1、第六章微生物的代謝習題及參照答案一、名詞解說1發酵2呼吸作用3有氧呼吸4無氧呼吸5異型乳酸發酵6生物固氮7硝化細菌8光合細菌9生物氧化10初級代謝產物：11次級代謝產物：12巴斯德效應：13Stickland反響：14氧化磷酸化二、填空題1微生物的謝門路；生物所特有；徑。4種糖酵解門路中，是存在于大部分生物體內的一條主流代是存在于某些缺乏完好EMP門路的微生物中的一種代替門路，為微是產生4碳、5碳等中間產物，為生物合成供給多種前體物質的途2同型乳酸發酵是指葡萄糖經門路降解為丙酮酸，丙酮酸在乳酸脫氫酶的作用下被NADH復原為乳酸。異型乳酸發酵經、和分解葡萄糖。代謝終產物除乳酸外，還有。3微生物在

2、糖酵解生成丙酮酸基礎長進行的其余種類的發酵有丁二醇發酵、混淆酸發門路酵、發酵和發酵等。丁二醇發酵的主要產物是，發酵的主要產物是乳酸、乙酸、甲酸、乙醇。4產能代謝中，微生物經過磷酸化和磷酸化將某種物質氧化而釋放的能量儲藏在ATP等高能分子中；光合微生物則經過磷酸化將光能轉變為為化學能儲藏在ATP中。磷酸化既存在于發酵過程中，也存在于呼吸作用過程中。5呼吸作用與發酵作用的根本差異是呼吸作用中電子載體不是將電子直接傳達給底物降解的中間產物，而是交給系統，逐漸開釋出能量后再交給。6巴斯德效應是發生在好多微生物中的現象，當微生物從變換到下，糖代謝速率，這是因為比發酵作用更為有效地獲取能量。7無氧呼吸的最

3、后電子受體不是氧，而是外源電子受體，像NO3、NO2、SO42、S2O32、CO2等無機化合物，或等有機化合物。8化能自養微生物氧化而獲取能量和復原力。能量的產生是經過磷酸化形式，電子受體往常是O2。電子供體是、和，復原力的獲取是逆呼吸鏈的方向進行傳達，能量。9微生物將空氣中的N2復原為NH3的過程稱為。該過程中依據微生物和其余生物之間互相的關系。固氮系統能夠分為、和3種。10次級代謝是微生物生長至或，以為前體，合成一些對微生物自己生命活動無明確生理功能的物質的過程。次級代謝產物大多是分子構造比較復雜的化合物，如、及等多種類型。三、選擇題（4個答案選1）1化能自養微生物的能量根源于（A有機物B

4、復原態無機化合物2以下葡萄糖生成丙酮酸的糖酵解門路中，）。C氧化態無機化合物D日光（）是最廣泛的、存在于大部分生物體內的一條主流代謝門路。AEMP門路；BHEP門路；CED門路；DWD門路3以下葡萄糖生成丙酮酸的糖酵解門路中，（）是存在于某些缺乏完好EMP門路的AEMP門路；BHEP門路；CED門路；DWD門路4酵母菌和運動發酵單胞菌乙醇發酵的差異是（A糖酵解門路不一樣B發酵底物不一樣）。C丙酮酸生成乙醛的體制不一樣D乙醛生成乙醇的體制不一樣5由丙酮酸開始的其余發酵過程中，主要產物是丁酸、丁醇、異丙醇的發酵的是（）。A混淆酸發酵B丙酸發酵C丁二醇發酵D丁酸發醇6、以下代謝方式中，能量獲取最有效

5、的方式是（）。A發酵B有氧呼吸C無氧呼吸D化能自養7青霉素克制金黃色葡萄球菌肽聚糖合成的（）。A細胞膜外的轉糖基酶B細胞膜外的轉肽酶C細胞質中的“Park”核苷酸合成D細胞膜中肽聚糖單體分子的合成8下邊關于好氧呼吸的描繪（）是正確的。A電子供體和電子受體都是無機化合物B電了供體和電子受體都是有機化合物C電子供體是無機化合物，電子受體是有機化合物D電子供體是有機化合物，電子受體是無機化合物9無氧呼吸中呼吸鏈尾端的氫受體是（）。A復原型無機化合物B氧化型無機化合物C某些有機化合物D氧化型無機化合物和少量有機化合物10.硝化細菌是（）。A化能自養菌，氧化氨生成亞硝酸獲取能量B化能自養菌，氧化亞硝酸生

6、成硝酸獲取能量C化能異養菌，以硝酸鹽為最后的電子受體D化能異養菌，以亞硝酸鹽為最后的電子受體11、Zymomonasmobiles的同型酒精發酵經過以下哪個門路進行()A、EMP門路;B、ED門路;C、HMP門路;D、Sticland反響四、是非題1無氧呼吸和有氧呼吸同樣也需要細胞色素等電子傳達體，也能產生許多的能量用于命活動，但因為部分能量隨電子轉移傳給最后電子受全，所以生成的能量不若有氧呼吸產生的多。2CO2是自養微生物的唯一碳源，異養微生物不可以利用CO2作為協助的碳源，3因為微生物的固氮酶對氧氣敏感，不行逆失活，所以固氮微生物一般都是厭氧或兼性厭氧菌。4光能營養微生物的光合磷酸化沒有水

7、的光解，不產生氧氣。5與促使擴散對比，微生物經過主動運輸汲取營養物質的長處是什么6反硝化作用是化能自養微生物以硝酸或亞硝酸鹽為了電子受體進行的無氧呼吸。7底特水平磷酸化只存在于發酵過程中，不存在于呼吸作用過程中。8發酵作用的最后電子受體是有機化合物，呼吸作用的最后電子受體是無機化合物。9發酵作用是專性厭氧菌或兼性厭氧菌在無氧條件下的一種有機物生物氧化形式，其產能體制都是底物水平磷酸化反響。10延胡索酸呼吸中，玻珀酸是尾端氫受體延胡索酸復原后生成的復原產物，不是一般的中間代謝產物。五、簡答題1比較自生和共生生物固氮系統及其微生物類群。2比較光能營養微生物中光合作用的種類。3簡述化能自養微生物的生

8、物氧化作用。4藍細菌是一類放氧性光合光物，又是一類固氮菌，說明其固氮酶的抗氧保護體制。5比較呼吸作用與發酵作用的主要差異。6試述分解代謝與合成代謝的關系。7試述初級代謝和次級代謝與微生物生長的關系。8微生物的次生代謝產物對人類活動有何重要意義9.注明以下試驗的陰陽性V-P試驗甲基紅試驗產酸產氣試驗傷寒桿菌產酸，不產氣大腸桿菌產酸，產氣產氣桿菌/六、闡述題1比較酵母菌和細菌的乙醇發酵。2試比較底物水平磷酸化、氧化磷酸化和光合磷酸化中ATP的產生。3什么是無氧呼吸比較無氧呼吸和有氧呼吸產生能量的多少，并說明原由。4說明革蘭低陽性細菌細胞肽聚糖合成過程以及青霉素的克制體制。5說明次級代謝及其特色。怎

9、樣利用次級代謝的引誘調理體制及氮和磷調理體制來提升抗生素的產量6怎樣利用營養缺點突變株進行賴氨酸發酵工業化生產微生物的代謝習題答案一、名詞解說1發酵：是指微生物細胞將有機物氧化開釋的電子直接交給底物自己未完好氧化的某種中間產物，同時開釋能量并產生各樣不一樣的代謝產物。2呼吸作用：指從葡萄糖或其余有機基質脫下的電子（氫）經過一系列載體最后傳達給外源分子氧或其余氧化型化合物并產生許多ATP的生物氧化過程。3有氧呼吸：以分子氧作為最后電子受體的呼吸。4無氧呼吸：以氧之外的其余氧化型化合物作最后電子受體的呼吸。5異型乳酸發酵：是指發酵平生物中除了乳酸外還有一些乙醇（或乙酸）等產物的發酵。6生物固氮：微

10、生物將氮復原為氨的過程稱為生物固氮。7硝化細菌：能利用復原無機氮化合物進行自養生長的細菌稱為硝化細菌。8光合細菌：以光為能源，利用CO2或有機碳化合物作為碳源，經過電子傳達產生ATP的細菌。9生物氧化：就是發生在或細胞內的全部產能性氧化反響的總稱。生物氧化的形式包含某物質與氧聯合、脫氫或脫電子三種。10初級代謝產物：由初級代謝產生的產物稱為初級代謝產物，這種產物包含供機體進行生物合成的各樣小分子前體物，單體與多聚體物質以及在能量代謝和代謝調理中起作用的各樣物質。11次級代謝產物：微生物在次級代謝過程中產生的產物稱次級代謝產物。包含：抗生素，毒素，生長剌激素，色素和維生素等。12巴斯德效應：在有

11、氧狀態下酒精發酵和糖酵解受克制的現象，因為該理論是由巴斯德提出的，故而得名。13Stickland反響：兩種氨基酸共同參加反響，此中一種進行氧化脫氨，脫下來的氫去復原另一氨基酸，使之發生復原脫氨，二者偶聯的過程。14氧化磷酸化：物質在生物氧化過程中形成的NADH和FADH2可經過位于線粒體內膜和細菌質膜上的電子傳達系統將電子傳達給氧或其余氧化型物質，在這個過程中偶聯著ATP的合成，這種產生ATP的方式稱為氧化磷酸化。二、填空題1EMP，ED，HMP；2EMP，PK，HK，HMP，乙醇或乙酸；3丙酸發酵，丁酸發酵2,3丁二醇混淆酸；4底物水平，氧化，光合，底物水平；5電子傳達，最后電子受體；6厭

12、氧條件，有氧條件，降低，好氧呼吸；7延胡索酸8有機物氧化磷酸化，H2，NH4+，H2S，Fe2+，耗費；9生物固氮，共生固氮系統，自生固氮系統，聯介固氮系統；10指數期后期，穩固期，初級代謝產物，抗生素，激素，生物堿，毒素，色素，維生素三、選擇題1B；2A；3C；4A；5D；6B；7B；8D；9D；10B,11、B四、是非題1+；2；3；4；5+；6；7；8+；9+；10+五、簡答題1比較自生和共生生物固氮系統及其微生物類群。答：（1）共生固氮系統：根瘤菌(Rhizobium)與豆科植物共生；弗蘭克氏細菌(Frankia)與非豆科植物共生；藍細菌(cyanobacteria)與某些植物共生；藍

13、細菌與某些真菌共生（2）自生固氮系統：好氧自生固氮菌(Azotobacter,Azotomonas,etc)；厭氧自生固氮菌（Clostridium）：兼性厭氧自生固氮菌(Bacillus,Klebsiella,etc)；大部分光合細菌（藍細菌，光合細菌）2比較光能營養微生物中光合作用的種類。真核生物：藻類及其余綠色植物產氧非環式光合磷酸光能營養型生物原核生物：藍細菌不產氧（僅原核生物有）光合細菌，環式光合磷酸化；綠硫細菌的非環式光合磷酸化；嗜鹽細菌的光合磷酸化是一種只有嗜鹽菌才有的，無葉綠素或細菌葉綠素參加的獨到的光合作用。是當前所知的最簡單的光合磷酸化。嗜鹽細菌紫膜上的細菌視紫紅質汲取光能

14、后，在膜內外成立質子濃度差。非環式光合磷酸化是綠色植物、藻類和藍細菌所共有的產氧型光合作用。光能驅動下，電子從光反響中心I(PS1)的葉綠素a出發，經過電子傳達鏈，連同光反響中心(PS)水的光解生成的H，生成復原力；光反響中心(PS)由水的光解產生氧氣和電子，電子經過電子傳達鏈，傳給光反響中心PSI，時期生成ATP。環式光合磷酸化為光合細菌所特有。光能驅動下，電子從菌綠素分子出發，經過電子傳遞鏈的循環，又回到菌綠素，時期產生ATP，復原力來自環境中的無機化合物供氫，不產生氧氣。有些光合細菌雖只有一個光合系統，但也以非環式光合磷酸化的方式合成ATP，如綠硫細菌和綠色細菌，從光反響中心開釋出的高能

15、電子經鐵硫蛋白、鐵氧還蛋白、黃素蛋白，最后用于復原NAD，生成NADH。反響中心的復原依賴外源電子供體如S2-、S2O32-等。外源電子供體在氧化過程中放出電子，經電子傳達系統傳給失掉了電子的光合色素，使其復原，同時偶聯ATP的生成。嗜鹽細菌的光合磷酸化是一種只有嗜鹽菌才有的，無葉綠素或細菌葉綠素參加的獨到的光合作用。是當前所知的最簡單的光合磷酸化。嗜鹽細菌紫膜上的細菌視紫紅質汲取光能后，在膜內外成立質子濃度差，再由它來推進ATP酶合成ATP。3簡述化能自養微生物的生物氧化作用。答：化能自養微生物氧化無機物而獲取能量和復原力。能量的產生是經過電子傳遞鏈的氧化磷酸化形式，電子受體往常是O2，所以

16、，化能自養菌一般為好氧菌。電子供體是H2、NH4+、H2S和Fe2+，復原力的獲取是逆呼吸鏈的方向進行傳達，同時需要耗費能量。32-能被亞硝化細菌(1)氨的氧化。NH和亞硝酸(NO)是作為能源的最一般的無機氮化合物，和硝化細菌氧化。(2)硫的氧化。硫桿菌能夠利用一種或多種復原態或部分復原態的硫化合物(包含硫化物、元素硫、硫代硫酸鹽、多硫酸鹽和亞硫酸鹽)作能源。H2S第一被氧化成元素硫，隨之被硫氧化酶和細胞色素系統氧化成亞硫酸鹽，放出的電子在傳達過程中能夠偶聯產生ATP。(3)鐵的氧化。從亞鐵到高鐵的生物氧化，對少量細菌來說也是一種產能反響，但這個過程只有少許的能量被利用。亞鐵的氧化僅在嗜酸性的

17、氧化亞鐵硫桿菌(Thiobacillusferrooxidans)中進行了較為詳盡的研究。在低pH環境中這種細菌能利用亞鐵氧化時放出的能量生長，在該菌的呼吸鏈中發現了一種含銅的鐵硫菌藍蛋白(rusticyanin)，它與幾種一種Cyta，氧化酶構成電子傳達鏈。Cytc和(4)氫的氧化。氫細菌能利用分子氫氧化產生的能量同化CO2，也能利用其余有機物生長。氫細菌的細胞膜上有泛醌、維生素K2及細胞色素等呼吸鏈組分。在這種細菌中，電子直接從氫傳達給電子傳達系統，電子在呼吸鏈傳達過程中產生ATP。4藍細菌是一類放氧性光合光物，又是一類固氮菌，說明其固氮酶的抗氧保護體制。答：有兩種特別的保護系統。(1)分

18、化出異形胞，此中缺乏光反響中心，異形胞的呼吸強度大于正常細胞，其超氧化物歧化酶的活性高。(2)非異形胞的保護方式：時間上的分開保護，白日光合作用，夜晚固氮作用；集體細胞中的某些細胞失掉光反響中心，而進行固氮作用；提升過氧化物酶和超氧化物歧化酶的活性來除掉有毒氧化物。5比較呼吸作用與發酵作用的主要差異。答：呼吸作用和發酵作用的主要差異在于基質脫下的電子的最后受體不一樣，發酵作用脫下的電子最后交給了底物分解的中間產物；呼吸作用（不論是有氧呼吸仍是無氧呼吸）從基質脫下的電子最后交給了氧。（有氧呼吸交給了分子氧，無氧呼吸交給了無機氧化物中的氧）。6試述分解代謝與合成代謝的關系。答：分解代謝為合成代謝供

19、給能量、復原力和小分子碳架；合成代謝利用分解代謝供給的能量，復原力將小分子化合物合成前體物，從而合成大分子。合成代謝的產物大分子化合物是分解代謝的基礎，分解代謝的產物又是合成代謝的原料，它們在生物體內偶聯進行，互相對峙而又一致，決定著生命的存在和發展。7試述初級代謝和次級代謝與微生物生長的關系。答：初級代謝是微生物細胞中的主代謝，它為微生物細胞供給構造物質，決定微生物細胞的生計和發展，它是微生物不行缺乏的代謝。次級代謝其實不影響微生物細胞的生計，它的代謝產物其實不參加構成細胞的構造物質。次生代謝產物對細胞的生計來說是沒關緊要的。例如，當一個產紅色色素的賽氏桿菌變為不產紅色色素的菌株后，該菌仍舊

20、進行生長生殖。8微生物的次生代謝產物對人類活動有何重要意義答：人類可利用微生物有利的次生代謝產物為人類的生產，生活服務：（1）利用有利抗生素防治動植物病害，如用青霉素治療人上呼吸道感染疾病，用井崗霉素防治水稻紋枯病。（2）利用有利的毒素，如利用蘇云金桿菌產生的伴胞晶體毒素防治鱗翅目害蟲。（3）利用微生物生產維生素，比如利用真菌生產維生素B2。4）利用微生物生產植物生長剌激素，如鐮刀菌產生的赤霉素可促使植物生長。5）利用微生物生產生物色素安全無毒，如紅曲霉產生的紅色素。6）還能夠利用霉菌生產麥角生物堿用于治療高血壓等病。9.注明以下試驗的陰陽性答：V-P試驗甲基紅試驗產酸產氣試驗傷寒桿菌產酸，不

21、產氣大腸桿菌產酸，產氣產氣桿菌/六、闡述題1.比較酵母菌和細菌的乙醇發酵。答：主要差異是葡萄糖生成丙酮酸的門路不一樣。酵母菌和某些細菌(胃八疊球菌、腸桿菌)的菌株經過EMP門路生成丙酮酸，而某些細菌(運動發酵單胞菌、厭氧發酵單胞菌)的菌株經過ED門路生成丙酮酸。丙酮酸丙酮酸以后的門路完好同樣。2試比較底物水平磷酸化、氧化磷酸化和光合磷酸化中ATP的產生。答：底物水平磷酸化發酵過程中常常陪伴著一些高能化合物的生成，如EMP門路中的1，3-二磷酸甘油酸和磷酸烯醇式丙酮酸。這些高能化合物能夠門按偶聯ATP或GTP的生成。底物水平磷酸化能夠以存在于發酵過程中也能夠存在于呼吸過程中，但產生能量相對較少。

22、氧化磷酸化，在糖酵解和三羧酸循環過程中，形成的NAD(P)If和FADH2，經過電子傳達系統將電子傳達給電子受體(氧或其余氧化性化合物)，同時偶聯ATP合成的生物過程。光合磷酸化，光能轉變為化學能的過程。當一個葉綠素(或細菌葉綠素)分子汲取光量子時，葉綠素(或細菌葉綠素)即被激活，致使葉綠素(或細菌葉綠素)分子開釋一個電子被氧化，開釋出的電子在電子傳達系統的傳達過程中逐漸開釋能量，偶聯ATP的合成。主要分為光合細菌所獨有的環式光合磷酸化和綠色植物、藻類和藍細菌所共有的產氧型非環式光合磷酸化作用。3什么是無氧呼吸比較無氧呼吸和有氧呼吸產生能量的多少，并說明原由。答：無氧呼吸是微生物在降解底物的過

23、程中，將開釋出的電子交給NAD(P)+、FAD或FMN等電子載休再經電子傳達系統傳給氧化型化合物，作為最后電子受體，從而生成復原型產物并開釋出能量的過程；一般電子傳達系統的構成及電子傳達方向為：NAD(P)FP(黃素蛋白)FeS(鐵硫蛋)CoQ(輔酶Q)CytbCytcCytaCrta。3無氧呼吸的最后電子受體不是氧，而是像NO3-、NO2-、SO42-、S232-、CO2等，或延胡O索酸(fumarate)等外源受體，氧化復原電位差都小于氧氣，所以生成的能量不若有氧呼吸產生的多。4說明革蘭低陽性細菌細胞肽聚糖合成過程以及青霉素的克制體制。答：革蘭氏陽性菌肽聚糖合成的3個階段。細胞質中的合成。葡萄糖N-乙酰葡糖胺-UDP(G-UDP)N-乙酰胞壁酸-UDP(M-UDP)M-UDP“Park核苷酸，即UDP-N-乙酰胞壁酸五肽細胞膜中的合成。“Park”核苷酸一肽聚糖單體分子。3)細胞膜外的合成。青霉素克制轉肽酶。青霉素是肽聚糖單體五肽尾尾端的D-丙氨酸-D-丙氨酸的構造近似物，二者競爭轉肽酶的活力中心。5說明次級代謝及其特色。怎樣利用次級代謝的引誘調理體制及氮和磷調理體制來提高抗生素的產量答：相關于初級代謝而言，一般以為，微生物在必定的生長時期，以初級代謝產物為前體，合成一些對微生物自己生命活動無明確生理功能的物質的過程，稱為次級代謝。這