水处理生物学第六章生理特性.ppt

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1、第六章微生物的生理特性第一节微生物的营养第二节酶及其作用第三节微生物的代谢第四节环境因素对微生物生长的影响第一节微生物的营养营养：是指生物体从外部环境中摄取对其生命活动必需的能量和物质，以满足正常生长和繁殖需要的一种基本生理功能。一、微生物细胞的化学组成及所需的营养物质细胞质量（湿重）水70~90%干物质10~30%无机盐3～10%有机物90～97%碳水化合物蛋白质脂肪DNARNA等组成微生物细胞（一）化学组成（二）营养物质可被微生物吸收利用的物质。1碳源氮源3能源4无机盐5生长因子6水碳源有机碳源糖类蛋白质

2、脂肪有机酸无机碳源CO2CO32－多数微生物最好的碳源：葡萄糖、果糖、麦芽糖、淀粉生产中常见的碳源：玉米粉、麸皮、米糠、酒糟。提供细胞碳素来源的营养物质。最适碳源C-H-O型化合物2氮源提供细菌细胞氮素来源的营养物质。有机氮源蛋白质蛋白胨氨基酸无机氮源NH4ClNH4NO3实验室常用氮源：牛肉膏、蛋白胨生产上常用氮源：尿素、玉米浆异养微生物对氮源的利用顺序是：N·C·H·O·(X)>N·H>N·O>N3能源提供微生物生命活动最初能量来源的营养物质和辐射能。能源种类化学物质（化能营养型）辐射能（光能营养型）有机

3、物：化能异养型的能源（同碳源）无机物：化能自养型的能源（不同于碳源）：光能自养和光能异养型的能源4生长因子概念：某些微生物在生长过程中不能利用简单的碳、氮源自身合成，同时又是正常代谢必需的有机物。氨基酸类嘌呤、嘧啶类维生素类实验室常用：酵母膏、蛋白胨作为综合生长素硫辛酸、VC、VK是重要的生长因子。生长因子自养型微生物生长因子异养型微生物生长因子过量合成型微生物5无机盐构成微生物细胞的各种组分；酶的组分及激活剂；维持适宜的渗透压；自养型细菌的能源。大量元素（生长所需浓度在10－3～10－4moL/L之间）：C

4、、H、O、N、P、S微量元素（生长所需浓度在10－6～10－8moL/L之间）：Mn、Co、Cu、Zn、Se6水营养物质的溶剂，而后被吸收。参与生物化学反应。运输物质的载体。维持和调节机体的温度。作用:微生物利用营养的说明不同微生物对每一种营养元素需要的数量不同。并要求各营养元素有一定的比例。细菌往往优先利用易被吸收的有机物质。二、微生物的营养类型根据微生物所需碳源和能源的不同，营养类型分四类：自养型光能无机营养型化能无机营养型异养型光能有机营养型化能有机营养型1光能无机营养型(Photolithotroph

5、)又称光能自养型微生物。藻类、蓝细菌、光合细菌（紫硫细菌、绿硫细菌）碳源——以CO2为唯一碳源能源——光利用H2O或H2S中的H来还原CO2，合成有机物。光合细菌：藻类和蓝细菌：2化能无机营养型（chemolithotroph)又称化能自养型微生物。氢细菌、硫化细菌、铁细菌、硝化细菌。分布在土壤、水域中，在自然界物质转化中作用重大。碳源——以CO2为唯一碳源。能源——无机物氧化产生能量。同时作为氢供体。硝化细菌2NH3+2O2CO2+4H+2HNO2+4H++ATP[CH2O]+H2O3光能有机营养型（pho

6、torganotroph)又称光能异养型微生物。碳源——有机物作为供氢体和碳源，也可利用CO2作为碳源。能源——光该类菌能利用低分子有机物迅速增殖，利用此菌净化高浓度的有机废水。如果和活性污泥法合用，净化效率高。在废水处理中有重要的作用。CO2＋2CH3CH3CHOH[CH2O]+2CH3COCH3+H2O光能光合色素红螺菌红螺菌在湖泊、池塘、淤泥中含有，在缺氧时能利用有机酸、醇等有机物。同时该菌含有蛋白质65%，和大量的氨基酸、抗生素。常用工业废水和农业废弃物生产该菌，既保护了环境消除污染，又生产了单细胞蛋

7、白变废为宝。4化能有机营养型(chemoorganotroph)又称化能异养型微生物。绝大多数细菌、放线菌和全部真菌、病毒。如大肠杆菌，枯草杆菌，链霉菌，根霉，曲霉。碳源——有机物能源——有机物氧化获得。营养类型电子供体碳源能源举例光能无机自养型H2、H2S、S、或H2OCO2光能着色细菌、蓝细菌、藻类光能有机异养型有机物CO2及有机物光能红螺细菌化能无机自养型H2、H2S、Fe2+、NH3、或NO-2CO2化学能(无机物氧化)氢细菌、硫杆菌、亚硝化单胞菌属、硝化杆菌属、甲烷杆菌属化能有机异养型有机物有机物化

8、学能(有机物氧化)假单胞菌属、乳酸菌属、真菌、原生动物微生物营养类型三、培养基实验中，常利用培养基来培养各种微生物进行研究。1概念：人工配制的适合于不同微生物生长繁殖或积累代谢产物的营养基质。2培养基的配制原则△根据不同需要配制不同的培养基细菌：牛肉膏蛋白胨培养基真菌：马铃薯糖培养基放线菌：高氏一号培养基△理化条件适宜（pH值、渗透压、氧化还原电位等条件）△物美价廉△营养协调（各营养物质的浓度及配比