第7章微生物生理学

微⽣物⽣理复习题及答案第⼀章绪论1、什么是微⽣物⽣理学？研究热点是什么？微⽣物⽣理学是从⽣理⽣化的⾓度研究微⽣物的形态与发⽣、结构与功能、代谢与调节、⽣长于繁殖等的机理，以及这些过程与微⽣物⽣长发育以及环境之间的关系的学科。

研究热点：环境修复；微⽣物发电、⽣物燃料；资源开发利⽤。

2、简要说明微⽣物⽣理学与其他学科的关系。

微⽣物⽣理学既是⼀门基础学科⼜是⼀门应⽤学科。

它的发展与其他学科有着密切的联系，既依赖于微⽣物学、⽣物化学、细胞⽣物学、遗传学基础学科的理论和技术，还需要数学、物理学、化学、化学⼯程、电⼦信息学和设备制造⼯程等的理论和技术。

3、简述微⽣物⽣理学中常⽤的技术与⽅法。

（1）电⼦显微技术，⼀种公认的研究⽣物⼤分⼦、超分⼦复合体及亚细胞结构的有⼒⼿段，也是研究微⽣物不可缺少的⼿段。

(2)DNA分⼦铺展技术，可⽤来检查细菌、噬菌体的染⾊体结构，还可进⾏动态跟踪。

（3）超速离⼼技术（4）光谱分析技术，包括可见光光度法（定量分析），紫外分光光度法，荧光分光光度法，红外分光光度法。

(5）层析技术，⼀种基于被分离物质的物理、化学及⽣物学特性的不同，使它们再某种基质中移动速度不同⽽进⾏分离和分析的⽅法。

纸层析，薄层层析，柱层析。

（6）电泳技术，⽤于对样品进⾏分离鉴定或提纯的技术。

等电聚焦电泳，双向电泳，⽑细管电泳，变性梯度凝胶电泳。

（7）同位素⽰踪技术，利⽤放射性核素作为⽰踪剂对研究对象进⾏标记的威廉分析⽅法。

（8）基因芯⽚与⾼通量测序技术第⼆章微⽣物的细胞结构与功能1.细胞壁及细胞膜的⽣理作⽤是什么？(2)控制细胞⽣长扩⼤(3)参与胞内外信息的传递(4)防御功能(5)识别作⽤（ps1、维持细胞形状,控制细胞⽣长，保护原⽣质体。

细胞壁增加了细胞的机械强度,并承受着内部原⽣质体由于液泡吸⽔⽽产⽣的膨压,从⽽使细胞具有⼀定的形状,这不仅有保护原⽣质体的作⽤,⽽且维持了器官与植株的固有形态.另外,壁控制着细胞的⽣长,因为细胞要扩⼤和伸长的前提是要使细胞壁松弛和不可逆伸展.2.细胞壁参与了物质运输与信息传递细胞壁允许离⼦、多糖等⼩分⼦和低分⼦量的蛋⽩质通过,⽽将⼤分⼦或微⽣物等阻于其外。

微⽣物⽣理学实验教案实验⼀酸乳制品中乳酸菌的分离⼀、实验⽬的学会并掌握从酸乳中分离乳酸菌的技术进⼀步巩固⽆菌操作技术。

⼆、实验原理酸乳中乳酸菌的分离采⽤溴甲酚绿（BCG）⽜乳营养琼脂平板分离法。

溴甲酚绿指⽰剂在酸性环境中呈黄⾊，在碱性环境中呈蓝⾊。

在分离培养基（pH6.8）中加⼊溴甲酚绿指⽰剂后呈蓝绿⾊，乳酸菌在该培养基中⽣长并分解乳糖，产⽣乳酸，使菌落呈黄⾊，菌落周围的培养基也变为黄⾊。

乳酸可⽤纸上层析法鉴别。

三、实验器材1、材料：市售酸奶2、培养基：（1） BCG脱脂乳粉培养基：A(溶液)：脱脂奶粉100g，⽔500mL，加⼊1.6%溴甲酚绿（B.C.G）⼄醇溶液1mL，80℃灭菌20min。

B(溶液)：酵母膏10g，⽔500mL，琼脂20g，pH6.8，121℃灭菌20min以⽆菌操作趁热将A B溶液混合均匀后倒平板。

（2）10%脱脂乳粉培养基：脱脂乳粉10g，⽔100mL，121℃灭菌20min。

2、器材：涂布器、培养⽫、⽆菌⽣理盐⽔/⽆菌⽔四、操作步骤1、制备BCG⽜乳营养琼脂培养基。

①称取脱脂奶粉10g，溶于50mL⽔中，加⼊1.6%溴甲酚绿酒精溶液0.1mL，0.075MPa压⼒下灭菌20min。

②另取琼脂2g，溶于50mL⽔中，加酵母膏1g，溶解后调pH值⾄6.8，0.1MPa压⼒下灭菌20min。

③趁热将上述两液以⽆菌操作混合均匀，倒平板4个。

2、梯度稀释：将样品以10倍稀释法稀释⾄10-6，取其中10-5、10-6 2个稀释度的稀释液各0.1~0.2mL，分别置于上述各营养平板上，⽤⽆菌涂布器依次涂布2个⽫，置43℃培养48h，如出现圆形稍扁平的黄⾊菌落及其周围培养基亦为黄⾊者初步定为乳酸菌。

3、将典型菌落转⾄10%脱脂乳发酵管，43℃培养8~24h，若⽜乳管凝固，⽆⽓泡，呈酸性，镜检细胞杆状或链球状，⾰兰⽒染⾊呈阳性，则将其连续传代若⼲次，43℃培养，挑选出在3~4h能凝固的乳管，保存备⽤。

微⽣物⽣理学复习⼤纲第三章微⽣物营养与物质运输1、微⽣物六⼤营养要素碳源、氮源、能源、⽔、⽣长因⼦、⽆机盐2、微⽣物五种营养物质的运输⽅式单纯扩散、促进扩散、主动运输、基团转移、膜泡运输3、五种营养物质的运输⽅式的异同单纯扩散：这种形式不需要能量，是以物质在细胞内外的浓度差为动⼒，即基于分⼦的热运动⽽进⾏的物质运输过程。

当外界的营养物质的浓度⾼于细胞内该物质的浓度时，通过扩散作⽤使物质进⼊细胞内促进扩散：是顺浓度梯度，将外界物质运⼊细胞内，不需要能量。

与被动运输不同的是，这种形式需要⼀种存在于膜上的载体蛋⽩参与运输。

主动运输：是营养物质逆浓度差和膜电位差运送到细胞膜内的过程。

主动运输过程不仅像促进扩散⼀样需要载体蛋⽩，⽽且还需要能量。

基团转移：许多原核⽣物还可以通过基团转移来吸收营养物质。

在这⼀过程中营养物质在通过细胞膜的转移时发⽣化学变化。

这种运输⽅式也需要能量，类似主动运输。

膜泡运输：⼩分⼦物质的跨膜运输主要通过载体实现，⼤分⼦和颗粒物质的运输则主要通过膜泡运输。

第五章⾃养微⽣物的⽣物氧化1、光合磷酸化是指光能转变为化学能的过程。

2、环式光和磷酸化与⾮环式的异同：环式光合磷酸化：是存在于光合细菌中的⼀种原始产能机制，可在厌氧条件下进⾏，产物只有ATP，⽆NADP(H)，也不产⽣分⼦氧，是⾮放氧型光合作⽤。

环式光和磷酸化：⾼等植物和蓝细菌与其他光合细菌不同，它们可以裂解⽔，以提供细胞合成的还原能⼒。

它们含有光合系统Ⅰ和光合系统Ⅱ，这两个系统偶联，进⾏⾮环式光合磷酸化。

特点是不仅产⽣ATP，⽽且还产⽣NADP（H）和释放氧⽓，是放氧型光合作⽤第四章、异氧微⽣物的⽣物氧化（⼀）EMP 途径因葡萄糖是以1,6-⼆磷酸果糖(FDP)开始降解的，故⼜称双磷酸⼰糖途径（HDP ），这条途径包括⼗个独⽴⼜彼此连续的反应。

其总反应是：C6H12O6+2(ADP＋Pi+NAD+)→2CHCOCOOH+2(A TP+NADH+H+)葡萄糖经EMP途径⽣成两分⼦丙酮酸，同时产⽣两个A TP，整个反应受ADP、Pi和NAD ＋含量的控制。

微生物生理学简介微生物生理学是研究微生物（包括细菌、真菌、病毒等）在生理上的活动和代谢过程的学科。

微生物在地球上广泛存在，并在各个生态系统中扮演着重要角色。

了解微生物生理学有助于我们理解微生物的生命活动和其与环境之间的相互关系。

本文将从微生物的生长、代谢、运动等方面介绍微生物生理学的基本知识。

微生物的生长微生物的生长是指微生物个体数量的增加。

微生物可以通过两种主要方式进行繁殖：有丝分裂和无丝分裂。

有丝分裂适用于真菌和一些原生动物，通过细胞核的分裂和细胞质的分裂来产生新的个体。

无丝分裂适用于细菌和病毒等微生物，在此过程中，微生物通过复制DNA并将其分配给新形成的细胞来繁殖。

微生物的生长受到一系列因素的影响，包括温度、pH值、营养物质和氧气含量等。

不同的微生物对这些环境因素的要求各不相同。

例如，嗜热菌可以在高温环境中生长，而嗜冷菌则适应于低温环境。

微生物的代谢微生物通过代谢产生能量和合成生物分子。

代谢过程可以分为两个主要类型：有氧代谢和厌氧代谢。

有氧代谢是指微生物在氧气存在的情况下进行的代谢过程，产生较多的能量。

厌氧代谢是指微生物在氧气缺乏的条件下进行的代谢过程，产生较少的能量。

微生物通过新陈代谢和合成代谢来维持生理功能。

新陈代谢是指分解有机物质以产生能量的过程，合成代谢是指合成微生物所需的有机物质和细胞组件的过程。

微生物的运动微生物可以有不同的运动方式，包括游动、滑动和极纤毛等。

游动是指微生物利用鞭毛或纤毛等结构在液体中进行活动。

滑动是指微生物利用纤毛或假足等结构在固体表面上移动。

极纤毛是一种很短的纤毛，存在于细菌和某些原生动物中，用于以一种像旋转的方式推动细胞。

微生物的运动与其环境之间的相互作用密切相关。

微生物通过感知环境中的化学物质浓度、光照和温度等刺激来调整自己的运动方式。

这种对环境的感知和反应既可以是积极的，也可以是消极的，有助于微生物适应不同的生态环境。

结论微生物生理学作为一个重要的学科，研究微生物在生理上的活动和代谢过程。

微生物生理学微生物生理学，简单来说就是研究微生物的生命活动和代谢规律。

微生物是一类生命活动丰富、功能多样的生物，对各种化合物都有代谢能力，常常作为重要的工业菌来使用。

微生物生理学研究更是应用广泛，如农业、医学、食品、环保等领域。

下面，我们从微生物的代谢入手，探讨一下微生物生理学的一些基本概念和应用。

第一部分微生物代谢微生物代谢是微生物生理学的核心之一。

代谢是生命活动的基本过程，包括有机物的分解与合成，能量的产生与利用等。

在微生物代谢中，可以分为两种类型，即可以在顺应郭中生存的化能型微生物和以化学反应为生存基础的化学型微生物。

1.1 化能型微生物化能型微生物，也叫做碳源化微生物，可以分解有机物质并利用氮气、二氧化碳等化合物产生大量的能量，从而完成其生存过程。

常见的化能型微生物有产酸菌、膜糖体菌等。

这些微生物能够利用糖类、脂肪、蛋白、醇等有机物质产生能量，产生的能量可以用于合成细胞组分或响应外界刺激。

此外，还可以利用无机物质进行能量代谢，例如硫化氢细菌可以利用硫化氢合成ATP。

1.2 化学型微生物化学型微生物，也叫做于外营养物质微生物，不依靠外界有机体大量提供生存必需物质，而是通过化学反应来获得维持基本功能的能量和生物分子。

最典型的例子是大多数甲烷杆菌，它们不依赖于外部有机体大量提供生命必需物质，而是利用甲烷和碳酸盐进行代谢反应，获得能量和所需化合物质。

与化能型微生物不同的是，化学型微生物更多的是通过化学反应来维持生命活动和代谢。

第二部分微生物生理学的应用微生物生理学的应用十分广泛，从食品工业到医学领域，都可以利用到微生物生理学知识。

下面，我们重点介绍其中几个应用。

2.1 食品工业微生物在食品工业中起着极其重要的作用。

酸奶、芝士、酱油等食品的生产离不开微生物的应用。

微生物可以发酵，产生酸、酸性物质、酵素、蛋白质等，根据不同的产品需要，制定不同的菌种和发酵条件，从而生产出不同的食品。

2.2 医学领域微生物在医学领域的应用十分广泛。

1.写出三个以上你所熟知的微生物生理学奠基人（中英文均可，英文可只写Familyname）及各自主要贡献（一句话）。

2.微生物细胞的显微和亚显微结构，按照在细胞中的部位与功能，可分为哪三部分？各自包括哪些主要结构？3.比较G+、G-真细菌的细胞壁结构、组成。

（G+：肽聚糖、磷壁酸、壁醛酸、表面蛋白；G-：脂多糖、脂蛋白、磷脂、蛋白质）4.从嗜热菌的细胞壁和细胞膜的结构特点来阐释其耐热的机理。

5.不同真菌细胞壁中多糖组成的一般规律。

6.微生物细胞膜的生理功能?7.真细菌细胞膜的主要脂类有：8.酵母细胞中有关甾醇的情况。

9.细菌鞭毛和真核微生物鞭毛的组成、特点及运动方式。

10.哪些细菌具有发达的内膜系统？为什么？11.细胞型微生物需要的营养物可分为哪五类？12.依据微生物获取能源、碳源、氢或电子供体的方式，将微生物分为哪四种营养方式？13.化能无机营养菌的四大类群为：14.微生物对小分子营养物质的吸收主要通过哪四种方式，各有何特点？15.基团转运的典型例子有哪两种，大概情况如何？16.到目前为止，大肠杆菌中发现了两种蛋白质转运系统，分别是：17.影响营养物质进入细胞的因素有哪些？18.参与促进扩散的膜运输蛋白一般可分为哪两种？19.4种运送小分子营养物质方式的比较。

20.什么是有氧呼吸、无氧呼吸、发酵？21.ATP几乎是生物组织和细胞能够直接利用的唯一能源。

除了ATP外，一些特定的高能化合物如：PEP、1,3-2P-GA、酰基磷酸 (Ac-P)、酰基硫代酯(ScCoA)等也可以作为能量载体。

22.化能异养微生物的有氧分解代谢可划分为哪三个阶段，具体内容如何？23.合成代谢与分解代谢的关系24.25.简述淀粉酶、纤维素酶、蛋白酶及果胶酶等胞外酶的组成、产生菌的种类及在有机物质转化和农业生产中的作用。

26.分解脂肪的微生物都具有脂肪酶。

在脂肪酶作用下，脂肪水解为甘油和脂肪酸。

甘油经糖酵解和三羧酸循环作用可被迅速地降解。

普通微生物学复习思考题第一章绪论1、什么是微生物，包括哪些类群？简述五界分类系统和三原界的联系和区别。

答：微生物是包括细菌，病毒，真菌，以及一些小型的原生生物。

显微藻类等在内的一个大类生物群体五界系统：原核生物界，原生生物界真菌界植物动物三原界：细菌域古细菌真核生物2、简述微生物的特点。

答：1 个体小面积大2生长旺盛，繁殖快3代谢类型多，活性强4易异变5种类多3、简述A. Leeuwenhock ，L.Pastuer，R.koch，J.Lister等人对微生物学的贡献。

A.Fleming，S.Waksman的重要发现。

答：A. Leeuwenhock 为安东列文胡可解密围观世界第一人用自制的显微镜观察到微小的生物L.Pastuer通过曲颈瓶实验否定了自然发生学说R.koch发现结核病的病原菌用固体培养基分离纯化微生物，配置培养基L.Pastuer，R.koch巴修德柯赫为代表的科学家将微生物的形态观察推进到微生物的生理学研究阶段A.Fleming 发现青霉素S.Waksman 发现链霉素第二章微生物的纯培养和显微技术1、何谓纯培养？分离方法有几种？试以某种微生物为例说明如何从土壤中分离得到一个微生物的纯培养体。

答：纯培养获得大量同一祖先后代的过程分离方法：1使用固体培养基获得春培养分离方法：1固体培养基获得纯培养--细菌真菌放线菌2使用液体培养基获得纯培养--蓝细菌，单细胞藻类原生动物3使用显微镜解刨镜操作获得纯培养==单细胞的挑选1涂布平板法2稀释到平板法3平板划线法4稀释摇管法分离土壤中的微生物纯培养体2、何谓无菌技术？如何使用这些技术？答：无菌技术：在分离转接和培养纯培养物防止被其他微生物污染其自身也不污染操作环境的技术无菌技术：培养基采用高压蒸汽灭菌一般用0.1013Mpa，121.3度15-30min的还制灭菌含糖培养基在0.156KG|cm2 112.度15-30min进行灭菌3、简述菌种保藏的方法。

微生物学习题解答绪论1．什么是微生物？广义，狭义微生物是一切肉眼看不见或者看不清的微小生物的总称。

微生物：指一些个体微小，结构简单，大多单细胞，少数多细胞，有的甚至没有细胞结构，一般肉眼难以看清的低等生物的总称。

·微生物所包括的类群（研究对象）：无细胞结构的病毒、亚病毒（类病毒、拟病毒、朊病毒）；具有原核细胞的真细菌、放线菌、古生菌；具有真核细胞的真菌（酵母菌、霉菌、蕈菌）、单细胞藻类和原生动物2．简述为微生物学上5个时期的发展特点和代表人物史前期朦胧阶段。

史前期是指人类还未见到微生物个体尤其是细菌细胞前的一段漫长的历史时期，约在距今8000年前一直至公元1676年间。

代表人物：各国劳动人民。

特点：1〉未见微生物的个体;2〉凭实践经验利用微生物的有益活动初创期形态描述阶段。

从1676年列文虎克用自制的单式显微镜观察到细菌的个体起，直至1861年近200年的时间。

在这一时期中，人们对微生物的研究仅停留在形态描述的低级水平上，而对它们的生理活动及其与人类实践活动的关系却未加研究，因此，微生物学作为一门学科在当时还未形成代表人物：列文虎克特点：1〉自制单式显微镜，观察到细菌等微生物个体。

2〉出于个人爱好对一些微生物形态进行描述。

奠基期生理水平研究阶段。

从1861年巴斯德根据曲颈瓶试验彻底推翻生命的自然发生说并建立胚种学说（germtheory）起，直至1897年的一段时间。

代表人物：巴斯德，科赫特点：①建立了一系列研究微生物所必要的独特方法和技术，从而解决了认识微生物的第二、三、四个障碍；②借助于良好的研究方法，开创了寻找病原微生物的“黄金时期”；③把微生物学的研究从形态描述推进到生理学研究的新水平；④开始客观上以辩证唯物主义的“实践—理论—实践”的思想方法指导科学实验；⑤微生物学以独立的学科形式开始形成，但当时主要还是以其各应用性分支学科的形式存在发展期生化水平研究阶段（1897~1953）1897年德国人E．Buchner用无细胞酵母菌压榨汁中的“酒化酶”（zymase）对葡萄糖进行酒精发酵成功，从而开创了微生物生化研究的新时代。

微生物生理学微生物，这个微小却又充满神秘力量的世界，一直以来都在我们身边默默地发挥着巨大的作用。

而微生物生理学，就是探索微生物生命活动规律和机制的科学领域。

想象一下，那些我们肉眼无法直接看到的微小生物，它们有着自己独特的生活方式和生理过程。

微生物生理学，就像是一把神奇的钥匙，帮助我们打开这个微观世界的大门，去了解它们是如何生存、繁衍和与周围环境相互作用的。

首先，让我们来谈谈微生物的营养需求。

微生物虽然小，但它们也需要“吃东西”来获取能量和构建自身的物质。

不同的微生物有着不同的“口味”。

有的喜欢利用简单的糖类，比如葡萄糖；有的则能够分解复杂的有机物，甚至可以利用无机物来合成自身所需的物质。

例如，自养型微生物能够通过光合作用或者化能合成作用，将无机物转化为有机物质，从而满足自身的生长和代谢需求。

而异养型微生物则需要从外界摄取现成的有机物作为营养来源。

微生物获取营养的方式也是多种多样的。

有的通过扩散作用吸收周围环境中的小分子物质；有的则通过主动运输，耗费能量将所需的物质“拉”进体内。

而且，微生物对于营养物质的吸收和利用还受到环境因素的影响。

比如，温度、pH 值、渗透压等条件的变化，都可能影响微生物对营养物质的吸收效率和利用方式。

接下来，我们来看看微生物的代谢过程。

代谢就像是微生物体内的一场繁忙的“工厂生产活动”。

微生物通过一系列复杂的化学反应，将摄入的营养物质转化为能量和各种生物分子。

其中，呼吸作用和发酵作用是微生物获取能量的重要方式。

呼吸作用类似于我们人类的呼吸过程，但微生物的呼吸方式更加多样。

有的进行有氧呼吸，充分利用氧气来产生大量的能量；有的在无氧条件下进行无氧呼吸，也能获取一定的能量维持生命活动。

发酵作用则是一种特殊的代谢方式，在无氧或缺氧的条件下，微生物通过分解有机物产生少量的能量和代谢产物。

微生物的代谢产物也是丰富多样的，有的是对人类有益的，比如抗生素、维生素等；有的则可能是有害的，比如毒素。