《环境微生物学》PPT课件

第 一 章 原 核 微 生 物第 一 节 细 菌细 菌 的 特 点1 原 核 细 胞 微 生 物 仅 有 原 始 的 核 物 质 ， 没 有 核仁 与 核 膜 分 化 。 2 无 细 胞 器 。 3 单 细 胞 ， 透 明 或 半 透 明是 给 水 与 废 水 处 理 中 最 重 要 的 一 类 微 生 物 ！ 一 细 菌 的 外 形 和 大 小外 形 大 小 （ 一 ） 外 形 （ 光 学 显 微 镜 观 察 ）分 三 类 球 状 菌 杆 状 菌 螺 旋 状 菌 1 球 状 菌(1)单 球 菌 分 裂 后 的 细 胞 分 散 而单 独 存 在 的 球 菌 . 如 尿 素 微 球 菌(Micrococcus ureae) 单 球 菌 1 球 状 菌 (2)双 球 菌 分 裂 后 两 个 球 菌 成 对 排列 的 为 双 球 菌 . 如 肺 炎 双 球 菌 (Diplococcus pneumoniae) 双 球 菌 1 球 状 菌 (3)链 球 菌 分 裂 是 沿 一 个 平 面 进 行 ，分 裂 后 细 胞 排 列 成 链 状 . 如 乳 链 球 菌 （ Streptococcus lactis） 链 球 菌 1 球 状 菌 (4)四 联 球 菌 分 裂 是 沿 两 个 相 垂 直 的平 面 进 行 ， 分 裂 ， 分 裂 后 每四 个 细 胞 在 一 起 呈 田 字 形 . 如 四 联 微 球 菌 （ Micrococcus tetragenus） 四 联 球 菌 1 球 状 菌 (5)八 叠 球 菌 按 三 个 互 相 垂 直 的 平面 进 行 分 裂 后 ， 每 八 个球 菌 在 一 起 成 立 方 体 形 . 如 藤 黄 八 叠 球 菌 （ Sarcina ureae) 八 叠 球 菌 1 球 状 菌 (6)葡 萄 球 菌 分 裂 面 不 规 则 ， 多 个 球菌 聚 在 一 起 ， 像 一 串 串 葡 萄 。 如 金 黄 色 葡 萄 球 菌（ Staphylococcus aureus) 葡 萄 球 菌 2 杆 状 菌在 细 菌 中 种 类 最 多 ， 形 态 差 别 最 明 显短 杆 菌 ： 大 肠 杆 菌 长 杆 菌 ： 枯 草 杆 菌 多 数 单 个 存 在 ， 也 有 成 链 状 。平 截 ： 炭 疽 芽 孢 杆 菌稍 圆 ： 大 肠 杆 菌 较 尖 短 杆 菌 长 杆 菌 梭 状 芽 孢 杆 菌 破 伤 风 杆 菌炭 疽 芽 孢 杆 菌大 肠 杆 菌 3 螺 旋 状 菌 螺 菌 ： 呈 多 弯 曲 弧 菌 ： 呈 弓 形 细 菌 的 特 殊 形 态 总 结细 菌 有 三 种 基 本 形 状 ： 球 状 、 杆 形和 螺 旋 状 菌 。 一 般 ， 幼 龄 菌 和 生 长 条 件 适 宜 ， 菌体 形 态 正 常 ； 老 龄 菌 或 在 有 药 物 等 不 适 宜 条 件 下 ，细 菌 出 现 畸 形 。 （ 二 ） 细 菌 的 大 小1 测 量 工 具 ： 测 微 尺 在 显 微 镜 下 测 量目 镜 测 微 尺 镜 台 测 微 尺2 计 量 单 位 ： 微 米 （ um)3 测 量 方 法 ：球 菌 ： 测 直 径 。 例 0.5 2.0um 杆 菌 ： 测 宽 度 与 长 度 。 螺 旋 菌 ： 测 宽 度 与 空 间 长 度 。 宽 长 （ um)。 例 0.5 1.0 2.0(um) 有 关 细 菌 大 小 的 记 载 ， 常 是 平 均 值 或 近 似 值 。 同 一 种 菌 ， 刚 分 裂 产 生 的 子 细 胞 较 小 ， 长 大 后 为 原 来 的 一 倍 ； 培 养 数 小 时 后 的 幼 龄 菌 比 老 龄 菌 大 ； 经 制 片 染 色 后 的 菌 体 大 小 比 活 菌 小 1/3； 负 染 色 后 的 菌 体 比 原 来 的 菌 体 大 。为 什 么 ？ 3 细 菌 的 染 色细 菌 是 透 明 或 半 透 明 ， 染 色 后 宜 于 观 察 。 常 用 的 染 色 法 有 ：1 简 单 染 色 ： 常 用 来 观 察 细 菌 的 形 态 、 大 小 和 排 列 方 式 。 用 一 种 染 液 染 色 菌 体 。 一 般 菌 体 被 染 上 染 料 的 颜 色 。2 革 兰 氏 染 色 法 （ Gram stain)： 细 菌 的 鉴 别 性 染 色 。 是 一 种 经 验 染 色 法 。 是 丹 麦 医 生 革 兰 （ Hans Christian Gram)于 1884年 采 用 。 为 什 么 染色 ？ 革 兰 氏 染 色 程 序 和 结 果 结 果 步 骤 方 法 阳 性 （ G+） 阴 性 （ G-） 初 染 结 晶 紫 30s 紫 色 紫 色 媒 染 剂 碘 液 30s 仍 为 紫 色 仍 为 紫 色 脱 色 95 乙 醇 30s 保 持 紫 色 脱 去 紫 色 复 染 番 红 （ 或 复 红 ） 30 60s 仍 显 紫 色 红 色1 2 3 4？ 阳 性 菌阴 性 菌 二 细 菌 的 细 胞 结 构 （ 以 真 细 菌 为 例 ）（ 一 ） 细 菌 的 基 本 结 构 （ 二 ） 细 菌 的 特 殊 结 构（ 三 ） 细 菌 的 繁 殖 一 细 菌 细 胞 的 基 本 结 构 1 细 胞 壁 （ 与 革 兰 氏 染 色 有 关 2 细 胞 膜 3 原 生 质 4 核 质 5 内 含 物 细 菌 的 细 胞 结 构 1 细 胞 壁（ 1） 位 置位 于 细 菌 细 胞 的 最 外 层 （ 2） 作 用 保 持 细 胞 的 形 状 ， 保 障 在 不 同 渗 透 压 条 件 下 生 长 ； 鞭 毛 的 支 点 ； 分 子 筛 的 作 用 细 菌 的 细 胞 结 构 肽 聚 糖 层 氨 基 糖肽 链 氨 基 酸 组 成 四 肽 链N 乙 酰 葡 萄 糖 胺 （ N-acetyglucosamine,NAG) N 乙 酰 胞 壁 酸 （ N-acetylmuramic,NAM)基 本 骨 架 ：电 镜 观 察 ， 网 状 多 孔 。（ 3） 结 构 细 菌 的 细 胞 结 构 v革 兰 氏 阳 性 菌 细 胞 壁 ： 一 层 由 肽 聚 糖 和 磷 壁 酸 组 成 肽 聚 糖 : 占 3070% ,不 同 菌 种 中 肽聚 糖 (肽 链 )组 分 不 同 。细 菌 的 细 胞 结 构 v革 兰 氏 阴 性 菌 细 胞 壁 ： 分 内 壁 层 和 外 壁 层 两 层 。 内 壁 层 ： 紧 贴 胞 膜 ,仅 由12层 肽 聚 糖 分 子 构 成 ,占细 胞 壁 干 重 5 10%,无 磷壁 酸 。外 壁 层 ： 位 于 肽 聚 糖 层 的 外部 。 脂 多 糖 ; 脂 蛋 白 、 包 括 : 蛋 白 质 层 : 基 质 蛋 白 、 外 壁 蛋 白 ; 磷 脂 . 细 菌 的 细 胞 结 构 2 细 胞 膜 （ Cytoplasmic membran) （ 1） 细 胞 膜 的 位 置 （ 2） 细 胞 膜 的 作 用 （ 3） 细 胞 膜 的 结 构 和 化 学 成 分细 菌 的 细 胞 结 构 （ 1） 细 胞 膜 的 位 置 选 择 性 吸 收 养 料 、 运 输 物 质 。 参 与 细 胞 壁 生 物 合 成 能 量 代 谢 的 中 心（ 2） 细 胞 膜 的 作 用 位 于 细 胞 壁 内 侧 ， 原 生 质 表 面 。 柔 软 有 弹 性 细 菌 的 细 胞 结 构 （ 3） 细 胞 膜 的 化 学 成 分 和 结 构v化 学 成 分 磷 脂 (phospholipid) 蛋 白 质 （ protein)v结 构 ： 磷 脂 两 层 蛋 白 质 一 层 1972年 Singer和 Nicolson提 出 的 细 胞 膜 液 态 镶 嵌 模 型 。细 菌 的 细 胞 结 构 3 细 胞 质水 （ 大 部 分 ） 其 次 为 蛋 白 质 、 RNA、 脂 、 糖 、 盐（ 1） 成 分 ： 呈 酸 性 可 用 碱 性 染 料 染 色（ 2） 特 点 ： A.菌 幼 小 ， 无 色 透 明 均 一 胶 状 物 衰 老 ， 不 均 一 有 液 泡 、 颗 粒 物 B.无 细 胞 器（ 3） 作 用 ： 合 成 蛋 白 质 与 酶 。 细 菌 的 细 胞 结 构 A T C G A A A T T T T T T A A A G G G G G C C C C C G C 4 核 质 脱 氧 核 糖 核 酸 （ DNA) A T C G 细 菌 的 细 胞 结 构 由 脱 氧 核 糖 核 酸 （ DNA)高 度 折 叠 缠 绕 成 裸 露 的核 质 又 叫 拟 核 体 （ nucleoid) 细 菌 的 细 胞 结 构核 质 核 质 的 特 点 ： 无 核 膜 、 核 仁 作 用 ： 负 载 遗 传 信 息 。 决 定 主 要 性 状 细 菌 的 细 胞 结 构 5 内 含 物 （ inclusions）概 念 营 养 过 剩 时 形 成 的 细 胞 内 储 藏 物 。 外 源 营 养 缺 少 时 ， 内 含 物 被 降 解 利 用 。 异 染 颗 粒 聚 B-羟 基 丁 酸 肝 糖 和 淀 粉 粒 硫 滴 细 菌 的 细 胞 结 构 异 染 颗 粒 （ 磷 酸 、 能 源 储 存 ） （ P ） n + ATP ( P )n+1 + ADP磷 酸 储 存 物 ， 由 ATP形 成 。用 蓝 色 碱 性 染 料 染 色 该 颗 粒 呈 红 色 ， 细 胞 质 呈 蓝 色 。细 菌 的 细 胞 结 构 聚 羟 基 丁 酸 盐 （ PHB） 储 备 碳 源 和 能 源 (-羟 丁 酸 ）HO-CH-CH2-C-OHCH3 O + HO-CH-CH2-C-OHCH3 OHO-CH-CH2-C-O-CH-CH2-C-OHCH3CH3 OO细 菌 特 有 ， 碳 源 充 足 ， 氮 源 不 足 时 形 成 。细 菌 的 细 胞 结 构 肝 糖 、 淀 粉 粒 细 菌 在 碳 源 丰 富 、 氮 源 不 足 的 培 养 基 上 生 长 ，形 成 该 内 含 物大 肠 杆 菌 含 肝 糖 ， 梭 状 芽 孢 杆 菌 含 淀 粉 粒 。作 用 ： 作 碳 源 和 能 源 用 。 细 菌 的 细 胞 结 构 硫 滴 元 素 硫 的 储 藏 物 硫 细 菌 ： H2S S 当 外 界 缺 乏 硫 化 物 时 ， S SO4 作 用 ： 硫 细 菌 储 存 硫 滴 ， 作 为 能 源 。贝 氏 硫 细 菌 发 硫 细 菌 细 菌 的 细 胞 结 构 （ 二 ） 细 菌 的 特 殊 结 构1 荚 膜 （ capsule） 2 芽 孢 （ spore or endospore） 3 鞭 毛 （ flagella） 4 菌 毛 （ 纤 毛 ） （ pili） 细 菌 的 细 胞 结 构 1 荚 膜 （ capsule）v（ 1） 荚 膜 （ capsule）概 念 ： 细 胞 壁 表 面 的 粘 性 物， 有 一 定 外 形 ， 很 厚， 相 对 稳 定 附 着 在 细胞 壁 外 。 是 细 胞 构 造的 一 部 分 。成 分 ： 水 90% 其 次 多 糖 等 物 质 细 菌 的 细 胞 结 构 荚 膜菌 体菌 体 细 菌 的 细 胞 结 构 （ ） 荚 膜 的 功 能v保 护 作 用v储 藏 养 料v表 面 附 着v信 息 识 别 细 菌 的 细 胞 结 构（ 2） 荚 膜 的 分 类荚 膜微 荚 膜黏 液 层 v（ 2） 菌 胶 团 （ zoogloea）概 念 ： 许 多 细 菌 的荚 膜 融 合 为一 团 胶 状 物， 内 含 多 数细 菌 。 菌 胶 团 （ 包 括 菌 体 和 荚 膜 ） 细 菌 的 细 胞 结 构 形 状 ： 分 枝 状 、 垂 丝 状 、 球 状 、椭 圆 形 、 蘑 菇 形 、 片 状 。 细 菌 的 细 胞 结 构 （ 3） 菌 胶 团 （ zoogloea） 是 活 性 污 泥 、 生 物 膜 的 重 要 组 成 部 分活 性 污 泥 ： 废 水 生 物 处 理 构 筑 物 曝 气 池 内 形 成 的 污 泥 。活 性 污 泥 性 能 的 好 坏 ,主 要 根 据 菌胶 团 多 少 、 大 小 及 结 构 的 紧 密 度 、性 能 来 确 定 。 细 菌 的 细 胞 结 构 区 分 新 老 菌 胶 团 新 生 的 菌 胶 团 ： 颜 色 较 浅 ， 无 色 透 明 ， 有 旺 盛 的 生 命 力 ， 氧 化 分 解 有 机 物 的 能 力 强 。老 化 的 菌 胶 团 ： 吸 附 了 许 多 杂 质 ， 颜 色 较 深 ， 看 不 到 细 菌 单 体 ， 像 一 团 烂 泥 似 的 ， 生 命 力 较 差 。细 菌 的 细 胞 结 构 2 芽 孢 （ Spore or endospore）（ 1） 定 义 ： 某 些 细 菌 在 生长 发 育 的 某 一阶 段 在 菌 体 内形 成 的 圆 形 或椭 圆 形 的 休 眠体 。 成 为 芽 孢 。 芽孢细 菌 的 细 胞 结 构 （ 2） 形 成 ： 部 分 原 生 质浓 缩 失 水 形成 。 在 形 成过 程 中 产 生吡 啶 2， 6二 羧 酸 ， 该物 质 与 抗 热有 关 。 细 菌 的 细 胞 结 构 （ 3） 芽 孢 的 特 点 a 细 胞 壁 厚 ， 难 染 色 b 水 分 少 ， 40% c 对 热 、 干 燥 、 毒 物 紫 外 线 有 很 强 的 抗性 d 不 具 繁 殖 力芽 孢 核 区芽 孢 壁 皮 层芽 孢 衣芽 孢 外 壁一 个 菌 体 一 个 芽 孢细 菌 的 细 胞 结 构芽 孢 质 3 鞭 毛 （ Flagella）定 义 ： 有 些 细菌 形 成 的 一 种由 菌 体 内 向 菌体 外 伸 出 的 细而 长 而 波 曲 的丝 状 物 。 鞭 毛细 菌 的 细 胞 结 构 成 分 ： 鞭 毛 蛋 白 结 构 ： 空 心 柱 状 作 用 ： “运 动 ”器 官 。 注 ： 鞭 毛 易 失 去 ， 失 去后 不 再 长 出 。 细 菌 的 细 胞 结 构 鞭 毛 的 位 置 和 类 型 螺 旋 菌 都 有 鞭 毛 ；杆 菌 有 的 生 鞭 毛 ； 大多 数 球 菌 不 生 鞭 毛单 生 ； 丛 生 ； 周 生 细 菌 的 细 胞 结 构 4 伞 毛 （ 菌 毛 ） （ Pili）比 鞭 毛 更 细 ， 数 量 更多 的 细 丝 ， 与 鞭 毛 起源 相 同 。 伞 毛 细 菌 的 细 胞 结 构伞 毛 作 用 ： 附 着 性 毛 的 作 用 ： 遗 传 物 质 的 通 道 。注 ： 不 使 菌 体 运 动 ， 周 身 分 布 常 受 损 脱 落 、 更 新 细 菌 的 细 胞 结 构5 性 毛 （ 三 ） 细 菌 的 生 长 繁 殖 和 命 名1 细 菌 的 生 长 繁 殖 2 细 菌 的 命 名 1细 菌 的 生 长 繁 殖（ 1） 生 长 个 体 体 积 的 增 大 单 个 细 菌 生 长 数 目 的 增 多 群 体 生 长 （ 2） 繁 殖 裂 殖 （ Fission）无 性 繁 殖 的 一 种 ， 一 个 母 细 胞 分 裂 成 两 个 子 细 胞 细 菌 分 裂 过 程 ： 核 复 制 后 分 裂 形 成 横 隔 壁 子 细 胞 分 离 （ 3） 菌 落 （ Colony）描 述 群 体 生 长 的 一 种 方 式 。v（ a） 定 义 ： 单 个 菌 体 在 固 体 平 面 培 养 基 上生 长 繁 殖 时 形 成 肉 眼 可 见 的 群 体 。 该 群 体 称 为菌 落 。粘 质沙 雷氏 菌沙门 氏菌 铜 绿假 单胞 菌 v（ b） 细 菌 菌 落 形 态 特 征 的 描 述 （ 选 孤 立 菌 落 ）v（ c） 细 菌 菌 落 一 般 特 点形 态 、 大 小边 缘 、 隆 起光 泽 、 质 地颜 色 等 。凝 胶 状 、 表 面 较 光 滑 、 湿 润 、 与 培 养 基 结 合 不 紧密 ， 易 挑 取 ， 正 反 颜 色 一 致 。 v（ d） 菌 落 的 作 用1 分 离 纯 培 养 2 计 数注 ： 单 一 菌 落 由 一 个 菌 体 繁 殖 而 成 (4) 菌 苔v（ a） 定 义菌 体 在 固 体 斜 面 培 养基 上 生 长 繁 殖 时 形 成的 肉 眼 可 见 的 群 体 。3 5天 培 养 。 菌 苔 是由 许 多 菌 体 繁 殖 形 成同 一 菌 体 的 菌 苔 特 征 和 菌 落 特 征 是 相同 的 ， 若 有 异 样 ， 则 菌 体 受 污 染 或 变异 ， 应 分 离 纯 化 。菌 苔 与 菌 落 有 什么 不 同 ？ 二 细 菌 的 命 名v依 照 国 际 命 名 法 则 林 奈 Carl von Linne的 “ 双名 法 ” 。 v界 、 门 、 纲 、 目 、 科 、 属 、 种 。 “ 种 ” 为 最 基 本 的命 名 单 位 。 例 如 ， 枯 草 芽 孢 杆 菌 的 学 名 为 Bacillus subtilis Cohn 属 名 种 名 命 名 人如 何 命 名 ？ 第 二 节 放 线 菌 （ Actinomycete）1 一 般 特 征 原 核 革 兰 氏 阳 性 菌 具 分 枝 ， 无 隔 膜 ， 单 细胞 2 分 布 土 壤 、 堆 肥 、 河 底 淤 泥 其 它 的 原 核 微 生 物 3 形 态 （ 以 链 霉 菌 属 Streptomyces为 例 ）根 据 形 态 功 能 分 ：n （ 1） 营 养 菌 丝 n （ 2） 气 生 菌 丝 n （ 3） 孢 子 丝 n （ 4） 分 生 孢 子 其 它 的 原 核 微 生 物 （ 1） 营 养 菌 丝作 用 n 吸 收 水 分 、 养 料 n 排 泄 代 谢 产 物 n 产 水 溶 性 或 脂 溶 性 色 素 。 水 溶 性 色 素 使 培养 基 呈 现 颜 色 。长 在 培 养 基 内 ， 又 称 基 质 菌 丝营 养 菌 丝 其 它 的 原 核 微 生 物 （ 2） 气 生 菌 丝n 在 培 养 基 外 ， 向 空 中 生 长 n 弯 曲 、 直 形 等 n 繁 殖 功 能 气 生 菌 丝 其 它 的 原 核 微 生 物 （ 3） 孢 子 丝 孢 子 丝n 直 形 、 波 浪 状 、 螺旋 状 ,左 右 旋 、 轮 生 其 它 的 原 核 微 生 物 （ 4） 分 生 孢 子n 生 长 在 孢 子 丝 上 。 球形 、 椭 圆 形 、 杆 形 n 呈 白 、 黄 、 绿 、 淡 紫 、蓝 、 褐 、 灰 等 色 。孢 子 耐 干 旱 。 可 用 砂 土管 保 藏 产 孢 子 的 菌 种 。 分生孢子 4 繁 殖无 性 繁 殖 。 分 两 类分 生 孢 子 生 殖 菌 丝 断 裂 成 短 杆 状 细 胞 分 生 孢 子 菌 丝菌 丝 体其 它 的 原 核 微 生 物 5 菌 落5,菌 落 特 征 (1)致 密 、 坚 硬 、 多皱 、 不 易 用 针挑 起 ， 不 透 明 。 (2)孢 子 成 熟 后 ， 表面 粉 末 状 ， 干 燥 。 菌 落其 它 的 原 核 微 生 物 6 作 用 产 生 抗 生 素 诺 卡 氏 菌 属 处 理 含 烃 类 、 无 机 氰 化 物 的 废 水 。诺 卡 氏 菌 形 态 ： 菌 丝 体 极 度 弯 曲 、易 断 。 固 体 培 养 基上 生 长 只 有 基 质 菌丝 ， 无 气 生 菌 丝 或很 薄 。 其 它 的 原 核 微 生 物 第 三 节 丝 状 细 菌 （ Filamentous Bacteria） 处 理 废 水 作 用 重 要 独 特 ！废 水 处 理 中 常 见 的 丝 状 细 菌 主 要 有 ：球 衣 菌 属 （ Sphaerotilus） 铁 细 菌 属 （ Crenothrix） 贝 日 阿 托 氏 菌 属 （ Beggiatoa） 发 硫 细 菌 属 （ Thiothirx） 共 同 特 征 ： 丝 状 体 不 分 枝 或 假 分 枝 。其 它 的 原 核 微 生 物 （ 一 ） 球 衣 菌1 特 性 具 假 分 枝 在 溶 解 氧 小 于 0.1mg/L的 微 氧 环 境 可 生 长 分 解 有 机 物 能 力 强 其 它 的 原 核 微 生 物 2 作 用 构 成 生 物 膜 的 重 要 菌 种 利 于 有 机 物 的 去 除 容 易 引 起 污 泥 膨 胀污 泥 膨 胀 ： 丝 状 细 菌 在 活 性 污 泥 中 大 量 繁殖 ， 使 污 泥 结 构 极 度 松 散 ，絮 块 漂 浮 水 面 ， 比 重 减 轻 ，随 水 流 流 出 。 该 异 常 现 象 称 之 。 其 它 的 原 核 微 生 物？ （ 二 ） 铁 细 菌1 特 性 丝 状 体 不 分 枝 ， 形 态 见 教 材 61页 。 生 活 在 氧 气 少 、 有 较 多 铁 质 和 二 氧 化 碳 的 水 中 把 亚 铁 氧 化 为 高 铁4FeCO3+O2+6H2O 4Fe（ OH） 3+4CO2+167.5J （ 黄 褐 色 ） 铁 细 菌 图其 它 的 原 核 微 生 物 2 作 用 造 成 铁 质 水 管 的 腐 蚀 、 堵 塞 。 使 水 呈 现 颜 色 ， 影 响 水 质 。 其 它 的 原 核 微 生 物 （ 三 ） 硫 磺 细 菌 贝 日 阿 托 氏 菌 发 硫 细 菌1 特 性 不 分 枝 。 贝 日 阿 托 氏 菌 漂 浮 在 池 塘 或 池 沼 上 ，不 固 着 。 发 硫 细 菌 固 着 在 菌 胶 团 等 物 上 氧 化 硫 化 氢 、 硫 磺 等 2H2S+O2 2H2O+2S+343J2S+3O2+2H2O 2H2SO4+494J 贝 日 阿 托 氏 菌 图发 硫 细 菌 图其 它 的 原 核 微 生 物 2 作 用 处 理 含 硫 废 水 贝 日 阿 托 氏 菌 可 引 起 活 性 污 泥 的 污 泥 膨 胀 。其 它 的 原 核 微 生 物 在 正 常 运 行 的 废 水 生 物 处 理 系 统 中 ，丝 状 细 菌 是 生 物 絮 体 或 生 物 膜 的 骨 架 ， 其上 附 着 菌 胶 团 ， 丝 状 细 菌 与 菌 胶 团 形 成 互惠 关 系 。 可 维 持 废 水 处 理 系 统 的 稳 定 性 ，提 高 抗 冲 击 负 荷 能 力 。 但 过 度 繁 殖 会 引 起污 泥 膨 胀 。 其 它 的 原 核 微 生 物 第 四 节 光 合 细 菌 能 利 用 光 能 作 为 能 量 来 源 的 细 菌 ， 统 称 为 光 合细 菌 。 根 据 光 合 作 用 是 否 产 氧 ， 可 分 为 不 产 氧光 合 细 菌 和 产 氧 光 合 细 菌 ； 又 可 根 据 光 合 细 菌碳 源 利 用 的 不 同 ， 将 其 分 为 光 能 自 养 和 光 能 异养 型 ， 前 者 是 以 硫 化 氢 为 光 合 作 用 供 氢 体 的 紫硫 细 菌 和 绿 硫 细 菌 ， 后 者 是 以 各 种 有 机 物 为 供氢 体 和 主 要 碳 源 的 紫 色 非 硫 细 菌 光 合 细 菌 的 种 类 光 合 细 菌 的 种 类 较 多 ， 目 前 主 要 根 据 它 所 具 有 的 光 合 色 素 体 系和 光 合 作 用 中 是 否 能 以 硫 为 电 子 供 体 将 其 划 为 4个 科 ：Rhodospirillaceae(红 螺 菌 科 或 称 红 色 无 硫 菌 科 )、Chromatiaceae(红 硫 菌 科 )、 Chlorobiaceae(绿 硫 菌 科 )、 和Chloroflexaceae(滑 行 丝 状 绿 硫 菌 科 )。 进 一 步 可 分 为 22个 属 ，61个 种 。 与 生 产 应 用 关 系 密 切 的 ， 主 要 是 红 螺 菌 科 的 一 些 属 、种 ， 如 荚 膜 红 假 单 胞 菌 (Rhodopseudomonas capsulatus)、球 形 红 假 单 胞 菌 (Rps.globiformis)、 沼 泽 红 假 单 胞 菌(Rps.palustris)、 嗜 硫 红 假 单 胞 菌 (Rps.sulfi-dophila)、 深红 红 螺 菌 (Rhodospirillum.rubrum)、 黄 褐 红 螺 菌(Rhodospirillum.fulvum)等 。 红 螺 菌 的 细 胞 螺 旋 状 ， 极 生 鞭 毛 ， 革 兰 氏 阴 性 ， 含 有 菌 叶 绿 素-类 胡 萝 卜 素 ， 为 厌 氧 的 光 能 自 养 菌 ， 多 数 种 在 黑 暗 微 好 氧 下进 行 氧 化 代 谢 ， 细 菌 悬 液 呈 红 到 棕 色 。 红 假 单 胞 菌 形 态 从 杆 状 卵 形 到 球 形 ， 极 生 鞭 毛 ， 能 运 动 ， 革 兰 氏 阴 性 ， 含 有 菌 绿 素 a、 b和 类 胡 萝 卜 素 ， 没 有 气 泡 。 厌 氧 光 能自 养 菌 某 些 种 在 黑 暗 中 微 好 氧 或 好 氧 进 行 氧 化 代 谢 ， 细 菌 悬 液呈 黄 绿 到 棕 色 和 红 色 。 光 合 细 菌 的 应 用 光 合 细 菌 能 在 光 照 条 件 下 进 行 光 合 作 用 生 长 ， 也 能 在 厌 氧 条 件下 发 酵 ， 在 微 好 氧 条 件 下 进 行 好 氧 生 长 。A可 用 于 处 理 高 浓 度 有 机 废 水B 作 为 高 蛋 白 饲 料 第 五 节 蓝 细 菌 （ Cyanobacteria）1 特 性 球 状 、 杆 状 的 单 细 胞 不 分 枝 的 丝 状 体 适 应 温 度 广 ， 喜 温 暖 。 蓝 绿 色 ， 黄 褐 色 至 红 色 。鱼 腥 藻 微囊藻 颤 藻其 它 的 原 核 微 生 物 （ 1） 营 养 细 胞 ： 光 合 作 用 （ 2） 静 息 孢 子 ： 壁 厚 ， 抗 不 良 环 境 （ 3） 异 形 孢 ： 固 氮 静 息 孢 子 异 形 孢营 养 细 胞 其 它 的 原 核 微 生 物 2 危 害引 起 池 塘 “水 华 ” （ Water bloom） 海 洋 “赤 潮 ” （ Red tide） 池塘水华海洋赤潮 其 它 的 原 核 微 生 物 第 六 节 水 处 理 涉 及 的 细 菌 种 类 一 假 单 胞 菌 属 （ Pseudomonas） 水 中 极 常 见 二 动 胶 菌 属 （ Zoogloea） 聚 集 成 絮 毛 状 菌 胶 团 三 产 碱 杆 菌 属 （ Alcaligenes） 反 硝 化 四 黄 杆 菌 属 （ Flavobacterium） 分 解 蛋 白 质 五 芽 孢 杆 菌 属 （ Bacillus） 起 重 要 作 用 六 埃 希 氏 菌 属 （ Escherichia） E.coli重 要 的 粪 便 菌 七 甲 烷 杆 菌 属 （ Methanobacterium） 厌 氧 生 物 处 理 八 甲 烷 八 叠 球 菌 属 （ Methanosarcina） 厌 氧 生 物 处理 本 章 复 习 题 ： 1细 菌 有 哪 几 种 基 本 形 态 ？ 其 形 态 是 固 定 不 变 的 吗 ？细 菌 大 小 用 什 么 单 位 测 量 ？ 2革 兰 氏 阳 性 菌 和 革 兰 氏 阴 性 菌 的 细 胞 壁 结 构 有 什 么区 别 ? 3细 菌 的 核 质 和 质 粒 一 样 吗 ?试 加 以 区 别 . 4菌 胶 团 、 芽 孢 、 荚 膜 、 菌 落 、 菌 苔 的 概 念 5 如 何 区 分 新 生 菌 胶 团 和 老 化 菌 胶 团 ？ 6简 单 说 明 细 菌 的 一 般 结 构 ?细 菌 有 哪 些 特 殊 结 构 ? 7试 述 细 菌 芽 孢 的 特 征 ?为 什 么 具 有 芽 孢 的 细 菌 能 够抵 抗 不 良 的 环 境 ? 8 什 么 叫 活 性 污 泥 ？ 9 试 述 细 菌 Gram染 色 原 理 ？ 10原 核 11简 述 放 线 菌 的 基 本 形 态 和 作 用12简 述 光 合 细 菌 的 作 用本 章 复 习 题 ：