河南大學(xué)微生物生理學(xué)答案.doc

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緒論 1.微生物生理學(xué)的研究對(duì)象與范圍有哪些？ 答：研究對(duì)象：微生物生理學(xué)是研究微生物的正常功能和現(xiàn)象的科學(xué)，也就是研究微生物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)功能、生長(zhǎng)繁殖、營(yíng)養(yǎng)代謝、形態(tài)發(fā)生、遺傳變異等活動(dòng)中的生理規(guī)律 研究范圍：1.研究微生物細(xì)胞的重建方式與一般規(guī)律 2.研究微生物與周?chē)h(huán)境之間的關(guān)系 3.研究微生物生理活動(dòng)與人類(lèi)的關(guān)系 2.試敘微生物生理學(xué)研究中常用的技術(shù)與方法。 答：培養(yǎng)技術(shù):微生物的類(lèi)群眾多，且都要求適合于自身的培養(yǎng)環(huán)境，因而發(fā)展了多種多樣的培養(yǎng)技術(shù)。 染色技術(shù): 染色技術(shù)構(gòu)成了以染色反應(yīng)為基礎(chǔ)的細(xì)菌細(xì)胞化學(xué)。細(xì)菌的每一基質(zhì)都產(chǎn)生一個(gè)固定的染色反應(yīng)，如我們要觀察細(xì)胞的某一特殊構(gòu)造，就需經(jīng)過(guò)一特殊的染色 顯微觀察技術(shù): 相差，暗視野，熒光和電子顯微鏡的觀察技術(shù)（掃描、透射）。 生化技術(shù): 對(duì)細(xì)菌結(jié)構(gòu)及其代謝產(chǎn)物、降解產(chǎn)物、合成產(chǎn)物進(jìn)行的分離，純化和分析的技術(shù)。 生物物理技術(shù): 測(cè)量細(xì)菌的能量和電泳性質(zhì)時(shí)，用凝膠擴(kuò)散沉降試驗(yàn)、免疫反應(yīng)、酶活性等。在免疫反應(yīng)酶活性方法中，多使用光譜儀、質(zhì)譜儀、各種層析、標(biāo)記元素等。 生物合成技術(shù): 在生物合成中，多使用磁共振和順磁共振、超速離心、超濾、聚葡聚糖凝膠柱層析、粘度計(jì)、旋光儀、比濁計(jì)、各種測(cè)壓技術(shù)和分子放射自顯影技術(shù)等。 3.您對(duì)21世紀(jì)微生物生理學(xué)的展望有哪些認(rèn)識(shí)？ 答：a.微生物生理學(xué)的基礎(chǔ)研究繼續(xù)得到加強(qiáng) b.繼續(xù)從微生物代謝產(chǎn)物中發(fā)現(xiàn)新的化合物、新的具有特殊功能的生物催化劑 c.與其他學(xué)科實(shí)現(xiàn)更廣泛的交叉 d.在解決人類(lèi)所面臨的許多重大問(wèn)題中，微生物生理學(xué)將發(fā)揮重要作用 4.試敘微生物生理學(xué)與其他學(xué)科的關(guān)系。 答：微生物生理的內(nèi)容涉及分子生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、生物化學(xué)、動(dòng)植物生理學(xué)、遺傳學(xué)、免疫學(xué)以及微生物學(xué)等多種學(xué)科，雖然在總體上各有自己的體系，論述問(wèn)題的角度不同，但在某個(gè)問(wèn)題的基本內(nèi)容方面，交叉現(xiàn)象是存在的，難以劃分的，這也說(shuō)明了微生物生理學(xué)與這些學(xué)科之間的密切關(guān)系 微生物生理學(xué)與生物化學(xué)的關(guān)系: 生物化學(xué)是微生物生理學(xué)的基礎(chǔ)和工具，以微生物為對(duì)象的生物化學(xué)規(guī)律的揭示，不少內(nèi)容本身就是微生物生理學(xué)的內(nèi)容，雖然兩者解決問(wèn)題的側(cè)重點(diǎn)不同，都有自己應(yīng)該解決問(wèn)題的范圍。但相互交叉，相互滲透之處實(shí)在不少。 微生物生理學(xué)與病理學(xué)的關(guān)系: 微生物生理學(xué)與病理學(xué)有密切關(guān)系，病理學(xué)家常常要求脫離寄主時(shí)研究寄生微生物，要達(dá)到這個(gè)目的，必須從微生物生理學(xué)角度很好了解病原微生物的營(yíng)養(yǎng)需要，還有許多病理學(xué)上要求微生物生理學(xué)加以研究的方能解決的問(wèn)題。 微生物生理學(xué)與遺傳學(xué)、細(xì)胞學(xué)、分子生物學(xué)等的關(guān)系: 微生物生理學(xué)與遺傳學(xué)、細(xì)胞學(xué)、分子生物學(xué)也有著密切的關(guān)系，對(duì)微生物生理學(xué)的研究不可能不涉及到微生物的遺傳變異、遺傳變異現(xiàn)象也是一種生理活動(dòng)，大多數(shù)微生物是單細(xì)胞的，對(duì)它細(xì)胞結(jié)構(gòu)的研究是細(xì)胞生物學(xué)的范圍，對(duì)于結(jié)構(gòu)的深入研究也有助于功能的了解，分子生物學(xué)的發(fā)展對(duì)微生物生理學(xué)的發(fā)展起著很大的推動(dòng)。 微生物生理學(xué)與物理學(xué)、化學(xué)、數(shù)學(xué)等的關(guān)系: 微生物生理學(xué)與物理學(xué)、化學(xué)、數(shù)學(xué)也有著較密切的關(guān)系，在微生物的生理活動(dòng)過(guò)程中，涉及到許多物理、化學(xué)現(xiàn)象，只有具有一定的物理學(xué)、化學(xué)知識(shí)才能比較正確地理解有關(guān)的生理現(xiàn)象。物理學(xué)、化學(xué)也為微生物生理學(xué)的研究提供方法基礎(chǔ)。數(shù)理統(tǒng)計(jì)使我們?cè)诳雌饋?lái)是雜亂的眾多現(xiàn)象中找出基本的規(guī)律。 微生物生理學(xué)與發(fā)酵的關(guān)系: 在發(fā)酵工業(yè)中，早就把許多微生物拿來(lái)生產(chǎn)成品，產(chǎn)品質(zhì)量的優(yōu)劣與否與掌握微生物的生理規(guī)律有著密切的關(guān)系。一般對(duì)微生物的生理規(guī)律了解得比較的好的企業(yè)則生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)優(yōu)而穩(wěn)定。同時(shí)由于工業(yè)的發(fā)展逐步走上機(jī)械化自動(dòng)的軌道，也就進(jìn)一步需要微生物生理學(xué)能適應(yīng)這個(gè)需要。 第一章 1.試敘原核細(xì)胞和真核細(xì)胞的區(qū)別。 答： 2.試敘鞭毛的結(jié)構(gòu)與功能。 答：結(jié)構(gòu)：鞭毛發(fā)源于細(xì)胞膜內(nèi)側(cè)的基粒上 細(xì)胞壁為鞭毛的運(yùn)動(dòng)提供了支撐點(diǎn)。G+和G-菌中，鞭毛結(jié)構(gòu)有區(qū)別，鞭毛是由鞭毛蛋白組成直徑15 ~25nm,長(zhǎng)度3 ~12um，鞭毛有單極生、單極叢生、偏極生、雙極生、周生 鞭毛著生的方式和數(shù)量一般都是分類(lèi)鑒定的依據(jù)。 功能：鞭毛：運(yùn)動(dòng)、具有抗原性 細(xì)菌的三種運(yùn)動(dòng)方式：細(xì)菌鞭毛的自由運(yùn)動(dòng)，粘細(xì)菌的滑行運(yùn)動(dòng)，螺旋體的伸縮運(yùn)動(dòng) 3.試敘菌毛的結(jié)構(gòu)與功能。 答：結(jié)構(gòu)：菌毛是由菌毛 蛋白組成，菌毛至少十根以上一般周生， 功能：粘附，與致病性有關(guān) 4.試敘細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu)與功能。 答：結(jié)構(gòu)：細(xì)胞壁分G+ 和G-兩種結(jié)構(gòu)， G+ 比G-結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單， G+ 細(xì)胞壁只有厚厚的一層肽聚糖物質(zhì)，而G-除有一層薄薄的肽聚糖物質(zhì)外，在外層還有一層脂質(zhì)物質(zhì)合并一起構(gòu)成細(xì)胞壁。功能：機(jī)械保護(hù)作用，抗?jié)B透壓，保持菌體形態(tài)；內(nèi)外物質(zhì)交換的屏障；與抗原性、致病性、對(duì)噬菌體的敏感性有關(guān)。 G+ 菌 G-菌 肽聚糖 50%-80% 1%-10% 磷壁酸 10%-20% - 脂多糖 - + 脂蛋白 - + 5.試敘細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)與功能。 答：結(jié)構(gòu)： 膜占細(xì)胞干重的10%， 其 中： 脂 類(lèi) 20% - 50% 蛋白質(zhì) 50% -75% 糖 類(lèi) 1.5% - 10% 脂 類(lèi)： 低溫型微生物含較多不飽和脂肪酸 高溫型微生物含較多飽和脂肪酸 蛋白質(zhì)：表面蛋白20 % ~30% 結(jié)構(gòu)蛋白70 % ~80% 功能：a作為細(xì)胞內(nèi)外物質(zhì)交換的屏障和介質(zhì)，有選擇性；b能量交換的場(chǎng)所，與呼吸、光合作用有關(guān)的酶類(lèi)、電子傳遞鏈位于膜上；c傳遞信息；d參與細(xì)胞壁的合成。 6.試敘間體的作用。 其功能 與橫隔壁和壁的形成、DNA的復(fù)制、細(xì)胞分裂、氧化磷酸化、細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)和能量的傳遞、芽胞的形成等有關(guān)。 7.試敘核糖體的作用及組成。 答：組成：核糖體由65%RNA和蛋白質(zhì)組成，每個(gè)細(xì)胞可有104個(gè) 原核細(xì)胞 真核細(xì)胞 核糖體 70S 80S 亞 基 50S 30S 60S 40S 蛋白質(zhì) 30-35 20 30-50 45-75 RNA 23S 5S 16S 28S 5.8S 5S 18S 功能：蛋白質(zhì)合成的場(chǎng)所。 8.線粒體從細(xì)菌進(jìn)化而來(lái)的理由及例證 答：線粒體從細(xì)菌進(jìn)化而來(lái)的理由：基因物質(zhì)，蛋白質(zhì)， 脂肪酸，呼吸鏈 線粒體從細(xì)菌進(jìn)化而來(lái)的例證：巨大變形蟲(chóng)，草履蟲(chóng) 第二章 1.微生物的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)有哪些？ 答：碳源，氮源，礦質(zhì)養(yǎng)料，生長(zhǎng)因子，水份 2.試述水對(duì)微生物生長(zhǎng)的意義。 答：a水是細(xì)胞重要組分，保持細(xì)胞正常的膠體狀態(tài)； b是代謝反應(yīng)的重要介質(zhì)，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)必須先溶于水，才能被吸收進(jìn)細(xì)胞內(nèi)； c水的比熱高，可有效地吸收代謝中所放出的熱； d水又是熱的良導(dǎo)體，有利于散熱、調(diào)節(jié)細(xì)胞溫度。 3.常用的微生物碳源有哪些？ 答： ? 無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)型微生物可以二氧化碳為唯一碳源。 ? 化能有機(jī)營(yíng)養(yǎng)型微生物必須以有機(jī)物為必需碳源：糖類(lèi)（單糖、寡糖、多糖）、有機(jī)酸、醇、脂、烴及芳香化合物。氨基酸既是氮源，又是碳源。 ? 常用的碳源物質(zhì)主要有萄萄糖、果糖、蔗糖、淀粉、甘露醇、甘油和有機(jī)酸。 ? 發(fā)酵工業(yè)中常用：飴糖、米粉、玉米粉、淀粉、米糠、纖維素。 4.常用的微生物氮源有哪些？ 答： ? 微生物利用氮源的情況可以區(qū)分以下3種不同類(lèi)型： 固氮微生物：可利用分子氮(N2)為唯一氮源，合成全部含氮有機(jī)物。 氨基酸自養(yǎng)型：可用無(wú)機(jī)氮(NH3，NO3-)或尿素為唯一氮源，合成細(xì) 胞全部含氮有機(jī)物，是數(shù)量最多的類(lèi)群。 氨基酸異養(yǎng)型：不能合成某些必需氨基酸而必需從環(huán)境中吸收。 ? 實(shí)驗(yàn)室：微生物培養(yǎng)基中常用氮源有銨鹽、硝酸鹽、尿素、蛋白胨、 多肽、氨基酸、蛋白質(zhì)； ? 工業(yè)上：常用魚(yú)粉、豆餅粉、蠶蛹、玉米漿、酵母粉作為有機(jī)氮源。 5.簡(jiǎn)述P、S、Mg、K、Ca、Fe、Cu等元素在微生物體中的生理功能。 答：P：核酸、磷脂、ATP、CoA、NAD、NADP、FAD、TPP（羧化輔酶）和FMN（黃素輔酶）是細(xì)胞中主要含磷化合物，磷酸鹽還可調(diào)節(jié)pH。 S：含S氨基酸、CoA、B1、硫辛酸的組成元素，包含在蛋白質(zhì)、輔酶和輔基中，在細(xì)胞化學(xué) 組成和代謝活性等方面有重要作用。S、H2S是硫細(xì)菌的能源物質(zhì)。 Mg：參與組成葉綠素、菌綠素等光合色素，是一些酶的激活劑和調(diào)節(jié)劑，是核糖體和膜結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定劑，對(duì)某些重金屬的毒害作用有一定拮抗作用。 K： 雖不參與細(xì)胞結(jié)構(gòu)，但它是許多酶作用的激活劑，調(diào)控細(xì)胞原生質(zhì)的膠體狀態(tài)和細(xì)胞膜的透性，細(xì)胞內(nèi)K+濃度遠(yuǎn)大于胞內(nèi)。 Na：主要維持細(xì)胞的滲透壓，在海洋和噬鹽微生物細(xì)胞內(nèi)含有較高濃度的Na+。 Ca：參與調(diào)節(jié)細(xì)胞生理狀態(tài)，如維持細(xì)胞膠體狀態(tài)，降低膜的通透性，調(diào)節(jié)pH，拮抗金屬離子毒性，蛋白酶的激活劑，芽胞的組分，與抗熱性有關(guān)。 6.微生物生長(zhǎng)因子包括哪幾類(lèi)？ 答：主要有維生素、氨基酸、核苷類(lèi)(堿基)。 7.試述各種維生素在微生物體中的作用？ 8.比較維生素、氨基酸、嘌呤、嘧啶在微生物體中的需要量。 答:維生素：一般需要濃度：1-50ng/ml 氨基酸：一般需要濃度：20-50ug/ml 堿基：一般需要濃度：200-2000ug/ml 9.試述專(zhuān)性厭氧微生物為什么不能在有氧環(huán)境中生存？ 答：專(zhuān)性厭氧微生物體內(nèi)缺少超氧物歧化酶和過(guò)氧化氫酶。在微生物體內(nèi)氧化還原作用下，氧還原生成超氧基（O2—）化合物，H+和過(guò)氧化氫（H2O2）這些物質(zhì)對(duì)微生物有毒害作用 10.舉例說(shuō)明微生物的營(yíng)養(yǎng)類(lèi)型。 答：光能無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)型；光能有機(jī)營(yíng)養(yǎng)型；化能無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)型；化能有機(jī)營(yíng)養(yǎng)型 根據(jù)能源來(lái)分：a光能營(yíng)養(yǎng)型，b化能營(yíng)養(yǎng)型，c寄生營(yíng)養(yǎng)型（細(xì)菌營(yíng)養(yǎng)型，只能在細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)生長(zhǎng)； 植物營(yíng)養(yǎng)型，只能在植物細(xì)胞內(nèi)生長(zhǎng)； 動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)型，只能在動(dòng)物細(xì)胞內(nèi)生長(zhǎng)） 根據(jù)合成必要代謝物質(zhì)的能力來(lái)分：自養(yǎng)型；異養(yǎng)型；低能營(yíng)養(yǎng)型 11.試述大分子營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收和分泌。 答：由于細(xì)胞膜的屏障作用，一般情況下大分子營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)如淀粉、脂類(lèi)和蛋白質(zhì)等不能自由地穿過(guò)細(xì)胞膜，所以微生物分泌水解酶類(lèi)，首先將大分子營(yíng)養(yǎng)物水解后，才可吸收加以利用。而這些水解酶均為蛋白質(zhì)大分子，它們必須通過(guò)一定的機(jī)制才能向胞外分泌。除了酶類(lèi)物質(zhì)外，其它一些大分子物質(zhì)如毒素的分泌、細(xì)胞膜和細(xì)胞壁上的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)成分的定位等也都需要進(jìn)行蛋白質(zhì)的跨膜運(yùn)輸。因?yàn)榧?xì)胞壁的肽聚糖層對(duì)這些大分子是可通透的，因而大分子物質(zhì)的運(yùn)輸需要克服的是膜的屏障。對(duì)于G-菌而言，蛋白質(zhì)不僅要通過(guò)細(xì)胞內(nèi)膜還要通過(guò)細(xì)胞外膜，一般來(lái)說(shuō)，把蛋白質(zhì)通過(guò)細(xì)胞內(nèi)膜運(yùn)送到達(dá)周質(zhì)空間的過(guò)程稱(chēng)為轉(zhuǎn)運(yùn)，而到達(dá)細(xì)胞外稱(chēng)為分泌。在G-菌中蛋白質(zhì)分泌較為復(fù)雜，有些蛋白質(zhì)可從細(xì)胞質(zhì)直接通過(guò)細(xì)胞內(nèi)膜和細(xì)胞外膜運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞外，有些則要先通過(guò)細(xì)胞內(nèi)膜到達(dá)周質(zhì)空間，再通過(guò)細(xì)胞外膜到達(dá)細(xì)胞外。 12.試述小分子營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的四種吸收方式。 答：a.被動(dòng)擴(kuò)散：被動(dòng)擴(kuò)散是由于細(xì)胞內(nèi)外營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)濃度差而產(chǎn)生的物理擴(kuò)散作用，非特異性。 b.促進(jìn)擴(kuò)散：酶與營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)可逆性結(jié)合來(lái)加快運(yùn)輸速度，動(dòng)力為濃度梯度，不消耗能量，不改變內(nèi)外濃度的動(dòng)態(tài)平衡。 c.主動(dòng)運(yùn)輸：載體蛋白和養(yǎng)料具有特異性；消耗細(xì)胞能量；逆濃度梯度吸收營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)；改變運(yùn)輸反應(yīng)的動(dòng)態(tài)平衡點(diǎn)。 d.基團(tuán)轉(zhuǎn)位：基團(tuán)轉(zhuǎn)運(yùn)是指細(xì)胞在運(yùn)輸物質(zhì)過(guò)程中，同時(shí)伴有對(duì)運(yùn)輸?shù)孜镞M(jìn)行化學(xué)修飾的一種運(yùn)輸方式?；鶊F(tuán)轉(zhuǎn)運(yùn)屬于主動(dòng)運(yùn)輸，有能量的消耗和載體蛋白的參與，但因?yàn)榈孜锏姆肿咏Y(jié)構(gòu)發(fā)生了變化，因而對(duì)原運(yùn)輸?shù)孜锒?，是順濃度梯度運(yùn)輸物質(zhì)。 13.蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)有哪幾類(lèi)？ 答：Sec 轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)，Tat 轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)。 14.Sec 轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)和Tat 轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)共性有哪些？ 答：①所轉(zhuǎn)運(yùn)的蛋白質(zhì)含有信號(hào)肽。合成的蛋白質(zhì)前體上均在N-端有介導(dǎo)轉(zhuǎn)運(yùn)的信號(hào)肽，信號(hào)肽均由3部分形成，位于N末端的帶正電荷的n-區(qū)、形成α-螺旋的疏水性的h-區(qū)和位于C末端的含有信號(hào)肽酶切點(diǎn)的c-區(qū)。信號(hào)肽在蛋白質(zhì)穿越細(xì)胞內(nèi)膜時(shí)被信號(hào)肽酶切除。 ②在兩種轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)中，蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)都需要消耗能量。Sec轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)的能源來(lái)自于ATP的水解，在不同的階段還需要質(zhì)子梯度提供能量。而Tat轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)的能量來(lái)自于質(zhì)子梯度，與植物葉綠體中蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)的ΔpH依賴(lài)系統(tǒng)相似。 15.Sec轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)和Tat 轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)差異性有哪些？ 答：① Sec轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)轉(zhuǎn)運(yùn)的蛋白質(zhì)以松散的線狀形式轉(zhuǎn)運(yùn)，而Tat轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)轉(zhuǎn)運(yùn)的蛋白質(zhì)以折疊形式轉(zhuǎn)運(yùn)，且絕大多數(shù)轉(zhuǎn)運(yùn)的蛋白為與細(xì)菌厭氧呼吸有關(guān)的并含有氧化還原輔因子的酶。 ② Tat信號(hào)肽通常比Sec信號(hào)肽長(zhǎng)，含有雙精氨酸保守序列核心S/T-R-R-x-F-L-K，特征性氨基酸含量也不同于Sec信號(hào)肽。 第三章 1．試敘微生物代謝的特點(diǎn)。 答：a.微生物的代謝速率快，有的代時(shí)間僅20’；b.微生物種類(lèi)繁多，各種微生物對(duì)營(yíng)養(yǎng)要求與代謝方式均不相同，有的可以進(jìn)行化能自養(yǎng)或異養(yǎng)，有的進(jìn)行光能自養(yǎng)或異養(yǎng)，表現(xiàn)了代謝的多樣性；c.微生物具有高度適應(yīng)能力，當(dāng)外界環(huán)境條件如培養(yǎng)基成分，PH及溫度，供氧等發(fā)生改變時(shí)，微生物能改變自身的代謝方式，適應(yīng)改變了的環(huán)境。d．微生物還具有易于人工控制的特點(diǎn)。在某些特殊因素（誘變因素）的作用下容易發(fā)生變異，這樣微生物可作為研究生物體代謝規(guī)律的理想材料。 2．舉出當(dāng)前微生物代謝的研究方法。 答： 1) 靜息細(xì)胞法 2) 同位素示蹤法 3) 極譜分析法 4) 瓦勃格壓力計(jì)法 5) 突變株的應(yīng)用 6) 酶抑制劑法 3．微生物進(jìn)行生命活動(dòng)的能量從哪幾方面來(lái)？ 答：能量來(lái)自有機(jī)物，無(wú)機(jī)物 ，可見(jiàn)光 4．在單糖分解中，從葡萄糖分解為丙酮酸微生物有哪幾種常見(jiàn)途徑？ 答：EMP途徑（又稱(chēng)已糖二磷酸途徑或酵解途徑），HMP途徑（又稱(chēng)磷酸戊糖途徑），ED途徑（又稱(chēng)已糖磷酸），PK,直接氧化 5．微生物的合成代謝有哪些方面？ 答：CO2的固定；二碳化合物的同化 ；糖類(lèi)的合成；脂類(lèi)的合成 ；生物固氮 ；氨基酸的生物合成 ；核苷酸的合成 ；核酸的合成 ；蛋白質(zhì)的生物合成 6．何謂微生物的初級(jí)代謝，何謂微生物的次級(jí)代謝？ 答：初級(jí)代謝：指與微生物生命活動(dòng)密切相關(guān)的代謝過(guò)程，包括產(chǎn)能代謝，小分子前體物質(zhì)的合成，大分子聚合物如DNA，蛋白質(zhì)，酶的合成等。 指對(duì)微生物的生命活動(dòng)必不可少的所有帶些活動(dòng)，缺少次級(jí)代謝，微生物就不能生存，它貫穿于微生物生長(zhǎng)的所有階段。 次級(jí)代謝：只存在于細(xì)胞生長(zhǎng)的一定時(shí)期，合成的次級(jí)代謝產(chǎn)物對(duì)微生物的基本生命活動(dòng)不是必不可少的。 7．微生物次級(jí)代謝有哪幾種類(lèi)型？ 答：a.根據(jù)產(chǎn)物合成途徑可以分為四種類(lèi)型，與糖代謝有關(guān)的類(lèi)型，與脂肪酸代謝有關(guān)的類(lèi)型，與萜烯和甾體化合物有關(guān)的類(lèi)型，與TCA環(huán)有關(guān)的類(lèi)型。 b.根據(jù)產(chǎn)物作用可以區(qū)分為抗生素，激素，生物堿，毒素及維生素。 8．微生物次級(jí)代謝的特點(diǎn)有哪些？ 答： 1) 次級(jí)代謝以初級(jí)代謝產(chǎn)物為前體，并受初級(jí)代謝的調(diào)節(jié)； 2) 次級(jí)代謝產(chǎn)物一般在菌體生長(zhǎng)后期合成； 3) 次級(jí)代謝酶的專(zhuān)一性低； 4) 次級(jí)代謝產(chǎn)物的合成具有菌株特異性； 5) 次級(jí)代謝可能與質(zhì)粒有關(guān)。 9．微生物代謝的調(diào)節(jié)方式有哪幾種？ 答： 1) 代謝調(diào)節(jié)的環(huán)節(jié) 2) 酶活性調(diào)節(jié) 3) 酶合成的調(diào)節(jié) 10．酶合成調(diào)節(jié)有兩種類(lèi)型？ 答： 1) 酶合成的誘導(dǎo) 2) 酶合成的阻遏 11．酶活性調(diào)節(jié)通過(guò)什么實(shí)現(xiàn)的？ 答：酶活性的調(diào)節(jié)是通過(guò)激活或抑制已有酶的活性而實(shí)現(xiàn)的 12．酶活性調(diào)節(jié)受哪些因素的影響？ 答：底物和產(chǎn)物的性質(zhì)和濃度、環(huán)境因子如pH等。 13．何謂酶的激活？何謂酶的激活劑？ 答：酶的激活：在某些物質(zhì)的作用下，使原來(lái)無(wú)活性的酶變成有活性，或使原來(lái)活性低的酶提高了活性都稱(chēng)為酶的激活或活化 酶的激活劑：凡能提高酶活性的物質(zhì)稱(chēng)為激活劑 14．酶激活作用有哪兩種情況？ 答：前體激活：即代謝途徑中后面的酶促反應(yīng)，可被該途徑中前面的一個(gè)中間產(chǎn)物所促進(jìn)。 反饋激活：即指代謝產(chǎn)物對(duì)該代謝途徑的前面的酶起激活作用。 15．何謂酶的抑制？抑制作用有哪些特點(diǎn)？ 答：酶的抑制：由于某種物質(zhì)的存在，使酶的活性降低或失去活性，稱(chēng)為抑制。 特點(diǎn)：抑制作用可以是不可逆的，這將造成酶活性的永久性喪失；抑制作用也可以是可逆的，即當(dāng)抑制劑去除后，酶的活性又可恢復(fù)。 16．直線反饋調(diào)節(jié)模式有哪兩種？ 答：直線形代謝途徑的反饋調(diào)節(jié)模式 直線順序反饋抑制作用模式 17．分枝反饋抑制的模式有哪幾種？ 答：分枝順序反饋抑制的模式 分枝同功酶反饋抑制的模式 分枝協(xié)同反饋抑制的模式 分枝累積反饋抑制的模式 分枝增效反饋抑制的模式 第四章 微生物的生長(zhǎng)和繁殖 1.什么是微生物的細(xì)胞周期、分幾個(gè)階段？ 答：細(xì)胞周期：細(xì)胞周期是指新生的細(xì)胞長(zhǎng)大以及最后分裂為兩個(gè)子細(xì)胞的過(guò)程。一個(gè)細(xì)胞周期所經(jīng)歷的時(shí)間稱(chēng)為世代時(shí)間或倍增時(shí)間，世代時(shí)間是微生物生長(zhǎng)中極重要的概念。 真核細(xì)胞的生長(zhǎng)周期分為分裂間期（G1，S,G2），前，中，后，末 原核細(xì)胞的生長(zhǎng)周期一般較短，只有G1期（復(fù)制前期）、 R期（復(fù)制期）和D期（分裂期），DNA復(fù)制一結(jié)束，便立即進(jìn)入細(xì)胞分裂。R期D期長(zhǎng)短較穩(wěn)定， G1 期可變，甚至無(wú)G1期。 2. 什么是同步生長(zhǎng)、用什么方法可獲得同步細(xì)胞？ 答：同步生長(zhǎng)：一個(gè)細(xì)胞群體中各個(gè)細(xì)胞部在同一時(shí)間進(jìn)行分裂，就可以說(shuō)細(xì)胞在進(jìn)行同步分裂或同步生長(zhǎng)，進(jìn)行同步分裂的細(xì)胞稱(chēng)為同步細(xì)胞．同步細(xì)胞群體在任何一時(shí)刻部處在細(xì)胞用期的同一相，彼此間形態(tài)、生理生化特征都很一致。 篩選法：過(guò)濾法，區(qū)帶密度梯度離心法，膜洗脫法， 誘導(dǎo)法：物理和化學(xué)法 3. 細(xì)菌的細(xì)胞周期中主要的細(xì)胞學(xué)變化有哪些？ 答：細(xì)胞的表面生長(zhǎng)．橫隔形成、DNA復(fù)制分離并進(jìn)入子細(xì)胞和細(xì)胞分裂 。 4. 試述細(xì)菌生長(zhǎng)曲線各期的細(xì)胞生理特點(diǎn)。 答：延滯期：處在該期的細(xì)胞特征：個(gè)體變長(zhǎng)，體積增大，代謝加強(qiáng)，RNA含量增加，使細(xì)胞質(zhì)噬堿性增強(qiáng)；由于代謝活性的提高，使貯存物消失。 對(duì)數(shù)期 ：細(xì)胞生長(zhǎng)旺盛，代謝活力強(qiáng)、分裂速度快，以幾何級(jí)數(shù)增加，代時(shí)穩(wěn)定。 穩(wěn)定期 ：體積較小，開(kāi)始積累貯存物和次生代謝產(chǎn)物、芽胞細(xì)菌開(kāi)始形成芽胞。 衰亡期 ：多形態(tài)、畸形、革蘭氏染色不穩(wěn)定。 5. 試述生長(zhǎng)速率與營(yíng)養(yǎng)物的濃度關(guān)系及Ks的生理意義。 答：①當(dāng)生長(zhǎng)限制性底物濃度很大時(shí)(S Ks) Ks 往往可忽賂不計(jì),Ks十S＝S，這時(shí)=m，說(shuō)明這時(shí)細(xì)菌以最大生長(zhǎng)速率生長(zhǎng)。②當(dāng)生長(zhǎng)限制底物濃度很低時(shí)，則Ks十S＝ Ks,這時(shí) =m/ Ks . S，它表明這時(shí)細(xì)菌的生長(zhǎng)遠(yuǎn)速率與生長(zhǎng)限制性底物濃度成正比。 常數(shù)Ks的生理意義在于可以用它來(lái)衡量微生物對(duì)某種底物的親和力， Ks值越小，表明它對(duì)底物的親和力越大。 6. 什么是二峰生長(zhǎng)曲線？研究其意義如何？ 答：二峰甚至多峰生長(zhǎng)曲線也較為普遍，這種現(xiàn)象的原因是在培養(yǎng)中有二種或三種以上的碳源時(shí)才出現(xiàn)。第一個(gè)對(duì)生長(zhǎng)數(shù)期中微生物是利用第一種碳源，在這期間，對(duì)第二種碳源的利用有抑制作用，直到第一種碳源用盡后，利用第二種碳源的適應(yīng)酶才開(kāi)始形成。第二個(gè)對(duì)生長(zhǎng)數(shù)期微生物利用第二種碳源，而第二個(gè)對(duì)生長(zhǎng)數(shù)期的長(zhǎng)短，是取決于該微生物產(chǎn)生適應(yīng)酶的能力。 7. 什么叫連續(xù)培養(yǎng)？連續(xù)培養(yǎng)器分為哪兩類(lèi)？各自有什么特點(diǎn)？ 答：連續(xù)培養(yǎng)：不斷地向培養(yǎng)器中加入培養(yǎng)液，同時(shí)移出同體積菌液使培養(yǎng)器中微生物保持相對(duì)穩(wěn)定生長(zhǎng)速率，始終處于對(duì)數(shù)期或穩(wěn)定期，以獲得大量的均勻的菌體或代謝產(chǎn)物培養(yǎng)方法。 恒化連續(xù)培養(yǎng)： 特點(diǎn) 控制一種低濃度的限制性養(yǎng)料因子，通過(guò)調(diào)節(jié)其濃度來(lái)獲得具有不同生;長(zhǎng)速率的培養(yǎng)物。 恒濁連續(xù)培養(yǎng)“ 特點(diǎn) 微生物以最高速率生長(zhǎng)。 8. 什么是微生物的稀釋率？怎樣表示？什么是停留時(shí)間？怎樣計(jì)算？ 答：稀釋度D表示單位時(shí)間，新加入的培養(yǎng)基體積與培養(yǎng)器內(nèi)培養(yǎng)基總體積之比， D = f/ V 稀釋度D的倒數(shù)表示培養(yǎng)液在培養(yǎng)器中的平均停留時(shí)間θ。 θ =1/ D = V / f 9. 試述微生物生長(zhǎng)繁殖的環(huán)境條件。 答：一、溫度 五、輻射 二、水分 六、超聲波 三、pH 七、高壓 四、O2和Eh 八、化學(xué)殺菌劑和化學(xué)療劑 10.何謂微生物的抑制?哪些因素可引起微生物的抑制？ 答：微生物的抑制： 微生物存在于環(huán)境中，不可避免要受各種環(huán)境因素的影響。在一定限度內(nèi)，環(huán)境因子的變化可以引起微生物形態(tài)、生理或遺傳特性的變化，但超過(guò)一定限度，常導(dǎo)致微生物的死亡。 低溫，高溫，低滲，高滲，干燥，水活度過(guò)低，強(qiáng)酸強(qiáng)堿，輻射，氧氣含量不合適，化學(xué)殺菌劑 11.試述抗微生物劑和抗代謝物的種類(lèi)及作用。 答：抗代謝物是一類(lèi)與生物體內(nèi)的必需代謝物結(jié)構(gòu)相似、以競(jìng)爭(zhēng)方式取代正常代謝物、干擾正常代謝活動(dòng)的物質(zhì)，也稱(chēng)代謝拮抗物。人們最早應(yīng)用的第一個(gè)實(shí)用性抗菌物質(zhì)就是磺胺類(lèi)藥物。 磺胺作用機(jī)理: 磺胺與二氫葉酸的前體之一對(duì)氨基苯甲酸類(lèi)似，可以取代對(duì)氨基苯甲酸與二氫葉酸合成酶結(jié)合阻止合成二氫葉酸，而抑制細(xì)菌生長(zhǎng)。 12.試述抗生素對(duì)微生物的作用。 答：是由微生物合成或人工半合成的一類(lèi)能抑制或殺死另一些微生物的化學(xué)藥劑。其抑制機(jī)制有4類(lèi): 抑制細(xì)胞壁合成：青霉素、頭孢霉素、萬(wàn)古霉素、多氧霉素、環(huán)絲氨酸 損傷細(xì)胞膜：多粘菌素、兩性霉素、制霉菌素 干擾蛋白質(zhì)合成： 作用于30s小亞基：鏈霉素、卡那霉素、四環(huán)素 作用于50s大亞基：氯霉素、紅霉素、林可霉素 阻礙核酸合成：灰黃霉素，利福霉素、放線菌素D、絲裂霉素C 阻止幾丁質(zhì)合成：多氧霉素 第5章 微生物的分化與發(fā)育 1. 何謂分化與發(fā)育？ 答：分化：細(xì)胞在一定條件下，朝不同方向發(fā)展，使其形態(tài)結(jié)構(gòu)，生理功能發(fā)生一系列的變化，最終導(dǎo)致一種細(xì)胞轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N細(xì)胞的過(guò)程。 發(fā)育：生物體經(jīng)過(guò)生長(zhǎng)和分化使機(jī)體由小到大，由簡(jiǎn)單到復(fù)雜，由性不成熟到性成熟的過(guò)程。 2. 微生物的分化與發(fā)育有何特點(diǎn)？ 答：分化與發(fā)育是極為普遍的生命活動(dòng)現(xiàn)象。它們不僅存在于高等動(dòng)、植物中，同樣也存在于各類(lèi)微生物中。然而，微生物的分化與發(fā)育比高等動(dòng)物，植物的分化與發(fā)育簡(jiǎn)單的多，原始的多。 3.研究微生物的分化與發(fā)育有何意義？ 有助于全面系統(tǒng)地揭示微生物生命活動(dòng)的規(guī)律，而且也有著重要的應(yīng)用價(jià)值。倘若我們了解和掌握了微生物分化與發(fā)育的規(guī)律，就可以人為地控制它們的分化與發(fā)育行為，造福人類(lèi)。例如，白假絲酵母菌在寄生與非寄生條件下表現(xiàn)出二形態(tài)分化，了解這種分化的規(guī)律就能夠提供防止它們致病的手段與方法。又如，只要掌握了食用菌子實(shí)體發(fā)育的條件與規(guī)律就可以更加自覺(jué)地指導(dǎo)生產(chǎn)加強(qiáng)管理，不斷增加栽培品種和提高單位產(chǎn)量，生產(chǎn)出更多更好的食用菌以改善人們的生活。 4. 舉例說(shuō)明營(yíng)養(yǎng)體的分化。 答：一、節(jié)桿菌細(xì)胞形態(tài)的轉(zhuǎn)變 二、根瘤菌的形態(tài)分化 三、絲狀藍(lán)細(xì)菌的形態(tài)分化 四、毛霉和酵母菌的形態(tài)分化 5.舉例說(shuō)明孢子的形成過(guò)程及調(diào)節(jié)控制。 答：營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞期→軸線形成期→橫隔形成期→前孢子形成期→皮層形成期→孢子外殼形成期→孢子成熟期→孢子釋放期 芽孢的萌發(fā)：活化期→啟動(dòng)期→長(zhǎng)出期 抗生素 1. 試敘抗生素發(fā)展的五個(gè)重要階段。 2. 怎樣理解抗生素的定義 ？ 答：抗生素是一個(gè)低分子量的微生物代謝產(chǎn)物，在低濃度時(shí)能抑制或殺死其他微生物生長(zhǎng)。 一個(gè)低分子量的物質(zhì)是指一個(gè)分子有一定的化學(xué)結(jié)構(gòu)，其相對(duì)質(zhì)量最大可達(dá)數(shù)干。 一般不把那些酶如溶菌酶或大腸桿菌素等復(fù)合酶包括在內(nèi)，盡管它們也具有抗菌性能。 如果將抗生素確切地定義既是只有來(lái)自微生物的天然產(chǎn)物才能稱(chēng)為抗生素。然而，通常把經(jīng)化學(xué)改造的天然來(lái)源的抗生素或微生物代謝的其他產(chǎn)物均稱(chēng)為半合成抗生素?，F(xiàn)在甚至于把抗生素不僅限于“微生物代謝產(chǎn)物”，經(jīng)常還可以看到“植物抗生素產(chǎn)物”這樣的說(shuō)法。（這樣使用術(shù)語(yǔ)是不夠確切的） 抗生素“抑制或殺死其他微生物生長(zhǎng)”，可以是暫時(shí)性或持久性抑制微生物的繁殖，如果抑制作用是持久性的，抗生素的活性稱(chēng)為殺菌作用。 　　定義中強(qiáng)調(diào)“在低濃度時(shí)”，是由于細(xì)胞正?；虮匦璧慕M分在高濃度也能引起破壞，如甘氨酸是各種蛋白質(zhì)的組分之一，在高濃度時(shí)，對(duì)某些細(xì)菌有強(qiáng)殺菌作用。同樣，如乙醇、丁醇是某些微生物的發(fā)酵產(chǎn)物，它們也僅在高濃度時(shí)才能顯示抗菌作用。在這里，“低濃度”我們一般是指低于1mg/ml。 3. 抗生素的主要分類(lèi) 有哪些？ 答：β-內(nèi)酰胺類(lèi)抗生素(青霉素和頭孢菌素類(lèi)) ；四環(huán)素類(lèi)，氨基糖甙類(lèi)抗生素(氨基環(huán)醇類(lèi))，大環(huán)內(nèi)酯類(lèi)抗生素，安莎霉素類(lèi) ，肽類(lèi)抗生素，糖肽類(lèi)抗生素(二丙庚肽類(lèi))；抗腫瘤抗生素 ，其他類(lèi)抗生素