌。
2 杆菌：有单杆菌，其中有长杆菌和短杆菌（或近似球形）。产芽孢杆菌有枯草
芽孢杆菌。梭状的芽孢杆菌有溶纤维梭菌等。还有双杆菌和链杆菌之分。 3 螺旋菌呈螺旋卷曲状，厌氧污泥中有紫硫螺旋菌、红螺旋菌属和绿螺旋菌属。
螺纹不满一周的叫弧菌，如：脱硫弧菌。呈逗号型的如：逗号弧菌，霍乱弧菌是其中的一直被那个。弧菌可弧线连接成螺旋形。螺纹满一周的叫螺旋菌。
4 丝状菌：分布在水生环境，潮湿土壤和活性污泥中。有铁细菌如：富有球衣菌、
泉发菌属即原铁细菌属及纤发菌属。丝状菌属如：发硫菌属，贝日阿托氏菌属、透明颤菌属、亮发菌属等多重丝状菌。丝状体是丝状菌分类的特征。
【附】在正常的生长条件下，细菌的形态是相对稳定的。培养基的化学组成、浓度、培
养温度、pH 、培养时间等的变化，会引起细菌的形态改变。或死亡，或细胞破裂，或出
现畸形。有些细菌则是多形态的，有周期性的生活史，如粘细菌可形成无细胞壁的营养
细胞和子实体。
13. 细菌有哪些一般结构和特殊结构？它们各有哪些生理功能？
答：细菌是单细胞的。所有的细菌均有如下结构：细胞壁、细胞质膜、细胞质及其内含
物、细胞核质。部分细菌有特殊结构：芽孢、鞭毛、荚膜、粘液层、菌胶团、衣鞘及光
合作用层片。
1 细胞壁的生理功能：
a 保护原生质体免受渗透压引起破裂的作用；
b 维持细菌形态（可用溶菌酶处理不同的细菌细胞壁后，菌体均呈现圆形得到证明）；
c 细胞壁是多孔结构的分子筛，阻挡某些分子进入和保留蛋白质在间质（革兰氏阴
性菌细胞壁和细胞质之间的区域）；
d 细胞壁为鞭毛提供支点，使鞭毛运动。
2 原生质体的生理功能：
a 维持渗透压的梯度和溶质的转移；
b 细胞质膜上有合成细胞壁和形成横膈膜组分的酶，故在膜的外表面合成细胞壁；
c 膜内陷形成的中间体（相当于高等植物的线粒体）含有细胞色素，参与呼吸作用。
中间体与染色体的分离和细胞分裂有关，还为DNA 提供附着点。
d 细胞质膜上有琥珀酸脱氢酶、NADH 脱氢酶、细胞色素氧化酶、电子传递系统、氧
化磷酸化酶及腺苷三磷酸酶。在细胞之抹上进行物质代谢和能量代谢。 e 细胞质膜上有鞭毛基粒，鞭毛由此长出，即为鞭毛提供附着点。
3 荚膜、黏液层、菌胶团和衣鞘
A 荚膜的生理功能：
a 具有荚膜的S-型肺炎链球菌毒力强，有助于肺炎链球菌侵染人
体；
b 荚膜保护致病菌免受宿主吞噬细胞的吞噬，保护细菌免受干燥
的影响；
c 当缺乏营养时，有的荚膜还可作氮源；
d 废水处理中的细胞荚膜有生物吸附作用，将废水中的有机物、
无机物及吸附在细菌体表面上。
B 黏液层：在废水生物处理过程中有生物吸附作用，在曝气池中因曝气搅动和水的冲击力容易把细菌粘液冲刷入水中，以致增加水中有机物，它可被其他微生物利用。
C 菌胶团：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。其形态有球形、蘑菇形、椭圆形、分枝形、垂丝形及其他不规则形。
D 衣鞘：丝状体表面的黏液层或荚膜硬质化，形成一个透明坚韧的空壳。
【附】荚膜、粘液层、衣鞘和菌胶团对染料的亲和力极低，很难着色，都用衬托法着色。
4 芽孢：抵抗外界不良化境（原因是大多数酶处于不活动状态，代谢力极低）。 特点：a 含水率低：38%～40%
b 壁厚而致密，分三层：外层为芽孢外壳，为蛋白质性质。中层为皮层，有肽聚糖构成，含大量2，6 吡啶二羧酸。内层为孢子壁，有肽聚糖构成，包围芽孢细胞质和核质。芽孢萌发后孢子壁变为营养细胞的细胞壁。
c 芽孢中的2，6 吡啶二羧酸（DPA ）含量高，为芽孢干重的5%～15%。
d 含有耐热性酶
5 鞭毛：是细菌运动（靠细胞质膜上的ATP 酶水解ATP 提供能量）。不同细菌的
鞭毛着
生的部位不同。有单根鞭毛（正端生和亚极端生），周生鞭毛。
14. 古细菌有哪几种？他们与细菌有什么不同？
答：古菌分为五大群：产甲烷古菌，古生硫酸盐还原菌，极端嗜盐菌，无细胞壁古生菌和极端嗜热硫代谢均。
与细菌的不同：大多数古菌生活在极端环境，如盐分高的湖泊水中，极热、极酸和据对厌氧的环境。有特殊的代谢途径，有的古菌还有热稳定性酶和其他特殊酶。繁殖速度较慢，进化速度也比细菌慢。
15. 叙述细菌质膜结构和化学组成，它有哪些生理功能？
答：细胞质膜的结构：它是由上下两层致密的着色层，中间夹一个不着色层组成。不着色层是由具有正、负电荷，有极性的磷脂双分子层组成，是两性分子，亲水基朝着膜的内、外表面的水相，疏水基在不着色区域。蛋白质主要结合在膜的表面，有的位于均匀的双层磷脂中，疏水基占优势。有的蛋白质由外侧伸入膜的中部，有的穿透两层磷脂分子，膜表面的蛋白质还带有多糖。有的蛋白质在膜的位置不固定，能转动和扩散，使细胞质膜成为一个流动镶嵌的功能区域。
细胞质膜的化学组成：由60%-70%的蛋白质，30%-40%的脂质和2%的多糖组成。 细胞质膜的生理功能：（1）维持渗透压的梯度和溶质的转移。（2）是合成细胞壁的场所。（3）膜内陷形成的中间体含有细胞色素，参与呼吸作用。中间体与染色体的分离和细胞分裂有关，还为DNA 提供附着点。（4）是进行物质代谢和能量代谢的场所。（5）是鞭毛的着生部位。
16. 细菌的物理化学特性与污（废）水生物处理有哪些方面的关系？
答：（1）细菌总是带负电荷。利于细菌吸附带正电荷的离子。（2分）
（2）细菌悬液的稳定性和不稳定性。废水处理中二沉池的沉淀效果与细菌悬液的稳定性密切相关。（2分）
（3）细菌的比表面积大。有利于细菌吸附和吸收营养物质，有利于排出代谢产物，使细菌生长繁殖快。（2分）
（4）细菌的多相胶体性质。细菌细胞中含有多种蛋白质，他们的成分和功能不同，所以，细胞质是多项胶体，某一项吸收一组物质进行生化反应，另一项吸收另一组物质进行另一种生化反应，在一个菌体内可同时进行多种生化反应。（2分）
17. 何谓原生动物？它有哪些细胞器和营养方式？
答：原生动物是动物中最原始、最低等。结构最简单的单细胞动物。
原生动物为单细胞，没有细胞壁，有细胞质膜、细胞质，有分化的细胞器，其细
胞核具有核膜（较高级类型有两个和），故属真和微生物。
营养方式：全动性营养、植物性营养和腐生性营养三种方式。
18. 原生动物分几纲？在废水生物处理中有几纲？
答：原生动物分四纲：鞭毛纲、肉足纲、纤毛纲（包括吸管纲）及孢子纲。
鞭毛纲、肉足纲和纤毛纲存在水体中，在废水生物处理中起重要作用。孢子纲中 的孢子虫营寄生生活，几声在人体和动物体内，可随粪便拍到污水中，故需要消灭之。
19. 原生动物中各纲在水体自净和污水生物处理中如何起指示作用？
答：（1）鞭毛虫在活性污泥培养初期或处理效果差时出现，可作为污水处理效果差时的指示生物。（2分）
（2）草履虫、变形虫在活性污泥培养中期或处理效果较差时出现，可作为污水处理效果较差的指示生物。（2分）
（3）钟虫是处理效果好的指示生物。（2分）
20. 微型后生动物包括哪几种？
答：轮虫、线虫、寡毛类动物（飘体虫、颤蚓、水丝蚓等）、浮游甲壳动物、苔藓动
物（苔藓虫，羽苔虫）。
21. 常见的浮游甲壳动物有哪些？你如何利用浮游甲壳动物判断水体的清洁程度？
答：常见的浮游甲壳动物有剑水蚤和水蚤。
水蚤的血液含血红素，血红素溶于血浆，肌肉、卵巢和肠壁等细胞中也含血红素。 血红素的含量常随环境中溶解氧量的高低而变化。水体中含氧量低，水蚤的血红素含量
高；水蚤的含氧量高，水蚤的血红素含量低。由于在污染水体中的溶解氧低，清水中氧
的含量高，所以，在污染水体中的水蚤颜色比在清水中的红些，这就是水蚤常呈不同颜
色的原因，是适应环境的表现。可以利用水蚤的这个特点，判断水体的清洁程度。
22. 藻类的分类依据是什么？它分为几门？
答：藻类的分类依据是：光合色素的种类，个体形态，细胞机构，生殖方式和生活史
等。
分类：蓝藻门、裸藻门、绿藻门、轮藻们、金藻门、黄藻门、硅藻门、甲藻门、 红藻门及褐藻门。
也有分为8 门的，即使、把金藻门、黄藻门和硅藻门合并入金藻门；黄藻和硅藻 列为金藻门的两个纲：黄藻纲和硅藻纲。分11 门的是保留上述的10 门之外另加隐藻门。
23. 水体富营养化与哪些藻类有关。
绝大多数的水华是仅由藻类引起的，如蓝藻（严格意义上应称为蓝细菌）、绿藻、硅藻等。值得指出的是，某些赤潮生物（如膝沟藻、裸甲藻、梨甲藻等）引起赤潮有时并不引起海水呈现任何特别的颜色。
24. 霉菌有几种菌丝？如何区别霉菌和放线菌的菌落？
答：霉菌有营养菌丝和气生菌丝。
霉菌的菌落呈圆形绒毛状、絮状或蜘蛛网状。比其他微生物的菌落都答，长得很 快可蔓延至整个平板。霉菌菌落疏松，与培养基结合不紧，用接种环很容易挑取。放线
菌的菌落是由一个分生孢子或一段营养菌丝生长繁殖引起许多菌丝互相缠绕而成，质地
紧密，表面呈绒状或紧密干燥多皱。菌丝潜入培养基，整个菌落像是潜入培养集中，不
易呗挑取。有的菌落成白色粉末状，质地松散，易被挑取。
25. 酶是什么？它有那些组成？各有什么生理功能？
答：酶是动物、植物及微生物等生物体内合成的，催化生物化学反应的，并传递电子、源自和化学基团的生物催化剂。组成有两类：1单组分酶，只含蛋白质。2全酶，有蛋白质和不含氮的小分子有机物组成，或有蛋白质和不含氮的小分子有机物加上金属离子组成。
酶的各组分的功能：酶蛋白起加速生物化学反应的作用；酶基和辅酶起传递电子、原子、化学基团的作用；金属离子除传递电子之外，还起激活剂的作用。
26. 什么是辅基。辅酶？有哪些物质可以作为辅基或辅酶？
27. 简述酶蛋白的结构和酶的活性中心？
1. 答：酶蛋白一级结构是指多肽链本身的结构，由肽键维持其稳定性。二级结
构是由多肽链形成的初级空间结构，有氢键维持其稳定性。三级结构是在二级结构的基础上，多肽链进一步弯曲缠绕形成更复杂的构型，由氢键、盐键及疏水键等维持三级结构的稳定性。四级结构是由几个或几十个亚基形成的。亚基是由一条或几条多肽链在三级结构的基础上形成的小单位。亚基之间也以氢键、盐键、疏水键及范德华力相连。
2. 酶的活性中心是指酶的活性部位，是酶蛋白分子中直接参与和底物结合，并
与酶的催化作用直接有关的部位。酶的活性中心有两个功能部位：一个是结合部位，一定的底物靠此部位结合到酶分子上；另一个是催化部位，底物分子中的化学键在此处被打断或形成新的化学键，从而发生一系列的化学反应。
3. 4. 酶可分为哪6大类？写出其反应通式。
28. 酶可分为哪六大类？写出其反应通式。
1. 氧化还原酶：
2. 转移酶;
3. 水解酶:
4. 异构酶：
5. 裂解酶;
6:连接酶：
29. 酶有哪些催化特性?
答：1. 酶积极参与生物化学反应，加速化学速度，速度按反应到达平衡的时间，但不改变反应的平衡点。
2. 酶的催化作用具有专一性。一种酶只作用与一种物质或一类物质，或催化一种或一类化学反应，产生一定的产物。
3. 酶的催化作用条件温和。
4. 酶对环境条件极为敏感。高温、强酸和强碱都能使酶丧失活性；重金属离子能钝化酶，使之失活。【附】酶催化效率极高的原因是酶能降低反应的能阀，从而降低反应物所需的活化能】
30. 影响酶活力的要因素有哪些？并加以讨论。
答：酶促反应速度受酶浓度和底物宁都的影响，也受温度，pH ，激活剂和抑制剂的影响。
31. 微生物需要哪些营养物质？供给营养时应注意什么，为什么？
答：微生物需要的营养物质有水、碳素营养源、氮素营养源、无机盐及 生长因子。供养时应当把所需物质按一定的比例配制而成。少的话不能正常生长，多的话就会导致反驯化。
32. 根据微生物对碳源和能源的要求不同，可把微生物分为哪几种类型?
答：可分为无机营养微生物（光能自养微生物和化能自养微生物）、有机营养微生物和混合营养微生物。
33. 你如何判断水样是否被粪便污染？
34. 营养物质顺浓度梯度进入细胞的方式有哪几种？
答：有单纯扩散和促进扩散。单纯扩散是利用细胞质膜上的小孔，促进扩散是利用细胞质膜上的特殊蛋白质。
35. 营养物质逆浓度梯度进入营养物质的方式有哪几种？
答：有主动运输和基团转位。主动运输需要渗透酶（单向转运载体、同向转运载体和反向转运载体）和能量。基团转位有特定的转移酶系统，是通过单向性的磷酸化作用而实现的，细胞质膜对大多数磷酸化的化合物有高度的不渗透性。
36. 生物氧化的本质是什么？它可分为几种类型？个有什么特点？
答：微生物呼吸作用的本质是氧化与还原的统一过程，这过程中有能量的产生和能量的转移。微生物的呼吸类型有三类：发酵、好氧呼吸和无氧呼吸。最终电子受体不同，分别为中间代谢产物、氧气、氧气外的无机化合物。另外产能的多少也不同。
37. 在培养微生物的过程中，什么原因使培养基PH 下降？什么原因是PH 值上升？如何调节PH 值
答：在培养微生物的过程中，使培养基pH 下降的原因为：①C/N比较大②通气量小③细胞选择性的吸收阳离子或阴离子，如用（NH4）2SO4作无机氮源，当NH4+被菌体吸收用于合成氨基酸和蛋白质后，剩下的SO4-会使培养基pH 下降。（3分）
在培养微生物的过程中，使培养基pH 上升的原因为：①C/N比较小②细胞选择
性的吸收阳离子或阴离子，如用NaNO3作无机氮源，当NO3-被菌体吸收后，培养基pH 上升。（2分）
调节方法：①调整C/N②增大通气量③加入缓冲物质。（3分）
38. 兼性厌氧微生物为什么在有氧和无氧的情况下都能生长？
答：兼性厌氧微生物既具有脱氢酶又具有氧化酶，所以，既能在无氧条件下，又可在有氧条件下生存。在两种条件下表现的生理状态不同。在好氧条件下生长时，氧化酶活性强，细胞色素及电子传递体系的其他组分正常存在，进行好氧呼吸。在无氧条件下，细胞色素及电子传递体系的其他组分减少或全部丧失，氧化酶无活性，进行发酵或厌氧呼吸。一旦通入氧气，这些组分的合成很快恢复。
39. 专性厌氧微生物为什么不需要氧气？氧对专性厌氧微生物有什么不良影响？ 答：专性厌氧微生物进行无氧呼吸或发酵，不需要氧气作为电子受体，因此不需要氧气。
当有氧气存在时，代谢产生的NADH+H+和O 2反应生成H 2O 2和NAD +，而专性厌氧微
生物不具有过氧化氢酶，它将被生成的H 2O 2杀死。另外，O 2还可以产生游离的
O 2-·由于专性厌氧微生物不具有破坏O 2-·的超氧化物歧化酶(SOD)二被O 2-·杀死。
40. 简述好氧生物膜法净化废水的作用机理。
答：生物膜在滤池中是分层的，上层生物膜中的生物膜生物和生物膜面生物及微型后生动物吸附废水中大分子有机物，将其分解为小分子有机物。同时生物膜生物吸收溶解性有机物和经水解的小分子有机物进入体内，并进行氧化分解，利用吸收的营养构建自身细胞。上一层生物膜的代谢产物流向下层，被下一层生物膜吸收，并进一步氧化分解为CO 2和H 2O 。老化的生物膜和游离的细菌被滤池扫除
生物吞食。通过以上为生物化学和吞食作用，污水得到净化。
41. 如何控制活性污泥丝状膨胀？
答：（1）控制溶解氧。DO 大于2mg/L。
（2）控制有机负荷。BOD5在0.2-0.3kg/(kgMLSS·d) 为宜。
（3）改革工艺。浮游球衣菌等丝状细菌去除有机物的能力比较强，对去除有机物是有积极意义的。只是在二沉池中的泥水分离有困难，影响出水水质。因此，只要丝状细菌的量不占优势就不会影响处理效果。通过改革处理工艺，可有效解决这一问题。
42. 叙述人工湿地处理废水的机理。
答：人工湿地实际是利用基质-微生物-植物的复合生态系统的物理、化学和生物的三重协调作用，通过过滤、沉淀、吸附、离子交换、植物吸收和微生物分解等机制共同使污水高效净化的。
投放到人工湿地的污水被着生在基质中的水生植物根系吸收，由于根系和根面发生着丰富、多种多样的生物化学作用，将废水中的有机污染物降解、无机化，释放出来的CO 2被植物吸收进行光合作用，由H 2O 作供氢体，还原CO 2合成有机物，
构成自身细胞；放出的氧气供其自身根系的呼吸和根际中的好氧微生物分解有机物所需；有机物被好氧微生物分解、矿化成的无机物由植物根系吸收。再经过土壤沙石的过滤作用，最终是水质得到净化。
43. 人工湿地有哪几个组成？各有什么功能？
答：五种结构单元：底部的防渗层；由填料土壤和植物根系组成的基质层；湿地植物的落叶及微生物尸体等组成的腐质层；水体层和河湿地植物。
作用:防渗层。是为了防止未经处理的污水通过渗透作用污染地下防水层而铺设的一层透水性差的物质。
基质层。人工湿地的核心基质颗粒的粒径矿质成分等直接影响着污水处理的效果。基质一方面为植物和微生物成长提供介质，另一方面通过沉积，过滤和吸附等作用直接去除污染物。
腐质层。主要物质就是湿地植物的落叶，枯枝，微生物及其他小动物的尸体，成熟的人工湿地可以形成致密的腐质层。
水体层。就是水体在表面流动的过程就是污染物进行生物降解的过程，水体层的存在，提供了鱼虾蟹等水生植物和水禽的栖息场所。
水生植物。A 植物可以有效的消除短流现象b 值物的根系可以维持潜流型湿地中良好的水利疏导性使湿地的运行寿命延长c 通过其中微生物的分解和合成代谢作用能有效的去除污水中有机污染物和营养物质d 水生植物能够将氧气运送到根系使植物附近有氧存在，通过硝化反硝化积累，降解，络合，吸附等作用显著增加去除率e 致密的植物可以在冬季寒冷季节起到保温作用，减缓湿地处理效率的下降。
环境工程微生物期末总结
名词解释
1. 微生物:指一切肉眼看不见的或看不清的微小生物.
2. 芽孢：部分杆菌和极少数球菌体内产生的圆形或椭圆形的抗逆性休眠体。
3. 菌胶团:由共同荚膜包裹的细菌的集合体。
4. 荚膜：某些细菌细胞外壁存在的一层厚度不定的胶状物质。
5. 菌落：将细菌接种于固体培养基中，经过迅速繁殖而形成的很多菌体凝聚在
一起的，肉眼可见的细菌集合体。
6. 培养基：按照微生物的营养需求，人工配制的适合微生物生长繁殖和产生代
谢产物的营养基质。
7. 选择培养基：利用微生物对各种化学物质敏感程度的差异，在培养基中加入
一种化学物质。用以抑制非目的微生物的生长并使所要分离的微生物生长繁
殖的培养基。
8. 复合培养基：又称半合成培养基，它是一类既有已知化学组成物质，同时还
加入某些天然成分而配制成的培养基。
9. 鉴别培养基：在培养基中加入有能与某一微生物的代谢产物发生显色反应的
指示剂从而用肉眼就能使该菌落与外形相似的其他菌种相区分的培养基。
10. 基础培养基：用于培养大多数一样细菌的培养基，由牛肉膏，蛋白胨，氯化
钠按一定比例配制而成，称其为基础培养基。
11. 质粒：独立于核物质之外的独立复制的小型环状DNA 分子。
12. 拮抗关系：是指一种微生物再其生命活动过程中，产生某种代谢产物或改变
其他条件，从而抑制其他微生物生长繁殖，甚至杀死其他微生物的现象。
13. 共生关系：指两种微生物共同生活在一起时在形态上形成了特殊的共生体，
在生理上产生了一定的分工，甚至相互依存，当一种生物脱离了另一种生物
时便难以独立生存。
14. 降解性质粒：携带有分解或降解难降解化合物为简单化合物或无机物的酶系
基因的质粒，叫降解性质粒。其可赋予宿主细胞降解难降解化合物的能力。
15. 毒性噬菌体：侵入宿主细胞后，随即引起宿主细胞的裂解的噬菌体称作毒性
噬菌体。
16. 温和噬菌体：是指侵入宿主细胞后随宿主细胞的生长而世代传下去，一般不
引起宿主细胞裂解的噬菌体。
17. 溶源细胞：含有温和噬菌体核酸的宿主细胞成为溶源细胞。
18. 溶源性现象：温和噬菌体侵入宿主细胞后，同宿主细胞的染色体合在一起，
而后同步复制分裂的现象。
19. 噬菌斑：将噬菌体的敏感细胞接种在琼脂固体培养基上省长形成许多个菌
落，当接种稀释程度适当的噬菌体悬浮液后引起斑点性感染，在感染点上反
复进行感染过程，宿主细胞的菌落就一个个的被裂解成一个个空斑，这些空
斑就叫做噬菌斑。
20. 空斑：原代或传代细胞被病毒感染后，一个个细胞被病毒噬空所形成的斑。
21. 基团转位：通过被转运到细胞内的分子进行共价修饰，使其在细胞中始终维
持较低的浓度从而保证这种物质不断沿浓度梯度从细胞外向细胞内运输。
22. 生长曲线：将少量细菌纯种接种到一种新鲜的，一定量的液体培养基中进行
分批培养，定时取样计数。以细菌的个数或细菌数的对数或细菌的干重为纵
坐标，以培养时间为横坐标，连接坐标上各点成一条曲线，即生长曲线。
23. 分批培养; 是将一定量微生物接种在一个封闭的，装有一定量液体培养基的
容器内，保持一定的温度，PH 和溶解氧量，使微生物在其中生长繁殖的培养
方法。
24. 菌种退化：指群体中退化细胞占一定数量后表现出的菌种数量下降的现象。
25. 底物水平磷酸化：厌氧微生物和兼性厌氧微生物在基质氧化过程中，产生含
有高自由能的中间体，这一中间体将高能键交给ADP ，使ADP 磷酸化而生成
ATP.
26. 氧化磷酸化：好氧微生物在呼吸时，通过电子传递体系产生ATP 的过程。
27. 光合磷酸化：光引起菌绿素或叶绿素逐出电子，电子在传递过程中偶合ATP
的过程。
28. 好氧呼吸：是指有外在最终电子受体（氧气）存在时，对底物的氧化过程。
它是一类最普遍最重要的生物氧化方式，其特点是底物按照常规方式脱氢，
经完整的呼吸链传递氢，同时底物氧化释放出的电子也经呼吸链传递给氧气，
氧气得到电子被还原，与脱下的氢结合和成水，并释放能量。
29. 发酵; 是指在无外在电子受体时，底物脱氢后产生的还原力不经呼吸链而直
接交给某一内源性中间产物，以实现底物水平磷酸化产能的一类生物氧化反
应。
30. 氨化作用：有机氮化物转化成氨（铵）的过程。
31. 硝化作用：是在好氧条件下，在无机化能硝化细菌作用下氨被氧化成硝酸盐
的过程。
32. 反硝化作用：是在无氧条件下，反硝化细菌将硝酸盐还原成亚硝酸盐，氨或
气态氨的过程被称为反硝化作用。
33. 硫化作用：在有氧条件下，通过硫细菌将硫化氢氧化为硫元素，再进而氧化
成硫酸，这个过程称为硫化作用。
34. 水体富营养化：富含硫酸盐和某些形式的氮素营养使水中水藻过量生长，藻
类和随之而来的异养微生物的代谢活动耗尽了水体中的氧，使水变质的现象。
35. BOD ：生化需氧两。指在有溶解氧的条件下，好氧微生物在分解水中有机物
的生物化学氧化过程中所消耗的溶解氧量。
36. 水体自净:天然水体受到污染之后，在没有人为干预的条件下，可借助水体
自身的能力使之得到净化。这种现象叫做水体自净。
37. 可生物降解性：是指化合物被生物降解的可能性及其难易程度。
38. 共代谢作用：一些难降解的化合物不能直接作为碳源或能源物质被生物利
用，当环境中存在其他可利用碳源或能源时，难降解有机物才能被利用，这
样的代谢过程叫共代谢。
39. 生物降解; 复杂有机物在微生物的作用下转变成结构较简单化合物或被完全
分解的过程。
40. 生物转化：是生物通过多代谢导致有机或无机化合物的分子结构发生某种改
变，生成新化合物的过程。
41. 好样活性污泥：由好氧微生物，兼性厌氧微生物和有机和无机的固体物混凝
交织在一起，形成絮状体。
42. 土地处理系统：是将一定处理后的生活污水或工业废水排放至土壤，灌溉农
田草地和森林，并凭借土壤中的物理，化学和生物作用是水质得到进一步净
化。
43. 驯化：利用代污水处理对微生物种群进行自然筛选并使微生物对物质逐步适
应的过程。
44. 酶：是有活细胞产生的具有催化活性的蛋白质、
45. 酶的活性中心：是指酶的活性部位，是酶蛋白分子直接参与和底物结合，并
与酶的催化作用直接相关的部位。
46. 营养：是指生物从外界环境中摄取与其生命活动所必需的能量和物质，以满
足正常生长繁殖需要的一种最基本的生理功能。
47. 新陈代新：是活细胞中进行的所有化学反应的总称，是生物的基本特征之一。
48. 生长因子：生物体本身不能合成或合成量很小不能满足自身需求，必须从外
界摄入的营养物质。
49. 生物吸附：微生物细胞表面通常有-SH.-COOH,-OH ，能与金以络合，配位的
方式结合，使金属吸附到细胞表面，这种现象叫生物吸附。
1、微生物：指一切肉眼看不见或看不清楚的微小生物的统称。
2、芽孢：部分杆菌和极少数球菌体内产生的圆形或椭圆型的抗逆性休眠体。
3、菌胶团：由共同荚膜包裹的细菌的集合体。
4、荚膜：某些细菌细胞壁外存在的一层厚度不定的胶状物质。
5、菌落：将细菌接种于固体培养基中，经过迅速生长繁殖而形成的很多菌体聚
集在一起的，肉眼可见的细菌的集合体。
6、培养基：按照微生物的营养需求，人工配制的适合微生物生长繁殖和产生代
谢产物的营养基质。
7、选择培养基：利用微生物对各种化学物质敏感程度的差异，在培养基中加入
一种化学物质，用以抑制非目的微生物得生长并使所要分离的微生物生长繁殖的
培养基。
8、鉴别培养基：在培养基中加入有能与某一微生物的代谢产物发生显色反应的
指示剂从而用肉眼就能使该菌落与外形相似的它种菌落相区分的培养基。
9、复合培养基：又称半合成培养基，它是一类既有已知的化学组成物质，同时
还加入某些天然成分而配制成的培养基。
10、基础培养基：用于培养大多数异养细菌的培养基，由牛肉膏、蛋白胨、氯化
钠按一定比例配制而成，称其为基础培养基。
11、质粒：独立于核物质之外的自主复制的小型环状DNA 分子。
12、拮抗关系：是指一种微生物生物在其生命活动过程中，产生某种代谢物或改
变其它条件，从而抑制其它微生物的生长繁殖，甚至杀死其它微生物的现象。
13、共生关系：指两种微生物共同生活在一起时在形态上形成了特殊共生体，在
生理上产生了一定的分工，甚至互相依存，当一种生物脱离了另一种生物时便难
以独立生存。
14、降解性质粒：携带有分解或降解某种难降解化合物为简单化合物或无机物的
酶系基因的质粒，叫降解性质粒。其可赋予宿主细胞降解难降解化合物的能力。
15、毒性噬菌体：侵入宿主细胞后，随即引起宿主细胞裂解的噬菌体称作毒性噬
菌体。
16、温和噬菌体：是指侵入宿主细胞后随宿主细胞的生长而传代下去，一般不引
起宿主细胞裂解的噬菌体。
17、溶源细胞:含有温和噬菌体核酸的宿主细胞称作溶源细胞。
18、溶源性现象：温和噬菌体侵入宿主细胞后，同宿主细胞的染色体合在一起，
而后同步复制分裂的现象。
19、噬菌斑:将噬菌体的敏感细胞接种在琼脂固体培养基上生长形成许多个菌落，
当接种稀释适度的噬菌体悬液后引起点性感染，再感染点上进行反复感染过程，
宿主细菌菌落就一个个地被裂解成一个个空斑，这些空斑就叫噬菌斑。
20、空斑：原代或传代单层细胞被病毒感染后，一个个细胞被病毒蚀空所形成的
斑。
21、基团转位：通过对被转运到细胞内的分子进行共价修饰，时起在细胞中始终
维持较低的浓度从而保证这种物质不断沿浓度梯度从细胞外向细胞内运输。
22、生长曲线：将少量的细菌纯种接种到一种新鲜的、一定量的液体培养基中进
行分批培养，定时取样计数。以细菌的个数或细菌数的对数或细菌的干重为纵坐
标，以培养时间为横坐标，连接坐标系上各点成一条曲线，即生长曲线。
23、分批培养：是将一定量的微生物接种在一个封闭的，盛有一定量液体培养基
的容器内，保持一定的温度、pH 和溶解氧量，使微生物在其中生长繁殖的培养
方法。
24、菌种退化：指群体中退化细胞占一定数量后表现出菌种数量下降的现象。
25、底物水平磷酸化:厌氧微生物和兼性厌氧微生物在基质氧化过程中，产生含
有高自由能的中间体，这一中间体将高能键交给ADP ，使ADP 磷酸化而生成ATP 。
26、氧化磷酸化：好氧微生物在呼吸时，通过电子传递体系产生ATP 的过程。
27、光合磷酸化：光引起菌绿素或叶绿素逐出电子，电子在传递过程中偶合 ATP
的过程。
28、好氧呼吸：是指有外在最终电子受体（O2）存在时，对底物的氧化过程。它是一类最普遍最重要的生物氧化方式，其特点是底物按常规方式脱氢，经完整的呼吸链传递氢，同时底物氧化释放出的电子也经呼吸链传递给O2，O2得到电子被还原，与脱下的H 结合合成H2O ，并释放能量。
29、发酵：是指在无外在电子受体时，底物脱氢后所产生的还原力不经呼吸链二直接交给某一内源性中间产物，以实现底物水平磷酸化产能的一类生物氧化反应。
30、氨化作用：是有机氮化物转化成氨（铵）的过程。
31、硝化作用：是好氧条件下，在无机化能硝化细菌作用下氨被氧化成硝酸盐的过程。
32、反硝化作用：是无氧条件下，反硝化细菌将硝酸盐还原成亚硝酸盐、氨或气态氮的过程被称为反硝化作用。
33、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元素硫，再进而氧化为硫酸，这个过程称为硫化作用。
34、水体富营养化：富含磷酸盐和某些形式的氮素营养的水使藻类过量生长，藻类和随之而来的异养微生物的代谢活动耗尽了水体中的氧，使水变质的现象。
35、BOD ：生化需氧量。指在有溶解氧的条件下, 好氧微生物在分解水中有机物的生物化学氧化过程中所消耗的溶解氧量。
36、水体自净：天然水体受到污染后，在没有人为干预条件下，可借助水体自身的能力使之得到净化。这种现象叫水体自净。
37、可生物降解性：是指化合物被生物降解的可能性及其难易程度。
38、共代谢作用：一些难降解的有机化合物不能直接作为碳源或能源物质被微生物利用，当环境中存在其它可利用碳源或能源时，难降解有机物才能被利用，这样的代谢过程叫共代谢。
39、生物降解：复杂有机物在微生物作用下转变成结构较简单化合物或被完全分解的过程。
40、生物转化：是生物通过代谢导致有机或无机化合物的分子结构发生某种改变，生成新化合物的过程叫生物转化。
41、好氧活性污泥：由好氧微生物、兼性厌氧微生物和有机和无机的固体物混凝
交织在一起，形成的絮状体。
42、土地处理系统：是将一定处理后的生活污水或工业废水排放至土壤，灌溉农田、草地和森林，并凭借土壤中物理、化学与生物的作用使水质进一步得到净化。
43、驯化：利用代处理污水对微生物种群进行自然筛选并使微生物对物质逐步适应的过程。
44、酶：是由活细胞产生的具有催化活性的蛋白质。
45、酶的活性中心：是指酶的活性部位，是酶蛋白分子中直接参与和底物结合，并与酶的催化作用直接有关的部位。
46、营养：是指生物体从外界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要的一种最基本的生理功能。
47、新陈代谢：是活细胞中进行的所有化学反应的总称，是生物的基本特征之一。
48、生长因子：生物体本身不能合成或合成量小不能满足自身需求，必需从外界摄入的营养物质。
49、生物吸附：微生物细胞表面通常有-SH 、-COOH 、-OH ，能与金属以络合、配位的方式结合，使金属吸附到细胞表面，这种现象叫生物吸附。
问答题
1、叙述革兰氏染色的步骤和机制。
答：步骤：固定→初染→媒染→脱色→复染
机制：（1）与细菌的等点电有关。
已知革兰氏阳性菌的等电点为2-3，革兰氏阴性菌的等电点为4-5。可见革兰氏阳性菌的等电点比革兰氏阴性菌的等电点低。说明革兰氏阳性菌带的负电荷比革兰氏阴性菌多。它与草酸铵结晶紫的结合力大，媒染后，两者的等点电均得到降低，但革兰氏阳性菌的等电点降低得多，故与草酸铵结晶紫结合得更牢固，对乙醇脱色的抵抗力更强。它的菌体与草酸铵结晶紫、碘化钾的复合物不被乙醇提取，呈紫色。而革兰氏阴性菌与草酸铵结晶紫的结合力弱，其菌体与草酸铵结晶紫、碘化钾的复合物很容易被乙醇提取，呈无色。
（2）与细胞壁有关
G —的脂类含量高，肽聚糖含量低，因此，用乙醇脱色时，G —的脂类被溶解，增加细胞壁孔径的通透性，从而乙醇很容易将草酸铵结晶紫提取出来，使菌体呈
现无色。而G —肽聚糖含量高，脂类含量低，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。草酸铵结晶紫被截留在细胞内不被脱色。
2、在pH 为6的溶液中细菌带什么电荷？在pH 为1.5的溶液中细菌带什么电荷？为什么？（8分）
答：在pH 为6的溶液中细菌带负电荷，在pH 为1.5的溶液中细菌带正电荷。(2分)
原因：等点电使指在某一定pH 溶液中，氨基酸所带的正电荷和负电荷相等时的pH 。由于细胞表面含有表面蛋白，表面蛋白由氨基酸组成，所以细菌也有等点电。（2分）
一般而言，细菌的等电点为pI=2-5。（2分）
在pH 为6的溶液中，氨基酸游离的氨基受到抑制，游离的羧基电离，因此细菌带负电荷。在pH 为1.5的溶液中，氨基酸游离的羧基受到抑制，游离的氨基电离，因此细菌带正电荷。（2分）
3、试图示G +和G -细胞壁构造，并简要说明其特点及成分。
答：结构组成：G +的细胞壁厚，其厚度为20-80nm, 结构简单。G -的细胞比较薄，厚度为10nm 。其结构较复杂，分外壁层和内壁层，外壁层有分为三层：最外层是脂多糖层，中间是磷脂层，内层是脂蛋白层。
化学组成：G +含有大量的肽聚糖，独含磷壁酸，不含脂多糖。G -含极少肽聚糖，独含脂多糖，不含磷壁酸。
两者的不同还表现在各成分的含量不同。尤其是脂肪的含量最明显，G 含脂肪量为1%—4%，G -含脂肪量为11%—22%细胞壁结构。
4、可用什么技术判断细菌的呼吸型和能否运动？如何判断？（7分）
答：可用穿刺接种技术将细菌接种在半固体培养基中培养。根据细菌的生长状态判断细菌的呼吸型和鞭毛有无。（2分）
+
可依据如下生长状况判断细菌的呼吸型：
（1）如果细菌在培养基表面及穿刺线的上部生长，则为好氧菌。（1分）
（2）沿穿刺线自上而下生长，则为兼性厌氧菌或兼性好氧菌。（1分）
（3）只在穿刺线的下部生长，则为厌氧菌。（1分）
依据如下生长状况判断细菌能否运动：
（1）若只沿穿刺线生长，则为无鞭毛不运动的细菌。（1分）
（2）若不但沿穿刺线生长而且穿透培养基扩散生长，为有鞭毛能运动的细菌。（1分）
5、介绍古细菌的特点并列举代表类群名称。
答：古细菌的特点：（1）形态：细胞很薄，扁平。（2）细胞结构：细胞壁不含胞壁酸，细胞膜含醚键及分支烃，许多古细菌含有内含子。（3）代谢：古菌在代谢过程中有许多特殊的辅酶参与。（4）呼吸类型：多为严格厌氧、兼性厌氧。（5）繁殖速度较慢。（6）生境：大多数生活在极端环境里。
类群：产甲烷古细菌群、还原硫酸盐古细菌群、极端嗜盐古细菌群、无细胞壁古细菌群、极端嗜热和超嗜热古细菌群。
6、试列表比较藻类光合作用和细菌光合作用。
答：
7、何谓原生动物的包囊？他是如何形成的？
答：原生动物的包囊是原生动物抵抗不良环境时形成的一种休眠体。
形成过程是：先是虫体变圆，鞭毛、纤毛或伪足等细胞器缩入体内或消失，细胞水分陆续由伸缩跑排出，虫体缩小，最后伸缩泡消失，分泌一种胶状物质于体表，而后凝固成胞壳。
8、介绍微生物保藏的基本原理及常用的菌种保藏方法。（6分）
答：基本原理 ：微生物具有容易变异的特性，因此，在保藏过程中，必须使微生物的代谢处于最不活跃或相对静止的状态，才能在一定的时间内使其不发生变异而又保持生活能力。 低温、干燥和隔绝空气是使微生物代谢能力降低的重要因素，所以，菌种保藏方法虽多，但都是根据这三个因素而设计的。
保藏方法大致可分为以下几种：定期移植法、干燥法、隔绝空气法、 蒸馏水悬浮法与综合法。
9、影响酶活力的主要因素有哪些？用图表表示。（10分）
答：影响酶活力的主要因素有：酶浓度、底物浓度、温度、pH 值、激活剂和抑制剂。（6分）
（用图表示每个1分，共4分）
10、水体中微生物分布有什么样的规律？（6分）
答：（1）水平分布特点：沿岸水域有机物较多，微生物种类和数量也多，离岸越远的水域，微生物种类和数量越少。（2分）
（2）垂直分布特点：在上层水体中，含氧量高，主要是好氧细菌、真菌和藻类；中层水体中主要是光合细菌以及厌氧细菌和放线菌；底层水体中主要是脱硫弧菌属、甲烷杆菌属和甲烷球菌属。微生物的数量以5—10m 最多，随着水深的增加而减少，直到底泥而突然增多。（2分）
(3)季节分布特点：湖泊中的微生物夏季、冬季数量较少，春季、秋季出现两次高峰。（2分）
11、试述活性污泥法中微生物分解有机物的一般途径。
答：第一步，在有氧条件下，活性污泥中的絮凝微粒吸附水中的有机杂质。第二步，污水中的可溶性有机物透过微生物细胞壁和细胞质膜被菌体吸收；固体和胶体等不溶性有机物先附着在菌体外，由细胞分泌胞外酶分解为可溶性物质，在进入细胞内。通过为生物体内的氧化、还原、分解、合成等生化作用，把一部分被吸收的有机物转化为微生物体所需的营养物质、组成新的微生物体。另一部分有机物氧化分解为CO 2及H 2O 等简单无机物，同时释放出微生物生长与生活所需的
能量。
第三步，其他微生物吸附或吞食未分解彻底的有机物。
12、好氧活性污泥是由哪些微生物组成的？它们在污水处理中个起什么作用？ 答：好氧活性污泥是由好氧微生物和兼性厌氧微生物组成的。主要有细菌、原生动物和其他微生物。它们的作用如下：
（1） 细菌：在活性污泥中起主导作用，是去除污水中有机物的主力军。活性污 泥中的细菌大多数以菌胶团的形式存在。其主要作用为：①有机物的吸附或黏附及其分解；②金属离子的吸附；③防止原生动物对细菌的吞食；④增强污泥的沉降性，有利于泥水分离。
污泥中还有一些丝状菌，起作用有：①成为活性污泥的骨架；②分解有机物；③过度成长引起污泥膨胀。
（2） 原生动物的作用：
① 促进絮凝；②净化作用；③指示作用。
（3） 其他微生物：主要为真菌中的霉菌。其过度生长容易引起污泥膨胀。
13、用活性污泥法处理废水为什么要保持在pH6.5以上？（8分）
答：不同的微生物要求不同的pH 值，细菌、放线菌要求中性和偏碱性环境中生长; 酵母菌和霉菌要求在酸性或偏碱性的环境中生长，原生动物的最适生长pH 为6.5-7.5，事实上，净化废水的微生物适应pH 变化的能力比较强，曝气池中的pH 维持在6.5-8.5均可。大多数细菌、藻类、放线菌和原生动物等在这种pH 下均能生长繁殖，尤其是形成菌胶团的细菌能相互凝聚形成絮状物，取得良好的净化效果。（2分）
用活性污泥法处理废水pH 应维持在6.5以上，是因为pH6.5以下的酸性环境不利于细菌和原生动物生的生长，尤其对菌胶团细菌不利。（2分）相反对酵母菌和霉菌有利。（2分）如果活性污泥中有大量霉菌繁殖，由于多数霉菌不像细菌那样分泌粘性物质于细胞外，就会降低活性污泥的吸附能力，其絮凝性能较差，结构松散不易沉降，处理效果下降，甚至导致活性污泥丝状膨胀。（2分）
14、叙述好氧活性污泥净化废水的机理。
答：净化废水的机理为：
（1）有氧条件下，活性污泥绒粒中絮凝性微生物吸附废水中的有机物。
（2）活性污泥绒粒中的水解性细菌水解大分子有机物为小分子有机物，同时，微生物合成自身细胞。废水中水解性有机物直接被细菌吸收，在细菌体内氧化分解，其中间代谢物被另一群细菌吸收，进而无机化。
（3）其它的微生物吸收或吞食未分解彻底的有机物。
15、试述生物脱氮的原理，并通过A/O工艺予以说明。
答：生物脱氮原理：硝态氮（NO 3-）在厌氧条件下，可被反硝化微生物利用，逐
步还原为分子态的氮而逸出进入大气中。生物脱氮就是利用这一原理去处污水中的硝态氮的一种技术。NO 3-的还原过程为：NO 3-→NO 2-→NO →N 2O →N 2。
如果污水中含有大量的NH 3，可先经硝化作用使之生成NO 3-，NO 3-在厌氧条件
下经反硝化作用而脱氮。自养硝化作用分亚硝化和硝化两个阶段：NH 3-→NO 2-→NO 3-, 与其相关的菌分别称之为亚硝酸菌和硝酸菌，总称为硝化细菌。
A ∕O 脱氮工艺的工艺流程如图所示。
污水首先进入缺氧池并与回流液混合，污水中的一部分有机物作为反硝化菌的碳源被利用，同时硝酸根被转化为氨和氮气。之后，缺氧池的混合液进入氧化池，污水中的有机物得到进一步的降解，同时氨被氧化为硝酸（NO 3-）。
16、试述生物脱氮除磷的原理，并通过A 2/O工艺予以说明。（20分）
答：生物脱氮原理：硝态氮（NO 3-）在厌氧条件下，可被反硝化微生物利用，逐
步还原为分子态的氮而逸出进入大气中。生物脱氮就是利用这一原理去处污水中
的硝态氮的一种技术。NO 3-的还原过程为：NO 3-→NO 2-→NO →N 2O →N 2。（2分）
如果污水中含有大量的NH 3，可先经硝化作用使之生成NO 3-，NO 3-在厌氧条件
下经反硝化作用而脱氮。自养硝化作用分亚硝化和硝化两个阶段：NH 3-→NO 2-→NO 3-, 与其相关的菌分别称之为亚硝酸菌和硝酸菌，总称为硝化细菌。（2分）
生物除磷原理：产酸菌在厌氧或缺氧条件下分解蛋白质、脂肪、碳水化合物等大分子有机物为三类可快速降解的基质：A 甲酸、乙酸、丙酸等低级脂肪酸；B 葡萄糖、甲醇、乙醇等；C 丁酸、乳酸、琥珀酸等。（2分）聚磷菌则在厌氧条件下，分解体内的多聚磷酸盐产生ATP ，利用ATP 以主动运输方式吸收产酸菌提供的三类基质进入细胞内合成聚β-羟基丁酸盐（PHB ）。与此同时释放出PO 3-于环境中。（2分）聚磷菌在好氧条件下，分解体内的聚β-羟基丁酸盐（PHB ）和外源基质，产生质子驱动力，将体外PO 3-的输送到体内合成ATP 和核酸，将过剩的PO 3-聚合成细胞贮存物：多聚磷酸盐。（2分）
A ∕O 脱氮工艺的工艺流程如图所示。（3分）
污水首先进入厌氧池，在厌氧池中①有机物在发酵性细菌的作用下形成挥发性脂肪酸。②聚磷菌释放磷并且合成PHB 。③一些异氧微生物将-NH 2氨化为NH 3。（3分）
接着污水进入缺氧池。在缺氧池内污水与回流液混合，①污水中的一部分有机物作为反硝化菌的碳源被利用，②同时硝酸盐被转化为氨和氮气。（2分）
最后，缺氧池的混合液进入好氧池，在好氧池内①污水中的有机物得到进一步的降解，②同时氨（NH 3）被氧化为硝酸盐（NO 3-）。（2分）
17、叙述生物除磷的基本原理。
答：产酸菌在厌氧或缺氧条件下分解蛋白质、脂肪、碳水化合物等大分子有机物为三类可快速降解的基质：A 甲酸、乙酸、丙酸等低级脂肪酸；B 葡萄糖、甲醇、乙醇等；C 丁酸、乳酸、琥珀酸等。聚磷菌则在厌氧条件下，分解体内的多聚磷酸盐产生ATP ，利用ATP 以主动运输方式吸收产酸菌提供的三类基质进入细胞内合成聚β-羟基丁酸盐（PHB ）。与此同时释放出PO 3-于环境中。
聚磷菌在好氧条件下，分解体内的聚β-羟基丁酸盐（PHB ）和外源基质，产生质
子驱动力，将体外PO 3-的输送到体内合成ATP 和核酸，将过剩的PO 3-聚合成细胞贮存物：多聚磷酸盐。
18、简述沼气发酵厌氧处理的生化过程及各阶段参与微生物的类群，它们各起什么作用？（或叙述高浓度有机废水厌氧沼气发酵的理论。）
答：沼气发酵可分为四个阶段：
（1）液化阶段。是水解和发酵性细菌先通过胞外酶的作用，将不溶性有机物水解成可溶性有机物，再将可溶性大分子有机物转化成脂肪酸、醇类CO 2、H 2、NH 3和H 2S 等。
（2）产氢产乙酸阶段。是产氢和产乙酸细菌把第一阶段的产物进一步分解为H 2和乙酸。
（3）产甲烷阶段。两种生理不同的专性厌氧的产甲烷菌群，一组是将H 2和CO 2合成CH 4，或将H 2和CO 合成CH 4; 另一组是将乙酸脱羧生成CH 4和CO 2，或利用甲
酸、甲醇及甲基氨裂解为CH 4。
（4）同型产乙酸阶段。是同型产乙酸细菌将H 2和CO 2转化为乙酸的过程。
19、破坏病毒的物理因素有哪些？他们是如何破坏病毒的？
答：破坏病毒的物理因素有：温度、干燥、光及其它辐射
（1） 温度。高温使病毒的核酸和蛋白质衣壳受损伤，高温对病毒蛋白质的
灭活比对病毒核酸的灭活要快。
（2） 干燥。干燥可使病毒RNA 释放出来而随后裂解。
（3） 光及其它辐射。其灭活部位是病毒的核酸。
20、G 和G 的细胞壁结构有哪些异同？各有哪些化学组成？
答：结构组成：G +的细胞壁厚，其厚度为20-80nm, 结构简单。G -的细胞比较薄，厚度为10nm 。其结构较复杂，分外壁层和内壁层，外壁层有分为三层：最外层是脂多糖层，中间是磷脂层，内层是脂蛋白层。
化学组成：G +含有大量的肽聚糖，独含磷壁酸，不含脂多糖。G -含极少肽聚糖，独含脂多糖，不含磷壁酸。两者的不同还表现在各成分的含量不同。尤其是
+-
脂肪的含量最明显，G +含脂肪量为1%—4%，G -含脂肪量为11%—22%细胞壁结构。
21、葡萄糖在好氧条件下是如何氧化彻底的？（10分）
答:葡萄糖进入细胞内部以后，首先在细胞质内发生底物水平磷酸化，最终形成2个NADH 、2个FADH 2和2个丙酮酸。（2分）形成的丙酮酸进入三羧酸循环。（2
分）每个丙酮酸分子生成3分子CO 2、3分子NADH 和1分子FADH 2。（2分）生成
的所有的NADH 和FADH 2进入线粒体内膜或细胞膜上的电子传递链，在其传递电
子和氢的过程中形成了大量的ATP 。（2分）而电子最终传递给氧，由氧和氢在呼吸链上形成6molH 2O 。（2分）
22、微生物将呼吸作用和光合作用产生的能量转化为ATP 的途径有那几种？ 答：微生物将呼吸作用和光合作用产生的能量转化为ATP 的途径有底物水平磷酸化、氧化磷酸化和光合磷酸化三种形式。底物磷酸化出现在糖酵解过程中，底物生成含高能键化合物，高能键通过相应酶的作用直接偶联ATP 的合成。其特点是底物在氧化过程中脱下的电子或氢不经过电子传递链传递，而是直接交给底物本身氧化的产物，同时将反应过程中释放的能量交给ADP ，合成ATP 。氧化磷酸化是在有氧呼吸和无氧呼吸过程中产生的。底物在氧化过程中生成的NADH 和FADH2可以通过位于线粒体内膜上的电子传递链将电子传递给氧或其他氧化型物质，在这一过程中偶联ATP 的合成。光合磷酸化的特点是光引起叶绿素、菌绿素和菌紫素逐出电子，通过电子传递产生的ATP 过程。可分为环式光合磷酸化和非环式光合磷酸化两种。
23、试述四大微生物菌落特征。
答：细菌：圆形、光滑、湿润有光泽，半透明或不透明，有各种颜色，菌体育培养基的结合不紧密，易被挑起。
放线菌：干燥，不透明，表面成紧密的丝绒状，上面有一层色彩鲜艳的干粉。菌落和培养基的连接紧密，难以挑起，菌落正反两面颜色不一致。菌落边缘培养基的表面有变形现象。
霉菌：菌落形态较大，质地一般比放线菌疏松。外观干燥，不透明，呈现或紧或松的蛛网状、茸毛状或棉絮状。菌落与培养基的连接紧密，不易挑起。菌落正反两面的颜色和边远与中央的颜色程度不一致
酵母菌：菌落与细菌相似，但较大较厚，表面湿润光滑，有一定透明度，易被挑起。颜色多成乳白色，少数为红色，极少数为黑色。
24、例举进行硝化作用、反硝化作用及固氮作用的微生物、营养类型、转化条件与产物。（8分）
答：
22、用于固体培养基中的凝固剂有哪几种？它们各有何优缺点？为什么以琼脂为最好？（主要比较琼脂与明胶的性能）。（10分）
答：用于固体培养基中常用的凝固剂有琼脂，明胶。（2分）对绝大多数微生物而言，琼脂是最理想的凝固剂，琼脂是由藻类中提取的一种高度分支的复杂多糖，熔点96℃，凝固点40℃，绝大多数微生物不能利用分解，而且耐高压灭菌；（4分）明胶是最早用来作为凝固剂的物质，由胶原蛋白制备而得，所以其可作为N 源被某些细菌和许多真菌产生的非特异性胞外蛋白酶以及梭菌产生的特异性胶原蛋白酶分解液化，由于其凝固点太低（20℃），而且不耐高压灭菌，目前已较少作为凝固剂。（4分）
26. 什么叫生长曲线？单细胞微生物的典型生长曲线可分几期？各时期的特点是什么？
(1) 当我们把少量纯种单细胞微生物接种到恒容积的液体培养基中后，再适宜温度、通气条件下，它们就会有规律的生长起来，如果以培养时间为横坐标，菌
体数目为纵坐标，就可以做出一条有规律的曲线，这条曲线称为生长曲线。
(2)一条典型的生长曲线可分为迟缓期、对数期、稳定期和衰亡期等四个生长时期。
迟缓期的特点：①生长速率常数为零，数目不再增多。②细胞形态增大最大。③细胞内的RNA 尤其是rRNA 含量增加。④合成代谢活跃。⑤对外界不良条件敏感。 指数期的特点：①生长速率常数最大。②细胞进行平衡生长，菌体内各种成分最为均匀。③酶系活跃，代谢旺盛。
稳定期的特点：①细胞生长速率为。②活菌数量最高。③开始贮存糖原、异染颗粒等贮藏物，合成抗生素次级产物，芽孢杆菌开始形成芽孢。
衰亡期的特点：①活菌数量下降，细胞形态多样。②代谢活性下降。③细胞自溶。④芽孢开始释放。⑤抗生素开始释放。
27. 列表比较乙醇发酵、好氧呼吸和无氧呼吸。（15分，每项1分）
课后习题
1. 何为微生物？它包括哪些微生物？
答：原核微生物的核很原始，发育不全，只有DNA 链高度折叠形成的一个核区，没有核
膜，核质裸露，与细胞质没有明显界限，叫拟核或似核。原核微生物没有细胞器，只有
由细胞质膜内陷形成的不规则的泡沫体系，如间体核光合作用层片及其他内折。也不进
行有丝分裂。原核微生物包括古菌（即古细菌）、真细菌、放线菌、蓝细菌、粘细菌、
立克次氏体、支原体、衣原体和螺旋体。
2. 何谓真核微生物？它包括哪些微生物？
答：真核微生物由发育完好的细胞核，核内由核仁核染色质。由核膜将细胞核和细胞
质分开，使两者由明显的界限。有高度分化的细胞器，如线粒体、中心体、高尔基体、
内质网、溶酶体和叶绿体等。进行有丝分裂。真核微生物包括除蓝藻以外的藻类、酵母
菌、霉菌、原生动物、微型后生动物等。
3. 微生物是如何命名的？举例说明。
答：微生物的命名是采用生物学中的二名法，即用两个拉丁字命名一个微生物的种。这
个种的名称是由一个属名和一个种名组成，属名和种名都用斜体字表示，属名在前，用
拉丁文名词表示，第一个字母大写。种名在后，用拉丁文的形容词表示，第一个字母小
写。如大肠埃希氏杆菌的名称是Escherichia coli。
4. 微生物有哪些特点？
答：（一）个体极小：微生物的个体极小，有几纳米到几微米，要通过光学显微镜才
能看见，病毒小于0.2 微米，在光学显微镜可视范围外，还需要通过电子显微镜才可看
见。
（二）分布广，种类繁多：环境的多样性如极端高温、高盐度和极端pH 造就了微生物的种类繁多和数量庞大。
（三）繁殖快：大多数微生物以裂殖的方式繁殖后代，在适宜的环境条件下，十 几分钟至二十分钟就可繁殖一代。在物种竞争上取得优势，这是生存竞争的保证。 2
（四）易变异：多数微生物为单细胞，结构简单，整个细胞直接与环境接触，易 受外界环境因素影响，引起遗传物质DNA 的改变而发生变异。或者变异为优良菌种，或
使菌种退化。
5. 病毒是一类什么样的微生物？它有什么特点？
答：答：病毒是一类没有细胞结构，专性寄生在活的敏感宿主体内的超微小微生物。
特点：（1）个体超微小。大小在0.2微米以下。
（2）无核糖体。
（3）无完整的酶系统。
（4）专性寄生。
（5）在宿主外是不具生命特征的大分子物质，但仍保留感染宿主的潜在能力，一旦重新进入活的宿主细胞体内又具有生命特征，重新感染新的宿主细胞。
6. 病毒的分类依据是什么？分为哪几类病毒？
答：病毒是根据病毒的宿主、所致疾病、核酸的类型、病毒粒子的大小、病毒的结构、
有或无被膜等进行分类的。
根据专性宿主分类：有动物病毒、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（噬藻体），真菌病毒（噬真菌体）。
按核酸分类：有DNA 病毒（除细小病毒组的成员是单链DNA 外，其余所有的病毒都是双
链DNA ）和RNA 病毒（除呼肠孤病毒组的成员是双链RNA 外，其余所有的病毒都是单链
RNA ）。
7. 什么叫溶原细胞（菌）？什么叫原噬菌体？
答：溶原细胞就是指含有温和噬菌体核酸的宿主细胞。
原噬菌体就是指在溶原细胞内的温和噬菌体核酸，又称为前噬菌体。
8. 病毒具有什么样的化学组成和结构？
答：一：病毒的化学组成：病毒的化学组成有蛋白质和核酸，个体大的病毒如痘病毒，
除含蛋白质和核酸外，还含类脂类和多糖。
二：病毒的结构：病毒没有细胞结构，却有其自身独特的结构。整个病毒分两部
分：蛋白质衣壳和核酸内芯，两者构成核衣壳。完整的具有感染力的病毒叫病毒粒子。
病毒粒子有两种：一种是不具被膜（亦称囊膜）的裸露病毒粒子；另一种是在核衣壳外
面有被膜所构成的病毒粒子。寄生在植物体内的类病毒和拟病毒结构更简单，只具RNA ，
不具蛋白质。
1 蛋白质衣壳：是由一定数量的衣壳粒（由一种或几种多肽链折叠而成的蛋白质亚单
位）按一定的排列组合构成的病毒外壳，成为蛋白质衣壳。由于衣壳粒的排列组合不同
病毒有三种对称构型：立体对称型，螺旋对称型和复合对称型。
2 蛋白质的功能：保护病毒使其免受环境因素的影响。决定病毒感染的特异性，使病
毒与敏感细胞表面特定部位有特异亲和力，病毒可牢固的附着在敏感细胞上。病毒蛋白
质还有致病性、毒力和抗原性。动物病毒有的含DNA ，有的含RNA 。植物病毒大多数含
RNA ，少数含DNA 。噬菌体大多数含DNA ，少数含RNA 。病毒核酸的功能是：决定病毒遗
传、变异和对敏感宿主细胞的感染力。
3 被膜（囊膜）：痘病毒、腮腺炎病毒及其他病毒具有被膜，它们除含蛋白质和核酸
外，还含有类脂质，其中50%~60%为磷脂，其余为胆固醇。痘病毒含糖脂和糖蛋白，多
数病毒不具酶，少数病毒含核酸多聚酶。
9. 灭活体外病毒的化学物质有哪些？他们是如何破坏病毒的？
答：酚：破坏病毒蛋白质的衣壳。
低离子强度（低渗缓冲溶液）的环境：使病毒蛋白质的衣壳发生细微变化，阻止病毒附着在宿主细胞上。
附加：碱性环境课破坏蛋白质衣壳和核酸，当pH 大到11以上会严重破坏病毒。氯(次氯酸、二氧化氯、漂白粉) 和臭氧灭活效果极好，他们对病毒蛋白质和核酸均有作用。
10. 病毒的蛋白质衣壳，核酸和脂质被膜的化学物质有哪些？
11. 病毒在水体和土壤中的存活时间主要受哪些因素影响？
答：病毒在各种环境中由于影响因素的不同，其存活时间也是不同的。
1．病毒在水体中的存活：在海水和淡水中，温度是影响病毒存活的主要因素，也与病毒类型也有关。在水体淤泥中，病毒吸附在固体颗粒上或被有机物包裹在颗粒中间，受到保护其存活时间会较长一些。
2．病毒在土壤中的存活：主要受土壤温度和湿度的影响最大，低温时的存活时间比在高温时长；干燥易使病毒灭活，其灭活的原因是病毒成分的解离和核酸的降解。
【附】：土壤的截留病毒的能力受土壤的类型、渗滤液的流速、土壤孔隙的饱和度、pH 、渗滤液中的阳离子的价数（阳离子吸附病毒的能力：3价>2价>1价）和数量、可溶性有机物和病毒的种类等的影响。
3. 病毒在空气中的存活：干燥、相对湿度、太阳光中的紫外辐射、温度和风速等的影响。相对湿度大，病毒存活时间长；相对湿度小，越是干燥，病毒存活时间短。
12. 细菌有哪几种形态？各举一种细菌为代表。
答：细菌有四种形态：球状、杆状、螺旋状和丝状。分别叫球菌、杆菌、螺旋菌和丝
状菌。
1 球菌：有单球菌(脲微球菌) ，双球菌（肺炎链球菌）。排列不规则的金黄色葡
萄球菌、四联球菌。八个球菌垒叠成立方体的有甲烷八叠球菌。链状的有乳链球菌。
2 杆菌：有单杆菌，其中有长杆菌和短杆菌（或近似球形）。产芽孢杆菌有枯草
芽孢杆菌。梭状的芽孢杆菌有溶纤维梭菌等。还有双杆菌和链杆菌之分。 3 螺旋菌呈螺旋卷曲状，厌氧污泥中有紫硫螺旋菌、红螺旋菌属和绿螺旋菌属。
螺纹不满一周的叫弧菌，如：脱硫弧菌。呈逗号型的如：逗号弧菌，霍乱弧菌是其中的一直被那个。弧菌可弧线连接成螺旋形。螺纹满一周的叫螺旋菌。
4 丝状菌：分布在水生环境，潮湿土壤和活性污泥中。有铁细菌如：富有球衣菌、
泉发菌属即原铁细菌属及纤发菌属。丝状菌属如：发硫菌属，贝日阿托氏菌属、透明颤菌属、亮发菌属等多重丝状菌。丝状体是丝状菌分类的特征。
【附】在正常的生长条件下，细菌的形态是相对稳定的。培养基的化学组成、浓度、培
养温度、pH 、培养时间等的变化，会引起细菌的形态改变。或死亡，或细胞破裂，或出
现畸形。有些细菌则是多形态的，有周期性的生活史，如粘细菌可形成无细胞壁的营养
细胞和子实体。
13. 细菌有哪些一般结构和特殊结构？它们各有哪些生理功能？
答：细菌是单细胞的。所有的细菌均有如下结构：细胞壁、细胞质膜、细胞质及其内含
物、细胞核质。部分细菌有特殊结构：芽孢、鞭毛、荚膜、粘液层、菌胶团、衣鞘及光
合作用层片。
1 细胞壁的生理功能：
a 保护原生质体免受渗透压引起破裂的作用；
b 维持细菌形态（可用溶菌酶处理不同的细菌细胞壁后，菌体均呈现圆形得到证明）；
c 细胞壁是多孔结构的分子筛，阻挡某些分子进入和保留蛋白质在间质（革兰氏阴
性菌细胞壁和细胞质之间的区域）；
d 细胞壁为鞭毛提供支点，使鞭毛运动。
2 原生质体的生理功能：
a 维持渗透压的梯度和溶质的转移；
b 细胞质膜上有合成细胞壁和形成横膈膜组分的酶，故在膜的外表面合成细胞壁；
c 膜内陷形成的中间体（相当于高等植物的线粒体）含有细胞色素，参与呼吸作用。
中间体与染色体的分离和细胞分裂有关，还为DNA 提供附着点。
d 细胞质膜上有琥珀酸脱氢酶、NADH 脱氢酶、细胞色素氧化酶、电子传递系统、氧
化磷酸化酶及腺苷三磷酸酶。在细胞之抹上进行物质代谢和能量代谢。 e 细胞质膜上有鞭毛基粒，鞭毛由此长出，即为鞭毛提供附着点。
3 荚膜、黏液层、菌胶团和衣鞘
A 荚膜的生理功能：
a 具有荚膜的S-型肺炎链球菌毒力强，有助于肺炎链球菌侵染人
体；
b 荚膜保护致病菌免受宿主吞噬细胞的吞噬，保护细菌免受干燥
的影响；
c 当缺乏营养时，有的荚膜还可作氮源；
d 废水处理中的细胞荚膜有生物吸附作用，将废水中的有机物、
无机物及吸附在细菌体表面上。
B 黏液层：在废水生物处理过程中有生物吸附作用，在曝气池中因曝气搅动和水的冲击力容易把细菌粘液冲刷入水中，以致增加水中有机物，它可被其他微生物利用。
C 菌胶团：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。其形态有球形、蘑菇形、椭圆形、分枝形、垂丝形及其他不规则形。
D 衣鞘：丝状体表面的黏液层或荚膜硬质化，形成一个透明坚韧的空壳。
【附】荚膜、粘液层、衣鞘和菌胶团对染料的亲和力极低，很难着色，都用衬托法着色。
4 芽孢：抵抗外界不良化境（原因是大多数酶处于不活动状态，代谢力极低）。 特点：a 含水率低：38%～40%
b 壁厚而致密，分三层：外层为芽孢外壳，为蛋白质性质。中层为皮层，有肽聚糖构成，含大量2，6 吡啶二羧酸。内层为孢子壁，有肽聚糖构成，包围芽孢细胞质和核质。芽孢萌发后孢子壁变为营养细胞的细胞壁。
c 芽孢中的2，6 吡啶二羧酸（DPA ）含量高，为芽孢干重的5%～15%。
d 含有耐热性酶
5 鞭毛：是细菌运动（靠细胞质膜上的ATP 酶水解ATP 提供能量）。不同细菌的
鞭毛着
生的部位不同。有单根鞭毛（正端生和亚极端生），周生鞭毛。
14. 古细菌有哪几种？他们与细菌有什么不同？
答：古菌分为五大群：产甲烷古菌，古生硫酸盐还原菌，极端嗜盐菌，无细胞壁古生菌和极端嗜热硫代谢均。
与细菌的不同：大多数古菌生活在极端环境，如盐分高的湖泊水中，极热、极酸和据对厌氧的环境。有特殊的代谢途径，有的古菌还有热稳定性酶和其他特殊酶。繁殖速度较慢，进化速度也比细菌慢。
15. 叙述细菌质膜结构和化学组成，它有哪些生理功能？
答：细胞质膜的结构：它是由上下两层致密的着色层，中间夹一个不着色层组成。不着色层是由具有正、负电荷，有极性的磷脂双分子层组成，是两性分子，亲水基朝着膜的内、外表面的水相，疏水基在不着色区域。蛋白质主要结合在膜的表面，有的位于均匀的双层磷脂中，疏水基占优势。有的蛋白质由外侧伸入膜的中部，有的穿透两层磷脂分子，膜表面的蛋白质还带有多糖。有的蛋白质在膜的位置不固定，能转动和扩散，使细胞质膜成为一个流动镶嵌的功能区域。
细胞质膜的化学组成：由60%-70%的蛋白质，30%-40%的脂质和2%的多糖组成。 细胞质膜的生理功能：（1）维持渗透压的梯度和溶质的转移。（2）是合成细胞壁的场所。（3）膜内陷形成的中间体含有细胞色素，参与呼吸作用。中间体与染色体的分离和细胞分裂有关，还为DNA 提供附着点。（4）是进行物质代谢和能量代谢的场所。（5）是鞭毛的着生部位。
16. 细菌的物理化学特性与污（废）水生物处理有哪些方面的关系？
答：（1）细菌总是带负电荷。利于细菌吸附带正电荷的离子。（2分）
（2）细菌悬液的稳定性和不稳定性。废水处理中二沉池的沉淀效果与细菌悬液的稳定性密切相关。（2分）
（3）细菌的比表面积大。有利于细菌吸附和吸收营养物质，有利于排出代谢产物，使细菌生长繁殖快。（2分）
（4）细菌的多相胶体性质。细菌细胞中含有多种蛋白质，他们的成分和功能不同，所以，细胞质是多项胶体，某一项吸收一组物质进行生化反应，另一项吸收另一组物质进行另一种生化反应，在一个菌体内可同时进行多种生化反应。（2分）
17. 何谓原生动物？它有哪些细胞器和营养方式？
答：原生动物是动物中最原始、最低等。结构最简单的单细胞动物。
原生动物为单细胞，没有细胞壁，有细胞质膜、细胞质，有分化的细胞器，其细
胞核具有核膜（较高级类型有两个和），故属真和微生物。
营养方式：全动性营养、植物性营养和腐生性营养三种方式。
18. 原生动物分几纲？在废水生物处理中有几纲？
答：原生动物分四纲：鞭毛纲、肉足纲、纤毛纲（包括吸管纲）及孢子纲。
鞭毛纲、肉足纲和纤毛纲存在水体中，在废水生物处理中起重要作用。孢子纲中 的孢子虫营寄生生活，几声在人体和动物体内，可随粪便拍到污水中，故需要消灭之。
19. 原生动物中各纲在水体自净和污水生物处理中如何起指示作用？
答：（1）鞭毛虫在活性污泥培养初期或处理效果差时出现，可作为污水处理效果差时的指示生物。（2分）
（2）草履虫、变形虫在活性污泥培养中期或处理效果较差时出现，可作为污水处理效果较差的指示生物。（2分）
（3）钟虫是处理效果好的指示生物。（2分）
20. 微型后生动物包括哪几种？
答：轮虫、线虫、寡毛类动物（飘体虫、颤蚓、水丝蚓等）、浮游甲壳动物、苔藓动
物（苔藓虫，羽苔虫）。
21. 常见的浮游甲壳动物有哪些？你如何利用浮游甲壳动物判断水体的清洁程度？
答：常见的浮游甲壳动物有剑水蚤和水蚤。
水蚤的血液含血红素，血红素溶于血浆，肌肉、卵巢和肠壁等细胞中也含血红素。 血红素的含量常随环境中溶解氧量的高低而变化。水体中含氧量低，水蚤的血红素含量
高；水蚤的含氧量高，水蚤的血红素含量低。由于在污染水体中的溶解氧低，清水中氧
的含量高，所以，在污染水体中的水蚤颜色比在清水中的红些，这就是水蚤常呈不同颜
色的原因，是适应环境的表现。可以利用水蚤的这个特点，判断水体的清洁程度。
22. 藻类的分类依据是什么？它分为几门？
答：藻类的分类依据是：光合色素的种类，个体形态，细胞机构，生殖方式和生活史
等。
分类：蓝藻门、裸藻门、绿藻门、轮藻们、金藻门、黄藻门、硅藻门、甲藻门、 红藻门及褐藻门。
也有分为8 门的，即使、把金藻门、黄藻门和硅藻门合并入金藻门；黄藻和硅藻 列为金藻门的两个纲：黄藻纲和硅藻纲。分11 门的是保留上述的10 门之外另加隐藻门。
23. 水体富营养化与哪些藻类有关。
绝大多数的水华是仅由藻类引起的，如蓝藻（严格意义上应称为蓝细菌）、绿藻、硅藻等。值得指出的是，某些赤潮生物（如膝沟藻、裸甲藻、梨甲藻等）引起赤潮有时并不引起海水呈现任何特别的颜色。
24. 霉菌有几种菌丝？如何区别霉菌和放线菌的菌落？
答：霉菌有营养菌丝和气生菌丝。
霉菌的菌落呈圆形绒毛状、絮状或蜘蛛网状。比其他微生物的菌落都答，长得很 快可蔓延至整个平板。霉菌菌落疏松，与培养基结合不紧，用接种环很容易挑取。放线
菌的菌落是由一个分生孢子或一段营养菌丝生长繁殖引起许多菌丝互相缠绕而成，质地
紧密，表面呈绒状或紧密干燥多皱。菌丝潜入培养基，整个菌落像是潜入培养集中，不
易呗挑取。有的菌落成白色粉末状，质地松散，易被挑取。
25. 酶是什么？它有那些组成？各有什么生理功能？
答：酶是动物、植物及微生物等生物体内合成的，催化生物化学反应的，并传递电子、源自和化学基团的生物催化剂。组成有两类：1单组分酶，只含蛋白质。2全酶，有蛋白质和不含氮的小分子有机物组成，或有蛋白质和不含氮的小分子有机物加上金属离子组成。
酶的各组分的功能：酶蛋白起加速生物化学反应的作用；酶基和辅酶起传递电子、原子、化学基团的作用；金属离子除传递电子之外，还起激活剂的作用。
26. 什么是辅基。辅酶？有哪些物质可以作为辅基或辅酶？
27. 简述酶蛋白的结构和酶的活性中心？
1. 答：酶蛋白一级结构是指多肽链本身的结构，由肽键维持其稳定性。二级结
构是由多肽链形成的初级空间结构，有氢键维持其稳定性。三级结构是在二级结构的基础上，多肽链进一步弯曲缠绕形成更复杂的构型，由氢键、盐键及疏水键等维持三级结构的稳定性。四级结构是由几个或几十个亚基形成的。亚基是由一条或几条多肽链在三级结构的基础上形成的小单位。亚基之间也以氢键、盐键、疏水键及范德华力相连。
2. 酶的活性中心是指酶的活性部位，是酶蛋白分子中直接参与和底物结合，并
与酶的催化作用直接有关的部位。酶的活性中心有两个功能部位：一个是结合部位，一定的底物靠此部位结合到酶分子上；另一个是催化部位，底物分子中的化学键在此处被打断或形成新的化学键，从而发生一系列的化学反应。
3. 4. 酶可分为哪6大类？写出其反应通式。
28. 酶可分为哪六大类？写出其反应通式。
1. 氧化还原酶：
2. 转移酶;
3. 水解酶:
4. 异构酶：
5. 裂解酶;
6:连接酶：
29. 酶有哪些催化特性?
答：1. 酶积极参与生物化学反应，加速化学速度，速度按反应到达平衡的时间，但不改变反应的平衡点。
2. 酶的催化作用具有专一性。一种酶只作用与一种物质或一类物质，或催化一种或一类化学反应，产生一定的产物。
3. 酶的催化作用条件温和。
4. 酶对环境条件极为敏感。高温、强酸和强碱都能使酶丧失活性；重金属离子能钝化酶，使之失活。【附】酶催化效率极高的原因是酶能降低反应的能阀，从而降低反应物所需的活化能】
30. 影响酶活力的要因素有哪些？并加以讨论。
答：酶促反应速度受酶浓度和底物宁都的影响，也受温度，pH ，激活剂和抑制剂的影响。
31. 微生物需要哪些营养物质？供给营养时应注意什么，为什么？
答：微生物需要的营养物质有水、碳素营养源、氮素营养源、无机盐及 生长因子。供养时应当把所需物质按一定的比例配制而成。少的话不能正常生长，多的话就会导致反驯化。
32. 根据微生物对碳源和能源的要求不同，可把微生物分为哪几种类型?
答：可分为无机营养微生物（光能自养微生物和化能自养微生物）、有机营养微生物和混合营养微生物。
33. 你如何判断水样是否被粪便污染？
34. 营养物质顺浓度梯度进入细胞的方式有哪几种？
答：有单纯扩散和促进扩散。单纯扩散是利用细胞质膜上的小孔，促进扩散是利用细胞质膜上的特殊蛋白质。
35. 营养物质逆浓度梯度进入营养物质的方式有哪几种？
答：有主动运输和基团转位。主动运输需要渗透酶（单向转运载体、同向转运载体和反向转运载体）和能量。基团转位有特定的转移酶系统，是通过单向性的磷酸化作用而实现的，细胞质膜对大多数磷酸化的化合物有高度的不渗透性。
36. 生物氧化的本质是什么？它可分为几种类型？个有什么特点？
答：微生物呼吸作用的本质是氧化与还原的统一过程，这过程中有能量的产生和能量的转移。微生物的呼吸类型有三类：发酵、好氧呼吸和无氧呼吸。最终电子受体不同，分别为中间代谢产物、氧气、氧气外的无机化合物。另外产能的多少也不同。
37. 在培养微生物的过程中，什么原因使培养基PH 下降？什么原因是PH 值上升？如何调节PH 值
答：在培养微生物的过程中，使培养基pH 下降的原因为：①C/N比较大②通气量小③细胞选择性的吸收阳离子或阴离子，如用（NH4）2SO4作无机氮源，当NH4+被菌体吸收用于合成氨基酸和蛋白质后，剩下的SO4-会使培养基pH 下降。（3分）
在培养微生物的过程中，使培养基pH 上升的原因为：①C/N比较小②细胞选择
性的吸收阳离子或阴离子，如用NaNO3作无机氮源，当NO3-被菌体吸收后，培养基pH 上升。（2分）
调节方法：①调整C/N②增大通气量③加入缓冲物质。（3分）
38. 兼性厌氧微生物为什么在有氧和无氧的情况下都能生长？
答：兼性厌氧微生物既具有脱氢酶又具有氧化酶，所以，既能在无氧条件下，又可在有氧条件下生存。在两种条件下表现的生理状态不同。在好氧条件下生长时，氧化酶活性强，细胞色素及电子传递体系的其他组分正常存在，进行好氧呼吸。在无氧条件下，细胞色素及电子传递体系的其他组分减少或全部丧失，氧化酶无活性，进行发酵或厌氧呼吸。一旦通入氧气，这些组分的合成很快恢复。
39. 专性厌氧微生物为什么不需要氧气？氧对专性厌氧微生物有什么不良影响？ 答：专性厌氧微生物进行无氧呼吸或发酵，不需要氧气作为电子受体，因此不需要氧气。
当有氧气存在时，代谢产生的NADH+H+和O 2反应生成H 2O 2和NAD +，而专性厌氧微
生物不具有过氧化氢酶，它将被生成的H 2O 2杀死。另外，O 2还可以产生游离的
O 2-·由于专性厌氧微生物不具有破坏O 2-·的超氧化物歧化酶(SOD)二被O 2-·杀死。
40. 简述好氧生物膜法净化废水的作用机理。
答：生物膜在滤池中是分层的，上层生物膜中的生物膜生物和生物膜面生物及微型后生动物吸附废水中大分子有机物，将其分解为小分子有机物。同时生物膜生物吸收溶解性有机物和经水解的小分子有机物进入体内，并进行氧化分解，利用吸收的营养构建自身细胞。上一层生物膜的代谢产物流向下层，被下一层生物膜吸收，并进一步氧化分解为CO 2和H 2O 。老化的生物膜和游离的细菌被滤池扫除
生物吞食。通过以上为生物化学和吞食作用，污水得到净化。
41. 如何控制活性污泥丝状膨胀？
答：（1）控制溶解氧。DO 大于2mg/L。
（2）控制有机负荷。BOD5在0.2-0.3kg/(kgMLSS·d) 为宜。
（3）改革工艺。浮游球衣菌等丝状细菌去除有机物的能力比较强，对去除有机物是有积极意义的。只是在二沉池中的泥水分离有困难，影响出水水质。因此，只要丝状细菌的量不占优势就不会影响处理效果。通过改革处理工艺，可有效解决这一问题。
42. 叙述人工湿地处理废水的机理。
答：人工湿地实际是利用基质-微生物-植物的复合生态系统的物理、化学和生物的三重协调作用，通过过滤、沉淀、吸附、离子交换、植物吸收和微生物分解等机制共同使污水高效净化的。
投放到人工湿地的污水被着生在基质中的水生植物根系吸收，由于根系和根面发生着丰富、多种多样的生物化学作用，将废水中的有机污染物降解、无机化，释放出来的CO 2被植物吸收进行光合作用，由H 2O 作供氢体，还原CO 2合成有机物，
构成自身细胞；放出的氧气供其自身根系的呼吸和根际中的好氧微生物分解有机物所需；有机物被好氧微生物分解、矿化成的无机物由植物根系吸收。再经过土壤沙石的过滤作用，最终是水质得到净化。
43. 人工湿地有哪几个组成？各有什么功能？
答：五种结构单元：底部的防渗层；由填料土壤和植物根系组成的基质层；湿地植物的落叶及微生物尸体等组成的腐质层；水体层和河湿地植物。
作用:防渗层。是为了防止未经处理的污水通过渗透作用污染地下防水层而铺设的一层透水性差的物质。
基质层。人工湿地的核心基质颗粒的粒径矿质成分等直接影响着污水处理的效果。基质一方面为植物和微生物成长提供介质，另一方面通过沉积，过滤和吸附等作用直接去除污染物。
腐质层。主要物质就是湿地植物的落叶，枯枝，微生物及其他小动物的尸体，成熟的人工湿地可以形成致密的腐质层。
水体层。就是水体在表面流动的过程就是污染物进行生物降解的过程，水体层的存在，提供了鱼虾蟹等水生植物和水禽的栖息场所。
水生植物。A 植物可以有效的消除短流现象b 值物的根系可以维持潜流型湿地中良好的水利疏导性使湿地的运行寿命延长c 通过其中微生物的分解和合成代谢作用能有效的去除污水中有机污染物和营养物质d 水生植物能够将氧气运送到根系使植物附近有氧存在，通过硝化反硝化积累，降解，络合，吸附等作用显著增加去除率e 致密的植物可以在冬季寒冷季节起到保温作用，减缓湿地处理效率的下降。