微生物的新陈代谢

微生物的新陈代谢

第五章微生物的新陈代谢一、名词解释

1.新陈代谢、生物体从环境摄取营养物转变为自身物质，同时将自身

原有组成转变为废物排出到环境中的不断更新的过程。

2.生物氧化、细胞内的糖，蛋白质和脂肪进行氧化分解生成CO2和水，

并释放能量的过程。

3.呼吸、有机体利用氧气通过代谢分解有机化合物释放化学能的过程。

4.呼吸链、在生物氧化过程中，从代谢物上脱下的氢由一系列传递体

依次传递，最后与氧形成水的整个体系称为呼吸链

5.无氧呼吸、生物在无氧条件下进行呼吸，包括底物氧化及能量产生的代谢过程。

6.发酵、细菌和酵母等微生物在无氧条件下，酶促降解糖分子产生能量的过程。

7.同型酒精发酵、酿酒酵母能够通过EMP途径进行同型酒精发酵，

即由EMP途径代谢产生的丙酮酸经过脱羧放出CO2，同时生成乙醛，乙醛接受糖酵解过程中释放的NADH+H+被还原成乙醇。

异型酒精发酵、一些细菌能够通过HMP途径进行异型乳酸发酵

产生乳酸、乙醇和CO2等

8.Stickland反应、某些专性厌氧细菌如梭状芽孢杆菌在厌氧条件下生 长时，以一种氨基酸作为氢的供体，进行氧化脱氨，另一种氨基酸作氢的受体，进行还原脱氨，两者偶联进行氧化还原脱氨。这其中有ATP生成。

9.两用代谢途径、既可用于代谢物分解又可用于合成的代谢途径。如三羧酸循环。

10.代谢回补顺序、是指能补充两用代谢途径中因合成代谢而消耗的

中间代谢物的那些反应

11.乙醛酸循环、在植物和微生物中有一个与三羧酸循环相类似的

代谢过程，其代谢中间产物有乙醛酸，这个生化过程称为乙醛酸循环

12.固氮酶、一种能够将分子氮还原成氨的酶

13.异形胞、某些丝状蓝藻所特有的变态营养细胞,是一种缺乏光合结

构、通常比普通营养细胞大的厚壁特化细胞。异形胞中含有丰富的固氮酶,为蓝藻固氮的场所。

14.类菌体、根瘤菌进入宿主根部皮层细胞后，分化成膨大、形状各

异、无繁殖能力，但具有很强固氮活性的细胞。

15.豆血红蛋白、豆科植物根瘤中发现的血红蛋白样红色蛋白质。有

抗氧化活性，可避免同类细菌中的固氮酶受到抑制，是共生固氮所必需的。

16.类脂质体（细菌萜醇）、特别分布于细菌中的聚萜醇，具有11个 萜醇基的物质，它作为中间体参与细胞膜核多糖的O抗原侧链、细胞壁的胞壁质的多醣骨架以及其它荚膜多糖和甘露糖胶的生物合成。

17.Park核苷酸、即UDP-N-乙酰胞壁酸五肽

18.巴斯德效应、在厌氧条件下,向高速发酵的培养基中通入氧气,

则葡萄糖消耗减少,抑制发酵产物积累的现象，即呼吸抑制发酵的作用。

19.P/O比、呼吸过程中无机磷酸（Pi）消耗量和氧消耗量的比值，每

消耗1mol氧原子所产生的ATPmol数

二、填空题

1.微生物的可利用的最初能源有____光能____、_____无机物____和____有机物_____三大类，通过微生物的新陈代谢将最初能源逐步转变为通用能源____ATP_____。

2.生物氧化的形式包括____某物质与氧结合____、_____脱氢____和____失去电子____3种形式，生物氧化的过程可分为____脱氢（电子）_____、_____递氢（电子）____和___受氢（电子）____3个阶段，生物氧化的功能包括3种，即_____产能（ATP）_____、_____产还原力【H】____和___产小分子中间代谢物____，生物氧化的类型包括_____呼吸_____、____无氧呼吸____和____发酵_____。

3.微生物糖酵解的4条途径为_____EMP途径_____、____HMP途径_____、____ED途径_____和___TCA循环____，其中_____EMP途径_____是大多数生物体内的主流代谢途径，_____ED途径_____是由于微生物细胞体内缺乏EMP途径的某些酶而产生的一种替代途径，为微生物所特有，___TCA循环____为微生物合成提供大量的Ｃ3、Ｃ4、Ｃ5、Ｃ6和Ｃ7等前体物质。4.ED途径又称_______2-酮-3-脱氧-6-磷酸葡糖酸（KDPG）_______途径，ED途径存在一种特征酶为_____KDPG醛缩酶_____，具有一个特征反应为________KDPG裂解为丙酮酸和3-磷酸甘油醛________，终产物2分子的丙酮酸来历不同，1分子

丙酮酸来自____KDPG____直接裂解形成，另1分子丙酮酸由____3-磷酸甘油醛_____经____EMP____途径转化而来。5.丙酮酸进入TCA循环前的入口反应是丙酮酸通过____脱羧____酶形成____乙酰-CoA___后，在柠檬酸合成酶的作用下，与TCA中的_____草酰乙酸_____合成柠檬酸，而进入TCA循环。6.在机体能量代谢中，ATP是体内最重要的供能的高能化合物。细胞ATP的形成方式主要是氧化磷酸化，即在呼吸链传递氢（或电子）和受氢的过程中偶联ADP的磷酸化生成ATP，偶联部位有3个：____NADH-Q还原酶______、___细胞色素还原酶_____和____细胞色素氧化酶_______。

7.铁呼吸的末端氢受体是_____Fe3+_____。

8.细菌酒精发酵是细菌利用_____ED_____途径将葡萄糖分解成丙酮酸，即葡萄糖→丙酮酸→乙醛→产生2分子乙醇的过程。9.化能自养型微生物所需要的能量是通过氧化____无机底物____获得，通过呼吸链氧化磷酸化产能，所以化能自养型微生物一般都是_____好氧菌_____；而化能自养型微生物所需要的[H]还原力产生的方式是在消耗ATP的情况下，无机氢供体如（NH4+、H2S和H2等）通过_____氧化无机底物_____的方式形成。

10.嗜盐细菌细胞膜上存在能进行独特光合作用的_____紫膜_____，又称____细菌视紫红质______或_____细菌紫膜质_____，在无氧条件下，可利用光能造成其上的_____视黄醛_____辅基构象变化将细胞内质子驱动至膜外，从而建立膜内外____质子动势______，推动ATP酶合成ATP。

11.不同微生物在不同碳源下，代谢回补顺序不同，与EMP和TCA循环的补偿途径约有10条，他们都围绕EMP中的_____磷酸烯醇

式丙酮酸（PEP）_____和TCA中的_____草酰乙酸（OA）_____这两种关键性中间代谢产物来进行。

12.自养微生物固定CO2的途径有：____Calvin循环____、____厌氧乙酰-CoA途径____、___逆向TCA循环途径____和_____烃基丙酸途径_____。

13.根据微生物生态类型可将固氮菌分为____自生固氮菌____、____共生固氮菌___和____联合固氮菌______三种类型。

14.固氮菌进行生物固氮反应的6要素是_ATP的供应__、___还原力【H】及其传递载体__、__固氮酶__、__还原底物-N2__、__镁离子_和_____严格的厌氧微环境_____。

15.固氮酶由含铁和钼的____固二氮酶____和只含Fe不含钼的____固二氮酶还原酶____两种相互分离的蛋白构成。

16.在细菌合成肽聚糖的过程中需要有____UDP___和___类脂载体___两种载体，由“Park”核苷酸合成肽聚糖单体是在____细胞膜____上进行，肽聚糖合成时，在细胞膜外肽聚糖单体与引物分子发生____转糖基作用____使多糖链延长，通过____转肽酶的转肽作用____发生多糖链间交联。

17.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___HMP途径___、___PK___和___HK___途径分解葡萄糖，代谢终产物除乳酸外，还有__乙醇，乙酸，CO2____。

18.无氧呼吸的最终电子受体不是氧，而是外源电子受体，如NO3-、NO2-、SO42-、S2O3-、CO2等无机化合物，或___延胡索酸___等有机化合物。

19.化能自养微生物氧化___无机底物___而获得能量和还原力。能量的产生是通过____呼吸链的氧化__磷酸化形式，电子受体通常是O2。电子供体是____NH4＋__、___H2S___、___H2＋___和___Fe2＋___，还原力的获得是逆呼吸链的方向进行传递，___ATP___—能量。

20.次级代谢是微生物生长至___稳定期前___或___稳定期后___，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__内酯____’___大环内酯___、___多烯类___、___多炔类___、___多肽类___及___四环类氨基糖类___等多种类别。

21.分支代谢途径中酶活性的反馈抑制可以有不同的方式，常见的方式是___同工酶的调节___、___顺序反馈___、___协同反馈___、___积累反馈调节___等。

22.二次生长现象是指当细菌在含有葡萄糖和乳糖的培养基中生长时，优先利用___葡萄糖___，耗尽后，细菌经过一段停滞期，在___乳糖___的诱导下开始合成___诱导酶___，细菌开始利用___乳糖___。

23.细菌生长所需要的戊糖、赤藓糖等可以通过____TCA循环_____途径产生。 24.微生物的次生代谢产物包括:___抗生素___、___色素___、___毒素__、__生物碱___、___信息素___。

25.无氧呼吸是以____无机盐离子__作为最终电子受体，发酵是在__无氧___条件下发生的。

26.微生物细胞合成ATP的三种方式是____呼吸_____、____无氧呼吸_____和____发酵_____。

27.卡尔文循环中两个特征性酶是________5-磷酸核酮糖激酶_________和________1，5-二磷酸核酮糖羧化酶__________；ED途径中关键性酶是___KDPG醛缩酶_____；HMP途径中的关键性酶是_______葡萄糖激酶_______；EMP途径中关键性酶是______磷酸果糖激酶和果糖二磷酸醛缩酶___。

三、选择题

1.TCA循环的大多数酶位于真核生物的线粒体基质中或位于原核生物细胞质中，而只有（B）例外，位于线粒体或原核细胞的膜上。

A、柠檬酸合成酶B、琥珀酸脱氢酶C、苹果酸脱氢酶D、-酮戊二酸脱氢酶系

2.铁细菌、硫细菌和硝化细菌同化二氧化碳的还原力来自于（A）。

A、消耗ATP逆呼吸链产生B、NAD(P)H通过呼吸链传递产生C、有机物氧化分解产生D、水光解作用产生3.下列哪项不是ED途径的产物（D）

A、1个ATPB、1个NADPH＋HC、1个NADH＋HD、2个丙酮酸E、2分子乙醇