《微生物发酵生理学》复习思考题
第一章绪论
1. 微生物生理学的研究和应用对当今人类社会可持续发展有何重要意义？
解决人类生存和发展面临的主要问题，实现可持续发展，在很大程度上要依靠生物科学与技术，包括微生物发酵生理学来解决。
（1）粮食与农业问题：微生物的活动使得土壤具有生物活性性能，推动着自然界中最重要的物质循环，并改善着土壤的持水、透气、供肥、保肥和冷热调节的能力，有助于农业生产。在农业生产过程中，农作物的防病、防虫害也与微生物的生理活动密切相关。另外，农产品的加工、贮藏，实际上很多是利用有益的微生物作用或是抑制有害微生物危害的技术。随着科技学技术的发展，微生物发酵生理学与农业科学之间的关系必将越来越密切。
（2）资源与能源问题：由于微生物发酵具有代谢产物种类多、原料来源广、能源消耗低、经济效益高和环境污染少等特点，故必将逐步取代目前需高温、高压、能耗大和“三废”严重的化学工业。
（3）环境保护问题：微生物是有机废水污染物和有毒化合物和强有力的分解者和转化者，起着环境清道夫的作用。
（4）医药与健康问题：防治各种传染病的主要手段是各种微生物产生的药物，尤其是抗生素；此外，一大批与人类健康、长寿有关的生物制品，例如疫苗、菌苗和类毒素等均是微生物的产品；基因工程菌将形成一批强大的工业生产菌，特别是药物的生产将出现前所未有的新局面。在新世纪人类将进一步去征服癌症、艾滋病以及其他特殊的疾病，为人类的生存、健康和可持续发展作出更大的贡献。
第二章微生物细胞的结构与功能
1. 试比较原核生物与真核生物的异同。
微生物细胞结构上有两种基本的形式，即原核细胞和真核细胞。原核生物包括细菌、放线菌、蓝细菌、古生菌、支原体、立克次体和衣原体等。真核生物包括酵母菌、霉菌、藻类和原生动物等。
原核细胞与真核细胞的最重要区别在于核的结构，原核细胞缺乏核膜或核被膜，而仅由一环状DNA分子形成核区或拟核裸露游离在细胞质中；真核细胞有一个真正的核，这是包围在核膜内的一个结构，其中有含有遗传物质的染色体。他们之间的另一个区别应强调的是核糖体的大小，原核生物核糖体的沉降系数为70S，由30S和50S两个亚单位组成，而真核生物细胞质的核糖体沉降系数为80S，但线粒体和叶绿体沉降系数与原核生物的相同。此外，原核细胞的细胞质内没有内质网、高尔基体、线粒体和溶酶体等膜细胞器，微管似乎也不存在，在真核细胞中微管普遍存在。
原核细胞和真核细胞虽然在结构上存在很大差异，但在化学组成上却是十分相似的，都含有类似成分的蛋白质、核糖、多糖和脂类，都具有同一类型的代谢机制。在化学上的主要差异在于真核细胞的膜内普遍含有甾醇，而原核细胞的膜内普遍没有甾醇以及细胞壁化学组成有所不同。
2. 请解释三域学说（Three Domain Proposal）。
20世纪70年代，美国科学家Carl Woese发现一群序列奇异的细菌——甲烷细菌是地球上最古老的生命形式．与细菌在同一进化分枝上，即同属原核生物群、这类细菌称为古细菌（Archaebacteria)，古细菌与原核生物、真核生物间的16SrRNA序列的同源相似性均低于60％，因此，1990年Woese等人正式提出了生命系统是由细菌（bacteria)域、古菌（Archae)域和真核生物（Eukarya) 域所构成的三域学说（Three Domain Proposal)。
4. 试比较G＋与G－细胞壁的组成与结构。
G＋细胞壁结构较简单，它是较厚(20~80nm)的不分层结构，由肽聚糖和磷壁酸组成，由磷壁酸的末端磷酸基共价结合到肽聚糖的胞壁酸上。他们可能组成了薄的单层结构物，然后多层重叠起来，使细胞壁具有坚韧性。如果细胞壁的肽聚糖层被消溶，G＋细胞成为原生质体（protoplasts），细胞壁不复存在，而只存留细胞膜。除链球菌外，大多数G＋细菌
细胞壁中含极少蛋白质。
G－细胞壁结构较复杂，是由外壁层和肽聚糖层组成的多层结构，厚约10~15nm。外壁层与肽聚糖层之间存在一定的空隙，称之为周质空间，内含水溶性蛋白，其中有的具酶促作用，称之为周质酶，主要是磷酸酶类。外壁层位于外表面，由50%脂多糖、15%脂蛋白和35%磷脂组成。具有类似于细胞膜那样的脂质双分子层结构特征，即双分子层磷脂中镶嵌着蛋白质和脂多糖。脂多糖是G－细胞壁的特有成分，其疏水性部门嵌在外壁层内，亲水性部分延伸到细胞外的水溶液中。此外还有脂蛋白，它以肽链与肽聚糖层中某些二氨基庚二酸相连接，以其脂类部分与外壁层的磷脂相连，在外壁层和肽聚糖层之间起搭桥作用，脂蛋白还在保持细胞外膜结构的完整性上起作用。外膜内是肽聚糖层，可能只有1~2个单分子层组成的薄层，夹在外膜与细胞膜这两层单位膜结构中间，对G－的细胞形态起决定作用。
5. DAP（diaminopimelic acid）、teichoic acid、DPA（dipicolinic acid）、LPS（lipopolyaccharide）分别是什么? 这些化合物分别出现在细菌细胞的什么结构中?有何功能?
DAP（diaminopimelic acid）：二氨基庚二酸，存在于细菌细胞壁的肽聚糖中。N-乙酰葡萄糖胺（G）和N-乙酰胞壁酸（M）相互交替连接成聚糖链，聚糖链通过短肽的交联而形成了网状结构的大分子。短肽一般是四肽，短肽具有特定的氨基酸顺序：A1--A2--A3--D-Ala，在G-中，四肽尾的第3个氨基酸是内消旋二氨基庚二酸(m-DAP)，一种只有在原核微生物细胞壁上才有的氨基酸。 G-肽聚糖没有特殊的肽桥，其前后两个单体间的连接仅通过甲四肽尾的第4个氨基酸——D-ala的羧基与乙四肽尾的第3个氨基酸——mDAP的氨基直接相连 ,只形成较为疏稀、机械强度较差的肽聚糖网套。
teichoic acid：磷壁酸，存在于G+的细胞壁和细胞膜中，分壁磷壁酸和膜磷壁酸。壁磷壁酸和细胞壁中肽聚糖连接，膜磷壁酸一端和细胞膜相连，另一端游离于细胞壁外。磷壁酸带负电荷，使细胞壁形成负电荷环境，增强膜对二价阳离子的吸收，尤其是Mg2+，以保持有关的细胞壁合成酶的活性，镁也有利于维持细胞膜的完整性；贮藏P元素；增强某些致病菌对宿主细胞的粘连，避免被白细胞吞噬以及抗补体的作用；磷壁酸抗原性很强，是G+的重要表面抗原，噬菌体的特异性吸附受体，作为细菌分类、鉴定的依据；调节细胞内自溶素的活力，防止细胞因自溶而死。
DPA（dipicolinic acid）：吡啶二羧酸，
LPS（lipopolysaccharide）：脂多糖，是G-细胞壁的特有成分，由类脂A、核心寡糖和O-侧链三部分构成。LPS结构的多变，决定了G-细胞表面抗原决定簇的多样性；电荷较强，有吸附Mg2+、Ca2+以提高其在细胞表面浓度的作用；类脂A是G-致病物质——内毒素的物质基础；有控制某些物质进出细胞的部分选择性功能；噬菌体在细胞表面的吸附受体。
6. 论述不同微生物细胞制备原生质体的原则与依据。
根据各种微生物细胞壁的组成和结构不同，可以选用不同的酶或再结合一些其他措施去除细胞壁，下表综合列出各种微生物细胞制备原生质体的方法。
微生物细胞壁主要成分脱壁法
G+细菌芽孢菌葡萄球菌链霉菌肽聚糖
溶菌酶处理
溶葡萄球菌素处理
溶菌酶处理（菌丝生长培养基中补充甘氨酸0.5-3.5%或蔗
糖10-34%）
vfG-细菌大肠杆菌肽聚糖，脂多糖
溶菌酶，EDTA处理
青霉、头孢霉、曲霉酵母纤维素、几丁质
葡聚糖、几丁质
纤维素酶或L1酶处理
蜗牛酶处理
7. 生物膜结构的流动镶嵌模型的要点是什么？膜的流动性有哪些表现方式？膜的流动性受哪些因素的影响？
流动镶嵌模型的要点：1）强调蛋白质镶嵌：膜是以脂双分子层构成网架，蛋白质以α-螺旋环状结构镶嵌在网孔中，插入脂分子层或贯穿整个膜。整合蛋白质以非极性区埋在脂分子层间，极性区朝膜表面。周边蛋白只附于膜的表层。膜两侧蛋白质在种类与数量上都不同，分布是绝对不对称的。2）强调膜的流动性：脂双分子层呈流体状“海洋”，周边蛋白“漂浮”于膜上，而整合蛋白“冰山”则可在膜内作横向流动。
膜的流动性是指膜结构分子的运动性，它包括膜脂的运动和膜蛋白的运动。1）膜脂的运动方式主要有侧向扩散、旋
转运动、旋转异构运动、左右摆动以及翻转运动等。膜脂的流动性受着一些因素的影响，主要影响因素有：①温度：在一定温度下，脂分子从液晶态(能流动、具有一定形状和体积的物态)转变为凝胶状(不流动)的晶态。这一能引起物相变化的温度称为相变温度。当环境温度在相变温度以上时，膜脂分子处于流动的液晶态；而在相变温度以下时，则处于不流动的晶态。膜脂相变温度越低，膜脂流动性就越大；反之，相变温度越高，膜脂的流动性也就越小。②膜脂的脂肪酸链：饱和程度高的脂肪酸链因紧密有序地排列，因而流动性小；而不饱和脂肪酸链由于不饱和键的存在，使分子间排列疏松而无序，相变温度降低，从而增强了膜的流动性。脂肪酸链的长度对膜脂的流动性也有影响：随着脂肪酸链的增长，链尾相互作用的机会增多，易于凝集(相变温度增高)，流动性下降。③膜脂与膜蛋白的结合程度、环境中的离子强度、pH 值等都会影响膜脂的流动性。2）细胞膜中的蛋白质也能以侧向扩散等方式运动。膜蛋白的运动也受很多因素影响。膜中蛋白质与脂类的相互作用、内在蛋白与外在蛋白相互作用、膜蛋白复合体的形成、膜蛋白与细胞骨架的作用等都影响和限制蛋白质的流动。
8. 解释细胞膜流动性和不对称性及其生物学上的意义。
膜的流动性：脂双分子层呈流体状“海洋”，周边蛋白“漂浮”于膜上，而整合蛋白“冰山”则可在膜内作横向流动。
细胞膜各结构成分在膜中是不均匀分布的，结构成分的不对称性是细胞膜的另一重要特征，主要表现在以下方面：
(1)蛋白质在脂双层中不对称地镶嵌分布。膜蛋白不同程度地嵌入脂双层中或分布于膜表面。同时不同部位膜蛋白的种类和数量也不同。
(2)脂分子分布的不对称性。在脂双层中，各种类型脂分子的分布是不均匀的。一般来说，卵磷脂、鞘磷脂多分布于脂双层的外层，而脑磷脂则多分布于内层。
(3)糖类的不对称分布。糖类在细胞膜中的分布具有显著不对称性，它们只存在于膜外表面，与外层脂分子或蛋白质结合形成糖脂或糖蛋白。
生物学上的意义：膜的不对称性保证了膜功能的方向性，使膜两侧具有不同功能。与膜上的物质运输、细胞间的联系、细胞粘着与细胞识别等有关。
9. 试比较细菌质膜—间体系统与真菌内膜系统生理功能。
细菌质膜-间体系统：间体或中体是真细菌唯一的内膜结构，由质膜内陷形成的一种囊袋。每个细胞有一个或数个间体，①间体扩大了细胞膜的表面积，提高了代谢效率。膜中各种转运系统担负着细胞与周围环境的物质交换，它的高度选择透性②维持了细胞内环境的相对恒定。③产生并维持跨膜浓度梯度。
真核生物有比较发达的内膜系统，除线粒体和叶绿体膜无连续性外，包括核膜、内质网和高尔基体三大部分，称为内膜系统。内质网沟通细胞的各个组分，真核细胞中有内膜组成的空腔结构，缠绕成卷，横切面呈网状，核糖体上合成的蛋白通过内质网渠道被运输到细胞质膜上，或分泌到胞外；高尔基体形成分泌物和溶酶体酶，对糖蛋白、脂蛋白进行修饰和改造，对蛋白质进行加工和分选，在膜循环过程中起关键作用；核膜由双层单位膜组成，基本结构与质膜相似，是细胞核与细胞质之间天然的选择性屏障，避免生命活动彼此干扰，保护DNA不受机械力损伤，同时，是细胞核与细胞质之间物质交换与信息交流的通道。
10. 以大肠杆菌为例，说明原核生物核质的特性。
原核生物的DNA没有核膜所包裹而游离于细胞质当中，附着于原生质膜的一个点上，所以原核生物的核区又称为类核或拟核。在大肠杆菌中，DNA可能是呈环状、没有游离端，高度折叠卷曲的，没有特定的形态和结构，亦没有核膜包裹，仅集中地分布在细胞质的特定区域；没有与碱性很强的组蛋白结合。
11. 简述真核生物染色体的组成和结构。
染色质是DNA和大郅等量的组蛋白、大体一半量的非组蛋白，还有少量的RNA和磷脂所组成的复合体。 1）真核细胞里的DNA序列按重复频率大致可分为三类：单一序列、重复序列和高度重复序列；2）组蛋白是所有真核生物的体细胞中与DNA连接的碱性蛋白质，是染色体主要的结构蛋白质之一。几乎所有染色质中都含有5中近乎等量的组蛋白：极富含赖氨酸的D1，稍含赖氨酸的H2a和H2b，富含精氨酸的H3和H4。组蛋白主要在染色质结构中起作用，H3和H4是形成核小体结构的必要条件；3）非组蛋白与DNA中特定基因连接在一起，解除组蛋白对RNA合成的抑制，是真核细胞基因表达调控中的一个重要因子。
染色质的基本结构单位是核小体。构成核小体核心结构的组蛋白八聚体是由H2a、H2b、H3和H4各一对所组成，约
200bp长的DNA于其表面绕1.8圈，构成直径大约10nm扁盘状的核小体，核小体通过DNA连接成为念珠状的核纤丝。染色质就是未经盘旋缠绕的伸展状态的核纤丝形式存在。细胞分裂时，染色质变为凝聚状态，即成为染色体。
12. 线粒体由哪几部分组成？各部分主要与哪些代谢反应有关？
线粒体由外膜、内膜和基质三部分组成。细胞内进行生化活动的100多种酶和辅酶，包括有关催化TCA循环、氨基酸代谢、脂肪酸分解、电子传递、能量转换，以至DNA复制和RNA合成等过程所需的各种酶和辅酶，都分布在线粒体的外膜、内膜、膜内空间和基质等四个部位中。内膜含有电子传递和氧化磷酸化作用的酶系，TCA循环的酶系大都在基质内。见P40表2-9
13. 化学渗透学说的主要论点是什么？
化学渗透学说的主要内容
1）呼吸链中的电子传递体在线粒体内膜中有着特定的不对称分布，递氢体和电子传递体是间隔交替排列的，催化反应是定向的。
2）在电子传递过程中，复合物I，III和IV的传氢体起质子泵的作用，将H+从线粒体内膜基质侧定向地泵至内膜外侧空间将电子传给其后的电子传递体。
3）线粒体内膜对质子具有不可自由透过的性质，泵到外侧的H+不能自由返回。结果形成内膜内外的电化学势梯度(由质子浓度差产生的电位梯度)。
4）线粒体F1-F0-ATPase复合物能利用ATP水解能量将质子泵出内膜，但当存在足够高的跨膜质子电化学梯度时，强大的质子流通过F1-F0-ATPase进入线粒体基质时，释放的自由能推动ATP合成。
14. 说明溶酶体和微体的结构与功能。
溶酶体：由内质网的膜包围起来形成的泡囊，内含50种水解酶类，主要是酸性磷酸酶、核糖核酸酶等。主要功能是消化作用。其消化底物来源有三种途径：1）自体吞噬，吞噬的是细胞内原有的物质；2）通过吞噬形成的吞噬体提供的有害物质；3）通过内吞作用提供的营养物质。
微体：是一种细胞器，根据微体内含有的酶的不同可以将微体分为过氧化小体和乙醛酸循环体。过氧化小体指含有氧化酶、过氧化氢酶等、直径一般小于10nm、由一层单位膜包围的球形颗粒，内含酶对细胞具有保护作用。乙醛酸循环体①在真菌游动孢子中发现，内含苹果酸合成酶、异柠檬酸裂解酶等，在此小体中形成的②琥珀酸进入线粒体生成的草酰乙酸，可作为磷酸烯醇式丙酮酸的直接前提物，③该细胞器还与储藏性脂质的代谢有关。
15. 请解释下列名词：流动镶嵌模型、生物膜的相变温度、L型细菌、小菌落突变
流动镶嵌模型：针对细胞质膜提出的一种膜的结构模型，描述膜为结构和功能上不对称的脂双层所组成，蛋白质以镶嵌样模式分布在膜的表面与内部，并能在膜内运动。此模型也可适用于亚细胞结构的膜。
生物膜的相变温度：膜内磷脂分子发生晶相到液晶相转变的温度。
L型细菌：在实验室或宿主体内条件下，自发突变形成的遗传性稳定的细胞壁缺陷型细菌。无壁，细胞呈多形态；有些能通过细菌滤器，故称滤过型细菌；对渗透敏感，在培养基上形成小菌落，成“油煎蛋”状。
小菌落突变：呼吸缺陷型的突变体，比正常野生型菌落要小，不能进行有氧呼吸，不能有效地利用有机营养物质迅速繁殖自身，不能回复到正常的厌氧代谢，生长慢。
第三章微生物的营养与生长
1.比较跨膜运输4种方式的特点，并说明离子载体的运输机制。
(载体蛋白、能量消耗、运送方向、溶质分子的结构、运送速率快慢、运送前后物质浓度)
简单扩散促进扩散主动运输基团移位特异载体蛋白无有有有
能量消耗不需要不需要需要需要
运输方向顺浓度梯度顺浓度梯度逆浓度梯度逆浓度梯度
运输的分子高浓度时的饱
无有有有
和性
运送前后溶质分子不变不变不变改变
运送速度慢快快快跨膜运输四种方式的特点：
（1）简单扩散
a、一种被动运输的物质跨膜运输方式，对可通透的极性或非极性小分子物质无特异识别作用；
b、营养物质运送的方向为由高浓度到低浓度，过程不需要能量参与，平衡后膜内外物质浓度相等；
c、运输速度与内外浓度差成正比，但比其他三种的速率都慢；
d、运输过程中无特异载体参与，运送前后营养物质不被化学修饰。
（2）促进扩散
a、一种被动运输的物质跨膜运输方式；
b、运送方向为由高浓度到低浓度，不需要能量参与，平衡后膜内外物质浓度相等；
c、运输过程中有特异性载体参与，对通透的物质有特异性识别作用
d、运送前后物质结构不被化学修饰
（3）主动运输
a、运送中有特异性载体蛋白参与，对营养物质有特异识别作用，各种物质的运输有其专一的抑制剂；
b、输送过程中须消耗能量，依能量来源的不同可区分为初级主动运输和次级主动运输；
c、营养物质的运送方向为由低浓度到高浓度，运输过程中运输速度可以达到饱和状态，运输平衡后内部营养物质
浓度显著高于外部营养物质的浓度；
d、运送前后，营养物质不被化学修饰。
（4）基团移位
a、运输需要特异性载体，对营养物质具有特异识别作用，过程中需要能量；
b、营养物质运送方向由低浓度到高浓度，运送平衡后，内部浓度比外部浓度高得多；
c、与其他三种运输方式不同在于运送过程中进行了化学修饰，运送前后溶质分子的结构发生了变化。
离子载体按作用方式分为活动载体和通道载体：
a、活动载体运输机制：活动载体与金属离子配位，然后把它包在一个空腔中形成外部亲脂的复合物，靠这种金属
离子—载体复合物在膜内运动实现输送；
b、通道载体运输机制：通道载体相对固定在膜上形成贯穿膜两侧的亲水性离子通道，使离子在没有发生变化的情
况下以原有形式通过膜，实现输送。
2. 举例说明ATP动力型主动运输系统。
ATP动力型主动运输系统：直接利用ATP或其他高能磷酸化合物结合的能量，Na-K-ATPase，又称钠泵（sodium pump），是最典型的ATP动力型运输系统。
（具体见课本P70）
★3. 以大肠杆菌磷酸烯醇式丙酮酸－糖磷酸转移酶系统（PTS）为例解释基团转位。
基团移位：需要能量，营养物质进入细胞时化学结构已经改变，呈磷酸酯形式；主要存在于厌氧型和兼性厌氧型细菌中，主要用于糖的运输、脂肪酸、核苷、碱基。细菌中普遍存在的磷酸烯醇式丙酮酸转磷酸化酶系统（PTS）对各种糖类的运输就是这方面的例子。
以大肠杆菌为例解释：
（1）磷酸供体：磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）
催化酶：PEP转磷酸化酶系统（PTS）
PTS组成：包含EⅠ、EⅡ和热稳定蛋白（Hpr-p）
EⅡ存在于细胞质膜上，诱导生成，诱导Hpr-p上的磷酸集团转移到糖上，生成糖—磷酸，其高度专一性，失去EⅡ，只失去对相应的糖的运输能力；
Hpr-p：每mol含2个His，咪唑Ni与Pi结合
（2）催化反应分两步：
a、少量热稳定pro被PEP磷酸化
b、磷酸～Hpr可将其磷酸基传给G，同时将生成的G-6-p释放到细胞质，这步复合反应由EⅡ催化。
（3）EⅡ的特异性源于它由G诱导产生
（4）该系统对厌氧菌非常重要，有助于它节省ATP
具体见课本P73
4. 哪些因素与谷氨酸分泌透性有关？为什么？
影响因素包括如下四方面：
（1）生物素类可以直接或间接影响磷脂生物合成的物质。生物素是乙酰辅酶A羧化酶的辅基，该酶催化乙酰CoA合成丙二酰CoA的反应是脂肪酸合成过程的限速步骤，因此限制生物素供量，实际就限制了脂肪酸的合成，从而使磷脂含量减少，膜结构不完全，导致Glu分泌；
（2）油酸和甘油都是磷脂的组成分，对他们的控制同样能够控制Glu的分泌；
（3）青霉素类影响细胞壁合成的物质。青霉素造成细胞壁合成的缺陷并进一步导致细胞膜受损，从而使Glu大量排出；（4）Glu胞内外浓度。一般认为Glu的摄入是依赖能量的主动吸收过程，而分泌则是顺Glu浓度梯度的扩散现象，这是可逆的过程，即使分泌能力强的细胞在胞外Glu浓度变高时也有Glu向胞内移动。
5. 论述核苷酸的分泌透性与细胞内Mn2＋浓度的关系。
核苷酸是不易分泌出细胞外的，Mn2+对产氨短杆菌核苷酸的分泌起关键作用。Mn2+引起细胞形态的变化，在Imp 发酵中控制Mn2+限量，造成细胞膨胀的不规则形，膜发生异常，非常专一的膜透性被破坏，核苷酸生物合成补救途径的酶系以及HX和R5P都分泌与体外。但当Mn2+过量时，菌体成小球状，抑制这些物质的分泌。Mn2+限量与生物素限量的谷氨酸分泌机制不同，Mn2+限量时，细胞脂肪酸含量提高，其机制尚未清楚；生物素限量是使脂肪酸的含量降低。
6. 试述胞外酶的分泌机制。
同步翻译机制：
蛋白质的分泌机制重点介绍信号假说模型：信号序列被翻译成信号肽，信号肽一旦出现就会引导核糖体到膜上去，信号肽段在膜上可以识别一个或多个受体蛋白，通过氨基酸末端的碱性区与质膜带负电的内面受体蛋白结合，蛋白质翻译时，信号序列的疏水核心不断插入膜中，直至切点露出膜外为止，于是在膜外形成一个孔眼或隧道，新生肽链即通过孔眼被输出，当蛋白质部分或全部输出后，信号肽就被一种特异的蛋白酶，即信号肽酶切割，该酶切点在信号肽和分泌蛋白间。
翻译后分泌机制：
膜触发器假说和改良的信号假说见课本P80
★7. 试述细菌细胞分裂控制的特点。
答：细菌在分裂过程中都经历了染色体复制前的准备、染色体复制和细胞分裂3个阶段。这3个阶段所经历的时间不同。尽管细菌的时代时间长短不一，但DNA复制和细胞分裂过程总是相互协调，DNA复制和细胞分裂相协调的模型依据：分裂期间的细胞质量及细胞大小随生长速率变化，但不管生长速率如何，DNA开始复制时的质量是恒定的。据此模型可以认为细菌内有3种蛋白质起作用
1启动因子负责启动DNA复制，但DNA复制开始后，它立即被代谢掉，在下一次复制之前，这种启动子又合成，当达到一定浓度时又启动DNA复制。
2 启动子不仅负责启动DNA复制，同时也启动分裂蛋白质的合成，这种分裂蛋白在DNA复制完成之后进行组装和修饰，最后成为有生物活性的分裂蛋白
3 不管生长速率如何，DNA复制保持恒定的时间，在DNA复制结束时合成一种终止蛋白，，它能引起细菌分裂所需要的一系列反应，最后终止蛋白和分裂蛋白质共同作用导致细胞分裂。
★8. 真核细胞周期各时期的生理特点及核的变化有哪些？
G1期：合成细胞生长所需物质，蛋白质，糖类，脂类等。不合成DNA，染色质解凝集，为DNA复制做准备
S期：进行蛋白质的合成和DNA复制，形成核小体串珠状结构。
G2期：合成一些亚细胞结构，染色质重新组装成高螺旋化的染色体
M期：细胞分裂，核也分裂，细胞膜也分裂，遗传物质分到两个子细胞中去。
答：真核细胞的细胞周期可分为4个时期：G1期、S期、G2期、和M期
G1期：控制细胞周期的长短蛋白质和RNA的合成增加，
S期：DNA合成期，蛋白质合成以诱发最后的百分之三的DNA复制
G2期：合成的蛋白质分裂诱导因子
M期，有丝分裂期
★9. 举例说明细菌、酵母、霉菌细胞形态分化的特点。
节杆菌、芽孢菌、酵母菌的二型性，霉菌的二型性
答：以粪肠球菌而论，新细胞扩增的步骤
1 新细胞壁合成从前一分裂周期中形成的赤道壁带上开始，新的横隔开始形成，并在前沿继续合成。
2 间体的作用似乎是构成新壁合成的引发点，并使DNA附着在膜上。间体在细胞分裂过程中也发展成为两个，核质分离，此时子细胞的赤道壁带上开始出现一个凹痕，是下一个细胞周期的开始。
3 新壁继续合成，逐渐延伸为横跨细胞的横隔，从而完成下一次分裂。新细胞壁的生长依赖于原有胞壁肽聚糖的局部解离，这是有胞壁溶菌酶引起的。
啤酒酵母的细胞壁是由碱可溶性葡聚糖、碱不溶性葡聚糖、甘露聚糖、蛋白质、磷脂及硫等交织而成，各成分在增殖期间合成速度是不同的。见可溶性葡聚糖在细胞周期前半期增量显著，而碱不溶性葡聚糖主要在后半期合成，可能前者是后者的前体物。甘露聚糖在整个细胞周期大体是直线上升的。芽殖时，母细胞壁几乎不增加，新和成的壁都在子壁上，随着子细胞的生长，新壁接连不断的形成。部分旧壁溶解是新壁组分插入。出芽时，在母壁内侧的葡聚糖层上，生成牢固的几丁质环状结构，由此而长出子细胞。啤酒酵母出芽时，内质网特别发达，前端分裂成小泡并集中在芽尖。
霉菌是单细胞或多细胞的多核菌丝体，主要以孢子为繁殖体。霉菌的孢子在固体培养基上发芽，首先形成未分化的菌丝体，随着菌丝扩增并分化为成熟的菌落。深层通风培养基以菌丝断裂形成新的菌丝球方式生长。
10. 何谓比生长速率？营养物质对生长速率有何影响？表征微生物生长速率的一个参数
答：比生长速率:以单位细胞浓度（或单位质量）为基准来表示各个组分浓度变化的速率
营养物质对微生物生长的影响包括营养物的浓度和质量两个方面：
营养物的浓度：当所有其他必须成分都过量存在时，改变其中一特定的生长必须营养物的浓度，对生长速率的影响可用Monod方程表示
营养物的组成成分：营养物的质量方面表现为组成成分上，对比生长速率也有较大影响。当所有成分都过量存在时，培养基营养丰富，则代时短，比生长速率高；反之，营养物简单贫乏，代时就长，比生长速率低。因为营养丰富的培养基可以给微生物提供合成蛋白质等重要细胞成分的前提物质，可以省下合成这些前提物质所需的能量为微生物生长所需。
11. 微生物生长与产物形成的关系分哪几种类型？
答：1 类型Ⅰ——相关型
指产物的生成与细胞的生成相关的过程，产物是细胞能量代谢的结果，此时产物通常是基质的分解代谢产物，代谢产物的生成与细胞的生长是同步的。乳酸、乙醇的发酵
2 类型Ⅱ——部分相关型
该类反应产物的生成与基质消耗仅有间接关系，产物是能量代谢的间接结果，在细胞生长期内，基本无产物生成。柠檬酸和氨基酸的发酵
3 类型Ⅲ——非相关型
产物的生成与细胞的生长无间接联系，它是次级代谢产物。它的特点是当细胞处于生长阶段时，并无产物积累，而当细胞生长停止后，产物却能大量生成。抗生素、微生物毒素的发酵生产
12. 何谓极端微生物？为什么目前微生物发酵生理学的研究热点从一般微生物转向极端微生物？
答：极端环境通常是指普通微生物不能生存的那些环境条件，例如高温、低温、高酸、高碱、高盐、高干燥、高辐射、高压、高药物浓度或寡营养等环境都属于极端环境。在这些极端条件下，还有不同类型的微生物生活着，这些微生物被称为极端（环境）微生物（extreme environmental microorganisms）或嗜极菌（extremophiles）。
20世纪70年代开始了极端微生物学的研究，是微生物学及微生物生理学发展的前沿领域。由于极端微生物的生理习性特异，是一般微生物所不具备的，可利用于不同领域，如利用嗜热菌的代谢快、世代时间短、酶的热稳定性高等特点，用于发酵可减少污染、节约能量、降低成本、提高产品质量；嗜盐菌的紫膜具有特殊光能转化作用，可作为生物能电池；嗜碱菌的胞外酶具耐高碱特性，可用于工业酶制剂生产，并处理碱性工业污水；嗜酸菌已广泛用于金属矿物的溶浸，目前铜、铀等金属已用该法于生产。此外，极端微生物的生态、机能、生理、生化反应和遗传基因等理论方面的研究有助于我们扩大并加深对生命本质及生物进化等方面的了解和认识。
13. 说明嗜热菌种的耐热可能机制及耐热菌的开发前景。
答：1 细胞膜类脂的特殊结构
嗜热菌细胞质膜中的化学成分，如类脂总含量和细胞膜中热熔点的饱和脂肪酸，均随环境温度升高而增加，但不饱和脂肪酸则明显降低。因此，嗜热菌在高温下能维持膜的功能，较好的生存。类脂成分以长链碳氢化合物与甘油分子以醚建相连。这种结构有助于耐高温
2 重要代谢产物的迅速再合成
嗜热菌的tRNA的周转速度大于中温菌，并且核酸中GC含量比中文菌的GC含量高。嗜热菌tRNA的GC含量也较高，因此，嗜热菌中tRNA的热稳定性大于中温菌
3大分子的热稳定性
对于核酸来说，核酸中的GC含量高，增加其稳定性，碱基中加入硫元素来增加核酸的稳定性。最主要的还是蛋白质的热稳定性高，主要是因为嗜热菌蛋白质的氢键和二硫键比较多。
4 超结构的稳定性
嗜热菌的细胞膜、核糖体和中温菌均有差异。一般而言，菌的生长下限温度取决于类脂溶解温度，上限温度取决于蛋白质性质，所以细胞膜中的类脂和蛋白质与热稳定性有极大关系。
5重要离子提高大分子的热稳定性
比如钙离子可以提高蛋白质和酶的热稳定性，镁离子可以提高trna的解链温度。
嗜热菌在实践应用中具有很多优良的特性，在①工业生物技术中发挥了巨大的作用，一个最成功的例子是从嗜热菌——水栖嗜热菌中提取的DNA聚合酶
在嗜热菌生产中是热媒有高温反应活性，以及对有机溶剂、去污剂和变性剂的较强抗性，使它在食品、医药、制革、石油开采、环境保护等方面都有广泛的应用潜力。
在②环境保护方面，嗜热菌在污水及废物处理方面有着其它方法无法比拟的优越性。
随着嗜热酶研究的深入，其在③生物催化及生物转换方面的作用日益引起人们的重视。
④发酵工业上，利用它进行发酵生产，可以节约成本，能量，提高产品质量，减少污染。
14. 何谓嗜冷微生物？试述嗜冷微生物的耐冷机制。
嗜冷微生物是指在0度或更低温度下可以生存的微生物。
①细胞膜：细胞膜中的脂类和不饱和脂肪酸含量比较高，有利于细胞膜在低温环境下仍然能够保持较好的流动性。
②tRNA：转录后修饰的程度低，含有二氢尿嘧啶多，使得其具有一定的柔性和流动性，有利于蛋白质的合成。
③低温酶：低温酶在低温条件下仍能维持活性，低温酶在低温条件下，有一定的柔性，可以迅速调整结构来适应环境
的变化。
④冷休克蛋白的超量表达;是一种Mrna的分子伴侣，稳定信使RNA的结构，帮助它翻译形成蛋白质，细胞在低温环境
下，会诱导表达，来帮助细胞适应这一环境变化。
⑤细胞壁比较厚，孔蛋白的孔径比较小，一些毒素等物质进入不了。
耐冷机制：1 调节膜中类脂变化
嗜冷菌细胞膜中类脂含量较多，其中含有较多的直链和支链不饱和脂肪酸，不饱和脂肪酸的增加会引起之类熔化点的降低，从而在低温下使膜中脂类处于液态和流动态，有助于其在低温下吸收环境中的营养物质。
⑥膜蛋白和脂多糖的磷酸化和去磷酸化感应机制
感受温度变化对于生物适应环境是非常重要的，这就需要生物具有相应的机制感受环境信号的变化。微生物感受环境温度变化是很复杂的，磷酸化和去磷酸化机制是生物感受环境信号变化的首要机制。
⑦较强的蛋白质合成能力
嗜冷菌在它们的生长温度范围内有10%-15%的细胞内蛋白是通过积极的调节机制合成的，温度影响细胞总蛋白质的合成或某种蛋白质的合成，是通过影响核糖体上蛋白质的翻译速度，或是通过影响某种特意mRNA翻译的起始或翻译速率实现的。
4低温酶的存在
嗜冷菌在低温环境下生存是由于其酶在低温下有效的发挥作用，即从生理代谢和生化特征两方面，在一定范围内补偿了低温对细胞造成的负面影响。
5 冷休克蛋白的超重表达
嗜冷菌适应低温的另一机制是当温度突然降低，细胞中会合成一种冷休克蛋白，即一种特殊形式的基因表达是细胞适应这一急剧降低的低温环境。
15. 试述嗜酸微生物的耐酸机制与嗜碱微生物的耐碱机制，以及它们在工业生产中的应用前景。
嗜酸微生物是指必须生长在酸性的外部环境中，但是细胞内部的环境必须是中性的，所以必须有一些机制来保证细胞的内部环境是中性的。
有三种假说，质子泵学说、道南平衡说、屏蔽学说等。以屏蔽说为主。
①认为细胞质膜是两种环境的屏障，使得外部的氢离子和氢氧根离子都进入不到内环境，从而维持内部环境的中性。
②有些细菌（氧化硫杆菌）的周知空间里有酸性蛋白酶，可以帮助细胞适应酸性环境。
③从遗传学角度看，有编码酸稳定蛋白的基因。
金属熔浸（铜、铀）；环境保护（生物方法洁净煤技术、处理含硫废气、改良土壤）；高温酶的来源。
答：一般而言，微生物对酸性环境的适应不需要像对高温、低温、高盐等环境那样的全细胞的适应，酸性环境主要对细胞外部成分产生影响。此类菌必须生长在酸性环境中，在中性条件下细胞质膜会溶解。虽然嗜酸微生物生长的外部环境呈酸性，但通过一定的机制其细胞内部的PH值接近中性，细胞内部的酶系和代谢过程与中性菌颇为相似，多数嗜酸微生物的细胞壁和细胞质膜之间含有大量的酸稳定性酶蛋白，最高酶活性均在酸性范围，这些特点保证其能够更好的适应细胞外的酸性环境同时还能维持细胞的pH值接近中性。主要有三种机制：
质子泵学说，即在细胞内质子通过电子传递链泵到细胞外，形成pH梯度和电化学梯度，质子动力学又可驱动ATP合成，离子运输、鞭毛运动，最终达到细胞内近中性的pH环境，但还无直接的实验数据
道南平衡学说来解释，认为细胞质膜存在高分子电解质，产生的大离子不能通过膜，所构成的道南点位是小离子向膜两侧扩散达到平衡，则膜外过量的氢离子不能进入膜内，致使膜内维持中性状态
屏蔽学说（主要理论）认为细胞质膜是两种环境的渗透屏蔽物，使外部氢离子和氢氧根离子都不能进入细胞内，进而维持胞内pH值接近中性。
近几十年来，由于环境污染的日益严重，使生物方法洁净煤技术的研究受到关注。嗜算硫杆菌还可以用来处理含硫废气，改良土壤等。用嗜热嗜酸的硫化叶菌脱除煤炭中的硫化物，不仅无机硫化物去除率高，还可以去除有机硫化物。
嗜碱菌的细胞膜上，①有一种Na+/ H+反向载体蛋白，细胞主动运输时，能迅速催化细胞将Na+从胞内排出，并将胞外的H+摄入胞内，经过这一离子交换过程，使H+积累于细胞质内，保证了细胞内PH值的稳定。
嗜碱菌在呼吸过程中通过呼吸链将H+逐出细胞外，建立起跨膜质子电化学梯度，为了维持胞内PH值平衡，需要通过质膜上Na+/ H+反向载体将H+重新不断摄入胞内，Na+不断被排出胞外，②但因质子摄入的量大于Na+的电化学梯度，此时Na+与溶质通过细胞膜上的Na+/溶质同向载体的作用，可同时由胞外进入胞内。③嗜碱酶。④主动外排氢氧根，维持细胞内的中性环境。反向载体排钠吸氢，维持内环境稳定，呼吸时，将氢排出，需要反向载体吸氢，但是氢离子电化学梯度大于钠离子，所以要通过同向载体吸入钠离子和营养物质；嗜碱酶、主动外排氢氧根。
在基础研究方面，模式生物，该菌在高PH条件下的细胞结构与功能，包括上脂类细胞膜脂类的组成成分、膜与蛋白质的
比值、膜上高水平的呼吸链成分、暴露于胞外或分泌至胞外的酸性氨基酸以及物质运输有关的Na+循环和维持细胞质内PH值稳定等方面的机制。（高ph下的细胞结构与功能，包括细胞膜中的脂类组成成分，脂类与蛋白质的比值，钠离子的运输、维持细胞质中性环境的机制等）
在工业上，尤其是嗜碱菌产生的胞外酶，工业酶制剂的生产，碱性污水处理等等。在医药、纺织、洗涤、和化工等行业应用有明显优势。
16. 试述嗜盐微生物的耐盐机制，特别是紫膜的生理功能。
答：1 高离子浓度维持细胞结构的稳定性
①嗜盐菌中特别是极端嗜盐菌细胞中有相当高的离子浓度，用于维持其细胞结构的稳定性。②其细胞壁结构特殊，
不含肽聚糖，而以脂蛋白为主，其完整性需要离子键维持，高浓度的钠离子对于细胞壁蛋白质亚基之间结合，保持细胞完整性是必须的。③嗜盐菌细胞内积累钾离子，胞内钾离子浓度往往要达到或超过胞外钾离子的浓度的100倍以上，具有排出钠离子，吸放钾离子的现象，通过钾离子浓度来调节渗透压。
2 嗜盐菌的紫膜
嗜盐菌的细胞膜内有一个性能非常特殊的色素，称细菌视紫红质，呈紫色，占细胞膜一半面积成为紫膜。
紫膜实际上具有光能转换器的作用。细菌视紫质红有一分子视黄醛和蛋白质相连，其功能是吸收光的发色团，并促进质子跨越细胞质膜。细菌视紫红质中的视黄醛在正常情况下是反式构型，吸收光能后改变成顺式构型。视黄醛每吸收1个光量子，便有两个质子跨过细胞膜排出胞外，形成质子梯度。当视黄醛从细胞质内吸收1个质子后，在无光情况下又恢复到原来的反式构型。
当细胞外侧表面积累了足够的质子，达到一定质子电化学梯度时，便可驱动质子通过膜上ATP酶的作用合成ATP，为细胞活动提供能量。
17. 比较古菌与真细菌、真核生物在细胞结构上的异同。
答：在细胞的结构与功能上，古生菌既有类似真细菌之处，也有类似真核生物之处，还有一些独特的特点。
（1）具有与真细菌类似功能的细胞壁，但细胞壁的结构和化学成分均差别甚大。
（2）细胞膜古生菌的质膜在本质上也是由磷脂组成，但它比真细菌或真核生物有更明显的多样性。
（3）细胞质和内含物无复杂内膜的细胞器，且核糖体为70S
（4）核区不具有核仁、核膜的细胞核，染色体DNA为共价闭合环状。
古细菌具有与原核相似的细胞结构，但在分子水平上与真细菌有很大差异：细胞壁具有多样性，有的是蛋白质性质，有的是杂多糖性质，有的虽类似肽聚糖、但都不含胞壁酸、D-氨基酸和二氨基庚二酸。质膜所含脂都是不可皂化的，中性脂以异戊二烯类的碳氢化合物为主，极性脂以植烷甘油为主。rRNA、tRNA具有独特的核苷酸序列。核糖体表面上是70S，但对原核细胞蛋白质合成有抑制的氯霉素、卡那霉素对古细菌无作用，而茴香霉素对真核生物和古细菌的蛋白质合成都有抑制作用，因为其实质与80S核糖体有些相似。
19. 请解释下列名词：
生长因子：微生物正常生长所不可缺少的，本身不能合成，需要外源提供但需要两又很少的物质。
质子驱动力：电子传递链上电子传递体可以起到质子泵的作用，在氧化过程中，将质子泵出膜间隙，这样在膜内外就形成了跨膜的电位差和ph差，称为质子驱动力。电子供体的氧化作用与有关的电子传递链的哦啊之质子往膜的一侧分泌而产生的一个由跨膜的电位差和PH差组成的质子驱动力。
钠泵：ATP动力型运输系统，直接利用ATP或其它高能磷酸化合物结合的能量，Na-K-ATPase，又称钠泵
初级主动运输：能量来源与ATP或被偶联到某些氧化还原反应系统的叫初级主动运输
次级主动运输：与其它溶质顺浓度梯度运输偶联的逆浓度梯度的运输称次级主动运输
信号肽：分泌蛋白前体的氨基端含有一段作为通过膜时的信号的氨基酸序列，即长15—35个氨基酸残基的信号肽
细胞周期：指一个新细胞的生产到分裂出两个新细胞的过程
细胞分化：细胞通过分裂在形态，功能及蛋白质合成等方面发生稳定差异的过程。或是指在一定条件下，细胞朝着不同方向发展，使其形态结构，生理发生了一系列的变化，产生另外一种类型的细胞，是基因在转录和翻译水平上有序表达的结果。
连续培养：在微生物培养过程中，不断补充新鲜的无菌培养基，培养物一新鲜培养基补充的同等流速不断流出，相应保持培养基组成的稳定，避免代谢物积累，是指数期能较长时间维持下去，这种培养成连续培养。
嗜极菌：普通微生物不能生存的环境，如高温，低温，高酸碱，高盐，干燥，辐射，高压，高药物或低营养环境等，在这些极端环境中能生长的微生物。
固有耐药性：又称天然耐药性，指细菌对某些抗菌药物天然不敏感，它决定着抗菌药的抗菌谱
获得性耐药性：指在正常情况下敏感的细菌中出现了对抗菌药物有耐药性的菌株，这是由DNA的改变使其获得耐药性。
第四章化能异养型微生物的糖代谢及细胞能学
1. 请解释下列名词：新陈代谢、巴斯德效应、克奈特瑞效应、能荷、化学渗透假说
答：新陈代谢是生物体内全部有序化学变化的总称。它包括物质代谢和能量代谢两个方面。物质代谢：是指生物体与外界环境之间物质的交换和生物体内物质的转变过程。可细分为：
同化作用，从外界摄取营养物质并转变为自身物质；异化作用，自身的部分物质被氧化分解并排出代谢废物。
能量代谢：是指生物体与外界环境之间能量的交换和生物体内能量的转变过程。可细分为：
同化作用，储存能量；异化作用，释放能量。
在新陈代谢过程中，既有同化作用，又有异化作用。
同化作用：又叫做合成代谢)是指生物体把从外界环境中获取的营养物质转变成自身的组成物质，并且储存能量的变化过程。
异化作用：(又叫做分解代谢)是指生物体能够把自身的一部分组成物质加以分解，释放出其中的能量，并且把分解的终产物排出体外的变化过程。
巴斯德效应：这是150多年前法国生物学家巴斯德在研究酿酒发酵过程中发现发酵作用与氧的浓度成反比所得知的，但这是所有兼性细胞的共性，兼性细胞在无氧和有氧条件下都能利用葡萄糖，这种细胞在无氧条件下利用葡萄糖生成乳酸。当兼性细胞从发酵转回呼吸代谢时，立即出现两种情况：一是葡萄糖消耗速率迅速下降许多倍；二是乳酸的生成几乎降至零。葡萄糖的消耗受到抑制，乳酸的堆积终止，同时开始消耗氧的现象就叫做巴斯德效应。
克奈特瑞效应：由于糖分解而产生的呼吸抑制，成为克奈特瑞效应，是于巴斯德效应相反的现象，又称为反巴斯德效应。在好气条件下，当葡萄糖含量超过5%时，会阻滞酵母细胞中呼吸酶的合成和线粒体的形成，迫使酵母菌进入发酵，酵母也由于发酵而增殖。果糖也和葡萄糖一样，即使在好养条件下，酵母菌大部分因发酵而增殖，抑制呼吸体系。克奈特瑞效应是①由于糖酵解夺去了氧化磷酸化的基质而引起的，②而且还有蛋白质合成受阻，③以及伴随已有线粒体分解的复杂机制而发生的现象。
能荷：细胞内的能量状态取决于ATP、ADP及AMP的相对浓度。贮存在腺苷酸体系的总能量与其中的焦磷酸基的数目成正比。为便于定量表示其能量状态而提出能荷的概念，即单位腺苷酸中(包括AMP、ADP和ATP)所含焦磷酸基团总数的二分之一，其大小在0～1之间。可根据细胞内AMP、ADP和ATP的实际浓度来计算能荷是细胞中高能磷酸键状态的一种数量上的衡量，能荷大小可以说明生物体中ATP-ADP-AMP系统的能量状态。
能荷=（[ATP]+1/2[ADP])/([ATP]+[ADP]+[AMP])
化学渗透假说：是英国生物化学家皮特，米切尔于1961年提出的，是目前最盛行的理论。这个假说认为在电子传递和ATP形成之间起偶联作用的是H+电化学梯度。此模型是以线粒体内膜对H+和OH-不透过为基础，H+只能经由ATPase的质子通道回到基质的一边。根据化学渗透假说，要发生氧化磷酸化作用，膜必须是完整的，必须是一种连续的密闭的囊泡，呼吸链的电子载体起了主动运输系统或泵的作用
2. 论述异养微生物对糖降解途径的多样性及其生理机能。
答：糖普遍作为化能异氧型微生物构成细胞组分的碳源，提供能量的来源，又是合成各种发酵产物的良好原料。微生物对糖的代谢方式很多，但可归纳为有氧降解和无氧降解两大类。微生物在有氧条件下，可有两条降解葡萄糖的途径：一是经糖酵解途径（EMP途径）降解为丙酮酸，丙酮酸再进入三羧酸循环（TCA环）；二是葡萄糖经HMP途径彻底氧化。有氧降解的最终产物是CO2和H2O，同时产生组成细胞物质的各种中间产物，并产生大量的能量。微生物对G的无氧降解
途径和发酵产物因菌种而异，但大致仍以EMP途径和HMP途径为基本方式，或是利用两条途径组成所谓混合途径。发酵产物有各种有机酸、醇类和气体（CO2和H2），产能水平较低。从三个主要途径来介绍：
糖的酵解是各种发酵的基础，发酵作用是酵解过程的发展。酵解途径（glycolysis）又称EMP途径（Embden-Myerhof Pathway，简写为EMP），这条途径是生物界共有的。从生命起源来看，最古老的生物是在缺氧的大气中产生的，无氧发酵是生物以有机分子作能源的最简单和最原始的生化途径。现在的好氧生物中大多数（包括哺乳动物）仍保持着这种“原始”的能力，但将这种原始途径作为它们用氧进一步氧化发酵产物的准备阶段，而厌氧微生物是以此途径作为获得能量的唯一方式。功能:①提供能量和还原力，是厌氧微生物获得能量的唯一方式；②提供一些中间代谢产物；③逆过程可以进行糖的合成；④链接其他几个代谢途径的桥梁；⑤与乙醇，乳酸发酵有重要的关系。
除了通过糖酵解氧化葡萄糖外，大多数微生物还有一条彻底分解葡萄糖为CO2和水的途径，即是葡萄糖在转化成6-磷酸葡萄糖酸后就分解为CO2和5-磷酸核酮糖，也就是在单磷酸己糖的基础上开始降解，故称单磷酸己糖途径（hexose monophosphate pathway，简称HMP途径）。HMP途径在微生物生命活动中意义重大，主要有：（1）供应5-磷酸核糖，以合成嘌呤和嘧啶核苷酸，最后合成核酸、辅酶等；（2）提供大量的还原力NADPH＋H+，除了部分被转氢酶催化变为NADH ＋H+，再进入呼吸链氧化，可生成大量的ATP外，主要还是作为细胞合成脂肪酸、胆固醇、谷氨酸等需氢的一种重要来源；（3）途径中的4-赤藓糖、景天庚酮糖等可用于芳香族氨基酸合成、碱基合成、及多糖合成；（4）磷酸戊糖循环的功能对于光能和化能自养菌具有重要作用，这两类微生物细胞中的含碳成分都是由CO2和1,5-二磷酸核酮糖缩合而成，而后者是由5-磷酸核糖转变而来；（5）生成的6-磷酸果糖、3-磷酸甘油醛等可进入EMP途径，进而代谢为丙酮酸，这样HMP途径与EMP途径相联系，可以调剂戊糖供需关系；（6）途径中存在C3～C7碳的糖，使具有该途径微生物的所能利用的碳源谱更为广泛；（7）通过该途径可产生许多种重要的发酵产物，如核苷酸、若干氨基酸、辅酶和乳酸（异型乳酸发酵）等；HMP途径在总的能量代谢中占一定比例，且与细胞代谢活动对其中间产物的需要量相关。
ED途径是少数EMP途径不完整的细菌所特有的利用葡萄糖的替代途径。由于它可与EMP途径、HMP途径和TCA循环等代谢途径相联，故可相互协调，满足微生物对能量、还原力和不同中间代谢产物的需要。所以ED途径也是微生物的一条重要代谢途径，广泛分布在细菌尤其是革兰氏阴性菌中。ED途径的生理功能在于：（１）ED途径的中间产物可以参与嘌呤、嘧啶、芳香族氨基酸及辅酶等物质的合成；（２）提供了ATP及还原力（NADPH＋H+、 NADH＋H+）。
3. 试述酵母菌的呼吸与发酵之间的调节机制。
答：兼性细胞在无氧和有氧条件下都能利用葡萄糖，这种细胞在无氧条件下利用葡萄糖生成乳酸。当兼性细胞从发酵转回呼吸代谢（即引入氧）时，立即出现两种情况：一是葡萄糖消耗速率迅速下降许多倍；二是乳酸的生成几乎降至零。葡萄糖的消耗受到抑制，乳酸的堆积终止，同时开始耗氧的现象称作巴斯德效应（Pasteur effect）。这是150多年前法国生物学家巴斯德在研究酿酒发酵过程中发现发酵作用与氧的浓度成反比所得知的，但这是所有兼性细胞的共性。
目前的研究表明，这种效应的主要原因在于酵解途径与TCA环对ADP和pi的竞争作用。在有氧条件下，每摩尔葡萄糖完全氧化产生的ATP比酵解途径产生的多得多，因而细胞在厌氧条件下要求在单位重量和单位时间内产生与有氧条件下相同数量的ATP，则需要消耗葡萄糖量大得多，所以耗氧一开始葡萄糖的消耗就减慢。在有氧代谢中产生大量的ATP 和柠檬酸是磷酸果糖激酶的负效应子，而该酶的正效应子ADP又因线粒体对其有很高的亲和力而竞争去了，因此它往往处于失活状态。另外，由于6-磷酸果糖积累，6-磷酸葡萄糖也增多，反馈抑制了磷酸己糖激酶。还由于ADP优先进入线粒体，磷酸甘油酸激酶和丙酮酸激酶因缺乏磷酸基团受体而使反应受阻。后一种情况是由于在有氧的情况下呼吸链对NADH＋H+有高度的亲和力，因此几乎没有NADH＋H+用于丙酮酸还原为乳酸。因此，总的结果是有氧（呼吸）抑制了无氧呼吸（发酵）。这表明细胞在能够更有效地进行能量代谢时，就宁可“关闭”低效率的代谢途径。例如，酵母菌的酒精发酵，在有氧情况下由于进行呼吸作用，使酒精产量大量降低，糖的消耗速率也大为减慢，经对巴斯德效应的研究得出，每单位葡萄糖在有氧条件下比无氧条件下生成的酵母量多5～10倍左右，并且通过氧化途径菌体消耗葡萄糖的速率比发酵作用时低。
由于糖分解而产生的呼吸抑制，称为克奈特瑞效应（Crabtree effect），是与巴斯德效应相反的现象，又称为反巴斯德效应。在好气条件下，当葡萄糖浓度超过5％时，会阻滞酵母细胞中呼吸酶的合成和线粒体的形成，迫使酵母菌进入发酵，酵母也由于发酵而增殖。这些受阻遏的细胞呼吸能力低，细胞内线粒体数目少，完整形态的线粒体几乎不存在，尤其内膜发育不好，只看到膜状的不明显的结构，合成蛋白质能力也低。在去阻遏过程中，线粒体数目增加，并出现具完整形状的嵴发达的线粒体。果糖也与葡萄糖一样，即使在好氧条件下，酵母菌大部分因发酵而增殖，抑制呼吸体系。与巴斯德效应一样，影响呼吸能力发达的葡萄糖作用机制中，ATP、ADP和pi都是重要的调节因子，克奈特瑞效应是由于糖酵解夺去了氧化磷酸化的基质而引起的，而且还由于蛋白质合成受阻，以及伴随已有线粒体分解的复杂机制而发生的现象。由此可见，巴斯德效应和克奈特瑞效应同为糖代谢中重要的调节机制。
4. 细菌酒精发酵可能有哪些途径？细菌酒精发酵与传统酵母酒精发酵有哪些优缺点？前景如何？
① EMP途径：一些生长在极酸性条件下的专性厌氧菌比如胃八叠球菌
②ED途径：一分子葡萄糖通过ED途径分解生成两分子丙酮酸，脱羧形成乙醛，在还原成乙醇。运动假单胞菌
③ppk途：肠明模串珠菌在进行异型乳酸发酵时，在生成乳酸的同时有乙醇的生成。
优点：耐高糖，耐乙醇，低生物产量高乙醇产量，比生长速率和发酵速率快。
缺点: 底物范围狭窄，细菌发酵容易染菌，对ph的控制比较复杂，产生胞外物导致培养基粘度增加形成稳定的泡沫。
前景：用高温菌生产
代谢速度快，耐高温，与酵母菌的生产能力相当；温度高，粘性低，节省搅拌所需动力；温度高，氧气的溶解度低，有利于厌氧菌的生长；染菌问题不严重。
5. 细菌乳酸发酵有哪些类型，请写出反应式。
答：细菌发酵的常见产物是乳酸。能够大量产生乳酸的细菌统称为乳酸菌，它们可分别利用3种不同的代谢途径产生乳酸。
（1）同型乳酸发酵。发酵产物中只有乳酸的称为同型乳酸发酵。能进行同型乳酸发酵的乳酸菌只要是乳杆菌属和链球菌属中的许多细菌。工业上多用德氏乳杆菌生产乳酸，该菌是一种耐热性菌，在50℃高温下生酸力强。同型乳酸发酵途径是葡萄糖经由EMP途径降解为丙酮酸后，丙酮酸直接作为受氢体而还原为乳酸：
CH3COCOOH+NADH+H+→CH3CHOHCOOH+NAD+
从葡萄糖开始，总反应式为：
C6H12O6+2ADP+2Pi→2CH3CHOHCOOH+2ATP
（2）异型乳酸发酵
发酵产物中，除乳酸外还有乙醇、二氧化碳等其他发酵产物的称谓异型乳酸发酵。异型乳酸发酵走的是磷酸戊酮糖途径，每分解1分子ATP，相当于同型乳酸发酵的一半。真菌中的根霉和细菌中的肠膜状明串珠菌和葡聚糖明串珠菌等都可进行异型乳酸发酵。
C6H12O6+ADP+Pi→CH3CHOHCOOH+ATP+C2H5OH+CO2
（3）双歧途径。两歧双歧杆菌是利用磷酸己酮糖途径、HMP途径的非氧化阶段以及PPK途径有机结合而成的双歧发酵途径，将葡萄糖降解成乳酸和乙酸。在没有氧化作用和脱氢作用的反应参与下，2分子葡萄糖分解为3分子乙酰磷酸和2分子3-磷酸甘油醛，后者在3-磷酸甘油醛脱氢酶和乳酸脱氢酶参与下转变为乳酸，乙酰磷酸则与ATP的生成反应相偶联成为乙酸。
CH3COOPO3H2+ADP→乙酸激酶→→CH3COOH+ATP
对所有生成乙酸的厌氧菌来说，上述反应非常重要，因为它们依靠此底物水平磷酸化作用获得ATP。从葡萄糖开始，总反应式为：
2C6H12O6+5ADP+5Pi→3CH3COOH+ 2CH3CHOHCOOH+ 5ATP
可见双歧途径的产能水平比同型和异型乳酸发酵要高。
6. 说明糖有氧降解的调节机制，并阐明黑曲霉能大量积累柠檬酸的原因。
7. 试述微生物由非糖前体物合成细胞多糖的过程及其主要控制点。
主要有两种途径：一种是通过CO2生成葡萄糖；一种是通过TCA循环的中间产物先合成丙酮酸，再由丙酮酸合成6-磷酸葡萄糖。前者是自养微生物特有，后者是所有生物共有，称为糖异生。6-磷酸葡萄糖可以进一步转化成葡萄糖，双糖和多糖等化合物。
糖异生的作用：
①丙酮酸合成PEP:在线粒体内，由丙酮酸先合成草酰乙酸，草酰乙酸在苹果酸脱氢酶的作用下形成苹果酸；苹果酸跨膜到细胞液，转化为草酰乙酸，草酰乙酸在PEP羧化酶的作用下生成PEP。
②PEP逆过程合成1,6-二磷酸果糖，经过磷酸果糖磷酸酶水解得到6-磷酸果糖
④变成6-磷酸葡萄糖，经过葡萄糖磷酸酶水解得到葡萄糖。
卡尔文循环;
先由CO2与1,5二磷酸核酮糖合成一个C6化合物，分解形成两个3-磷酸甘油醛，再进一步合成葡萄糖。
8. 阐述G＋细菌细胞肽聚糖合成过程以及青霉素的抑制机制。
答：细菌细胞壁具有保护细胞的作用，维持胞内可溶性物质比环境高出数百倍的浓度，承受着体内高渗透压力，并保持细菌所特有的形态。肽聚糖还是青霉素、万古霉素环丝氨酸与杆菌肽等许多抗生素作用的靶点，所以肽聚糖是一种重要而且在抗生素治疗上有特别意义的物质。
(1)肽聚糖的生物合成：简单说可以分为3步进行。1、在细胞质中合成胞壁酸五肽，这一阶段起始于N-乙酰葡糖胺-1-磷酸，自N-乙酰葡萄胺-1-磷酸开始，以后的N-乙酰葡糖胺、N-乙酰胞壁酸以及胞壁酸五肽都是与糖载体UPD相结合。（2）在细胞膜上由N-乙酰胞壁酸五肽与N-乙酰葡糖胺合成肽聚糖单体——二糖肽亚单位。这一阶段中有一种称为细菌萜醇的脂质载体参与，这是一种由11个类异戊二烯单位组成的C55类异戊二烯醇，它通过两个磷酸基与N-乙酰胞壁酸相连，载着在细胞质中形成的UDP-N-乙酰胞壁酸五肽转到细胞膜上，在那里与N-乙酰葡糖胺结合形成磷脂中间体，并借助细胞膜上的酶，在膜外合成直链状聚合物（此过程又成为磷脂循环），并在L-Lys上接上五肽形成二糖肽亚单位。
（3）已合成的二糖肽插入细胞膜外的细胞壁生长点上作为引物的肽聚糖骨架（至少含6-8个肽聚糖单体的分子）中，通过转糖基作用使多糖链延伸一个双糖单位；第二步通过转肽酶的转肽作用使相邻多糖链交联。转肽时先是D-丙氨酸-D-丙氨酸间的肽链断裂，释放出一个D-丙氨酸残基，然后倒数第2个D-丙氨酸的游离羧基与邻链甘氨酸五肽的游离氨基间形成肽键而实现交联。
青霉素、头孢菌素等β-内酰胺类抗生素的主要作用是抑制肽聚糖和成的最后阶段，即作用于短肽的交叉联结。在转肽反应中，通过酶的作用，一个五肽的倒数第二个D-丙氨酸的羧基赚到另一个短肽连的游离氨基上，在形成肽键的同时，有末端D-丙氨酸释出。在青霉素存在下，转肽作用被抑制，使成长的细胞壁发生解体，因而生长在低渗环境中的细菌就裂解死亡。这是由于青霉素等β-内酰胺类抗生素的结构与肽聚糖的D-丙氨酰-D-丙氨酸末端结构类似，两者互相竞争转肽酶的活性中心，竞争的结果是青霉素等代替了原来的底物而与酶的活性中心结合。β-内酰胺环的CO-N键易起反应，该键裂开后就与转肽酶结合形成青霉素噻唑酰基酶。当转肽酶与青霉素结合后，双糖肽间的的肽桥无法交联，这样的肽聚糖就缺乏应有的强度，结果就形成原生质体或球状体这样的细胞壁缺损的细胞，它们在不利的渗透压环境下极易破裂而死亡。由于青霉素的抑菌作用在与抑制肽聚糖的生物合成，所以青霉素只对生长繁殖的细菌有一只作用，而对不生长状态的静止细胞无抑制作用，因此青霉素等又被称作繁殖期杀菌剂。
第五章微生物的代谢调控
1. 请解释下列名词：初级代谢、次级代谢、基因表达、操纵子学说、外显子、内含子、两次生长、葡萄糖效应、代谢互锁
初级代谢：微生物生长过程中产生的对细胞生长、分化和繁殖必需的物质的代谢称为初级代谢
次级代谢：从初级代谢的中间产物出发，合成一些生理功能不够明确、化学结构特殊，与维持生命活动无关，并不影响生命活动的代谢产物，这一过程称为次级代谢
基因表达：是指细胞在生命过程中，把储存在DNA顺序中遗传信息经过转录和翻译，转变成具有生物活性的蛋白质分子
操纵子学说:由Jacob和Monod在1960年提出的原核生物的基因表达调控机制,其要点是：在染色体的DNA链上有调节基因和操纵子，操纵子包括一串功能相关连的结构基因、操纵基因和启动子。结构基因携带遗传信息，酶的合成是以结构基因为模板，在RNA聚合酶的作用下转录出mRNA, mRNA在核糖体上通过tRNA转译出相应的蛋白质（酶）；操纵基因不编码蛋白质，是与调节蛋白结合的部位，控制结构基因的转录；启动子不编码蛋白质，是与RNA聚合酶结合的部位，只有与RNA聚合酶与启动子结合后，才能启动结构基因的转录；调节基因编码一种称为调节蛋白的特殊蛋白质，该蛋白质具有两个位点，一个位点与操纵基因结合，另一个位点与称为调节物的特殊小分子物质结合，这种结合是可逆的，当调节物与调节蛋白结合后，便引起调节蛋白变构，变构了的调节蛋白能增加或降低与操纵基因结合的能力，进而可以控制转录的起始
外显子：真核生物基因的一部分，它在剪接(Splicing)后仍会被保存下来，并可在蛋白质生物合成过程中被表达为蛋白质，也是最后出现在成熟mRNA中的基因序列
内含子：真核生物基因的组成部分，但并不表达蛋白质，在转录后的加工中，从最初的转录产物除去的内部的核苷酸序列
两次生长：微生物培养中，细菌优先利用葡萄糖作为能源和碳源，进行快速生长，当葡萄糖消耗完毕，细菌生长速
度出现了一个下降的间隙，然后又慢慢回升为第二阶段，此时它改用其他物质作为能源和碳源，生长速度比第一阶段稍慢一些
葡萄糖效应：当培养基中存在葡萄糖和其他碳源时，葡萄糖的存在阻遏了分解其他碳源酶系的合成，也就是当葡萄糖和其他碳源存在时，细胞优先利用葡萄糖的现象，这一现象称葡萄糖效应
代谢互锁：分支途径上游的某个酶受到另一条分支途径的终产物，甚至与本分支途径几乎不相关的代谢中间物的抑制或激活，使酶的活力受到调节
2. 以大肠杆菌乳糖（lac）操纵子为例，说明在转录起始水平上乳糖（或其结构类似物）及cAMP怎样分别起着负调控和正调控作用的。
当不存在诱导物时，由调节基因合成的阻遏物附着在操纵子的部位，此时从启动子部位开始的由RNA聚合酶合成mRNA 的活动受到阻遏，酶无法生产，当诱导物存在的情况下，阻遏物与诱导物质相结合失去了阻遏活性，此时与操纵基因相结合的部位就被解除了，从而能进行mRNA的合成，此时就可以产生利用乳糖的一系列酶了。阻遏蛋白（reperssor protein）与操纵基因的结合，阻止了RNA聚合酶对操纵子结构基因的转录，而乳糖的存在解除了对操纵基因的阻遏，因此是负控诱导
葡萄糖的存在降低了cAMP的浓度，影响RNA聚合酶与乳糖操纵子中启动子的结合，使得转录无法进行，乳糖操纵子中的结构基因得不到表达，从而产生了分解代谢物阻遏诱导酶合成的现象，而当葡萄糖耗尽，cAMP与CRP结合形成了有活性的复合物，结合到启动子上，促进了RNA聚合酶与启动子的结合，开启转录，合成可以利用乳糖的酶。由于cAMP的作用是与CRP结合为复合物，再与DNA结合时促进转录，因此是起正调控作用。乳糖操纵子的启动子有两个结合部位，一个是与RNA聚合酶结合，一个是与cAMP结合，只有两者同时结合是，才能促进结构基因的转录。
3.以大肠杆菌色氨酸（trp）操纵子为例，说明酶合成作用中的阻遏机制。
答：阻遏调控;大肠杆菌的色氨酸操纵子含有5个结构基因和1个操纵基因，它参与从分支酸（chorismic acid）生物合成色氨酸的代谢调节机制。由于没有过量的色氨酸存在，阻遏物质没有活性，因此不能附在操纵子部位而合成mRNA。一旦加入色氨酸，无活性阻遏物则与色氨酸相结合形成活性型附在操纵子上，从而阻止mRNA的合成。所以，当培养基中有可以利用的色氨酸存在时，大肠杆菌就不会合成与色氨酸合成途径有关的酶。根据色氨酸操纵子的作用机制可以画出反馈阻遏模式图。从模式图可看到，反馈阻遏模型中，操纵子的开关情况正好与诱导模型相反。反馈阻遏之所以可以同时反馈调节相关的几个酶，其原因即在于一条合成代谢途径中的几个酶的结构基因往往成串地分布在同一个操纵子上，或者尽管分散在不同的操纵子上，但这些操纵子受同一个调节基因编码的原阻遏物的控制，因而有协同作用。
弱化子的调控:在色氨酸操纵子的操纵基因和启动子之间有一段前导核苷酸片段，可以转录形成一段前导肽，有14个氨基酸，其中第十和第十一个是色氨酸，RNA聚合酶必须越过这段区域才能进行结构基因的转录。有四个区域，当1、2配对，3、4配对时，会形成发夹结构，即是弱化子结构，阻止RNA聚合酶与启动子结合，进而阻止转录。当色氨酸存在时，前导肽可以完整合成，这时候核糖体停留在终止密码子的邻近区段2，阻止了2、3配对，则1,2配对，3,4配对，形成发夹结构终止子，聚合酶提留在终止子处，不能进行转录；当色氨酸不存在或者浓度很低时，不能形成完整的前导肽，因为当核糖体移动到第10和第11个色氨酸密码子时，由于没有足量的色氨酸转运RNA供应，使得核糖体停留在该密码子处，位于区段1，阻止1,2配对，则2,3配对，4区段没有区段与之配对，则RNA聚合酶可以通过，进行转录。
阻遏调控和弱化子调控是协调进行的。阻遏作用是在一级结构水平，而弱化子调控是在RNA水平的调控。
具有弱化控制机制的操纵子的第一个结构基因S1与启动子P、操纵基因O之间有一段叫做前导DNA的核苷酸序列。操纵子的转录必须经这前导区才能进入结构基因区。以色氨酸操纵子为例，其前导mRNA 上有4个特殊区域（A、B、C 和D），A区可以翻译成14个氨基酸残基，其中有两个Trp残基，A区后面紧接着终止密码子（UGA）。C区和D区碱基配对则形成终止结构，C区和B区的碱基配对则形成非终止结构。究竟出现哪一种类型的配对取决于核糖体沿前导mRNA前进的速度，也最终取决于Trp-tRNA的浓度和Trp的浓度。如果Trp-tRNA足够的（假设其它氨基酰-tRNA亦不缺），翻译就能顺利地进行，核糖体迅速到达A区末的终止码，这时，核糖体实际上交搭在A区和B区（核糖体内可容20个左右核苷酸），从而使A区和B区无法配对，余下的C区和D区配对而形成终止结构，它能起转录中止的信号作用，使RNA多聚酶和转录本从DNA模板上脱落下来。如果Trp-tRNA缺乏，核糖体就会在Trp的密码子前耽搁较长时间，当B区与C区有可能配对时，核糖体尚未到达与A区和B区交搭的位置，因此形成B区与C区配对的非终止结构，转录继续进行，RNA 多聚酶进入结构基因区。如果其它氨基酰-tRNA 也缺乏，当D区的RNA转录出来时，核糖体甚至还没有到达A区，因而将形成A区与B区配对，C区与D区配对，转录也被CD配对中止。由此可见，弱化作用不是“全部或没有”的开关式的调节，而仅仅是对控制氨基酸水平的轻微改变作出的分级及响应。
4. 何谓cAMP？试述cAMP在代谢调节中的作用。
cAMP代表的是环形腺苷酸，它主要参与原核生物的分解代谢酶的诱导合成调节，以大肠杆菌为例，其染色体上具有一个分解阻遏基因CR，编码一种调节蛋白（CRP，cAMP受体蛋白）在调节过程中，cAMP通过与CRP结合，引起CRP构象的变化，形成一种有活性成分的cAMP-CRP复合物，在操纵子表达系统中，只有cAMP-CRP复合物结合到启动子上后，RNA 聚合酶才能与启动子结合，进行基因的转录和转译，葡萄糖影响细菌利用其他碳源的机理在于它可以细胞内缺少cAMP，从而无法转录出利用其他碳源的酶类，出现分解阻遏现象。
5. 真核生物基因表达调控与原核比较有何特点？其RNA合成过程与原核比较主要差异在哪儿？
书本176（时间和空间的不一致性，原核基因的转录和翻译是同步的，都在细胞质中，真核生物的由于有核膜，使得转录和翻译在不同的空间和时间，转录在细胞核，翻译在细胞质，这就增加了基因表达调控的层次和复杂性。真核中涉及到mrna的转运过程，包括dna转录成信使RNA,MRNA的跨膜转运，以及蛋白质的合成，就会有转录水平的调节和转录后水平的调节，这在原核中是不存在的，或者说是有本质区别的；不连续基因内含子和外显子的剪切机制，必须将内含子切除才能形成成熟的mrna。这也增加了基因表达的复杂性；组蛋白阻遏基因的转录和非组蛋白解除阻遏，非组蛋白是真核生物基因表达调控中的重要因子；单顺反子，功能相关的基因不连锁，没有操纵子结构，真核生物的活性蛋白都是有许多相同或不同的亚基组成，所以会涉及多个基因的协调表达，也增加的基因表达复杂性。）
真核细胞在核结构及化学组分上与原核细胞有本质的差别，反映在基因的表达调控方面有以下的特点。
①原核的转录与转译可在同一部位和时间进行，甚至mRNA可在没有被转译完毕之前就开始分解，而真核细胞的细胞核由核膜包裹着，核膜把细胞分隔为结构和功能上不同的两部分，染色体被局限于核内，核外还有遗传成分，这就增加了基因表达调控的层次和复杂性，因而使遗传信息的表达在空间和时间上都与原核不同：转录发生在核内，转译在细胞质中进行，遗传信息在真核细胞内有一个转运过程，此过程包括：DNA转录成为前体mRNA，前体mRNA的加工与运送，有功能的mRNA在细胞质形成转译的复合物。在时间上这种多阶段调节过程可划分为转录水平的调节和转录后的调节。这些过程在原核细胞中是没有的，或在本质上有区别的.
②真核的编码基因是不连续的，翻译的mRNA需要进过剪接去掉内含子，把外显子连接起来，才能翻译获得完整的蛋白质，这也增加了基因表达调控的环节。
③此外真核基因组的另一个特点是一个结构基因转录生成一条mRNA，既mRNA是单顺反
子，基本上没有操纵子的结构，功能相关的基因在遗传上是不连锁的，许多活性蛋白是由相同和不同的多肽形成的亚基构成，这就涉及多个基因协调表达的问题，真核基因的协调表达比原核要复杂的多。
差异：①原核中由一种RNA聚合酶负责所有RNA的转录，而在真核中由三种不同的RNA聚合酶负责不同的RNA的转录:RNA聚合酶I(转录45S rRNA) 、RNA聚合酶 II (转录所有编码蛋白质的基因和大多数核内小RNA)、RNA聚合酶III(转录小RNA的基
因)，②真核的启动子类型多样且组成较为复杂，③真核生物合成的前体RNA需要经过剪接加尾等各种的加工才能成为成熟的有活性的RNA分子，但原核生物的大多数不需要加工就可以直接翻译。④真核生物RNA聚合酶必须与转录因子相互作用才可以与DNA模板结合，不可以直接与模板相互作用。v
6. 酶活性调节与酶合成调节有哪些主要类型？它们之间又有何联系？
酶活性的调节指的是当某一终产物过量时反馈抑制合成该终产物的关键酶的活性，使酶暂时失活，待终产物浓度降低后，酶的活性又重新恢复，反应继续进行。包括：前体激活，补偿激活，反馈抑制，代谢互锁酶合成调节指的是在转录水平阻遏或诱导酶的合成，当环境中存在某一过量的终产物时，通过反馈阻遏来使合成这一终产物所需要的一系列酶都停止合成。，待产物浓度降低，酶继续合成。这种措施对环境变化的反应比较迟缓。包括：阻遏合成，诱导合成
联系：酶活性的调节不涉及蛋白质的合成过程，直接迅速；酶合成的调节对细胞中早已存在的酶没有作用，见效较
慢，但可节约生物合成的能量和原料，这对生物体来说是必需的。当酶合成调节与酶活性调节共存时，就能获得最大调节效果，前者称为粗调，后者称为细调，在分支途径的多酶体系中，代谢调节通过许多不同系统联合进行，互相配合，使代谢作用得以和谐的进行。
★7. 解释组成型突变、抗分解阻遏突变、抗反馈调节突变、营养缺陷突变、渗漏突变的定义及其选育方法原理，它们能过量积累某代谢产物的机制。
1、组成型突变：无诱导物存在时仍能正常地合成诱导酶的突变体
酶合成对诱导物的依赖性消除了，可能发生的是调节基因的突变，不能合成有活性的阻遏蛋白，或是操纵基因的突变使它失去与阻遏蛋白结合的能力
选育原理：a、在恒化器中加入限量浓度的基质诱导物可以选择出不再需要诱导物而产高浓度的所需酶的菌株；b、将经受诱变的细胞接种在含有非诱导物的基质作为唯一碳源（或氮源）的琼脂平板上，只有组成型突变体才可以在此条件下生长
2、抗分解阻遏突变：突变的菌株不受葡萄糖分解产物的阻遏，仍然可以合成利用其他碳源的酶类
选育的方法是：选择在含受分解阻遏的酶的基质作为唯一的氮源，在平板上生长的菌落，就是可以抗分解阻遏的菌株。因为野生型的菌株是受葡萄糖抑制的，肯定不能利用这个酶，只有突变的菌株才能利用这个酶。这样它可以明显的改变葡萄糖的分解途径，致使缓慢地利用葡萄糖，并使整个酶体系去阻遏
例如，葡萄糖-脯氨酸琼脂就可用来选择鼠伤寒沙门菌的突变体，因为脯氨酸氧化酶一般受葡萄糖的阻遏，野生型细胞在此培养基上不能生长，只有抗分解阻遏的突变株能够氧化脯氨酸，并从该物质去的氮源进而生长
3、抗反馈调节突变：突变的菌株不受反馈调节的影响，对反馈抑制不敏感，或是对反馈阻遏有抗性，因而能大量合成终产物
代谢调节被遗传性的解除，酶的合成不受产物的影响，使变构酶（关键酶）或者阻遏物发生突变，使得终产物不能与之结合。因而在终产物过量时，酶的合成仍然不受影响，继续合成终产物。选育抗类似物突变株。
选育原理和积累机制：可以对菌株进行诱变，使其细胞的变构酶基因发生突变，使变构部位不能再与抗代谢物结合，而其活性部位不变，或是调节基因发生突变，使调节蛋白不能再与抗代谢物结合，那么正常代谢的终产物不能与结构发生改变的变构酶或阻遏物结合，因而在细胞中大量合成终产物时仍能继续不断合成有关的酶
或者选育抗类似物的突变株（梯度培养法，通过使代谢物浓度呈梯度分布，而达到从敏感菌中选出抗性菌株）
4、营养缺陷突变：指原菌株发生基因突变，致使合成途径中某一步骤发生缺陷，从而丧失了合成某些物质的能力，必须在培养基中外源补加该营养物质才能正常生长的突变类型
对菌株诱变后，培养于缺乏对应营养物的缺陷培养基和完全培养基、补充培养基（添加了该营养物），能在完全培养基上生长而无法生长于缺陷培养基，但可以生长于添加了所缺陷合成的营养物的补充培养基上的菌落即为营养缺陷型，它们无法自身合成所需营养物，必须外源添加才可生长。因而也就不会反馈抑制或者阻遏代谢途径的酶的活性或产生，在适量添加营养物的条件下可以大量积累所需的产物
5、渗漏突变：是一种不完全遗传障碍营养缺陷型，能自己合成微量的某一代谢终产物但达不到反馈调节的浓度，所以不会造成反馈抑制而影响中间代谢产物的积累，与营养缺陷型的不同是不需要外源添加所渗漏缺陷的物质。
是一种不完全遗传障碍的营养缺陷型，可以自己合成少量的代谢终产物，但是达不到反馈抑制的浓度，所以不会反馈抑制而影响中间代谢产物的积累，与营养缺陷型不同的是不需要外援添加渗漏缺陷的物质。
8. 从突变的机制看在微生物菌种选育中能否实现定向突变？请给予说明。
见前沿35题DNAshufling技术和代谢工程技术。
★9. 根据你所掌握的知识，如何将微生物发酵生理学的理论和技术应用到微生物菌种选育的研究中，并作初步的说明。
菌种的选育需要经过多个步骤才能实现，微生物生理学包括了各种关于微生物的基础理论和实验操作技术，在菌种选育中起到了重要的作用。首先从环境中采集样品后需要通过选择培养基让所需菌种得到富集，接下来通过平板划线培养来纯化菌株，再对纯化后的菌株进行各种指标的检验与测定，确定菌株的特性和分类属，接下来进行摇瓶发酵培养，使菌株大量的增殖，再筛选，进行菌株的发酵中随时要注意各项指标的检测，以期得到性状最优的菌种。如需对菌种进行诱变，诱变后的菌株同样需经历各种筛选过程，以确保菌株性状的稳定，适宜于投产。选育种微生物的无菌操作技术、
划线培养、菌落的挑选与富集、后期的放大培养以及性状检测均利用了微生物生理的基本理论与各种操作技术
10. 已知纤维素酶的合成是操纵子的阻遏机制，如何利用这一机理设计和选育纤维素酶高产菌？
根据原核的基因调控系统进行分析，在没有诱导物的情况下，调节基因可以产生阻遏蛋白，阻遏蛋白结合在操纵基因上阻止mRNA的转录，从而当环境中没有诱导物的存在时不会继续该酶的合成，因此选育高产菌的关键在于调节基因或（和）操纵基因的缺失，使得阻遏物不能结合到操纵基因上，从而使纤维素酶在没有诱导物的存在情况下仍然能大量合成。
具体的操作步骤为：菌种培养至对数期时，收集菌体进行诱变或者基因操作；在不含有诱导物的的培养基平板上筛选调节基因或（和）操纵基因缺失的菌株，其特征为在没有诱导物的培养基中仍然大量合成纤维素酶
第六章氨基酸发酵与控制
1. 以烷烃为原料发酵生产谷氨酸，应采用哪些代谢调控措施来控制谷氨酸的分泌？
①烷烃作为碳源时，其浓度不宜过高，会因渗透压大或碳源本身的抑制作用对菌体生长不利，而导致碳源转化为氨基酸的转化率较低。②在正常的情况下谷氨酸不会积累，这是由于谷氨酸合成过量时会反馈抑制谷氨酸脱氢酶，使草酰乙酸转向天冬氨酸，天冬氨酸过量反馈抑制磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶，停止了由PEP向草酰乙酸的合成。可以有以下的途径控制其分泌：生物素亚适量（生物素是乙酰辅酶A羧化酶的辅基，控制乙酰辅酶A合成丙二酰辅酶A是脂肪酸合成的限速步骤，限制它的量，就会导致脂肪酸合成量下降，导致细胞膜结构不完整，谷氨酸分泌。）限制脂肪酸的合成，使得膜的结构不完全，导致谷氨酸外渗）；利用油脂缺陷型的菌株（油脂和甘油都是磷脂的组成成分，他们的存在会限制谷氨酸的分泌，所以选育油脂和甘油缺陷型菌株。）油脂是磷脂的组分，与生物素有相同的作用）；应用表面活性剂（它的饱和脂肪酸可以拮抗不饱和脂肪酸的生物合成，导致形成不完全的细胞膜）；应用甘油缺陷型菌株（甘油是磷脂的组分，也会影响细胞膜的完整性）；添加青霉素（青霉素主要是作用与细胞壁中肽聚糖的生成，导致细胞膜缺乏细胞壁的保护造成机械损伤，从而使谷氨酸分泌。）其机制是它可以抑制细胞壁后期合成，使细菌细胞壁及细胞膜的合成受到损伤，谷氨酸分泌容易）
谷氨酸高产突变株的选育：
1.切断代谢支路：选育α-酮戊二酸脱氢酶的活性，使得代谢流向谷氨酸，从而使谷氨酸得到积累；选育减弱HMP
途径后半段酶活性和DCA循环的突变株；选育不分解利用谷氨酸的突变株，阻止谷氨酸的进一步代谢。
2.解除谷氨酸自身的反馈调节：选育耐高渗透压的菌株，使菌种能在高糖和高谷氨酸的培养基中仍能生长、代
谢；选育解除谷氨酸对谷氨酸脱氢酶的反馈调节的突变株，菌体就会不断的合成谷氨酸。
3.增加前体物的合成：选育强化TCA循环从柠檬酸到α-酮戊二酸的突变株；选育强化CO2固定反应的突变株。
4.选育温度敏感突变株：里面可能存在细胞膜合成有缺损的突变株，开创了不受生物素影响的谷氨酸生产新方
法。
5.DNA重组也是一种方法。
2. 假如以糖蜜为原料发酵生产谷氨酸，应采用哪些代谢调控措施来控制谷氨酸的分泌？
3. 从代谢调控角度，以谷氨酸产生菌为出发菌株，改造成赖氨酸生产菌，是否合理可行？为什么？请拟出育种方案？
可以，工业生产中赖氨酸的生产菌株主要就是选择谷氨酸产生菌为出发菌株诱变选育得到，因为赖氨酸是属于天冬氨酸族的氨基酸，其生成可以由天冬氨酸转化得来，而谷氨酸生产菌的代谢途径中就有天冬氨酸的合成支路，当谷氨酸合成过量时，草酰乙酸就会转向天冬氨酸的合成，可以把这两条途径联系起来进行赖氨酸的生产。
选育方案;
⑴彻底解除有关的代谢调节机制：①选育营养缺陷型菌株：切断支路代谢是积累Lys的有效措施，在苏氨酸
缺陷型中，天冬氨酸半醛进一步转变为赖氨酸和高丝氨酸；高丝氨酸缺陷型由于丧失高丝氨酸脱氢酶，使
得天冬氨酸半醛全部转成Lys。②选育抗类似物突变体：得到AK对反馈调节脱敏的突变株。③选育营养缺
陷型与抗类似物多重突变株，可以进一步解除反馈调节，提高氨基酸的产量。④变换优先合成：选育高丝
氨酸渗漏缺陷型和苏氨酸温度敏感型突变株，可以改变优先合成，积累赖氨酸。
⑵增加前体物的合成：①选育丙氨酸缺陷型菌株：丙酮酸和天冬氨酸是赖氨酸和丙氨酸的共同前体，选育丙
氨酸缺陷型，可增强生物合成天冬氨酸的代谢流，提高赖氨酸的产量。②增加前体物天冬氨酸的合成。③
应用柠檬酸合成酶低活性突变株或者磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶高活性突变株。
⑶解除代谢互锁：lys和leu生物合成之间存在代谢互锁，即二氢吡啶-2,6-二羧酸合成酶被亮氨酸所阻遏，
应设法解除。①选育亮氨酸缺陷型②选育抗亮氨酸累死物突变株
⑷选育温度敏感性突变株
⑸防止回复突变：生产菌株定期纯化，检查遗传标记；保存培养基和种子培养基营养丰富；定向附加遗传标
记；添加药物抑制回复突变株的生长。
4. 试述苏氨酸生物合成的调节机制以及苏氨酸发酵生产菌种的选育方案。
苏氨酸的合成途径（书本211、222）既是天冬氨酸族氨基酸分支途径的一种产物，又是异亮氨酸生物合成的前体物，苏氨酸还与赖氨酸协同反馈抑制天冬氨酸激酶（AK），同时苏氨酸对分支途径上的关键酶高丝氨酸脱氢酶（HD）实行反馈调节。
菌种的选育可以从以下几个途径来进行考虑：
1、设法遗传性地解除自身的反馈调节：解除苏氨酸自身对AK和HD的反馈调节，同时还需要切断蛋氨酸和赖氨酸的支路代谢，通过限量供应蛋氨酸和赖氨酸以解除他们对苏氨酸合成途径中关键酶的反馈调节，也可选育缺失苏氨酸脱氢酶的菌株，切断苏氨酸向后的支路代谢
2、增加前体物的生物合成，增加天冬氨酸的合成是苏氨酸得以大量积累的必要条件，可以通过选育天冬氨酸结构类似物抗性突变株来遗传性地解除天冬氨酸对PC(PEP羧化酶)的反馈抑制，使天冬氨酸可以大量合成。PEP-草酰乙酸-天冬氨酸。
3、通过基因重组来选育单产苏氨酸的菌株。
5. 试述芳香族氨基酸的生物合成调节机制，并由此论述色氨酸发酵生产菌种的选育方向及发酵条件的控制依据。芳香族氨基酸的生物合成途径（书本223），调节机制：不同的微生物有所不同
积累色氨酸必须设法解除色氨酸对氨茴酸合成酶的反馈调节，为此必须选育调节突变株
发酵条件的控制：
以大肠杆菌作为生产菌株，在含有0.5g/L氨茴酸的葡萄糖酪蛋白水解液的培养基中加入10mg/L的四环素，培养开始后，在氨茴酸浓度降至0.3g/L后，以50mg/(L.h)的速度连续补充氨茴酸，在27h后积累色氨酸6.2g/L
第七章核苷酸发酵与控制
1. 根据肌苷酸的生物合成途径，说明肌苷酸生产菌应具备哪些遗传特性？采取哪些措施来增加肌苷酸的积累量？
必须具备：1）缺乏SAMP合成酶或者IMP脱氢酶；2）解除5’-肌苷酸生物合成途径中的反馈调节；3）缺乏5’-肌苷酸降解酶；4）选育细胞膜渗透性强的突变株。
增加肌苷酸的积累量：
1）由于关键酶PRPP转酰胺酶受腺嘌呤系化合物以及GMP的反馈抑制，又被腺嘌呤阻遏，因此一般采用腺嘌呤缺陷型突变株（Ade-），控制腺嘌呤亚适量，使5’-IMP积累。
2）在上述基础上，增加Xan-标记（丧失IMP脱氢酶），可增加5’-IMP产量。
3）控制发酵液中Mn2+亚适量，调节细胞膜对IMP的通透性。
2. 试述Mn2+和Ade对IMP发酵的调节机制及解除机制的对策。
使用产氨短杆菌突变株进行IMP发酵时，Mn2+浓度对积累IMP影响很大。当发酵液的Mn2+浓度在亚适量时，R5P、PRPP和PRPP激酶等都可以从细胞内渗出。当培养基中有嘌呤碱基存在时，通过补救途径在胞外来合成核苷酸。当Mn2+过量时，就不发生这样的渗出，上述物质仍留在细胞内。从限量Mn2+会引起细胞形态变化来看，Mn2+与细胞膜或细胞壁的生物合成直接相关。故在IMP发酵中，控制Mn2+亚适量，调节细胞膜对IMP的通透性。或者选育Mn2+不敏感突变株或
核苷酸膜透过性强的突变株。
利用产氨短杆菌突变株直接发酵IMP时，腺嘌呤是控制IMP积累的重要因子。由于关键酶PRPP转酰胺酶受腺嘌呤系化合物以及GMP的反馈抑制，又被腺嘌呤阻遏，因此一般采用腺嘌呤缺陷型突变株（Ade-），控制腺嘌呤亚适量，使5’-IMP 积累。
3. 在实际生产中，为什么一般都选用产氨短杆菌作为IMP的产生菌，而不是选用枯草杆菌？
在选育肌苷酸生产菌时，一般应该选择核苷酸酶和磷酸酯酶活性较弱的菌株作为育种的出发菌株。由于枯草杆菌的核苷酸分解酶系统活力比较强，生成的核苷酸容易被酶分解为核苷，因此一般不适宜用来生产核苷酸。短杆菌属、棒杆菌属及链霉菌属等微生物，与芽孢杆菌属细菌不同，其降解核苷酸的磷酸酯酶活性较低。因此，实际上是常用产氨短杆菌、谷氨酸棒杆菌作为出发菌株进行选育。
4. 试述鸟苷生物合成的调节机制、菌种选育方向及发酵条件控制的原理。？
调节机制：
1）缺失腺苷琥珀酸合成酶（Ade-）和GMP还原酶，或者酶活性微弱。
2）使核苷酶或核苷酸磷酸化酶活力微弱，以减少鸟苷的分解，积累鸟苷。
3）必须解除GMP对IMP脱氢酶和GMP合成酶的强烈的调节机制。
4）必须解除AMP、GMP对IMP生物合成有关酶的调节机制。
5）必须使IMP脱氢酶反应、GMP合成酶反应优先于核苷酸酶反应，以抑制副生肌苷，提高鸟苷生成能力。
6）从对腺嘌呤、腺苷敏感突变为不敏感，这是因为腺嘌呤、腺苷抑制GMP合成酶活性，必须设法解除。
菌种选育方向：
选育Ade-（腺嘌呤缺陷型）、Red-（GMP还原酶缺失型）、NP-（核苷磷酸化酶缺失型）、8-AGr（8-氮鸟嘌呤抗性株）、MSOr（蛋氨酸亚砜抗性株）的遗传标记
第八章抗生素发酵与控制
1. 何谓次级代谢？次级代谢与初级代谢的关系如何？
次级代谢：从初级代谢产生的中间产物出发，合成一些生理功能不够明确、化学结构特殊、与细胞生命活动无关或者不影响细胞细胞生命活动的代谢产物的过程称为次级代谢。
区别;
①存在范围及产物类型不同：初级存在于各类生物中，而次级代谢只一般只存在于微生物和植物中，产物随生物
和代谢途径的不同而不同。
②对产生菌自身的重要性不同：初级代谢产物对细胞的生长，分化繁殖密切相关，如果初级代谢发生障碍，细胞
会不生长甚至死亡；次级代谢产物并不影响细胞的生命活动，如果发生障碍，细胞不会死亡，最多是合成的次级代谢产物减少了。
③与微生物生长过程的关系不同：初级代谢产物的生成与细胞的生长是同步的；而次级代谢产物是不同步的，在
细胞生长阶段并没有次级代谢产物的合成，只有在产物合成期才会积累次级代谢产物。
④酶的专一性不同;初级代谢过程中，酶的专一性很强；次级代谢中除第一步反应的酶的专一性强，后面的酶的作
用底物范围很广。
⑤对环境条件变化的敏感性以及遗传的稳定性不同：初级代谢的敏感性小，次级代谢的敏感性大。次级代谢除了
和初级代谢一样，收到核内遗传物质的控制，还受到核外遗传物质质粒的控制。
联系：
初级代谢途径提供了合成次级代谢产物的前体物质。许多次级代谢与初级代谢具有共同的中间产物，两种代谢途径互相交错。次级代谢途径中所涉及的酶系有与初级代谢相同的酶系，又有各自特异的酶系。在代谢调节方面也是相互影响的。
从遗传代谢来看，初级代谢和次级代谢都受核内DNA控制，但次级代谢还受到与初级代谢生物合成无关的核外遗传物质（即质粒）的控制。所以两者在遗传上既有相同部分，又有不同部分。
绪论复习思考题 1.微生物生理学的研究对象与范围有哪些？ 2.试叙微生物生理学研究中常用的技术与方法。 3.您对21世纪微生物生理学的展望有哪些认识？ 4.试叙微生物生理学与其他学科的关系。 第一章微生物细胞的显微和亚显微结构复习思考题 1.试叙原核细胞和真核细胞的区别。 2.试叙鞭毛的结构与功能。 3.试叙菌毛的结构与功能。 4.试叙细胞壁的结构与功能。 5.试叙细胞膜的结构与功能。 6.试叙间体的作用。 7.试叙核糖体的作用及组成。 8.线粒体从细菌进化而来的理由及例证。 第二章微生物的营养复习思考题 1.微生物的营养物质有哪些？ 2.试述水对微生物生长的意义。 3.常用的微生物碳源有哪些？ 4.常用的微生物氮源有哪些？ 5.简述P、S、Mg、K、Ca、Fe、Cu等元素在微生物体中的生理功能。 6.微生物生长因子包括哪几类？ 7.试述各种维生素在微生物体中的作用？ 8.比较维生素、氨基酸、嘌呤、嘧啶在微生物体中的需要量。 9.试述专性厌氧微生物为什么不能在有氧环境中生存？ 10.举例说明微生物的营养类型。 11.试述小分子营养物质的四种吸收方式。
12.试述大分子营养物质的吸收和分泌。 13.蛋白质转运系统有哪几类？ 14.Sec 转运系统和Tat 转运系统共性有哪些？ 15.Sec转运系统和Tat 转运系统差异性有哪些？ 第三章微生物的代谢复习思考题 1．试叙微生物代谢的特点。 2．举出当前微生物代谢的研究方法。 3．微生物进行生命活动的能量从哪几方面来？ 4．在单糖分解中，从葡萄糖分解为丙酮酸微生物有哪几种常见途径？5．微生物的合成代谢有哪些方面？ 6．何谓微生物的初级代谢，何谓微生物的次级代谢？ 7．微生物次级代谢有哪几种类型？ 8．微生物次级代谢的特点有哪些？ 9．微生物代谢的调节方式有哪几种？ 10．酶合成调节有两种类型？ 11．酶活性调节通过什么实现的？ 12．酶活性调节受哪些因素的影响？ 13．何谓酶的激活？何谓酶的激活剂？ 14．酶激活作用有哪两种情况？ 15．何谓酶的抑制？抑制作用有哪些特点？ 16．直线反馈调节模式有哪两种？ 17．分枝反馈抑制的模式有哪几种？ 第四章微生物的生长和繁殖复习思考题 1.什么是微生物的细胞周期、分几个阶段？ 2.什么是同步生长、用什么方法可获得同步细胞？ 3.细菌的细胞周期中主要的细胞学变化有哪些？
1、病例对照研究是根据是否患病分组.而队列研究是根据是否暴露分组。 2、流行病学中的“暴露”是指曾经接触过某个因素或处于某种状态.或具备某种特征。 3、匹配的目的是为了提高研究效率.控制混杂因素 .个体匹配一般不超过 4 。 4、现况调查所用的指标主要是患病率。 5、影响预测值的因素有灵敏度、特异度、患病率。 6、RR值是指暴露组的发病危险性是非暴露组的多少倍。 7、实验流行病学与队列研究的共同点是前瞻性研究.设立对照.验证假设。 8、评价预防措施效果的主要指标有保护率和效果指数。 9、移民流行病学可以探索疾病发生与遗传和环境的关系谁大的一种研究 方法。 10、在描述性研究中.一般无须特设对照 .其研究资料的主要分析指标是患病率。 11、流行病学所说的偏倚一般可归纳为：信息偏倚、选择偏倚、混杂偏倚。 12、疾病的人群分布中最重要的因素年龄.几乎各种疾病的发病率或死亡率都与此变量有关。 13、病例对照研究选择病例时较理想的病例类型是新发病例。 14、病例对照研究资料分析进行病例组与对照组均衡性检验的目的是减少混杂因素。 15、进行推断性统计所计算的RR值远小于1.表明暴露与疾病之间呈负相关。 16、疾病发生的基本条件是病因、宿主和环境。 17、抽样调查的样本大小主要取决于两个因素：现患率和精确度。
18、时点患病率中的“时点”一词.在理论上时无长度。但实际上在现场调查 时要尽可 能的缩短调查期限.一般不超过一个月 .仍认为是时点患病率。 19、目前.用于流行病学进行数据统计分析的软件种类繁多.请列出三种权威的应用较多的软件 SAS 、 SPSS 、 STATA 。 20、描述疾病分布,其资料来源分为普查、抽样调查 . 名词解释答案 1、危险行为：指一种已经证明会增加人们患某种疾病的易感性或有损健康的行为。 2、续发率：指在某些传染病最短潜伏期到最长潜伏期之间.易感接触者中发病的人数占所有易感接触者总数的百分比。 3、流行：是疾病流行强度的一种表达方式.指某病在某地区显著超过该病历年散发水平。 4、大流行：当疾病发病率水平超过该地一定历史条件下的流行水平且跨越国界、州界时。 5、爆发：指在一个局部地区或集体单位中.短时间内突然有很多相同的病人出现.这些人多有相同的传染源或传播途径。 6、虚假关联：可以看作是人为的、偶然的、假二次的或由于几率、偏倚或未能控制其他变量而引起的所有非因果关联。（该名词现已罕用。） 7、生态趋势研究：指连续观察不同人群中某疾病或健康状态的发生率或死亡率.了解其变动趋势。 8、生态学研究：比较不同人群中某疾病或健康状态.他们的发病率或死亡率的差别.以了解某疾病或健康状态在不同人群中分布有无异同点.从而探索该现象产生的原因.找出值得进一步深入分析的线索。 9、归因危险度百分比：又称病因分值.指暴露人群中归因于暴露的发病或死亡占全部病因的百分比。
高级动物生化试题 问答题： 1. 简述非编码RNA（non-coding RNA）的种类、结构特点及其主要功能。 非编码RNA的种类结构和功能 1tRNA转运RNA（transfer RNA，tRNA） 结构特征之一是含有较多的修饰成分，核酸中大部分修饰成分是在tRNA中发现的。修饰成分在tRNA分子中的分布是有规律的，但其功能不清楚。5’末端具有G（大部分）或C。3’末端都以ACC的顺序终结。有一个富有鸟嘌呤的环。有一个反密码子环，在这一环的顶端有三个暴露的碱基，称为反密码子（anticodon）.反密码子可以与mRNA链上互补的密码子配对。有一个胸腺嘧啶环。tRNA具有三叶草型二级结构以及“L”型三级结构，tRNA 的不同种类及数量可对蛋白质合成效率进行调节。tRNA负责特异性读取mRNA中包含的遗传信息，并将信息转化成相应氨基酸后连接到多肽链中。 tRNA为每个密码子翻译成氨基酸提供了结合体，同时还准确地将所需氨基酸运送到核糖体上。鉴于tRNA在蛋白质合成中的关键作用，又把tRNA称作第二遗传密码。tRNA还具有其他一些特异功能，例如，在没有核糖体或其他核酸分子参与下，携带氨基酸转移至专一的受体分子，以合成细胞膜或细胞壁组分；作为反转录酶引物参与DNA合成；作为某些酶的抑制剂等。有的氨酰-tRNA还能调节氨基酸的生物合成。 2rRNA核糖体RNA（ribosomal RNA, rRNA） 核糖体RNA是细胞中最为丰富的RNA，在活跃分裂的细菌细胞中占80%以上。
他们是核糖体的组分，并直接参与核糖体中蛋白质的合成。核糖体是rRNA 提供了一个核糖体内部的“脚手架”，蛋白质可附着在上面。这种解释很直接很形象，但是低估了rRNA在蛋白质合成中的主动作用。较后续的研究表明，rRNA并非仅仅起到物理支架作用，多种多样的rRNA可起到识别、选择tRNA以及催化肽键形成等多种主动作用。例如：核糖体的功能就是,按照mRNA的指令将氨基酸合成多肽链。而这主要依靠核糖体识别tRNA 并催化肽键形成而实现。可以说核糖体是一个大的核酶( ribozyme)。而核糖体的催化功能主要是由rRNA来完成的,蛋白质并没有直接参与。 3 tmRNA tmRNA主要包括12个螺旋结构和4个“假结”结构，同时还包括一 个可译框架序列的单链RNA结构。tmRNA中H1由5’端和3’端两个末端形成，与tRNA的氨基酸受体臂相似。H1和H2的5’部分之间有一个由10-13nt 形成的环，类似tRNA中的二氢尿嘧啶环，称为“D”环。H3和H4，H6和H7，H8和H9，H10和H11之间分别形成Pk1，pK2，pK3，pK4。H4和H5之间则由一段包含编码标记肽ORF的单链RNA连接。H12由5个碱基对和7nt 形成的环组成，类似tRNA中的TΨC臂和TΨC环，称为“T”环。tmRNA 结构按照功能进行划分可分为tRNA类似域（TLD）和mRNA类似域（MLD），TLD主要包括H1,H2,H12,“D”环和“T”环，MDL则包括ORF和H5，这两部分分别具有类似tRNA和mRNA的功能。tmRNA是一类普遍存在于各种细菌及细胞器（如叶绿体，线粒体）中的稳定小分子RNA。它具有mRNA分子和tRNA分子的双重功能，它在一种特殊的翻译模式——反式翻译模式中发挥重要作用。同时，它与基因的表达调控以及细胞周期的调控等生命过程密切相关，是细菌体内蛋白质合成中起“质量控制”的重要分子之一。识别翻译或读码有误的核糖体，也识别那些延迟停转的核糖体，介导这些有问
生物化学第一章蛋白质化学测试题 一、单项选择题 1．测得某一蛋白质样品的氮含量为0．40g，此样品约含蛋白质多少？B(每克样品*6.25) A．2．00g B．2．50g C．6．40g D．3．00g E ．6．25g 2．下列含有两个羧基的氨基酸是： E A．精氨酸B．赖氨酸C．甘氨酸D．色氨酸 E ．谷氨酸 3．维持蛋白质二级结构的主要化学键是： D A．盐键 B ．疏水键 C ．肽键D．氢键E．二硫键( 三级结构) 4．关于蛋白质分子三级结构的描述，其中错误的是： B A．天然蛋白质分子均有的这种结构 B．具有三级结构的多肽链都具有生物学活性 C．三级结构的稳定性主要是次级键维系 D．亲水基团聚集在三级结构的表面 E．决定盘曲折叠的因素是氨基酸残基 5．具有四级结构的蛋白质特征是： E A．分子中必定含有辅基 B．在两条或两条以上具有三级结构多肽链的基础上，肽链进一步折叠，盘曲形成 C．每条多肽链都具有独立的生物学活性 D．依赖肽键维系四级结构的稳定性 E．由两条或两条以上具在三级结构的多肽链组成 6．蛋白质所形成的胶体颗粒，在下列哪种条件下不稳定： C A．溶液pH值大于pI B．溶液pH值小于pI C．溶液pH值等于pI D．溶液pH值等于7．4 E．在水溶液中 7．蛋白质变性是由于： D A．氨基酸排列顺序的改变B．氨基酸组成的改变C．肽键的断裂D．蛋白质空间构象的破坏E．蛋白质的水解 8．变性蛋白质的主要特点是： D A．粘度下降B．溶解度增加C．不易被蛋白酶水解 D．生物学活性丧失E．容易被盐析出现沉淀
9．若用重金属沉淀pI 为8 的蛋白质时，该溶液的pH值应为： B A．8 B．＞8 C．＜8 D．≤8 E．≥8 10．蛋白质分子组成中不含有下列哪种氨基酸？E A．半胱氨酸 B ．蛋氨酸C．胱氨酸D．丝氨酸 E ．瓜氨酸题 选择 二、多项 1．含硫氨基酸包括：AD A．蛋氨酸B．苏氨酸C．组氨酸D．半胖氨酸2．下列哪些是碱性氨基酸：ACD A．组氨酸B．蛋氨酸C．精氨酸D．赖氨酸 3．芳香族氨基酸是：ABD A．苯丙氨酸 B ．酪氨酸C．色氨酸D．脯氨酸 4．关于α- 螺旋正确的是：ABD A．螺旋中每3．6 个氨基酸残基为一周 B．为右手螺旋结构 C．两螺旋之间借二硫键维持其稳定（氢键） D．氨基酸侧链R基团分布在螺旋外侧 5．蛋白质的二级结构包括：ABCD A．α- 螺旋 B ．β- 片层C．β-转角D．无规卷曲 6．下列关于β- 片层结构的论述哪些是正确的：ABC A．是一种伸展的肽链结构 B．肽键平面折叠成锯齿状 C．也可由两条以上多肽链顺向或逆向平行排列而成 D．两链间形成离子键以使结构稳定(氢键) 7．维持蛋白质三级结构的主要键是：BCD A．肽键B．疏水键C．离子键D．范德华引力 8．下列哪种蛋白质在pH5 的溶液中带正电荷？BCD(>5) A．pI 为4．5 的蛋白质B．pI 为7．4 的蛋白质 C．pI 为7 的蛋白质D．pI 为6．5 的蛋白质 9．使蛋白质沉淀但不变性的方法有：AC A．中性盐沉淀蛋白 B ．鞣酸沉淀蛋白 C．低温乙醇沉淀蛋白D．重金属盐沉淀蛋白 10．变性蛋白质的特性有：ABC
全科医生培训流行病学试题 1、关于“流行病学”，下列说法错误的是： A、流行病学是从群体角度研究疾病与健康； B、流行病学研究的病种仅限于传染病 C、流行病学从疾病分布入手探讨疾病的流行因素； D、流行病学属于预防医学的范畴。 E、流行病学已深入临床医学的研究中 2、队列研究属于哪一种流行病学研究方法： A、描述流行病学 B、分析流行病学 C、实验流行病学 D、理论流行病学 E、以上均不对 3、下列哪一种指标常用来说明疾病的严重程度： A、发病率 B、死亡率 C、患病率 D、罹患率 E、病死率 4、表示急性传染病的流行强度宜用下列哪种指标： A、发病率 B、死亡率 C、患病率 D、罹患率 E、病死率 5、某县历年流脑发病率均在12/10万~20/10万之间,去年该县流脑发病率为16/10万,试判 断其流行强度： A、散发 B、暴发 C、流行 D、大流行 E、以上均不对 6、下列哪一种传染病一般呈严格的季节性： A、虫媒传染病 B、寄生虫病 C、呼吸道传染病 D、肠道传染病 E、血液传染病 7、下列哪种因素可使人群易感性降低： A、新生儿增加 B、获得性免疫力自然减退 C、易感人口迁入 D、隐性感染后免疫人口增加 E、以上均不对 8、疾病的三间分布是指 A、年龄、性别、季节分布 B、年龄、季节、职业分布 C、年龄、季节、地区分布 D、地区、季节、职业分布 E、时间、地区、人群分布 9、计算麻疹疫苗接种后血清检查的阳转率，分子应为： A. 麻疹易感儿数 B. 麻疹患儿数 C. 麻疹疫苗接种人数 D. 麻疹疫苗接种后的阳转人数E、麻疹疫苗接种后的阴性人数 （10~12题请参照下列资料） 某社区年均人口为9万，年内共死亡150人，其中60岁以上死亡100人；在全部死亡者中，因肿瘤死亡人数为50人，该社区年内共出生100人。 A、0.560/00 B、1.660/00 C、0.330/00 D、1.110/00 E、33.33% 10、该社区年度总死亡率为： 11、该社区人口出生率为： 12、该社区肿瘤死亡率为： 13、不属于预防性消毒的方法是： A、饮水加氯消毒 B、食具煮沸消毒 C、痢疾患者每次所排粪便消毒 D、生活用水消毒 E、常规空气消毒 14、我国卫生部规定儿童应接种的四种生物制品是： A、卡介苗、甲肝疫苗、百白破、脊髓灰质炎疫苗 B、卡介苗、麻疹疫苗、百白破、脊髓灰质炎疫苗 C、卡介苗、百白破、乙脑疫苗、脊髓灰质炎疫苗 D、卡介苗、乙肝疫苗、麻疹疫苗、脊髓灰质炎疫苗
生物化学试题库 蛋白质化学 一、填空题 1．构成蛋白质的氨基酸有 20 种，一般可根据氨基酸侧链（R）的 大小分为非极性侧链氨基酸和极性侧 链氨基酸两大类。其中前一类氨基酸侧链基团的共同特怔是具有 疏水性；而后一类氨基酸侧链（或基团）共有的特征是具有亲水 性。碱性氨基酸（pH6～7时荷正电）有两3种，它们分别是赖氨 基酸和精。组氨基酸；酸性氨基酸也有两种，分别是天冬 氨基酸和谷氨基酸。 2．紫外吸收法（280nm）定量测定蛋白质时其主要依据是因为大多数可溶性蛋 白质分子中含有苯丙氨基酸、酪氨基酸或 色氨基酸。 3．丝氨酸侧链特征基团是－OH ；半胱氨酸的侧链基团是－SH ；组氨酸的侧链基团是 。这三种氨基酸三字母代表符号分别是 4．氨基酸与水合印三酮反应的基团是氨基，除脯氨酸以外反应产物 的颜色是蓝紫色；因为脯氨酸是 —亚氨基酸，它与水合印三酮的反 应则显示黄色。 5．蛋白质结构中主键称为肽键，次级键有、 、
氢键疏水键、范德华力、二硫键；次级键中属于共价键的是二硫键键。 6．镰刀状贫血症是最早认识的一种分子病，患者的血红蛋白分子β亚基的第六位 谷氨酸被缬氨酸所替代，前一种氨基酸为极性侧链氨基酸，后者为非极性侧链氨基酸，这种微小的差异导致红血蛋白分子在氧分压较低时易于聚集，氧合能力下降，而易引起溶血性贫血。 7．Edman反应的主要试剂是异硫氰酸苯酯；在寡肽或多肽序列测定中，Edman反应的主要特点是从N-端依次对氨基酸进行分析鉴定。 8．蛋白质二级结构的基本类型有α-螺旋、、β-折叠β转角无规卷曲 和。其中维持前三种二级结构稳定键的次级键为氢 键。此外多肽链中决定这些结构的形成与存在的根本性因与氨基酸种类数目排列次序、、 有关。而当我肽链中出现脯氨酸残基的时候，多肽链的αa-螺旋往往会中断。 9．蛋白质水溶液是一种比较稳定的亲水胶体，其稳定性主要因素有两个，分别是分子表面有水化膜同性电荷斥力 和。
2010年高级生化考试题 蛋白质组学：指应用各种技术手段来研究蛋白质组的一门新兴科学，其目的是从整体的角度分析细胞内动态变化的蛋白质组成成份、表达水平与修饰状态，了解蛋白质之间的相互作用与联系，揭示蛋白质功能与细胞生命活动规律。 蛋白质组：一个细胞或组织或机体所包含的所有蛋白质，现定义为基因组表达的全部蛋白质。具有三种含义：一个基因组、一种生物、一种细胞所表达的全部蛋白质。 疏水作用层析：就是根据蛋白质表面的疏水性差别发展起来的一种纯化技术。在疏水作用层析中，不是暴露的疏水基团促进蛋白质与蛋白质之间的相互作用，而是连接在支持介质（如琼脂糖）上的疏水基团与蛋白质表面上暴露的疏水基团结合。 DNA的三级结构：DNA分子通过扭曲和折叠形成的特定构象。核酸的三级结构反映了对整体三维形状有影响的相互作用，包括不同二级结构元件间的相互作用，单链与二级结构间的相互作用以及核酸的拓扑特征。 DNA的四级结构： 共价催化：在酶催化反应过程中，酶与底物以共价键结合成中间物过滤态以加速反应。即在催化时，亲核催化剂或亲电催化剂能分别放出点子或汲取电子，并作用于底物的缺电子反应中心或负电中心，迅速形成不稳定的共价键中间复合物，降低反应活化能，使反应加速。 Ks型不可逆抑制剂：这类抑制剂主要作用于酶活性部位的必须基团，但也作用于酶非活性部位，取决于抑制剂与酶活性部位必须基团在反应前形成非共价络合物的解离常数以及与非活性部位同类基团形成非共价络合物的解离常数之比，即Ks的比值，故称为Ks型不可逆抑制剂。 Kcat型不可逆抑制剂：这类抑制剂不但具有与天然底物相类似的结构，而且本身也是酶的底物，可被酶催化而发生类似底物的变化。但这类抑制剂还有一种潜伏性的反应基团，这种基团可因酶的催化而暴露或活化，作用于酶活性中心或辅基，使酶共价共价修饰而失活。 Ks分段盐析法：在一定的pH值和温度条件下，改变盐的离子强度I值，使不同的溶质在不同的离子强度下有最大的析出，此种方法称为Ks分段盐析法。 β分段盐析：保持溶液的离子强度不变，改变溶液的pH值和温度，使不同的溶质在不同的PH值和温度条件下台最大的析出，此种方法称为β分段盐析法。 cDNA文库：以mRNA为模板，经反转录酶催化，在体外反转录成cDNA，与适当的载体（常用噬菌体或质粒载体）连接后转化受体菌，则每个细菌含有一段cDNA，并能繁殖扩增，这样包含着细胞全部mRNA信息的cDNA克隆集合称为该组织细胞的cDNA文库。 穿梭载体(shuttle vector)：是指含有两个亲缘关系不同的复制子，能在两种不同的生物中复制的。这类载体不仅具有细菌质粒的复制原点及选择标记基因,还有真核生物的自主复制序列(ARS)以及选择标记性状,具有多克隆位点.通常穿梭载体在细菌中用于克隆,扩增克隆的基因,在酵母菌中用于基因表达分析. 后生遗传：指通过遗传而产生的基因表达修饰，且不能被逆转，此类遗传改变主要指染色体结构的改变和DNA甲基化状态的改变。 对角线电泳：用于分析混合物中某一组分对某些化学处理或光处理后变化的双向电泳技术。样品加样后先从一个方向进行电泳分离，经化学或光处理后，再以与第一次电泳垂直方向进行第二次电泳分离，则经过处理未被修饰的组分皆位于电泳图谱的对角线上。 化学酶工程：也称初级酶工程是指天然酶、化学修饰酶、固定化酶及人工模拟酶的研究和应用。 生物酶工程：是用生物学方法，特别是基因工程、蛋白质工程和组合库筛选法改造天然酶，创造性能优异的新酶；它是酶学和以DNA重组技术为主的现代分子生物学技术相结合的产物。 酶提取的回收率：每次提纯后酶制剂总活力与提取液的总活力的百分比。 1,miRNA和siRNA，及其功能（网上搜索所得） SiRNA的主要特征：长约21到23nt ；双链的3’端各有2个或3个突出的核苷酸；5’端磷酸化，3’端为自由的-OH基团。siRNA可作为一种特殊引物，在RNA指导的RNA聚合酶作用下，以靶mRNA为模板合成dsRNA，后者可被降解形成新的siRNA，新生成的siRNA又可进入上述循环。这种过程称为随机降解性多聚酶链反应。MicroRNA (miRNA)：是含有茎环结构的miRNA前体，经过Dicer加工之后的一类非编码的小RNA分子（~21-23个核苷酸）。MiRNA，以及miRISCs（RNA-蛋白质复合物）在动物和植物中广泛表达。因之具有破坏目标特异性基因的转录产物或者诱导翻译抑制的功能，miRNA被认为在调控发育过程中有重要作用。 miRNA的特点：广泛存在于真核生物中, 是一组不编码蛋白质的短序列RNA , 它本身不具有开放阅读框架(ORF) ;通常的长度为20～24 nt , 但在3′端可以有1～2 个碱基的长度变化;成熟的miRNA 5′端有一磷酸基团, 3′端为羟基, 这一特点使它与大多数寡核苷酸和功能RNA 的降解片段区别开来；多数miRNA 还具有高度保守性、时序性和组织特异
流行病学试题三 一、单项选择题 1、下列措施中属于二级预防的是 A、保健服务 B、婚前检查 C、乙型肝炎表面抗原筛选 D、预防性卫生监督 E、经常性卫生监督 2、根据1974年加拿大政府发表的《加拿大人民健康的新前景》一文，判断下列哪项不是影响人类健康的主要因素 A、不健康的行为因素和生活方式 B、环境因素 C、生物因素 D、民族的风俗习惯 E、现有卫生保健系统缺陷 3、下列论述那项是正确的 A、疾病监测属于描述性研究，而不属于疾病的预防控制工作 B、三级预防是针对疾病自然史的不同阶段而相应地采取不同的措施 C、一级预防只能消除或减少机体对病因的暴露，而不具备对机体提供特异性保护的措施 D、二级预防不包括临床诊断和临床治疗 E、三级预防只能提供对症治疗，而不能提供康复治疗 4、我国以实验室为基础的监测系统是 A、法定传染病报告系统 B、出生缺陷监测系统 C、疾病监测点监测系统 D、医院内感染监测系统 E、流行性感冒监测系统 5、初级卫生保健的具体任务不包括 A、健康教育和健康促进 B、疾病预防和保健服务 C、基本治疗 D、社区服务 E、发展疾病监测网络 6、有关混杂因素和混杂偏倚的说法正确的是 A、有混杂因素存在一定会产生混杂偏倚 B、混杂因素主要指年龄、性别、职业这些人口学特征因素 C、混杂偏倚引起的继发关联是典型的混杂偏倚类型，而引起的间接关联则不是混杂偏倚 D、在分析阶段控制混杂的方法多采用多元分析，不仅能分析暴露因素的效应，也能估计混杂因素的效应 E、暴露因素和混杂因素的概念是绝对的，有些因素只能是暴露因素，而另一些因素一定是混杂因素 7、个体水平的变异不可能来源于以下哪个方面 A、个体真值随时间改变 B、仪器标度或精密度差 C、抽样方式误差 D、环境因素改变 E、测量者记录误差 8、以下关于研究真实性的描述正确的是 A、研究的真实性反映了结果随机误差的大小 B、内部真实性高的研究结果结论外推具有普遍性 C、外部真实性回答了一个研究本身是否真实或有效 D、真实性的反面是研究误差，主要是系统误差 E、真实性好的研究能反映研究对象及目标人群的真实变异 9、暴露与疾病由于有共同的原因而产生的关联是 A、偶然关联 B、继发关联 C、间接因果关联 D、直接因果关联 E、统计学关联 10、某研究者对女性被动吸烟与乳腺癌的关系进行研究，随机选取现患乳腺癌患者300人（年龄40~65岁），同时在健康体检人群中选取同一年龄段并且职业相同的女性400名进行调查。采用这种方法选择样本人群的目的及方法是 A、控制年龄和职业的混杂偏倚，限制 B、控制年龄和职业的选择偏倚，限制 C、控制年龄和职业的混杂偏倚，匹配 D、控制年龄和职业的选择偏倚，匹配 E、方便调查，限制纳入标准 11、未采用盲法收集资料的临床药物疗效实验研究，最容易产生的偏倚是 A、选择偏倚 B、无差异错分偏倚 C、有差异错分偏倚 D、混杂偏倚 E、以上都是 12、决定传染病病人隔离期长短的主要依据是 A、传染期 B、临床症状期 C、恢复期 D、病原携带期 E、潜伏期 13、某年冬季，某地区居民因食用被甲肝病毒污染的毛蚶而发生甲型肝炎流行，此毛蚶称为 A、传染源 B、储存宿主 C、传播因素 D、传播机制 E、病原携带者 14、确定对传染病接触者留验检疫或医学观察的主要依据是该传染病的 A、传染期 B、潜伏期 C、临床症状期 D、恢复期 E、病原携带期 15、下列哪组疾病均可经水传播 A、伤寒、霍乱、钩虫病 B、血吸虫病、甲肝、钩端螺旋体病 C、伤寒、霍乱、出血热 D、霍乱、痢疾、斑疹伤寒 E、甲肝、戊肝、恙虫病 16、下列哪项不是传染源 A、病原携带者 B、传染病患者 C、受感染的动物 D、隐形感染者 E、有血吸虫尾蚴的钉螺 17、下列哪条不符合经空气传播的特点 A、具有冬春季节升高的现象 B、在未经免疫的人群中，发病呈周期性升高 C、在未经免疫预防的城市人群中，常在儿童期被感染 D、在交通不便的山区发病呈典型的周期性现象 E、易感者在人群中的比例是决定流行强度的重要因素之一 18、传染病病人传染性最强的时期是 A、潜伏期 B、潜伏期末 C、临床症状期 D、症状消失期 E、恢复期 19、某地发生一起疾病暴发，有8人发病，全部送医院治疗，并对其排出物进行了彻底的消毒。至此，有人认为疫源地已经消灭，针对疫源地的措施可以结束，这种说法 A、正确，因为达到了疫源地消灭的条件 B、正确，因为传染源已经消除 C、错误，因为外界环境只进行消毒不行，还要进行灭菌 D、错误，易感接触者尚未度过最长潜伏期，还有可能出现新病例，形成新的疫源地 E、以上均不对 （20~23题共用备选答案） A、麻疹、水痘 B、结核、钩虫病 C、百日咳、流行性乙脑 D、伤寒、白喉 E、流感、麻疹 20、病人是唯一传染源的传染病是 21、恢复期仍能排除病原体的传染病是 22、传染期较长的疾病是 23、在潜伏期即已有较大传染性的疾病是 24、关于病因的具体所指，错误的是 A、包括宿主、环境和致病因素（动因） B、包括外围的远因和致病机制的近因 C、包括疾病的启动因素或病原体 D、包括生物、心理、社会因素 E、包括交错病因链中的直接和间接病因 25、病因网（络）模型的主要优点是 A、涉及的病因链较多且相互交错 B、设计的因素清晰具体且系统性强 C、没有确定必要病因的困难 D、没有确定充分病因的困难 E、涉及因素具体且可操作性强 26、静脉注射吸毒是艾滋病毒感染的 A、直接病因 B、间接病因 C、致病机的近因 D、必要病因 E、充分病因 27、假设演绎法中，推出的经验证据成立，则
2018——2019 生物化学试卷（A卷） 班级： 姓名：______ __ 学号：得分：_______ 一、最佳选择题（25分）：下列各题请选择一个最佳答案。 1、维持蛋白质亲水胶体的因素有( ) A．氢键 B．水化膜和表面电荷 C．盐键 D．二硫键 E．肽键 2、蛋白质变性后可出现下列哪种变化( ) A、一级结构发生改变 B、构型发生改变 C、分子量变小 D、构象发生改变 E、溶解度变大 3、下列没有高能键的化合物是( ) A、磷酸肌酸 B、谷氨酰胺 C、ADP D、1，3一二磷酸甘油酸 E、磷酸烯醇式丙酮酸 4、关于催产素和加压素功能方面的叙述，正确的是 A 催产素具有减少排尿的功效； B 加压素可以促进子宫和乳腺平滑肌收缩； C 加压素参与记忆过程； D 催产素可使血压升高； E 催产素可促进血管平滑肌收缩。 5、下列关于α—螺旋的叙述，哪一项是错误的？ A 氨基酸残基之间形成的 C=O 与 H-N 之间的氢键使α—螺旋稳定； B 减弱侧链基团 R 之间不利的相互作用，可使α—螺旋稳定； C 疏水作用使α—螺旋稳定； D 在某些蛋白质中，α—螺旋是二级结构中的一种结构类型； E 脯氨酸和甘氨酸的出现可使α—螺旋中断。 6、下列关于二硫键的叙述哪一项是错误的？ A 二硫键是两条肽链或者同一条肽链的两分子半胱氨酸之间氧化后形成的； B 多肽链中的二硫键与硫基乙醇反应可形成两个硫基； C 二硫键对稳定蛋白质构象起重要作用； D 在某些蛋白质中，二硫键是一级结构所必需的； E 二硫键对于所有蛋白质的四级结构是必需的。 7、对儿童是必需而对成人则为非必需的氨基酸是 A．异亮氨酸、亮氨酸 B．赖氨酸、蛋氨酸 C．苯丙氨酸、苏氨酸 D．精氨酸、组氨酸 E．色氨酸、缬氨酸 8、下列何种酶是酵解过程中的限速酶( )
《生物化学》期末考试题 A 1、蛋白质溶液稳定的主要因素是蛋白质分子表面形成水化膜,并在偏离等电点时带有相同电荷 ( ) 2、糖类化合物都具有还原性 ( ) 3、动物脂肪的熔点高在室温时为固体，是因为它含有的不饱和脂肪酸比植物油多。( ) 4、维持蛋白质二级结构的主要副键是二硫键。 ( ) 5、ATP含有3个高能磷酸键。 ( ) 6、非竞争性抑制作用时，抑制剂与酶结合则影响底物与酶的结合。 ( ) 7、儿童经常晒太阳可促进维生素D的吸收，预防佝偻病。 ( ) 8、氰化物对人体的毒害作用是由于它具有解偶联作用。 ( ) 9、血糖基本来源靠食物提供。 ( ) 10、脂肪酸氧化称β-氧化。 ( ) 11、肝细胞中合成尿素的部位是线粒体。 ( ) 12、构成RNＡ的碱基有Ａ、Ｕ、Ｇ、T。 ( ) 13、胆红素经肝脏与葡萄糖醛酸结合后水溶性增强。 ( ) 14、胆汁酸过多可反馈抑制7α-羟化酶。 ( ) 15、脂溶性较强的一类激素是通过与胞液或胞核中受体的结合将激素信号传递发挥其生物() 1、下列哪个化合物是糖单位间以α-1，4糖苷键相连： ( ) A、麦芽糖 B、蔗糖 C、乳糖 D、纤维素 E、香菇多糖 2、下列何物是体内贮能的主要形式 ( ) A、硬酯酸 B、胆固醇 C、胆酸 D、醛固酮 E、脂酰甘油
3、蛋白质的基本结构单位是下列哪个： ( ) A、多肽 B、二肽 C、L-α氨基酸 D、L-β-氨基酸 E、以上都不是 4、酶与一般催化剂相比所具有的特点是 ( ) A、能加速化学反应速度 B、能缩短反应达到平衡所需的时间 C、具有高度的专一性 D、反应前后质和量无改 E、对正、逆反应都有催化作用 5、通过翻译过程生成的产物是： ( ) Ａ、ｔRNA Ｂ、ｍRNA Ｃ、ｒRNA D、多肽链Ｅ、DNA 6、物质脱下的氢经NADH呼吸链氧化为水时，每消耗1/2分子氧可生产ATP分子数量( ) Ａ、１Ｂ、２ C、3 Ｄ、４． E、5 7、糖原分子中由一个葡萄糖经糖酵解氧化分解可净生成多少分子ATP？ ( ) A、1 B、2 C、3 D、4 E、5 8、下列哪个过程主要在线粒体进行 ( ) A、脂肪酸合成 B、胆固醇合成 C、磷脂合成 D、甘油分解 E、脂肪酸β-氧化 9、酮体生成的限速酶是 ( ) A、HMG-CoA还原酶 B、HMG-CoA裂解酶 C、HMG-CoA合成酶 D、磷解酶 E、β-羟丁酸脱氢酶 10、有关G-蛋白的概念错误的是 ( ) A、能结合GDP和GTP B、由α、β、γ三亚基组成 C、亚基聚合时具有活性 D、可被激素受体复合物激活 E、有潜在的GTP活性 11、鸟氨酸循环中，合成尿素的第二个氮原子来自 ( ) A、氨基甲酰磷酸 B、NH3 C、天冬氨酸 D、天冬酰胺 E、谷氨酰胺 12、下列哪步反应障碍可致苯丙酮酸尿症 ( )
流行病学试题一 三、名词解释 1、epidemiology 2、患病率 3、PYLL 4、DALY 5、epidemic 6、描述性研究 7、现况研究 8、Census 9、生态学谬误 10、暴露（exposure ） 11、cohort study 12、危险因素（risk factor ） 13、SMR 14、观察终点（end-point ） 15、AR% 四、论述题 1、简述流行病学研究方法。 2、试述发病率与患病率的不同点比较。 3、影响患病率升高和降低的因素有哪些？ 4、简述年龄分布出现差异的原因；试述疾病年龄分布的分析方法有几种？有何区别？ 5、判断一种疾病是否属于地方性疾病的依据是什么？ 6、疾病分布呈现周期性的原因是什么？周期间隔时间长短取决于哪些因素？ 7、简述现况研究的目的与特点是什么? 8、试述现况研究中产生偏倚的原因以及如何控制偏倚。 9、简述队列研究的基本原理及其基本特点。 10、简述RR 与OR 的含义及其各自的流行病学意义。 三、名词解释 1、epidemiology ：流行病学是研究人群中疾病与健康状况的分布及其影响因素，并研究防制疾病及促进健康的策略和措施的科学。 2、患病率：某特定时间内一定人口中某病新旧病例所占比例。 3、PYLL ：潜在减寿年数，指某年龄组人口因某病死亡者的预期寿命与实际死亡年龄之差的总和，即死亡所造成的寿命损失。 4、DALY ：伤残调整寿命年，指从发病到死亡所损失的全部健康寿命年。 5、epidemic ：流行，指某病在某地区显着超过该病历年发病率水平。 6、描述性研究：通过描述疾病或健康状况的三间分布情况，找出某些因素与疾病或健康状况间的关系，提供病因线索。它既是流行病学研究工作的起点，也是其他流行病学研究方法的基础。 7、现况研究：又称横断面研究，也称患病率研究，研究特定时点或期间和特定范围内人群中的有关变量(因素)与疾病或健康状况的关系。 8、Census ：普查，即全面调查，是指在特定时点或时期、特定范围内的全部人群(总体)均为研究对象的调查。 9、生态学谬误：是生态学研究的最主要的缺点，其是由于生态学研究是以各个不同情况的个体“集合”而成的群体为观察和分析单位，以及存在的混杂因素等原因造成的研究结果与真实情况不符。 10、暴露(exposure)：指研究对象接触过某种待研究的物质、具备某种待研究的特征或行为。 11、cohort study ：队列研究，是将人群按是否暴露于某可疑因素及其暴露程度分为不同的亚组，追踪其各自的结局， 比较不同亚组之间结局频率的差异，从而判定暴露因子与结局之间有无因果关联及关联大小的一种观察性研究方法。 12、危险因素：泛指能引起某特定不良结局（outcome ），或使其发生的概率增加的因子，包括个人行为、生活方式、环境和遗传等多方面的因素。 13、SMR ：标准化死亡比，即用暴露组的发病或死亡人数用总人口率算出的期望发病或死亡数字求标化比。 14、观察终点（end-point ）：就是指研究对象出现了预期的结果，达到了这个观察终点，就不再对该研究对象继续随访。 15、AR%：归因危险度百分比，又称病因分值EF ，是指暴露人群中的发病或死亡归因于暴露的部分占暴露人群全部发病或死亡的百分比。 四、论述题 1、简述流行病学研究方法。 答：流行病学研究方法可分为观察性研究、实验性研究、理论性研究三大类。 图-流行病学研究方法（按设计类型分类） 3、影响患病率升高和降低的因素有哪些？ 答：影响患病率升高的因素：①病程延长；②发病率升高③病例迁入；④健康者迁出；⑤诊断水平提高；⑥报告率提高；⑦未治愈者寿命延长；⑧易感者迁入。 影响患病率降低的因素：①病程缩短；②发病率下降；③病例迁出；④健康者迁入；⑤治愈率提高；⑥病死率提高 4、简述年龄分布出现差异的原因；试述疾病年龄分布的分析方法有几种？有何区别？ 答：⑴年龄分布出现差异的原因：传染病中不同年龄的人群
人学牛物化学试题库三 蛋白质化学 一、填空题 1?构成蛋白质的氨基酸有种，一般可根据氨基酸侧链（R）的大小分为侧链氨基酸和侧链氨基酸两大类。其中前一类氨基酸侧链基团的共同特怔是具 有性；而后一类氨基酸侧链（或基团）共有的特征是具有性。碱性氨基酸（pH6?7时荷正电）有两种，它们分别是氨基酸和氨基酸；酸性氨基酸也有 两种，分别是氨基酸和氨基酸。 2.紫外吸收法（280nm）定量测定蛋白质时其主要依据是因为大多数可溶性蛋白质分子中 含有氨基酸、氨基酸或氨基酸。 3.丝氨酸侧链特征基团是；半胱氨酸的侧链基团是；组氨酸的侧链基团是 。这三种氨基酸三字母代表符号分别是 4.氨基酸与水合印三酮反应的基团是，除脯氨酸以外反应产物的颜色是；因为脯氨酸是a—亚氨基酸，它与水合印三酮的反应则显示色。 5.蛋白质结构中主键称为键，次级键有、、 、、；次级键中属于共价键的是键。 6.镰刀状贫血症是最早认识的一种分子病，患者的血红蛋白分子b亚基的第六位 氨酸被氨酸所替代，前一种氨基酸为性侧链氨基酸，后者 为性侧链氨基酸，这种微小的差异导致红血蛋白分子在氧分压较低时易于聚集，氧合能力下降，而易引起溶血性贫血。 7.Edman反应的主要试剂是；在寡肽或多肽序列测定中，Edman反应的主要 特点是。 8.蛋白质二级结构的基本类型有、、 和。其中维持前三种二级结构稳定键的次级键为 键。此外多肽链中决定这些结构的形成与存在的根本性因与、、 有关。而当我肽链中出现脯氨酸残基的时候，多肽链的a-螺旋往往会。 9.蛋白质水溶液是一种比较稳定的亲水胶体，其稳定性主要因素有两个，分别是 和O 10.蛋白质处于等电点时，所具有的主要特征是、。 11.在适当浓度的b-毓基乙醇和8MJR溶液中，RNase （牛）丧失原有活性。这主要是因为RNA酶的被破坏造成的。其中b-毓基乙醇可使RNA酶分子中的键破坏。而8M腺可使键破坏。当用透析方法去除b-毓基乙醇和服的情况下，RNA酶又恢复原 有催化功能，这种现象称为。 12.细胞色素C,血红蛋白的等电点分别为10和7.1,在pH8.5的溶液中它们分别荷的电性是、。 13?在生理pH条件下，蛋白质分子中氨酸和氨酸残基的侧链几乎完全带负电，而氨酸、氨酸或氨酸残基侧链完全荷正电（假设该蛋白质含有这 些氨基酸组分）。 14.包含两个相邻肽键的主肽链原子可表示为，单个肽平面及包含的原子可 表示为。 15.当氨基酸溶液的pH=pI时，氨基酸（主要）以离子形式存在；当pH>pI时，
《微生物生理学》复习题 一、填空题 1、微生物代谢常用的研究方法有_________________、_________________、 _________________、_____________________、______________________。 2、生长因子包括_______________、________________和 _____________________三大类。 3、化能无机营养菌主要包括_____________、______________、_______________ 和_____________等。 4、同步培养法中的机械法包括____________、____________和______________。 5、细菌个体生长的三个阶段__________________________、_________________ 和________________________。 6、细菌细胞质中储藏物包括_______________、________________、 _____________和、____________和___________________。 7、光能无机营养菌主要包括_____________、______________和_____________ 等。 8、微生物产ATP的方式有三种____________、____________和______________。 二、判断题 1、肽聚糖中的双糖单位，其中的β-1，3糖苷键很容易被溶菌酶（lysozyme） 所水解。（） 2、磷壁酸可分为两类：一类是壁磷壁酸，另一类是膜磷壁酸（或脂磷壁酸）。（） 3、鞭毛蛋白是一种抗原物质，又称为H抗原。（） 4、细菌借助鞭毛以推进方式作直向运动，以翻腾方式作短转向运动。（） 5、科赫发现酪酸发酵可以分为由糖变成乳酸和由乳酸变成酪酸两个阶段，这两个阶段都由生物完成，并且还分离到了乳酸菌。（） 6、产甲烷菌是一类生长在严格厌氧的环境，是目前已知要求氧化还原电势最高 的菌。（） 7、能荷是指在全部腺苷酸分子中的能量，相当于多少个ADP，它代表了细胞的 能量状态。（） 8、酿酒酵母的营养体既能以单倍体形式又能以二倍体形式存在。（）
[键入文字] [键入文字] [键入文字]课程类别：必修[√]选修[ ] 使用班级： 考试方式：开卷[]闭卷[√]2006–2007学年第二学期 课程名称：姓名：流行病学参考答案 班级： 考试时间：2007 年 5 月30 日 学号： 一、单选题(每题1分，共30分) 1、疾病的三间分布是指：（C） A、时间分布、年龄分布和职业分布 B、人群分布、地区分布和季节分布 C、时间分布、人群分布、地区分布 D、短期波动、长期趋势和周期性 E、职业分布、年龄分布和性别分布 2．为了调查广州市初中生近视情况，将全市中学按照学校等级（省重点、市重点和普通学校）分成好、中、差三层，每层抽出若干学校。将抽到的学校按年级分成三层，每个年级抽取若干班，对抽到班级的全体学生进行调查和检查。这种抽样方法称为：（E） A、系统抽样 B、整群抽样 C、分层抽样 D、单纯随机抽样 E、多级抽样 3．队列研究最常见的偏倚是(C) A、混杂偏倚 B、信息偏倚 C、失访偏倚 D、选择偏倚 E、入院率偏倚4．反映疾病流行强度的指标有：(A) A、散发、流行和爆发 B、季节性、散发和周期性 C、长期趋势、短期波动和周期性 D、长期趋势、流行和爆发 E、散发、爆发和长期趋势 5．1940年4月，某地80人出席了在教堂举行的晚餐，第二天有46人出现了恶心、呕吐、腹泻和腹痛，体温正常，被诊断为胃肠炎。这个事件可以称为：(E) A、epidemic B、sporadic C、rapid fluctuation D、secular trend E、outbreak 5．传染病流行过程的三个环节是指：(C) A、病因、宿主、环境 B、传染源、宿主、环境 C、传染源、传播途径、易感人群 D、传染源、传播途径、传播机制 E、生物环境、物理环境、社会环境 7．某个（些）因素的存在掩盖或夸大了研究因素与疾病之间的真实联系，称为：(C) A、信息偏倚 B、失访偏倚 C、混杂偏倚
一、名词解释 二、选择题（每题1分，共20分） 1、蛋白质多肽链形成α-螺旋时，主要靠哪种次级键维持（） A：疏水键；B：肽键： C：氢键；D：二硫键。 2、在蛋白质三级结构中基团分布为（）。 A B C： D： 3、 A： C： 4、 A B C D 5 A B C D 6、非竟争性抑制剂对酶促反应动力学的影响是（）。 A：Km增大，Vm变小； B：Km减小，Vm变小； C：Km不变，Vm变小； D：Km与Vm无变化。 7、电子经FADH2呼吸链交给氧生成水时释放的能量，偶联产生的ATP数为（）A：1；B：2；C：3；D：4。 8、不属于呼吸链组分的是（）A：Cytb；B：CoQ；C：Cytaa3；D：CO2。 9、催化直链淀粉转化为支链淀粉的是（） A：R酶；B：D酶； C：Q酶；D：α—1，6糖苷酶10、三羧酸循环过程叙述不正确的 1 。C：脱氨基作用；D：水解作 用。 15、合成嘌呤环的氨基酸是（）。A：甘氨酸、天冬氨酸、谷氨酸；B：甘氨酸、天冬氨酸、谷氨酰胺；C：甘氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺；D：蛋氨酸、天冬酰胺、谷氨酸。 16、植物体的嘌呤降解物是以（） -来源网络，仅供个人学习参考
形式输送到细嫩组织的。 A：尿酸；B：尿囊酸； C：乙醛酸；D：尿素。 17、DNA复制方式为（）。 A：全保留复制； B：半保留复制； C：混合型复制； D：随机复制。 18、DNA复制时不需要下列那种A： B C： D： 19 A： 20、 A B C D 三、 1 （ 2 （ 3、生物氧化是（）在细胞中（），同时产生（）的过程。 4、麦芽糖是（）水解的中间产物。它是由两分子的（）通过（）键连接起来的双糖。 5、磷酸戊糖途径是在（）中进行的，其底物是（），产物是（）和（）。 6、核糖核酸的合成有（）和（）。 7、蛋白质合成步骤为（）、（）、（）。 四、是非判断题（每题1分，共10分） 1、蛋白质分子中的肽键是单键，因此能够自由旋转。() 2、复性后DNA分子中的两条链依然符合碱基配对原则。() ) 。 蛋白质的空间结构遭到破坏，性质发性改变，生物活性丧失的现象。 2、减色效应：指DNA分子复性时其紫外吸收减少的现象。 3、活性中心：酶分子上直接与底物结合并进行催化的部位。 4、电子传递体系：代谢物上的氢原子经脱氢酶激活脱落后，经过一系列的传递体传递给最终受体氧形成二氧化碳和水的全部过程。 5、必需脂肪酸：是指人体不能合成，必需由食物提供的脂肪酸。 6、遗传密码：mRNA中的核苷酸和肽链中氨基酸的对应方式。 7、生糖氨基酸：分解产物可以进入糖异生作用生成糖的氨基酸。 8、逆转录：是指以RNA为模板指导DNA生物合成的过 -来源网络，仅供个人学习参考