2018年湖南大学811环境毒理学与环境工程微生物综合考试之环境工程微生物学考研基础五套测试题(1)
● 摘要
一、名词解释
1. 合成代谢
【答案】合成代谢是指微生物利用能量代谢所产生的能量、中间产物以及从外界吸收的小分子,合成复杂的细胞物质的过程。合成代谢是在能量代谢的基础上进行的。对于化能异养微生物而言,产生能量的分解代谢同时也提供了碳源,它们以中间产物的形式存在,并参与各种细胞物质的构成。
2. 竞争性抑制
【答案】竞争性抑制是指有些抑制剂的结构与某种底物的结构类似,可与底物竞争与酶的活性中心结合,从而影响底物与酶的结合,使反应速率下降。与底物结构类似的物质称为竞争性抑制剂。
3. 固定化微生物
【答案】固定化微生物是指用包埋等方法将酶活力强的微生物体固定在载体上的微生物。微生物体本身是多酶体系的固定化载体,将整个细胞固定化更有利于保持其原有活性,甚至可提高活性。有死细胞固定化和生长细胞固定化两种。
4. 烈性噬菌体
【答案】烈性噬菌体是指侵入宿主细胞后,随即引起宿主细胞裂解的噬菌体。烈性噬菌体被看成正常表现的噬菌体。
二、简答题
5. 试简述微生物的命名方法。
【答案】微生物的命名采用生物学中的二名法,即用两个拉丁词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达,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。
6. 简述微生物的特点。
【答案】微生物的特点包括:
(1)个体极小
有微米级的,
要通过光学显微镜才能看见。大多数病毒小于
是纳米级的,在光学显微镜可视范围外,要通过电子显微镜才可看见。
(2)分布广,种类繁多
因微生物极小,很轻,因而分布极广;微生物的营养类型和代谢途径呈多样性,从无机营养到有机营养,能充分利用自然资源;其呼吸类型呈多样性,在有氧环境、缺氧环境,甚至是无氧
环境均有能生活的种类。环境的多样性如极端高温、低温、高盐度和极端
繁多、数量庞大。
(3)繁殖快
大多数微生物以裂殖方式繁殖后代,在适宜的环境条件下,十几分钟至二十分钟就可繁殖一代。
(4)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,易受环境因素影响,引起遗传
物质的改变而发生变异,或变异为优良菌种,或使菌种退化。使得微生物的种类
7. 简述微生物生长阶段控制在废水生物处理上有什么意义。
【答案】细菌的生长繁殖阶段包括停滞期、加速期、对数期、减速期、静止期及衰亡期。控制微生物的生长阶段,可以运用于不同工艺要求的污水处理。常规活性污泥法利用微生物的减速期、静止期。高负荷活性污泥法利用生长速率上升期和下降期的微生物a 延时曝气法利用衰亡期的微生物。可见,控制微生物的生长阶段,有利于使用不同时期的微生物的性质,并发挥其处理污水中不同类型、不同浓度污染物的能力。
8. 什么叫平板划线法?
【答案】平板划线法是指把混杂在一起的微生物不同种的不同个体或同一种的不同细胞,通过带菌的接种环在培养基表面做多次划线的稀释法。能得到较多的独立分布的单个细胞,经培养后印成单菌落,通常把这种菌落当作待分离微生物的纯种。有时这种单菌落并非都由单个细胞繁殖而来的,故必须反复分离多次才可得到细胞纯菌落的克隆纯种。
9.
等。
【答案】(1)好氧堆肥(见图)
①好氧堆肥机理
好氧堆肥是在通空气的条件下,好氧微生物分解大分子有机固体废物为小分子有机物,部分有机物被矿化成无机物,并放出大量的热量,
使温度升高至
到如果不通风,温度会升高
这期间发酵微生物不断地分解有机物,吸收、利用中间代谢产物合成自身细胞物质,从微生物的角度论述好氧堆肥和厌氧堆肥的异同点,包括代谢过程、堆肥产品、恶臭产生生长繁殖;以其更大数量的微生物群体分解有机物,最终有机固体废物完全腐熟成稳定的腐殖质。所发生的反应如下:
有机物质+好氧菌+氧气+水→二氧化碳+水(蒸汽)+硝酸盐十硫酸盐+
氧化物
图 有机堆肥好氧分解过程
②好氧堆肥发酵微生物
好氧堆肥发酵微生物有中温好氧的细菌和真菌,好热性的细菌、放线菌和真菌,嗜热高温细菌和放线菌。
③好氧堆肥的特点
好氧堆肥分解有机物快,产热量大,堆肥升温快而能保持高温时间长,可有效杀死致病微生物和虫卵。腐熟速率快,腐熟程度高,异臭物质如氨、硫化氢和硫醇在好氧条件下转化为无臭味
的氧化物
和故堆肥成品无臭味,肥效好,达到城镇垃圾农用控制标准值。发酵周期短,一次和二次发酵时间20d 左右,堆肥基本稳定。
(2)厌氧堆肥
①厌氧堆肥机理
厌氧堆肥的原理和污(废)水厌氧消化原理基本相似。不同的是,污(废)水厌氧消化是液体发酵;厌氧堆肥是固体发酵,其发酵过程如下所示:
有机物质+厌氧菌+二氧化碳+水=甲烷+氨+脂肪酸+乙醛+硫醇+硫化氢
有机固体废物经分选和粉碎以后,进入厌氧处理装置,在兼性厌氧微生物和厌氧微生物的水解酶作用下,
将大分子降解为小分子的有机酸、腐殖质和
言,与污(废)水甲烷发酵一致,也分3个阶段。
②厌氧堆肥微生物
参与厌氧堆肥的微生物有兼性厌氧的水解产酸菌、厌氧的产甲烷菌,厌氧脱氨菌和脱硫菌等。由于有机物分解不彻底,
其产热量比好氧发酵的低。因此堆肥的温度最高在
③厌氧堆肥的特点
厌氧分解后的产物中含许多嗜热细菌和对环境造成严重污染的物质,其中含有脂肪酸、氨、乙醛、硫醇、硫化氢等有害物质。因此,还需要有除臭装置加除臭细菌将有害物质去除。等。就产甲烷过程而
三、论述题
10.试结合生物处理过程,说明呼吸的生物学意义。
【答案】呼吸的生物学意义是在酶和线粒体的作用下氧化分解有机物并释放能量为生命活动提供需要的能量与热量及一些中间产物。