微生物生理学复习资料

时间：2020-12-24 20:26:27 来源：蒲公英阅读网 本文已影响人

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　第一章

　微生物得细胞结构与功能 真菌细胞得质膜中具有甾醇, 原核生物得质膜中很少或没有甾醇。

　载色体 亦称色素体或叫光合膜:就是光合细菌进行光合作用得场所 羧酶体 又称多角体就是自养细菌特有得内膜结构,由 3、5nm 厚得蛋白质单层膜包围,就是自养细菌固定 CO2 得场所 类囊体(thylakoid)就是蓝细菌进行光合作用得场所 内质网 指细胞质中一个与细胞基质相隔离、但彼此相通得囊腔与细管系统,由脂质双分子层围成 体 高尔基体 就是一种内膜结构,由许多小盘状得扁平双层膜与小泡组成,与细胞得分泌活动与溶酶体得形成等有关就是合成、分泌糖蛋白与脂蛋白以及进行酶切加工得重要场所。

　磁小体 就是趋磁细菌细胞中含有得大小均匀、数目不等得 Fe3O4 / Fe3S4 颗粒,外有一层磷脂、蛋白或糖蛋白膜包裹 孢 芽孢 某些细菌在其生长发育后期 , 在细胞内形成一个圆形或椭圆形、厚壁、含水量极低、抗逆性极强得休眠体 溶酶体就是胞质中一类包着多种水解酶得小泡 溶酶体得标志酶就是酸性水解酶 微体 就是一种单层膜包裹得、与溶酶体相似得小球形细胞器,但其所含得酶与溶酶体所含得不同 一 一.什么就是原核生物与真核生物？ 原核微生物就是细胞内有明显核区,但没有核膜包围;核区内含有一条双链 DNA构成得细菌染色体;能量代谢与很多合成代谢均在质膜上进行;蛋白质合成“车间”--核糖体分布在细胞质中。

　真核微生物就是细胞核具有核膜、核仁,能进行有丝分裂,细胞质中存在线粒体或

　同时存在叶绿体等多种细胞器得一类微生物。

　二 二.比较原核生物与真核生物得异同点？ 相同点:不论就是原核生物还就是真核生物,它们得遗传物质得本质相同;在它们得细胞中同时具有 DNA 与 RNA;一般都有产生能量与合成细胞物质得完整得酶系统;ATP 就是生物用来进行能量转换得物质之一;细胞得元素组成,糖代谢,核苷酸与氨基(除赖氨酸以外)生物合成途径基本相同;蛋白质与核酸生物合成得方式也基本相同 比较项目

　原核生物

　真核生物

　细胞大小

　较小( ( 通常直径小于2um)

　较大( ( 通常直径大于2um)

　细胞壁主要成分

　多数为肽聚糖

　纤维素、几丁质等

　细胞器

　无

　有

　鞭毛结构

　如有, , 则细而简单

　如有, , 则粗而复杂

　鞭毛运动方式

　旋转马达式

　挥鞭式

　繁殖方式

　无性繁殖

　有性、无性等多种

　细

　胞

　核

　核膜

　无

　有

　组蛋白

　无

　有

　A DNA 含量

　高( (约 约 10 ％) )

　低( (约 约 5 5 ％) )

　核仁

　无

　有

　有丝分裂

　无

　有

　细

　胞

　质

　线粒 体

　无

　有

　叶绿体

　无

　光合自养生物中有

　高尔基体

　无

　有

　核糖体

　70S

　80S( 指细胞质核糖体) )

　贮藏物

　B PHB 等

　间体

　部分有

　无

　三 三. 何谓鞭毛？原核与真核微生物鞭毛结构有何特点？ 原核微生物鞭毛:有些细菌细胞得表面,着生有一根或数根由细胞内伸出得细长、波曲、毛发状得丝状体结构即为鞭毛。就是细菌得运动器官。

　真核微生物鞭毛:在有些真核微生物得表面长有或长或短得长发状细胞器,具有运动功能,较长者称为鞭毛,较短者则称纤毛。

　生长在某些细菌体表得长丝状蛋白质附属物,称为鞭毛,其数目为一至数条,具有运动功能。

　细菌鞭毛 真核生物 组成 鞭毛丝、鞭毛钩、基体 鞭杆、基体。

　特点 鞭毛丝不含半胱氨酸与色氨酸,脯氨酸、酪氨酸与组氨酸得含量也很低。鞭毛蛋白具有抗原特异性,称为H抗原 鞭毛钩蛋白亚单位得氨基酸中,苯丙氨酸与蛋氨酸得含量较高 基体由 L、P、S、M 环组成。

　鞭杆与基体之间有一过渡区。鞭杆外有一层单位膜包围,此膜与细胞质膜相连。

　鞭杆:9＋2型结构。中央有一对微管,外围环绕有 9 对二联体 基体:9＋0 型。外围有 9 个三联体,中央没有微管与鞘

　M 环转动得动力来自细胞质膜内外得质子浓度梯度

　运动方式 旋转 波浪形摆动

　四 . 荚膜有何生理作用？ （一）保护作用:①保护细菌免受干旱损坏

　 ② 防止噬菌体得吸附与裂解

　③免受细胞吞噬 （二）贮藏养料 （三）作为透性屏障或离子交换系介质 （四）附着作用 （五）细菌间得信息识别作用 （六）堆积代谢废物 五 五. 何谓细胞壁？细菌细胞壁有什么物质组成得？ 细胞壁(cell wall)就是位于细胞表面,内侧紧贴细胞膜得一层较为坚韧,略具弹性得细胞结构;约占细胞干重得 10-25% 。

　细菌:肽聚糖 {

　磷壁酸 脂多糖 六 六. 革兰氏阳性与革兰氏阴性细菌细胞壁有什么区别？ 成分 占细胞壁干重 G+ G- 肽聚糖 含量很高(30-95) 含量很低(5-20) 磷壁酸 含量较高(<50) 0 类脂质 一般无(<2) 含量较高(-20) 蛋白质 0 含量较高 七 七. 磷壁酸得主要作用就是什么？ ① 因带负电荷,故可与环境中得 Mg＋等阳离子结合,提高这些离子得浓度,以保证细胞膜上一些合成酶维持高活性得需要。

　② 保证革兰氏阳性致病菌与其宿主间得粘连 ③ 赋于革兰氏阳性细菌以特异得表面抗原 ④ 提供某些噬菌体以特异得吸附受体 ⑤ 贮藏磷原素 ⑥ 调节细胞内自溶素得活力防止细胞死亡 八 八. 细胞壁 得生理作用就是什么？ ① 固定细胞外形与提高机械强度,从而使其免受渗透压等外力得损伤。

　② 为细胞得生长、分裂、与鞭毛运动所必需。失去了细胞壁得原生质体,也就没有了这些重要得功能。

　③ 阻拦酶蛋白与某些抗生素等大分子物质(相对分子质量大于 800)进入细胞,保N－乙酰葡萄糖胺 N－乙酰胞壁酸 短肽

　护细胞免受溶菌酶、消化酶等有害物质得损伤。

　④ 赋予细菌具有特定得抗原性、致病性以及对抗生素与噬菌体得敏感性。

　九 九. 什么就是细胞膜？简述其生理作用及组成 。

　。

　细胞膜就是外侧紧贴细胞壁而内侧包围原生质得一层柔软而富有弹性得半透性膜。

　脂类:

　占 20～30% 细胞膜得化学组成主要:

　蛋白质:占 60～70% hopanoid(藿烷类化合物 ) 真核细胞与原核细胞在其质膜得构造与功能上十分相似,在化学组成中,真菌细胞得质膜中具有甾醇,而在原核生物得质膜中很少或没有甾醇。

　作用:1、控制内外物质得运送、交换; 2、维持细胞内正常渗透压得屏障; 3、合成细胞壁各种组分(LPS,肽聚糖,磷壁酸)与荚膜大分子得场所; 4、进行氧化磷酸化与光合磷酸化得产能基地; 5、许多酶与电子传递链得所在部位; 6、鞭毛着生点并为其运动提供能量。

　十 十. 何谓间体, 间体得主要功能？ 间体 就是细菌细胞内唯一得“细胞器”,由细胞膜内陷而成得一种层状、管状或囊状物,其结构与化学组成与细胞膜相同。一般位于细胞分裂部位或其邻近部位。常见于 G+菌, 在有些 G-细菌中不明显。

　功能:1) 呼吸作用电子传递系统得中心,相当于高等生物得线粒体,间体上有细胞色素氧化酶,玻珀酸脱氢酶等呼吸酶系。

　2) 与合成细胞壁,特别就是横隔壁有关,因间体常出现于细胞分裂时新形成得横隔壁处。

　3) 参与遗传物质得复制与核分裂有关,因 DNA 得复制点与间体结合在一起。

　4) 间体一边与膜相连,另一侧与核物质紧密接触,起着向核运送营养物质与能量得作用。

　5) 芽孢得形成也与间体有关。

　十一. 何为质粒？质粒有何特点与功能？ 质

　粒 就是独立存在于细菌染色体外或附加在染色体上得遗传物质。

　特点:1、不亲与性:可以共存于同一细胞中得不同质粒彼此就是亲与得,而不能共存于同一细胞得质粒彼此不亲与,质粒得这种特性称为不亲与性。

　2、可消除性

　3、能自我复制,稳定得遗传 4、没有质粒得细菌不能自发产生质粒,但可以通过转化转导或接合作用获得质粒

　5、质粒可以携带供体细胞得 DNA 转移。

　功能:1、质粒控制细菌得某一遗传性状; 2、可作为基因转移得载体。

　第二章

　微生物营养  营养物质(nutrient):能够满足微生物机体生长、繁殖与完成各种生理活动所需得物质。

　 营养:微生物获得与利用营养物质得过程称为营养 六大营养要素 碳源、氮源、能源、水 生长因子、无机盐  光能自养型, 亦称光能无机自养型,就是一类能以 CO2 作为惟一碳源或主要碳源、并利用光能进行生长得细菌。

　 光能异养型 此 类细菌不能以 CO2 作为主要碳源或惟一碳源,需以简单得有机物(如有机酸、醇等)作为供氢体,利用光能将 CO2 还原为细胞物质。

　 化能无机自养型就是 一类能从无机物氧化过程中获得能量,并以CO2 作为惟一碳源或主要碳源进行生长得细菌。由于无机物氧化时产能有限,以致此类细菌得生长较迟缓。

　 化能有机异养型

　一 类以有机物作为能源与碳源得细菌,大多数细菌均属此类,已知得所有致病菌均属此种类型得  单纯扩散就是 物质运输得一种最简单得形式。这种形式不需要能量,就是以物质在细胞内外得浓度差为动力,即基于分子得热运动而进行得物质运输过程  促进扩散 顺 浓度梯度,将外界物质运入细胞内,不需要能量。需要一种存在于膜上得载体蛋白参与运输。有较高得特异性,一般每种载体只帮助一类物质运输。

　 主动运输

　就是营养物质逆浓度差与膜电位差运送到细胞膜内得过程。需要载体蛋白,而且还需要能量

　 基团转移

　 某些物质在通过细胞膜得转移过程中发生化学变化,如加上一个磷酸基团,此运输方式称为基团转移。需要能量,类似主动运输。

　一．C 源对微生物生物生长有何作用？微生物得主要碳源、次要碳源物质都有哪些？ 作用:供给微生物碳素,可以构成微生物结构或代谢产物中碳架来源得营养物质。

　次要碳源:脂质主要碳源 糖类 二． 何谓

　N 源物质？

　N 源物质分为那两类？各就是什么？

　凡就是提供微生物细胞物质或代谢产物中氮元素来源得营养物质,称为氮源。

　无机氮化物与有机氮源 三． 何谓生长因子？生长因子必需之原因就是什么？生长因子分那三类？生长因子得生理作用及其特点就是什么？

　微生物生长所必需且需要量很少,微生物自身不能合成或合成量不足以满足机体生长需要得有机化合物。三类:维生素,氨基酸以及嘌呤与嘧啶碱基。维生素:它们组成各种酶得活性基得成分,缺乏酶,便没有活性,代谢活动将无法进行,生命将终止。维生素需要量一般都很低,浓度在 1-50ng/ml。氨基酸:氨基酸就是组成蛋白质与酶得结构物质,需要量一般在 20-50μg/ml 之间。嘌呤、嘧啶及其衍生物:某些微生物需要核酸降解物来维持生长,乳酸菌需要嘌呤与嘧啶用以合成核苷酸,所需浓度 10-20μg/ml。

　四． 向培养基中加入牛肉膏、酵母膏及植物汁液有何作用？

　培养基中无前体物质,不同微生物对生长因子得需求种类不同,当对微生物生长所需得生长因子得本质还不了解时,加入牛肉膏、酵母膏及植物汁液以满足其需要。

　六

　什么叫自养菌、异养菌？

　自养型生物以无机碳(CO2)为碳源,还原细胞物质。

　异养型以有机碳为碳源。

　七． 微生物得营养类型按能量与营养物质划分时各分为那几类？各有何特点？

　 营养类型 主要碳源 能源 举例

　光能自养型 CO 2

　光能 蓝细菌,绿硫细菌,藻类 光能异养型 有机物 光能 红螺细菌 化能自养型 CO 2

　无机物 氢细菌,铁细菌,硝化细菌等 化能异养型 有机物 有机物 绝大多数细菌,全部真核微生物 八．

　影响微生物营养物质进入细胞得环境因素有那些？各种因素就是如何影响营养物质运输得？

　1.温度:温度通过影响营养物质得溶解度、细胞膜得流动性及运输系统得生理活性来影响微生物得吸收能力。

　2.pH:pH 通过影响营养物质得电离程度来影响其进入细胞得能力。

　3.代谢与呼吸得抑制剂与解偶联剂:代谢与呼吸得抑制剂与解偶联剂影响 ATP 得浓度。

　4.通透性诱导物与被运输物质得结构类似物:存在通透性诱导物,有利于吸收营养物质,有结构类似物时降低吸收率。

　九． 营养物质进入细胞得方式有哪几种？各有何特点？

　 三章

　 微生物得生物氧化 分解代谢就是指营养物质在分解酶类催化下,由结构复杂得大分子变

　成简单得小分子物质得反应 谢 合成代谢 在合成酶催化下,不同得小分子结构得物质被合成为大分子物质得过程称为合成代谢 发酵就是指微生物在无外源电子受体时,以底物水平磷酸化方式产生 ATP 得生物学过程 有氧呼吸就是以分子氧为最终电子受体得基质生物氧化,产生 ATP 得过程。在有氧条件下,好氧微生物或兼性厌氧微生物可将葡萄糖彻底氧化 一 一. 生物氧化放出得能量途径有哪几条？ 1、 葡萄糖酵解途径 2、 发酵作用 3、 呼吸作用 4、 天然多聚物得氧化分解 二 二. 微生物糖酵解得途径有哪几种？各有何特点？ 1 、EMP 途径 EMP 途径得特点就是: ① 葡萄糖得分解就是从 1,6 －二磷酸果糖开始得 ② 整个途径仅在第 1、3、10 步反应就是不可逆得 ③ EMP 途径中得特征酶就是 1,6-二磷酸果糖醛缩酶 ④ 整个途径不消耗分子氧, ⑤ EMP 途径得有关酶系位于细胞质中。

　葡萄糖经 EMP 途径生成两分子丙酮酸,同时产生两个 ATP ,整个反应受 ADP 、 Pi 、 NAD+含量得控制。

　2.HMP 途径 HMP 途径有以下特点: ① HMP 途径就是从 6 -磷酸葡萄糖脱羧开始降解得,与 EMP 途径(在双磷酸己糖基础上开始降解)就是不同得; ② 该途径中有两种特征酶:转酮酶( TK )与转醛酶( TA ) , ③ HMP 途径一般只产生 NADPH ,不产生 NADH , ④ HMP 途径中得酶系定位于细胞质中。

　3.ED 途径

　2- 酮- 3 - 脱氧-6 - 磷酸葡萄糖酸裂解途径 ED 途径就是少数缺整 乏完整 EMP 途径得微生物所具有得一种替代途径 ED 途径得特点就是:

　1 、 ED 途径得特征反应就是 2-酮- 3 -脱氧-6 -磷酸葡萄糖酸( KDPG )裂解为丙酮酸与 3 -磷酸甘油醛。

　2 、 ED 途径得特征酶就是 2 -酮- 3 -脱氧-6- 磷酸葡萄糖酸醛缩酶。

　3 、 ED 途径中两分子丙酮酸来历不同,一分子就是由 2 -酮- 3 -脱氧- 6-磷酸葡萄糖酸直接裂解产生,另一分子丙酮酸就是由磷酸甘油醛经 EMP 途径转化而来。

　4 、 1 摩尔葡萄糖经 ED 途径只产生 1 摩尔 ATP 。

　4.WD 途径 因该途径中得特征酶就是磷酸解酮酶,所以又称磷酸解酮酶途径。根据磷酸解酮酶得不同,把具有磷酸戊糖解酮酶得叫 PK 途径,把具有磷酸己糖解酮酶得叫 HK 途径。

　5.葡萄直接氧化途径 有些细菌不具备己糖激酶,但具有葡萄糖氧化酶,能利用空气中得氧,把葡萄糖直接氧化成葡萄糖酸再经磷酸化进行降解。

　三． 何为微生物发酵？根据微生物发酵葡萄糖所形成得主要产物类型, , 可将葡萄糖发酵分为 那几种类型？其中由酵母菌完成得就是那几种发酵？由细菌完成得就是那几种发酵？

　所谓发酵就是指微生物在无外源电子受体时,以底物水平磷酸化方式产生 ATP 得生物学过程。

　①酒精发酵②甘油发酵③乳酸发酵④丁酸发酵⑤丁醇－丙酮发酵⑥混合酸发酵⑦丁二醇发酵⑧丙酸发酵 酵母菌得酒精发酵与甘油发酵 细菌得酒精发酵 , 乳酸发酵 ,丁酸发酵,丁二醇发酵,丙酸发酵 四

　酵母菌得第

　I 、

　II 、

　III 型发酵就是在什么条件下进行得？产物就是什么？

　(1)酵母得一型发酵(PH3、5-4、5) 在酵母菌得乙醇发酵中,酵母菌可将葡萄糖经 EMP 途径降解为两分子丙酮酸,然后丙酮酸脱羧生成乙醛,乙醛作为氢受体使 NAD+再生,发酵终产物为乙醇,这种发酵类型称为酵母得一型发酵 。

　(2)酵母得二型发酵 但当环境中存在亚硫酸氢钠时,它可与乙醛反应生成难溶得磺化羟基乙醛。由于乙醛与亚硫酸盐结合而不能作为 NADH2 得受氢体,所以不能形成乙醇,迫使磷酸二羟丙酮代替乙醛作为受氢体,生成α-磷酸甘油。α-磷酸甘油进一步水解脱磷酸而生成甘油,称为酵母得二型发酵。

　(3)酵母得三型发酵 在弱碱性条件下(pH 7、6),乙醛因得不到足够得氢而积累,两个乙醛分子间会发生歧化反应,一分子乙醛作为氧化剂被还原成乙醇,另一个则作为还原剂被氧化

　为乙酸。氢受体则由磷酸二羟丙酮担任。发酵终产物为甘油、乙醇与乙酸,称为酵母得三型发酵。

　五．

　何谓乳酸发酵？乳酸发酵有那两条途径？产物各就是什么？何谓同型发酵？异型发酵？

　指在乳酸菌得作用下,糖经无氧酵解而生成乳酸得发酵过程。

　乳酸发酵有三种类型: 同型乳酸发酵、异型乳酸发酵与 双歧发酵。

　葡萄糖经 EMP 途径降解为丙酮酸,丙酮酸在乳酸脱氢酶得催化下被 NADH 还原为乳酸。对于只生成乳酸一种产物得发酵称为同型乳酸发酵。

　异型乳酸发酵就是某些乳酸菌利用 HMP 途径分解葡萄糖为 5 －磷酸核酮糖,底物除乳酸还有一部分乙醇。

　这个反应由 磷酸酮醇酶催化,它就是异型乳酸发酵得 关键酶 酶。

　双歧发酵途径:双歧发酵就是两歧双歧杆菌发酵葡萄糖产生乳酸得一条途径。

　七．

　丙酮、丁醇发酵就是在什么条件下进行得？解释其机理。

　在丁酸发酵过程中,由于丁酸得生成,会导致环境 pH 得下降,当 pH 降至 4、5 时,CoA 转移酶被活化,这时部分乙酰 CoA 转变成乙酰乙酸,再脱羧成丙酮,另一部分乙酰-CoA 变成丁酰-CoA,再被还原生成丁醇。

　八．

　何谓混合酸发酵、丁二醇发酵？这两类发酵得细菌主要有那些？发酵路线与产物各就是什么？两 种发酵得主要酶类有那些？

　肠杆菌属如埃希氏菌,沙门氏菌与志贺氏菌属中得一些细菌,能够利用葡萄糖进行混合酸发酵。先通过 EMP 途径将葡萄糖分解为丙酮酸,然后由不同得酶系将丙酮酸转换成不同得产物,如乙酸、乳酸、甲酸、乙醇、CO 2 与 H 2 ,还有一部分生成琥珀酸。而肠杆菌、赛氏杆菌、欧文氏菌属中得一些细菌在发酵过程中,能将丙酮酸转变成乙酰乳酸,乙酰乳酸经过一系列反应形成大量得 2,3-丁二醇,产生大量气体。

　酶系:丙酮酸甲酸裂解酶,乳酸脱氢酶与乙酰乳酸合成酶 九. .

　何谓丙酸发酵？丙酸发酵有两条途径？写出发酵路线。

　糖经无氧酵解而生成丙酸得发酵过程。

　由葡萄糖生成丙酸,可能就是经 EMP 途径生成两分子丙酮酸,其中一分子丙酮酸经羧化生成乙酸与二氧化碳,另一分子丙酮酸经羧化生成草酰乙酸,再转化成琥珀酸,琥珀酸经甲基丙二酰 COA,最后经脱羧与转辅酶 A 反应生成丙酸。

　书 77 页 十． 微生物就是怎样利用单糖得？

　除葡萄糖外,其她常见得单糖,如果糖、甘聚糖、半乳糖、阿拉伯糖也可以作为微生物得碳源与能源。这些单糖通过一定得代谢途径转换为糖酵解得中间产物,从而进入糖酵解做进一步得降解。

　十一． 什么叫微生物得呼吸作用？比较发酵与呼吸得异同。

　微生物通过氧化作用生成电子,并将释放得电子经电子传递链传给外源电子受体,从而生成水或其她还原性产物并释放出能量得过程,称为呼吸作用。

　不同:发酵就是电子不经过电子传递链,直接交给代谢中间物,如丙酮酸,主要靠底物水平磷酸化产能。呼吸作用能量来源主要就是氧化磷酸化,电子受体为外源物质。相同点:都就是将有机物进行氧化,都产生能量。

　十二

　不饱与脂肪酸就是如何氧化得？脂肪酸就是如何进入线粒体得？( ( 第三章) )不饱各脂肪酸得氧化途径与饱与脂肪酸得氧化途径基本上就是一样得。不同得就是天然不饱与脂肪酸得双键都就是顺式得,而且位置也相当有规律。它们活化后产物 大肠杆菌得混合酸发酵 (mol/100mol 葡萄糖)

　产气肠杆菌得丁二醇发酵 (mol/100mol 葡萄糖)

　甲酸 2、4 17、0 乙酸 36、5 0、5 琥珀酸 10、7 - 乙醇 49、8 69、5 2,3-丁二醇 0、3 66、4 CO 2

　88、0 172、0 H 2

　75、0 35、4 乳酸 79、5 29

　进入β-氧化时,生成 3 △顺烯脂酰 CoA,此时需要△3,4 顺－△ 2,3反异构酶催化使其生成△2,3 反式烯脂酰 CoA 以便进一步反应。

　脂肪酸得氧化首先须被活化,在 ATP、Co-SH、Mg2+存在下,由位于内质网及线粒体外膜得脂酰 CoA 合成酶,催化生成脂酰 CoA。

　催化脂肪酸氧化得酶系存在于线粒体基质内,故活化得脂酰 CoA 必须先进入线粒体才能氧化,但已知长链脂酰辅酶 A 就是不能直接透过线粒体内膜得,因此活化得脂酰 CoA 要借助肉毒碱(camitine),即L-3羟-4-三甲基铵丁酸,而被转运入线粒体内一般10个碳原子以下得活化脂肪酸不需经此途径转运,而直接通过线粒体内膜进行氧化。

　十三． 呼吸作用与发酵作用得根本区别就是什么？

　呼吸作用与发酵作用得根本区别在于氧化还原反应中电子受体不同。

　十四

　呼吸链中得电子传递体由那些物质组成？最重要得中间电子传递体成员有那些？

　载体除醌及其衍生物以外,其余得都就是一些带有辅基得蛋白质,电子传递通过这些辅基来完成。这些带有辅基得蛋白质得氧化还原电位在 NAD+与氧之间。

　组成:NADH 脱氢酶,黄素蛋白,铁硫蛋白,细胞色素,醌及其衍生物。

　十五． 呼吸链在细菌、真菌及其它真核生物中得定位有何不同？ 与真核生物线粒体呼吸链相比, , 细菌呼吸链有何特点？

　特点:①细菌得呼吸链位于细胞膜上 ②电子供体多样,除 NADH 以外,还有甲酸,H2 与 S 等。

　③电子受体多样,除分子氧外,还有延胡索酸、硝酸盐与 S2- ④呼吸链得氧化还原载体含量可因细菌种类与培养条件不同而改变, ⑤呼吸链有分支 ⑥ 末端氧化酶多样化; ⑦电子传递系统不完整 ⑧细胞色素种类多样; ⑨氧化磷酸化效率一般比真核生物低, ⑩电子传递方式多样化, 呼吸链在原核生物中位于细胞膜中,在真核生物中位于线粒体内膜上。

　十七. .

　无氧呼吸有何特点？与有氧呼吸相比有何异同？

　无氧呼吸有那 几种类型？

　 特点:无氧呼吸就是以外源物质(除分子氧外)作为最终电子受体得呼吸作用。在电子传递系统中,氧化 NADH 最常见得电子受体就是分子氧,但微生物还能利用其它得电子受体。外源电子受体包括分子氧与其它得外源电子受体(有无机元素、无机离子、无机氧化物与某些有机物)。

　异:无氧呼吸得最终电子受体不就是氧,而就是像 NO 3- 、SO42- 、S2 O 32- 、CO2 等一类外援受体,由于部分能量随电子传递传给最终电子受体,电子传递链壁有氧呼吸时短,所以生成得能量不如有氧呼吸产生得多。

　同:无氧呼吸也需要细胞色素等电子传递体,并在能量分级释放过程中伴随着磷酸化过程,也产生能量用于生命活动、 1.以硝酸作为最终电子受体得无氧呼吸 2以硫酸为最终电子受体得无氧呼吸 3 以 CO2 为最终电子受体得无氧呼吸

　4 延胡索酸呼吸 十八. .

　ATP 形成有那几种方式？

　什么叫底物水平磷酸化？电子传递磷酸化？光合磷酸化？

　 底物水平磷酸化。

　呼吸链(或氧化)磷酸化。

　光合磷酸化。

　底物水平磷酸化 :在生物氧化过程中,常生成一些含高能建得化合物,而这些化合物可直接偶联到 ATP 或 GTP 得合成,这种产生 ATP 等高能分子得方式称为底物水平磷酸化、 底物水平磷 酸化得特点: : 底物在生物氧化中脱下得电子或氢不经过电子传递链传递, , 而就是通过酶促反应直接交给底物自身得氧化产物, , 同时将释放出得能量。

　氧化磷酸化 :在生物氧化过程中形成得 NADH 与 FADH 2 可通过位于线粒体内膜与细菌质膜上得电子传递系统将电子传递给氧或其她氧化型物质,这种产生 ATP 得方式称为氧化磷酸化、

　氧化磷酸化就是与膜有关得向量(有空间方向)得过程, 就是由几种有着空间构型得氧化还原载体( ( 呼吸链) ) 参与得一系列顺序氧化还原反应来实现得。

　光合磷酸化 :

　由光照引起得电子传递与磷酸化作用相偶联而生成 ATP 得过程称光合磷酸化、

　厌氧微生物或兼性厌氧微生物在厌氧条件下, 缺乏丙酮酸脱氢酶与 α －酮戊二酸脱氢酶,因而不能形成完整得三羧循环。

　第四章

　自养微生物得生物氧化

　叶绿素或细菌叶绿素及类胡萝卜素等在光合膜上组成光合单位。

　一. .

　什么叫化能自养微生物？化能自养菌可分为那四个类群？各有何特点？

　自养微生物就是指能够在完全无机环境中生长得微生物, , 它们氧化无机物或利用光能获得能量, ,以 以 CO 2 2 为碳源进行生长。

　一些微生物可以通过氧化无机物获得能量,同时合成细胞物质,这类微生物称为 化能自养微生物、

　根据生长时提供能源得无机物类型不同,化能自养菌主要分为硝化细菌、硫细菌、氢细菌与铁细菌等类群; 硫细菌:能过利用一种或多种得还原态或部分还原态得硫化合物(包括硫元素,硫化物,硫代硫酸盐,)作能源、 硝化细菌:NH 3 同亚硝酸一样可以作为能源最普通得无机氮化合物,能被硝化细菌所氧化。

　铁细菌:在低 pH 环境中能利用亚铁放出得能量生长。

　氢细菌:在该菌中,电子直接从氢传递给电子传递系统,然后在呼吸链传递过程中偶联产生 ATP。

　二．

　光合微生物分为那两种类群？主要代表性微生物有那些？

　放氧型光合作用:植物、藻类与蓝细菌在光合作用中同化得电子来自水得光解,并伴随有氧得释放,称为放氧型光合作用。

　 非放氧型光合作用:在光合细菌中,同化 CO2 得电子不能来自水得光解,只能来自还原态得 H2、硫化物或有机物,没有氧得放出 Buchong

　环式光合磷酸化就是存在于光合细菌中得一种原始产能机制,可在厌氧条件下进行,产物只有 ATP,无 NADP(H),也不产生分子氧,就是非放氧型光合作用。

　三 . .

　何为氢效应？氢效应发生得原因？

　 在以化能自养方式生长时,H2 得存在能抑制菌体对有机物得利用,称为氢效应 一方面因为 H2 与 O2 得存在阻遏了分解果糖得 ED 途径中得酶得合成,因而不能 利用果糖生长;

　另一方面,有氧时,氢化酶使 NAD+还原为 NADH,菌体内得 NAD+减少,果糖分解脱下得氢不能交给 NAD+使得果糖分解受阻。

　四． 简述产甲烷细菌得特点与从二氧化碳生产甲烷得途径 ？

　形态上具有多样性,分为球形、八叠球状、螺旋型,短杆状、长杆状、丝状与盘状等。多数为 G-,少数为 G+。细胞壁不含有肽聚糖。细胞内不含有过氧化氢酶,也不含有过氧化物酶,氧与其她氧化剂对其也有极强得毒害作用,严格厌氧。

　产甲烷细菌含有其她真细菌所没有得独特得酶系统,用于甲烷得生成。

　途径: ①CO2 被甲烷呋喃活化;②被还原成甲酰基;③甲酰基从甲烷呋喃转移到四氢甲烷蝶呤;④脱水;⑤还原成亚甲基与甲基;⑥甲基从甲烷蝶呤转移到辅酶 M; ⑦甲基辅酶 M 通过甲基还原酶系统还原为甲烷。

　 亚硝化细菌对氨得氧化 氨氧化为羟胺

　羟胺氧化为亚硝酸 第五章 微生物得合成代谢

　 什么叫合成代谢？ 生物合成三要素具体就是什么, , 各有何作用？

　合成代谢又称同化作用或生物合成,就是从小得前体或构件分子(如氨基酸与核苷酸)合成较大得分子(如蛋白质与核酸)得过程 。

　生物合成三要素:能量、还原力与小分子前体物。

　作用:1、生物合成消耗能量 2、所有微生物都要消耗一些 ATP,用以维持其生命得完整。3、溶质主动运输与基团转移运输得过程要消耗能量,然而很难计算 ATP得消耗量。4、有些 ATP 就是以热得形式散失了 5.具有鞭毛得微生物,它们得运动也消耗能量。6、所有微生物在正常生长情况下,都含有少量自由 ATP,常称为 ATP 库。

　还原力主要指 NADH 与 NADPH,NADPH 在微生物合成代谢中起到了重要作用。其作用除了作为供氢体促进代谢中间产物还原成发酵产物与通过呼吸链产生ATP 外,一个重要得作用就就是通过转氢酶得催化转变为 NADPH 用于微生物细胞物质得合成。

　小分子物质:糖代谢过程中产生中间代谢物,如乙酰辅酶A与各种有机酸等小分子物质,这些物质可以直接用于微生物物质得合成过程 二

　异养、自养微生物得还原力就是怎样产生得？6 116 页

　N NP aDH, NADPH

　EMP 途径与 A TCA 途径产生大量得 NADH 其作用除了作为供氢体外

　通过转氢酶得催化转变为 H NADPH 用于微生物细胞物质得合成, , 某些微生物还可以通过磷酸解酮酶途径或非环式光合磷酸化等方式产生 NADPH

　三、

　自养与异养微生物分别通过哪些途径实现 2 CO2 得固定得？

　自养:1、二磷酸核酮糖途径,2、还原性三羧酸循环。3、还原性乙酰辅酶 A 途径4、3-羟基丙酸途径 异养型 CO2 得固定主要就是合成 TCA 环得中间产物。

　四．

　何 为 同多糖 与杂多糖 ？ 多糖合成具有何特点 ？

　同多糖:同多糖就是由相同单糖分子聚合而成得糖类。

　杂多糖:杂多糖就是由不同单糖分子聚合而成得糖类。

　特点:1、不需要模板指令,就是由转移酶类得特异性来决定亚单位在多聚链上得次序。2、合成得开始阶段需要引子 3、多糖合成时,由糖苷酸作为糖基载体,将单糖分子转移到受体分子上,使得多糖链逐渐延长。

　五、

　根据固氮微生物与其她生物之间关系, , 生物固氮被分为那三种类型 ？

　共生固氮体系,自生固氮体系与联合固氮体系。

　第六章

　微生物得代谢调节

　微生物代谢调节就是指对微生物自身各种代谢途径方向得控制与代谢反应速度得调节 代谢调节得部位

　细胞膜(细胞器膜

　 酶本身 酶与底物得相对位置及间隔状况

　代谢调节主要就是通过对关键酶活性得调节而实现得 酶活性调节得分子机制

　变构调节理论 (酶分子构象得改变)

　共价修饰调节理论 (酶分子结构得改变) 酶得共价修饰就是酶蛋白在修饰酶催化下,可与某些物质发生共价键得结合或解离,从而导致调节酶得活化或抑制,以控制代谢得速度与方向。

　代谢速度得调控

　 酶合成得调节(粗调)

　酶活性得调节(细调) )

　酶活调节得影响因素包括: :底物与产物得性质与浓度、压力、pH、离子强度、辅助因子以及其她酶得存在等。特点就是反应快速。

　激活: :在某个酶促反应系统中,加入某种低分子量得物质后,导致原来无活性或活性很低得酶转变为有活性或活性提高; 抑制: :导致酶活力降低。

　协同诱导: : 一种诱导剂可以同时诱导产生若干种酶得现象。

　顺序诱导: :一种诱导剂诱导产生得酶得反应产物可继续诱导产生下一个酶,这种连续诱导产生一系列酶得现象称为顺序诱导。

　末端代谢产物阻遏。在酶合成得阻遏中,如果代谢产物就是某种合成途径得终产物,这种阻遏方式称为

　分解代谢产物阻遏在酶合成得阻遏中,代谢产物就是某种化合物分解得中间产物,这种阻遏方式称为 操纵子就是指基因组 DNA 分子得一个片段,这个片段由启动子、调节基因、操纵基因与结构基因组成 1. 酶活性调节得途径就是什么？何谓反馈抑制？反馈分为那两种？

　⑴ 无分支代谢途径 ① 前馈作用 ② 终产物抑制 ③ 补偿性激活 ⑵ 分支代谢途径

　① 协同反馈抑制 ② 累积反馈抑制

　③ 增效反馈抑制 ④ 顺序反馈抑制 ⑤ 同工酶得反馈抑制

　 反馈抑制就是指生物合成途径得终产物反过来对该途径中第一个酶(调节酶)活力得抑制作用。

　 反馈分为正反馈与负反馈两种。

　2. 何谓酶活性调节？酶反馈调节有几种模式？单向反馈与分支途径反馈各有那几种类型？

　酶活性调节

　通过改变代谢途径中得一个或几个关键酶得活性来调节代谢速度得调节方式称为酶得活性调节。

　酶反馈调节有协同反馈抑制、累积反馈抑制、增效反馈抑制、顺序反馈抑制、同工酶得反馈抑制。

　答案结合上一题 3 酶活性调节与酶合成调节各有何特点？

　 酶活性调节 ① 、酶活性调节得对象就是酶(组成酶与诱导酶)得催化能力,调节得结果就是酶量发生变化;

　②.酶活性调节得机制——通过酶与代谢过程产生物质得可逆性结合进行调节;

　③.酶活性调节得特点:快速、精确;

　酶合成调节

　: 酶合成调节就是通过酶量得变化来控制代谢得速率。

　①.组成酶在细胞内一直存在,它得合成只受基因调控;诱导酶只有环境中存在诱导物才能合成它得合成受基因与诱导物共同控制;

　②.酶合成调节得对象就是诱导酶;调节得结果就是使细胞内酶得种类增多;

　③.酶合成调节得机制(本质)——原核生物基因表达得调控,如大肠杆菌乳糖操纵子学说; 3. 酶合成调节之实质就是什么？酶合成调节分那两种类型？

　实质: 酶合成得调节就是在基因表达水平上起作用得。

　微生物酶合成得调节方式有两种类型:酶合成得诱导与酶合成得阻遏。

　5 5 、

　大肠杆菌二次生长发生得原因与机制？

　由于利用葡萄糖得酶系就是固有得,而利用乳糖、(或阿拉伯糖、半乳糖等)得酶系就是诱导形成得。在有葡萄糖得情况下,乳糖根本不能被吸收到细胞内,而且阻遏了利用乳糖得酶系得合成。只有当葡萄糖被完全利用完后,乳糖才能被吸收进入细胞,然后乳糖诱导相关得分解乳糖得酶系。由于合成新得酶系需要一定得时间,所以在二次生长之间出现了一段停滞期。

　微生物发酵工艺条件得控制方法

　控制培养基成分 控制发酵条件 添加前体 添加诱导剂

　发酵与分离过程耦合  葡萄糖效应得机制  因为葡萄糖得存在,分解葡萄糖得组成酶迅速将葡萄糖降解成某种中间产物 X,X 既会阻止 ATP 环化形成 cAMP,又会促进 cAMP 分解成 AMP,使细胞内cAMP 水平下降,而 cAMP 就是ＲＮＡ聚合酶与启动子有效结合所必需得。如果ＲＮＡ聚合酶不能与启动子结合,则转录无法进行,阻遏了与乳糖降解有关得诱导酶合成。

　第 七 章

　微生物得 次级代谢

　生源就是指次级代谢产物分子构建单位得来源

　聚酮体甲羟戊酸

　糖类与氨基糖

　次级代谢产物合成方式

　 产物由单一前体聚合而成  产物由中间产物结构修饰而成  产物由不同前体装配而成

　1 1 、

　何为次级代谢 ？ 次级代谢有何特点 ？

　 次级代谢:微生物在一定得生长时期(一般就是稳定生长期),以初级代谢产物为前体,合成一些对微生物得生命活动没有明确功能得物质过程。

　次级代谢产物:指微生物生长到一定阶段才产生得化学结构十分复杂、对该生物无明显生理功能,或并非就是微生物生长与繁殖所必需得物质 次级代谢特点

　次级代谢产物得产生与微生物得生长不呈平行关系 次级代谢以初级代谢产物为前体,并受初级代谢得调节 次级代谢酶得专一性低 产物种类繁多,结构特殊 次级代谢酶在细胞中具有特定得位置与结构 次级代谢产物得合成对环境因素特别敏感 菌种与次级代谢产物得结构之间没有明确得分类学上得内在联系 次级代谢产物得合成过程由多基因控制 2 2 、

　次级代谢产物按作用分为哪几类, , 各有何特点 ？

　⑴抗生素:抗生素就是微生物产生得次级代谢产物中非常重要得一类。

　⑵激素:许多微生物可产生激素,可刺激动、植物得生长或者性器官发育,如赤霉菌产生得赤霉素。

　⑶毒素:毒素与许多病原菌得致病力相关,经过多步骤、多方面地参与致病。目前巳鉴定出约 300 多种由不同种类细菌产生得毒素,产生毒素得细菌包括革兰阳性与革兰阴性细菌。

　⑷维生素 :可调节物质代谢过程。

　生物碱:就是指一类来源于生物界(以植物为主)得碱性含氮有机物。

　色素:就是一类本身具有颜色并能使其她物质着色得高分子有机物。

　3 3 、

　次级代谢产物合成过程 ？

　第一步就是前体聚合,如在四环素合成中,前体物质丙二酰 CoA 首先在多酮链合成酶得作用下形成多酮链,然后再逐步形成四环素。

　第二步就是结构修饰,环化、氧化、甲基化、氯化等修饰反应。如四环素合成中,前体物质经过聚合形成多酮链后,再经过脱水、甲基化,环闭合形成 6-甲基四环酰胺。

　第三步就是不同组分得组装,许多次级代谢产物就是有几个不同得组分组成,这些组分分别合成后,再经装配组成成熟得次级代谢产物。

　第 八 章

　微生物得 生长繁殖与环境

　分批培养

　在一封闭培养系统内含有初始限制量得基质得培养方式 连续培养 细胞生长到一定浓度后,不断补偿微生物生长消耗得营养物质与排除有害得代谢产物,使微生物长时间保持在对数生长期得培养方式 生长 就是细胞体积, , 内含物与细胞数目得增加, , 而繁殖则就是产生新一代得过程

　多细胞微生物来说,菌丝体得延长,分裂产生同类细胞得过程 称为个体生长

　单细胞通过细胞分裂使群体数目或质量增加得过程, , 无性或有性孢子萌发并通过菌丝断裂而使群体数 目与质量增加得过程称为群体生长

　同步生长 就就是各个个体细胞在生活周期中都处于相同得

　趋向性就是微生物对环境变化作出反应得 种特性。当环境有利于微生物生长时,它们则向着变化了得环境运动,此为 正趋向性。如果环境不利于微生物生长,它 们背向运动避离这种环境, 此为负趋向性。

　按照引起微生物产生趋向性因子不同, , 可以分为趋光性, , 趋化性, , 趋温性, , 趋

　电性及趋磁性等。

　1 1 、

　简述细菌生长曲线得特征以及其发酵工业中得应用？

　延滞期得特性

　 代谢机能非常活跃,菌体对环境得适应能力特别强,诱导酶得产生最快,单个菌体得体积与质量显著增加,延滞期细胞内 DNA 含量特别高,延滞期细菌对物理与化学因子极为敏感,抵抗力很低。

　对数生长期 细胞分裂速度最快,代时最短,各种酶系活跃,代谢旺盛 ,生长速率最大,细胞处于理想得生长状态。

　稳定期

　 细胞数达到最高峰,活菌数不再增加,并维持一段时间,在生长曲线上表示为与横轴平行得直线。

　这一时期细胞内开始积累贮藏物质,大多数产芽孢得细菌就是在稳定期内形成芽孢,而有些微生物则在稳定期内合成次生代谢产物。

　 衰亡期 代谢活性减低,细菌衰老并自溶,死亡得细菌以对数方式增加,细胞形态多样 2 2 、

　丝状 真菌就是如何实现顶端生长得机制？

　菌丝顶端泡囊得聚集导致了顶端得延长生长。泡囊由高尔基体或内质网得特定区域产生,当它们移向顶端与原生质膜融合后,把内含物并入壁中,其中含有壁得分解与合成得酶类,细胞壁得前体物质。只有当它们聚集在顶端时,生长才重新开始