生物劃分：界，門，綱，目，科，屬，種五界系統(tǒng)：原核生物界，原生生物界，植物界，真菌界和動物界。林奈雙命名法：一種微生物的名稱由兩個拉丁文單詞構成，第一種是屬名，用拉丁文名詞表達，詞首字母大寫，它描述微生物的重要特性；第二個是種名，用拉丁文形容詞表達，詞首字母不大寫，它描述微生物的次要特性。有時候在前面所述的兩個單詞之后還會有一種單詞，這個單詞往往是闡明微生物的命名人。底棲小型動物壽命較長，遷移能力有限，且涉及敏感種和耐污種，故常稱為"水下哨兵"微生物基本特性（10種類多（2）分布廣（3）繁殖快.（4）易變異(5)個體微小細菌是一類單細胞、個體微小、構造簡樸、沒有真正細胞核的原核微生物?；拘螒B(tài)有三種：球狀、桿狀、螺旋狀。桿菌是細菌最為常見，球菌次之，螺旋菌最少。細菌的基本構造涉及細胞壁和原生質體兩部分。原生質體位于細胞壁內，涉及細胞膜（細胞質膜），細胞質，核區(qū)，內含物。革蘭氏染色：結晶紫初染，碘液媒染，酒精脫色，蕃紅或沙黃復染。成果：藍紫色——革蘭氏陽性菌，紅色——革蘭氏陰性菌。染色機理：1）革蘭氏陽性菌的等電點為pH2-3，革蘭氏陰性菌的等電點為pH4-5。G+等電點低，負電荷多，與染料結合緊密，碘-碘化鉀溶液媒染時等電點減少幅度>G-，使結合更牢固，不能被乙醇脫色，它的菌體與草酸銨結晶紫、碘-碘化鉀的復合物不被乙醇提取，呈紫色；G-則相反，革蘭氏陰性菌與草酸銨結晶紫的結合力弱，其菌體與草酸銨結晶紫、碘-碘化鉀的復合物很容易被乙醇提取而呈現無色，再復染呈紅色。2）革蘭氏染色與細菌細胞壁有關。革蘭氏陽性菌：肽聚糖含量大且交聯(lián)度高。遇乙醇脫水，孔徑變小，制止乙醇進入細胞，草酸銨結晶紫-碘化鉀復合物滯留在細胞內。無法復染，呈紫色。革蘭氏陰性菌：肽聚糖少交且聯(lián)度低，脂類多。遇乙醇溶解，孔徑變大，乙醇進入細胞，草酸銨結晶紫-碘化鉀復合物脫離細胞。再復染呈紅色。細胞膜構造為“鑲嵌模型”。其要點是：（1）磷脂雙分子層構成膜的基本骨架（2）磷脂分子在細胞膜中以多個方式不停運動，因而膜含有流動性（3）膜蛋白以不同方式分布于膜的兩側或磷脂層中。重要功效為：1）控制細胞內外物質（營養(yǎng)物質和代謝廢物）的運輸和交換。2）維持細胞內正常滲入壓。3）合成細胞壁組分和莢膜的場合。4）進行氧化磷酸化或光合磷酸化的產能基地。5）許多代謝酶以及電子呼吸鏈組分的所在地。6）鞭毛的著生和生長點。核區(qū)又稱核質體、原核、擬核或核基因組內含物1)異染顆粒重要成分為多聚偏磷酸鹽，為磷源的貯藏物、能量貯藏物。易被甲基藍染成紅色。污水生物除磷工藝中的聚磷菌（PAOs）在好氧條件下，運用有機物分解產生能量，將周邊溶液中的磷酸鹽轉化為多聚偏磷酸鹽，以異染顆粒的方式貯存于細胞中。2）聚-β-羥丁酸（PHB）一種碳源和能源的貯藏物，有機物厭氧代謝的產物。PAOs在厭氧條件下將細胞內貯存的異染顆粒分解，釋放出能量增進細菌代謝和生長，使大量有機物分解并轉化為PHB顆粒貯存于細胞內。莢膜概念：包被于某些細菌細胞壁外的一層厚度不定的膠狀物質。鞘:絲狀菌表面的莢膜或粘液層硬化形成的透明、堅韌的硬殼。負染色法觀察菌膠團：細菌間按一定的方式互相粘集，被一種公共莢膜包圍，形成一定形狀的細菌集團，即菌膠團。(當莢膜物質融合成一團塊，內含許多細菌時，稱為菌膠團)芽孢定義：某些細菌在生活史某階段或碰到外界不良環(huán)境時，在細胞內形成一種圓形或橢圓形、壁厚、含水量低、抗逆性強的休眠體構造，稱為芽孢。注意：芽孢≠孢子或種子特點：壁厚；水分少；不易透水；極強的抗熱、抗化學藥品、抗輻射能力；芽孢在細胞內的位置、形態(tài)與大小相對穩(wěn)定，有遺傳性；休眠力強；難染色。細菌的繁殖方式重要為裂殖，少數類型營芽殖。裂殖：一種細胞通過分裂而形成兩個子細胞的過程。對桿狀細胞，有橫分裂（分裂時細胞間形成的隔閡與細胞長軸呈垂直狀態(tài)）和縱分裂（分裂時細胞間形成的隔閡與細胞長軸呈平行狀態(tài)）。芽殖：指在母細胞表面（特別在其一端）先形成一種小突起，待其長大到與母細胞相仿后再互相分離并獨立生活的一種繁殖方式。凡以這類方式繁殖的細菌，通稱為芽生細菌。菌落是指在固體培養(yǎng)基上（內）以母細胞為中心的一堆肉眼可見的，有一定形態(tài)、構造等特性的子細胞集團。如果菌落是由一種單細胞繁殖形成的，則它就是一種克隆。（純化的菌落是菌種鑒定、通過誘變技術或基因工程改良的前提）。放線菌是一類重要呈菌絲狀生長和以孢子繁殖的陸生性較強的原核生物（革蘭氏陽性細菌）。介于細菌與絲狀真菌之間又靠近細菌的一類絲狀原核生物放線菌的形態(tài)與構造：1）單細胞，大多由分枝發(fā)達的菌絲構成；2）菌絲直徑與桿菌類似，約1mm；3）細胞壁構成與細菌類似，革蘭氏染色陽性（少數陰性）；4）細胞的構造與細菌基本相似，按形態(tài)和功效可分為營養(yǎng)菌絲、氣生菌絲和孢子絲三種?；鶅染z也稱營養(yǎng)菌絲，普通無隔閡，長度差別很大，有的可產生色素。氣生菌絲是營養(yǎng)菌絲發(fā)育到一定階段，伸向空間形成氣生菌絲，疊生于營養(yǎng)菌絲上，可覆蓋整個菌落表面。在光學顯微鏡下觀察，顏色較深，有的產色素。孢子絲是氣生菌絲發(fā)育到一定階段，其上可分化出形成孢子的菌絲，即孢子絲，又稱產孢絲或繁殖菌絲。其形狀和排列方式因種而異，常被作為對放線菌進行分類的根據。諾卡氏菌屬又名原放線菌屬，原核微生物。有橫隔，斷裂，多核，無氣生菌絲，橫隔分裂方式形成孢子絲狀細菌：鐵細菌、硫細菌和球衣細菌，體外包著圓筒狀的黏性皮鞘，稱為~。絲狀菌：工程上常把菌體細胞能相連而形成絲狀的微生物統(tǒng)稱為絲狀菌，如絲狀細菌、放線菌、絲狀真菌和絲狀藻類（如藍細菌）等。鐵細菌（自養(yǎng)絲狀細菌）：4FeCO3+O2+6H2O→4Fe(OH)3↓+4CO2+167.5JFe(OH)3失水變成Fe2O3，大量堆積－→鐵礦。鐵細菌普通生活在含氧少但溶有較多鐵質和二氧化碳的水中。硫磺細菌（自養(yǎng)絲狀細菌）：氧化硫化氫、硫磺和其它硫化物為硫酸，同時同化二氧化碳，合成有機成分，體內含有硫粒，化能自養(yǎng)。如果環(huán)境中硫化氫充足，則形成硫磺的作用不不大于硫磺被氧化的作用，其成果是菌體內累積諸多硫粒。當硫化氫缺少時，硫磺被氧化的作用不不大于硫磺形成的作用，這時體內硫粒逐步消失。完全消失后，硫磺細菌死亡或進入休眠狀態(tài)，停止生長。光合細菌是含有原始光能合成體系的原核生物的總稱。革蘭氏陰性細菌。生長條件：厭氧光照或好氧黑暗。不產氧光合細菌是代謝類型復雜，生理功效最為廣泛的微生物類群。藍細菌也稱藍藻或藍綠藻，是一類進化歷史悠久、革蘭氏染色陰性、無鞭毛、含葉綠素（但不形成葉綠體）、能進行產氧性光合作用的大型原核生物。異形胞是存在于絲狀生長種類中形大、壁厚、專司固氮功效的細胞。其特點是壁厚，色淺，適應于在有氧條件下進行固氮，它不含藻膽蛋白，只存在光合系統(tǒng)中，不能產生氧氣，但能產生ATP。支原體，立克次氏體和衣原體是革蘭氏陰性菌，原核微生物。古菌不同于細菌，也不同于原核生物。產甲烷菌是一群迄今為止所知的最嚴格厭氧的、能形成甲烷的化能自養(yǎng)或化能異養(yǎng)的古菌群。生長條件：中溫性最適溫度：25~40℃；高溫性；最適溫度：50~60℃；最適pH：6.8~7.2pH低于6或高于8生長受影響酵母菌屬于真核生物，霉菌屬于真核，絲狀真菌。菌絲體：由許多菌絲互相交錯而成的一種菌絲集團稱菌絲體。藻類是真核生物（除藍藻外）。藻類是含有光合作用色素，并能獨立生活的自養(yǎng)低等植物。其細胞分化遠較高等植物低等。原生生物是動物界中最低等的單細胞動物。污水解決中常見的原生動物有即肉足類、鞭毛類和纖毛類。肉足類：大多沒有固定形狀由體內細胞質不定方向的流動而呈現千姿百態(tài)，少數種類為球形。細胞質可伸縮變動而形成偽足，作為運動和攝食的胞器。變形蟲喜在自然水體的多污帶、α-中污帶中生活，可作批示生物。大量出現時預示出水水質差。鞭毛類植物性鞭毛蟲（綠眼蟲），動物性鞭毛蟲（生活在腐化有機物較多的水體內）。（植物）鞭毛蟲喜在自然水體的多污帶、α-中污帶中生活——批示生物，污水解決中：活性污泥培養(yǎng)早期或效果差時出現。在污水解決廠曝氣池運行的早期階段，往往出現動物性鞭毛蟲。纖毛類根據運動狀況可分為游泳型、匍匐型、固著型和吸管蟲四種。游泳型纖毛蟲如草履蟲，豆形蟲、腎形蟲、漫游蟲等。常見的固著型纖毛蟲重要是鐘蟲類。小口鐘蟲在各類廢水解決中出現頻率最大，數量也是最多。常見的群體鐘蟲類有等枝蟲和蓋纖蟲。固著蟲大量出現預示出水水質好，污泥馴化佳。游泳型纖毛蟲多在α-中污帶、β-中污帶生活?！钚晕勰嗯囵B(yǎng)中期出現，污水解決效果變差時出現；固著性纖毛蟲，喜在寡污帶生存（有的在β-中污帶也能生活）例：鐘蟲：——水體自凈程度高，污水生物解決效果好的批示生物。吸管蟲多在β-中污帶生活?！鬯锝鉀Q效果普通時出現。一種生物只能在某一種環(huán)境中生長，這種生物就是這一環(huán)境的批示生物。原生動物在廢水生物解決中的作用：(一)凈化廢水作用①直接參加廢物的去除捕食水中的懸浮的有機廢物顆粒（細菌重要吃溶解性污染物）②吞噬細菌，凈化出水水質③產生絮凝物質，增進活性污泥的形成(二)批示生物作用Ⅰ.批示解決效果鞭毛蟲、變形蟲、和游泳型纖毛蟲大量出現往往表達廢水解決效果不好。固琢型纖毛蟲常在細菌數量開始下降時占優(yōu)勢，可固著，大量出現時往往是廢水解決效果好的標志。Ⅱ.批示污泥性質等枝蟲在石化印染等工業(yè)廢水解決時標志水凈化程度好。Ⅲ.批示細菌活力Ⅳ.曝氣池解決效果的判斷。后生動物也稱多細胞動物。當活性污泥中出現輪蟲時，往往表明解決效果好，但如數量太多，則是污泥膨脹的的前兆。破壞污泥的構造，使污泥松散而上浮。輪蟲在水源水中大量繁殖時，有可能阻塞水廠的砂濾池。在無毒污水的生物解決過程中，如無動物生長，往往闡明溶解氧局限性。病毒是一類超顯微的，非細胞的，沒有代謝能力的絕對細胞內寄生性生物。病毒的繁殖：（1）吸附吸附是病毒感染宿主細胞的前提，含有高度的專一性。（2）侵入（與脫殼）病毒侵入的方式取決于宿主細胞的性質，特別是它的表面構造。（3）復制（生物合成）涉及核酸的復制和蛋白質的合成。（4）裝配與釋放分別合成好的核酸與蛋白質構成完整的新的病毒粒子從被感染細胞內轉移到外界。烈性噬菌體：能使細菌細胞裂解的噬菌體。敏感細菌：被侵染的細菌。噬菌斑：固體培養(yǎng)基上的細菌，由于噬菌體侵染后出現的透明空斑。有某些噬菌體侵入宿主細胞后，其核酸整合到宿主細胞的核酸上同時復制并隨宿主細胞分裂而帶到宿主細胞內，宿主細胞不裂解。這些噬菌體稱為溫和噬菌體。這一現象稱為溶源現象。被溫和噬菌體侵染的細菌稱為溶源性細菌。營養(yǎng)：生物體從外部環(huán)境中攝取對其生命活動必需的能量和物質，以滿足正常生長和繁殖需要的一種基本生理功效。微生物的營養(yǎng)物質：碳源，氮源，能源，生長因子，無機鹽和水。根據碳源對微生物分類：但凡必須運用有機碳作重要碳源的微生物，稱異養(yǎng)微生物。但凡以無機碳源作重要碳源的微生物，則稱為自養(yǎng)微生物。生長因子是一類調節(jié)微生物正常代謝所必需，但不能運用簡樸的碳、氮源自行合成的有機物。微生物的營養(yǎng)類型營養(yǎng)類型能源供氫體 基本碳源實例光能自養(yǎng)型光能無機營養(yǎng)型光無機物CO2藍細菌，紫硫細菌，綠硫細菌，藻類光能異養(yǎng)型光能有機營養(yǎng)型光有機物CO2及簡樸有機物紅螺菌科的細菌（即紫色無硫細菌）化能自養(yǎng)型化能無機營養(yǎng)型無機物無機物CO2硝化細菌，硫化細菌，鐵細菌，氫細菌，硫磺細菌等化能異養(yǎng)型化能有機營養(yǎng)型有機物有機物有機物絕大多數細菌和全部真核微生物伊紅美蘭培養(yǎng)基——鑒別培養(yǎng)基微生物吸取營養(yǎng)物質的方式1、單純擴散被輸送的物質，靠細胞內外濃度為動力，以透析或擴散的形式從高濃度區(qū)向低濃度區(qū)的擴散。2、增進擴散營養(yǎng)物通過與細胞膜上載體蛋白（也稱作透過酶）的可逆性結合來加緊其傳遞速度。3、主動運輸在代謝能的推動下，通過膜上特殊載體蛋白逆養(yǎng)料濃度梯度吸取營養(yǎng)物質的過程4、基團轉位基團轉位是一種特殊的主動運輸，與普通的主動運輸相比，營養(yǎng)物質在運輸的過程中發(fā)生了化學變化（糖在運輸的過程中發(fā)生了磷酸化）。其它特點與主動運輸相似。四種運輸營養(yǎng)物質方式的比較方式比較項目單純擴散增進擴散主動運輸基團轉位載體蛋白—需要需要需要驅動力濃度梯度濃度梯度能量代謝能量代謝與物質濃度關系順濃度梯度順濃度梯度不受限制不受限制化學變化———變化酶是由活細胞產生的，在細胞內、外都有催化作用的特殊蛋白質或其它物質。構成酶：大多數微生物酶的產生與基質存在與否無關，在微生物體內都存在著相稱數量的酶，這些酶稱為構成酶誘導酶：在某些狀況下，例如受到了持續(xù)的物理，化學作用影響，微生物會在其體內產生出適應新環(huán)境的酶，稱誘導酶。酶的作用特點：1.高催化效率2高度專一性3反映條件溫和，易失活4酶的活性可受到調節(jié)、控制酶活性也稱酶活力，是指酶催化某一化學反映的能力。酶活性單位：在最適的反映條件（25℃）下，最適pH及基質濃度等條件下，1分鐘內轉化1微摩爾基質的酶量（U/g，U/ml）。即1IU=1μmol/min比酶活性：單位量酶蛋白所含有的酶活性單位數

酶的活性中心是指酶蛋白肽鏈中有少數幾個氨基酸殘基構成的、含有一定空間構象的與催化作用親密有關的區(qū)域。酶的活性中心分2個功效部位：第一種是結合部位，基質靠此部位結合到酶分子上：第二個是催化部位，基質的鍵在此處被打斷或形成新的鍵，從而發(fā)生一定的化學變化。酶與基質作用的反映假說誘導楔合假說全酶（雙成分酶）：不僅含有蛋白質，還含有對熱穩(wěn)定的非蛋白的小分子物質。米——門公式它顯示了反映速度基質濃度之間的關系。當基質濃度等于米氏常數時，酶促反映速度正好為最大反映速度的二分之一，故Km又稱半飽和常數。如果一種酶有幾基質就有幾個Km值，其中Km值最小的基質為該酶的最適基質或天然基質。當底物濃度較低時，Km>>S,米門方程可化為v=VmS/Km，酶促反映為一級反映。如果S>>Km，米門方程化為v=Vm，為零級反映。米氏常數可根據雙倒數作圖法求得基質濃度與微生物比增加速度的關系P98呼吸作用：微生物在氧化分解基質的過程中，釋放電子，生成水或其它還原性物質，并釋放能量的過程。根據基質脫氫后，其最后受氫體的不同，微生物呼吸作用分為：好氧呼吸，厭氧呼吸，發(fā)酵?；|脫氫的4條途徑：1、糖酵解途徑（EMP途徑）定義：在酶的作用下，葡萄糖生成丙酮酸、NADH及少量ATP的過程。EMP能量計算：無氧原(真)核：1mol葡萄糖生成2molATP，有氧2ATP＋2NADH——6ATP。EMP凈產生2個ATP，2個NADH，2個丙酮酸。完全氧化，1個NADH產生3個ATP。2、戊糖磷酸途徑（HMP途徑）特點：葡萄糖不通過EMP途徑和TCA循環(huán)而得到徹底氧化，并產生大量NADPH+H+。3、ED途徑特點：葡萄糖只通過4步反映即可快速獲得丙酮酸。是少數缺少完整EMP途徑的微生物的一種替代途徑。4、三羧酸循環(huán)（TCA循環(huán)）葡萄糖有氧氧化能量計算：原核生物：1.EMP:2＋2×3＝8ATP2.丙酮酸到乙酰COA:2×3＝6ATP3.TCA2×（1＋3×3＋2）＝24ATP總計：38ATP真核生物：1.EMP:2＋2×3－2＝6ATP2.丙酮酸到乙酰COA:2×3＝6ATP3.TCA2×（1＋3×3＋2）＝24ATP總計：36ATP微生物的呼吸類型1、好氧呼吸是一種最普遍又最重要的生物氧化或產能方式，基質的氧化以分子氧作為最后電子受體。2、厭氧呼吸（無氧呼吸）指以某些無機氧化物作為受氫體的生物氧化。3發(fā)酵在無氧條件下基質脫氫后所產生的還原力未經呼吸鏈傳遞而直接交給某內源中間代謝產物，以實現基質水平磷酸化產能的一類生物氧化反映。不是徹底的氧化，產能效率低呼吸鏈定義：位于原核生物細胞膜上或真核生物線粒體膜上的、由一系列氧化還原勢成梯度差的、鏈狀排列的氫（或電子）傳遞體。氧化磷酸化又稱電子傳遞磷酸化，是指呼吸鏈的遞氫和受氫過程與磷酸化反映相偶聯(lián)產生ATP的作用。硝酸鹽呼吸——反硝化作用同化性硝酸鹽還原：硝酸鹽在有氧或無氧條件下作為氮源；異化性硝酸鹽還原：在無氧條件下，硝酸鹽作為最后電子受體，還原為NO2、NO、N2O、N2；兼性厭氧微生物——反硝化細菌（自養(yǎng)性微生物脫氮硫桿菌和脫氮副球菌在厭氧條件下，以CO2為碳源，以NO3-為電子受體進行反硝化反映）。硫酸鹽呼吸——異化型硫酸鹽還原（反硫化作用）無氧條件；硫酸鹽還原菌；受氫體：SO42-；碳源：乳酸、醋酸；產物：H2S碳酸鹽呼吸——異化型碳酸鹽還原（產甲烷作用）無氧；電子受體：CO2或重碳酸鹽基質水平磷酸化：底物水平磷酸化是在某種化合物氧化過程中可生成一種含高能磷酸鍵的化合物，這個化合物通過對應的酶作用把高能鍵磷酸根轉移給ADP，使其生成ATP。厭氧微生物在進行生命活動的過程中，為了滿足能量的需要，消耗的基質要比好氧微生物多。濕熱比干熱容易殺死微生物。防腐：是抑菌作用，運用某些理化因子，使物體內外的微生物臨時處在不生長、繁殖的克制狀態(tài)。消毒：是指殺死或消除全部病原微生物的方法，可達成避免傳染病傳輸的目的。滅菌：是指通過高溫或其它理化因素殺死全部的微生物的辦法，涉及殺死帶有芽孢的細菌和放細菌、霉菌等的孢子。微生物的生長特性間歇培養(yǎng)1、間歇培養(yǎng)生長曲線間歇培養(yǎng)：將少量微生物接種于一定量的液體培養(yǎng)基內，在適宜的溫度下培養(yǎng)，在培養(yǎng)過程中不加入也不取出培養(yǎng)基和微生物。生長曲線：將少量微生物接種在培養(yǎng)液中，定時取樣計數。以細菌個數或微生物數目的對數或微生物干重為縱坐標，以培養(yǎng)時間為橫坐標得到的曲線。按微生物重量繪制的生長曲線分為3個階段①生長速率上升階段培養(yǎng)早期細菌群體重量增加速率隨時間不停增大A.營養(yǎng)物豐富，細菌增殖；B.細菌在細胞內通過糖原、油滴等形式儲存營養(yǎng)物，細菌個體重量增大②生長速率下降階段營養(yǎng)物濃度（好氧細菌還涉及氧氣）下降；代謝產物積累對細菌的某些酶產生克制；這些限制性因素還不是十分嚴重，細菌的代謝速度變慢，沒有停止③內源呼吸階段內源呼吸+毒物濃度更高（個體）死亡（群體）死亡率不不大于出生率從曲線上反映為活細菌重量的進一步持續(xù)下降按微生物數目的對數繪制的生長曲線分為4個階段（1）緩慢期又稱延遲期、停滯期、調節(jié)期和適應期。指少量單細胞微生物接種到新鮮培養(yǎng)基后，在開始培養(yǎng)的一段時間內細胞數目不立刻增加，或增加極少，生長速度靠近于零的一段時期——代謝系統(tǒng)是正在適應新環(huán)境。特點：分裂緩慢，代謝活躍。影響緩慢期長短的因素：1）接種量——越大越短；2）菌齡——對數期的菌短；3）營養(yǎng)——要豐富；4）要有適宜的條件（2）對數生長久又稱指數生長久（Exponentialphase）。指在生長曲線中，緊接著緩慢期的一段細胞數以幾何級數增加的時期。細菌的世代時間：n=3.3lg(X2/X1)，G=(t2-t1)/n=(t2-t1)/3.3lg(X2/X1)n為細菌分裂的次數或增殖的代數。（3）穩(wěn)定時處在對數生長久的細菌生長繁殖快速，消耗了大量營養(yǎng)物質，致使一定容積的培養(yǎng)基濃度減少；代謝產物大量積累對菌體本身產生毒害，pH、ORP（氧化還原電位）等都有所變化，DO供應局限性等對菌體生長不利；細菌生長速率逐步下降甚至到零，死亡速率增大，而進入穩(wěn)定時。（4）衰亡期在衰亡期中，個體死亡的速度超出新生的速度，整個群體呈現負生長狀態(tài)（R為負值）。因營養(yǎng)物耗盡，運用本身的貯存性物質進行內源性呼吸。大量有毒物的產生造成死亡率增加，呈現“負生長”，其中有一段時間以幾何級數死亡，死亡數不不大于新生數。衰亡期的細菌常出現多形態(tài)、畸形或衰退形；有的細菌產生芽孢。生物膜：一種不可逆的黏附于固體表面的，被微生物胞外多聚物包裹的有組織的微生物群體。沃森和克里克1953年提出DNA雙螺旋構造模型。質粒定義：微生物染色體外或附加于染色體的攜帶有某種特異性遺傳信息的DNA分子。存在：原核微生物；真核微生物的酵母。與染色體的區(qū)別染色體：攜帶控制關系到生死的初級代謝及某些次級代謝的遺傳信息；質粒：普通攜帶與宿主細胞的某些次要特性有關的遺傳信息。特性：可轉移性；可整合性；可重組性；可消除性遺傳信息的傳遞和體現環(huán)節(jié)，即復制，轉錄，翻譯。RNA在細胞中的三種類型信使RNA（mRNA），轉移RNA（tRNA），核糖體RNA（rRNA）遺傳信息的傳遞與體現復制復制過程：（1）將攜帶遺傳信息的DNA復制（2）將DNA攜帶的遺傳信息轉錄（3）將RNA獲得的信息翻譯成蛋白質以DNA的雙鏈中的一條為模板，按互補方式合成RNA，這種遺傳信息由DNA到RNA的傳遞過程稱為轉錄?；虬垂πЭ煞譃槿N：1、構造基因2、調節(jié)基因3、操縱基因變異：任何一種生物的親代和子代以及個體間，在形態(tài)構造和生理機能方面都有所差別，這一現象叫變異。突變是由于生物體DNA變化而引發(fā)的遺傳性狀的變化，涉及基因突變和染色體畸變。對微生物來說，基因突變較為重要?；蛲蛔兗次⑸锏腄NA被某種因素引發(fā)堿基的缺失、置換或插入，變化了基因內部原有的堿基排列次序，從而引發(fā)其后裔體現型的變化。染色體畸形是DNA鏈上大段發(fā)生變化或損傷所引發(fā)的突變類型自發(fā)突變但凡在沒有特設的誘變條件下，由外界環(huán)境的自然作用如輻射或微生物體內的生理和生化變化而發(fā)生的基因突變。誘發(fā)突變是運用物理的或化學因素解決微生物群體，促使少數個體細胞的DNA分子構造發(fā)生變化，在基因內部堿基配對發(fā)生差錯，引發(fā)微生物的遺傳性狀發(fā)生突變基因重組：指兩個不同性狀的個體細胞DNA融合，使基因重新組合，從而發(fā)生遺傳變異，產生新品種,這個過程稱為基因重組。轉化：受體細胞直接吸取了來自供體細胞的（處在游離狀態(tài)的）DNA片斷，并把它整合到自己的基因組中，從而獲得了供體細胞遺傳性狀的現象，稱為轉化。接合就是指供體菌和受體菌的完整細胞經直接接觸而傳遞大段DNA(涉及質粒)遺傳信息的現象。轉導：通過噬菌體的媒介，把供體細胞中的DNA片斷攜帶到受體細胞中，從而使后者獲得了前者部分遺傳性狀的現象。微生物與其它生物之間的互有關系歸納起來基本上可分為互生、共生、寄生、拮抗(對抗)4種。兩種不同的生物，當其生活在一起時，能夠由一方為另一方提供或發(fā)明有利的生活條件，這種關系稱為互生關系。兩種不同種生物共同生活在一起，互相依賴并彼此獲得一定利益。有的時候，它們甚至互相依存，不能分開獨立生活，形成了一定的分工。生物的這種關系稱為共生關系。一種微生物能夠產生不利于另一種微生物生存的代謝產物，這些代謝產物能變化微生物的生長環(huán)境，也可能是是毒素或其它物質，能干擾其它生物的代謝作用，以致克制其生長和繁殖。另外，一種微生物還能夠另一種微生物為食料。微生物之間的這種關系稱為拮抗或對抗關系。一種生物生活在另一種生物體內，攝取營養(yǎng)以生長和繁殖，使后者受到損害，這種關系稱為寄生關系?；钚晕勰嘀屑毦g的互有關系是什么？競爭、互生（同種）等藻類、好氧菌與厭氧菌之間是何關系？互生為主地衣中的真菌與藻類是何關系？共生有機物的好氧生物分解是在有氧的條件下，借好氧微生物（涉及兼性微生物，重要是好氧細菌或兼性細菌）的作用來進行的。 細胞物質（微生物的增加）合成有機物+氧+微生物氧化（呼吸）CO2，H2O,NH3+能量 隨水排出 熱在微生物的生長過程中，有一部分微生物的細胞物質也在進行氧化，同時放出能量，這種氧化稱為本身氧化或內源氧化。剩余污泥量的計算增加的細胞物質的量＝新合成細胞物質量－內源呼吸耗去的量ΔX＝Y·Sr·Q－Kd·V·X=aΔS-bXY：產率系數（KgMLVSS/KgBOD5），生活污水普通為0.5～0.65；Sr：去除的BOD濃度；Q：進水流量；Kd：衰減系數，生活污水普通取0.05～0.1；V：池容積；X：池內MLVSS濃度;ΔS：所運用的食料，即去除的BOD5（kg/d）；X：原有的細胞物質（kg）；a：合成系數，合成的細胞物質/去除的BOD5（kg）；b：細胞本身氧化率或衰減系數（l/d）。有機物的厭氧分解是在無氧條件下，借厭氧微生物（涉及兼性微生物），重要是厭氧菌的作用來進行的。 細胞物質有機物+微生物 細胞物質 有機酸，醇+微生物CO2,NH3，H2S+能量 CO2，CH4+能量 產酸細菌的作用 甲烷細菌的作用有機物的厭氧分解過程早期認為分為兩個階段：酸性發(fā)酵階段和堿性發(fā)酵或產甲烷階段——兩階段理論，70年代后來又提出了3階段、4階段理論。三階段、四階段理論第一階段：水解、發(fā)酵性細菌群將復雜有機物分解為多個低檔脂肪酸、醇類、氨等；第二階段：產氫產乙酸細菌將第一階段產物進一步分解為乙酸和氫氣；第三階段的微生物是兩組生理不同的專性厭氧的產甲烷菌群。一組將H2和CO2或CO合成CH4；另一組將乙酸脫羧生成CH4和CO2；第四階段：為同型產乙酸階段，同型產乙酸細菌將H2和CO2轉化為乙酸。蛋白質生物化學變化的第一步是水解。蛋白質→朊→胨→肽→氨基酸氨基酸轉化脫氨作用：有氧條件下RCHNH2COOH+O2→RCOOH+CO2+NH3厭氧條件下RCHNH2COOH+H2→RCH2COOH+NH3這種由有機氮化物轉化為氨態(tài)氮的過程叫做氨化作用。參加氨化作用的細菌稱為氨化細菌。氨在硝化細菌的呼吸過程中先氧化成亞硝酸再氧化成硝酸，這種由氨氧化為硝酸的過程稱為硝化作用。硫化氫氧化成硫磺和硫酸的過程稱為硫化作用。參加硫化作用的細菌重要是硫磺細菌和硫化細菌。硝化細菌事實上是兩類細菌的總稱，一類是能夠將NH3氧化成NO2－的亞硝化細菌（又稱氨氧化細菌），另一類是能夠將NO2－氧化成NO3－的硝化細菌（又稱亞硝酸鹽氧化細菌）。這兩類細菌都是革蘭氏染色陰性，自養(yǎng)菌。硝酸鹽呼吸是指在缺氧條件下，有些細菌能以有機物為供氫體，以硝酸鹽NO3－作為最后電子受體的生物氧化過程。硝酸鹽呼吸，也叫反硝化。反硝化分兩步完畢：1）NO3－還原為NO2－；2）NO2－還原為N2普通說來，反硝化是在硝酸鹽（電子受體）與有機物（電子供體）同時存在、而氧氣又局限性的狀況下發(fā)生。反硫化作用在混凝土排水管和鑄鐵排水管中，在缺氧條件下，如果有硫酸鹽存在，經常被還原為硫化氫。硫化氫能夠被硫化細菌或硫磺細菌將硫化氫氧化為硫酸。再與管頂部的凝結水結合使混凝土管和鑄鐵管受到腐蝕。污泥膨脹是一種絲狀菌在絮體中大量生長以致影響沉降的現象。重要問題是污泥膨脹使污泥壓縮性能變差，其成果是諸多稀薄污泥回流到曝氣池，使池中MLSS下降，進而造成水質達不到規(guī)定而使曝氣池運行失敗。因素：DO濃度過低、污泥負荷率低、曝氣池進水中含有較多化糞池出水，營養(yǎng)局限性、低pH值（pH<6.5）活性污泥的絲狀菌膨脹的對策1）控制污泥負荷：控制負荷在0.2～0.45kgBOD/(kgMLSS·d)之間為宜；2）控制營養(yǎng)比例：BOD∶N∶P＝100∶5∶1；3）控制DO：曝氣池出口的DO在2mg/L以上；4）加氯、臭氧或過氧化氫5）投加混凝劑：石灰、FeCl3、高分子絮凝劑。改善污泥的絮凝同時也會增加絮體的強度。污水厭氧解決與好氧解決的比較好氧法解決有機物所需的時間普通比用厭氧法解決短，基本上沒有臭氣，但需要有氧的供應相比較復雜的解決設備運行費用高，且當廢水中有機物濃度太高時，普通不可能供應好氧分解所需要的充足的氧。由此，解決污水普通多用好氧法，解決污泥則用厭氧法。若解決高濃度有機污水，先采用厭氧法，再采用好氧法解決。生物脫氮的流程是首先通過硝化過程，然后運用反硝化細菌進行反硝化，將NO2-和NO3-轉化為N2。N2逸入大氣，完畢脫氮過程。硝化過程的重要影響因素（1）污泥齡（2）溶解氧（DO）：DO>2mg/L，生物膜法DO>3mg/L（3）溫度：12℃下降，5℃停止；超出30℃酶變性4）pH：氨氧化菌：7.0~7.8；亞硝酸氧化菌：7.7~8.1（5）營養(yǎng)物質：BOD5/TN影響硝化細菌的比例（6）毒物：重金屬、有機物反硝化過程的重要影響因素（1）營養(yǎng)物質BOD5/TN>