第五章微生物的营养
概述：微生物的营养（nutrition）——生物体从外部环境摄取其生命活动所必须的能量和物质，以满足其生长和繁殖需要的一种生理功能。营养物（nutrient）——能够满足微生物机体生长、繁殖和完成各种生理活动所需的物质。
5.1 微生物的六种营养要素
5.1.1 碳源（source of carbon ）：在微生物生长过程中为微生物提供碳素来源的物质。绝大部分碳源物质在细胞内生化反应过程中还能为机体提供维持生命活动所需的能源，因此，碳源物质通常也是能源物质。
5.1.2 氮源（source of nitrogen）：为微生物提供氮素来源的物质。
5.1.3 能源（source of energe）：能为微生物的生命活动提供最初能量来源的营养物或辐射能。各种异养微生物的能源就是碳源。
能源谱：
化学物质：有机物——化能异养微生物的能源（同碳源）；无机物——化能自养微生物的能源（不同于碳源）。
辐射能：光能自养和光能异养微生物的能源
5.1.4 生长因子（growth factor）：微生物生长所必须而且需要量很小，但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物。主要包括：维生素、碱基、卟啉及其衍生物、甾醇、胺类、C4~C6的分枝脂肪酸，以及需要量较大的氨基酸。
5.1.5 无机盐( inorganic salt) ：微生物生长必不可少的一类营养物质，体内的主要功能是作为酶活性中心的组成部分。持生物大分子和细胞结构的稳定性、调节并维持细胞的渗透压平衡、控制细胞的氧化还原电位和作为某些微生物生长的能源物质。
5.1.6 水（water）：水是微生物生长必不可少的营养要素。水在细胞中的生理功能：1、溶剂；2、参与细胞内的化学反应；3、维持生物大分子的天然构象；4、比热高，为热的良导体能有效的吸收代谢过程中产生的热并及时将热迅速散发出体外；5、保持充足的水分是细胞维持正常形态的重要因素；6、微生物通过水合作用与脱水作用控制由多亚基组成的结构，如酶、微管、鞭毛及病毒颗粒的组装与解离。
5.2 微生物的营养类型：由于微生物种类繁多，其营养类型（nutritional types）比较复杂，人们常在不同层次和侧重点上对微生物营养类型进行划分。
质能否进入微生物细胞。影响营养物进入细胞的因素有：1、营养物本身的性质。相对分子质量、溶解性、电负性、极性等。2、微生物所处的环境。温度、pH、离子强度、相关的代谢抑制剂等。3、微生物细胞的透过屏障（permeability barrier）。原生质膜、细胞壁、荚膜及粘液层。荚膜及粘液层的结构较为疏松，对细胞吸收营养物的影响较小。相对分子量大于10000的葡聚糖难以通过革兰氏阳性细菌的细胞壁。真菌和酵母的细胞壁只能允许相对分子量较小的物质通过。
物质的运输方式：与细胞壁相比，原生质膜在控制物质进入细胞的过程中起着更为重要的作用。它对跨膜运输（transport across membrane）的物质具有选择性。根据物质运输过程的特点，可将物质的运输方式分为：单纯扩散；促进扩散；主动运输；基团移位；膜泡运输。
5.3.1 单纯扩散（Simple Diffusion ）：细胞膜可以通过物理扩散方式让许多小分子、非电离分子尤其是亲脂性的分子被动地通过即单纯扩散。这类物质的种类不多，主要是：氧、二氧化碳、乙醇和某些氨基酸分子。
5.3.2 促进扩散（facilitated diffusion ）：促进扩散（facilitated diffusion ）与单纯扩散的主要差别是在溶质的运送过程中，必须借助于膜上底物特异性载体蛋白（carrier protein）的参与。促进扩散只能把环境中浓度较高的分子加速扩散到细胞内，直至膜两侧的溶质浓度相等为止，而绝不能引起溶质的逆浓度梯度运送。只对生长在高营养物浓度下的微生物发挥作用。
5.3.3 主动运送（Active Transport ）：主动运送是微生物吸收营养物质的主要机制。特点：1、需要特异性载体蛋白协助；2、需要提供能量；3、可以逆浓度梯度运送。运送的营养物有：无机离子、有机离子和一些糖类（乳糖、蜜二糖、葡萄糖等）
5.3.4 基团移位（Group Translocation ）：基团移位是一种既需特异性载体蛋白又须耗能的运送方式，但溶质在运送前后会发生分子结构的变化。
5.3.5 膜泡运输（membrane vesicle transport）：主要存在于原生动物特别是变形虫（amoeba）中，是这类微生物的一种营养物质的运输方式。包括：胞吞作用（phagocytosis）、胞饮作用（pinocytosis）。
5.4 培养基（culture medium）：培养基是人工配制的，适合微生物生长繁殖或产生代谢产物的营养基质。任何培养基都应具备微生物所需要的六大营养要素，且比例合适。任何培养基一旦配成，必须立即进行灭菌，否则很快引起杂菌丛生，并破坏其固有成分和性质。
5.4.1 配制培养基的原则
1、选择适宜的营养物质
2、营养物质浓度及配比合适
3、控制pH条件
4、控制氧化还原电位（redox potential）
5、原料来源的选择
6、灭菌处理
5.4.2 培养基的类型及应用
1、按照对培养基成分的了解程度划分
①天然培养基（complex medium）：牛肉膏蛋白胨培养基等。
②合成培养基（synthetic medium）：高氏一号培养基等。
③半合成培养基（semi-defined medium）：马铃薯蔗糖培养基等。
2、根据物理状态划分
①固体培养基（solid medium）：琼脂含量1%~2%。
②半固体培养基（semi-solid medium）：琼脂含量0.2%~0.7%。
③液体培养基（liquid medium）
3、根据用途划分
①基础培养基（minimum medium）
②加富培养基（enriched medium）
③鉴别培养基（differential medium）
④选择培养基（selective medium）
⑤其他培养基
其他培养基：分析培养基（assay medium）用于抗生素、维生素的测定或生长谱的测定；还原型培养基（reduced medium）用于培养厌氧型微生物；组织培养物培养基（tissue-culture medium）含有动植物细胞，用来培养病毒、衣原体、立克次氏体及某些螺旋体等专性活细胞寄生的微生物。有些病毒和立克次氏体目前还不能利用人工培养基来培养，需要接种在动植物体内、动植物组织中才能繁殖。常用的培养病毒与立克次氏体的动物有小白鼠、家鼠、豚鼠，鸡胚也是培养某些病毒与立克次氏体的良好营养基质，鸡瘟病毒、牛痘病毒、天花病毒、狂犬病毒等十几中病毒也可用鸡胚培养。
微生物大题重点
微生物 1、脂肪、蛋白质、脂质三者之间是如何相互转换的？ 答：在同一细胞内，糖类、脂质、蛋白质的代谢是同时进行的，它们之间既相互联系，又相互制约，共同形成一个协调统一的过程。糖类和脂质、蛋白质之间可以相互转化，但是它们之间的转化是有条件的。 （1）.糖类转化成血糖（葡萄糖），主要用于氧化分解，过量转化为糖原，再过量转化为脂肪储存起来，也可将分解中间产物通过氨基转换作用形成氨基酸合成蛋白质； （2）脂类在机体能量供应不足的情况下，氧化分解，或转化为血糖（葡萄糖）； （3）蛋白质在机体能量供应严重不足的情况下或病变情况下，氧化分解，转化 为糖类和脂肪，或者蛋白质摄取过多也会转化为糖类和脂肪储存起来。
异养微生物可以通过对有机物进行氧化分解形成各种中间代谢产物；自养微生物则能够利用CO2和游离氮进行化能合成作用合成糖类，蛋白质和脂质等。其中在微生物体内主要是通过以糖酵解途径以及三羧酸循环为中心来完成三大物质之间的转化的。其关系图如下： 从图中可以看出，糖类物质主要是通过糖酵解途径产生一些中间产物如磷酸二羟丙酮和丙酮酸等，丙酮酸脱羧后形成乙酰CoA进入三羧酸循环。其中，各中间代谢产物经过一些列的生化反应可以形成以下转化： ①乙酰CoA可以转化成脂肪酸，磷酸二羟丙酮转化成甘油，二者结合形成脂肪。 ②三羧酸循环的中间产物如α-酮戊二酸、草酰乙酸等能够转化成谷氨酸和天冬氨酸，二者都可以进一步合成蛋白质。 ③其中，三羧酸循环中的草酰乙酸在磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶的催化下形成PEP（磷酸烯醇式丙酮酸），并通过糖酵解的逆向途径从而形成葡萄糖。 综上所述，在微生物的分解与合成代谢中，糖类，蛋白质、和脂质是通过一系列的氧化分解形成中间代谢产物进入糖酵解和三羧酸循环，进而相互转化，相互制约。
高中生物竞赛 辅导讲义 第五章微生物的营养和培养基 营养（或营养作用，nutrition）是指生物体从外部环境摄取其生命活动所必需的能量和物质，以满足其生长和繁殖需要的一种生理功能。所以，营养为一切生命活动提供了必需的物质基础，它是一切生命活动的起点。有了营养，才可以进一步进行代谢、生长和繁殖，并可能为人们提供种种有益的代谢产物。 营养物（或营养，nutrient）则指具有营养功能的物质，在微生物学中，常常还包括光能这种非物质形式的能源在内。微生物的营养物可为它们正常生命活动提供结构物质、能量、代谢调节物质和良好的生理环境。 熟悉微生物的营养知识，是研究和利用微生物的必要基础，有了营养理论，就能更自觉和有目的地选用或设计符合微生物生理要求或有利于生产实践应用的培养基。 第一节微生物的六种营养要素 微生物的培养基配方犹如人们的菜谱，新的种类是层出不穷的。仅据1930年M．Levine等人在《培养基汇编》（ACompilationofCultureMedia）一书中收集的资料，就已达2500种。直至今天，其数目至少也有数万种。作为一个微生物学工作者，一定要在这浩如烟海的培养基配方中去寻找其中的要素亦即内在的本质，才能掌握微生物的营养规律。这正像人们努力探索宇宙的要素、物质的要素和色彩的要素等那样重要。
现在知道，不论从元素水平还是从营养要素的水平来看，微生物的营养与摄食型的动物（包括人类）和光合自养型的植物非常相似，它们之间存在着“营养上的统一性”（表5-1）。具体地说，微生物有六种营养要素，即碳源、氮源、能源、生长因子、无机盐和水。 一、碳源 凡能提供微生物营养所需的碳元素（碳架）的营养源，称为碳源（carbonsource）。如把微生物作为一个整体来看，其可利用的碳源范围即碳源谱是极广的，这可从表5-2中看到。 从碳源谱的大类来看，有有机碳源与无机碳源两大类，凡必须利用有机碳源的微生物，就是为数众多的异养微生物，凡能利用无机碳源的微生物，则是自养微生物（见本章第二节）。表5-2中已把碳源在元素水平上归为七种类型，其中第五类的“C”是假设的，至少目前还未发现单纯的碳元素也可作为微生物的碳源。从另外六类来看，说明微生物能利用的碳源类型大大超过了动物界或植物界所能利用的碳化合物。因而有人认为，任何高明的有机化学家，只要他将其新合成的产品投放到自然界，在那里早就有相应的能破坏、利用它的微生物在等待着了。据报道，至今人类已发现的有机物已超过700万种，由此可见，微生物的碳源谱该是多么广！ 微生物的碳源谱虽然很广，但对异养微生物来说，其最适碳源则是“C ?H?D”型。其中，糖类是最广泛利用的碳源，其次是醇类、有机酸类和脂类等。在糖类中，单糖胜于双糖和多糖，已糖胜于戊糖，葡萄糖、果糖胜于甘露糖、半乳糖；在多糖中，淀粉明显地优于纤维素或几丁质等纯多糖，纯多糖则优于琼脂等杂多糖和其他聚合物（如木质素）。
第五章微生物代谢试题 一．选择题： https://www.doczj.com/doc/1217584782.html,ctobacillus是靠__________ 产能 A. 发酵 B. 呼吸 C. 光合作用 答:( ) 50781.50781.Anabaena是靠__________ 产能. A. 光合作用 B. 发酵 C. 呼吸 答:( ) 50782.50782.________是合成核酸的主体物。 A. 5----D 核糖 B. 5----D 木酮糖 C. 5----D 甘油醛 答:( ) 50783.50783.ATP 含有： A. 一个高能磷酸键 B. 二个高能磷酸键 C. 三个高能磷酸键 答:( ) 50784.50784.自然界中的大多数微生物是靠_________ 产能。 A. 发酵 B. 呼吸 C. 光合磷酸化 答:( ) 50785.50785.酶是一种__________ 的蛋白质 A. 多功能 B. 有催化活性 C. 结构复杂 答:( ) 50786.50786.在原核微生物细胞中单糖主要靠__________ 途径降解生成丙酮酸。 A. EMP B. HMP C. ED 答:( ) 50787.50787.参与脂肪酸生物合成的高能化合物是__________。 A.乙酰CoA B. GTP C. UTP 答:( ) 50788.50788.Pseudomonas是靠__________ 产能。 A. 光合磷酸化 B. 发酵 C. 呼吸 答:( ) 50789.50789.在下列微生物中__________ 能进行产氧的光合作用。 A. 链霉菌 B. 蓝细菌 C. 紫硫细菌 答: ( ) 50790.50790.合成环式氨基酸所需的赤藓糖来自__________。
第五章微生物的营养 概述：微生物的营养（nutrition）——生物体从外部环境摄取其生命活动所必须的能量和物质，以满足其生长和繁殖需要的一种生理功能。营养物（nutrient）——能够满足微生物机体生长、繁殖和完成各种生理活动所需的物质。 5.1 微生物的六种营养要素 5.1.1 碳源（source of carbon ）：在微生物生长过程中为微生物提供碳素来源的物质。绝大部分碳源物质在细胞内生化反应过程中还能为机体提供维持生命活动所需的能源，因此，碳源物质通常也是能源物质。 5.1.2 氮源（source of nitrogen）：为微生物提供氮素来源的物质。 5.1.3 能源（source of energe）：能为微生物的生命活动提供最初能量来源的营养物或辐射能。各种异养微生物的能源就是碳源。 能源谱： 化学物质：有机物——化能异养微生物的能源（同碳源）；无机物——化能自养微生物的能源（不同于碳源）。 辐射能：光能自养和光能异养微生物的能源 5.1.4 生长因子（growth factor）：微生物生长所必须而且需要量很小，但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物。主要包括：维生素、碱基、卟啉及其衍生物、甾醇、胺类、C4~C6的分枝脂肪酸，以及需要量较大的氨基酸。 5.1.5 无机盐( inorganic salt) ：微生物生长必不可少的一类营养物质，体内的主要功能是作为酶活性中心的组成部分。持生物大分子和细胞结构的稳定性、调节并维持细胞的渗透压平衡、控制细胞的氧化还原电位和作为某些微生物生长的能源物质。 5.1.6 水（water）：水是微生物生长必不可少的营养要素。水在细胞中的生理功能：1、溶剂；2、参与细胞内的化学反应；3、维持生物大分子的天然构象；4、比热高，为热的良导体能有效的吸收代谢过程中产生的热并及时将热迅速散发出体外；5、保持充足的水分是细胞维持正常形态的重要因素；6、微生物通过水合作用与脱水作用控制由多亚基组成的结构，如酶、微管、鞭毛及病毒颗粒的组装与解离。 5.2 微生物的营养类型：由于微生物种类繁多，其营养类型（nutritional types）比较复杂，人们常在不同层次和侧重点上对微生物营养类型进行划分。
第五章微生物的营养和培养基 一、选择题 1. 大多数微生物的营养类型属于：（） A. 光能自养 B. 光能异养 C. 化能自养 D. 化能异养 2. 蓝细菌的营养类型属于：（） A．光能自养 B. 光能异养C．化能自养 D. 化能异养 3. 碳素营养物质的主要功能是：（） A. 构成细胞物质 B. 提供能量 C. A，B 两者 4. 占微生物细胞总重量70%-90% 以上的细胞组分是：（） A. 碳素物质 B. 氮素物质 C. 水 5. 能用分子氮作氮源的微生物有：（） A. 酵母菌 B. 蓝细菌 C. 苏云金杆菌 6. 大肠杆菌属于（）型的微生物。 A. 光能无机自养 B. 光能有机异养 C. 化能无机自养 D. 化能有机异养 7. 自养型微生物和异养型微生物的主要差别是：（） A. 所需能源物质不同 B. 所需碳源不同 C. 所需氮源不同 8. 基团转位和主动运输的主要差别是：（） A. 运输中需要各种载体参与 B. 需要消耗能量 C. 改变了被运输物质的化学结构 9. 单纯扩散和促进扩散的主要区别是：（） A. 物质运输的浓度梯度不同 B. 前者不需能量，后者需要能量 C. 前者不需要载体，后者需要载体 10. 微生物生长所需要的生长因子（生长因素）是：（） A. 微量元素 B. 氨基酸和碱基 C. 维生素 D. B，C二者 11. 培养基中使用酵母膏主要为微生物提供：（） A. 生长因素 B. C 源 C. N 源 12. 细菌中存在的一种主要运输方式为：（） A. 单纯扩散 B. 促进扩散 C. 主动运输 D. 基团转位 13. 微生物细胞中的C素含量大约占细胞干重的：（） A. 10% B. 30% C. 50% D.70%
一．填空 1．培养基应具备微生物生长所需要的六大营养要素是_碳源___、__氮源__、__能源__、___无机盐___、__生长因子__和???????????____水___。 2．碳源物对微生物的功能是__提供碳素来源__和__能量来源__，微生物可用的碳源物质主要有___糖类_、___有机酸_、__脂类_、__烃__、__ CO2及碳酸盐__等。 ３．微生物利用的氮源物质主要有_蛋白质_、_铵盐_、_硝酸盐__、_分子氮__、__酰胺_等，而常用的速效Ｎ源如__玉米粉__，它有利于___菌体生长___；迟效Ｎ源如__黄豆饼粉__、__花生饼粉_，它有利于___代谢产物的形成______。 ４．无机盐对微生物的生理功能是__作为酶活性中心的组成部分_、__维持生物大分子和细胞结构的稳定性_____ 、_调节并维持细胞的渗透压平衡__ 和_控制细胞的氧化还原电位和作为某些微生物生长的能源物质等_。 ５．微生物的营养类型可分为__光能无机自养型__、__光能有机异养型__、_化能无机自养型和_化能有机异养型_。微生物类型的可变性有利于_提高微生物对环境条件变化的适应能力_。 ６．生长因子主要包括_维生素_、__氨基酸_和__嘌呤及嘧啶_，它们对微生物所起的作用是__作为酶的辅基或辅酶参与新陈代谢_、_维持微生物正常生长_、_为合成核柑、核苷酸和核酸提供原料__。 ７．在微生物研究和生长实践中，选用和设计培养基的最基本要求是__选择适宜的营养物质_、_营养物的浓度及配比合适_、_物理、化学条件适宜_、_经济节约_和__精心设计、试验比较_。 ８．液体培养基中加入CaCO３的目的通常是为了__调节培养基的pH值___。 ９．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_，而金黄色葡萄球菌是通过___主动运输__方式运输乳糖，大肠杆菌又是通过_基团移位__方式运输嘌呤和嘧啶的。 10．影响营养物质进入细胞的主要因素是_营养物质本身__、__微生物所处的环境__和___微生物细胞的透过屏障___。 11．实验室常用的有机氮源有__蛋白胨__和__牛肉膏__等，无机氮源有__硫酸铵__和_硝酸钠等。为节约成本，工厂中常用___豆饼粉__等作为有机氮源。 12．培养基按用途分可分为基础培养基、增殖培养基、鉴别培养基和选择培养基四种类型。 二．是非题
（生物科技行业）第五章微 生物的代谢
第五章微生物的代谢 一、代谢的概念 1、代谢是细胞内发生的所有化学反应的总称，包括分解代谢和合成代谢，分解代谢产生能量，合成代谢消耗能量。 2、生物氧化：生物体内发生的壹切氧化仍原反应。在生物氧化过程中释放的能量可被微生物直接利用，也可通过能量转换储存在高能化合物（如ATP）中，以便逐步被利用，仍有部分能量以热的形式被释放到环境中。生物氧化的功能为：产能（ATP）、产仍原力[H]和产小分子中间代谢物。 3、异养微生物利用有机物，自养微生物则利用无机物，通过生物氧化来进行产能代谢。 二、异养微生物产能代谢 发酵 生物氧化有氧呼吸 呼吸无氧呼吸 1、发酵：有机物氧化释放的电子直接交给本身未完全氧化的某种中间产物，同时释放能量且产生各种不同的代谢产物。 发酵过程中有机化合物只是部分地被氧化，因此，只释放出壹小部分的能量。发酵过程的氧化是和有机物的仍原相偶联。被仍原的有机物来自于初始发酵的分解代谢，即不需要外界提供电子受体。 发酵的种类有很多，可发酵的底物有碳水化合物、有机酸、氨基酸等，其中以微生物发酵葡萄糖最为重要。生物体内葡萄糖被降解成丙酮酸的过程称为糖酵解（glycolysis）。糖酵解是发酵的基础，主要有四种途径：EMP途径、HMP途径、ED途径、磷酸解酮酶途径。主要发酵类型
（1）酵母菌乙醇发酵的三种类型 壹型发酵： GlucosePyrAlcohol 二型发酵：当环境中存在NaHSO4，和乙醛结合，而不能受氢，不能形成乙醇。 磷酸二羟丙酮a-磷酸甘油甘油 三型发酵：在碱性条件下，乙醛发生歧化反应 产物：乙醇、乙酸和甘油。 （2）乳酸发酵 同型乳酸发酵（EMP途径）： 葡萄糖丙酮酸乳酸 异型乳酸发酵（PK或HK途径，肠膜状明串珠菌） 葡萄糖乳酸+乙酸或乙醇（HK途径） 戊糖乳酸+乙酸（PK途径） 俩歧双歧途径（PK+HK途径，俩歧双歧途杆菌） 葡萄糖乳酸+乙酸（Hk和PK途径） （3）氨基酸发酵产能（Stickland反应） 在少数厌氧梭菌如Clostridiumsporogenes,能利用壹些氨基酸同时当作碳源、氮源和能源，其机制是通过部分氨基酸的氧化和另壹些氨基酸的仍原向偶联，这种以壹种氨基酸做氢供体和以另壹种氨基酸做氢受体而发生的产能的独特发酵类型，称为Stickland反应。作为氢供体的氨基酸：Ala;Leu,Ile,Val,Phe,Ser,His,trp 作为氢受体的氨基酸：Gly,Pro,Ori,OH-Pro,Arg,trp.
第五章微生物能量代谢 一、选择题(只选一项，将选项的的字母填在括号内) 1．下列哪种微生物能分解纤维素？( B ) A金黄色葡萄球菌B青霉C大肠杆菌D枯草杆菌 2．下列哪种产能方式其氧化基质、最终电子受体及最终产物都是有机物?( A ) A发酵B有氧呼吸C无氧呼吸D光合磷酸化 3．硝化细菌的产能方式是( D ) A发酵B有氧呼吸C无氧呼吸D无机物氧化 4．微生物在发酵过程中电子的最终受体是(A) A有机物B有机氧化物C无机氧化物D．分子氧 5．乳酸发酵过程中电子最终受体是( B ) A乙醛B丙酮 C O2 D NO3ˉ 6．硝酸盐还原菌在厌氧条件下同时又有硝酸盐存在时，其产能的主要方式是( C ) A发酵B有氧呼吸C无氧呼吸D无机物氧化 7．下列哪些不是培养固氮菌所需要的条件?( A ) A培养基中含有丰富的氮源B厌氧条件C提供A TP D提供［H］ 8．目前认为具有固氮作用的微生物都是( D ) A真菌B蓝细菌C厌氧菌D原核生物 9．代谢中如发生还原反应时，( C )。 A从底物分子丢失电子B通常获得大量的能量 C 电子加到底物分子上D底物分子被氧化 10．当进行糖酵解化学反应时，( D )。 (a)糖类转变为蛋白质 (b)酶不起作用 (c)从二氧化碳分子产生糖类分子 (d)从一个单个葡萄糖分子产生两个丙酮酸分子 11．微生物中从糖酵解途径获得( A )ATP分子。 (a)2个 (b)4个 (c)36个 (d)38个 12．下面的叙述( A )可应用于发酵。 (a)在无氧条件下发生发酵 (b)发酵过程发生时需要DNA (c)发酵的一个产物是淀粉分子 (d)发酵可在大多数微生物细胞中发生 13．进入三羧酸循环进一步代谢的化学底物是( C )。 (a)乙醇 (b)丙酮酸 (c)乙酰CoA (d)三磷酸腺苷 14．下面所有特征适合于三羧酸循环，除了( D )之外。 分子以废物释放 (b)循环时形成柠檬酸 (a)C0 2 (c)所有的反应都要酶催化 (d)反应导致葡苟糖合成 15．电子传递链中( A )。 (a)氧用作末端受体 (b)细胞色素分子不参加电子转移 (c)转移的一个可能结果是发酵 (d)电子转移的电子来源是NADH 16．化学渗透假说解释( C )。 (a)氨基酸转变为糖类分子 (b)糖酵解过程淀粉分子分解为葡萄糖分子 (c)捕获的能量在ATP分子中 (d)用光作为能源合成葡萄糖分子 17．当一个NADH分子被代谢和它的电子通过电子传递链传递时，( C )。 (a)形成六个氨基酸分子 (b)产生一个单个葡萄糖分子 (c)合成三个ATP分子 (d)形成一个甘油三酯和两个甘油二酯 18．己糖单磷酸支路和ED途径是进行( C )替换的一个机制。
微生物 1、脂肪、蛋白质、脂质三者之间是如何相互转换的？ 答：在同一细胞内，糖类、脂质、蛋白质的代谢是同时进行的，它们之间既相互联系，又相互制约，共同形成一个协调统一的过程。糖类和脂质、蛋白质之间可以相互转化，但是它们之间的转化是有条件的。 （1）.糖类转化成血糖（葡萄糖），主要用于氧化分解，过量转化为糖原，再过量转化为脂肪储存起来，也可将分解中间产物通过氨基转换作用形成氨基酸合成蛋白质； （2）脂类在机体能量供应不足的情况下，氧化分解，或转化为血糖（葡萄糖）； （3）蛋白质在机体能量供应严重不足的情况下或病变情况下，氧化分解，转化 为糖类和脂肪，或者蛋白质摄取过多也会转化为糖类和脂肪储存起来。
异养微生物可以通过对有机物进行氧化分解形成各种中间代谢产物；自养微生物则能够利用CO2和游离氮进行化能合成作用合成糖类，蛋白质和脂质等。其中在微生物体内主要是通过以糖酵解途径以及三羧酸循环为中心来完成三大物质之间的转化的。其关系图如下： 从图中可以看出，糖类物质主要是通过糖酵解途径产生一些中间产物如磷酸二羟丙酮和丙酮酸等，丙酮酸脱羧后形成乙酰CoA进入三羧酸循环。其中，各中间代谢产物经过一些列的生化反应可以形成以下转化： ①乙酰CoA可以转化成脂肪酸，磷酸二羟丙酮转化成甘油，二者结合形成脂肪。 ②三羧酸循环的中间产物如α-酮戊二酸、草酰乙酸等能够转化成谷氨酸和天冬氨酸，二者都可以进一步合成蛋白质。 ③其中，三羧酸循环中的草酰乙酸在磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶的催化下形成PEP（磷酸烯醇式丙酮酸），并通过糖酵解的逆向途径从而形成葡萄糖。 综上所述，在微生物的分解与合成代谢中，糖类，蛋白质、和脂质是通过一系列的氧化分解形成中间代谢产物进入糖酵解和三羧酸循环，进而相互转化，相互制约。
第四章微生物营养习题 一、填空题 1、微生物生长繁殖所需六大营养要素是、、、、和等。 2、碳源物质为微生物提供和，碳源物质主要有、、、、等。 3、生长因子主要包括、和，其主要作用是、。 4、根据，微生物可分为自养型和异养型。 5、根据，微生物可分为光能营养型和化能营养型。 6、根据，微生物可分为无机营养型和有机营养型。 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、、和。 8、按用途划分，培养基可分为、、和等4种类型。 9、常用的培养基凝固剂有、和。 10、营养物质进入细胞的方式有、、和。 二、选择题（4个答案选1） 1、下列物质可用作生长因子的是（）。 （1）葡萄糖（2）纤维素（3）NaGl （4）叶酸 2、大肠杆菌属于（）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 3、硝化细菌属于（）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 4、某种细菌可利用无机物为电子供体而有贾稀为碳源，属于（）型的微生物。（1）兼养型（2）异养型（3）自养型（4）原养型 5、化能无机自养微生物可利用（）为电子供体。 （1）CO 2（2）H 2 （3）O 2 （4）H 2 O 6、用来分离产胞外蛋白酶菌株的酪素培养基是一种（）。 （1）基础培养基（2）加富培养基（3）选择培养基（4）鉴别培养基7、固体培养基中琼脂含量一般为（）。 （1）0.5% （2）1.5% （3）2.5% （4）5%
8、用来分离固氮菌的培养基中缺乏氮源，这种培养基是一种（）。 （1）基础培养基（2）加富培养基（3）选择培养基（4）鉴别培养基9、水分子可通过（）进入细胞。 （1）主动运输（2）扩散（3）促进扩散（4）基团转位10、被运输物质进入细胞前后物质结构发生变化的是（）。 （1）主动运输（2）扩散（3）促进扩散（4）基团转位 三、是非题 1、某些假单胞菌可以利用多达90多种以上的碳源物质。 2、碳源对配制任何微生物的培养基都是必不可少的。 3、氨基酸在碳源缺乏时可被微生物用作碳源物质，但不能提供能源。 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、嘌呤及嘧啶。 5、为使微生物生长旺盛，培养基中营养物质的浓度越高越好。 6、对含葡萄糖的培养基进行高压蒸汽灭菌时可以121.3℃加热20min即可。 7、半固体培养基常用来观察微生物的运动特征。 8、基础培养基可用来培养所有类型的微生物。 9、伊红美蓝（EMB）培养基中，伊红美蓝的作用是促进大肠杆菌的生长。 10、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。 四、名词解释 1 选择培养基、鉴别培养基 2基础培养基、加富培养基 3合成培养基 4化能异养微生物 5化能自养微生物 6光能自养微生物 7光能异养微生物 五、简答题 1、能否精确地确定微生物对微量元素的需求，为什么？ 2、为什么生长因子通常是维生素、氨基酸、嘌呤和嘧啶，而葡萄糖通常不是生长因子？ 3、以伊红美蓝（EMB）培养基为例，分析鉴别培养基的作用原理。 4、与促进扩散相比，微生物通过主动运输吸收营养物质的优点是什么？ 六、论述题 1、以紫色非硫细菌为例，解释微生物的营养类型可变性及对环境条件变化适应
第五章微生物代谢 选择题（每题1分，共25题，25分） 1.下列光合作用微生物中进行的是非环式光合磷酸化作用的是（ C ）正确 A.甲藻 B.绿硫细菌 C.蓝细菌 D.嗜盐细菌 2.化能自养微生物的能量来源于（ B ）正确 A.有机物 B.还原态无机化合物 C.氧化态无机化合物 D.日光 3.下列葡萄糖生成丙酮酸的糖酵解途径中，（ A ）是最普遍的、存在于大多数生物体内的一条主流代谢途径。正确 A. EMP途径 B. HEP途径 C. ED途径 D. WD途径 4.下列葡萄糖生成丙酮酸的糖酵解途径中，（ C ）是存在于某些缺乏完整EMP途径的微生物中的。正确 A. EMP途径 B. HEP途径 C. ED途径 D.WD途径 5.硝化细菌是（ A ）错误正确答案：B A.化能自养菌，氧化氨生成亚硝酸获得能量 B.化能自养菌，氧化亚硝酸生成硝酸获得能量 C.化能异养菌，以硝酸盐为最终的电子受体 D.化能异养菌，以亚硝酸盐为最终的电子受体 6.根瘤菌属于（ A ）正确 A.共生固氮菌 B.自生固氮菌 C.内生菌根 D.外生菌根 7.两歧双歧杆菌进行的是（ C ）正确 A.乙醇发酵 B.同型乳酸发酵 C.异型乳酸发酵
— D. 2，3丁二醇发酵 8.对于青霉菌，每摩尔葡萄糖通EMP和TCA循环彻底氧化共产生（ B ）摩尔ATP。正确 A.34 B.36 C.38 D.39 9.下列哪项不属于固氮生物（ D ）正确 A．根瘤菌 B．圆褐固氮菌 C．某些蓝藻 D．豆科植物 10.在生物固氮过程中，最终电子受体是（ A ）正确 A．N2和乙炔 B．NH3 C．乙烯 D．NADP＋ 根瘤菌的新陈代谢类型属于（C） A．自养需氧型 B．自养厌氧型 C．异养需氧型 D．异养厌氧型 11.下列各项中与根瘤菌固氮过程无关的是（ C ）正确 A．还原力[H] B．ATP C．NO3- D．固氮酶 12.细菌群体生长的动态变化包括四个时期，其中细胞内大量积累代谢产物，特别是次级代谢产物的时期是（ C ）正确 A.迟缓期 B. 对数期 C. 稳定期 D.衰亡期 13.下列与微生物的代谢活动异常旺盛无关的原因是（ D ）错误正确答案：B A．表面积与体积比大 B．表面积大 C．对物质的转化利用快 D．数量多 14.下列关于初级代谢产物和次级代谢产物的比较中正确的是（ A ）正确
“五要点”复习微生物代谢 曾小军（江西省泰和县第二中学343700） 1、代谢特点：与其他生物相比，微生物代谢异常旺盛，这是由于微生物的表面积与体积的比很大，使它能够迅速地与外界环境进行物质交换。 2、代谢底物 代谢底物指微生物的营养物质。营养物质是指维持机体生命活动，保证发育、生殖所需的外源物质。在人及动物，营养物质包括水、无机盐、糖类、脂类、蛋白质、维生素六类；在植物，营养物质包括矿质元素、水、CO2等三类；在微生物，则有水、无机盐、碳源、氮源、生长因子五类。微生物所需的无机盐与植物所需的矿质元素有差别。比如NH3，在微生物是氮源，在植物是矿质元素。Ca2+对植物是矿质元素，对异养型微生物是无机盐。人及动物所需的无机盐中，没有氮，他们所需要的氮来自蛋白质等。维生素是人需要的微量有机物，生长因子是微生物需要的微量有机物。维生素在人体内是维持新陈代谢和某些生理功能的必不可少的物质，大多是酶的组成部分。生长因子在微生物也是酶的组成成分，如氨基酸和维生素；有些还是核酸的组成部分，如碱基。有些营养物质如氮源和碳源还是能源物质。 3、代谢产物 初级代谢产物和次级代谢产物的比较 4、微生物代谢调节方式：酶合成调节和酶活性调节 酶合成调节的对象是诱导酶，调节的结果是使细胞内酶的种类增多；调节的意义是既能保证代谢的需要，又避免细胞内物质和能量的浪费，增强适应性。 酶活性调节：通过酶与代谢过程中产生的物质可逆性结合进行调节，特点是快速而精细。意义是避免代谢产物的积累。 两种调节方式的区别：①从调节对象看：酶合成的调节是通过酶量的变化来控制代谢速率，而酶活性的调节是对已存在的酶的活性进行控制，它不涉及酶量的变化；②从调节效果看：酶活性调节直接而迅速，酶合成调节间接而缓慢；③从调节机制看：酶合成调节是基因水平调节，它调节控制酶合成；酶活性的调节是代谢调节，它调节酶活性。 两种调节方式的联系：同时存在，密切配合，高效、准确控制代谢的正常进行。 5、微生物代谢与人类生活 （1）微生物与人类生活环境 微生物有净化环境的作用：降解非生物物质，如农药、除草剂、制冷剂、海洋浮油；处理污水和废物资源化。不过水体中微生物的迅速繁殖威胁净水资源。 （2）微生物与人类生活 地层沉积的天然气来源于古细菌的无氧呼吸；利用微生物进行传统的食品加工。 （3）微生物与人体健康 许多微生物是病原体；微生物用于生产医药。
第一章绪论 （√）1 什么是微生物？微生物有哪些主要类群？ 2 试述列文虎克、巴斯德和科赫在微生物学发展史上的杰出贡献。（√）3.微生物的主要特点是什么？ 第二章原核微生物 （√）1比较G+和G-的细胞壁的结构和化学组成上的异同点，并简述革兰氏染色的原理及操作步骤。 （√）2细菌的菌落特征如何描述？（提示：细菌菌落总的特征以及具有特殊结构时的菌落特征） 3 医药市场上流行的“微生态制剂”主要含哪些菌？其有何功能? （√）4 放线菌的菌丝类型有哪些？各有何功能？ 5 名词：鞭毛、荚膜、芽孢、伴孢晶体、菌胶团、菌落 菌苔、肽聚糖、脂多糖、溶菌酶、支原体、衣原体 6.请图示细菌的特殊结构。 7.请图示芽孢结构，并说明其抗逆性的原理及实践意义。 第三章真核微生物 1 你如何能从众多的菌落中分辨出霉菌的菌落？ （√）2 酵母菌和霉菌的繁殖可形成哪几种无性孢子和有性孢子？ （√）3 试设计一表格比较细菌、放线菌、酵母菌和霉菌的异同（提示：从细胞壁成分、破壁方法、营养喜好、最适生长pH值、菌落形态特征、主要繁殖方式等方面比较）。 4 什么叫单细胞蛋白？工业上主要采用哪些微生物生产单细胞蛋白？研究单细胞蛋白有何意义？ 5 名词：真菌、酵母菌、霉菌、假酵母、假菌丝、黏菌、卵菌 第四章病毒 （√）1 病毒具有哪些特点？病毒壳体有哪几种对称类型？ （√）2 什么是病毒的一步生长曲线？包括几个期？各期有何特点？ 3 以噬菌体为例，说明病毒的增殖过程。
（√）4 比较烈性噬菌体和温和噬菌体的不同。 5 病毒鉴定的方法有哪些？ 6 名词：烈性噬菌体和温和噬菌体、裸露病毒和包膜病毒、毒粒、原噬菌体、溶源性转变、溶源菌、噬菌斑、病毒效价、亚病毒因子、类病毒、卫星病毒、朊病毒 第五章微生物的营养和培养基 1微生物生长所需的营养物质有那几大要素？ 2何谓培养基？制备培养基的基本原则是什么? （√）3 列举细菌、放线菌和真菌的培养基各一种。并指出培养基主要组分的作用。 （√）4从培养基的功能、物理状态、对培养基成分的了解程度等不同角度，培养基各有哪些种类？（各类培养基要求附上名词解释） 5 用于制备固体培养基的凝固剂是什么？它有哪些优良特征？ 6 微生物有哪几大营养类型？划分它们的依据是什么？试各举一例。 7 名词：碳氮比、化能异氧微生物、生长因子、基团转位 第六章微生物代谢 （√）1 什么是发酵？什么是呼吸？比较有氧呼吸无氧呼吸和发酵三种产能方式的异同？ （√）2 什么是生物固氮作用？试述细菌固氮作用机制和必要条件。 3 试述好氧菌防止氧伤害其固氮酶的机制。 4 什么是无氧呼吸？试述几种主要类型的无氧呼吸及有关细菌与它们的作用。 5 名词：巴斯德效应、细菌沥滤（或细菌冶金）、混合酸发酵、丁二醇发酵、V.P试验、Stickland反应 6简述肽聚糖的生物合成过程及其在抗生素治疗上的重要意义。 第七章微生物的生长及其控制 （√）1 试述细菌群体生长规律及其在生产实践中的应用。 2 什么是纯培养？纯培养如何获得？ （√）3 什么是抗生素？磺胺类药物的作用机理是什么？ （或：举例说明，根据作用机制不同可将抗生素分为那几类？）
第五章微生物的新陈代谢微生物从外界环境中摄取营养物质，在体内经过一系列的化学反应，转变为自身细胞物质，以维持其正常生长和繁殖，这一过程即新陈代谢，简称代谢，包括合成代谢和分解代谢。 分解代谢酶系 复杂分子简单分子+ ATP + ［H］ （有机物）合成代谢酶系 微生物代谢特点有两点1、代谢旺盛（强度高转化能力强）2、代谢类型多。 第一节微生物的能量代谢 一、化能异养微生物的生物氧化和产能 生物氧化的形式：某物质与氧结合、脱氢、失去电子。 生物氧化的过程：脱氢（或电子）、递氢（或电子）、受氢（或电子）。 生物氧化的功能：产能（ATP）、产还原力［H］、产小分子之间代谢物。 生物氧化的类型|呼吸、无氧呼吸、发酵。
（一）底物脱氢的四条途径 以葡萄糖作为生物氧化的典型底物，在生物氧化的脱氢阶段中，可通过四条途径完成其脱氢反应，并伴随还原力［H］和能量的产生。 1、EMP途径（糖酵解途径、己糖二磷酸途径） （1）EMP途径的主要反应 （1.3-二磷酸甘油酸） EMP途径的总反应: C6H12O6 + 2NAD++ 2ADP + 2Pi 2CH3COCOOH+ 2NADH
+2H+ + 2ATP + 2H20 （2）EMP终产物的去向： 1）有氧条件：2NADH+H+经呼吸链的氧化磷酸化反应产生6ATP； 2）无氧条件：
①丙酮酸还原成乳酸； ②酵母菌（酿酒酵母）的酒精发酵：丙酮酸脱羧为乙醛，乙醛还原为乙醇。 （3）EMP途径在微生物生命活动中的重要意义 ①供应ATP形式的能量和还原力（NADH2）； ②是连接其他几个重要代谢的桥梁（TCA、HMP、ED 途径） ③为生物合成提供多种中间代谢物； ④通过逆向反应可进行多糖合成。 （4）生产实践意义 与乙醇、乳酸、甘油、丙酮、丁醇等的发酵产生关系密切。 2、HMP途径（戊糖磷酸途径、磷酸葡萄糖酸途径、WD途径） 葡萄糖不经EMP途径和TCA循环而得到彻底氧化，并产生大量NADPH+H+形式的还原力及多种重要中间代谢产物。 （1）HMP途径的主要反应
名词解释 1.微生物学:是一门在分子、细胞或群体水平上研究微生物的形态构造、生理代谢、遗传变异、生态分布等生命活动基本规律，并将其应用于工业发酵、医药卫生、生物工程和环境保护等实践领域的科学，其根本任务是发掘、利用、改善、和保护有益微生物，控制、消灭或改造有害微生物。 2.L型细菌：专指那些实验室或宿主体内通过自发突变而形成的遗传性稳定的细胞壁缺损菌株，由英国李斯特研究所的学者于1935年发现。 3.原生质体：指在人为条件下，用溶菌酶除尽原有细胞壁或用青霉素抑制新生细胞壁合成后，所得到的仅有一层细胞膜包裹的圆球状渗透敏感细胞。 4.芽孢：某些细菌在其生长发育后期，在细胞内形成的一个圆形或椭圆形、厚壁、含水量低、抗逆性强的休眠构造，称为芽孢。 5.伴孢晶体：少数芽孢杆菌（列如苏云金芽孢杆菌，在形成芽孢的同时，会在芽孢旁形成一颗菱形、方形或不规则形的碱溶性蛋白质晶体） 6.病毒：是一类由核酸和蛋白质等少数几种成分组成的超显微“非细胞生物”，其本质是一类含DNA或RNA的特殊遗传因子。 7.烈性噬菌体：噬菌体感染宿主细胞后，在胞内增殖，凡在短时间内导致宿主细胞裂解者叫烈性噬菌体，宿主细胞称为敏感性细胞。 8.温和性噬菌体：噬菌体感染宿主细胞后,不使宿主细胞发生裂解，并与宿主细胞同步复制的噬菌体，宿主细胞称为溶源性细胞。 9.溶菌性周期：从噬菌体吸附至寄主表面到溶解释放出子代噬菌体的过程。 10.溶原性细菌：指在核染色体上整合有温和噬菌体基因组的细菌，可进行正常生长繁殖而不被裂解。 11.生长因子：那些微生物生长所必需而且需要量很小，但微生物自身不能合成的或合成量不足以满足机体生长需要的有机化合物。 12.化能异养微生物：以有机化合物为碳源，利用有机化合物氧化过程中产生的能量为能源，合成细胞物质，这类微生物称为化能异养微生物。 13.生物氧化：物质在细胞内经过一系列连续的氧化还原反应，逐步分解并释放能量的过程称为生物氧化。（这是一个产能代谢的过程） 14.发酵：发酵是指微生物细胞将有机物氧化释放的电子直接交给底物本身未完全氧化的某种中间产物，同时释放能量并产生各种不同的代谢产物的过程。 在工业生产中常把好氧或兼性厌氧微生物在通气或厌气的条件下生产产品的过程统称为发酵。 15.反硝化作用：在无氧条件下，某些兼性厌氧微生物利用硝酸盐作为呼吸链的最终受氢（电子受体）把它还原成亚硝酸盐、NO、N2O、直至N2的生物学过程，也称为异化性硝酸盐还原作用，又称反硝化作用。 16.生物固氮：是指大气中的分子氮通过微生物固氮酶的催化而还原成氨的过程，生物界中只有原核生物才具有固氮能力。 17.代谢物回补顺序：是指能补充两用代谢途径中因合成代谢而消耗的中间代谢产物的那些反应。 18.次级代谢：指微生物在一定的生长时期，以初级代谢产物为前体物质，合成一些对微生物的生命活动无明确功能的物质的过程。这一过程的产物称为次级代谢产物。 19.同步生长：以同步培养方法使群体细胞能处于同一生长阶段，并同时进行分裂的生长方式。
第四章病毒 1病毒具有哪些特点？病毒壳体有哪几种对称类型？ 答：病毒的特点： 1、形体极其微小，电镜下可见，通过细菌滤器。 2、非细胞结构，蛋白质包裹着的核酸(DNA或RNA)。 3、缺乏完整的酶系统和代谢能力系统，专性活细胞内寄生。 4、具有感染性，在一定条件下具有进入宿主的能力。 5、在细胞外以大分子状态存在，不显示生命现象。 6、对抗生素不敏感，但对干扰素敏感。 三类典型形态的病毒： 廿面体对称(球状) 螺旋对称(杆状) 复合对称(蝌蚪状) 2什么是病毒的一步生长曲线？包括几个期？各有何特点？ 答：一步生长曲线：定量描述烈性噬菌体增殖规律的实验曲线称作一步生长曲线或一级生长曲线. 包括： 1 .调整期：细菌代谢活跃,大量合成细胞分裂所需的酶类、ATP以及其他细胞成分 2 .对数期：细菌代谢旺盛,个体的形态和生理特性比较稳定 3 .稳定期：有害代谢产物积累,新增细胞数目与死亡细胞数目达到动态平衡,次级代谢产物大量积累,形成芽孢 4 .衰亡期：细菌数目急剧下降,出现畸形细菌 3以噬菌体为例，说明病毒的增殖过程。 答：烈性噬菌体的繁殖吸附——侵入——生物合成——装配--释放。 温和噬菌体侵染宿主菌后，将其DNA整合到宿主菌的基因组上，成为原噬菌体，长期随宿主DNA的复制而同步复制，不引起宿主细胞裂解。 4比较烈性噬菌体和温和噬菌体的不同。 答：噬菌体的生活史分成两种途径—裂解途径和溶原途径. 仅能裂解生长的噬菌体叫烈性噬菌体. 溶原反应只存在在双链DNA噬菌体中,这类噬菌体称为温和性噬菌体,它们感染细胞质,并不复制. 染色体整合到宿主的染色体中,此时的噬菌体称为原噬菌体.带有原噬菌体的细菌称为溶原性细菌,当它可导致敏感性细菌裂解,故称“溶原”.
第5章微生物代谢 重点难点剖析 1．代谢是生物体内所进行的全部生化反应。包括分解代谢和合成代谢。 2．分解代谢实际上是物质在生物体内经过一系列连续的氧化还原反应，逐步分解井释放能量的过程，这个过程也称为生物氧化，是一个产能代谢过程。能量代谢的中心任务，是生物体把外界环境中的多种形式的量初能源转换成对一切生命活动都能使用的通用能源A TP。 3．异养微生物生物氧化是利用有机物质进行的产能代谢的过程。如糖类化合物的生物氧化过程总结为： 糖酵解(slycolysis)的4种途径 EMP途径 HMP途径 ED途径 WD途径 4．微生物糖酵解的4种途径。 (1)EMP途径(图5—1)。
EMP途径的总反应式为： C6H12O6+2NAD++2ADP+2Pi→2CH3COCOOH+2NADH+2H++2A TP+2H2O EMP途径生理功能：提供A TP和还原力NADH；为生物合成提供多种中间产物；连接其他代谢途径如脂肪酸的合成；通过逆反应进行糖原的异生。‘ (2)HMP途径(图5-2)。HMP途径的总反应式为： 6葡糖-6-磷酸+12NADP++6H20→5葡糖-6-磷酸+12NADPH+12H++6C02+Pi HMP途径的生理功能：产生三碳、四碳、五碳、六碳和七碳糖的碳骨架等中间产物；产生还原力NADH+H+，为生物合成提供多种前体物质。 (3)ED途径(图5—3)。ED途径总反应式为： C6H12O6+ADP+Pi+NADP++NAD+→2CH3COCOOH+A TP+NADH+NADPH+2H+ ED途径的生理功能：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。 (4)WD途径(磷酸解酮酶途径)(图5-4)。包括磷酸戊糖解酮酶途径(PK途径)和磷酸己糖 解酮酶途径(HK途径)。
一．填空1．培养基应具备微生物生长所需要的六大营养要素是_碳源___、__氮源__、__能源__、___无机盐___、__生长因子__和???????????____水___。 2．碳源物对微生物的功能是__提供碳素来源__和__能量来源__，微生物可用的碳源物质主要有___糖类_、___有机酸_、__脂类_、__烃__、__ CO2及碳酸盐__等。 ３．微生物利用的氮源物质主要有_蛋白质_、_铵盐_、_硝酸盐__、_分子氮__、__酰胺_等，而常用的速效Ｎ源如__玉米粉__，它有利于___菌体生长___；迟效Ｎ源如__黄豆饼粉__、__花生饼粉_，它有利于___代谢产物的形成______。 ４．无机盐对微生物的生理功能是__作为酶活性中心的组成部分_、__维持生物大分子和细胞结构的稳定性_____ 、_调节并维持细胞的渗透压平衡__ 和_控制细胞的氧化还原电位和作为某些微生物生长的能源物质等_。 ５．微生物的营养类型可分为__光能无机自养型__、__光能有机异养型__、_化能无机自养型和_化能有机异养型_。微生物类型的可变性有利于_提高微生物对环境条件变化的适应能力_。 ６．生长因子主要包括_维生素_、__氨基酸_和__嘌呤及嘧啶_，它们对微生物所起的作用是__作为酶的辅基或辅酶参与新陈代谢_、_维持微生物正常生长_、_为合成核柑、核苷酸和核酸提供原料__。 ７．在微生物研究和生长实践中，选用和设计培养基的最基本要求是__选择适宜的营养物质_、_营养物的浓度及配比合适_、_物理、化学条件适宜_、_经济节约_和__精心设计、试验比较_。 ８．液体培养基中加入CaCO３的目的通常是为了__调节培养基的pH值___。 ９．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_，而金黄色葡萄球菌是通过___主动运输__方式运输乳糖，大肠杆菌又是通过_基团移位__方式运输嘌呤和嘧啶的。 10．影响营养物质进入细胞的主要因素是_营养物质本身__、__微生物所处的环境__和___微生物细胞的透过屏障___。 11．实验室常用的有机氮源有__蛋白胨__和__牛肉膏__等，无机氮源有__硫酸铵__和_硝酸钠等。为节约成本，工厂中常用___豆饼粉__等作为有机氮源。 12．培养基按用途分可分为基础培养基、增殖培养基、鉴别培养基和选择培养基四种类型。
第五章微生物的代谢 计划学时：3 重点：微生物的产能代谢：发酵、有氧呼吸、无氧呼吸，酵母菌乙醇发酵，次级代谢初级代谢，代谢调节。 第一节代谢概论 代谢（metalsolism）是细胞内发生的各种化学反应的总称，它主要由分解代谢(catabolism)和合成代谢(anabolism)两个过程组成。 分解代谢是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。一般可将分解代谢分为三个阶段（图5-1）：第一阶段是将蛋白质、多糖及脂类等大分子营养物质降解成氨基酸、单糖及脂肪酸等小分子物质；第二阶段是将第一阶段产物进一步降解成更为简单的乙酰辅酶A、丙酮酸以及能进入三羧酸循环的某些中间产物，在这个阶段会产生一些ATP、NADH及FADH2；第三阶段是通过三羧酸循环将第二阶段产物完全降解生成CO2,并产生ATP、NADH及FADH2。第二和第三阶段产生的ATP、NADH及FADH2通过电子传递链被氧化，产生大量的ATP。 合成代谢是指细胞利用简单的小分子物质合成复杂大分子的过程，在这个过程中要消耗能量。合成代谢所利用的小分子物质来源于分解代谢过程中产生的中间产物（图5-2）或环境中的小分子营养物质。 在代谢过程中，微生物通过分解代谢产生化学能，光合微生物还可将光能转换成化学能，这些能量除用于合成代谢外，还可用于微生物的运动和运输，另有部分能量以热或光的形式释放到环境中去。微生物产生和利用能量及其与代谢的关系见图5-3。 无论是分解代谢还是合成代谢，代谢途径都是由一系列连续的酶促反应构成的，前一步反应的产物是后续反应的底物。细胞通过各种方式有效地调节相关的酶促反应，来保证整个代谢途径的协调性与完整性，从而使细胞的生命活动得以正常进行。 某些微生物在代谢过程中除了产生其生命活动所必需的初级代谢产物和能量外，还会产生一些次级代谢产物，这些次级代谢产物除了有利于这些微生物的生存外，还与人类的生产与生活密切相关，也是微生物学的一个重要研究领域。 第二节微生物产能代谢 一．生物氧化 分解代谢实际上是物质在生物体内经过一系列连续的氧化还原反应，逐步分解并释放能量的过程，这个过程也称为生物氧化，是一个产能代谢过程。在生物氧化过程中释放的能量可被微生物直接利用，也可通过能量转换储存在高能化合物（如ATP）中，以便逐步被利用，还有部分能量以热的形式被释放到环境中。不同类型微生物进行生物氧化所利用的物质是不同的，异养微生物利用有机物，自养微生物则利用无机物，通过生物氧化来进行产能代谢。二．异养微生物的生物氧化 异养微生物将有机物氧化，根据氧化还原反应中电子受体的不同，可将微生物细胞内发生的生物氧化反应分成发酵和呼吸两种类型，而呼吸又可分为有氧呼吸和厌氧呼吸两种方式。 1. 发酵