华南师范大学生科院微生物思考题二参考答案2010年微生物复习思考题（二）比较项目EMP途径ED途径PK途径HM途径磷酸戊糖酮解酶途径磷酸己糖酮解酶途径ATP 2 1 1 2.5 0还原力2（NADH+H+）NAD+H+NADPH+H+NADH+H+0 12(NADPH+H+)特征性酶磷酸果糖激酶，它的存在意味着该微生物具有TMP途径2-酮-3-脱氧糖酸-6-磷酸裂解酶磷酸戊糖酮解酶磷酸己糖酮解酶转酮(或醛)醇酶主要特点绝大多数生物所共有的代谢途径少数EMP途径不完整的微生物特有的糖酵解途径，反应步骤简单，但产能低，可独立存在产能低以HMP途径为基础，磷酸己糖酮解酶催化两步反应，产能高非产能途径，可为生物合成大量的还原力，其中间代谢产物（如磷酸戊糖）可作为重要物质(如核酸)生物合成原料，不可独立存在主要发酵产物乙醇1，甘油2，乙醇、乙酸、甘油3，乙醇4，乳酸5，乳酸、乙酸、甲酸、乙醇、琥珀酸6，丁二醇7，丙酮、丁醇、乙酸8，丁酸9乙醇（细菌乙醇发酵）乳酸、乙醇（异型乳酸发酵）乳酸、乙酸（双岐发酵）参与双岐发酵1分子果糖-6-磷酸由磷酸己糖酮解酶催化裂解为赤藓糖-4-磷酸和乙酰磷酸；另1分子果糖-6-磷酸则与赤藓糖-4-磷酸反应生成2分子磷酸戊糖，而其中1分子核糖-5-磷酸在磷酸戊糖酮解酶的催化下分解成甘油醛-3-磷酸和乙酰磷酸1分子葡萄糖经磷酸己糖酮解酶途径生成1分子乳酸、1.5分子乙酸以及2.5分子ATP3什么是Stickland反应，举例说明Stickland反应是两个氨基酸之间的一个氨基酸作为氢（电子）供体，另一个氨基酸作为氢（电子）受体时的氧化-还原脱氨基反应。
它是微生物在厌氧条件下将一个氨基酸的氧化脱氨与另一个氨基酸的还原脱氨相偶联的一类特殊发酵。
例如：甘氨酸和丙氨酸之间的Stickland反应总反应式为：2H2N-CH2COOH+CH2CH(NH2）COOH+ADP+Pi+2H2O→3CH3COOH+CO2+3NH3+ATP4化能自养微生物是什么？化能自养细菌的能量代谢的特点化能自养生物：以CO2为主要或唯一碳源，从还原态无机化合物（NH4+、NO3-、H2S、S0、H2和Fe2+等）的生物氧化获的能量和还原力[H]的微生物。
能量代谢特点：1、无机底物上脱下的氢（电子）直接进入呼吸链通过氧化磷酸化产能。
2、由于电子可从多处进入呼吸链，所以有多种多样的呼吸链。
3、产能效率，即氧化磷酸化效率（P/O值）通常要比化能异养细菌的低。
所以代时长，生长缓慢，细胞产率低5什么是亚硫酸氧化酶途径？什么是APS途径硫化物氧化的第一个产物都是SO32-，其通过亚硫酸氧化酶途径或腺苷磷酸硫酸（APS）途径氧化为SO42-和产能亚硫酸氧化酶途径中，由细胞色素-亚硫酸氧化酶将SO32-直接氧化成为SO42-，并通过电子传递磷酸化产能。
大多数亚硫酸通过这条途径氧化。
APS途径中，亚硫酸与AMP反应放出2个电子生成APS，放出的电子经细胞色素系统传递给O2，此过程中通过电子传递磷酸化生成ATP。
APS与Pi反应转变成ADP与SO42-的过程中通过底物水平磷酸化产能。
在腺苷酸激酶的催化下，2分子ATP转变成1分子ADP与1分子AMP，所以2分子SO32-经APS途径氧化产生3分子ATP，其中2分子经电子传递磷酸化产生，1分子ATP通过底物水平磷酸化形成，每氧化1分子SO32-产生1.5分子ATP。
6什么是细菌沥滤（Bacterial leaching），举例说明细菌沥滤的过程？细菌沥滤：人类利用氧化亚铁硫杆菌和氧化硫杆菌等嗜酸性氧化铁和硫的细菌，，具有氧化硫化物矿中的硫和硫化物的能力，从而将硫化矿中的重金属通过转化成水溶性重金属硫酸盐，从低品位矿中浸出的过程。
以蓝铜矿的细菌沥滤为例：1、氧化池中氧化亚铁硫杆菌将硫氧化成H2SO4，并与FeSO4作用生成浸矿剂Fe2(SO4)3；2、低品位碎矿中的铜在细菌氧化生成的浸矿剂Fe2(SO4)3的作用下，以CuSO4的形式被浸出；3、用铁屑置换出CuSO4中的铜并收集。
7如何理解细菌的光合作用?细菌的光合作用：能将光能转换成为ATP形式化学能的细菌——光合细菌，以光为能源，利用CO2(光能自养)和有机碳化合物(光能异养)作为碳源，通过电子传递产生ATP(光和磷酸化)的作用。
固定CO2的途径自养微生物类型特点卡尔文循环产氧光合细菌、不氧光合细菌中的紫色细菌及化能自养细菌还原性三羧酸循环途绿色细菌每次循环固定3分子CO2，需要还原态铁氧还蛋白，产物为丙酮酸。
径乙酰CoA途径产乙酸菌、产甲烷菌与某些硫酸盐还原细菌不是循环途径，关键酶是一氧化碳脱氢酶，需要THF和类咕啉等辅酶，每次固定2分子CO2，产物为乙酸。
乙酸的甲基由1分子CO2经过THF和类咕啉参与的一系列酶促还原反应而来；乙酸的羧基由另一分子CO2经一氧化碳脱氢酶作用而来。
固氮是还原分子氮合成氨的过程，需要大量能量和还原力。
能量以ATP形式供应，还原力以NAD(P)H+H+或铁还原蛋白(Fd·2H)的形式提供，还原分子氮形成氨的作用由双组分固氮酶复合体催化。
固氮酶组分I为固氮酶，是铁钼蛋白；固氮还原酶，是铁蛋白。
固氮分两个阶段：1、固氮酶的形成阶段：NAD(P)H+H+的电子经载体铁还原蛋白(Fd)或黄素氧还蛋白(Fld)传递到组分II的铁原子上形成还原型组分II，它先与ATP-Mg结合生成变构的组分II-Mg-ATP复合物；然后再与此时已与分子氮结合的组分I一起形成1：1的复合物——固氮酶。
2、固氮阶段：固氮酶分子的一个电子从组分II-Mg-ATP复合物转移到组分I的铁原子上，由此再转移给钼结合的活化分子氮。
通过6次这样的电子转移，将1分子氮还原成2分子NH3。
10好氧固氮菌防止氧伤害其固氮酶的机制是什么？1、固氮菌保护固氮酶的机制(1)呼吸保护：以较强的呼吸强度迅速耗去固氮部位周围的氧，以使固氮酶处于无氧的微环境中(2)构象保护：一种起着构象保护功能的蛋白质——Fe-S蛋白质II，在氧分压增高时与固氮酶结合，使其构象改变并失去固氮活力；一旦氧浓度降低，该蛋白从酶解离，固氮酶恢复原有的构象和固氮能力。
2、蓝细菌保护固氮酶的机制(1)分化有异形胞的丝状细菌在异形胞中进行固氮作用。
异形胞有很厚的细胞壁；缺乏产氧光合系统II；有高的脱氢酶和氢化酶活力，使得异形胞保持高度的无氧或还原状态；有高的超氧化物歧化酶活力，有解除氧毒害的功能；其呼吸强度也高于邻近的营养细胞。
(2)没有异形胞分化的蓝细菌有的将固氮作用与光合作用分开进行；有的在束状群体中央失去光合系统II的细胞中进行固氮；有的通过提高细胞内过氧化物酶或超氧化物歧化酶活力以解除氧毒害，保护固氮酶。
3、根瘤菌保护固氮酶的机制根瘤菌以类菌体形式生活在豆科植物根瘤中。
类菌体周围有类菌体周膜包着，膜上有一种能与氧发生可逆性结合的蛋白——豆血红蛋白(Lb)，它与氧的亲和力极强，起着调节根瘤中膜内氧浓度的功能，氧浓度高时与氧结合，低时则释放。
11细菌肽聚糖如何合成？青霉素、万古霉素、杆菌肽如何抑制肽聚糖的合成？肽聚糖的合成：第一阶段：在细胞质中合成胞壁酸五肽。
(1)葡萄糖→N-乙酰葡糖胺-UDP(G-UDP) →N-乙酰胞壁酸-UDP(M-UDP)(2) M-UDP→”Park”核苷酸(UDP-N-乙酰胞壁酸五肽)第二阶段：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——双糖肽亚单位。
细菌肽聚糖合成抑制物抑制机理青霉素转肽作用被青霉素所抑制，青霉素是D-丙氨酰-D-丙氨酸的结构类似物，两者互相竞争转肽酶的活性中心。
万古霉素抑制肽聚糖单体合成中，焦磷酸-类脂的解离杆菌肽抑制肽聚糖单体合成中,磷酸与磷酸-类脂的分解方法机理诱导法采用物理、化学因子使微生物细胞生长到某个阶段而停下来，使先到达该阶段的微生物不能进入下一生长阶段，待全部群体细胞都到达该生长阶段后，再出去该因子，是全部群体细胞同时进入下一个生长阶段，以达到诱导微生物细胞同步生长的目的。
选择法对非分支的单细胞微生物来说，处于同一生长阶段的同步细胞，它们的体积和质量大致相等，处于不同生长阶段的细胞，体积和质量大小不等。
因而可用膜过滤或密度梯度离心的方法，选择处于同一生长阶段的细胞。
连续培养：在一个恒定容积的流动系统中培养微生物，一方面以一定速率不断加入新的培养基，另一方面以相同的速率流出培养物(菌体和代谢产物)，以使培养系统中的细胞数量和营养状态保持恒定，即处于稳态。
分批培养：将微生物至于一定容积的培养基中，经过培养生长，最后一次收获的培养方式。
分批培养中，培养基依次加入，不予补充，不再更换，随着微生物活跃生长，培养基中的营养物质被逐渐消耗，代谢废物逐渐积累产生毒害作用，必然会是生长速率下降并最终停止生长，导致衰亡期的到来。
总细胞计数法血细胞计数法涂片计数法比浊法活菌计数法涂布平板法倒平板法微生物生长量的测定方法湿重法干重法含氮量测定法DNA含量测定方法其他生理指标丝状微生物菌丝长度的测定方法培养基表面菌体生长速率测定方法培养料中菌体速率测定法单个菌丝顶端生长速率测定法丝状真菌的营养菌丝的生长主要以极性的顶端生长方式进行。
菌丝生长所需要的蛋白质、脂肪核糖类主要在亚顶端区域合成，新生的微跑囊由内质网(或高尔基体)分泌产生，内含有细胞壁合成所需的前提物质，分泌的细胞壁前体物质释放出来在细胞壁和细胞膜间隙处聚合，成为新生的黏滞可塑的细胞壁，导致菌丝顶端向前延伸，原先最顶端的细胞壁和细胞膜被推向后部，其中细胞壁其多糖分子之间发生交联而硬化。
细菌指数生长计算公式Bt =B*2n,代时G=t/n16细菌的生长曲线是怎样的？试述各期细菌的特点？丝状微生物群体生长曲线是怎样的？无分支单细胞微生物的群体生长曲线可分为4个时期：延迟期、对数齐、稳定期和衰亡期。
延迟期的主要特点为：代谢活跃，体积增大，从基质中快速吸收各种营养物质，大量合成细胞分裂所需要的酶类、ATP和其他细胞成分，为细胞分裂做准备；对数期的主要特点为：酶系活跃，代谢旺盛；细胞进行平衡生长，菌体内各种成分最为均匀；分裂速度最快，细胞数目呈指数增长，代时最短；稳定期时，细胞从生理上的年轻转化为衰老，代谢活力钝化，细胞含有较少的核糖体，TNA和蛋白质合成缓慢，mRNA的水平低下，细胞的生长变得不平衡，细胞形状有时也发生改变。
新生的细胞数目与死亡的细胞数目相等，总菌数达到最大值，活菌数保持恒定。
同时代谢产物逐渐积累。
衰亡期时细胞的死亡率将逐渐增加，群体中活的细胞数目急剧下降；细胞裂解或自溶，释放出一些代谢产物。
17丝状微生物群体生长曲线是怎样的？丝状微生物的群体生长有着与单细胞微生物类似的规律。
生长过程分为(1)生长停滞期；(2)迅速生长期(因丝状微生物的繁殖不以几何倍数增加，故没有对数生长期)；(3)衰退期温度嗜冷微生物(含有较多不饱和脂肪酸，膜维持半流动性)、耐冷微生物、中温微生物、嗜热微生物、超嗜热微生物(富含饱和脂肪酸，膜维持稳定和功能正常)pH 嗜酸微生物(阻止H+进入，并将其排出；或具有不易渗透的细胞壁)、中性微生物、嗜碱微生物(阻止Na+进入，并将其排出；具有不易渗透的细胞壁)氧好氧微生物(含有超氧化物歧化酶、过氧化氢酶)、兼性厌氧微生物、厌氧菌(分为耐氧菌、严格厌氧菌)营养物质营养物质的组成和浓度对微生物生长有影响菌？物理方法进行杀菌高温：蛋白质变性干热灭菌湿热灭菌相对干热灭菌的优点：1、热蒸汽对细胞成分的破坏作用更强；2、热蒸汽比热空气穿透力强；3、蒸汽存在潜热间歇灭菌法初次加热杀死细菌营养体，同时刺激芽孢萌发，当芽孢萌发转变为营养体后，在下次的加热中被杀死巴斯德消毒法只能消毒，不能灭菌，不损坏食品的营养和风味低温：降低酶反应速率冷藏法冷冻法辐射：蛋白质和核酸变性或光敏感物质的氧化紫外线100-400nm,紫外线穿透能力很差电离辐射X射线和γ射线，具有较强穿透力强可见光400-700nm干燥和渗透压：降低微生物可利用水的数量或活度干燥渗透压过滤除菌：机械化地移去微生物小于0.22μm孔径易引起滤孔阻塞；大于0.22μm孔径病毒或支原体可通过化学方法进行杀菌消毒剂(可抑制或杀灭微生物，对人体产生有害作用)和防腐剂(可抑制微醇类可使膜损伤，同时能使蛋白质变性，低级醇是脱水剂生物生长，对人体毒性较低) 醛类使蛋白质烷基化，改变酶或蛋白质的活性酚类低浓度酚，破坏细胞膜组分；高浓度酚，凝固菌体蛋白。