1、第一章 绪 论填空题1微生物与人类关系的重要性，你怎么强调都不过分，微生物是一把十分锋利的双刃剑，它们给人类带来 巨大利益 的同时也带来 “残忍”的破坏 。21347年的一场由 鼠疫杆菌 引起的瘟疫几乎摧毁了整个欧洲，有1/3的人（约2500万人）死于这场灾难。32003年SARS在我国一些地区迅速蔓延，正常的生活和工作节奏严重地被打乱，这是因为SARS有很强的传染性，它是由一种新型的 病毒 所引起。4微生物包括： 无 细胞结构不能独立生活的病毒、亚病毒（类病毒、拟病毒、朊病毒）；具 原核 细胞结构的真细菌、古生菌；具 真核 细胞结构的真菌（酵母、霉菌、蕈菌等）单细胞藻类、原生动物等。819世
2、纪中期，以法国的 巴斯德 和德国的 柯赫 为代表的科学家，揭露了微生物是造成腐败发酵和人畜疾病的原因，并建立了分离、培养、接种和灭菌等一系列独特的微生物技术，从而奠定了微生物学的基础，同时开辟了医学和工业微生物学等分支学科。巴斯德 和 柯赫 是微生物学的奠基人。选择题（4个答案选1）1当今，一种新的瘟疫正在全球蔓延，它是由病毒引起的（ 3 ）。（1）鼠疫 （2）天花 （3）爱滋病（AIDS） （4）霍乱2微生物在整个生物界的分类地位，无论是五界系统，还是三域（domain）系统，微生物都占据了（ 4 ）的“席位”。（1）少数 （2）非常少数 （3）不太多 （4）绝大多数7巴斯德为了否定“自生说
3、”，他在前人工作的基础上，进行了许多试验，其中著名的（ 3 ）无可辩驳地证实：空气中确实含有微生物，它们引起有机质的腐败。（1）厌氧试验 （2）灭菌试验 （3）曲颈瓶试验 （4）菌种分离试验8柯赫提出了证明某种微生物是否为某种疾病病原体的基本原则（ 2 ）。（1）巴斯德原则 （2）柯赫原则 （3）菌种原则 （4）免疫原理10我国学者汤飞凡教授的（ 2 ）分离和确证的研究成果，是一项具有国际领先水平的开创性成果。（1）鼠疫杆菌 （2）沙眼病原体 （3）结核杆菌 （4）天花病毒是非题1微生物是人类生存环境中必不可少的成员，有了它们才使得地球上的物质进行循环，否则地球上的所有生命将无法繁衍下去。（+
4、）2由于现代生物技术的应用，尤其是基因治疗和基因工程药物的产生，许多已被征服的传染病，例如：肺结核、疟疾、霍乱、天花等，不可能有“卷土重来”之势。（-）3当今研究表明：所有的细菌都是肉眼看不见的。（-）5巴斯德不仅用曲颈瓶实验证明微生物非自然发生，推翻了争论已久的“自生说”，而且做了许多其他重大贡献，例如：证明乳酸发酵是由微生物引起的，首次制成狂犬疫苗，建立了巴氏消毒法等。（+）9在基因工程的带动下，传统的微生物发酵工业已从多方面发生了质的变化，成为现代生物技术的重要组成部分。（+）问答题1用具体事例说明人类与微生物的关系。答：微生物与人类关系的重要性，可以从它们在给人类带来巨大利益的同时也可
5、能带来极大的危害两方面进行分析。能够举例：面包、奶酪、啤酒、抗生素、疫苗、维生素及酶等重要产品的生产；微生物使得地球上的物质进行循环，是人类生存环境中必不可少的成员；过去瘟疫的流行，现在一些病原体正在全球蔓延，许多已被征服的传染病也有“卷土重来”之势；食品的腐败等等具体事例说明。2为什么说巴斯德和柯赫是微生物学的奠基人？答：这是由于巴斯德和柯赫为微生物学的建立和发展做出了卓越的贡献，使微生物学作为一门独立的学科开始形成。巴斯德彻底否定了“自然发生”学说；发现将病原菌减毒可诱发免疫性，首次制成狂犬疫苗，进行预防接种；证实发酵是由微生物引起的；创立巴斯德消毒法等；可赫对病原细菌的研究做出了突出的成
6、就；证实了炭疽病菌是炭疽病的病原体，发现了肺结核病的病原菌，提出了证明某种微生物是否为某种疾病病原体的基本原则可赫原则，创建分离、纯化微生物的技术等。3为什么微生物学比动、植物学起步晚，但却发展非常迅速？答：其原因从下列几方面分析：微生物具有其他生物不具备的生物学特性；微生物具有其他生物共有的基本生物学特性；微生物个体小、结构简单、生长周期短，易大量培养，易变异，重复性强等优势，十分易于操作。动、植物由于结构的复杂性及技术方法的限制而相对发展缓慢。微生物的广泛的应用性，能迅速地符合现代学科、社会和经济发展的需求。5试述微生物学的发展前景。答：可从以下几方面论述微生物学的发展前景：微生物基因组学
7、研究将全面展开；以了解微生物之间、微生物与其他生物、微生物与环境的相互作用为研究内容的微生物生态学、环境微生物学、细胞微生物学等，将在基因组信息的基础上获得长足发展，为人类的生存和健康发挥积极的作用；微生物生命现象的特性和共性将更加受到重视；与其他学科实现更广泛的交叉，获得新的发展；微生物产业将呈现全新的局面。第二章 原核微生物形态、结构与功能名词解释肽聚糖：肽聚糖是除古细菌外，有细胞壁的原核生物细胞壁的共有组分。它是由若干个肽聚糖单体聚合而成的多层网状结构大分子化合物。肽聚糖单体含有四种成分：N-乙酰葡萄糖胺，N-乙酰胞壁酸，N-乙酰胞壁酸上的四肽和肽间桥。溶菌酶：作用于肽聚糖单体的双糖单位
8、中的-1，4-糖苷键，并广泛分布于卵清、人泪和鼻涕以及部分细菌和噬菌体中的一种酶，称为溶菌酶。磷壁酸：是结合在G+细菌细胞壁上的一种酸性多糖，主要成分为甘油磷酸或核糖醇磷酸。磷壁酸可分为壁磷壁酸和膜磷壁酸两类。脂多糖：是位于G-细菌细胞壁最外一层较厚（810nm）的类脂多糖类物质，由类脂A、核心多糖和O-特异侧链3部分组成。填空题13在细菌种，存在着4种不同的糖被形式，即 荚膜 、 微荚膜 、 黏液层 和 菌胶团 。14细菌糖被的主要生理功能为保护作用、贮藏养料、渗透屏障 、 附着作用 、堆积代谢废物 和 信息识别 等。15细菌的糖被可被用于 生产代血浆（葡聚糖） 、 用作钻井液（黄原胶）、
9、污水处理 和 用作菌种鉴定指标 等实际工作中。16判断某细菌是否存在鞭毛，通常可采用 电镜观察 、 鞭毛染色 、 半固体穿刺培养 、 菌落形态观察 等方法。17放线菌是革兰氏染色 阳 性的原核微生物，其中 链霉菌 属是产生抗生素最多的一属。选择题（4个答案选1）1G-细菌细胞壁的最内层成分是（ 2 ）。（1）磷脂 （2）肽聚糖 （3）脂蛋白 （4）LPS2G+细菌细胞壁中不含有的成分是（ 4 ）。（1）类脂 （2）磷壁酸 （3）肽聚糖 （4）蛋白质3肽聚糖种类的多样性主要反映在（1 ）结构的多样性上。（1）肽桥 （2）黏肽 （3）双糖单位 （4）四肽尾4磷壁酸是（ 3 ）细菌细胞壁上的主要成分
10、。（1）分枝杆菌 （2）古生菌 （3）G+ （4）G-5在G-细菌肽聚糖的四肽尾上，有一个与G+细菌不同的称作（3 ）的氨基酸。（1）赖氨酸 （2）苏氨酸 （3）二氨基庚二酸 （4）丝氨酸6脂多糖（LPS）是G-细菌的内毒素，其毒性来自分子中的（ 4 ）。（1）阿比可糖 （2）核心多糖 （3）O特异侧链 （4）类脂A7用人为的方法处理G-细菌的细胞壁后，可获得仍残留有部分细胞壁的称作（3 ）的缺壁细菌。（1）原生质体 （2）支原体 （3）球状体 （4）L型细菌8异染粒是属于细菌的（ 1 ）类贮藏物。（1）磷源类 （2）碳源类 （3）能源类 （4）氮源类9最常见的产芽孢的厌氧菌是（ 2 ）。（1
11、）芽孢杆菌属 （2）梭菌属 （3）孢螺菌属 （4）芽孢八叠球菌属10在芽孢的各层结构中，含DPACa量最高的层次是（ 3 ）。（1）孢外壁 （2）芽孢衣 （3）皮层 （4）芽孢核心是非题1古生菌也是一类原核生物。 （+）2G+细菌的细胞壁，不仅厚度比G-细菌的大，而且层次多、成分复杂。 （-）3在G+细菌和G-细菌细胞壁的肽聚糖结构中，甘氨酸五肽是其肽桥的常见种类。（-）4磷壁酸只在G+细菌的细胞壁上存在，而LPS则仅在G-细胞壁上存在。（+）5芽孢是细菌的内生孢子，具有休眠、抵御不良环境和繁殖等功能。 （-）问答题2研究细菌芽孢有何理论和实际意义？答：（1）是研究生物抗逆性和休眠的生物学机制
12、的良好材料。（2）是细菌分类、鉴定中的重要指标。（3）有利于提高菌种筛选效率。（4）有利于菌种的长期保藏。（5）为比较各种消毒灭菌方法的可靠性提供优良的模式生物。3什么叫“拴菌”试验？试分析这项研究在思维方式和实验方法上的创新点。答：“栓菌” 试验是为证明细菌鞭毛运动机制而设计的一个著名实验。方法是：取一端长有单根鞭毛的细菌（如一些弧菌），使鞭毛的游离端被相应抗体牢牢“栓”在载玻片上，然后在显微镜下观察细胞在作打转还是伸缩运动。结果发现是在不断打转，从而确认细菌鞭毛的运动机制是旋转式而非挥鞭式。 思维方式的创新点：通过逆向思维，使原来无法观察到的纤细的活鞭毛旋转，转变成在显微镜下可清楚观察到的
13、细胞旋转。实验方法的创新点：采用特异抗体把单毛菌的鞭毛牢牢地“栓”在载玻片上，以实现固着鞭毛的作用。5什么是菌落？试讨论细菌的细胞形态与菌落形态间的相关性。答：菌落：细菌在固体培养基上生长发育，几天内即可由一个或几个细胞分裂繁殖成千上万个细胞，聚集在一起形成肉眼可见的群体，即为菌落。菌苔：将某一纯种的大量细胞密集地接种到固体培养基表面，结果长成的菌落相互联接成一片，即为菌苔。由于菌落是微生物的巨大群体，因此，个体细胞形态的种种差别，必然会密切地反映在菌落的形态上。例如对长有鞭毛的细菌来说，其菌落就大而扁平、形状不规则和边缘多缺刻，运动能力强的细菌还会出现树根状的菌落；又如有荚膜的细菌，其菌落往
14、往十分光滑，透明，形状较大；又如对无鞭毛，不能运动的细菌尤其是各种球菌来说，形成的菌落较小，较厚，边缘为圆形。名词解释真菌：有线粒体，无叶绿体，没有根、茎、叶分化，以无性和有性孢子进行繁殖的真核微生物。酵母菌：单细胞真菌。其特点：（见书47页）菌丝：大多数霉菌和某些细菌的结构单位，管形丝状体。菌丝体：当霉菌胞子落在适宜的基质上后，就发芽生长并产生菌丝。由许多菌丝相互交织而成的一个菌丝集团称菌丝体。填空题4以下各类真核微生物的细胞壁主要成分分别是：酵母菌为 葡聚糖 ，低等真菌为 纤维素 ，高等真菌为 几丁质 ，藻类为 纤维素 。6真核微生物包括 真菌 、原生动物 和 显微藻类 等几个大类。7酵母
15、菌的繁殖方式分为有性繁殖和无性繁殖两类，无性繁殖又可分为 芽殖 、 裂殖 两种形式；有性繁殖时形成 子囊孢子 ；霉菌在有性繁殖中产生的有性孢子种类有 接合孢子、 卵孢子 、 子囊孢子 等 ，在无性繁殖中产生的无性孢子种类有 孢子囊孢子 、分生孢子 和 节孢子 等。选择题（4个答案选1）1在真核微生物，例如（ 1 ）中常常找不到细胞核。（1）真菌菌丝的顶端细胞 （2）酵母菌的芽体（3）曲霉菌的足细胞 （4）青霉菌的孢子梗细胞2在酵母菌细胞壁的4种成分中，赋予其机械强度的主要成分是（ 3 ）。（1）几丁质 （2）蛋白质 （3）葡聚糖 （4）甘露聚糖3酵母菌的细胞壁可用由Helix pomatia（
16、玛瑙螺）胃液制成的（ 4 ）水解，从而形成酵母原生质体。（1）纤维素酶 （2）溶菌酶 （3）淀粉酶 （4）蜗牛消化酶是非题1真核生物的细胞膜上都含有甾醇，而原核生物细胞膜上都不含甾醇。 （-）2同一种真菌，在其不同的生长阶段中，其细胞壁的成分会发生明显的变化。 （+）3在真菌中，有的细胞中找不到细胞核，菌丝尖端细胞就是一例。 （+）5酵母菌生活在无氧条件下进行发酵产能时，是没有线粒体的，一旦把它转移到有氧条件下，因呼吸产能的需要，就会形成大量的线粒体。 （-）6在真核微生物的叶绿体和线粒体中，存在着只有原核生物才有的70S核糖体。（+）问答题2试图示Saccharomyces cerevisi
17、ae 的生活史，并说明其各阶段的特点。答：特点：（1）一般情况下都以营养体状态进行出芽繁殖；（2）营养体既能以单倍体（n）形式存在，也能以二倍体(2n)形式存在；（3）在特定的条件下才进行有性繁殖。3霉菌的营养菌丝和气生菌丝各有何特点？以根霉、毛霉、青霉、曲霉为例来说明它们分别可分化出哪些特化构造？（见书5556页）4.细菌、放线菌、酵母菌和霉菌四大类微生物的菌落有何不同？为什么？（见书59页）第四章 微生物的营养和培养基名词解释生长因子：微生物生长不可缺少的微量有机物，包括维生素，氨基酸及碱基等。培养基：指由人工配制的，适合微生物生长繁殖或产生代谢产物用的混合营养料。鉴别培养基：一类在成分中
18、加有能与目的菌的无色代谢产物发生显色反应的指示剂，从而达到只须用肉眼辨别颜色就能方便地从近似菌落中找出目的菌菌落的培养基。选择培养基：一类根据某微生物的特殊营养要求或其对某化学、物理因素的抗性而设计的培养基，具有使混合菌样中的劣势菌变成优势菌的功能，广泛用于菌种筛选等领域。加富培养基：为了分离某类微生物而专门设计的、加入了助长该类微生物的营养物质的培养基。促进扩散：营养物通过与细胞膜上载体蛋白（也称作透过酶permease）的可逆性结合来加快其传递速度。主动运输：营养物质在运进微生物细胞时，需要载体蛋白参与，需要消耗能量，并可以以逆营养物浓度梯度进行运输的运输方式。这是微生物中存在的 一种主要
19、运输方式。基团移位：基团移位是另一种类型的主动运输，它与主动运输方式的不同之处在于它有一个复杂的运输系统来完成物质的运输，而物质在运输过程中发生化学变化。填空题2微生物生长繁殖所需六大营养要素是 碳源 、 氮源 、 能源 、 水 、 无机盐 、生长因子。4氮源物质主要有 蛋白质（肽、氨基酸） 、 氨及铵盐 、 硝酸盐 、分子氮（N2） 等，常用的速效氮源如 玉米浆 、 （NH4）2SO4 ，有利于 菌体生长 ；迟效氮源如黄豆饼粉、玉米饼粉 它有利于 代谢产物积累 。5无机盐的生理作用包括 酶活性中心组分 、 维持细胞结构和生物大分子稳定 、 调节渗透压 、调节渗透压 、控制氧化还原电位 和 作
20、为能源物质 。6生长因子主要包括 维生素 、 氨基酸 和 嘌呤和嘧啶 ，其主要作用是 作为酶的辅基或辅酶 、合成细胞结构及组分的前体。7根据碳源、能源和电子供体性质的不同，微生物的营养类型可分为 光能无机自养 、光能有机异养 、化能无机自养 和 化能有机异养 。8选用和设计培养基所要遵循的原则包括 目的明确 、 营养协调 、 理化适宜 和 经济节约 。9按用途分，培养基可分为 基础 、 加富 、 鉴别 和 选择 等4种类型。10营养物质进入细胞的方式有 单纯扩散 、促进扩散 、主动运输 和 基团移位 。选择题（4个答案选1）1在含有下列物质的培养基中，大肠杆菌首先利用的碳物质是（ 2 ）。（1
21、）蔗糖 （2）葡萄糖 （3）半乳糖 （4）淀粉2在工业生产中为提高土霉素产量，培养基中可采用的混合氮源是（ 3 ）。（1）蛋白胨/酵母浸膏 （2）黄豆饼粉/花生饼粉 （3）玉米浆/黄豆饼粉 （4）玉米浆/（NH4）2SO43下列物质可用作生长因子的是（ ）。（1）葡萄糖 （2）纤维素 （3）NaCl （4）叶酸 4蓝细菌和藻类属于（ 1 ）型的微生物。（1）光能无机自养 （2）光能有机异养 （3）化能无机自养 （4）化能有机异养5大肠杆菌属于（ 4 ）型的微生物。（1）光能无机自养 （2）光能有机异养 （3）化能无机自养 （4）化能有机异养6实验室培养细菌常用的培养基是（1 ）。（1）牛肉膏蛋
22、白胨培养基 （2）马铃薯培养基 （3）高氏一号培养基 （4）查氏培养基7用来分离产胞外蛋白酶菌株的酪素培养基是一种（4 ）。（1）基础培养基 （2）加富培养基 （3）选择培养基 （4）鉴别培养基8下列培养基中（4 ）是合成培养基。（1）LB培养基 （2）牛肉膏蛋白胨培养基 （3）麦芽汁培养基 （4）查氏培养基9培养百日咳博德氏菌的培养基中含有血液，这种培养基是（2 ）。（1）基础培养基 （2）加富培养基 （3）选择培养基 （4）鉴别培养基10用来分离固氮菌的培养基中缺乏氮源，这种培养基是一种（3 ）。（1）基础培养基 （2）加富培养基 （3）选择培养基 （4）鉴别培养基11一般酵母菌适宜的生长
23、pH为（1 ）。 （1）5.06.0 （2）3.04.0 （3）8.09.0 （4）7.07.512一般细菌适宜的生长pH为（4 ）。（1）5.06.0 （2）3.04.0 （3）8.09.0 （4）7.07.513水分子可通过（2 ）进入细胞。（1）主动运输 （2）单纯扩散 （3）促进扩散 （4）基团转位14需要载体但不能进行逆浓度运输的是（3 ）。（1）主动运输 （2）单纯扩散 （3）促进扩散 （4）基团转位15被运输物质进入细胞前后物质结构发生变化的是（4 ）。 （1）主动运输 （2）单纯扩散 （3）促进扩散 （4）基团转位是非题1所有碳源物质既可以为微生物生长提供碳素来源，也可以提供能
24、源。 （-）2某些假单胞菌可以利用多达90种以上的碳源物质。 （+）3以（NH4）2SO4为氮源培养微生物时，会导致培养基pH升高。 （-）4培养营养缺陷型微生物的培养基必须同时加入维生素、氨基酸、嘌呤和嘧啶。 （-）5培养自养型微生物的培养基完全可以由简单的无机物组成。 （+）6为使微生物生长旺盛，培养基中营养物质的浓度越高越好。 （-）7在促进扩散过程中，载体蛋白对被运输物质具有较高的专一性，一种载体蛋白只能运输一种物质。 （-）8在主动运输过程中，细胞可以消耗代谢能对营养物质进行逆浓度运输，当被运输物质胞外浓度高于胞内浓度时，主动运输就不需要消耗代谢能。 （-）问答题2如果要从环境中分离
25、得到能利用苯作为碳源和能源的微生物纯培养物，你该如何设计实验？答：（1）从苯含量较高的环境中采集土样或水样；（2）配置培养基，制备平板，一种仅以苯作为唯一碳源（A），另一种不含任何碳源作为对照（B）；（3）将样品进行梯度稀释，涂布A平板；（4）将平板置于适当温度条件下培养，观察是否有菌落产生；（5）将A平板上的菌落编号并分别转接至B平板，置于相同温度条件下培养（在B平板上生长的菌落，是可利用空气中CO2的自养型微生物）；（6）挑取在A平板上生长而不在B平板上生长的菌落，在一个新的A平板上划线、培养，获得单菌落，初步确定为可利用苯作为碳源和能源的微生物纯培养物；（7）将初步确定的目标菌株转接至以
26、苯作为唯一碳源的液体培养基中进行摇瓶发酵实验，利用相应化学分析方法定量分析该菌株分解利用苯的情况。3某学生利用酪素培养基平板筛选产胞外蛋白酶细菌，在酪素培养基平板上发现有几株菌的菌落周围有蛋白水解圈，是否能仅凭蛋白水解圈与菌落直径比大，就断定该菌株产胞外蛋白酶的能力就大，而将其选择为高产蛋白酶的菌种，为什么？答：不能。因为，（1）不同微生物的营养需求、最适生长温度等生长条件有差别，在同一平板上相同条件下的生长及生理状况不同；（2）不同微生物所产蛋白酶的性质（如最适催化反应温度、pH、对底物酪素的降解能力等）不同；（3）该学生所采用的是一种定性及初步定量的方法，应进一步针对获得的几株菌分别进行培
27、养基及培养条件优化，并在分析这些菌株所产蛋白酶性质的基础上利用摇瓶发酵实验确定蛋白酶高产菌株。5现拟从自然界中分离筛选出产蛋白酶的芽孢杆菌，请结合所学知识设计分离筛选的试验方案。答题要点：（1） 应该到富含蛋白质的地方采集含分离样品。（2） 根据该菌的耐热特性可采用将含菌样品加热80处理10min后，杀死不耐热杂菌, 浓缩芽孢杆菌。（3） 可采用划线分离、稀释分离、刮棒连续涂布等纯培养物分离方法。（4）初步判断所获得纯培养物为芽孢杆菌。（5）可采用酪素鉴别培养基根据水解圈筛选产蛋白酶芽孢杆菌。4有一种子培养基配方如下葡萄糖2.0g、尿素0.5g、玉米浆1.0g、K2HPO4 0.1g、 MgS
28、O4 0.05g、水100ml，pH 6.8， 试回答下列问题(1)该培养基适宜于培养哪一类型的微生物？为什么？(2)按培养基中营养物的来源分类，属于哪一类培养基？为什么？(3)该培养基中各组分分别起什么作用？(4)若要配制此种斜面培养基200mL，应如何操作？答：(1) 此培养基适于培养细菌。 因pH 6.8适于培养细菌和放线菌, 但放线菌能直接利用可溶性淀粉为碳源, 不必采用葡萄糖。(2) 属半合成培养基。 因培养基中，一部分采用天然材料，另一部分用已知的化学药品组成。(3)该培养基中葡萄糖为碳源, 尿素为氮源, 玉米浆为生长因子、 K2HPO4 和MgSO4为无机盐类。(4) 操作过程：
29、准确称量葡萄糖4g、尿素1g、玉米浆2g、磷酸氢二钾0.2g于500ml烧杯中 加入约190ml水溶解 调节pH 6.8 加硫酸镁0.1g 定容至200ml 校正pH值 分装试管搁置斜面 包扎灭菌 。5现有一培养基配方如下:可溶性淀粉5g、 蛋白胨1.5g、 磷酸二氢钾0.5g、硫酸镁0.1g、琼脂2.0 g，水100ml， pH5.0，试回答下列问题: （1）按营养物质来源分类, 属何种类型培养基?为什么? （2）此培养基适于培养哪类微生物?为什么?（3）简述配制200ml该斜面培养基的操作过程。答：(1) 属半合成培养基。因培养基中，一部分采用天然材料，另一部分用已知的化学药品组成。(2)
30、 此培养基适于培养霉菌。因pH5.0适于培养霉菌和酵母菌, 但酵母菌不能直接利用可溶性淀粉为碳源。(3) 操作过程：准确称量可溶性淀粉10g、蛋白胨3g、磷酸二氢钾1g、硫酸镁0.2g、琼脂4g于500ml烧杯中 加入200ml水溶解 调节pH5.0 加热融解 补足水分 分装试管 灭菌 摆斜面。第五章 微生物的新陈代谢名词解释分解代谢：分解代谢指细胞将大分子物质降解成小分子物质，并在这个过程中产生能量。合成代谢：合成代谢指细胞利用小分子物质合成复杂大分子的过程，并在这个过程中消耗能量。发酵：广泛的发酵，泛指任何利用好氧性或厌氧性微生物来生产有用代谢产物或食品、饮料的一类生产方式。微生物生理学上
31、的发酵又称狭义的发酵，是指在无氧等外源氢受体的条件下，底物脱氢后所产生的还原力未经呼吸链传递而直接交某一内源性中间代谢物接受，以实现底物水平磷酸化产能的一类生物氧化反应。底物水平磷酸化：物质在生物氧化过程中,常生成一些含有高能键的化合物,而这些化合物可直接偶联ATP的合成,这种产生ATP等高能分子的方式称为底物水平磷酸化。呼吸：微生物在降解底物的过程中,将释放的电子交给NAD（P）+、FAD或FMN等电子载体,再经电子传递系统传给外源电子受体,从而生成水或其他还原型产物并释放出能量的过程。氧化磷酸化：物质在生物氧化的过程中形成的NADH和FADH2可通过位于线粒体内膜和细菌质膜上的电子传递系统
32、将电子传递给氧或其他氧化型物质,在这个过程中偶联着ATP的合成,这种产生的方式称为氧化磷酸化.一分子NADH和FADH2可分别产生3个和2个ATP.次级代谢：微生物在一定的生长时期(对数生长后期或稳定期),以初级代谢产物为前体,合成一些对微生物生命活动无明确功能的物质的过程。这一过程的产物,即为次级代谢产物。填空题1代谢是细胞内发生的全部生化反应的总称，主要是由 分解代谢 和 合成代谢 两个过程组成。微生物的分解代谢是指 大分子物质 在细胞内降解成 小分子物质 并 产生能量的过程；合成代谢是指利用 小分子物质 在细胞内合成 大分子物质 ，并 消耗 能量的过程。4 酵母菌 和 八叠球菌 的乙醇发
33、酵是指葡萄糖经 EMP 途径分解为丙酮酸后，进一步形成乙醛，乙醛还原生成乙醇； 运动发酵单胞菌 的乙醇发酵是利用ED途径分解葡萄糖为丙酮酸，最后生成乙醇。5同型乳酸发酵是指葡萄糖经 EMP 途径降解为丙酮酸，丙酮酸在乳酸脱氢酶的作用下被NADH还原为乳酸。异型乳酸发酵经 PK 、 HK 和HMP 途径分解葡萄糖，代谢终产物除乳酸外，还有 乙醇或乙酸 。6产能代谢中，微生物通过 底物水平 磷酸化和 氧化 磷酸化将某种物质氧化而释放的能量储存在ATP等高能分子中；光合微生物则通过 光合 磷酸化将光能转变成为化学能储存在ATP中。 底物水平 磷酸化既存在于发酵过程中，也存在于呼吸作用过程中。7呼吸作
34、用与发酵作用的根本区别是呼吸作用中电子载体不是将电子直接传递给底物降解的中间产物，而是交给 电子传递 系统，逐步释放出能量后再交给 最终电子受体 。8无氧呼吸的最终电子受体不是氧，而是外源电子受体，像NO3-、NO2-、SO42-、S2O32-、CO2等无机化合物，或 延胡索酸 等有机化合物。9化能自养微生物氧化 无机物 而获得能量和还原力。能量的产生是通过 氧化 磷酸化形式，电子受体通常是O2。电子供体是 H2 、 NH4+ 、 H2S 和 Fe2+ ， 还原力的获得是逆呼吸链的方向进行传递， 消耗 能量。11Staphylococcus aureus 肽聚糖合成分为3个阶段：细胞质中合成的
35、 “Park”核苷酸（UDPN乙酰胞壁酸五肽） ，在细胞膜中进一步合成 肽聚糖单体分子 ，然后在细胞膜外壁引物存在下合成肽聚糖。青霉素在细胞膜外抑制 转肽酶 的活性从而抑制肽聚糖的合成。12微生物将空气中的N2还原为NH3的过程称为 生物固氮 。该过程中根据微生物和其他生物之间相互的关系，固氮体系可以分为 共生固氮体系 、 自生固氮体系 和 联合固氮体系 3种。13次级代谢是微生物生长至 指数期后期 或 稳定期 ，以 初级代谢产物 为前体，合成一些对微生物自身生命活动无明确生理功能的物质的过程。次级代谢产物大多是分子结构比较复杂的化合物，如 抗生素 、激素 、生物碱 、 毒素 、 色素 及 维
36、生素 等多种类别。选择题（4个答案选1）1化能自养微生物的能量来源于（ 2 ）。（1）有机物 （2）还原态无机化合物 （3）氧化态无机化合物 （4）日光2下列葡萄糖生成丙酮酸的糖酵解途径中，（ 1 ）是最普遍的、存在与大多数生物体内的一条主流代谢途径。（1）EMP途径 （2）HMP途径 （3）ED途径 （4）WD途径3下列葡萄糖生成丙酮酸的糖酵解途径中，（3 ）是存在于某些缺乏完整EMP途径的微生物中的一种替代途径，产能效率低，为微生物所特有的。（1）EMP途径 （2）HMP途径 （3）ED途径 （4）WD途径 4酵母菌和运动发酵单胞菌乙醇发酵的区别是（ 1 ）。（1）糖酵解途径不同 （2）发
37、酵底物不同（3）丙酮酸生成乙醛的机制不同 （4）乙醛生成乙醇的机制不同5同型乳酸发酵中葡萄糖生成丙酮酸的途径是（ 1 ）型的微生物。（1）EMP途径 （2）HMP途径 （3）ED途径 （4）WD途径6ATP或GTP的生成与高能化合物的酶催化转换相偶联的产能方式是（ 2 ）。（1）光合磷酸化 （2）底物水平磷酸化 （3）氧化磷酸化 （4）化学渗透假说7下列代谢方式中，能量获得最有效的方式是（ 2 ）。（1）发酵 （2）有氧呼吸 （3）无氧呼吸 （4）化能自养8青霉素抑制金黄色葡萄球菌肽聚糖合成的（ 2 ）。（1）细胞膜外的转糖基酶 （2）细胞膜外的转肽酶 （3）细胞质中的“Park”核苷酸合成
38、（4）细胞膜中肽聚糖单体分子的合成9以下哪个描述不符合次级代谢及其产物（2 ）。（1）次级代谢的生理意义不像初级代谢那样明确 （2）次级代谢产物的合成不受细胞的严密控制（3）发生在指数期后期和稳定期 （4）质粒与次级代谢的关系密切10下面对于好氧呼吸的描述（ 4 ）是正确的。（1）电子供体和电子受体都是无机化合物（2）电子供体和电子受体都是有机化合物 （3）电子供体是无机化合物，电子受体是有机化合物 （4）电子供体是有机化合物，电子受体是无机化合物11无氧呼吸中呼吸链末端的氢受体是（ 4 ）。（1）还原型无机化合物 （2）氧化型无机化合物 （3）某些有机化合物 （4）氧化型无机化合物和少数有机
39、化合物12硝化细菌是：（ 2 ）。（1）化能自养菌，氧化氨生成亚硝酸获得能量 （2）化能自养菌，氧化亚硝酸生成硝酸获得能量 （3）化能异养菌，以硝酸盐为最终的电子受体 （4）化能异养菌，以亚硝酸盐为最终的电子受体是非题1无氧呼吸和有氧呼吸一样也需要细胞色素等电子传递体，也能产生较多的能量用于生命活动，但由于部分能量随电子转移传给最终电子受体，所以生成的能量不如有氧呼吸产生的多。 （+）2由于微生物的固氮酶对氧气敏感，不可逆失活，所以固氮微生物一般都是厌氧或兼性厌氧菌。 （-）3光能营养微生物的光合磷酸化没有水的光解，不产生氧气。 （-）4次级代谢的生理意义不像初级代谢那样明确，但是某些次级代谢
40、产物对于该微生物具有特殊的意义，如与孢子的启动形成有关。 （+）5由于蓝细菌的光合作用产生氧气，所以蓝细菌通常都不具有固氮作用。 （-）6底物水平磷酸化只存在于发酵过程中，不存在于呼吸作用过程中。 （-）7底物水平磷酸化既存在于发酵过程中，也存在于呼吸作用过程中。 （+）8发酵作用的最终电子受体是有机化合物，呼吸作用的最终电子受体是无机化合物。（+）9氧化磷酸化只存在于有氧呼吸作用中，不存在于发酵作用和无氧呼吸作用中。 （-）10发酵作用是专性厌氧菌或兼性厌氧菌在无氧条件下的一种有机物生物氧化形式，其产能机制都是底物水平磷酸化反应。 （+）11青霉素抑制肽聚糖分子中肽桥的生物合成，因此对于生长
41、旺盛的细胞具有明显的抑制作用，而对于休止细胞无抑制作用。 （+）问答题1比较酵母菌和细菌的乙醇发酵。答：主要差别是葡萄糖生成丙酮酸的途径不同。酵母菌和某些细菌（胃八叠球菌、肠杆菌）的菌株通过EMP途径生成丙酮酸，而某些细菌（运动发酵单胞菌、厌氧发酵单胞菌）的菌株通过ED途径生成丙酮酸。丙酮酸之后的途径完全相同。2试比较底物水平磷酸化、氧化磷酸化和光合磷酸化中ATP的产生。答：底物水平磷酸化，发酵过程中往往伴随着一些高能化合物的生成，如EMP途径中的1，3-二磷酸甘油酸和磷酸烯醇式丙酮酸。这些高能化合物可以直接偶联ATP或GTP的生成。底物水平磷酸化可以存在于发酵过程中，也可以存在于呼吸过程中，
42、但产生能量相对较少。氧化磷酸化，在糖酵解和三羧酸循环过程中，形成的还原力，通过电子传递系统将电子传递给电子受体（氧或其他氧化性化合物），同时偶联ATP合成的生物过程。光合磷酸化，光能转变成化学能的过程。主要分为光和细菌所特有的环式光合磷酸化和绿色植物、藻类和蓝细菌所共有的产氧型非环式光合磷酸化作用。3比较自生和共生生物固氮体系及其微生物类群。答：共生固氮体系：根瘤菌与豆科植物共生；弗兰克氏菌与非豆科树木共生；蓝细菌与某些植物共生；蓝细菌与某些真菌共生。自生固氮体系：好氧自生固氮菌；厌氧自生固氮菌；兼性厌氧自生固氮菌；大多数光合菌（蓝细菌，光合细菌）。4如何利用营养缺陷突变株进行赖氨酸发酵工业化生产？在微生物中，以天冬氨酸为原料，通过分支代谢合成赖氨酸、苏氨酸和甲硫氨酸（见下图）。为了解除正常的代谢调节以获得赖氨酸的高产菌株，工业上选育了谷氨酸棒杆菌的高丝氨酸缺陷型菌株作为赖氨酸的发酵菌种。这个菌种由于不能合成高丝氨酸脱氢酶，故不能合成高丝氨酸，也就不能产生苏氨酸和甲硫氨酸。在添加适量高丝氨酸（或苏氨酸和甲硫氨酸）的条件下，在含有较高糖和铵盐的培养基上，能产生大量的赖氨酸。
