微生物生理学复习资料

? 基团转移 某些物质在通过细胞膜的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?微生物的主要碳源、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的营养物质。 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?各是什么?

凡是提供微生物细胞物质或代谢产物中氮元素来源的营养物质,称为氮源。 无机氮化物和有机氮源

三.何谓生长因子?生长因子必需之原因是什么?生长因子分那三类?生长因子的生理作用及其特点是什么?

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的有机化合物。三类:维生素,氨基酸以及嘌呤和嘧啶碱基。维生素:它们组成各种酶的活性基的成分,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:氨基酸是组成蛋白质和酶的结构物质,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,乳酸菌需要嘌呤和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的需求种类不同,当对微生物生长所需的生长因子的本质还不了解时,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. 微生物的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 光能自养型 主要碳源 CO2 能源 光能 举例 蓝细菌,绿硫细菌,藻类 光能异养型 化能自养型 有机物 CO2 光能 无机物 红螺细菌 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的环境因素有那些?各种因素是如何影响营养物质运输的?

1.温度:温度通过影响营养物质的溶解度、细胞膜的流动性及运输系统的生理活性来影响微生物的吸收能力。

2.pH:pH通过影响营养物质的电离程度来影响其进入细胞的能力。 3.代谢和呼吸的抑制剂和解偶联剂:代谢和呼吸的抑制剂和解偶联剂影响ATP的浓度。

4.通透性诱导物与被运输物质的结构类似物: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.营养物质进入细胞的方式有哪几种?各有何特点?

三章 微生物的生物氧化

分解代谢是指营养物质在分解酶类催化下,由结构复杂的大分子变成简单的小分子物质的反应

合成代谢 在合成酶催化下,不同的小分子结构的物质被合成为大分子物质的过程称为合成代谢

发酵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 的生物学过程

有氧呼吸是以分子氧为最终电子受体的基质生物氧化,产生 ATP 的过程。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.生物氧化放出的能量途径有哪几条?

1. 葡萄糖酵解途径 2. 发酵作用 3. 呼吸作用

4. 天然多聚物的氧化分解

二.微生物糖酵解的途径有哪几种?各有何特点? 途径

EMP 途径的特点是:

① 葡萄糖的分解是从 1,6 -二磷酸果糖开始的 ② 整个途径仅在第1、3、10步反应是不可逆的 ③ EMP 途径中的特征酶是1,6-二磷酸果糖醛缩酶 ④ 整个途径不消耗分子氧,

⑤ EMP 途径的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+含量的控制。 2.HMP途径

HMP 途径有以下特点:

① HMP 途径是从 6 -磷酸葡萄糖脱羧开始降解的,与 EMP 途径(在双磷酸己糖基础上开始降解)是不同的;

② 该途径中有两种特征酶:转酮酶( TK )和转醛酶( TA ) , ③ HMP 途径一般只产生 NADPH ,不产生 NADH , ④ HMP 途径中的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途径是少数缺乏完整EMP途径的微生物所具有的一种替代途径 ED 途径的特点是:

1 . ED 途径的特征反应是 2-酮- 3 -脱氧-6 -磷酸葡萄糖酸( KDPG )裂解为丙酮酸和 3 -磷酸甘油醛。

2 . ED 途径的特征酶是 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

因该途径中的特征酶是磷酸解酮酶,所以又称磷酸解酮酶途径。根据磷酸解酮酶的不同,把具有磷酸戊糖解酮酶的叫 PK 途径,把具有磷酸己糖解酮酶的叫 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,能利用空气中的氧,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的主要产物类型,可将葡萄糖发酵分为那几种类型?其中由酵母菌完成的是那几种发酵?由细菌完成的是那几种发酵?

所谓发酵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 的生物学过程。

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 酵母菌的酒精发酵和甘油发酵

细菌的酒精发酵 , 乳酸发酵 ,丁酸发酵,丁二醇发酵,丙酸发酵

四 酵母菌的第 I 、 II 、 III 型发酵是在什么条件下进行的?产物是什么?

(1)酵母的一型发酵()

在酵母菌的乙醇发酵中,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的一型发酵 。 (2)酵母的二型发酵

但当环境中存在亚硫酸氢钠时,它可与乙醛反应生成难溶的磺化羟基乙醛。由于乙醛和亚硫酸盐结合而不能作为NADH2的受氢体,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,称为酵母的二型发酵。 (3)酵母的三型发酵

在弱碱性条件下(pH ),乙醛因得不到足够的氢而积累,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、乙醇和乙酸,称为酵母的三型发酵。

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

指在乳酸菌的作用下,糖经无氧而生成的发酵过程。

乳酸发酵有三种类型: 同型乳酸发酵、异型乳酸发酵和 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的催化下被NADH还原为乳酸。对于只生成乳酸一种产物的发酵称为同型乳酸发酵。

异型乳酸发酵是某些乳酸菌利用 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,它是异型乳酸发酵的关键酶。 双歧发酵途径:双歧发酵是两歧双歧杆菌发酵葡萄糖产生乳酸的一条途径。 七. 丙酮、丁醇发酵是在什么条件下进行的?解释其机理。

在丁酸发酵过程中,由于丁酸的生成,会导致环境pH的下降,当pH 降至时,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

产物 大肠杆菌的混合酸发酵 (mol/100mol葡萄糖) 产气肠杆菌的丁二醇发酵 (mol/100mol葡萄糖) 甲酸 乙酸 琥珀酸 乙醇 2,3-丁二醇 CO2 H2 乳酸 - 29 醇。

八. 何谓混合酸发酵、丁二醇发酵?这两类发酵的细菌主要有那些?发酵路线与产物各是什么?两种发酵的主要酶类有那些?

肠杆菌属如埃希氏菌,沙门氏菌和志贺氏菌属中的一些细菌,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,然后由不同的酶系将丙酮酸转换成不同的产物,如乙酸、乳酸、甲酸、乙醇、CO2和H2,还有一部分生成琥珀酸。而肠杆菌、赛氏杆菌、欧文氏菌属中的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的2,3-丁二醇,产生大量气体。

酶系:丙酮酸甲酸裂解酶,乳酸脱氢酶和乙酰乳酸合成酶 九. 何谓丙酸发酵?丙酸发酵有两条途径?写出发酵路线。 糖经无氧而生成丙酸的发酵过程。

由葡萄糖生成丙酸,可能是经 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和二氧化碳,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,最后经脱羧和转辅酶A反应生成丙酸。 书77页

十.微生物是怎样利用单糖的?

除葡萄糖外,其他常见的单糖,如果糖、甘聚糖、半乳糖、阿拉伯糖也可以作为微生物的碳源和能源。这些单糖通过一定的代谢途径转换为糖酵解的中间产物,从而进入糖酵解做进一步的降解。

十一.什么叫微生物的呼吸作用?比较发酵与呼吸的异同。

联系客服:779662525#qq.com(#替换为@) 苏ICP备20003344号-4