第五章微生物的新陈代谢
一、名词解释：
1.新陈代谢
2.生物氧化
3.呼吸
4.无氧呼吸
5.发酵
6.氧化磷酸化
7.光合磷酸化
8.底物水平磷酸化
9.Stickland 反应
10.不产氧光合作用
11.产氧光合作用
12.呼吸作用
13.有氧呼吸
14.生物氧化
15.合成代谢
16.分解代谢
17.产能代谢
18.耗能代谢
19.环式光合磷酸化
20.初级代谢
21.初级代谢产物
22.次级代谢
23.次级代谢产物
24.电子传递磷酸化
25.巴斯德效应
26.异型乳酸发酵
27.生物固氮
28.硝化细菌
29.光合细菌
二、填空题
1.微生物的4种糖酵解途径中，（）是存在于大多数生物体内的一条主流代谢途径；（）是存在于某些缺乏完整EMP途径的微生物中的一种替代途径，为微生物所特有；（）是产生4碳、5碳等中间产物，为生物合成提供多种前体物质的途径。
2.同型乳酸发酵是指葡萄糖经（ ）途径降解为丙酮酸，丙酮酸在乳酸脱氢酶的
作用下被NADH 还原为乳酸。异型乳酸发酵经（ ）、（ ）和（ ）途径分
解葡萄糖。代谢终产物除乳酸外，还有（ ）。
3.微生物在糖酵解生成丙酮酸基础上进行的其他种类的发酵有丁二醇发酵、混合酸发
酵、（ ）发酵和（ ）发酵等。丁二醇发酵的主要产物是（ ），（ ）
发酵的主要产物是乳酸、乙酸、甲酸、乙醇。
4.产能代谢中，微生物通过（ ）磷酸化和（ ）磷酸化将某种物质氧化而
释放的能量储存在ATP 等高能分子中；光合微生物则通过（ ）磷酸化将光能转变成
为化学能储存在ATP 中。（ ）磷酸化既存在于发酵过程中，也存在于呼吸作用过程中。
5.呼吸作用与发酵作用的根本区别是呼吸作用中电子载体不是将电子直接传递给底物
降解的中间产物，而是交给（ ）系统，逐步释放出能量后再交给（ ）。
6.巴斯德效应是发生在很多微生物中的现象，当微生物从（ ）转换到（ ）
下，糖代谢速率（ ），这是因为（ ）比发酵作用更加有效地获得能量。
7.无氧呼吸的最终电子受体不是氧，而是外源电子受体，像
22322423、CO O 、S 、SO 、NO NO ----等无机化合物，或（ ）等有机化合物。
8.化能自养微生物氧化（ ）而获得能量和还原力。能量的产生是通过（ ）
磷酸化形式，电子受体通常是O 2。电子供体是（ ）、（ ）、（ ）和（ ），
还原力的获得是逆呼吸链的方向进行传递，（ ）能量。
9.微生物将空气中的N 2还原为NH 3的过程称为（ ）。该过程中根据微生物和其他
生物之间相互的关系。固氮体系可以分为（ ）、（ ）和（ ）3种。
10.次级代谢是微生物生长至（ ）或（ ），以（ ）为前体，合成
一些对微生物自身生命活动无明确生理功能的物质的过程。次级代谢产物大多是分子结构比
较复杂的化合物，如（ ）、（ ）、（ ）、（ ）、（ ）及（ ）
等多种类别。
11.DNA 主要由以下几种脱氧核苷酸聚合而成：（ ），（ ），（ ），
（ ）。
12.RNA 是由（ ），（ ），（ ），（ ）等四种核苷酸聚
合而成。
13.合成代谢是（ ）能代谢。
14.分解代谢是（ ）能代谢。
15.毒素是（ ）类的物质。
16.白喉毒素是一种（ ）毒素；破伤风毒素是一种（ ）毒素。
17.异养微生物合成代谢所需要的能量来自己糖降解的（ ），（ ），
（ ）和（ ）。
18.异养微生物合成代谢所需要的还原力来自己糖降解的（ ），（ ），
（ ）和（ ）。
19.在发酵过程中，葡萄糖首先通过（ ）途径产生2个（ ）。
20.细菌生长所需要的戊糖、赤藓糖等可以通过（ ）途径产生。
21.磷脂是由脂肪酸和糖酵解的中间产物（）合成的。
22.脂肪酸的合成是周期性逐步增长的，并且每一次周期增加（）个碳原子。前体物在各种酶的作用下，通过一系列反应可合成微生物细胞的（），（），（），（）等细胞物质。
23.合成代谢可分为（），（），（）等三个阶段。
24.微生物的脂类物质主要分成两类，一类是（），另一类是（）。
25.酰基载体蛋白在（）的合成中起重要作用。
26.微生物的次生代谢产物包括：（），（），（），（），（）。
27.各种抗菌素对产生它们的微生物本身（），，对它种微生物有（）。
28.无氧呼吸是以（）作为最终电子受体。
29.一分子葡萄糖经有氧呼吸彻底氧化可产生（）个ATP。
30.光合磷酸化有（）和（）两种。
31.发酵是在（）条件下发生的。
32.每一分子葡萄糖通过酵母菌进行乙醇发酵产生（）个ATP。
33.一分子葡萄糖通过德氏乳酸杆菌进行正型乳酸发酵可产生（）个ATP。
34.正型乳酸发酵的产物有（），（）。
35.在合成代谢中，能量的直接来源是（）中的高能磷酸键的水解。
36.微生物优先利用的能源物质是（）。
37.微生物在进行生命活动过程中所消耗的能量有两个来源，即（）和（）。
38.自养微生物所需能量来自（）或（）。
39.发酵的产能水平较（）呼吸作用的产能水平较（）。
40.微生物可利用（），（）为原料逐步合成脂肪酸。
41.大多微生物的产能方式是（）。
42.在化能营养菌中，异养微生物的能量来自（）。
43.厌氧型微生物可通过（）和（）产能。
44.微生物在厌氧条件下进行的发酵有（），（），（）等。
45.自养微生物吸收CO2途径有（）和（）。
46.乳酸发酵一般要在（）条件下进行，它可分为（）和（）乳酸发酵。
47.（）和（）都能进行光合磷酸化产能。
48.有氧呼吸是以（）为电子受体，还原产物是（）。
49.无氧呼吸中的外源电子受体有（），（）和（）等物质。
50、细胞物质的合成除了需要能量以外，还需要（）和（）。
51.细胞物质合成所需的还原力是指（），（）。
52.对于异养型微生物来说，单糖通常是（）产生的。
53.脂肪酸在微生物代谢中主要参与（）的组成。
54.酵母菌主要产生（）族维生素。
55.次生代谢产物是（）的结果。
56.生物体主要通过（）反应获得能量，并将能量储藏在（）的高能磷酸键中。
57.微生物的产能方式主要有（）、（）、（）、（）。
58.硝化细菌，硫化细菌可以通过（）取得能量。
49.葡萄糖发酵能为微生物生长提供（）、（）、（）和（）等。
60.乙醇发酵是一种（）发酵，进行乙醇发酵的微生物主要有（）和（）。
61.根据外源电子受体的性质不同，可以将呼吸分为（）呼吸和（）呼吸两种类型，前者以（）为电子受体，后者以（）作为电子受体。
62.常见的作为前体物碳架的有机物有（）、（）、（）等。
63.在蛋白质合成中，tRNA一端和（）连接，另一端带有三个反密码子，它决定能否与（）上的相应三联体连接。
64.形成聚β－羟基丁酸的起始物为：（）。
65.N-乙酰胞壁酸是细菌细胞壁肽聚糖的组成成分之一，它的形成过程为：UDP-N-乙酰葡萄糖胺+（）+NADPH2→UDP-N-乙酰胞壁酸+（）。
66.与卡尔文循环相比，乙酰CoA固定CO2不能将其转变为（），只能固定或贮藏CO2。
67.卡尔文循环中两个特征性酶是（）和（）。
68.细菌产生的毒素可分为（）和（）。
69.常见的小分子前体碳架物质中的磷酸糖有（）、（）、（）、（）等。
70.自养微生物进行合成代谢所需要的还原力来自（）和（）。
71.微生物细胞内外积累代谢产物的种类和数量主要取决于它们的（）和（）。
72.在有氧呼吸过程中，葡萄糖经（）途径产生丙酮酸，丙酮酸进入（）被彻底氧化成（）和（），在TCA环中可产生（）ATP。
73.在乙醇发酵过程中，酵母菌利用（）途径将葡萄糖分解成（），然后在（）酶作用下，生成（），再在（）酶的作用下，被还原成乙醇。
74.1分子葡萄糖经丁酸发酵可产生（）个ATP，经丙酮丁醇发酵可产生（）个ATP，经混合酸发酵可产生（）个ATP。
75.在发酵过程中，可供微生物发酵的基质通常是（）物质，在发酵过程中有机物既是（），又是氧化还原反应中的（）。
76.EMP途径，HMP途径，ED途径三者相比，产能最多的途径是（），产还原力最多的途径（），产小分子碳架最多的途径是（）。
77.分子氧的存在对专性厌氧菌（），由于它们缺少（），不能把电子
传给（），因此专性厌氧菌生长所需要的能量靠（）产生。
三、选择题
1.化能自养微生物的能量来源于（）。
（1）有机物（2）还原态无机化合物
（3）氧化态无机化合物（4）日光
2.下列葡萄糖生成丙酮酸的糖酵解途径中，（）是最普遍的、存在于大多数生物体内的一条主流代谢途径。
（1）EMP途径（2）HEP途径（3）ED途径（4）WD途径
3.下列葡萄糖生成丙酮酸的糖酵解途径中，（）是存在于某些缺乏完整EMP途径的
（1）EMP途径（2）HEP途径（3）ED途径（4）WD途径
4.酵母菌和运动发酵单胞菌乙醇发酵的区别是（）。
（1）糖酵解途径不同（2）发酵底物不同
（3）丙酮酸生成乙醛的机制不同（4）乙醛生成乙醇的机制不同
5.由丙酮酸开始的其他发酵过程中，主要产物是丁酸、丁醇、异丙醇的发酵的是（）。
（1）混合酸发酵（2）丙酸发酵（3）丁二醇发酵（4）丁酸发醇
6.下列代谢方式中，能量获得最有效的方式是（）。
（1）发酵（2）有氧呼吸（3）无氧呼吸（4）化能自养
7.青霉素抑制金黄色葡萄球菌肽聚糖合成的（）。
（1）细胞膜外的转糖基酶（2）细胞膜外的转肽酶
（3）细胞质中的“Park”核苷酸合成（4）细胞膜中肽聚糖单体分子的合成
8.下面对于好氧呼吸的描述（）是正确的。
（1）电子供体和电子受体都是无机化合物
（2）电了供体和电子受体都是有机化合物
（3）电子供体是无机化合物，电子受体是有机化合物
（4）电子供体是有机化合物，电子受体是无机化合物
9.无氧呼吸中呼吸链末端的氢受体是（）。
（1）还原型无机化合物（2）氧化型无机化合物
（3）某些有机化合物（4）氧化型无机化合物和少数有机化合物
10.硝化细菌是（）。
（1）化能自养菌，氧化氨生成亚硝酸获得能量
（2）化能自养菌，氧化亚硝酸生成硝酸获得能量
（3）化能异养菌，以硝酸盐为最终的电子受体
（4）化能异养菌，以亚硝酸盐为最终的电子受体
https://www.doczj.com/doc/413968160.html,ctobacillus 是靠（）产能
（1）发酵（2）呼吸（3）光合作用
12.Anabaena是靠（）产能.
（1）光合作用（2）发酵（3）呼吸
13.ATP含有（）个高能磷酸键。
（1）一（2）二（3）三
14.自然界中的大多数微生物是靠（）产能。
（1）发酵（2）呼吸（3）光合磷酸化
15.在原核微生物细胞中单糖主要靠（）途径降解生成丙酮酸。
（1） EMP （2） HMP （3） ED
16.在下列微生物中（）能进行产氧的光合作用
（1）链霉菌（2）蓝细菌（3）紫硫细菌
17.反硝化细菌进行无氧呼吸产能时，电子最后交给（）。
（1）无机化合物中的氧（2）O2（3）中间产物
18.Nitrobacter进行呼吸产能时电子最终交给：（）
（1） O2（2）无机化合物中的氧（3）中间产物
19.在Chlorobium细胞中存在有：（）
（1）光合系统1 （2）光合系统2 （3）（1）（2）都有
20.参与肽聚糖生物合成的高能磷酸化合物是：（）
（1） ATP （2） GTP （3）UTP
21.在Anabaena 细胞中因为存在有（）所以能产NADPH2。
（1）光合系统1 （2）光合系统2 （3）（1）（2）都有
22.细菌PHB生物合成的起始化合物是：（）
（1）乙酰CoA （2）乙酰ACP （3） UTP
23.下列光合微生物中，通过光合磷酸化产生NADPH2的微生物是：（）
（1）念珠藻（2）鱼腥藻（3）（1）（2）两菌
24.氢细菌产生ATP的电子传递系统存在于：（）
（1）细胞壁中（2）细胞膜中（3）细胞质中
四、是非题
1.无氧呼吸和有氧呼吸一样也需要细胞色素等电子传递体，也能产生较多的能量用于命活动，但由于部分能量随电子转移传给最终电子受全，所以生成的能量不如有氧呼吸产生的多。
2.CO2是自养微生物的惟一碳源，异养微生物不能利用CO2作为辅助的碳源，
3.由于微生物的固氮酶对氧气敏感，不可逆失活，所以固氮微生物一般都是厌氧或兼性厌氧菌。
4.光能营养微生物的光合磷酸化没有水的光解，不产生氧气。
5.与促进扩散相比，微生物通过主动运输吸收营养物质的优点是什么？
6.反硝化作用是化能自养微生物以硝酸或亚硝酸盐为了电子受体进行的无氧呼吸。
7.底特水平磷酸化只存在于发酵过程中，不存在于呼吸作用过程中。
8.发酵作用的最终电子受体是有机化合物，呼吸作用的最终电子受体是无机化合物。
9.发酵作用是专性厌氧菌或兼性厌氧菌在无氧条件下的一种有机物生物氧化形式，其产
能机制都是底物水平磷酸化反应。
10.延胡索酸呼吸中，玻珀酸是末端氢受体延胡索酸还原后生成的还原产物，不是一般的中间代谢产物。
五、简答题
1.比较自生和共生生物固氮体系及其微生物类群。
2.比较光能营养微生物中光合作用的类型。
3.简述化能自养微生物的生物氧化作用。
4.蓝细菌是一类放氧性光合光物，又是一类固氮菌，说明其固氮酶的抗氧保护机制。
5.试述分解代谢与合成代谢的关系。
6.试述生物氧化的形式、过程、功能及类型。
7.化能异养微生物进行合成代谢所需要的还原力可通过哪些代谢途径产生？
8.自然界中的微生物在不同的生活环境中可通过哪些方式产生自身生长所需要的能量？
9.EMP途径能为合成代谢提供哪些物质？
10.HMP途径可为合成代谢提供哪些物质？
11.ED途径可为合成代谢提供哪些物质？
12.举例说明微生物的几种发酵类型。
13.比较呼吸作用与发酵作用的主要区别。
六、论述题
1.比较酵母菌和细菌的乙醇发酵。
2.试比较底物水平磷酸化、氧化磷酸化和光合磷酸化中ATP的产生。
3.什么是无氧呼吸？比较无氧呼吸和有氧呼吸产生能量的多少，并说明原因。
4.说明革兰低阳性细菌细胞肽聚糖合成过程以及青霉素的抑制机制。
5.说明次级代谢及其特点。如何利用次级代谢的诱导调节机制及氮和磷调节机制来提高抗生素的产量？
6.如何利用营养缺陷突变株进行赖氨酸发酵工业化生产？
7.在化能异养微生物的生物氧化中，其基质脱氢和产能的途径主要有哪几条？试比较各途径的主要特点。
8.试述 EMP 途径在微生物生命活动中的重要性。
9.试述 TCA 循环在微生物产能和发酵生产中的重要性。
10.在微生物能量代谢中 ATP 的产生途径有哪几条？
11.试比较呼吸、无氧呼吸、发酵的异同点。
12.细菌的酒精发酵途径如何？它与酵母菌的酒精发酵有何不同？细菌的酒精发酵有何优缺点？
13.青霉素为何只能抑制代谢旺盛的细菌？其制菌机制如何？
14.如何运用代谢调控理论使微生物合成比自身需求量更多的有用代谢产物？举例说明。
参考答案：
一、名词解释：
1.新陈代谢：是指发生在活细胞中的各种分解代谢与合成代谢的总和。其中，分解代谢是指复杂的有机物分子通过分解代谢酶系的催化，产生简单分子、腺苷三磷酸(ATP)形式的能量或还原力(或称还原当量，以[H]表示)的作用；合成代谢则与分解代谢相反，是指在合成代谢酶系的催化下，由简单小分子、ATP 形式的能量与[H]形式的还原力一起合成大分子的过程。
2.生物氧化：生物氧化是指发生在活细胞中的一系列产能性氧化反应的总称。
3.呼吸：呼吸是指底物按常规方式脱氢后，经完整的呼吸链递氢，最终由分子氧接受氢并产生水和释放能量(ATP)的生物氧化方式。呼吸必须在有氧条件下进行，因此又叫有氧呼吸。
4.无氧呼吸：无氧呼吸又称厌氧呼吸，是一类呼吸链末端的氢受体为外源无机氧化物（少数为有机氧化物）的生物氧化。
5.发酵：无氧条件下，底物脱氢后产生的还原力不经呼吸链而直接传递给某一中间代谢物的低效产能反应。
6.氧化磷酸化：又称电子传递磷酸化，是指呼吸链的递氢（或电子）和受氢过程与磷酸化反应相偶联并产生 ATP 的作用。
7.光合磷酸化：由光照引起的电子传递与磷酸化作用相偶联而生成 ATP 的过程成为光合磷酸化。
8.底物水平磷酸化：是指在生物氧化过程中产生一些含有高能磷酸键的化合物，并且这些高能磷酸化合物的高能磷酸键键能可以直接偶联 ATP 合成。
9.Stickland 反应:以一种氨基酸作氢供体和以另一种氨基酸作氢受体而实现生物氧化产能的独特发酵类型，称为 stickland 反应。stickland 反应的产能效率很低，每分子氨基酸仅产1个ATP。
10.产氧光合作用：在某些光合细菌(如红螺菌中),由于没有光反应中心Ⅱ的存在，不能光解水,因而没有氧气放出,故称为不产氧光合作用。
11.产氧光合作用：在蓝细菌中,由于有光反应中心Ⅱ的存在,能光解水，并有氧气放出,故称产氧光合作用。
12.呼吸作用：葡萄糖在好氧和兼性好氧微生物里通过氧化作用放出电子，该电子经电子传递链传给外源电子受体分子氧或其它氧化型化合物生成水或其它还原型产物，并伴随有能量放出的生物学过程，称为呼吸作用。
13.有氧呼吸：指以分子氧作为最终电子受体的氧化作用。
14.生物氧化：生物体中有机物质氧化而产生大量能量的过程。
15.合成代谢：由小分子物质合成复杂大分子物质并伴随着能量消耗的过程。
16.分解代谢：营养物质或细胞物质降解为小分子物质并伴随着能量产生的过程。
17.产能代谢：微生物通过呼吸或发酵作用分解基质产生能量的过程。
18.耗能代谢：微生物在合成细胞大分子化合物时消耗能量ATP的过程。
19.环式光合磷酸化：在某些光合细菌里，光反应中心的叶绿素通过吸收光而逐出电子使自己处于氧化状态，逐出的电子通过电子载体铁氧还蛋白，泛醌，细胞色素b 和细胞色素c组成的电子传递链的传递，又返回叶绿素，从而使叶绿素分子又回复到原来的状态。电子在传递过程中产生ATP，由于在这种光合磷酸化里电子通过电子传递体的传递后又回到了叶绿素分子本身，故称环式光合磷酸化。
20.初级代谢：指能使营养物质转变成机体的结构物质,或对机体具有生理活性作用的物质代谢以及能为机体提供能量的一类代谢.称初级代谢。
21.初级代谢产物：由初级代谢产生的产物称为初级代谢产物，这类产物包括供机体进行生物合成的各种小分子前体物，单体与多聚体物质以及在能量代谢和代谢调节中起作用的各种物质。
22.次级代谢：某些微生物为了避免在初级代谢过程中某种中间产物积累所造成的不利作用而产生的一类有利于生存的代谢类型。
23.次级代谢产物：微生物在次级代谢过程中产生的产物称次级代谢产物。包括：抗生素，毒素，生长剌激素，色素和维生素等。
24.电子传递磷酸化：基质被氧化时脱下的电子经电子传递链传给电子受体过程中发生磷酸化作用生成ATP 的过程,一般常将电子传递磷酸化就叫做电子传递磷酸化
25.巴斯德效应：在有氧状态下酒精发酵和糖酵解受抑制的现象，因为该理论是由巴斯德提出的，故而得名。
26.异型乳酸发酵：是指发酵终生物中除了乳酸外还有一些乙醇（或乙酸）等产物的发酵。
27、生物固氮：微生物将氮还原为氨的过程称为生物固氮。
28.硝化细菌：能利用还原无机氮化合物进行自养生长的细菌称为硝化细菌。
29.光合细菌：以光为能源，利用CO2或有机碳化合物作为碳源，通过电子传递产生ATP 的细菌。
二、填空题
1.EMP ED HMP
2.EMP PK HK HMP 乙醇或乙酸
3.丙酸发酵丁酸发酵 2,3—丁二醇混合酸
4.底物水平氧化光合底物水平
5.电子传递最终电子受体
6.厌氧条件有氧条件降低好氧呼吸
7.延胡索酸
8.有机物氧化磷酸化 H2 NH4+ H2S Fe2+消耗
9.生物固氮共生固氮体系自生固氮体系联介固氮体系
10.指数期后期稳定期初级代谢产物抗生素激素生物碱毒素色素维生素
11. 腺嘌呤脱氧核苷酸，鸟嘌呤脱氧核苷酸，胸腺嘧啶核苷酸，胞嘧啶脱氧核苷酸
12. 腺嘌呤核苷酸，鸟嘌呤核苷酸，尿嘧啶核苷酸，胞嘧啶核苷酸
13. 耗。
14. 产。
15. 蛋白质。
16. 蛋白质，蛋白质。
17. EMP途径，HMP途径，ED途径，TCA循环
18. EMP途径，HMP途径，ED途径，TCA循环
19. 糖酵解，丙酮酸
20. HMP
21. 磷酸二羟丙酮
22. 2，核酸，蛋白质，脂类，多糖
23. 产生三要素，合成前体物，合成大分子
24. 磷脂，脂肪
25. 细菌脂肪酸。
26. 维生素，抗生素，生长刺激素，毒素，色素
27. 无害，杀伤作用
28. 无机化合物中的氧
29. 30
30.环式，非环式
31. 厌氧
32. 2
33. 2
34. 乳酸，ATP
35. ATP
36. 单糖
37. 光能，化能
38. 无机物的氧化，光能
39. 低，高
40.乙酰CoA，CO2
41. 呼吸作用
42. 有机物氧化分解
43. 发酵，呼吸
44. 乙醇发酵，乳酸发酵，丁酸发酵
45. 卡尔文循环，乙酰CoA途径
46. 厌氧，正型，异型
47. 蓝细菌，红螺菌（绿硫菌属）
48. O2，H2O
49. NO3-，SO42-，CO32-
50、还原力，小分子碳架
51. NADPH2，NADH2
52. 外源性单糖通过互变
53. 磷脂
54. B
55. 正常代谢途径不畅通时增强支路代谢
56. 生物氧化，ATP
57. 呼吸，无机物氧化，发酵，光合磷酸化
58. 无机物氧化
59. ATP，NADH2，NADPH2，小分子碳架物质
60.厌氧，酵母菌，某些细菌
61. 有氧，无氧，分子氧，无机化合物中的氧
62. 丙酮酸， -酮戊二酸，磷酸烯醇式丙酮酸
63. 氨基酸，mRNA
64. 乙酰ACP
65. 2脂酰-ACP，2ACP-SH
66. 糖
67. 磷酸核酮糖激酶，1，5-二磷酸核酮糖羧化酶
68. 内毒素，外毒素
69. 1-P-葡萄糖，6-P-葡萄糖，5-P-核糖，4--P-赤藓糖
70.消耗ATP情况下的反向电子传递，非环式光合磷酸化
71. 遗传性，环境条件
72. EMP，TCA循环，CO2，H2O，18个
73. 糖酵解，丙酮酸，脱氢，乙醛，脱羧
74. 3，2，2.5
75. 多糖分解的单糖，被氧化的基质，最终电子受体。
76. EMP途径，HMP途径，EMP途径
77. 有害，细胞色素系统，O2，跨膜质子运动
三、选择题
1.(2)
2.(1)
3.(3)
4.(1)
5.(4)
6.(2)
7.(2)
8.(4)
9.(4)
10.(2)
11.(1)
12.(1)
13.(2)
14.(2)
15.(1)
16.(2)
17.(1)
18.(3)
19.(1)
20.(1)
21.(1)
22.(3)
23.(3)
24.(2)
四、是非题
1.√
2.×
3.×
4.×
5.√
6.×
7.×
8.√
9. √
1 0、√
五、简答题
1.比较自生和共生生物固氮体系及其微生物类群。答：
共生固氮体系：
根瘤菌(Rhizobium)与豆科植物共生；
弗兰克氏细菌(Frankia) 与非豆科植物共生；
蓝细菌(cyanobacteria)与某些植物共生；
蓝细菌与某些真菌共生
自生固氮体系：
好氧自生固氮菌(Azotobacter,Azotomonas,etc)；
厌氧自生固氮菌（Clostridium）：
兼性厌氧自生固氮菌(Bacillus,Klebsiella,etc)；
大多数光合细菌（蓝细菌，光合细菌）
2.比较光能营养微生物中光合作用的类型。
答：
①光合细菌，环式光合磷酸化；
②绿硫细菌的非环式光合磷酸化；．
③嗜盐细菌的光合磷酸化是一种只有嗜盐菌才有的，无叶绿素或细菌叶绿素参与的独特的光合作用。是目前所知的最简单的光合磷酸化。嗜盐细菌紫膜上的细菌视紫红质吸收光能后，在膜内外建立质子浓度差。．
非环式光合磷酸化是绿色植物、藻类和蓝细菌所共有的产氧型光合作用。光能驱动下，电子从光反应中心I(PS 1)的叶绿素a出发，通过电子传递链，连同光反应中心Ⅱ(PSⅡ)水的光解生成的H’，生成还原力；光反应中心Ⅱ(PSⅡ)由水的光解产生氧气和电子，电子通过电子传递链，传给光反应中心PS I，期间生成ATP。
环式光合磷酸化为光合细菌所特有。光能驱动下，电子从菌绿素分子出发，通过电子传递链的循环，又回到菌绿素，期间产生ATP，还原力来自环境中的无机化合物供氢，不产生氧气。
有些光合细菌虽只有一个光合系统，但也以非环式光合磷酸化的方式合成ATP，如绿硫细菌和绿色细菌，从光反应中心释放出的高能电子经铁硫蛋白、铁氧还蛋白、黄素蛋白，最后用于还原NAD’生成NADH。反应中心的还原依靠外源电子供体如S2-、S2O32-等。外源电子供体在氧化过程中放出电子，经电子传递系统传给失去了电子的光合色素，使其还原，同时偶联ATP的生成。
嗜盐细菌的光合磷酸化是一种只有嗜盐菌才有的，无叶绿素或细菌叶绿素参与的独特的光合作用。是目前所知的最简单的光合磷酸化。嗜盐细菌紫膜上的细菌视紫红质吸收光能后，在膜内外建立质子浓度差，再由它来推动ATP酶合成ATP。
3.简述化能自养微生物的生物氧化作用。
答：
化能自养微生物氧化无机物而获得能量和还原力。能量的产生是通过电子传递链的氧化磷酸化形式，电子受体通常是O2，因此，化能自养菌一般为好氧菌。电子供体是H2.NH4+、H2S 和Fe2+，还原力的获得是逆呼吸链的方向进行传递，同时需要消耗能量。
(1)氨的氧化。NH3和亚硝酸(NO2-)是作为能源的最普通的无机氮化合物，能被亚硝化细
菌和硝化细菌氧化。
(2)硫的氧化。硫杆菌能够利用一种或多种还原态或部分还原态的硫化合物(包括硫化物、元素硫、硫代硫酸盐、多硫酸盐和亚硫酸盐)作能源。H2S首先被氧化成元素硫，随之被硫氧化酶和细胞色素系统氧化成亚硫酸盐，放出的电子在传递过程中可以偶联产生ATP。
(3)铁的氧化。从亚铁到高铁的生物氧化，对少数细菌来说也是一种产能反应，但这个过程只有少量的能量被利用。亚铁的氧化仅在嗜酸性的氧化亚铁硫杆菌(Thiobacillus ferrooxidans)中进行了较为详细的研究。在低pH环境中这种细菌能利用亚铁氧化时放出的能量生长，在该菌的呼吸链中发现了一种含铜的铁硫菌蓝蛋白(rusticyanin)，它与几种Cyt c和一种Cyta，氧化酶构成电子传递链。
(4)氢的氧化。氢细菌能利用分子氢氧化产生的能量同化CO2，也能利用其他有机物生长。氢细菌的细胞膜上有泛醌、维生素K2及细胞色素等呼吸链组分。在这类细菌中，电子直接从氢传递给电子传递系统，电子在呼吸链传递过程中产生ATP。
4.蓝细菌是一类放氧性光合光物，又是一类固氮菌，说明其固氮酶的抗氧保护机制。
答：有两种特殊的保护系统。(1)分化出异形胞，其中缺乏光反应中心Ⅱ，异形胞
的呼吸强度大于正常细胞，其超氧化物歧化酶的活性高。(2)非异形胞的保护方式：①时间上的分隔保护，白天光合作用，晚上固氮作用；②群体细胞中的某些细胞失去光反应中心Ⅱ，而进行固氮作用；③提高过氧化物酶和超氧化物歧化酶的活性来除去有毒氧化物。
5.试述分解代谢与合成代谢的关系。
答：
分解代谢为合成代谢提供能量,还原力和小分子碳架
合成代谢利用分解代谢提供的能量,还原力将小分子化合物合成前体物,进而合成大分子。
合成代谢的产物大分子化合物是分解代谢的基础,分解代谢的产物又是合成代谢的原料,它们在生物体内偶联进行,相互对立而又统一,决定着生命的存在和发展。
6.试述生物氧化的形式、过程、功能及类型。
答：
形式：某物质与氧结合、脱氢或失去电子
过程：一般包括三个环节：
①底物脱氢（或脱电子）作用（该底物称作电子供体或供氢体）
②氢（或电子）的传递（需中间传递体，如 NAD、FAD 等）
③最后氢受体接受氢（或电子）（最终电子受体或最终氢受体）
功能：产能（ATP）、产还原力[H]和产小分子中间还原产物。
类型：呼吸、无氧呼吸、发酵
7.化能异养微生物进行合成代谢所需要的还原力可通过哪些代谢途径产生？
答：还原力由
1）EM途径，2）HMP途径，3）ED途径，4）TCA途径产生
8.自然界中的微生物在不同的生活环境中可通过哪些方式产生自身生长所需要的能
量？
答：各种不同的微生物的产能方式可概括为如下几种：
a)发酵产能
b)呼吸产能
c)氧化无机物产能
d)靠光合磷酸化产能
9.EMP途径能为合成代谢提供哪些物质？
答：EMP途径能为合成代谢提供：
ATP、NADH2. 小分子碳架（6-葡萄糖，磷酸二羟丙酮，3-P甘油酸，PEP，丙酮酸）
10.HMP途径可为合成代谢提供哪些物质？
答：HMP途径可为合成代谢提供：
NADPH2. 小分子碳架（5-P核糖，4-P赤藓糖）
11.ED途径可为合成代谢提供哪些物质？
答：可提供：ATP、NADH2. NADPH2. 小分子碳架（6-P葡萄糖，3-P甘油酸，PEP，丙酮酸）
12.举例说明微生物的几种发酵类型。
答：微生物的发酵类型主要有以下几种：
1）乳酸发酵，如植物乳酸杆菌进行的酸泡菜发酵。
2）乙醇发酵:如酵母菌进行的酒清发酵。
13.比较呼吸作用与发酵作用的主要区别。
答：呼吸作用和发酵作用的主要区别在于基质脱下的电子的最终受体不同，发酵作用脱下的电子最终交给了底物分解的中间产物。呼吸作用（无论是有氧呼吸还是无氧呼吸）从基质脱下的电子最终交给了氧（有氧呼吸交给了分子氧，无氧呼吸交给了无机氧化物中的氧）。
六、论述题
1.比较酵母菌和细菌的乙醇发酵。
答：主要差别是葡萄糖生成丙酮酸的途径不同。酵母菌和某些细菌 (胃八叠球菌、肠杆菌)的菌株通过EMP途径生成丙酮酸，而某些细菌(运动发酵单胞菌、厌氧发酵单胞菌)的菌株通过ED 途径生成丙酮酸。丙酮酸之后的途径完全相同。
2.试比较底物水平磷酸化、氧化磷酸化和光合磷酸化中ATP的产生。
答：
底物水平磷酸化：发酵过程中往往伴随着一些高能化合物的生成，如EMP途径中的1，3—二磷酸甘油酸和磷酸烯醇式丙酮酸。这些高能化合物可以门按偶联ATP或GTP的生成。底物水平磷酸化可以以存在于发酵过程中．也可以存在于呼吸过程中，但产生能量相对较少。
氧化磷酸化：在糖酵解和三羧酸循环过程中，形成的NAD(P))If和FADH2，通过电子传递系统将电子传递给电子受体(氧或其他氧化性化合物)，同时偶联ATP合成的生物过程。
光合磷酸化：光能转变成化学能的过程。当一个叶绿素(或细菌叶绿素)分子吸收光量子时，叶绿素(或细菌叶绿素)即被激活，导致叶绿素(或细菌叶绿素)分子释放一个电子被氧化，释放出的电子在电子传递系统的传递过程中逐步释放能量，偶联ATP的合成。主要分为
光合细菌所特有的环式光合磷酸化和绿色植物、藻类和蓝细菌所共有的产氧型非环式光合磷酸化作用。
3.什么是无氧呼吸？比较无氧呼吸和有氧呼吸产生能量的多少，并说明原因。
答：无氧呼吸是微生物在降解底物的过程中，将释放出的电子交给NAD(P)+、FAD或FMN 等电子载休．再经电子传递系统传给氧化型化合物，作为最终电子受体，从而生成还原型产物并释放出能量的过程；一般电子传递系统的组成及电子传递方向为：
NAD(P)一FP(黄素蛋白)一Fe．S(铁硫蛋㈠)一CoQ(辅酶Q)一Cyt b—Cyt c—Cyt a —Crt a3。
无氧呼吸的最终电子受体不是氧，而是像NO3-、NO2-、SO42-、S2O32-、CO2等，或延胡索酸(fumarate)等外源受体，氧化还原电位差都小于氧气，所以生成的能量不如有氧呼吸产生的多。
4.说明革兰低阳性细菌细胞肽聚糖合成过程以及青霉素的抑制机制。
答：
革兰氏阳性菌肽聚糖合成的3个阶段。
(1)细胞质中的合成。
①葡萄糖 N-乙酰葡糖胺—UDP( G—UDP) N-乙酰胞壁酸—UDP(M—UDP)
②M—UDP “Park’’核苷酸，即UDP—N—乙酰胞壁酸五肽
(2)细胞膜中的合成。“Park”核苷酸一肽聚糖单体分子。
（3)细胞膜外的合成。青霉素抑制转肽酶。青霉素是肽聚糖单体五肽尾末端的D—丙氨酸—D—丙氨酸的结构类似物，两者竞争转肽酶的活力中心。
5.说明次级代谢及其特点。如何利用次级代谢的诱导调节机制及氮和磷调节机制来提高抗生素的产量？
答：相对于初级代谢而言，一般认为，微生物在一定的生长时期，以初级代谢产物为前体，合成一些对微生物自身生命活动无明确生理功能的物质的过程，称为次级代谢。这一过程形成的产物，即为次级代谢产物。次级代谢产物大多是分子结构比较复杂的化合物。根据其作用，可将其分为抗生素、激素、生物碱、毒素、色素及维生素等多种类别。
次级代谢特点：
(1)次级代谢的生理意义不像初级代谢那样明确，次级代谢途径某个环节发生障碍，致使不能合成某个次级代谢产物，而不影响菌体的生长繁殖。
(2)次级代谢与初级代谢关系密切，初级代谢的关键性中间产物往往是次级代谢的前体。
(3)次级代谢一般发生在菌体指数生长后期或稳定期，也会受到环境条件的影响。
(4)次级代谢产物的合成，因菌株不同而异，但与分类地位无关，两种完全不同来源的微生物可以产生同一种次级代谢产物。
(5)质粒与次级代谢的关系密切，控制着多种抗生素的合成。
(6)次级代谢产物通常都是限定在某些特定微生物中生成，因此与现代发酵产业密切相关。
(7)次级代谢产物的合成通常被细胞严密控制。
某些抗生素的产生可以被加在发酵培养基中的诱导物诱导产生，可在发酵培养基中加入
诱导物来增加产量。易代谢氮源如铵盐以及高浓度的磷酸盐，对某些抗生素的产生有抑制作用。在发酵培养基避免使用高浓度的铵盐和使用低浓度或亚适量的磷酸盐可以防止抑制作用。
6.如何利用营养缺陷突变株进行赖氨酸发酵工业化生产？
答：在微生物中，以天冬氨酸为原料，通过分支代谢合成赖氨酸、苏氨酸和甲硫氨酸(下图)。为了解除正常的代谢调节以获得赖氨酸的高产菌株，工业上选育了谷氨酸棒杆菌(Corynebacterium glutamicum)的高丝氨酸缺陷型菌株作为赖氨酸的发酵菌种。这个菌种由于不能合成高丝氨酸脱氢酶(HSDH)，故不能合成高丝氨酸，也就不能产生苏氨酸和甲硫氨酸。在添加适量高丝氨酸(或苏氨酸和甲硫氨酸)的条件下，在含有较高糖和铵盐的培养基上，能产生大量的赖氨酸。
天冬氨酸高丝氨酸苏氨酸
激酶脱氨酸
天冬氨酸天冬氨酸磷酸天冬氨酸半醛高丝氨酸
甲硫氨酸
赖氨酸
图谷氨酸棒杆菌分支代谢合成赖氨酸、苏氨酸和甲硫氨酸
7.在化能异养微生物的生物氧化中，其基质脱氢和产能的途径主要有哪几条？试比较各途径的主要特点。
答：脱氢和产能的途径：EMP、HMP、ED、TCA
特点：EMP 当葡萄糖转化成 1.6-二磷酸果糖后，在果糖二磷酸醛缩酶作用下，裂解为两个3C化合物，再由此转化为2分子丙酮酸。
HMP：当葡萄糖经一次磷酸化脱氢生成 6-磷酸葡萄糖酸后，在 6-磷酸葡萄糖酸脱酶作用下，再次脱氢降解为 1 分子 CO2和1分子磷酸戊糖。
ED：是少数 EMP 途径不完整的细菌所特有的利用葡萄糖的替代途径。一分子葡萄糖经 ED 途径可生成两个丙酮酸并净生成一个 ATP、一个 NADH+H+和一个 NADPH+H+。
TCA：
(1)氧虽不直接参与其中反应，但必须在有氧条件下运转；
(2)丙酮酸在进入三羧酸循环之先要脱羧生成乙酰 CoA，乙酰 CoA 和草酰乙酸缩合成柠檬酸再进入三羧酸循环。
(3)循环的结果是乙酰 CoA 被彻底氧化成CO2和H2O，每氧化1分子的乙酰 CoA 可产生12分子的 ATP，草酰乙酸参与反应而本身并不消耗。
(4)产能效率极高；
(5)TCA 位于一切分解代谢和合成代谢中的枢纽地位。
8.试述 EMP 途径在微生物生命活动中的重要性。
答：
①供应 ATP 形式的能量和 NADH2 形式的还原力；②是连接其它几个重要代谢途径的桥梁，包括 TCA、HMP 和 ED 途径等；③为生物合成提供多种中间代谢物；④通过逆向反应可进行多糖合成。
5.试述 HMP 途径在微生物生命活动中的重要性。
答：
①供应合成原料；②产还原力；③作为固定 CO2 的中介；④扩大碳源的利用范围；⑤连接 EMP 途径。
9.试述 TCA 循环在微生物产能和发酵生产中的重要性。
答：
TCA 位于一切分解代谢和合成代谢中的枢纽地位，产能效率极高，不仅可为微生物的生物合成提供各种碳架原料，而且还与人类的发酵生产紧密相关。
10.在微生物能量代谢中 ATP 的产生途径有哪几条？
答：
EMP、HMP、ED、TCA、呼吸、无氧呼吸、发酵
11.试比较呼吸、无氧呼吸、发酵的异同点。
12.细菌的酒精发酵途径如何？它与酵母菌的酒精发酵有何不同？细菌的酒精发酵有何优缺点？
答：
细菌的酒精发酵途径：ED, 酵母菌的酒精发酵：EMP
a.优点：代谢速率高；产物转化率高；菌体生成少；代谢副产物少；发酵温度高；不必定期供氧；细菌为原核生物，易于用基因工程改造菌种；厌氧发酵，设备简单。
b.缺点：生长 pH 为 5，较易染菌；细菌耐乙醇力较酵母菌为低（细菌 7%乙醇，酵母菌耐 8-10%乙醇）；底物范围窄（葡萄糖、果糖）。
13.青霉素为何只能抑制代谢旺盛的细菌？其制菌机制如何？
原因：青霉素抑制肽聚糖的合成过程，形成破裂的细胞壁，代谢旺盛的细菌才存在肽聚糖的合成，因此此时有青霉素作用时细胞易死亡。
作用机制：青霉素破坏肽聚糖合成过程中肽尾与肽桥间的转肽作用。
14.如何运用代谢调控理论使微生物合成比自身需求量更多的有用代谢产物？举例说明。
答：
①应用营养缺陷型菌株解除正常的反馈调节。如赖氨酸发酵、肌苷酸的生产；
②应用抗反馈调节的突变株解除反馈调节。如黄色短杆菌的抗α—氨基—β—羟基戊酸菌株能累积苏氨酸；
③控制细胞膜的渗透性。如在谷氨酸发酵生产中只要把生物素浓度控制在亚适量的情况下，才能分泌出大量的谷氨酸。
第五章微生物代谢试题 一．选择题： https://www.doczj.com/doc/413968160.html,ctobacillus是靠__________ 产能 A. 发酵 B. 呼吸 C. 光合作用 答:( ) 50781.50781.Anabaena是靠__________ 产能. A. 光合作用 B. 发酵 C. 呼吸 答:( ) 50782.50782.________是合成核酸的主体物。 A. 5----D 核糖 B. 5----D 木酮糖 C. 5----D 甘油醛 答:( ) 50783.50783.ATP 含有： A. 一个高能磷酸键 B. 二个高能磷酸键 C. 三个高能磷酸键 答:( ) 50784.50784.自然界中的大多数微生物是靠_________ 产能。 A. 发酵 B. 呼吸 C. 光合磷酸化 答:( ) 50785.50785.酶是一种__________ 的蛋白质 A. 多功能 B. 有催化活性 C. 结构复杂 答:( ) 50786.50786.在原核微生物细胞中单糖主要靠__________ 途径降解生成丙酮酸。 A. EMP B. HMP C. ED 答:( ) 50787.50787.参与脂肪酸生物合成的高能化合物是__________。 A.乙酰CoA B. GTP C. UTP 答:( ) 50788.50788.Pseudomonas是靠__________ 产能。 A. 光合磷酸化 B. 发酵 C. 呼吸 答:( ) 50789.50789.在下列微生物中__________ 能进行产氧的光合作用。 A. 链霉菌 B. 蓝细菌 C. 紫硫细菌 答: ( ) 50790.50790.合成环式氨基酸所需的赤藓糖来自__________。
高中生物竞赛 辅导讲义 第五章微生物的营养和培养基 营养（或营养作用，nutrition）是指生物体从外部环境摄取其生命活动所必需的能量和物质，以满足其生长和繁殖需要的一种生理功能。所以，营养为一切生命活动提供了必需的物质基础，它是一切生命活动的起点。有了营养，才可以进一步进行代谢、生长和繁殖，并可能为人们提供种种有益的代谢产物。 营养物（或营养，nutrient）则指具有营养功能的物质，在微生物学中，常常还包括光能这种非物质形式的能源在内。微生物的营养物可为它们正常生命活动提供结构物质、能量、代谢调节物质和良好的生理环境。 熟悉微生物的营养知识，是研究和利用微生物的必要基础，有了营养理论，就能更自觉和有目的地选用或设计符合微生物生理要求或有利于生产实践应用的培养基。 第一节微生物的六种营养要素 微生物的培养基配方犹如人们的菜谱，新的种类是层出不穷的。仅据1930年M．Levine等人在《培养基汇编》（ACompilationofCultureMedia）一书中收集的资料，就已达2500种。直至今天，其数目至少也有数万种。作为一个微生物学工作者，一定要在这浩如烟海的培养基配方中去寻找其中的要素亦即内在的本质，才能掌握微生物的营养规律。这正像人们努力探索宇宙的要素、物质的要素和色彩的要素等那样重要。
现在知道，不论从元素水平还是从营养要素的水平来看，微生物的营养与摄食型的动物（包括人类）和光合自养型的植物非常相似，它们之间存在着“营养上的统一性”（表5-1）。具体地说，微生物有六种营养要素，即碳源、氮源、能源、生长因子、无机盐和水。 一、碳源 凡能提供微生物营养所需的碳元素（碳架）的营养源，称为碳源（carbonsource）。如把微生物作为一个整体来看，其可利用的碳源范围即碳源谱是极广的，这可从表5-2中看到。 从碳源谱的大类来看，有有机碳源与无机碳源两大类，凡必须利用有机碳源的微生物，就是为数众多的异养微生物，凡能利用无机碳源的微生物，则是自养微生物（见本章第二节）。表5-2中已把碳源在元素水平上归为七种类型，其中第五类的“C”是假设的，至少目前还未发现单纯的碳元素也可作为微生物的碳源。从另外六类来看，说明微生物能利用的碳源类型大大超过了动物界或植物界所能利用的碳化合物。因而有人认为，任何高明的有机化学家，只要他将其新合成的产品投放到自然界，在那里早就有相应的能破坏、利用它的微生物在等待着了。据报道，至今人类已发现的有机物已超过700万种，由此可见，微生物的碳源谱该是多么广！ 微生物的碳源谱虽然很广，但对异养微生物来说，其最适碳源则是“C ?H?D”型。其中，糖类是最广泛利用的碳源，其次是醇类、有机酸类和脂类等。在糖类中，单糖胜于双糖和多糖，已糖胜于戊糖，葡萄糖、果糖胜于甘露糖、半乳糖；在多糖中，淀粉明显地优于纤维素或几丁质等纯多糖，纯多糖则优于琼脂等杂多糖和其他聚合物（如木质素）。
第五章微生物检验方法 1 微生物检验方法总则 General principles 1 范围 本部分规定了化妆品微生物学检验的基本要求。 本部分适用于化妆品样品的采集、保存及供检样品制备。 2 仪器和设备 2.1 天平，0-200g，精确至0.1g。 2.2 高压灭菌器。 2.3 振荡器。 2.4 三角瓶，250mL、150mL。 2.5 玻璃珠。 2.6 玻璃棒。 2.7 灭菌刻度吸管，10mL、1mL。 2.8 恒温水浴箱。 2.9 均质器或研钵。 2.10 灭菌均质袋。 3 培养基和试剂 3.1 生理盐水 成分：氯化钠8.5g 蒸馏水加至1000mL 制法：溶解后，分装到加玻璃珠的三角瓶内，每瓶90mL，121℃高压灭菌20min。 3.2 SCDLP液体培养基 成分：酪蛋白胨17g 大豆蛋白胨3g 氯化钠5g 磷酸氢二钾2.5g 葡萄糖2.5g 卵磷脂1g 吐温80 7g 蒸馏水1000mL 制法：先将卵磷脂在少量蒸馏水中加温溶解后，再与其他成分混合，加热溶解，调pH为7.2—7.3分装，每瓶90mL，121℃高压灭菌20min。注意振荡，使沉淀于底层的吐温80充分混合，冷却至25℃左右使用。注：如无酪蛋白胨和大豆蛋白胨，也可用多胨代替。 3.3 灭菌液体石蜡。 制法：取液体石蜡50mL，121℃高压灭菌20min。470
3.4 灭菌吐温80。 制法：取吐温80 50mL，121℃高压灭菌20min。 4 样品的采集及注意事项 4.1 所采集的样品，应具有代表性，一般视每批化妆品数量大小，随机抽取相应数量的包装单位。检验时，应从不少于2个包装单位的取样中共取10g或10mL。包装量小于20g的样品，采样时可适当增加样品包装数量。 4.2 供检样品，应严格保持原有的包装状态。容器不应有破裂，在检验前不得打开，防止样品被污染。 4.3 接到样品后，应立即登记，编写检验序号，并按检验要求尽快检验。如不能及时检验，样品应置于室温阴凉干燥处，不要冷藏或冷冻。 4.4 若只有一个样品而同时需做多种分析，如微生物、毒理、化学等，则宜先取出部分样品做微生物检验，再将剩余样品做其他分析。 4.5 在检验过程中，从打开包装到全部检验操作结束，均须防止微生物的再污染和扩散，所用器皿及材料均应事先灭菌，全部操作应在符合生物安全要求的实验室中进行。 5 供检样品的制备 5.1 液体样品 5.1.1 水溶性的液体样品，用灭菌吸管吸取10mL样品加到90mL灭菌生理盐水中，混匀后，制成1：10检液。 5.1.2 油性液体样品，取样品10g，先加5mL灭菌液体石蜡混匀，再加10mL?灭菌的吐温80，在40℃—44℃水浴中振荡混合10min，加入灭菌的生理盐水75mL（在40℃—44℃水浴中预温），在40℃—44℃水浴中乳化，制成1：10的悬液。 5.2 膏、霜、乳剂半固体状样品 5.2.1 亲水性的样品：称取10g，加到装有玻璃珠及90mL?灭菌生理盐水的三角瓶中，充分振荡混匀，静置15min。用其上清液作为1:10的检液。 5.2.2 疏水性样品：称取10g，置于灭菌的研钵中，加10mL灭菌液体石蜡，研磨成粘稠状，再加入10mL灭菌吐温80，研磨待溶解后，加70mL灭菌生理盐水，在40℃—44℃水浴中充分混合，制成1：10检液。 5.3 固体样品 称取10g，加到90mL灭菌生理盐水中，充分振荡混匀，使其分散混悬，静置后，取上清液作为1：10的检液。使用均质器时，则采用灭菌均质袋，将上述水溶性膏、霜、粉剂等，称10g样品加入90mL灭菌生理盐水，均质1min—2min；疏水性膏、霜及眉笔、口红等，称10g样品，加10mL灭菌液体石蜡，10mL吐温80，70mL灭菌生理盐水，均质3min—5min。471
第五章微生物代谢习题 一、选择题 1. Lactobacillus是靠__________产能 A.发酵 B.呼吸 C.光合作用 2.自然界中的大多数微生物是靠_________产能。 A.发酵 B.呼吸 C.光合磷酸化 3. 在原核微生物细胞中单糖主要靠__________途径降解生成丙酮酸。 A.EMP B.HMP C.ED 4.Pseudomonas是靠__________产能。 A.光合磷酸化 B.发酵 C.呼吸 5. 在下列微生物中能进行产氧的光合作用 A.链霉菌 B.蓝细菌 C.紫硫细菌 6.合成氨基酸的重要前体物α-酮戊二酸来自_________。 A.EMP途径 B.ED途径 C.TCA循环 7.反硝化细菌进行无氧呼吸产能时,电子最后交给________。 A.无机化合物中的氧 B.O2 C.中间产物 8.参与肽聚糖生物合成的高能磷酸化合物是： A.ATP B.GTP C.UTP 9.细菌PHB生物合成的起始化合物是： A.乙酰CoA B.乙酰ACP C.UTP 10.下列光合微生物中,通过光合磷酸化产生NADPH2的微生物是： A.念珠藻 B.鱼腥藻.A、B两菌 二、是非题 1. EMP途径主要存在于厌氧生活的细菌中。 2. 乳酸发酵和乙酸发酵都是在厌氧条件下进行的。 3. 一分子葡萄糖经正型乳酸发酵可产2个ATP，经异型乳酸发酵可产1个ATP。 4. 葡萄糖彻底氧化产生30个ATP，大部分来自糖酵解。 5. 丙酮丁醇发酵是在好气条件下进行的，该菌是一种梭状芽胞杆菌。 6. UDP—G，UDP—M是合成肽聚糖的重要前体物，它们是在细胞质内合成的。 7. ED途径主要存在于某些G-的厌氧菌中。 8. 在G-根瘤菌细胞中存在的PHB是脂肪代谢过程中形成的β-羟基丁酸聚合生成的。 9. 维生素、色素、生长剌激素、毒素以及聚β-羟基丁酸都是微生物产生的次生代谢产物。 10. 微生物的次生代谢产物是微生物主代谢不畅通时，由支路代谢产生的。 11. 枯草杆菌细胞壁中的磷壁酸为甘油磷壁酸。
《环境微生物学》教学大纲一、基本信息
二、教学目标及任务 本课程是环境科学专业的一门重要的专业推荐选修课程。通过本课程的学习，学生应熟练掌握环境微生物学中常见术语的名称和意义，掌握环境微生物的基础知识、微生物生态与环境生态工程中的微生物作用原理；理解环境微生物在污水、废气和固体废弃物处理以及土壤污染修复方面的作用；了解环境微生物学的最新研究进展以及微生物在环境工程领域应用的新工艺和新方法；并能利用所学的知识为后续课程的学习提供基础。 三、学时分配 教学课时分配
四、教学内容及教学要求 绪论环境微生物学的发展、重要概念和研究任务 第一节环境微生物学的历史和发展 1.人类对环境微生物的认识； 2.环境微生物学的形成和发展； 3.微生物在环境工程中的应用； 4.环境微生物生物技术的应用。 习题要点：微生物与环境的关系以及环境微生物生物技术的应用。
1.环境微生物学的重要概念和专业术语； 2.环境微生物的分类； 3.环境微生物的多样性； 4.微生物的环境适应性。 习题要点：环境微生物的概念、分类以及主要特性。第三节环境微生物学的研究任务和意义 1.环境微生物学的范畴； 2.环境微生物学的研究内容； 3.环境微生物学与相关学科的相互渗透和促进；
习题要点：环境微生物学的主要研究内容和发展趋势。 本章重点、难点：重点是环境微生物学的重要概念和专业术语以及环境微生物学的研究内容和意义，难点是微生物在环境工程中的应用以及环境微生物生物技术在环境工程中的应用。 本章教学要求：了解环境微生物学的形成和发展，发展趋势及研究意义；理解微生物的多样性和适应性以及在环境工程中的应用；掌握环境微生物学相关的概念和术语以及基本特征。 第一章微生物的生长及其环境 第一节微生物的生长 1.微生物的生长繁殖特征； 2.研究微生物生长的方法； 3.微生物生长繁殖的测定；
第五章微生物代谢 选择题（每题1分，共25题，25分） 1.下列光合作用微生物中进行的是非环式光合磷酸化作用的是（ C ）正确 A.甲藻 B.绿硫细菌 C.蓝细菌 D.嗜盐细菌 2.化能自养微生物的能量来源于（ B ）正确 A.有机物 B.还原态无机化合物 C.氧化态无机化合物 D.日光 3.下列葡萄糖生成丙酮酸的糖酵解途径中，（ A ）是最普遍的、存在于大多数生物体内的一条主流代谢途径。正确 A. EMP途径 B. HEP途径 C. ED途径 D. WD途径 4.下列葡萄糖生成丙酮酸的糖酵解途径中，（ C ）是存在于某些缺乏完整EMP途径的微生物中的。正确 A. EMP途径 B. HEP途径 C. ED途径 D.WD途径 5.硝化细菌是（ A ）错误正确答案：B A.化能自养菌，氧化氨生成亚硝酸获得能量 B.化能自养菌，氧化亚硝酸生成硝酸获得能量 C.化能异养菌，以硝酸盐为最终的电子受体 D.化能异养菌，以亚硝酸盐为最终的电子受体 6.根瘤菌属于（ A ）正确 A.共生固氮菌 B.自生固氮菌 C.内生菌根 D.外生菌根 7.两歧双歧杆菌进行的是（ C ）正确 A.乙醇发酵 B.同型乳酸发酵 C.异型乳酸发酵
— D. 2，3丁二醇发酵 8.对于青霉菌，每摩尔葡萄糖通EMP和TCA循环彻底氧化共产生（ B ）摩尔ATP。正确 A.34 B.36 C.38 D.39 9.下列哪项不属于固氮生物（ D ）正确 A．根瘤菌 B．圆褐固氮菌 C．某些蓝藻 D．豆科植物 10.在生物固氮过程中，最终电子受体是（ A ）正确 A．N2和乙炔 B．NH3 C．乙烯 D．NADP＋ 根瘤菌的新陈代谢类型属于（C） A．自养需氧型 B．自养厌氧型 C．异养需氧型 D．异养厌氧型 11.下列各项中与根瘤菌固氮过程无关的是（ C ）正确 A．还原力[H] B．ATP C．NO3- D．固氮酶 12.细菌群体生长的动态变化包括四个时期，其中细胞内大量积累代谢产物，特别是次级代谢产物的时期是（ C ）正确 A.迟缓期 B. 对数期 C. 稳定期 D.衰亡期 13.下列与微生物的代谢活动异常旺盛无关的原因是（ D ）错误正确答案：B A．表面积与体积比大 B．表面积大 C．对物质的转化利用快 D．数量多 14.下列关于初级代谢产物和次级代谢产物的比较中正确的是（ A ）正确
第五章微生物能量代谢 一、选择题(只选一项，将选项的的字母填在括号内) 1．下列哪种微生物能分解纤维素？( B ) A金黄色葡萄球菌B青霉C大肠杆菌D枯草杆菌 2．下列哪种产能方式其氧化基质、最终电子受体及最终产物都是有机物?( A ) A发酵B有氧呼吸C无氧呼吸D光合磷酸化 3．硝化细菌的产能方式是( D ) A发酵B有氧呼吸C无氧呼吸D无机物氧化 4．微生物在发酵过程中电子的最终受体是(A) A有机物B有机氧化物C无机氧化物D．分子氧 5．乳酸发酵过程中电子最终受体是( B ) A乙醛B丙酮 C O2 D NO3ˉ 6．硝酸盐还原菌在厌氧条件下同时又有硝酸盐存在时，其产能的主要方式是( C ) A发酵B有氧呼吸C无氧呼吸D无机物氧化 7．下列哪些不是培养固氮菌所需要的条件?( A ) A培养基中含有丰富的氮源B厌氧条件C提供A TP D提供［H］ 8．目前认为具有固氮作用的微生物都是( D ) A真菌B蓝细菌C厌氧菌D原核生物 9．代谢中如发生还原反应时，( C )。 A从底物分子丢失电子B通常获得大量的能量 C 电子加到底物分子上D底物分子被氧化 10．当进行糖酵解化学反应时，( D )。 (a)糖类转变为蛋白质 (b)酶不起作用 (c)从二氧化碳分子产生糖类分子 (d)从一个单个葡萄糖分子产生两个丙酮酸分子 11．微生物中从糖酵解途径获得( A )ATP分子。 (a)2个 (b)4个 (c)36个 (d)38个 12．下面的叙述( A )可应用于发酵。 (a)在无氧条件下发生发酵 (b)发酵过程发生时需要DNA (c)发酵的一个产物是淀粉分子 (d)发酵可在大多数微生物细胞中发生 13．进入三羧酸循环进一步代谢的化学底物是( C )。 (a)乙醇 (b)丙酮酸 (c)乙酰CoA (d)三磷酸腺苷 14．下面所有特征适合于三羧酸循环，除了( D )之外。 分子以废物释放 (b)循环时形成柠檬酸 (a)C0 2 (c)所有的反应都要酶催化 (d)反应导致葡苟糖合成 15．电子传递链中( A )。 (a)氧用作末端受体 (b)细胞色素分子不参加电子转移 (c)转移的一个可能结果是发酵 (d)电子转移的电子来源是NADH 16．化学渗透假说解释( C )。 (a)氨基酸转变为糖类分子 (b)糖酵解过程淀粉分子分解为葡萄糖分子 (c)捕获的能量在ATP分子中 (d)用光作为能源合成葡萄糖分子 17．当一个NADH分子被代谢和它的电子通过电子传递链传递时，( C )。 (a)形成六个氨基酸分子 (b)产生一个单个葡萄糖分子 (c)合成三个ATP分子 (d)形成一个甘油三酯和两个甘油二酯 18．己糖单磷酸支路和ED途径是进行( C )替换的一个机制。
一．填空 1．培养基应具备微生物生长所需要的六大营养要素是_碳源___、__氮源__、__能源__、___无机盐___、__生长因子__和???????????____水___。 2．碳源物对微生物的功能是__提供碳素来源__和__能量来源__，微生物可用的碳源物质主要有___糖类_、___有机酸_、__脂类_、__烃__、__ CO2及碳酸盐__等。 ３．微生物利用的氮源物质主要有_蛋白质_、_铵盐_、_硝酸盐__、_分子氮__、__酰胺_等，而常用的速效Ｎ源如__玉米粉__，它有利于___菌体生长___；迟效Ｎ源如__黄豆饼粉__、__花生饼粉_，它有利于___代谢产物的形成______。 ４．无机盐对微生物的生理功能是__作为酶活性中心的组成部分_、__维持生物大分子和细胞结构的稳定性_____ 、_调节并维持细胞的渗透压平衡__ 和_控制细胞的氧化还原电位和作为某些微生物生长的能源物质等_。 ５．微生物的营养类型可分为__光能无机自养型__、__光能有机异养型__、_化能无机自养型和_化能有机异养型_。微生物类型的可变性有利于_提高微生物对环境条件变化的适应能力_。 ６．生长因子主要包括_维生素_、__氨基酸_和__嘌呤及嘧啶_，它们对微生物所起的作用是__作为酶的辅基或辅酶参与新陈代谢_、_维持微生物正常生长_、_为合成核柑、核苷酸和核酸提供原料__。 ７．在微生物研究和生长实践中，选用和设计培养基的最基本要求是__选择适宜的营养物质_、_营养物的浓度及配比合适_、_物理、化学条件适宜_、_经济节约_和__精心设计、试验比较_。 ８．液体培养基中加入CaCO３的目的通常是为了__调节培养基的pH值___。 ９．营养物质进入细胞的方式有__单纯扩散__、__促进扩散__、_主动运输__和___基团移位_，而金黄色葡萄球菌是通过___主动运输__方式运输乳糖，大肠杆菌又是通过_基团移位__方式运输嘌呤和嘧啶的。 10．影响营养物质进入细胞的主要因素是_营养物质本身__、__微生物所处的环境__和___微生物细胞的透过屏障___。 11．实验室常用的有机氮源有__蛋白胨__和__牛肉膏__等，无机氮源有__硫酸铵__和_硝酸钠等。为节约成本，工厂中常用___豆饼粉__等作为有机氮源。 12．培养基按用途分可分为基础培养基、增殖培养基、鉴别培养基和选择培养基四种类型。 二．是非题
环境微生物学习题(一) 一、名词解释（每题1.5分，计15分） 1、菌落：菌落是指在固体平板培养基上，微生物的单细胞经过生长繁殖，形成肉眼能看到的，具有一定形态特征的微生物群体。 2、PHB：是细菌细胞中含有的叫聚羟基丁酸盐的贮藏物质。 3、共生：两个微生物在一起时形成特殊的结构和功能，两者高度的协调和彼此得利。 4、细胞壁：细胞壁是包在细菌细胞表面、内侧紧贴细胞质膜的较为坚韧并略具弹性的结构。 5、蓝细菌：是一种用叶绿素a进行产氧光合作用的单细胞和丝状体的原核生物。 6、菌核：菌丝体纵横交织而成的卵形、圆形、角状等外坚硬，内松软的菌丝体，如茯苓、苗木茎腐病的菌核等。菌核的作用在于休眠或适应不良环境，并在适宜条件下萌芽产生繁殖器官和孢子或直接萌发成新的菌丝体。 7、革兰氏染色：是1884年由丹麦的Gram发明的，细菌鉴别的重要染色方法。通过革兰氏染色法可将细菌区分为G+和G-两大类。 8、芽孢：某些细菌当环境恶劣时，细胞质浓缩凝集，逐步形成一个圆形、椭圆形或圆柱形的休眠体，称为芽孢。 9、伴孢晶体：少数芽孢杆菌在形成芽孢的同时，会在芽孢旁形成一颗菱形、方形或不规则形的碱溶性蛋白质晶体。对鳞翅目、双翅目和鞘翅目的200多种昆虫和动、植物线虫有毒杀作用，对人畜安全、对害虫的天敌和植物无害，有利于环境保护。 10、放线菌：介于细菌与丝状真菌之间而又接近于细菌的一类多核单细胞的丝状原核生物。 二、是非题（每题1分，计10分） 1.细菌形态通常有球状、杆状、螺丝状三类。自然界中杆状最常见，球状次 之，螺旋菌最少。( × ) 2.某些藻类如团藻属存在群体形态。( O ) 3.在实验室中细菌不能形成菌落。( × ) 4.原生动物的伸缩泡是膜上结合的泡囊，其功能为积累食物颗粒。( × ) 5.光合细菌和蓝细菌都是产氧的光能营养型微生物。( × ) 6.大多数原生动物一般可在固体培养基上培养。( × ) 7.所的细菌的细胞壁中都含有肽聚糖。（O ） 8.所有种类原生动物的繁殖都以无性生殖方式进行。( × ) 9.细胞的荚膜可通过荚膜染色法观察。( × ) 10.放线菌具有菌丝，并以孢子进行繁殖，它属于真核微生物。（×） 三、选择题（每题1分，计25分） 1. 适合所有微生物的特殊特征是__c___。 (a)它们是多细胞的（b)细胞有明显的核 (c)只有用显微镜才能观察到（d）可进行光合作用 2. 病毒缺乏__b___。 (a)增值能力(b)独立代谢的酶体系 (c)核酸 (d)蛋白质 3. G－菌由溶菌酶处理后所得到的缺壁细胞是__d___。
第5章微生物代谢习题 填空题 1．代谢是细胞内发生的全部生化反应的总称，主要是由______和______两个过程组成。微生物的分解代谢是指______在细胞内降解成______，并______能量的过程；合成代谢是指利用______在细胞内合成______，并______能量的过程。2．生态系统中，______微生物通过______能直接吸收光能并同化C02，______微生物分解有机化合物，通过______产生CO2。 3. 微生物的4种糖酵解途径中，______是存在于大多数生物体内的一条主流代谢途径；______是存在于某些缺乏完整EMP途径的微生物中的一种替代途径，为微生物所特有；______是产生4碳、5碳等中间产物，为生物合成提供多种前体物质的途径。 4. ______和______的乙醇发酵是指葡萄糖经______途径分解为丙酮酸后，进一步形成乙醛，乙醛还原生成乙醇；______的乙醇发酵是利用ED途径分解葡萄糖为丙酮酸，量后生成乙醇。 5．同型乳酸发酵是指葡萄糖经______途径降解为丙酮酸，丙酮酸在乳酸脱氢酶的作用下被NADH还原为乳酸。异型乳酸发酵经______、______和______途径分解葡萄糖，代谢终产物除乳酸外，还有______。 6．微生物在糖酵解生成丙酮酸基础上进行的其他种类的发酵有丁二醇发酵、混合酸发酵、______发酵和______发酵等。丁二醇发酵的主要产物是______，______发酵的主要产物是乳酸、乙酸、甲酸、乙醇。 7，产能代谢中，微生物通过______磷酸化和______磷酸化将某种物质氧化而释放的能量储存在ATP等高能分子中；光合微生物则通过______磷酸化将光能转变成为化学能储存在ATP中。______磷酸化既存在于发酵过程中，也存在于呼吸作用过程中。 8．呼吸作用与发酵作用的根本区别是呼吸作用中电子载体不是将电子直接传递给底物降解的中间产物，而是交给 ______系统，逐步释放出能量后再交给______。 9．巴斯德效应是发生在很多微生物中的现象，当微生物从转换到下，糖代谢速率______，这是因为______比发酵作用更加有效地获得能量。 10．无氧呼吸的最终电子受体不是氧，而是外源电子受体，像N03-、NO2-；、SO42-、s2o3-、CO2：等无机化合物，或______等有机化合物。 11．化能自养微生物氧化______而获得能量和还原力。能量的产生是通过______磷酸化形式，电子受体通常是O2。电子供体是______、______、______和______还原力的获得是逆呼吸链的方向进行传递，______—能量。 12．光合作用是指将光能转变成化学能并固定C02的过程。光合作用的过程可分成两部分：在______中光能被捕获并被转变成化学能，然后在______中还原或固定C02合成细胞物质。 13微生物有两种同化C02的方式：______和______。自养微生物固定C02的途径主要有3条：卡尔文循环途径，可分为______、______和______3个阶段；还原性三羧酸途径，通过逆向的三羧酸循环途径进行，多数酵与正向三羧酸循环途径相同，只有依赖于ATP的______是个例外；乙酰辅酶A途径，存在于甲烷产生菌、硫酸还原苗和在发酵过程中将C02转变乙酸的细菌中，非循环式CO2固定的产物是______和______。 14．Staphylococcus aureus肽聚糖合成分为3个阶段：细胞质中合成的______，在细胞膜中进一步合成______，然后在细胞膜外壁引物存在下合成肽聚糖。青霉素在细胞膜外抑制______的活性从而抑制肽聚糖的合成。 15．微生物将空气中的N2：还原为NH3的过程称为______。该过程中根据微生物和其他生物之间相互的关系，固氮体系可以分为______、______和______3种。 16.固氮酶包括两种组分：组分I(P1)是______，是一种______，由4个亚基组成；组分Ⅱ(P2)是一种______，是一种______，由两个亚基组成。P1、P2单独存在时，都没有活性，只有形成复合体后才有固氮酶活性。 17.次级代谢是微生物生长至______或______，以______为前体，合成一些对微生物自身生命活动无明确生理功能的物质的过程。次级代谢产物大多是分子结构比较复杂的化合物如______’______、______、______、______及______等多种类别。 18．酶的代谢调节表现在两种方式：______是一种非常迅速的机制，发生在酶蛋白分子水平上；______是一种比较慢的机制，发生在基因水平上。 19．分支代谢途径中酶活性的反馈抑制可以有不同的方式，常见的方式是______、______、______、______等。______ 20. 细菌的二次生长现象是指当细苗在含有葡萄糖和乳糖的培养摹中生长时，优先利用 ______，当其耗尽后，细菌经过一段停滞期，不久在______的诱导下开始合成______，细菌开始利用______。该碳代谢阻遏机制包括______和______的相互作用。 选择题（4个答案选1） 1．化能自养微生物的能量来源于( )。 (1)有机物 (2)还原态无机化合物 (3)氧化态无机化合物 (4)日光 2．下列葡萄糖生成丙酮酸的糖酵解途径中，( )是最普遍的、存在于大多数生物体内的一条主流代谢途径。 (1)EMP途径 (2)HMP途径 (3)ED途径 (4)WD途径 3．下列葡萄糖生成丙酮酸的糖酵解途径中，( )是存在于某些缺乏完整EMP途径的微生物中的一种替代途径，产能效率低，为微生物所特有。 (1)EMP途径 (2)HMP途径 (3)ED途径 (4)WD途径 4．酵母菌和运动发酵单胞菌乙醇发酵的区别是( )。 (1)糖酵解途径不同 (2)发酵底物不同 (3)丙酮酸生成乙醛的机制不同 (4)乙醛生成乙醇的机制不同
。 第四章微生物的处理 1.根据碳源和能源的不同可将细菌分为哪四类? 根据能源不同分为光能自养型微生物和化能自养型微生物；根据碳源不同分为光能异养微生物和化能异养微生物。 2.紫硫细菌和绿硫细菌属于哪一类?有何用途? 光能自养微生物只有紫硫细菌和绿硫细菌。用途：依靠体内的光合作用色素，利用阳光（或灯光）做能源，以H2O和H2S作供氢体，CO2为碳源合成有机物，构成自身细胞物质。 3.无机自养型细菌在环保中有哪些用途? 固氮，除硫 4.有机污水处理中最重要的细菌营养型是哪一种? 有机营养微生物（异养微生物），异养菌是有机污水处理的主角。 5.红螺菌属于哪一类细菌?有何用途? 光能异养微生物:主要指红螺菌（有氧无光时可化能异养生存)。用途：不受氧气限制，尤其适于高浓度有机废水（食品行业）的高效处理。 6.在液体培养基中添加%的可制得固体培养基? 向液体培养基中加入2％左右的琼脂，加热至100℃溶解，40℃下冷却并凝固。 7.废水好氧、厌氧活性污泥生物处理时BOD5:N:P分别为多少? 污(废)水生物处理中：好氧微生物群体(活性污泥)要求为BOD5：N：P＝100：5：1 厌氧生物处理中的厌氧微生物群体要求BOD5：N：P＝100：6：1 8.比较营养物质进入细胞的四种方式。 无载体不耗能溶质分子不变单纯扩散 不耗能溶质分子不变促进扩散 有载体 耗能溶质分子不变主动运输 溶质分子改变基团移位 9.按照微生物和氧的关系如何进行呼吸的分类？每种呼吸类型属于哪种微生物？ 按与氧气关系分为好氧呼吸和厌氧呼吸。 好氧有机物呼吸：化能异养型；好氧无机盐呼吸：化能自养型； 厌氧有机物呼吸：化能异养型；厌氧无机盐呼吸：化能异养型。 作业：为什么水处理中都是先异养菌脱碳再由自养菌脱氨? 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； 4.异养菌分解有机物产生碳酸盐作为自养菌碳源。 第五章微生物的生长繁殖和生存因子 1.生长繁殖灭菌消毒世代时间 生长——微生物体积的增长; 繁殖——微生物群体数量的增长; 灭菌——通过超高温或其他的物理、化学因素将所有微生物的营养细胞和所有的芽孢或孢子全部杀死； 消毒：采用较温和的理化因素，仅杀死物体表面或内部一部分对人体或动、植物有害的病原菌。而对被消毒的对象基本无害的措施； 代时（时代时间）——细菌两次细胞分裂之间的时间； 2.细菌数量生长曲线。说明细菌的各个生长时期及在废水处理中的应用。 迟滞期:
第五章微生物与发酵工程测试题附答案 班级姓名得分 一、选择题（每题1.5分，共60分） 1.细菌的遗传物质位于() A．核区和线粒体中；B．核区中；C．核区、质粒和线粒体中；D．核区和质粒中。 2.下列有关细菌繁殖的叙述，正确的是（） A.细菌通过有丝分裂进行分裂生殖 B.分裂生殖时DNA随机分配 C.分裂生殖时细胞质平均分配 D.分裂生殖时DNA复制后平均分配 3.关于病毒增殖的叙述中正确的是（） A.病毒侵入宿主细胞后，合成一种蛋白质 B.病毒的繁殖只在宿主的活细胞中进行 C.病毒繁殖时以核衣壳为单位进行 D.在普通培养基上能培养病毒 4.细菌繁殖中不可能发生的是（） A.有丝分裂 B.DNA复制 C.细胞壁形成 D.蛋白质合成 5.关于生长因子，下列说法不正确的是（）
A.是微生物生长不可缺少的微量有机物 B.是微生物生长不可缺少的微量矿质元素 C.主要包括维生素、氨基酸和碱基 D.一般是酶和核酸的组成成分 6.有关微生物营养物质的叙述中，正确的是（） A.是碳源的物质不可能同时是氮源 B.凡碳源都提供能量 C.除水以外的无机物只提供无机盐 D.无机氮源也能提供能量 7.四瓶失去标签的无色透明的液体各装有：大肠杆菌超标的自来水；丙球蛋白（一种抗体）溶液；溶解了DNA分子的NaCl溶液；葡萄糖溶液。依次利用下列哪组物质可以鉴别出来（） ①伊红—美蓝培养基②双缩尿试剂③苏丹Ⅲ④二苯胺⑤班氏试剂⑥斐林试剂⑦碘液 A．②③④⑤B．①③④⑥C．①②③⑦D．①②④⑦ 8.下面对菌落的表述不正确的是（） A.肉眼可见的菌落一般是由许多细菌大量繁殖而成的 B.霉菌等在面包上生长形成的不同颜色的斑块即为菌落 C.噬菌体能使固体培养基上的细菌裂从而使菌落变得透明 D.细菌、放线菌和真菌在培养基上形成的菌落形态不同 9.与下列几种微生物有关的叙述中正确的是（） ①酵母菌②乳酸菌③硝化细菌④蓝藻⑤烟草花叶病毒⑥根瘤菌
环境微生物课后答案完整 版 Prepared on 22 November 2020
第一篇微生物学基础 第一章非细胞结构的超微生物——病毒 1 病毒是一类什么样的微生物它有什么特点 答：病毒没有合成蛋白质的机构——核糖体，也没有合成细胞物质和繁殖所必备的酶系统，不具独立的代谢能力，必须专性寄宿在活的敏感宿主细胞内，依靠宿主细胞合成病毒的化学组成和繁殖新个体。其特点是：病毒在活的敏感宿主细胞内是具有生命的超微生物，然而，在宿主体外却呈现不具生命特征的大分子物质，但仍保留感染宿主的潜在能力，一旦重新进入活的宿主细胞内又具有生命特征，重新感染新宿主。 2病毒的分类依据是什么分为哪几类病毒 答：依据是：病毒是根据病毒的宿主、所致疾病、核酸的类型、病毒粒子的大小、病毒的结构、有或无被膜等进行分类的。根据转性宿主分类：有动物病毒、植物病毒、细菌病毒（噬菌体）、放线菌病毒（噬放线菌体）、藻类病毒（噬藻体）、真菌病毒（噬真菌体）。按核酸分类：有DNA病毒和RNA病毒。 3病毒具有什么样的化学组成和结构 答：病毒的化学组成有蛋白质和核酸。还含有脂质和多糖。整个病毒体分两部分：蛋白质衣壳和核酸内芯，两者构成核衣壳。蛋白质衣壳是由一定数量的衣壳粒按一定的排列组合构成的病毒外壳。核酸内芯有两种：核糖核酸（RNA）和脱氧核糖核酸（DNA）。 4叙述大肠杆菌T系噬菌体的繁殖过程。 答：大肠杆菌T系噬菌体的繁殖过程有：吸附、侵入、复制、聚集与释放。首先，大肠杆菌T系噬菌体以它的尾部末端吸附到敏感细胞表面上某一特定的化学成分，或是细胞壁，或是鞭毛，或是纤毛。噬菌体侵入宿主细胞后，立即引起宿主的代谢改变，宿主细胞内的核酸不能按自身的遗传特性复制和合成蛋白质，而由噬菌体核酸所携带的遗传信息所控制，借用宿主细胞的合成机构复制核酸，进而合成噬菌体蛋白质，核酸和蛋白质聚集合成新的噬菌体，这个过程叫装配。大肠杆菌T系噬菌体的装配过程如下：先合成含DNA的头部，然后合成尾部的尾鞘、尾髓和尾丝，并逐个加上去就装配成一个完整的新的大肠杆菌T系噬菌体。噬菌体粒子成熟后，噬菌体的水解酶水
第五章微生物的新陈代谢微生物从外界环境中摄取营养物质，在体内经过一系列的化学反应，转变为自身细胞物质，以维持其正常生长和繁殖，这一过程即新陈代谢，简称代谢，包括合成代谢和分解代谢。 分解代谢酶系 复杂分子简单分子+ ATP + ［H］ （有机物）合成代谢酶系 微生物代谢特点有两点1、代谢旺盛（强度高转化能力强）2、代谢类型多。 第一节微生物的能量代谢 一、化能异养微生物的生物氧化和产能 生物氧化的形式：某物质与氧结合、脱氢、失去电子。 生物氧化的过程：脱氢（或电子）、递氢（或电子）、受氢（或电子）。 生物氧化的功能：产能（ATP）、产还原力［H］、产小分子之间代谢物。 生物氧化的类型|呼吸、无氧呼吸、发酵。
（一）底物脱氢的四条途径 以葡萄糖作为生物氧化的典型底物，在生物氧化的脱氢阶段中，可通过四条途径完成其脱氢反应，并伴随还原力［H］和能量的产生。 1、EMP途径（糖酵解途径、己糖二磷酸途径） （1）EMP途径的主要反应 （1.3-二磷酸甘油酸） EMP途径的总反应: C6H12O6 + 2NAD++ 2ADP + 2Pi 2CH3COCOOH+ 2NADH
+2H+ + 2ATP + 2H20 （2）EMP终产物的去向： 1）有氧条件：2NADH+H+经呼吸链的氧化磷酸化反应产生6ATP； 2）无氧条件：
①丙酮酸还原成乳酸； ②酵母菌（酿酒酵母）的酒精发酵：丙酮酸脱羧为乙醛，乙醛还原为乙醇。 （3）EMP途径在微生物生命活动中的重要意义 ①供应ATP形式的能量和还原力（NADH2）； ②是连接其他几个重要代谢的桥梁（TCA、HMP、ED 途径） ③为生物合成提供多种中间代谢物； ④通过逆向反应可进行多糖合成。 （4）生产实践意义 与乙醇、乳酸、甘油、丙酮、丁醇等的发酵产生关系密切。 2、HMP途径（戊糖磷酸途径、磷酸葡萄糖酸途径、WD途径） 葡萄糖不经EMP途径和TCA循环而得到彻底氧化，并产生大量NADPH+H+形式的还原力及多种重要中间代谢产物。 （1）HMP途径的主要反应
第五章题库及作业 一、基础题 1．什么叫分批培养和连续培养？ 分批培养是将一定量的微生物接种在一个封闭的、盛有一定量液体培养基的容器内，保持一定的温度、pH和溶解氧量，微生物在其中生长繁殖；结果出现微生物数量由少变多，达到高峰又由多变少，甚至死亡的变化规律，这就是细菌的生长曲线。培养液中细菌的浓度恒定，以浊度为控制指标的培养方式。在连续培养中，微生物的生长状态和规律与分批培养中的不同。它们往往处于相当分批培养中生长曲线的某一个生长阶段。废水的生物处理，除SBR 外，均采用恒化连续培养原理 2．微生物的生长曲线有哪几个阶段？它们的特点是什么？ ①停滞期（或适应期）：细菌产生适应酶，细胞物质增加，个体增大，个体数目不增加n 停滞期初期：一部分细菌适应环境，而另一部分死亡,细菌总数下降；n 停滞期末期：细胞物质增加，个体体积增大，细胞代谢活力强，细胞中RNA含量高、嗜碱性强，开始细胞分裂。 ②对数期：特点：细胞代谢活力最强，合成新细胞物质的速度最快，细菌生长旺盛。细胞数量以几何级数增长，细胞分裂一次的时间间隔最短。如要保持对数增长，就要定时，定量地加入营养③静止期：对数期消耗了大量营养物质，使培养基营养物浓度降低，DO下降，pH，Eh值降低。生长率下降，死亡率上升。新生的细菌数量= 死亡的细菌数量。营养物质成为限制因子，细菌开始积累贮存物质。④衰亡期：表现：死亡率增加，活菌数减少，甚至死亡数大于新生菌数，活菌数在一个阶段以几何级数下降，衰亡期的细菌常出现多形态、畸形或衰退型；有的细菌产生芽孢。 3．如何缩短微生物生长曲线中停滞期的时间？ （1）接种量大，时间短；（2）接种群体菌龄；处于对数期的菌种可缩短时间。而处于静止期和衰亡期的菌种，则时间延长，因为：曾耗尽了辅酶和细胞成分，需要时间合成新细胞物质；因代谢产物过多积累而中毒，需要修补。（3）营养；从丰富培养基接种到贫乏培养基也出现停滞期，因为细菌需要产生新的酶类以合成新物质。 4．处于静止期的微生物有什么特点？ 5．什么条件下会使微生物处于生长曲线的衰亡期？缺乏营养，利用贮存物质，进行内源呼吸，即自身溶解。产生有毒代谢产物，抑制细菌生长。 6．活性污泥的生长曲线分为哪几个阶段？生长上升阶段、生长下降阶段和内源呼吸阶段。7．如何进行恒浊连续培养和恒化连续培养？①调节进水（含一定浓度的培养基）流速，使浊度达到恒定（用自动控制的浊度计测定）。当浊度较大时，加大进水流速，以降低浊度；浊度较小时，降低流速，提高浊度。②：以恒定流速进水，以相同流速流出代谢产物，使细菌处于最高生长速率状态的培养方式。8．为什么常规活性污泥法不利用对数生长期的微生物而利用静止期的微生物？ （1）需要的进水有机物浓度高，去除效率相同时，则出水有机物也相应提高，不易达到排放标准。（2）对数期的微生物生长繁殖旺盛，粘胶层和荚膜尚未形成，运动很活跃，不易自行凝聚成菌胶团，沉淀性能差。（3）静止期的微生物，仍有相当的代谢活力，去除有机物的效果仍然较好。体内积累了大量贮存物，如异染粒、聚β一羟基丁酸、粘液层和荚膜等，强化了微生物的生物吸附能力，自我絮凝、聚合能力强，在二沉池中泥水分离效果好，出水水质好。 9．分批培养和连续培养的区别 10．微生物生长量的常见测定方法有哪些？说出其中最主要的三种？ 测定微生物总数：n 计数器直接计数；n 染色涂片计数；n 比例计数法。n 比浊法测定细菌悬浮液浓度。测定活细菌数：n 载玻片薄琼脂层培养计数；n 平板菌落（CFU）计数； n 液体稀释培养计数；n 薄膜过滤计数等。计算生长量:n 测细胞干重法；n 通过测细胞含氮量确定细胞浓度；n 通过DNA的测定算出细菌浓度；n 生理指标法。
第五章微生物的营养 概述：微生物的营养（nutrition）——生物体从外部环境摄取其生命活动所必须的能量和物质，以满足其生长和繁殖需要的一种生理功能。营养物（nutrient）——能够满足微生物机体生长、繁殖和完成各种生理活动所需的物质。 5.1 微生物的六种营养要素 5.1.1 碳源（source of carbon ）：在微生物生长过程中为微生物提供碳素来源的物质。绝大部分碳源物质在细胞内生化反应过程中还能为机体提供维持生命活动所需的能源，因此，碳源物质通常也是能源物质。 5.1.2 氮源（source of nitrogen）：为微生物提供氮素来源的物质。 5.1.3 能源（source of energe）：能为微生物的生命活动提供最初能量来源的营养物或辐射能。各种异养微生物的能源就是碳源。 能源谱： 化学物质：有机物——化能异养微生物的能源（同碳源）；无机物——化能自养微生物的能源（不同于碳源）。 辐射能：光能自养和光能异养微生物的能源 5.1.4 生长因子（growth factor）：微生物生长所必须而且需要量很小，但微生物自身不能合成或合成量不足以满足机体生长需要的有机物。主要包括：维生素、碱基、卟啉及其衍生物、甾醇、胺类、C4~C6的分枝脂肪酸，以及需要量较大的氨基酸。 5.1.5 无机盐( inorganic salt) ：微生物生长必不可少的一类营养物质，体内的主要功能是作为酶活性中心的组成部分。持生物大分子和细胞结构的稳定性、调节并维持细胞的渗透压平衡、控制细胞的氧化还原电位和作为某些微生物生长的能源物质。 5.1.6 水（water）：水是微生物生长必不可少的营养要素。水在细胞中的生理功能：1、溶剂；2、参与细胞内的化学反应；3、维持生物大分子的天然构象；4、比热高，为热的良导体能有效的吸收代谢过程中产生的热并及时将热迅速散发出体外；5、保持充足的水分是细胞维持正常形态的重要因素；6、微生物通过水合作用与脱水作用控制由多亚基组成的结构，如酶、微管、鞭毛及病毒颗粒的组装与解离。 5.2 微生物的营养类型：由于微生物种类繁多，其营养类型（nutritional types）比较复杂，人们常在不同层次和侧重点上对微生物营养类型进行划分。