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 氧 化 磷 酸 化。 氧 化 磷 酸 化：生 物 利 用 化 合 物 氧 化 过 程 中 所 释 放 的 能 量 , 进 行 磷 酸 化 生 成 ATP 的 作 用 , 称 为 氧 化 磷 酸 化。 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。 底 物 水 平 磷 酸 化：是 指 在 被 氧 化 的 底 物 水 平 上 发 生 的 磷 酸 化 作 用， 即 底 物 在 被 氧 化 的 过 程 中， 形 成 了 某 些 高 能 磷 酸 化 合 物 的 中 间 产 物， 这 些 高 能 磷 酸 化 合 物 的 磷 酸 根 及 其 所 联 系 的 高 能 键 通 过 酶 的 作 用 直 接 转 给 ADP 生 成 ATP。

五．问答题：

1.比 较 红 螺 菌 与 蓝 细 菌 光 合 作 用 的 异 同 。

红 螺 菌 进 行 光 合 作 用 , 是 走 环 式 光 合 磷 酸 化 的 途 径 产 生 ATP, 没有 氧 气 的 放 出。蓝 细 菌 进 行 光 合 作 用 是 走 非 环 式 光 合 磷 酸 化 的 途 径 , 在 非 环 式 光 合 磷 酸 化 途 径 中 , 能 光 解 水 , 有 氧 气 放 出 , 并 有 还 原 力 产 生

2.合 成 代 谢 所 需 要 的 前 体 物 有 哪 些 ?

合成代谢所需要的前体物有：氨基酸、核苷酸、脂肪酸、UDP- 葡 萄 糖 胺 3.试 述 分 解 代 谢 与 合 成 代 谢 的 关 系

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

4.试 述 初 级 代 谢 和 次 级 代 谢 与 微 生 物 生 长 的 关 系。

16

初 级 代 谢 是 微 生 物 细 胞 中 的 主 代 谢 , 它 为 微 生 物 细 胞 提 供 结 构 物 质 , 决 定 微 生 物 细 胞 的 生 存 和 发 展 . 它 是 微 生 物 不 可 缺 少 的 代 谢

次 级 代 谢 并 不 影 响 微 生 物 细 胞 的 生 存 ，它 的 代 谢 产 物 并 不 参 与 组 成 细 胞 的 结 构 物 质 。 次 生 代 谢 产 物 对 细 胞 的 生 存 来 说 是 可 有 可 无 的 。 例 如 ,，当 一 个 产 红 色 色 素 的 赛 氏 杆 菌 变 为 不 产 红 色 色 素 的 菌 株 后 ，该 菌 照 样 进 行 生 长 繁 殖 。

5.试 述 磷 脂 的 生 物 合 成 过 程 。

6.合 成 代 谢 所 需 要 的 小 分 子 碳 架 有 哪 些 ?

合 成 代 谢 所 需 要 的 小 分 子 碳 架 通 常 有 如 下 十 二 种。 1- P 葡 萄 糖、5-P 核 糖 、PEP 、3-P 甘 油 酸、烯 酸 式 草 酰 乙 酸、乙 酸 CoA、 6-P 葡 萄 糖 、4-P 赤 藓 糖、丙 酮 酸、琥 珀 酰 CoA 、磷 酸 二 羟 丙 酮 、α-酮 戊 二 酸

7.微 生 物 的 次 生 代 谢 产 物 对 人 类 活 动 有 何 重 要 意 义 ?

人 类 可 利 用 微 生 物 有 益 的 次 生 代 谢 产 物 为 人 类 的 生 产 , 生 活 服 务：利 用 有 益 抗 生 素 防 治 动 植 物 病 害，如 用 青 霉 素 治 疗 人 上 呼 吸 道 感 染 疾 病，用 井 岗 霉 素 防 治 水 稻 纹 枯 病

利 用 有 益 的 毒 素 , 如 利 用 苏 云 金 杆 菌 产 生 的 伴 胞 晶 体 毒 素 防 治 鳞 翅 目 害 虫；利 用 微 生 物 生 产 维 生 素 , 例 如 利 用 真 菌 生 产 维 生 素 B2。利 用 微 生 物 生 产 植 物 生 长 剌 激 素 , 如 镰 刀 菌 产 生 的 赤 霉 素 可 促 进 植 物 生 长；利 用 微 生 物 生 产 生 物 色 素 安 全 无 毒 . 如 红 曲 霉 产 生 的 红 色 素；还 可 以 利 用 霉 菌 生 产 麦 角 生 物 碱 用 于 治 疗 高 血 压 等 病 8.以 金 黄 色 葡 萄 球 菌 为 例 , 试 述 其 肽 聚 糖 合 成 的 途 径 。

9.试 述 初 级 代 谢 和 次 级 代 谢 与 微 生 物 生 长 的 关 系。 10.试 述 细 菌 合 成 脂 肪 酸 的 过 程 。 细 菌 合 成 脂 肪 酸 经 过 以 下 的 反 应 ：

乙 酰 CoA、在 乙 酰 转 酰 基 酶 催 化 下 ，将 乙 酰 基 转 结 ACP：

17

乙 酰 CoA + ACP → 乙 酰ACP + CoA

(2)丙 二 酰CoA 在 丙 二 酰 转 酰 基 酶 催 化 下 ，将 丙 二 酰 基 转 给 ACP：

丙 二 酰CoA + ACP → 丙 二 酰ACP + CoA

(3)乙 酰ACP 和 丙 二 酰ACP 缩 合 成 乙 酰 乙 酰ACP ，并 放 出 CO2 和 一 分 子 ACP：乙 酰ACP + 丙 二 酰ACP → 乙 酰 乙 酰ACP + CO2 + ACP

(4)乙 酰 乙 酰ACP 被 NADPH2 还 原 成 -羟 基 丁 酰ACP 乙 酰 乙 酰ACP + NADPH2 → -羟 基 丁 酰ACP (5)-羟 基 丁 酰ACP 脱 水 生 成 丁 烯 酰ACP (6)丁 烯 酰ACP 被 NADPH2 2还 原 成 丁 酰ACP 。

所 生 成 的 丁 酰ACP 再 与 丙 二 酰ACP 缩 合 ，重 复上 述 反 应 ， 生 成 长 链 的 脂 肪 酸。

11.试 述 磷 脂 的 生 物 合 成 过 程 。

12.微 生 物 的 次 生 代 谢 产 物 对 人 类 活 动 有 何 重 要 意 义 ?

13.以 金 黄 色 葡 萄 球 菌 为 例 , 试 述 其 肽 聚 糖 合 成 的 途 径 。

(1) UDP-NAG 生 成 。 UDP-NAM 生 成

上 述 反 应 在 细 胞 质 中 进 行 。 UDP-NAM上 肽 链 的 合 成 。

首 先 ，L-丙 氨 酸 与 UDP-NAM 上 的 羟 基 以 肽 键 相 连 。然 后 D-谷 氨 酸 ，L-赖 氨 酸 ，D-丙 氨 酸 和 D-丙 氨 酸 逐 步 依 次 连 接 上 去 ，形 成 UDP-NAM-5 肽 。连 接 的 过 程 中 每 加 一 个 氨 基 酸 都 需

18

要 能 量 ，Mg2+ 或 Mn2+等，并 有 特 异 性 酶 参 加 。肽 链 合 成 在 细 胞 质 中 进 行组 装 。

UDP-NAM-5 肽 移 至 膜 上 ，并 与 载 体 脂 -P 结 合 生 成 载 体 脂 -P-P-NAM-5 肽，放 出 UMP。UDP-NAG 通 过 b-1，4 糖 苷 键 与 载 体 脂-P-P-NAM-5 肽 结 合 生 成 NAG-NAM-5 肽-P-P-载 体 脂 ，放 出 UDP。新 合 成 的 肽 聚 糖 基 本 亚 单 位 可 以 插 入 到 正 在 增 长 的 细 胞 壁 生 长 点 组 成 中 ，释 放 出 磷 酸 和 载 体 脂-P。

肽 聚 糖 链 的 交 联。

主 要 靠 肽 键 之 间 交 联 。革 兰 氏 阳 性 菌 组 成 甘 氨 酸 肽 间 桥 ，阴 性 菌 由一 条 肽 链 上 的 第 4 个 氨 基 酸 的 羟 基 与 另 一 条 肽 链 上 的 第 3 个 氨 基 酸 的 自 由 氨 基 相 连 。

五．问答题：

1．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 ?

还 原 力 由EM 途 径，HMP 途 径，ED 途 径，TCA 途 径 产 生 2．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 ?

各 种 不 同 的 微 生 物 的 产 能 方 式 可 概 括 为 如 下 几 种： 发 酵 产 能 、呼 吸 产 能 、氧 化 无 机 物 产 能 、靠 光 合 磷 酸 化 产 能

3．试 述 多 糖 的 合 成 过 程 。

在 多 糖 合 成 中，通 常 是 以 核 苷 二 磷 酸 糖 ( 如 UDP- 葡 萄 糖 ) 作 为 起 始 物，逐 步 加 到 多 糖 链 的 末 端，使 糖 链 延 长 。

4．在 TCA 循 环 中 可 为 合 成 代 谢 提 供 哪 些 物 质 ? EMP 途 径 能 为 合 成 代 谢 提 供 哪 些 物 质 ? HMP 途 径 可为 合 成 代 谢 提 供 哪 些 物 质 ? ED 途 径 可 为 合 成 代 谢 提 供 哪 些 物 质 ?

19

TCA 循 环 可 提 供：GTP ，NADH2，NADPH2， FADH2，小 分 子 碳 架 (a- 酮 戊 二 酸 , 乙 酰 CoA , 琥 珀 酰 CoA , 烯 醇 式 草 酰 乙 酸 )

EM 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 )

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 )

ED 途 径可 提 供：ATP，NADH2，NADPH2，小 分 子 碳 架 ( 6-P葡 萄 糖，3-P甘 油 酸，PEP，丙 酮 酸 )

5．举 例 说 明 微 生 物 的 几 种 发 酵 类 型 。 微 生 物 的 发 酵 类 型 主 要 有 以 下 几 种：

乳 酸 发 酵 , 如 植 物 乳 酸 杆 菌 进 行 的 酸 泡 菜 发 酵 。 乙 醇 发 酵 : 如 酵 母 菌 进 行 的 酒 清 发 酵。

丙 酮 丁 醇 发 酵 : 如 利 用 丙 酮 丁 醇 梭 菌 进 行 丙 酮 丁 醇 的 发 酵 生 产。

丁 酸 发 酵 : 如 由 丁 酸 细 菌 引 起 的 丁 酸 发 酵。 6.比 较 呼 吸 作 用 与 发 酵 作 用 的 主 要 区 别 。

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 )

8.试 述 E.coli 细 胞 中 由a- 酮 戊 二 酸 合 成 谷 氨 酰 胺 的 过 程 。

分 成 两 步 进 行 。首 先 由α-酮 戊 二 酸 经 氨 基 化 作 用 形 成 谷 氨 酸 ：

谷 氨 酸 脱 氢 酶

α-酮 戊 二 酸 + NH3 + NADPH2 ———————— 谷 氨 酸 + H2O + NADP

20