1、微生物：微生物是肉眼看不见或看不清的微小生物的总称。特点：形体微小，结构简单，进化地位低。还具有：种类多，分布广，繁殖快，易变异革兰氏染色法：1884 年丹麦病理学家 Hans Christian Gram 提出了一个经验染色法，用于细菌的形态观察和分类。过程：结晶紫初染，碘液媒染，然后酒精脱色，最后用蕃红或沙黄复染。机理：通过初染和媒染后，在细菌细胞的细胞壁及膜上结合了不溶于水的结晶紫与碘的大分子复合物。关键：酒精脱色。脱色不足,阴性菌被误染成阳性菌；脱色过度,阳性菌可误染为阴性菌。革兰氏 G+和 G-的区别：（） 经染色后细菌细胞仍然保留初染结晶紫的蓝紫色，经过染色后细菌细胞则先脱去了初染
2、结晶紫的颜色，而带上了复染蕃红或沙黄的红色（） 细胞壁较厚，单层，组分比较均匀一致，主要有肽聚糖组成，还有一定数量的磷壁酸，脂类组分很少；细胞壁分为两层，及细胞壁的外层和内层，外层主要由脂多糖和脂蛋白组成，较厚，内层主要组分是肽聚糖，较薄。细菌的基本结构包括细胞壁和原生质两部分。原生质位于细胞壁内，包括细胞膜（细胞质膜） 、细胞质、核质和内含物。 细胞壁是包围在细菌细胞最外面的一层富有弹性的、厚实、坚韧的结构，具有固定细胞外形和保护细胞不受损伤等多种功能。细胞壁的主要功能有：保持细胞形状和提高细胞机械强度，使其免受渗透压等外力的损伤；为细胞的生长、分裂所必需；作为鞭毛的支点，实现鞭毛的运动；阻
3、拦大分子有害物质（如某些抗生素和水解酶）进入细胞；赋予细胞特定的抗原性以及对抗生素和噬菌体的敏感性。 细胞膜又称细胞质膜、质膜或内膜，是一层紧贴着细胞壁而包围着细胞质的薄膜（厚约78nm） ，其化学组成主要是蛋白质、脂类和少量糖类。这种膜具有选择性吸收的半渗透性，膜上具有与物质渗透、吸收、转运和代谢等有关的许多蛋白质和酶类。整体细胞膜的结构，目前大家比较公认的是“镶嵌模型“，其要点是：磷脂双分子层组成膜的基本骨架。磷脂分子在细胞膜中以多种方式不断运动，因而膜具有流动性。膜蛋白以不同方式分布于膜的两侧或磷脂层中。 细胞膜的主要功能为：选择性地控制细胞内外物质（营养物质和代谢产物）的运送和交换。维
4、持细胞内正常渗透压。合成细胞壁组分和荚膜的场所。进行氧化磷酸化或光合磷酸化的产能基地。许多代谢酶和运输酶以及电子呼吸链组成的所在地。鞭毛的着生和生长点。 细胞质是细胞膜包围地除核区以外的一切透明、胶状、颗粒状物质的总称。其主要成分是水、蛋白质、核酸和脂类等。与真核生物不同，原核生物的细胞质是不流动的。 核区又称核质体、原核、拟核或核基因组，指存在于细胞质内的、无核膜包裹、无固定形态的原始细胞核。 内含物是细菌新陈代谢的产物，或是贮备的营养物质。常见的内含物颗粒主要有以下几种：异染颗粒。其化学组分是多聚偏磷酸盐，是磷源和能源的贮藏物，可降低细胞渗透压。聚 羟基丁酸盐。它是细菌所特有的一种碳源和能
5、源贮藏物。肝糖和淀粉粒，两者都是碳源和能源的贮藏物。硫粒，它是元素硫的贮藏物。气泡，存在于许多光能营养型、无鞭毛的运动水生细菌中的包囊状的内含物。 细菌的特殊结构一般指荚膜、芽孢和鞭毛 3 种。 荚膜或称大荚膜，其主要功能有：保护作用。作为通透性屏障和离子交换系统。贮藏养料。表面附着作用。细菌间的信息识别作用。菌胶团：当荚膜物质融合成一团块，内含许多细菌时，称为菌胶团。意义：菌胶团是活性污泥中细菌的主要存在形式，有较强的吸附和氧化有机物的能力，在污水生物处理中具有重要的作用。一般说，处理生活污水的活性污泥，其性能的好坏，主要根据所含菌胶团多少、大小及结构的紧密程度来定。芽孢是某些细菌在生活史的
6、一定阶段在细胞内形成的一个圆形或椭圆形的休眠结构。具有壁厚，水分少，不易透水，抗热、抗化学药物、抗辐射能力强等特点。形成过程：脱水浓缩芽孢膜形成芽孢游离释放鞭毛是某些细菌表面伸出的细长、波曲的附属物。完整的一根鞭毛从形态上可分三部分：鞭毛丝、鞭毛钩和基体。鞭毛是细菌的运动器官，鞭毛运动引起菌体运动。 菌落：将单个或少量同种细菌（或其他微生物）细胞接种于固体培养基表面（或内层）时，在适当的培养条件下（如温度、光照等） ，该细胞会迅速生长繁殖，形成许多细胞聚集在一起且肉眼可见的细胞集合体，称之为菌落。准确地讲，菌落就是在固体培养基上（内）以母细胞为中心的、肉眼可见的、有一定形态、构造特征的子细胞团
7、。 菌落的特征：（1）圆形或椭圆形，湿润、较光滑、较透明、较粘稠、 （2）易挑取、质地均匀（3）正反面颜色一致裂殖：细胞通过分裂而形成两个细胞的过程芽殖：在母细胞表面先形成一个小突起，待其长度长大到与母细胞相仿后再分离并独立生活的一种繁殖方式。放线菌：一类主要呈菌丝状生长和以孢子繁殖的陆生性较强的原核生物。基内（营养）菌丝：是伸入营养物质内或漫生于营养物质表面吸取养料的菌丝。气生菌丝：营养菌丝体发育到一定时期，长出培养基外并伸向空间的菌丝为气生菌丝。孢子菌丝：当气生菌丝体发育到一定的程度，其上分化出可形成孢子的菌丝既孢子丝又名产孢丝或繁殖菌丝。放线菌菌落的总体特征介于霉菌与细菌之间，因种类不同
8、可分为两类： 一类是由产生大量分枝和气生菌丝的菌种所形成的菌落。形成的菌落质地致密、表面呈较紧密的绒状或坚实、干燥、多皱，菌落较小而不蔓延。 另一类菌落由不产生大量菌丝体的种类形成，粘着力差，结构呈粉质状，用针挑起则粉碎。若将放线菌接种于液体培养基内静置培养，能在瓶壁液面处形成斑状或膜状菌落，或沉降于瓶底而不使培养基混浊；如以振荡培养，常形成由短的菌丝体所构成的球状颗粒。 繁殖方式：无性孢子的方式进行繁殖，也可借菌丝断裂或菌丝片段繁殖，但以孢子繁殖为主。群体特征：（1）由产生大量分枝和气生菌丝的菌种所形成的菌落。 （2）由不产生大量菌丝体的种类形成。丝状细菌（鞘细菌、衣细菌）:单细胞原核生物，
9、菌体细胞能排列成丝状，外有一层共有的鞘。属细菌门。铁细菌:能在外鞘或原生质内聚集铁的细菌的俗称。它们能将其细胞内所吸收的亚铁氧化为高铁，从而获得能量。为了满足对能量的需要，必须氧化大量的亚铁，使之生成氢氧化铁。这种不溶性的铁化合物排出菌体后就沉淀下来。当水管中有大量的氢氧化铁沉淀时，就会降低水管的输水能力。此外，铁细菌吸收水中的亚铁盐后，促使组成水管的铁质更多地溶入水中，加速钢管和铸铁管的腐蚀。硫磺细菌:能将 H2S、S 及其它硫化物氧化成硫酸，从中获得能量的一类细菌的统称。它们能氧化硫化氢、硫磺和其他硫化物为硫酸，从而得到能量。硫磺细菌在水管中大量繁殖时，因有强酸产生，对于管道有腐蚀作用。
10、球衣细菌:球衣细菌有丝状鞘，个体杆状细胞呈链状排列在鞘内大多具有假分枝。它在营养方面对碳素的要求较高，反应灵敏，所以大量的碳水化合物能加速球衣细菌的繁殖。此外球衣细菌对某些杀虫剂，如液氯、漂白粉等的抵抗力不及菌胶团。球衣细菌分解有机物的能力很强。在污水处理设备正常运转中有一定数量的球衣细菌，对有机物的去除是有利的。单细胞蛋白也称微生物蛋白，是由蛋白质、脂肪、碳水化合物、核酸以及非蛋白含氮化合物、维生素和无机化合物等组成的细胞质团一、酵母菌1、形状及大小：圆形、卵形或原柱形，长 8-10um，宽 1-5um。形态：酵母菌的细胞形态与细菌类似，但比细菌细胞大得多，是细菌的几倍到几十倍一般呈卵圆形，
11、圆柱形或球状有的酵母菌细胞与子细胞连接成一串，相连面积狭小，细胞传呈藕节状的称假菌丝，相连细胞间的横隔面积与细胞横隔面一致的竹节状细胞串则称为真菌丝特点：个体一般以单细胞状态存在多数营出芽繁殖能发酵糖类产能细胞壁常含有甘露聚糖常生活在含糖量较高，酸度较大的水生环境中繁殖方式：繁殖方式包括无性繁殖（芽殖，裂殖，产生无性孢子） ，有性繁殖（以形成子囊和子囊孢子或担子和担子孢子的方式进行） 2酵母菌菌落：含水较多，外观大而突起，单个分散或假丝状，大而分化，稍透明，菌落和培养基不结合，菌落颜色单调，一般呈乳脂或矿烛色，少数呈红色或黑色。菌落正反面的颜色相同，菌落边缘呈可见球状、卵圆装货假丝状细胞，细胞
12、的生长的速度较快，多带酒香味。3、生理特性（1）最适 PH=4.56.5,中性偏酸；（2）大多数酵母菌进行无性繁殖。4、应用酵母菌（1）发酵酵母菌用于生活中的酿酒、或发面；（2）利用氧化型酵母菌处理废水.二、霉菌1、霉菌：是多细胞的腐生或寄生的异养性丝壮菌，是由分枝的菌丝组成的叶状体。2、生理特性（1）霉菌的繁殖： 无性繁殖（孢囊孢子、分生孢子、节孢子和厚垣孢子） 和有性繁殖（2）霉菌的培养呈绒毛状或絮状的圆形菌落； （3）大多数霉菌为好氧菌；（4）最适温度为 20-30C；（5）最适 PH 为 4.56.5。分布：霉菌分布及其广泛，只要存在有机物就有他们的踪迹。构造：霉菌具有真核生物的特征，
13、有真核，还有其他具膜结构的细胞器，如线粒体，内质网膜等成熟细胞中还含有较大的液泡3、应用：（1）污水中含节水霉，净水中无霉菌（2）起结合生物膜的作用（3）镰刀霉可有效氧化无机氰化物（4）在固体废弃物的资源化及处理过程中起作用（5）在活性污泥中大量繁殖，可引起污泥膨胀三、藻类1、藻类分类 1）原核生物：蓝藻 2）真核生物：绿藻、硅藻、褐藻、金藻2、生理特性1） 、藻类是一种无机自养型的低等植物，细胞内含有叶绿素，能进行光合作用：白天利用光能，吸收 CO2 合成细胞物质，放出 O2；夜间吸收 O2 放出 CO22） 、最适 PH=6-83） 、绿藻：是一种单细胞或多细胞的绿色植物有鱼腥或青草气味，
14、也是引起水体富营养化的主要藻类之一4） 、硅藻：为单细胞或单细胞群体，细胞壁中含有大量的硅质。适宜在较底温度生长，有发香气，也有发鱼腥气的。5） 、金藻：黄群金藻能发出强烈的臭味，水味发苦。3、藻类在给水排水工程中的作用与影响1） 、藻类对给水工程有一定的危害性水体富营养化污染当 N、P 达到一定量后，藻类大量繁殖，造成下列危害：A.产生色、臭、味，使水质净化困难，影响滤池工作；B.夜间由于藻类死亡后消耗 O2，使 DO=0，危及水生生物的生存；C. 湖泊沼泽旱地2） 、在排水工程中的作用：在氧化塘等生物处理工艺中利用菌藻共生系统，其中藻类产生的氧可被好氧微生物有效利用，去氧化分解水中的有机污
15、染物。一方面课收获大量有营养价值的藻类，另一方面也净化了污水。四、原生生物：1、原生动物的形态及生理特性原生动物是动物界中最低等的单细胞动物，长度一般在 100-300 um，形状有长形、圆形、卵形等且都呈扁平状。原生动物虽属单细胞动物，但在生理上都是一个完善的生物有机体，能和多细胞动物一样具有运动、营养、呼吸、排泄、生殖、对外界刺激的感应性和对环境的适应性等生理功能。形成机能不同的“胞器”：1） 、运动胞器：伪足、鞭毛、纤毛2） 、营养胞器：原生动物主要进行动物性营养，以吞食细菌、 真菌、藻类、有机物颗粒为主。原生动物营养方式 ：动物性营养：以摄食细菌、真菌、藻类、有机物颗粒为主 植物性营养
16、：在阳光条件下，将 CO2 和 H2O 合成有机物腐生性营养：以死的机体，腐烂的物质为主3） 、排泄胞器：伸缩泡，通过伸缩泡不断伸缩，将体内多余的水分及积聚在细胞内的代谢产物排除体外。4） 、感觉胞器：运动胞器和眼点（鞭毛虫具有）5） 、呼吸：O2 通过细胞膜进入体内6） 、生殖：无性生殖和有性生殖污水处理中常见的原生动物有三类：肉足类、鞭毛类和纤毛类。特点：鞭毛类：多污带，中污带，在活性污泥培养初期。肉足类：中污带，中污带，在活性污泥培养中期。纤毛类：分为游泳型和固着型（钟虫） ，出水水质澄清原生动物在水体净化与废水处理中的应用 (一)原生动物对废水净化的影响1、对水中有机物的净化起一定的积
17、极作用2、在活性污泥法中，纤毛虫可促进生物絮凝作用。3、纤毛虫能大量吞食细菌，特别是游离细菌，因此可改善生物处理法出水的水质。（二）以原生动物为指示生物1、钟虫前端出现气泡，往往说明充氧不正常，水质将变坏。2、环境条件恶劣时，等枝虫对恶劣环境的耐受力一般比普通钟虫强3、原生动物生长适宜的 PH 范围与细菌和藻类的相仿，但很多原生动物对于毒物的影响比细菌为敏感。4、若钟虫出现且数量较多，则说明活性污泥已成熟，充氧正常。5、在正常运行的曝气池中，如果固着型纤毛虫减少，游泳型纤毛虫突然增加，表明处理效果将变坏。指示生物：一种生物只在某一环境中生长，这种生物就是这一环境的指示生物。病毒：一、 特点：是
18、一类超显微，非细胞的，没有代谢能力的绝对细胞的寄生性生物形态个体微小，一般在无细胞构造，只由核酸和蛋白质外壳构成，是一类非细胞生物。C没有完整的酶系统和独立代谢系统 D病毒能以无生命的化学大分子状态长期存在环境中，并保持其感染活性。对抗生素不敏感二、 分类：动物，植物病毒，噬菌体。以原核生物为宿主的病毒通称噬菌体。噬菌体的寄生性具有高度的专一性，即一种噬菌体只能侵染某一种细菌。能使细菌细胞裂解的噬菌体，称为烈性噬菌体。被侵染的细菌，称为敏感细菌。固体培养基上的细菌，由于噬菌体浸染后出现的透明空斑，叫蚀菌斑，不同噬菌体的蚀菌斑不同，可作鉴别噬菌体的依据有一些噬菌体侵入宿主细胞后，其核酸整合到宿主
19、细胞的核酸上同步复制并随宿主细胞分裂而带到自带宿主细胞内，宿主细胞不裂解，这些噬菌体称为温和噬菌体。这一现象乘务溶源现象，被温和噬菌体侵染的细菌称为溶源性细菌。三、基本结构：是包围着病毒核酸的蛋白质以壳，又称壳体或外壳有些动物病毒的一衣壳外面还有一层薄膜，称囊膜四、化学组成：核酸和蛋白质，有些病毒还含有脂类，糖类，聚胺类化合物和无机阳离子等组成成分的功能：核酸：是病毒的遗传物质，每种病毒只含有一种核酸，或蛋白质：病毒蛋白质分为结构蛋白和非结构蛋白结构蛋白是指形成一个有感染性的蛋白质，包括壳体蛋白，囊膜蛋白和存在与病毒颗粒内的蛋白等非结构蛋白是指有病毒基因组编码的在病毒复制过程中产生的蛋白质，这
20、类蛋白质不结合在的病毒颗粒中五、繁殖的基本过程：吸附，侵入与脱壳，复制与合成，装配与释放吸附作用的影响因素：细胞膜表面的特异受体。一、营养：生物体从外部环境摄取其生命活动所必须的能量和物质，以满足其自身生长繁殖需要的一种生理功能。营养是代谢的基础，代谢是生命活动的表现。营养物：具有营养功能的物质，在微生物学中，还包括非常规物质形式的光辐射能。2、各组分的生理功能（1）水分 水是细菌的最主要的组成成分，细菌的各项生理活动，必须有水的参于才能进行。水的存在状态：自由水（游离水）和结合水 自由水/结合水=4/1水的生理功能有四点：a、溶剂作用，物质先溶解于水，才能参与生化反应 b、参与生化反应 c、
21、运输物质的载体 d、维持和调节一定的温度（2） 、无机盐是指细菌内存在的一些金属离子盐类凡生长所需浓度在 - 范围内的元素，大量金属元素 P.S.K.Mg.Na.Fe1034凡生长所需浓度在 范围内的元素，微量金属元素：Zn.Ni.Co.Mo.Mn86无机盐的生理功能有五点：a. 构成细胞的组成成分，如 H3PO4 是 DNA、RNA 主要成分 b. 酶的组成成分 c. 酶的激活剂，如 Mg2、K、Fe3d. 维持适宜的滲透压，如Na、K、CLe. 自养性细菌的能源，如 S、Fe（3）碳源 有机碳源 糖类、蛋白质、脂肪、有机酸 无机碳源：CO2、CO32、HCO3碳源作用：提供细胞骨架、碳素的
22、来源、生命活动的能源凡是必须利用有机碳座主要碳源的微生物，称为异氧微生物；凡是以无机碳源作为碳源的微生物称为自养微生物。（4）氮源有机碳源：蛋白质 蛋白栋 氨基酸无机碳源：NH4CL NH4NO3氮源作用：是细菌细胞质的基本元素（5）脂类：细菌细胞的脂类主要集中在细胞壁与细胞 膜，与细胞的渗透压有密切关系（6）核酸：RNA（核糖核酸）：存在于细胞质内 DNA（脱氧核糖核酸）：存在于细胞核内（7）生长因子：一类调节微生物正常代谢所需，但不能利用简单的碳、氮自行合成的有机物。生长因子: 氨基酸 维生素嘌呤、嘧啶（8）能源：能为微生物生命活动提供最初能量来源的营养物质和辐射能，称为能源。种类：二、细
23、菌的营养类型营养类型：根据微生物需要的主要营养元素即能源和碳源的不同而划分的微生物类型。1、自养型细菌：能完全在无机物的环境中生长繁殖，以 CO2 和 CO32作为碳源；NH4或 NO3作为氮源，来合成菌体成分。它们生命活动所需能量则来自于外来的无机物或阳光。 （1）光能自养型细菌 细菌内含有光合色素，能进行光合作用，合成有机物质。绿色细菌： CO2 +2H2S-光能菌绿素- CH2O+H2O+S2高等绿色植物： CO2 + H2O-光能叶绿素- CH2O + O2（2）化能自养型细菌：这一类微生物的生长需要无机物，在氧化无机物的过程中获取能源，同时无机物又作为电子供体，是 CO2 还原为有机
24、物。这一作用称为化学合成作用。2、异养性细菌异养性细菌是以有机物为营养和能源。碳源：来源于有机含碳化合物；氮源：来源于无机和有机含氮化合物能源：从有机物分解过程中产生的能源获得（1）光能异氧性细菌：这类细菌比较少2）化能异氧性细菌：大部分细菌是以这种营养方式生长繁殖的，是以有机物为碳源和能源腐生细菌：从死的有机残体中获的营养而生存寄生细菌：生活在活的生物体内三、培养基1、培养基定义：指人工配制的适合不同的细菌生长繁殖或积累代谢的营养物质2、培养基配制原则（1）不同细菌的营养需要配制不同的培养基，如培养细菌采用牛肉膏蛋白胨（2）注意营养物浓度与配比如污水生物处理中要求 BOD：N：P=100：5
25、：1（3）调节适宜的 PH 值（4）添加生长因子（5）培养基应物美价廉3、培养基分类（1）按物理状态分液体培养基：呈液体状态的培养基固体培养基：外观呈固体状的培养基一般是在液体培养基中加 2%琼脂为凝固剂。主要是用于普通的微生物学研究，酿造或食用菌培养等。半固体培养基：介于固体和液体之间，在液体培养基中加入 0.5%1.0%的琼脂作凝固剂。用途：主要是用作细菌运动特性、趋化性的观察，厌氧菌的培养、分离和计数，以及菌种的保藏等。脱水培养基：含有除水以外的一切成分的培养基，只需加水并灭菌即可使用。是一类商品培养基，成分精确。（2）按组分 天然培养基：利用动植物或细菌体合成培养基：成分精确、重复性好
26、 但价格贵 半合成培养基 （3）按用途：选择性培养基：细菌得到选择性生长和分离鉴别性培养基：肉眼直接判定细菌的培养剂加富培养基：用于细菌的富集4、配制方法（一般最好现用现配）适量水分加入营养成分、无机盐加入凝固剂调节 PH加入生长因子及指示剂高压蒸气灭菌冷却放置备用四、营养物质的吸收和运输细菌没有专门的摄食器官，各种营养物质的摄入主要通过细胞膜进行的细胞膜具有半渗透性，有选择性的使需要的营养物质进入细胞，无用的代谢产物排除体外营养物质的吸收和运输有以下四种途径：（1）单纯扩散：单纯扩散又称被动运输，是最简单的方式，也是微生物吸收水分及一些小分子有机物的运输方式。它的特点是物质的转运顺着浓度差进
27、行，运输过程不需消耗能量，物质的分子结构不发生变化。（2）促进扩散：在细胞膜内存在促进扩散的一种机制，起主要作用的是位于细胞膜上的特异性蛋白质（3）主动输送（主动运输）需要能量和透膜酶催化作用的逆浓度梯度运输营养物质的过程，称之为主动运输。特点：a、运输过程中需要消耗能量，可逆浓度差进行 b、需要载体蛋白质参与和催化 c、是细菌吸收营养物质的最主要的方式 (4) 基团转位：营养物质与载体蛋白质之间发生化学反应物质结构有所改变。一、酶的概念与特征1、酶是生物细胞中自己合成的一种催化剂，其基本成分是蛋白质，实现生化反应。2、特征： a 酶的催化效率极高，比一般的催化剂 1061013倍；b 催化反
28、应的高度专一性，一种酶只能催化一种化学反应或一类相似的反应 c 酶是蛋白质，对环境条件极为敏感，如在高温、强酸、强碱、重金属毒物等条件下导致蛋白质变性，使酶丧失活性；d 酶存在于所有的活体中。二、酶的分类（一）按照酶促反应性质及催化反应类型，将酶分为六大类，即1、氧化还原酶这种酶能够引起基质的脱氢或受氢作用,产生氧化还原反应。在生化反应中有三种氧化还原的形式：氢的得失失氢为氧化，得氢为还原氧的得失加氧为氧化，失氧为还原电子得失失电子为氧化，得电子为还原（1） 脱氢酶：能活化基质上的氢并转移到另一物质，使基质因脱氢而氧化（催化底物脱氢）脱氢酶AH2 + B A + BH2还原酶（2） 氧化酶：能
29、活化分子氧作为受氢体而形成水AH2 +12O 2 A + H2O2、转移酶：能够催化一个分子上的基团转移到另一个分子上，其反应通式为：AR + B A + BR3、水解酶：能促使基质的水解作用，反应通式为：AB + H2O AOH + BH4、 裂解酶：能催化有机质碳链的断裂，产生碳链较短的产物，反应通式为：A B + C AB A + B5、 同分异构酶：能催化分子的异构化反应的酶，形成同分异构体6、合成酶：能催化二个分子合成一个分子的反应，反应通式：A + B + ATP AB + ADP（二）酶的其它分类方法1、根据酶存在部位是在细胞内外的不同，分为：胞内酶：水解催化作用。 胞外酶：合成
30、和呼吸作用2、固有酶：大多数微生物酶的产生与基质存在与否无关，在微生物体内都存在着相当数量的酶，这些酶称为组成酶。诱导酶：在某些情况下，例如受到了持续的物理，化学作用的影响，微生物会在其体内产生出适应新环境的酶，称诱导酶。（三）二种情况1、当营养物质是较简单、溶解性物质，通过运输途径吸入细胞，在胞内酶作用下，迅速完成氧化、合成等生化反应；2、当是复杂或固体物质时，首先分泌的胞外酶将复杂的大分子水解为简单的小子并透过细胞膜进入细胞，在胞内酶作用下，进行氧化合成反应。三、酶促反应的影响及动力学（一）温度和 PH 值对酶活力的影响1、温度：微生物各种酶的最适温度在 30-60，过高温度会破坏酶蛋白，
31、过低温度会破坏酶活性。在最适温度范围内,温度每升高 10,酶催化 反应速度可提高 12 倍.2、PH 值：大部分酶的最适 PH 值在 67 左右,废水生物处理中的混合微生物最适 PH在 69。(二)酶促反应动力学-米-门中间产物学说设定 E 是酶,S 是基质,ES 是酶与基质的复合物,P 是产物，K1,K2,K3 分别为各步反应的速度常数。酶催化的过程是一个两步过程，即 K1 K3E + S ES E +PK2 K4根据后一步反应的速度，酶促反应生成产物的最终速度 v 为：v=k3ES上式中 ES 的浓度往往不知道，但可以导出 E、S 与 ES 的关系设：E0=酶的总浓度 S= 基质的总浓度
32、ES=中间复合物浓度则 E0ES=游离态酶的浓度根据质量作用定律，在平衡状态下：ES 生成反应的速度=k1 E0ESS。ES 分解反应的速度=K2ES+K3ES在平衡时 k2+k3 KM E0ESSk1 Error! No bookmark name given. ES 或 ES= E0S(KM+S) v=k3 ES代入得 v= k3E0S( KM+S)=VMAXS( KM+S) -米门公式当ES= E0时，所有的酶分子都与基质形成了结合状态，即 Vmax=K3E0式中：V反应速度；S基质浓度 Vmax最大反应速度；Km米氏常数。V Vmax 12 Km公式讨论：1、Km 是酶的一个基本特征常
33、数（a）由米-门公式知，当 Km= S 时有 V= 12 Vmax由此可见，Km 表示当 V= 12 Vmax 时的基质浓度。 （b）Km 表示酶对基质亲和力的大小， Km 小，亲和力高；Km 大，亲和力底。2、当 SKm 时，则 V=Vmax V 和 S 呈零级关系。4、在水处理反应器中，增加细菌数量和浓度，提高酶浓度，以增加反应器处理能力和速度。5、求解 Km 和 Vmax（采用双倒数作图法）对米-门公式求倒数，得1V= VVmax*(1S)+1Vmax 1VKmVmax1Vmax6、由酶促反应推导出的米-门公式， 1S也适用于细菌生长。1942 年 monod 得出基质浓度与微生物比增长
34、速度的关系：U=UmaxS(Ks+S) 式中：U:微生物比增长速度；Umax: 微生物最大比增长速度；S : 基质浓度；Ks : 饱和常数（基质常数） 。1970 年 Lawrence-McCarty 得出 反应器中微生物量与基质浓度关系： dsdt=KXS( Ks +S) 式中： ds/dt基质利用速度；K速度常数；S基质浓度； X微生物浓度。（三）酶促反应速度的测定测定方法：1.测定单位时间内底物的消耗量 2.测定单位时间内产物的生成量产物当量 曲线上各点的斜率，即该时刻的反应速度。DPDTV(四)酶在废水生物处理中的应用1、将酶从生物体内分离出来制成酶制剂，用于废水处理。2、固定化酶（固
35、相酶）是从生物体内提取出的水溶性酶，通过物理或化学的方法使之与载体相结合而形成一种不溶性酶，可以反复使用。3、固定化微生物细菌技术的应用。五、酶活性：没催化一定化学反应的能力比酶活性：单位重量酶蛋白所具有的酶活性单位数，来判断不同来源污泥的活性大小。酶活性单位：是指 25C，最适 PH 及基质浓度等条件下，1min 内转化 1umol 基质的酶量酶的活性中心是指酶蛋白肽链中由少数几个氨基酸残基组成的，具有一定空间构象的与催化作用密切相关的区域。结构：酶的活性中心分 2 个功能部位：第一是结合部位，基质靠此部位结合到酶分子上；第二是催化部分，基质的键在此处被打断或形成新的键，从而发生一定的化学变
36、化。掌握影响酶活力的因素？温度：在适宜温度范围内，酶催化的化学反应速度随温度的升高而升高，高温会使酶蛋白被破坏，而低温会使酶作用降低或停止值：不同的酶具有不同的最适反应的值，大多数酶的最适值在左右酶的浓度：当底物浓度一定时，反应速率与酶浓度呈正比底物的浓度：当酶浓度一定时，底物浓度与反应速度成正比激活剂新陈代谢：是维持生命的各种活动（生长、繁殖、运动）过程中，生物学变化（物质的分解与合成）的总称。同化作用（合成代谢）：是微生物不断从外界吸收营养物质，合成细胞物质的过程，过程中需要吸收能量。异化作用（分解代谢）：是微生物将自身或外来的各种复杂有机物分解为简单化合物的过程，此过程中需要释放能量。一、呼吸作用的本质呼吸作用是微生物在氧化分解基质的过程中，释放电子，生成水或其他还原性物质，并释放能量的过程。其结果有：1、将有机物转化为 CO2.H2O 及其它简单物质；供给合成作用2、呼吸中产生的能量可分三部分 供维持生命变成热能释放3、呼吸作用产生的中间产物，一部分继续分解，另一部分做合成机体物质的原料。
