2018年南京工业大学城市建设学院838水处理微生物学基础之环境工程微生物学考研仿真模拟五套题
● 摘要
一、名词解释
1． 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。
2． 外源性呼吸
【答案】外源性呼吸是指在正常情况下，微生物利用外界供给的能源进行的呼吸，即通常所说的呼吸。
3． 基因重组
【答案】
基因重组是指两个不同性状的个体细胞的融合，使芄基因重新组合，从而发生遗传变异，产生新品种的过程。可通过杂交、转化、转导等手段达到基因重组。
4． 生长因子
【答案】生长因子是指一类调节微生物正常代谢所必需，但不能用简单的碳、氮源自行合成的有机物。广义的生长因子除了维生素外，还包括碱基、嘌呤、嘧啶、生物素及烟酸等，有时还包括氨基酸营养缺陷突变株所需要的氨基酸在内，而狭义的生长因子一般仅指维生素。
二、简答题
5． 在有氧的水体环境中空气中的氧会不断扩散到水体中，为什么还会出现厌氧环境？厌氧产甲烷环境中主要有哪些微生物菌群？它们之间存在怎么样的互生关系？请详细说明。
【答案】（1）出现厌氧环境的原因
因为气液间存在着气膜和液膜，液膜的存在使空气中的氧不易溶解于水中，当水体的搅动较小、水较深时，容易出现厌氧环境。水体中有机物浓度较高时，微生物的耗氧速率大于大气的复氧速率时，易出现厌氧环境。
（2）厌氧产甲烷环境中存在的微生物菌群厌氧产甲烷环境中主要有三类微生物菌群。
①第一阶段，水解发酵阶段，有水解、发酵性细菌群。
②第二阶段，产氢产乙酸阶段，有产氢、产乙酸细菌群。
③第三阶段，产甲烷阶段，有两组生理性质不同的专性厌氧产甲烷菌群——食氢产甲烷菌和食乙酸产甲烷菌。
（3）微生物菌群的互生关系
①第一阶段，水解发酵菌群将复杂有机物如纤维素、淀粉、蛋白质、脂类物质，分解为小分子有机酸、醇、二氧化碳、氢、氨和硫化氢。
②第二阶段，产氢产甲烷菌群，将第一阶段的产物进一步分解为乙酸和氢。
③第三阶段，一组产甲烷菌将第一和第二阶段产生的氢和二氧化碳合成甲烷，或一氧化碳和氢气合成甲烷；另一组产甲烷菌将第一和第二阶段产生的乙酸脱羧生成甲烷和二氧化碳，或利用甲酸、甲醇及甲基胺裂解为甲烷。
6． 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。
7． 比较好氧呼吸、无氧呼吸与发酵的主要异同点。
【答案】（1）好氧呼吸、无氧呼吸与发酵的主要相同点都是微生物呼吸类型的一种方式，都有能量释放。
（2）好氧呼吸、无氧呼吸与发酵的不同点
①最终电子受体
发酵为中间代谢产物，好氧呼吸为氧气，无氧呼吸为氧化态的无机物（如硫酸根、硝酸根等）。
②最终产物
发酵为低分子有机物、
甲烷等。
③产生ATP 的磷酸化类型
发酵为底物水平磷酸化，好氧呼吸为底物水平磷酸化和氧化磷酸化，无氧呼吸为底物水平磷酸化和氧化磷酸化。
④获得ATP 数
发酵为2, 好氧呼吸为38, 无氧呼吸介于2和38之间。
⑤释放总能量
发酵为
好氧呼吸为
无氧呼吸为
（反硝化）或（反硫化）。等，
好氧呼吸为等，
无氧呼吸为
8． 叙述高浓度有机废水厌氧沼气（甲烷）发酵的理论及其微生物群落。
【答案】高浓度有机废水厌氧沼气（甲烷）发酵的理论及其微生物群落如下：
（1）第一阶段
①水解和发酵性细菌群将复杂有机物如纤维素、淀粉等水解为单糖后，再酵解为丙酮酸，将蛋白质水解为氨基酸，脱氨基成有机酸和氨，脂质水解为各种低级脂肪酸和醇，例如乙酸、丙酸、丁酸、长链脂肪酸、乙醇、二氧化碳、氢、氨和硫化氢等。
②第一阶段的微生物群落是水解、发酵性细菌群，有专性厌氧的梭菌属、拟杆菌属、丁酸弧菌属、真细菌属双歧杆菌属、革兰氏阴性杆菌，兼性厌氧的有链球菌和肠道菌。
（2）第二阶段
①产氢和产乙酸细菌群把第一阶段的产物进一步分解为乙酸和氢气》
②第二阶段的微生物群落为产氢、产乙酸细菌，这群细菌只有少数被分离出来.
（3）第三阶段
①第三阶段的微生物是两组生理性质不同的专性厌氧产甲烷菌群。
②一组是将氢气和二氧化碳合成甲烷，或一氧化碳和氢气合成甲烷；另一组是将乙酸脱羧生成甲烷和二氧化碳，或利用甲酸、甲醇及甲基胺裂解为甲烷。
（4）第四阶段
为同型产乙酸阶段，
是同型产乙酸细菌将
和转化为己酸的过程。
9． 细菌淀粉酶和过氧化氢酶的定性测定实验原理是什么？
【答案】细菌淀粉酶和过氧化氢酶的定性测定实验原理如下：
酶是由生物细胞所产生的，具有催化能力的生物催化剂。生物体内一切化学反应，几乎都是在酶的催化下进行的。微生物的酶按它所在细胞的部位分为胞外酶、胞内酶及表面酶。细菌淀粉酶能将遇碘呈蓝色的淀粉水解为遇碘不显色的糊精，并进一步转化为糖。淀粉水解后，遇碘不再显蓝色。过氧化氢酶能将过氧化氢分解为水和氧。
三、论述题
10．简单叙述糖酵解的阶段过程，分析其在微生物能量代谢过程中的作用和意义。
【答案】（1）定义
糖酵解途径又称EMP 或E-M 途径，即在无氧条件下
，
酮酸、
和的过程。
用于葡萄糖磷酸化生成6-磷酸葡萄糖，6-磷酸葡萄糖经同分异构（2）糖酵解的详细步骤
①反应一开始消耗
化和再一次磷酸化生成1，6二磷酸果糖（重要中间产物）。
②经醛缩酶催化，1，6-二磷酸果糖裂解成为两种三碳化合物，即3-磷酸甘油醛和磷酸二羟丙酮，磷酸二羟丙酮转变为3-磷酸甘油醛，至此
，
以上的反应均未涉及真正的氧化。
@由3-磷酸甘油醛转变成1, 3-二磷酸甘油酸时发生第一次氧化（脱氢，醛基氧化为羧基），失去两个电子，
由氧化态的接受，形成还原态的NADH 。1，3-二磷酸甘油酸是含高能磷酸
葡萄糖逐步分解而产生丙
的葡萄糖转化为的3-磷酸甘油醛。键的化合物，在磷酸甘油酸激酶的催化下，将高能键转移到ADP 分子上，形成ATP 分子（无机