首页环境科学基础学科环境工程微生物 06 第二章细菌的生理特性4.ppt

06 第二章细菌的生理特性4.ppt

页数:32页文件大小:2.60 MB来源: 环境工程微生物ppt课件

本课件讲解细菌的呼吸作用类型,按基质来源分为好氧呼吸与厌氧呼吸,细分好氧有机物呼吸、好氧无机盐呼吸、厌氧有机物呼吸与厌氧无机盐呼吸,并介绍硝酸盐呼吸、硫酸盐呼吸与碳酸盐呼吸的环境工程意义及温度、pH、渗透压等环境因素的影响。

考试3:培养基与呼吸类型,涵盖选择性培养基有哪些制备方法、鉴别培养基的原理是什么、营养物质的吸收和运输有哪几种途径等思考题
先脱碳后脱氨的原因,列出同学们原因分析、自养菌反驯化,利用有机物、有机物为主时自养菌生长慢竞争不过等内容
紫硫细菌所需硫化氢的来源,说明水中的紫硫细菌所需的硫化氢从何而等要点
查看本课件的文字版(共 32 页,供检索与复制)

第1页:考试3:培养基与呼吸类型

考试3

  • 1.选择性培养基有哪些制备方法?
  • 2.鉴别培养基的原理是什么?
  • 3.营养物质的吸收和运输有哪几种途径?
  • 4.细菌的呼吸类型有哪四种?
  • 5.化能自养菌的呼吸类型是什么?
  • 6.分子内、分子外无氧呼吸分别指什么呼吸?
  • 7.反硝化菌呼吸类型是什么?还原产物是什么?
  • 8.硫酸盐还原菌(SRB)还原产物是什么?有何利弊?

第2页:先脱碳后脱氨的原因

为什么水处理中都是先异养菌脱碳再由自养菌脱氨?
同学们原因分析
  • 1.自养菌反驯化,利用有机物,不再利用氨氮
  • 2.有机物为主时自养菌生长慢竞争不过异养菌
  • 3.异养菌分解蛋白质等产生的氨再被自养菌利用
  • 补充
  • 4.异养菌分解有机物产生碳酸盐作为自养

第3页:紫硫细菌所需硫化氢的来源

问题
水中的紫硫细菌所需的硫化氢从何而来呢?湖底淤泥中的SRB

第4页:A.腐蚀性

  • A.腐蚀性
  • 点蚀穿孔铁表面的电化学反应电极极化
提问:SRB腐蚀的机理是什么?
(答案见课件图示)

第5页:

第6页:

第7页:碳酸盐呼吸(碳酸盐还原)

  • (3)碳酸盐呼吸(碳酸盐还原)
  • 细菌类型:产甲烷菌、产乙酸菌。
  • 产甲烷菌
  • 4H2+H+HCO3-→CH4↑+3H2O
  • 产乙酸菌
  • 4H2+2H++2HCO3-→CH3COOH+4H2O
  • (——氢来源于发酵)
*为什么相同的反应物而出现不同的产物?
—是废水厌氧处理中关键性微生物

第8页:按呼吸基质来源分类

  • 2.按呼吸基质来源分类
  • —细菌外源呼吸与内源呼吸
提问:什么是内源呼吸、外源呼吸?
内、外—细胞内外
源—能源物质
呼吸—氧化产能

第9页:第四节环境卫生——环境因素对细菌的影响

  • 第四节环境卫生——环境因素对细菌的影响
  • 一般来说无芽孢的细菌在水中加热到100℃迅速死亡。
  • (一)高温杀菌的机理
提问:?1)蛋白质、核酸变性2)细胞膜溶解细胞膜中的脂类在高温作用下溶解,“失血过多”
(答案见课件图示)
  • 一、温度的影响
  • 1.高温的影响

第10页:(二)影响高温杀菌的因素

  • (二)影响高温杀菌的因素
  • 细菌的种类、含水量、芽孢有无、以及湿热或干热
  • 1)细菌种类
  • 如

第11页:含水量对高温杀菌的影响

  • 2)含水量
  • 细菌细胞含水量高的更容易被杀死。?蛋白质的凝固温度(℃)蛋白质含水量分子层次现象——蛋白质的凝固温度与含水量有关。水—热的良导体

第12页:芽孢不同芽孢菌高温耐受能力比较表

不同芽孢菌高温耐受能力比较表:原页为图片表格,源文件未提取到表格数据,建议对照原图补充完整表格内容。

第13页:湿热与干热

  • 4)湿热与干热
  • 湿热—水蒸汽干热—热空气蒸汽灭菌锅烘箱121℃ 20~30min160~170℃ 2h灭菌

第14页:湿热灭菌温度低时间短

湿热灭菌温度低时间短

提问:?
保水(热空气蒸发蛋白质水分);
蒸汽冷凝放热;
凝水热传导能力强于空气;

第15页:细菌的适宜温度分类

2.适宜温度

提问:为什么会存在适宜温度?
酶的活性
根据细菌适宜温度的不同,可将细菌分为四大类,嗜冷菌、嗜中温菌、嗜热菌及嗜超热菌。

第16页:不同耐温细菌的生长适宜温度

不同耐温细菌的生长适宜温度表:原页为图片表格,源文件未提取到表格数据,建议对照原图补充完整表格内容。

第17页:废水中的细菌一般都是嗜中温菌

废水中的细菌一般都是嗜中温菌,最适温度多在30℃左右,嗜冷菌和嗜热菌占少数。

第18页:低温对细菌的影响

  • 3.低温
  • 低温——细胞结冻~最适温度下限
  • 进入休眠状态
提问:?
酶活性降低,导致代谢、遗传普遍停滞;
冰渣导致细胞膜破裂,失“血”过多
膜细胞流动性变差。

一旦获得适宜温度,即可恢复活性

提问:细胞内外冻结易导致死亡,原因何在?
(答案见课件图示)

第19页:嗜中温菌的温度范围

嗜中温菌(耐冷喜温)一般在5℃以下处于休眠状态,因此通常实验室用冰箱的4℃冷藏温度保藏细菌或甘油、石蜡冷冻保存菌种

第20页:嗜冷菌与冷藏食物变质

  • 低温下冷藏的食物变质———嗜冷细菌(或霉菌)的最适宜温度在5~15℃之间。
  • —具备低温活性酶—细胞质膜含有大量的不饱和脂肪酸,在低温下能保持半流动性,使之能有效地集中必需的营养物质。
*嗜冷细菌有什么环保用途呢?提问:嗜冷细菌的秘密武器是什么?
(答案见课件图示)

第21页:二、pH的影响

  • 二、pH的影响
  • 大多数细菌最适环境pH为6~8,可生存的pH范围在4~10之间。
  • 研究表明细胞内部由于细胞膜的屏蔽作用、磷酸盐缓冲及细菌能动的调节,pH一般都保持中性,环境的pH难以影响细胞内的pH变化。
提问:外界的pH变化如何对细菌产生影响?
(答案见课件图示)

1.影响细胞膜蛋白及胞外水解酶的活性

第22页:影响营养物的解离与吸收

  • 2.影响营养物的解离与吸收
  • 主要影响一些极性营养物如脂肪酸、氨基酸
  • 以乙酸的吸收为例,细菌表面带有电荷,如“—”

第23页:嗜酸细菌与pH适应

  • 某些细菌,例如氧化铁硫杆菌和其他极端嗜酸茵,需在酸性环境中生活,其最适pH为3,在pH为1.5时仍可生活。
  • 各种工业废水通常设前调节池,维持曝气池pH7左右。
  • 事实上,净化污(废)水的微生物适应pH变化的能力比较强,pH在6.5~8.5均可不加调节。

第24页:三、氧化还原电位(ORP)

三、氧化还原电位(ORP)

提问:什么是氧化还原电位?
——某物质与氢电极构成原电池时的电压高低,反映改物质氧化性强弱。提问:pH7.0,30℃条件下饱和Fe3+溶液中测得的电压值为+0.771,该值代表什么?Fe3+/Fe2+的氧化还原电位为+0.771

第25页:氧化还原电位的测定

通常如何测定水样的氧化还原电位?
pH测定仪mv档,其中一个惰性的铂丝电极与一个参比电极(如甘汞电极)提问:影响水样氧化还原电位的因素有哪些?氧化性物质(主要是氧气浓度)与还原性物质(有机物、H2S等)的含量

第26页:氧化还原电位与污水处理

  • 好氧活性污泥法
  • 控制在+200~+600mV是正常的
提问:过低过高如何调节?
改变曝气力度
厌氧污泥或污水处理系统应控制在在—100~—200mV
过高,将不利于厌氧细菌的生长,应改进工艺降低水中溶解氧量。应用

第27页:四、干燥

  • 四、干燥
  • 细菌基本上是生活在水中的生物。
提问:环境中过于干燥细菌如何生存?
(在不受热和其它外界因素干扰下)干燥细胞将处于长期休眠状态
——用干燥法防止食物腐败(细菌滋生)
如方便面、干果、肉干、葡萄干等。
  • ——用干燥法来保存细菌,如将细菌放置在干燥的沙土中可以长期保存。
  • 一旦提供潮气则会很快复活。

第28页:渗透压与半透性

  • 10%NaCl NaCl半透性——水分子自由通过,其余分子扩散速度受限五.渗透压
  • ———是不同溶液被半透膜隔离开时,由于膜半透性及两侧水分子浓度差异形成的水压。有半透膜左水分子净通量>0右侧液位↑,直至平衡
  • 没有半透膜——液位不变,盐扩散V=水扩散V

第29页:渗透压的衡量方法

衡量方法:通常以一定浓度溶液与纯水间形成的渗透压作为该溶液的渗透压

提问:水将从渗透压一方流向渗透压的一方?
低、高
渗透压可影响细菌生存:
  • 1.相同渗透压溶液中
  • 细菌细胞内水含量稳定,细菌生活得最好。
  • 等渗透压溶液——0.85%的食盐(NaCl)溶液(生理盐水)。常作为进行细菌稀释分离的稀释液。

第30页:高渗透压溶液中

2.高渗透压溶液中

提问:哪些是高渗透压溶液?细菌会发生什么现象?
浓溶液;质壁分离
—防腐(细菌滋生)
如用5~30%的盐水腌咸菜、咸鱼,用60~80%的糖溶液做蜜饯等。
  • —海洋对各种病原菌(淡水菌)的杀灭
  • —高含盐废水(如油田采出水)难于生物处理的原因
提问:如何解决?
冲稀;防垢剂;细菌基因改造;

第31页:低渗透压溶液

3.低渗透压溶液

提问:细菌于其中会如何?如纯水
外界大量水流入细菌细胞内,细胞膨胀,甚至破裂。
综合以上几点,在微生物实验室中稀释菌液,应该用生理盐水(0.85%)
(除非稀释后马上就用的可以用无菌的蒸馏水。)

第32页:六.光线

  • 六.光线
  • 1.阳光提问:通常细菌在阴暗环境中能够更好的生长,原因?包括阳光和灯光
  • 紫外线(波长0.1~400nm)
  • 一般细菌在紫外线下照射5min即能被杀死,芽孢则需10min。紫外线波长在260nm左右者杀菌力最强
提问:杀菌机理?
蛋白质和核酸变性
顶部目录