环境工程微生物学课后答案

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绪论

1、微生物是如何分类的？

答：各种微生物按其客观存在的生物属性（如个体形态及大小、染色反应、菌落特征、细胞结构、生理生化反应、与氧的关系、血清学反应等）及它们的亲缘关系，由次序地分门别类排列成一个系统，从大到小，按界、门、纲、目、科、属、种等分类。种是分类的最小单位，“株”不是分类单位。

2、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。

3、写出大肠埃希氏杆菌和桔草芽孢杆菌的拉丁文全称。

答：大肠埃希氏杆菌的名称是Escherichia coli，桔草芽孢杆菌的名称是Bacillus subtilis。

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。 （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。

第一章 非细胞结构的超微生物——病毒

1、病毒是一类什么样的微生物？它有什么特点？

答：病毒是没有细胞结构，专性寄生在活的敏感宿主体内，可通过细菌过滤器，大小在0.2微米一下的超微小微生物。

特点：大小在0.2微米以下，故在光学显微镜下看不见，你必须在电子显微镜下方可合成蛋白质的机构——核糖体，也没有合成细胞物质和繁殖所必备的酶系统，不具独立的代谢能力，必须专性寄生在活的敏感宿主细胞内，依靠宿主细胞合成病毒的化学组成和繁殖新个体。病毒在活的敏感宿主细胞内是具有生命的超微生物，然而，在宿主体外却呈现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内又具有生命特征，重新感染新的宿主。

2、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。

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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。

3、叙述大肠杆菌T系噬菌体的繁殖过程。

答：大肠杆菌T系噬菌体的繁殖过程可分为四步：吸附，侵入，复制，聚集与释放。

①吸附：首先大肠杆菌T系噬菌体以它的尾部末端吸附到敏感细胞表面上某一特定的化学成分，或是细胞壁，或是鞭毛，或是纤毛。

②侵入：尾部借尾丝的帮助固着在敏感细胞的细胞壁上，尾部的酶水解细胞壁的肽聚糖形成小孔，尾鞘消耗ATP获得能量而收缩将尾鞘压入宿主细胞内（不具尾鞘的丝状大肠杆菌T系噬菌体将DNA压入宿主细胞内的速度较慢）尾髓将头部的DNA注入宿主细胞内，蛋白质外壳留在宿主细胞外，此时，宿主细胞壁上的小孔被修复。【噬菌体不能繁殖，这与噬菌体在宿主细胞内增值所引起的裂解不同】。

③复制与聚集：噬菌体侵入细胞内后，立即引起宿主的代谢改变，宿主细胞胞内的核酸不能按自身的遗传特性复制和合成蛋白质，而有噬菌体核酸所携带的遗传信息控制，借用宿主细胞的合成机构如核糖体，mRNA、tRNA、ATP及酶等复制核酸，进而合成噬菌体的蛋白质，核酸和蛋白质聚集合成新的噬菌体，这过程叫装配。大肠杆菌噬菌体T4的装配过程如下：先合成含DNA的头部，然后合成尾部的尾鞘，尾髓和尾丝。并逐个加上去就装配成一个完整的新的大肠杆菌噬菌体T4。

④宿主细胞裂解和成熟噬菌体粒子的释放：噬菌体粒子成熟后，噬菌体水解酶水解宿主细胞壁而使宿主细胞裂解，噬菌体被释放出来重新感染新的宿主细胞，一个宿主细胞课释放10~1000个噬菌体粒子。

4、什么叫毒性噬菌体？什么叫温和噬菌体？

答：毒性噬菌体：就是指侵入宿主细胞后，随即引起宿主细胞裂解的噬菌体；是正常表现的噬菌体。

温和噬菌体：就是指侵入细胞后，其核酸附着并整合在宿主染色体上，和宿主细胞的核酸同步复制，宿主细胞不裂解而继续生长，这种不引起宿主细胞裂解的噬菌体称作温和噬菌体。

5、灭活宿主体外壳的化学物质有哪些？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。

第二章 原核微生物

1、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 【生理功能】：

①保护原生质体免受渗透压引起破裂的作用；

②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）；

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③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）；

④细胞壁为鞭毛提供支点，使鞭毛运动。 （2）原生质体 【生理功能】：

①维持渗透压的梯度和溶质的转移；

②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；

③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。

④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。

⑤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、粘液层、菌胶团和衣鞘 A荚膜：

【生理功能】

①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； ②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； ③当缺乏营养时，有的荚膜还可作氮源；

④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粘液层：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： D衣鞘：

【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：①含水率低：38%~~40%

②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。

③芽包中的2，6吡啶二羧酸（DPA）含量高，为芽孢干重的5%~~15%。 ④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。

2、革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌的细胞壁结构有什么异同？各有哪些化学组成？

答：细菌分为革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌两大类，两者的化学组成和结构不同。格兰仕阳性菌的细胞壁厚，其厚度为20~~80nm，结构较简单，含肽聚糖（包括三种成分：D-氨基酸、胞壁酸和二氨基庚二酸）、磷壁酸（质）、少量蛋白质和脂肪。革兰氏阴性菌的细胞壁较薄，厚度为10nm，其结构较复杂，为外壁层和内壁层，外壁层又分三层：最外层是脂多糖，中间是磷脂层，内层为脂蛋白。内壁层含肽聚糖，不含磷壁酸。两者的细胞壁的化学组成也不停：革兰氏阴性菌含极少肽聚糖，独含脂多糖，不含磷壁酸。两者的不同还表现在各种成分的含量不同。尤其是脂肪的含量最明显，革兰氏阳性菌含脂肪量为1%~~4%，革兰氏阴性菌含脂肪量为11%~~22%细胞壁结构。 【附】 革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌细胞壁化学组成的比较

细菌 壁厚度/nm 肽聚糖/% 磷壁酸/% 脂多糖/% 蛋白质/% 脂肪/% 阳性菌 20~~80 40~~90 + — 约20 1~~4 阴性菌 10 10 — + 约60 11~~22

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3、叙述细菌细胞质膜结构和化学组成，它有哪些生理功能？

答：细胞质膜是紧贴在细胞壁的内侧而包围细胞的一层柔软而富有弹性的薄膜。

【结构】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，有记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（由脂肪酰基组成）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，疏水键占优势。有的蛋白质有外侧伸入膜的中部，有的穿透两层磷脂分子，膜表面的蛋白质还带有多糖。有些蛋白质在膜内的位置不固定，能转动和扩散，使细胞质膜成为一个流动镶嵌的功能区域。细胞质膜可内陷成层状、管状或囊状的膜内折系统，位于细胞质的表面或深部，常见的有中间体。

【化学组成】60~~70%的蛋白质，30~~40%的脂类和约2%的多糖。蛋白质与膜的透性及酶的活性有关。脂类是磷脂，有磷酸、甘油和含胆碱组成。 【生理功能】

①维持渗透压的梯度和溶质的转移；

②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；

③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。

④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。

⑤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。

4、叙述革兰氏染色的机制和步骤。

答：1884年丹麦细菌学家Christain Gram创立了革兰氏染色法。将一大类细菌染上色，而另一类染不上色，一边将两大类细菌分开，作为分类鉴定重要的第一步。其染色步骤如下：

①在无菌操作条件下，用接种环挑取少量细菌于干净的载玻片上涂布均匀，固定。 ②用草酸铵结晶紫染色1min，水洗去掉浮色。 ③用碘—碘化钾溶液媒染1min，倾去多余溶液。

④用中型脱色剂如乙醇或丙酮酸脱色，革兰氏阳性菌不被褪色而呈紫色。革兰氏阴性菌被褪色而成无色

⑤用蕃红染液复染1min，革兰氏阳性菌仍呈紫色，革兰氏阴性菌则呈现红色。革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌即被区分开。

革兰氏染色的机制：

（1）革兰氏染色与细菌等电点有关系：已知革兰氏阳性菌的等电点为pH2-3，革兰氏阴性菌的等电点为pH4-5。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，用碘-碘化钾媒染后，两者的等电点菌得到降低，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。草酸铵结晶紫、碘-碘化钾复合物不被乙醇提取，菌体呈紫色。而革兰氏阴性菌与草酸铵结晶紫的结合力弱，草酸铵结晶紫、碘-碘化钾复合物很容易被乙醇提取而使菌体呈无色。

（2）革兰氏染色与细胞壁有关系：革兰氏阳性菌的脂质的含量很低，肽聚糖的含量高。革兰氏阴性菌相反，它的脂质含量高，肽聚糖含量很低，因此用乙醇脱色时，革兰氏阴性菌的脂质被乙醇溶解，增加细菌细胞壁的孔径及其通透性，乙醇很易进入细胞内将草酸铵结晶紫、碘-碘化钾复合物提取出来，使菌体呈无色。革兰氏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，草酸铵结晶紫和碘-碘化钾复合物被截留在细胞内而不被脱色，仍呈现紫色。

5、何谓细菌菌落？细菌有哪些培养特征？这些培养特征有什么实践意义？

答：细菌菌落就是由一个细菌繁殖起来的，有无数细菌组成具有一定形态特征的细菌集团。 【培养特征】①在固体培养基上的培养特征就是菌落特征。

②在明胶培养基上的培养特征就是将不停形态的溶菌区，依据这些不同形态的溶菌区或溶菌与否可将细菌进行分类。

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③在半固体培养集中的培养特征：呈现出各种生长状态，根据细菌的生长状态判断细菌的呼吸类型和鞭毛有无，能否运动。

④在液体培养基中的培养特征：根据细菌的属和种的特征的不同长成不同的生长状态。

第三章 真核微生物

1、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。

2、酵母菌有哪些细胞结构？有几种类型的酵母菌？

答：酵母菌的细胞结构有细胞壁、细胞质膜、细胞核、细胞质及内含物。酵母菌的细胞组分含葡聚糖、甘露聚糖、蛋白质及脂类。啤酒酵母还含几丁质。

3、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。

第四章 微生物的生理

1、酶是什么？它有哪些组成？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。

2、简述酶蛋白的结构及酶的活性中心.

答：组成酶的20种氨基酸按一定的排列顺序有肽腱连接成多肽链，两条多肽链之间或一条多肽链卷曲后相邻的基团之间以氢键、盐键、脂键、疏水键、范德华力及金属键等相连接而成。分一、二、三级结构，少数酶具有四级结构。 酶的活性中心是指酶蛋白分子中与底物结合，并起催化最用的小部分氨基酸微区。构成活性中心的微区或处在同一条台联的不同部位，或处在不同肽链上；在多肽链盘曲成一定空间构型时，它们按一定位置靠近在一起，形成特定的酶活性中心。

3、酶可分为哪6大类？写出其反应通式。 答：（1）氧化还原酶类：AH2+B≒A+BH2 （2）转移酶类：AR+B≒A+BR

（3）水解酶类：AB+H2O≒AOH+BH （4）裂解酶类：AB≒A+B

（5）异构酶类：这类酶催化同分异构化合物之间的相互转化，即分子内部基团的重新排列。 （6）合成（连接）酶类:A+B+ATP≒AB+ADP+Pi

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4、酶的催化作用有哪些特征？

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。

5、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。

6、根据微生物对碳源和能量需要的不同，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。

7、什么叫选择培养基？那些培养基属于选择培养基？

答：选择培养基就是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。麦康盖培养基、乳糖发酵培养基。【配制选择培养基时可加入染料、胆汁盐、金属盐类、酸、碱或抗生素等其中的一种】

8、什么叫鉴别培养基？哪些培养基属于鉴别培养基？

答：当几种细菌由于对培养基中某一成分的分界能力不同，其菌落通过指示剂先是除不太那个的颜色而被区分开，这种起鉴别和区分不同细菌作用的培养基叫鉴别培养基。

常用的鉴别培养基远滕氏培养基、醋酸铅锌培养基、伊红—美蓝（EMB）培养基等。

9、营养物质顺浓度梯度进入细胞的方式有哪些？是如何进入的？

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。

10、营养物质逆浓度梯度进入细胞的方式有哪些？是如何进入的？

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。

11、生物氧化的本质是什么？可分为哪几种类型？各类型有什么特点？

答：微生物的生物氧化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。

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[H]不经呼吸链传递而直接交给某一内源性中间产物接受，以实现底物水平磷酸化产能的一类生物氧化反应。此过程中有机物仅发生部分氧化，以它的中间代谢产物（即分子内的低分子有机物）为最终电子受体，释放少量能量，其余的能量保留在最终产物中。

好氧呼吸是有外在最终电子受体（O2）存在时，对底物（能源）的氧化过程。它是一种最普遍和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（电子传递体系）传递氢，同时底物氧化释放出的电子也经过呼吸链传递给O2，O2得到电子被还原，与脱下的H结合成H2O，并释放能量（ATP）。

无氧呼吸又称厌氧呼吸，是一类电子传递体系末端的受氢体为外源无机氧化物的生物氧化。这是一类在无氧条件下进行的产能效率较低的特殊呼吸。其特点是底物按常规脱氢后，劲部分电子传递体系氢，最终有氧化态的无机物（个别为有机物）受氢。无氧呼吸的氧化产物一般为有机物，如葡萄糖、乙酸和乳酸等。它们被氧化成CO2，有ATP生成。

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第五章 微生物的生长繁殖与生存因子

1、微生物与温度的关系如何？高温是如何杀菌的？高温杀菌力与什么因素有关？

答：温度是微生物的重要生存因子，在适宜的温度范围内，温度每提高10℃，酶促反应速率将提高1-2倍，微生物的代谢速率和生长速率均可相应提高，适宜的培养温度使微生物一最快的生长速率生长。过低或过高的温度均会降低代谢速率及生长速率。

高温对微生物的不利影响主要表现在破坏微生物机体的基本组成物质——蛋白质、酶蛋白和脂肪。蛋白质被高温严重破坏而发生凝固，呈不可逆变形，犹如鸡蛋煮熟后不能在孵化出小鸡一样。因此，微生物经抄高温处理必然死亡。超高温致死微生物的原因除蛋白质凝固变形外，还可能是由于细胞质模膜含有受热易溶解的脂质，当用超高温处理时，细胞质膜中的脂肪受热溶解使膜产生小孔，引起细胞内含物泄漏而致死。

高温杀菌效果与微生物的种类、数量、胜利形态、芽孢有无及pH都有关系，此外，高温杀菌所需作用时间的长短与温度的高低有关。高温杀菌与菌龄也有关系。一般幼龄菌比老龄菌敏感。高温杀菌效果还与pH有关。通常在酸性条件下细菌易被杀死。高温杀菌效果与菌体蛋白质含水量有关。干细胞比湿细胞更抗热。

2、什么叫灭菌？灭菌方法有哪几种？试述其优缺点。

答：灭菌是通过超高温或其他的无力、化学方法将所有微生物的营养细胞和所有芽孢或孢子全部杀死的过程。灭菌的方法有干热灭菌法和湿热灭菌法。

干热灭菌法：培养皿、移液管及其他玻璃器皿可用干热灭菌。先将已包装好的上述物品放入电热干燥箱中，将温度调至160℃后维持2h，结束时把干燥箱的调节旋钮调回零处，待温度降到50℃左右，将物品取出。此过程中应注意温度的变化，不得超过170℃，避免包装纸烧焦和其他不安全情况。灼烧灭菌法也属于干热灭菌法，即利用火焰直接把微生物烧死，灭菌迅速彻底，但使用范围有限。

湿热灭菌法：微生物实验所需的一切器皿、器具培养皿等都可用此法灭菌。加压灭菌的原理在于提高灭菌器内的蒸汽温度来达到灭菌的目的，灭菌器的加热源有电、煤气等。现在大多使用电热全自动灭菌器，其特点是性能稳定，使用方便、安全。

3、什么叫消毒？加热消毒方法有哪几种？

答：消毒是利用物理、化学方法杀死致病菌（有芽孢和无芽孢的细菌），或者是杀死所有微生物的营养细胞的一部分芽孢。消毒方法有巴斯德消毒法和煮沸消毒法两种。

4、微生物生长曲线的四个阶段各有何特征，起生产实践意义如何？

答：细菌长曲线指在适宜的条件下进行培养，定时取样，测定其菌数，以菌数的对数为纵坐标。以生长时间为横坐标而绘制成曲线，其包括四个时期：即延迟期、对数期、稳定期及衰老期。各时期有如下特点：

①延迟期：菌体数量不增加，生长速度为零，主要在此阶段，菌体没有分裂，菌数没有增加，但菌体的生理活性很活跃。

②对数期：该时期菌体数量按几何级数增加，增长速度较快。 ③稳定性：死亡率与生长率相等，活细胞的数量达到最高水平。 ④衰老期：环境条件变得不适于细胞生长，死亡率上升。 生长曲线在生产中的应用：

①延期限:在此时期菌体的遗传保守性较差,给予低于致死量的外界因素都可导致变异,所以此时期是诱变育种的最佳时期。

②对数期：可以获得大量菌体，如果用于获得菌体或接种，需要延缓对数期。

③稳定性：如果以菌体为发酵产品的微生物，在此时活细胞达到最高水平，以代谢产物为发酵产品的微生物，它的产物积累量在平衡期后期达到收获期。

④衰亡期：芽孢细菌开始形成芽孢，霉菌形成孢子，所以保存菌种要利用衰亡期的芽孢或孢子。

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5、为什么常规活性污泥法要使用稳定期的微生物？

答：因为对数生长期的微生物生长繁殖快，代谢能力强，能大量去除污（废）水中的有机物。尽管微生物对有机物的去除能力很高，但相应要求进水有机物浓度高，则出水的绝对值也相应提高，不易达到排放标准。又因对数期的微生物生长繁殖旺盛，细胞表面的黏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，致使出水水质差。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，如：异染粒、聚β-羟基丁酸、黏液层和荚膜等。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，在二沉池中溺水分离效果好，出水水质好。

6、氧气对好氧微生物的用途是什么？充氧效率与微生物生长有什么关系？

答：氧对好氧微生物有两个作用：①作为对微生物好氧呼吸的最终电子受体；②参与甾醇类和不饱和脂肪酸的生物合成。

好氧微生物需要供给充足的溶解氧，在污（废）水生物处理中需要设置充氧设备充氧。充氧量与好氧微生物的生长量、有机物浓度等成正相关性。因此，在污（废）水生物处理过程中，溶解氧的供给量要根据好样微生物的数量、生理特性、基质性质及浓度等综合考虑。溶解氧的质量浓度维持在3-4mg/L为宜。若供氧不足活性污泥性能差，导致污（废）水处理效果下降。

7、青霉素为何能给人和动物治病？

答：青霉素先抑制革兰氏阳性菌中肽聚糖的合成，进而抑制细胞壁合成，菌体失去细胞壁的保护作用，又因革兰氏阳性菌内渗透压高于环境中的渗透压，水分子大量渗入菌体使细菌膨胀或崩解而死亡。革兰氏阴性菌细胞壁的肽聚糖含量很低，因此，只受到部分损伤，菌体内的渗透压与环境中的渗透压相近，不会受低渗透压影响。人和动物的细胞不具细胞壁，不含肽聚糖，所以不受青霉素的损害。

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