新陈代谢
一、名词解释
1、细菌酒精发酵
2、化学渗透学说
3、呼吸
4、无氧呼吸
5、发酵
6、Stickland反应
7、乙炔还原法
8、固氮酶
9、“Park”核苷酸
10、细菌萜醇
11、转肽作用
二、填空题
1、微生物可利用的最初能源有、和三类，它们经过生物氧化后，可产生一种通用能源，称为。
2、生物氧化的形式有、和三种；其过程包括、和三种；有、和三种生理功能；其类型有、和三种。
3、在生物氧化中，、、和是以葡萄糖为代表的四条脱氢途径。
4、EMP途经又称途径或途径。
5、在有氧条件下，EMP途经可与循环途径相连接，于是一个葡萄糖分子可彻底氧化，最终产生个分子的ATP分子。
6、HMP途径是一条葡萄糖不必经过途径和途径而得到彻底氧化的途径，通过该途经可使细胞获得大量的和。
7、一个葡萄糖分子经EMP途经后，可获得2分子的、2分子的和2分子的中间代谢物。
8、在无氧条件下，葡萄糖经EMP途经后形成的终产物可被进一步还原成，也可先通过脱羧作用形成，然后再被还原成。
9、HMP途径即，又称途径、途径或途径。
10、ED途经又称途径，它只存在于少数EMP途经不完整的细菌。
11、在ED途径中，有一个关键的、称作的六碳化合物，它经酶分解后，可产生和两种种间代谢物。
12、一个葡萄糖分子经ED途经后，可产生1分子、1分子、1分子和2分子。
13、TCA循环即循环，又称循环和循环。
14、在真核生物中，TCA循环的酶反应在内进行，在原核生物中，该反应在内进行，但酶是一例外，它在真核生物的线粒体或原核生物细胞中都是结合在上的。
15、一个葡萄糖分子在有氧条件下，经过不同的代谢途径最终会产生
不同数量的ATP，例如，经过EMP途经可净产生个ATP，经过HMP途经可净产生个ATP，经过ED途经可净产生个ATP，而经过EMP+TCA途径则可产生个ATP。
16、无氧呼吸又称，其特点是底物按常规途径后，经过递氢，最后由受氢，从而完成生物氧化过程。17、一切自养微生物，其生命活动中的首要反应就是CO2固定，目前知道的途径有四条，即、、和。
18、在化能自养微生物中，其生命活动所需的ATP是通过无机底物经传递并与发生偶联而获得的；合成有机物所需的还原力[H]是由无机物中的氢借消耗ATP并通过的传递方式而产生的。
19、呼吸链在传递氢或电子的过程中，通过与反应相偶联，产生了生物的通用能源，其形成机制可根据英国学者的学说来解释。
20、硝酸盐在微生物生命活动中具有两种作用，其一是利用它作为氮源，这就是作用；另一种是利用它作为呼吸链最终受氢体，这就是作用，又称为或。
21、在光能自养微生物中，其利用日光产生ATP的机制有三类，一是；二是；三是。
22、光能自养微生物有产氧和不产氧两大类，前者如等，后者如等。
23、硝化细菌是属于营养型微生物，它们的碳源是。
其中，亚硝酸细菌能够将氧化成，硝酸细菌能够将氧化成，从而获得能量。它们用于还原CO2的NADH2，是在消耗大量的情况下，通过的方式而产生，这也是他们生长缓慢和生长得率低的原因之一。
24、嗜盐菌的光介导ATP合成在细胞表面的部位进行。紫膜蛋白的辅基称为，它在光量子的作用下，通过构象变化可使膜的内外侧造成一个，从而推动酶合成。
25、在光合磷酸化循环中重新回到叶绿素，但在非循环光还原中无法返回。
26、地球上的第一种光合生物很可能是生物，它们通常属于氧生物。
27、经HMP途经的乳酸发酵类型主要为乳酸发酵，它可细分为两条途径，其一为途径，和是葡萄糖发酵产物；另一为途径，葡萄糖发酵产物为和。
28、由酵母菌通过EMP途径进行的酒精发酵，因1分子葡萄糖可产生2分子、2分子和2分子，所以又称酵母菌同型酒精发酵；由运动发酵单胞菌通过ED途径进行的酒精发酵，因1分子葡萄糖可产生个乙醇分子，所以又称发酵；由肠膜明串珠菌通过HMP途经对葡萄糖进行的产个乙醇分子和个乳酸分子的发酵，则称为发酵。
29、化能自养微生物的生物氧化合产能等生理代谢活动很能研究，，其客观原因是它们的效率低，速率低，以及得
率低。
30、和是柠檬酸循环和糖酵解具有的两种同样的功能。
31、乙醛酸循环又称，它常与循环同时存在，借以发挥后者的功能和功能。
32、乙醛酸循环中的两个独特的酶是和。
33、和是保持地球上整个生物圈繁荣昌盛的最重要两个生物化学反应，前一个反应主要由完成，而后一个反应主要由进行。
34、与植物满江红共生的固氮菌是，是地衣共生体中的固氮菌。
35、、、、、和是生物固氮必须满足的六个条件。
36、现代即灵敏又简便的测定固氮酶活力的方法是。
37、固氮酶可催化多种生化反应，其中的反应因具有灵敏度高和操作方便等优点，已被广泛应用于上。
38、固氮酶是由组分Ⅰ即和组分Ⅱ即组成，前者的功能是，后者的功能是。
39、好氧性自生固氮菌对固氮酶的保护机制主要有和两种；蓝细菌固氮酶的主要保护机制有形成等方式；而豆科植物根瘤菌固氮酶的保护机制是靠。
40、根瘤菌侵入到豆科植物根部皮层后，会分化成形状各异的，
它们被包围在中，在保护其固氮酶不受氧毒害的条件下，发挥其正常的固氮功能。
41、在豆血红蛋白分子中，其蛋白质部分由所触发，再由的基因进行编码和合成；而血红素部分则由所触发，再由的基因进行编码和合成。
42、、、和是能抑制肽聚糖生物合成的抗生素。
43、在肽聚糖生物合成的三个阶段中，均会受到相应的抗生素的抑制：在细胞质中时，可抑制L-丙氨酸消旋酶的活力；在细胞膜上时，和分别有一处抑制效应；而在细胞壁上时，则可抑制转肽酶的转肽反应。
44、根据肽聚糖合成在细胞中的反应部位的不同，可把合成过程分为三个阶段：一是在部位进行，由合成至；二是在在部位进行，由合成至；三是在部位进行，由合成至。这项研究主要是用做实验对象而获得的结果。
45、肽聚糖合成中的类脂载体被称为。具有很强的，可使肽聚糖合成中的中间代谢物顺利通过屏障。
46、微生物调节其代谢流大小的方式有两种，一是调节，属于“粗调”，二是“细调”，指调节。
三、判断题
1、EMP途径的最终产物，除ATP和还原力外，只有2个丙酮酸分子。
2、ED途径是少数细菌所特有的一种糖代谢途径，也被称为KDPG 途径。（+）
3、细菌产生酒精，只有通过ED途径才能达到。（-）
4、细菌的酒精发酵与酵母菌的酒精发酵相比，每分子的葡萄糖可多产生1分子ATP。（-）
5、异型酒精发酵，就是指细菌经HMP途径、与异型乳酸发酵相关联的酒精发酵。（+）
6、KDPG是乙醛酸循环中的关键性中间代谢物。（-）
7、ED途径是少数完全缺乏EMP途经的细菌所特有的利用葡萄糖产能的替代途径。（-）
8、在TCA循环中，每个丙酮酸分子经彻底氧化，最终可形成30个ATP。（-）
9、呼吸又称有氧呼吸，因为其基质脱氢后的最终受氢体只能是分子氧。（+）
10、无氧呼吸的最终受氢体只有氧化态无机盐一种类型。（-）
11、呼吸链就是电子传递链。（+）
12、从化学渗透学说来看，细胞膜两侧的质子梯度差才是产生ATP 的直接能量来源。（+）
13、硝酸盐呼吸就是反硝化作用。（+）
14、凡能进行硝酸盐呼吸的细菌，都存在着一条完整的呼吸链。（+）
15、某些厌氧梭菌利用氨基酸进行发酵产能，这就是Stickland反应。
16、凡异型乳酸发酵，必然通过HMP途经完成。（+）
17、酿酒酵母只进行同型酒精发酵，而绝不存在异型酒精发酵。（+）
18、化能自养细菌中，呼吸链除具有产能功能外，还具有产[H]的功能。（+）
19、在化能自养细菌中，呼吸链的递氢作用是不可逆的。（-）
20、蓝细菌与真核藻类以及绿色植物一样，也能进行产氧性光合作用和非循环式光合磷酸化。（+）
21、凡光合细菌，都是一些只能在无氧条件下生长并进行不产氧光合的细菌。（+）
22、在光能自养型生物中，凡属原核生物者必不产氧。（-）
23、凡能进行光合作用的原核微生物，都进行循环光合磷酸化和不产氧光合作用。（-）
24、至今所致的一切光合磷酸化作用，都需要叶绿素或菌绿素的参与。（-）
25、在生物界中，只有原核生物才能进行生物固氮。（+）
26、目前在测定固氮酶活力时，普遍选用乙烯还原法。（-）
27、固氮酶除能催化N2NH3外，还具有催化H22H++2e等多种反应。（-）
28、由于固氮酶对氧极度敏感，因此不论在活体内或离体条件下进行固氮反应，都必须保证其在严格无氧条件下进行。（+）
29、由于固氮酶对氧极度敏感，因此，凡能固氮的微生物都是厌氧菌。
30、在肽聚糖合成的各个阶段，都需要一种称作细菌萜醇的类脂载体协助其前体物质的转移。（-）
31、肽聚糖合成过程中的一个重要中间产物称作“Park”核苷酸，就是UDP-N-乙酰胞壁酸四肽。（-）
32、“Park”核苷酸是在细胞膜上合成的。（-）
33、细菌萜醇是一种类脂载体，它参与细菌多种膜外大分子物质合成中的跨膜运输。（+）
34、由于“Park”核苷酸具有强疏水性，故很易通过细胞膜并在膜上合成肽聚糖单体。（-）
35、在肽聚糖合成过程中，环丝氨酸只抑制肽尾末端上D-丙氨酰-D-丙氨酸的合成。（+）
36、在肽聚糖合成过程中，甲、乙两个肽尾间的交联是由转肽酶的转肽作用完成的。（+）
37、在肽聚糖合成过程中，各个肽聚糖单体间的交联仅靠转肽作用即可完成。（-）
38、在肽聚糖合成过程中，N-乙酰胞壁酸与N-乙酰葡糖胺的连接发生在细胞质中。（-）
39、在肽聚糖合成过程中，肽聚糖单体从双糖五肽尾单位变为双糖四肽尾单位是借转肽酶完成的。（+）
40、青霉素是肽聚糖单体五肽尾末端的D-丙氨酰-L-丙氨酸的结构类似物，故可与后者相互竞争转肽酶的活力中心。（-）
41、青霉素对革兰氏阳性细菌的生长细胞和休止细胞都有强烈的杀死或抑制作用。（-）
42、在微生物代谢调控中存在着两种主要的机制，其一为“粗调”，借以调节现成酶分子的催化能力；另一为“细调”，借以调节酶合成量的多寡。（-）
四、选择题
1、新陈代谢研究中的核心问题是（ C ）。
A 分解代谢
B 合成代谢
C 能量代谢
D 物质代谢
2、在葡萄糖等基质脱氢并产能的四条分解代谢途径中，有三条存在着底物水平磷酸化产ATP反应，它们是（ A ）。
A EMP、ED和TCA
B EMP、HMP和ED
C HMP、ED和TCA
D EMP、HMP和TCA
3、葡萄糖经以下途径产还原力和ATP，若都折算成ATP，则产能效率最高的途径是（ D ）。
A EMP
B HMP
C E
D D EMP+TCA
4、通过ED途经分解葡萄糖的主要特点是只须经过（ B ）步反应即可快速形成丙酮酸。
A 2
B 4
C 6
D 6以上
5、葡萄糖经以下途径产还原力和ATP，若都折算成ATP，则产能效率最低的途径是（ C ）。
A EMP
B HMP
C E
D D EMP+TCA
6、以下四类能进行光合作用的微生物中，不含叶绿素和菌绿素的是
（ D ）。
A 红螺菌
B 蓝细菌
C 衣藻
D 嗜盐菌
7、由EMP途经出发的六条发酵途径，其共同的最初中间代谢物是（ D ）。
A 葡萄糖
B 甘油-3-磷酸
C 磷酸烯醇式丙酮酸
D 丙酮酸
8、因为固氮酶对氧极其敏感，故固氮酶均为（ D ）。
A 专性厌氧菌
B 兼性厌氧菌
C 耐氧性厌氧菌
D 以上3项都错
9、在相当长的时间内，主要由于（ C ），使人们无法研究生物固氮的机制。
A 固氮酶提纯技术未过关
B 厌氧菌培养技术未突破
C 对固氮酶对氧的高度敏感性未认识
D 测定固氮酶活力合适方法未找到
10、根瘤菌固氮酶的抗氧保护机制是（ D ）。
A 呼吸保护
B 构象保护
C 异型胞保护
D 豆血红蛋白保护
11、在肽聚糖合成过程中，为让其前体分子顺利通过疏水性的细胞膜而转移至膜外进一步合成，必须借助于（ B ）。
A UDP核苷酸
B 细菌萜醇
C “Park”核苷酸
D 类固醇甾体
12、肽聚糖合成在细胞质中仅局限在（ D ）一步。
A UDP-N-乙酰胞壁酸
B UDP-N-乙酰葡糖胺
C UDP-N-乙酰胞壁酸四肽
D “Park”核苷酸
13、万古霉素对细菌肽聚糖生物合成的抑制作用发生在（ C ）反应上。
A 2L-Ala 2D-Ala
B 二磷酸-细菌萜醇磷酸细菌萜醇
C 二磷酸细菌萜醇肽聚糖单体肽聚糖单体
D 肽聚糖单体的转肽作用
14、青霉素对革兰氏阳性细菌的抑菌作用机制是（ B ）。
A 破坏N-乙酰葡糖胺与N-乙酰胞壁酸的交联
B 抑制肽聚糖单体间的转肽作用
C 导致细胞壁裂解
D 抑制肽聚糖单体透过细胞膜
15、微生物代谢调节的方式很多，其中最重要的是（ C ）。
A 调节细胞膜的透性
B 调节酶与底物的接触
C 调节代谢流
D 调节微生物的生理活动
五、简答题
1、简述EMP途径产生的丙酮酸在有氧及无氧条件下的不同去向。
2、简述化能自养微生物产生ATP和[H]的方式。
3、简述乳酸发酵的几种途径。
4、简述酒精发酵的几种途径及各途径产物。
六、问答题
1、一个葡萄糖分子经过糖酵解实际产生四分子ATP，那为什么我们要说只产生两分子ATP呢？
2、氧气的存在会终止糖酵解吗？发酵呢？克雷布斯循环呢？电子传递链呢？
3、简述硝化细菌的营养方式并分析其生长缓慢的原因。
4、细菌属于哪一类微生物？引起人类疾病的微生物又属于哪一类微生物？
5、哪种形式ATP的合成不需要细胞质膜的参与？哪种形式A TP的合成需要细胞质膜的参与？解释原因。
6、试分析光合作用和呼吸作用是如何关联的？
7、从青霉素抑菌机制的角度，分析青霉素为何只抑制代谢旺盛的细菌？
初级代谢 一般将微生物从外界吸收各种营养物质，通过分解代谢和合成代谢生成维持生命活动的物质和能量的过程，称为初级代谢。 如何区分初级代谢与次级代谢 初级代谢产物是指微生物通过代谢活动所产生的、自身生长和繁殖所必需的物质，如氨基酸、核苷酸、多糖、脂类、维生素等。在不同种类的微生物细胞中，初级代谢产物的种类基本相同。此外，初级代谢产物的合成在不停的进行着，任何一种产物的合成发生障碍都会影响微生物正常的生命活动，甚至导致死亡。 为许多主物都具有的主物化学反应，例如能量代谢及氨基酸、蛋白质、核酸的合成等，均称为初级代谢（primary metabolism）。与此不同，只在一定范围内主物的特异的代谢，则为次级代谢。在次级代谢的产物中，对维持生命占有重要地位的并不少，但另一方面，各种动植物和微生物所大量积累的生物碱、类萜（ferpenoid）、酚类、抗菌物质、色素等，其生理意义并不完全清楚。次级代谢产物许多是在胚胎发育的特定时期以及其他特定组织中产生的，所以产物在经济效益上以及对生物体性状表现的调节在研究上都被看成是重要的。 第三节微生物初级代谢和次级代谢的关系 微生物代谢产物的利用。 利用微生物代谢过程中产生的众多代谢产物生产各种发酵产品。 按照积累产物类型：初级代谢产物，如氨基酸、核苷类，以及酶或辅酶； 次级代谢产物，抗生素、激素、生物碱、毒素及维生素等。 按照发酵类型：自然发酵：酒精、乳酸等； 终端产物，赖氨酸、鸟苷酸、腺苷酸等；
中间产物，柠檬酸、α-酮戊二酸、琥珀酸、高丝氨酸、肌苷酸、黄苷酸等； 一、初级代谢与次级代谢产物 微生物的初级代谢：初级代谢是指微生物从外界吸收各种营养物质，通过分解代谢和合成代谢，生成维持生命活 动所需要的物质和能量的过程。这一 过程的产物，如糖、氨基酸、脂肪酸、 核苷酸以及由这些化合物聚合而成 的高分子化合物（如多糖、蛋白质、 酯类和核酸等），即为初级代谢产物。 由于初级代谢产物都是微生物营养性生长所必需，因此，除了遗传上有缺陷的菌株外，活细胞中初级代谢途径是普遍存在的，也就是说它们的合成代谢流普遍存在。在这途径上酶的特异性比次级代谢的酶要高。因为初级代谢产物合成的差错会导致细胞死亡。微生物细胞的代谢调节方式很多，例如通过酶的定位以限制它与相应底物的接近，以及调节代谢流等可调节营养物透过细胞膜而进入细胞的能力。其中调节代谢流的方式最为重要，它包括两个方面：一是调节酶的活性，调节的是已有酶分子的活性，是在酶化学 水平上发生的；二是调节酶的合成，调节 的是酶分子的合成量，这是在遗传学水平 上发生的。在细胞内这两者往往密切配合、 协调进行，以达到最佳调节效果。
第五章微生物代谢习题 一、选择题 1. Lactobacillus是靠__________产能 A.发酵 B.呼吸 C.光合作用 2.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 3. 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 4.Pseudomonas是靠__________产能。 A.光合磷酸化 B.发酵 C.呼吸 5. 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 6.合成氨基酸的重要前体物α-酮戊二酸来自_________。 A.EMP途径 B.ED途径 C.TCA循环 7.反硝化细菌进行无氧呼吸产能时,电子最后交给________。 A.无机化合物中的氧 B.O2 C.中间产物 8.参与肽聚糖生物合成的高能磷酸化合物是： A.ATP B.GTP C.UTP 9.细菌PHB生物合成的起始化合物是： A.乙酰CoA B.乙酰ACP C.UTP 10.下列光合微生物中,通过光合磷酸化产生NADPH2的微生物是： A.念珠藻 B.鱼腥藻.A、B两菌 二、是非题 1. EMP途径主要存在于厌氧生活的细菌中。 2. 乳酸发酵和乙酸发酵都是在厌氧条件下进行的。 3. 一分子葡萄糖经正型乳酸发酵可产2个ATP，经异型乳酸发酵可产1个ATP。 4. 葡萄糖彻底氧化产生30个ATP，大部分来自糖酵解。 5. 丙酮丁醇发酵是在好气条件下进行的，该菌是一种梭状芽胞杆菌。 6. UDP—G，UDP—M是合成肽聚糖的重要前体物，它们是在细胞质内合成的。 7. ED途径主要存在于某些G-的厌氧菌中。 8. 在G-根瘤菌细胞中存在的PHB是脂肪代谢过程中形成的β-羟基丁酸聚合生成的。 9. 维生素、色素、生长剌激素、毒素以及聚β-羟基丁酸都是微生物产生的次生代谢产物。 10. 微生物的次生代谢产物是微生物主代谢不畅通时，由支路代谢产生的。 11. 枯草杆菌细胞壁中的磷壁酸为甘油磷壁酸。
议微生物初级代谢与次级代谢的关系 摘要： 微生物的代谢，指微生物在存活期间的代谢活动。微生物在代谢过程中，会产生多种多样的代谢产物。根据代谢产物与微生物生长繁殖的关系，可以分为初级代谢产物和次级代谢产物两类。初级代谢产物是指微生物通过代谢活动所产生的、自身生长和繁殖所必需的物质。在不同种类的微生物细胞中，初级代谢产物的种类基本相同。此外，初级代谢产物的合成在不停地进行着，任何一种产物的合成发生障碍都会影响微生物正常的生命活动，甚至导致死亡。次级代谢产物是指微生物生长到一定阶段才产生的化学结构十分复杂、对该微生物无明显生理功能，或并非是微生物生长和繁殖所必需的物质，如抗生素。毒素、激素、色素等。不同种类的微生物所产生的次级代谢产物不相同，它们可能积累在细胞内，也可能排到外环境中。其中，抗生素是一类具有特异性抑菌和杀菌作用的有机化合物，种类很多 关键词：微生物初次级代谢初次级代谢产物 一、初级代谢与初级代谢产物 微生物的初级代谢：初级代谢是指微生物从外界吸收各种营养物质，通过分解代谢和合成代谢，生成维持生命活动所需要的物质和能量的过程。这一过程的产物，如糖、氨基酸、脂肪酸、核苷酸以及由这些化合物聚合而成的高分子化合物（如多糖、蛋白质、酯类和核酸等），即为初级代谢产物。 由于初级代谢产物都是微生物营养性生长所必需，因此，除了遗传上有缺陷的菌株外，活细胞中初级代谢途径是普遍存在的，也就是说它们的合成代谢流普遍存在。在这途径上酶的特异性比次级代谢的酶要高。因为初级代谢产物合成的差错会导致细胞死亡。微生物细胞的代谢调节方式很多，例如通过酶的定位以限制它与相应底物的接近，以及调节代谢流等可调节营养物透过细胞膜而进入细胞的能力。其中调节代谢流的方式最为重要，它包括两个方面：一是调节酶的活性，调节的是已有酶分子的活性，是在酶化学水平上发生的；二是调节酶的合成，调节的是酶分子的合成量，这是在遗传学水平上发生的。在细胞内这两者往往密切配合、协调进行，以达到最佳调节效果。 一般将微生物通过代谢活动所产生的自身繁殖所必需的物质和能量的过程，称为初级代谢，该过程所产生的产物即为初级代谢产物，如氨基酸、核苷类，以及酶或辅酶等。 二、次级代谢与次级代谢产物 一般将微生物与外界吸收各种营养物质，通过分解代谢和合成代谢，生成维持生命活动的物质和能量的过程，称为初级代谢。次级代谢是相对于初级代谢而提出的一个概念。一般
第六章微生物的代谢习题及参考答案一、名词解释 1．发酵 2．呼吸作用 3．有氧呼吸 4．无氧呼吸 5．异型乳酸发酵 6．生物固氮 7．硝化细菌 8．光合细菌 9．生物氧化 10．初级代谢产物： 11．次级代谢产物： 12．巴斯德效应： 13．Stickland反应： 14．氧化磷酸化
二、填空题 1．微生物的4种糖酵解途径中， 是存在于大多数生物体内的一条主流代 谢途径； 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，为微生 物所特有； 是产生4碳、5碳等中间产物，为生物合成提供多种前体物质的途径。 2．同型乳酸发酵是指葡萄糖经 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 、 和 途径分 解葡萄糖。代谢终产物除乳酸外，还有 。 3．微生物在糖酵解生成丙酮酸基础上进行的其他种类的发酵有丁二醇发酵、混合酸发 酵、 发酵和 发酵等。丁二醇发酵的主要产物是 ， 发 酵的主要产物是乳酸、乙酸、甲酸、乙醇。 4．产能代谢中，微生物通过 磷酸化和 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 磷酸化将光能转变成为化学 能储存在ATP 中。 磷酸化既存在于发酵过程中，也存在于呼吸作用过程中。 5．呼吸作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 系统，逐步释放出能量后再交给 。 6．巴斯德效应是发生在很多微生物中的现象，当微生物从 转换到 下， 糖代谢速率 ，这是因为 比发酵作用更加有效地获得能量。 7．无氧呼吸的最终电子受体不是氧，而是外源电子受体，像2 2322423、CO O 、S 、SO 、NO NO ----等无机化合物，或 等有机化合物。
代谢组学的研究方法和研究流程分子微生物学１12３０0０0３林兵 随着人类基因组计划等重大科学项目的实施，基因组学、转录组学及蛋白质组学在研究人类生命科学的过程中发挥了重要的作用，与此同时, 代谢组学(ｍｅtaｂoloｍiｃs）在2０世纪90年代中期产生并迅速地发展起来，与基因组学、转录组学、蛋白质组学共同组成系统生物学。基因组学、转录组学、蛋白质组学和代谢组学等各种组学0在生命科学领域中发挥了重要的作用，它们分别从调控生命过程的不同层面进行研究, 使人们能够从分子水平研究生命现象, 探讨生命的本质, 逐步系统地认识生命发展的规律.这些组学手段加上生物信息学, 成为系统生物学的重要组成部分。 代谢组学的出现和发展是必要的, 同时也是必须的。对于基因组学和蛋白质组学在生命科学研究中的缺点和不足, 代谢组学正好可以进行弥补。代谢组学研究的是生命个体对外源性物质（药物或毒物)的刺激、环境变化或遗传修饰所做出的所有代谢应答, 并且检测这种应答的全貌及其动态变化。代谢组学方法为生命科学的发展提供了有力的现代化实验技术手段, 同时也为新药临床前安全性评价与实践提供了新的技术支持与保障. 1 代谢组学的概念及发展 代谢组学最初是由英国帝国理工大学Ｊereｍｙ N ichｏｌson教授提出的，他认为代谢组学是将人体作为一个完整的系统，机体的生理病理过程作为一个动态的系统来研究, 并且将代谢组学定义为生物体对病理生理或基因修饰等刺激产生的代谢物质动态应答的定量测定。20０0年，德国马普所的Fｉeｈn等提出了代谢组学的概念，但是与Ｎ ichoｌs ｏn提出的代谢组学不同, 他是将代谢组学定位为一个静态的过程，也可以称为/代谢物组学, 即对限定条件下的特定生物样品中所有代谢产物的定性定量分析。同时Ｆieｈn还将代谢组学按照研究目的的不同分为4类: 代谢物靶标分析，代谢轮廓（谱)分析, 代谢组学，代谢指纹分析。现在代谢组学在国内外的研究都在迅速地发展, 科学家们对代谢组学这一概念也进行了完善, 作出了科学的定义: 代谢组学是对一个生物系统的细胞在给定时间和条件下所有小分子代谢物质的定性定量分析，从而定量描述生物内源性代谢物质的整体及其对内因和外因变化应答规律的科学。 与基因组学、转录组学、蛋白质组学相同, 代谢组学的主要研究思想是全局观点。与传统的代谢研究相比, 代谢组学融合了物理学、生物学及分析化学等多学科知识, 利用现代化的先进的仪器联用分析技术对机体在特定的条件下整个代谢产物谱的变化进行检测，并通过特殊的多元统计分析方法研究整体的生物学功能状况。由于代谢组学的研究对象是人体或动物体的所有代谢产物, 而这些代谢产物的产生都是由机体的内源性物质发生反应生成的，因此，代谢产物的变化也就揭示了内源性物质或是基因水平的变化，这使研究对象从微观的基因变为宏观的代谢物，宏观代谢表型的研究使得科学研究的对象范围缩小而且更加直观，易于理解, 这点也是代谢组学研究的优势之一. 代谢组学的优势主要包括：对机体损伤小，所得到的信息量大，相对于基因组学和蛋白质组学检测更加容易。由于代谢组学发展的时间较短, 并且由于代谢组学的分析对象是无偏向性的样品中所有的小分子物质，因此对分析手段的要求比较高, 在数据处理和模式识别上也不成熟，存在一些不足之处。同时生物体代谢物组变化快, 稳定性较难控制，当机体的生理和药理效应超敏时，受试物即使没有相关毒性，也可能引起明显的代谢变化，导致假阳性结果。 代谢组学应用领域大致可以分为以下7个方面：
代谢组学在医药领域的应用与进展 一、学习指导 1.学习代谢组学的概念及内涵，掌握代谢组学的研究对象与分析方法。 2.熟悉代谢组学数据分析技术手段 3.了解代谢组学优势特点 4.了解代谢组学在医药领域的应用 5.了解代谢组学发展趋势 二、正文 基因组功能解析是后基因组时代生命科学研究的热点之一，由于基因功能的复杂性和生物系统的完整性，必然要从“整体”层面上来理解构成生物体系的各个模块功能。随着新的测量技术、高通量的分析方法、先进的信息科学和系统科学新理论的发展，加上生物学研究的深入和生物信息的大量积累，使得在系统水平上研究由分子生物学发现的组件所构成的生命体系成为可能[1]。系统生物学家们认为，将生命科学上升为“综合”科学的时机已经成熟，生命科学再次回到整合性研究的新高度，逐步由分子生物学时代进入到系统生物学时代[2]。系统生物学不同以往的实验生物学仅关注个别基因和蛋白质，它要研究所有基因、蛋白质，代谢物等组分间的所有相互关系，通过整合各组成成分的信息，以数学方法建立模型描述系统结构[3,4]。 （一）代谢组学的概念及内涵 代谢组学是继基因组学、转录组学和蛋白质组学之后，系统生物学的重要组成部分，也是目前组学领域研究的热点之一。代谢组学术语在国际上有两个英文名，即metabolomics 和metabonomics。Metabolomics是由德国的植物学家Fiehn等通过对植物代谢物研究提出来的，认为代谢组学（metabolomics）是定性和定量分析单个细胞或单一类型细胞的代谢调控和代谢流中所有低分子量代谢产物，从而监测机体或活细胞中化学变化的一门科学[5]。英国Nicholson研究小组从毒理学角度分析大鼠尿液成份时提出了代谢组学（Metabonomics）的概念，认为代谢组学是通过考察生物体系受扰动或刺激后（如某个特定基因变异或环境变化后），其代谢产物的变化或代谢产物随时间的变化来研究生物体系的代谢途径的一种技术[6]。国内的代谢组学研究小组基本用metabonomics一词来表示“代谢组学”。严格地说，代谢组学所研究的对象应该包括生物系统中所有的代谢产物。但由于实际分析手段的局限性，只对各种代谢路径底物和产物的小分子物质（MW<1Kd）进行测定和分析。 （二）代谢组学优势特点 代谢组学作为系统生物学的一个重要组成部分，代谢组可以更好地反映体系表型生物机体是一个动态的、多因素综合调控的复杂体系，在从基因到性状的生物信息传递链中，机体需通过不断调节自身复杂的代谢网络来维持系统内部以及与外界环境的正常动态平衡[7]。
第五章微生物代谢试题 一．选择题： https://www.doczj.com/doc/fd7258881.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__________。
我国在微生物代谢领域的研究现状及展望 发表时间：2012-06-18T14:33:59.827Z 来源：《赤子》2012年第8期供稿作者：李夏 [导读] 微生物代谢是指微生物吸收营养物质维持生命和增殖并降解基质的一系列化学反应过程，包括有机物的降解和微生物的增殖。 李夏（四川化工职业技术学院，四川泸州 646005） 摘要：微生物代谢是指微生物吸收营养物质维持生命和增殖并降解基质的一系列化学反应过程，包括有机物的降解和微生物的增殖。在分解代谢中，有机物在微生物作用下，发生氧化、放热和酶降解过程，使结构复杂的大分子降解；合成代谢中，微生物利用营养物及分解代谢中释放的能量，发生还原吸热及酶的合成过程，使微生物生长增殖。文章主要介绍我国在微生物代谢领域的研究现状及对未来的展望，为我们呈现了一个广阔的微生物代谢世界。 关键词：微生物代谢；分解代谢；合成代谢；研究现 前言 微生物在生长过程中机体内的复杂代谢过程是互相协调和高度有序的，并对外界环境的改变能够迅速做出反应。其原则是经济合理地利用和合成所需要的各种物质和能量，使细胞处于平衡生长状态。在实际生产中，往往需要高浓度的积累某一种代谢产物，而这个浓度又常常超过细胞正常生长和代谢所需的范围。因此要达到超量积累这种产物，提高生产效率，必须打破微生物原有的代谢调控系统，在适当的条件下，让微生物建立新的代谢方式，高浓度的积累人们所期望的产物[1]。 1 我国微生物代谢的研究现状 1.1 利用微生物代谢生产酶 工业上，曾由植物、动物和微生物生产酶。微生物的酶可以用发酵技术大量生产，是其最大的优点。而且与植物或动物相比，改进微生物的生产能力也方便得多。微生物的酶主要应用于食品及其有关工业中。酶的生产是受到微生物本身严格控制。为改进酶的生产能力可以改变这些控制，如在培养基中加入诱导物和采用菌株的诱变和筛选技术，以消除反馈阻遏作用。 1.2 利用微生物代谢产生的代谢产物生产目的物 在微生物对数生长期中，所产生的产物，主要是供给细胞生长的物质，入氨基酸、核苷酸、蛋白质、核酸、脂类和碳水化合物等。这些产物称为初级代谢产物。利用发酵生产的许多初级代谢产物，具有重大的经济意义，我国现已可以根据微生物代谢调控的理论，通过改变发酵工艺条件如pH、温度、通气量、培养基组成和微生物遗传特性等，达到改变菌体代谢平衡，过量生产所需要产物的目的。 1.3 利用微生物代谢理论发展产生了代谢工程 代谢工程是指利用基因工程技术，定向的对细胞代谢途径进行修饰、改造，以改变微生物的代谢特征，并于微生物基因调控、代谢调控及生化工程相结合，构建新的代谢途径，生产新的代谢产物的工程技术领域。 1.4 改变微生物代谢途径生产目的物 改变代谢途径是指改变分支代谢的流向，阻断其他代谢产物的合成，以达到提高目的产物的目的。改变代谢途径有各种方法，如加速限速反应，改变分支代谢途径流向、构建代谢旁路、改变能量代谢途径等不同方法[1]。 1.5 利用微生物代谢进行发酵 数千年来由于科学技术进步缓慢，各种微生物工业也未能充分发展。直到20世纪中期才建立了一系列新的微生物工业。近几年来，由于微生物代谢工程的应用，发酵工业开始进入新的发展时期。发酵产品增长快、质量明显提高，在国民经济中起重要作用。 1.6 微生物代谢在环境方面的应用 微生物降解是环境中去除污染物的主要途径。深人了解污染物在微生物内的代谢途径，将有助于人们优化生物降解的条件，从而实现快速的生物修复。这些代谢中间体大都通过萃取、分析方法进行逐个研究，并借助专家经验拟合出代谢途径，其动力学过程亦很少触及。代谢组学方法的采用有可能改变这一现状[2]。 1.7 利用微生物代谢进行赖氨酸的生产 在许多微生物中，可用天冬氨酸作原料，通过分支代谢途径合成出赖氨酸、苏氨酸和甲硫氨酸。赖氨酸在人类和动物营养上是一种十分重要的必须氨基酸，因此，在食品、医药和畜牧业上需求量很大。但在代谢过程中，一方面由于赖氨酸对天冬氨酸激酶有反馈抑制作用，另一方面，由于天冬氨酸除用于合成赖氨酸外，还要作为合成甲硫氨酸和苏氨酸的原料，因此，在正常细胞内，就难以累积较高浓度的赖氨酸。 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。由于它不能合成高丝氨酸脱氢酶，故不能合成高丝氨酸，也不能产生苏氨酸和甲硫氨酸，在补给适量高丝氨酸的条件下，可在含较高糖浓度和铵盐的培养基上，产生大量的赖氨酸[3]。 1.8 微生物代谢与分子生物学方法的结合 随着遗传学、分子生物学等方法的不断发展，人们越来越多地将这些方法运用到微生物的研究工作中。一些野生菌的合成能力或分泌能力有限，目前可通过人工诱变或构建高效的基因工程菌株等方法对其进行改造以扩大应用范围此外，现在许多细菌合成拮抗物质的基因已被克隆测序，为使植物获得微生物所具有的特殊功能，一种可能的方法是通过基因工程将目的基因导入植物体内，使植物直接表达活性物质[4]。 2 展望 2.1 微生物代谢在医药行业的展望 微生物在代谢过程中可分泌蛋白酶、纤维素酶、半纤维素酶、果胶酶、淀粉酶等几十种胞外酶进入培养基，这些酶有的可以将药物成分分解转化，形成新的化合物，有的可水解植物细胞壁的纤维素、半纤维素、果胶质等，使细胞破裂，利于有效成分溶出。特别是采用一些酶作用于药用植物材料，使细胞壁及细胞间质中的纤维素、半纤维素等物质降解，使细胞破裂，细胞间隙增加，减小细胞壁、细胞间物质传递屏障、对有效成分从胞内向胞外扩散的阻力减少，可促进有效成分的吸收提高。 2.2 微生物代谢在生理生化、微生物遗传育种方面的展望 随着分子生物学理论与技术的飞速发展，尤其是基因组和后基因组时代的到来，传统上的生理学与遗传学的交叉融合越来越多，许多
浅议微生物初级代谢与次级代谢的关系 微生物在生长发育和繁殖过程中，需要不断地从外界环境中摄取营养物质，在体内经过一系列的生化反应，转变成能量和构成细胞的物质，并排出不需要的产物。这一系列的生化过程称为新陈代谢。根据微生物在新陈代谢过程中产生的代谢产物,对微生物所产生的作用不同，可将代谢分成初级代谢和次级代谢两种代谢类型。 初级代谢是指微生物从外界吸收各种营养物质，通过分解代谢和合成代谢，生成维持生命活动所需要的物质和能量的过程。该过程是一类普遍存在于各类微生物中的一种基本代谢类型。因此,初级代谢的代谢系统、代谢途径和代谢产物在各类生物中都基本相同。并且自始至终存在于生活的菌体中,同菌体的生长过程呈平行关系,促使营养物质转化为结构物质、具生理活性的物质或为生长提供能量。同时还会产生一些代谢产物，称为初级代谢产物，如糖、氨基酸、脂肪酸、核苷酸以及由这些化合物聚合而成的高分子化合物（如多糖、蛋白质、脂类和核酸等）。只要在这些物质的合成过程的某个环节上发生障碍,轻则引起生长停止,重则导致机体发生突变或死亡。因为这些物质都是微生物生命活动必不可少的物质。 糖类一方面被微生物分解提供能量，同时微生物会不断地将简单化合物合成糖类，以构成细胞生长所需要的单糖、多糖等。单糖在微生物中很少以游离形式存在，一般多以多糖或多聚体的形式存在（如肽聚糖，脂多糖，透明脂酸），或是以少量的糖磷酸酯或糖核苷酸的形式存在，是微生物相关结构的重要组成物质，因此单糖和多糖对微生物的生命活动十分重要。 氨基酸是构成蛋白质的基本单位，而蛋白质是微生物各种生命活动必不可少的生物大分子。 脂肪酸是中性脂肪、磷脂和糖脂的主要成分，而脂类是细胞膜的主要构成物质。 核苷酸是核糖核酸及脱氧核糖核酸的基本组成单位，是体内合成核酸的前体。核苷酸随着核酸分布于生物体内各器官、组织、细胞的核及胞质中，并作为核酸的组成成分参与生物的遗传、发育、生长等基本生命活动。 微生物在生命活动过程中，为了避免某种代谢产物的积累造成的不利作用或者为了占据竞争优势，便产生了一些有利于生存发展的代谢活动。我们将它们统称为次级代谢，但其与初级代谢并无明显界限，因此次级代谢是相对于初级代谢而提出的一个概念。一般认为,次级代谢是指微生物在一定的生长时期（通常是微生物的对数生长期末期或稳定期）,以初级代谢产物为前体,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。次级代谢产物在微生物生命活动过程中的产生量很少，对微生物本身的生命活动没有明显作用，当次级代谢途径被阻断时，菌体生长繁殖也不会受到影响。因此，它们没有一般性的生理功能，也不是生物体生长繁殖的必需物质，但对其它生物体往往具有不同的生理活性作用，人们常利用这些具有各种生理活性的次级代谢产物生产具有应用价值的药物。 但目前，人类对次级代谢产物的研究远远不及对初级代谢产物研究那样深人。与初级代谢产物相比，次级代谢产物无论在数量上还是在产物的类型上都要比初级代谢产物多得多和复杂得多。迄今对次级代谢产物分类还无统一的标准。根据对次级代谢产物的结构特征与生理作用的研究，次级代谢产物可大致分为抗
第六章微生物的代谢习题及参考答案 一、名词解释 1．发酵 2．呼吸作用 3．有氧呼吸 4．无氧呼吸 5．异型乳酸发酵 6．生物固氮 7．硝化细菌 8．光合细菌 9．生物氧化 10．初级代谢产物： 11．次级代谢产物： 12．巴斯德效应： 13．Stickland反应： 14．氧化磷酸化 二、填空题 1．微生物的4种糖酵解途径中，是存在于大多数生物体内的一条主流代谢途径；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，为微生物所特有；是产生4碳、5碳等中间产物，为生物合成提供多种前体物质的途径。 2．同型乳酸发酵是指葡萄糖经途径降解为丙酮酸，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、和途径分解葡萄糖。代谢终产物除乳酸外，还有。 3．微生物在糖酵解生成丙酮酸基础上进行的其他种类的发酵有丁二醇发酵、混合酸发酵、 发酵和发酵等。丁二醇发酵的主要产物是，发酵的主要产物是乳酸、乙酸、甲酸、乙醇。 4．产能代谢中，微生物通过磷酸化和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；光合微生物则通过磷酸化将光能转变成为化学能储存在ATP中。磷酸化既存在于发酵过程中，也存在于呼吸作用过程中。 5．呼吸作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，而是交给系统，逐步释放出能量后再交给。 6．巴斯德效应是发生在很多微生物中的现象，当微生物从转换到下，糖代谢速率，这是因为比发酵作用更加有效地获得能量。 7．无氧呼吸的最终电子受体不是氧，而是外源电子受体，像
22322423、CO O 、S 、SO 、NO NO ----等无机化合物，或 等有机化合物。 8．化能自养微生物氧化 而获得能量和还原力。能量的产生是通过 磷酸化形式，电子受体通常是O 2。电子供体是 、 、 和 ， 还原力的获得是逆呼吸链的方向进行传递， 能量。 9．微生物将空气中的N 2还原为NH 3的过程称为 。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 、 和 3种。 10．次级代谢是微生物生长至 或 ，以 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 、 、 、 、 及 等多种类别。 三、选择题（4个答案选1） 1．化能自养微生物的能量来源于（ ）。 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 2．下列葡萄糖生成丙酮酸的糖酵解途径中，（ ）是最普遍的、存在于大多数生物体 内的一条主流代谢途径。 A ．EMP 途径； B ．HEP 途径； C ．E D 途径；D ．WD 途径 3．下列葡萄糖生成丙酮酸的糖酵解途径中，（ ）是存在于某些缺乏完整EMP 途径 的 A ．EMP 途径； B ．HEP 途径； C ． E D 途径；D ． WD 途径 4．酵母菌和运动发酵单胞菌乙醇发酵的区别是（ ）。 A ．糖酵解途径不同 B ．发酵底物不同 C ．丙酮酸生成乙醛的机制不同 D ．乙醛生成乙醇的机制不同 5．由丙酮酸开始的其他发酵过程中，主要产物是丁酸、丁醇、异丙醇的发酵的是（ ）。 A ．混合酸发酵 B ．丙酸发酵 C ．丁二醇发酵 D ．丁酸发醇 6、下列代谢方式中，能量获得最有效的方式是（ ）。 A ．发酵 B ．有氧呼吸 C ．无氧呼吸 D ． 化能自养 7．青霉素抑制金黄色葡萄球菌肽聚糖合成的（ ）。 A ．细胞膜外的转糖基酶 B ．细胞膜外的转肽酶 C ．细胞质中的“Park ”核苷酸合成 D ．细胞膜中肽聚糖单体分子的合成 8．下面对于好氧呼吸的描述（ ）是正确的。 A ．电子供体和电子受体都是无机化合物 B ．电了供体和电子受体都是有机化合物 C ．电子供体是无机化合物，电子受体是有机化合物 D ．电子供体是有机化合物，电子受体是无机化合物 9．无氧呼吸中呼吸链末端的氢受体是（ ）。 A ．还原型无机化合物 B ．氧化型无机化合物 C ．某些有机化合物 D ．氧化型无机化合物和少数有机化合物 10.硝化细菌是（ ）。 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
医学微生物学习题 第1、2章细菌的形态结构与生理测试题 一、名词解释 1.微生物 2.微生物学 3.医学微生物学 4.代时 5.细胞壁 6.肽聚糖或粘肽 7.脂多糖8.质粒9.荚膜 10.鞭毛11.菌毛12.芽胞 13.细菌L型14.磷壁酸15.细菌素 16.专性需氧菌17.热原质18.专性厌氧菌 19.抗生素20.兼性厌氧菌21.菌落 二、填空题： 1.医学微生物包括、和三大部分 2.原核细胞型微生物包括、、、、、，共六类微生物。 3.病毒必须在内才能增殖，为型微生物。 4.正常菌群对人体具有、、和等作用.
5.测量细菌大小的单位是。 6.细菌的基本形态有、和。 7.细菌细胞内的遗传物质有和两种，其中不是细菌生命活动所必需的。 8.细菌的菌毛有和两种，前者与有关，后者具有作用。 9.经革兰染液染色后，被染成紫色的是菌，被染成红色的是菌。 10.细菌的特殊结构有、、和。 11.革兰阴性菌细胞壁的脂多糖包括、和 3种成分。 12.革兰阴性菌细胞壁的肽聚糖是由、构成。 13. 革兰阳性菌细胞壁的主要结构肽聚糖，是由、和构成。 14. 固体培养基是在液体培养基中加入，加热溶化经冷却凝固后即成；当加入时，即 成半固体培养基。 15.细菌的繁殖方式是。绝大多数细菌繁殖一代用时为，而结核杆菌繁殖一代用时为。 16.半固体培养基多用于检测细菌。 17.根据菌落的特点可将菌落分为光滑型菌落、和。
18.SS琼脂培养基含有胆盐、枸橼酸、煌绿，可抑制革兰阳性菌和的生长,常用于的分离和培养。 19．细菌色素分为和两种。 20．以简单的无机物为原料合成复杂的菌体成分的细菌称为，只能以有机物为原料合成菌 体成分及获得能量的细菌称为。 21．细菌生长繁殖的条件包括充足的、适宜的、合适的酸碱度和必需的气体环境。 22.大多数致病菌生长的最适PH值为，最适温度为，而结核杆菌生长的最适PH值为，霍乱弧菌生长的最适PH值为。 23.细菌群体生长的生长曲线可分为、、和 四个时期，细菌的形态、染色、生理等性状均较典型的是期。 24.培养基按其用途不同可分为、、、、。 三.单项型选择题 1. 下列描述的微生物特征中，不是所有微生物共同特征的是( ) A.个体微小; B.分布广泛; C.种类繁多; D.可无致病性; E.只能在活细胞内生长繁殖;
第六章 微生物的代谢习题及参考答案 一、名词解释 1．发酵 2．呼吸作用 3．有氧呼吸 4．无氧呼吸 5．异型乳酸发酵 6．生物固氮 7．硝化细菌 8．光合细菌 9．生物氧化 10．初级代谢产物： 11．次级代谢产物： 12．巴斯德效应： 13．Stickland 反应： 14．氧化磷酸化 二、填空题 1．微生物的4种糖酵解途径中， 是存在于大多数生物体内的一条主流代谢途径； 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，为微生物所特有； 是产生4碳、5碳等中间产物，为生物合成提供多种前体物质的途径。 2．同型乳酸发酵是指葡萄糖经 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 、 和 途径分解葡萄糖。代谢终产物除乳酸外，还有 。 3．微生物在糖酵解生成丙酮酸基础上进行的其他种类的发酵有丁二醇发酵、混合酸发酵、 发酵和 发酵等。丁二醇发酵的主要产物是 ， 发酵的主要产物是乳酸、乙酸、甲酸、乙醇。 4．产能代谢中，微生物通过 磷酸化和 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 磷酸化将光能转变成为化学能储存在ATP 中。 磷酸化既存在于发酵过程中，也存在于呼吸作用过程中。 5．呼吸作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 系统，逐步释放出能量后再交给 。 6．巴斯德效应是发生在很多微生物中的现象，当微生物从 转换到 下，糖代谢速率 ，这是因为 比发酵作用更加有效地获得能量。 7．无氧呼吸的最终电子受体不是氧，而是外源电子受体，像22322423、CO O 、S 、SO 、NO NO ----等无机化合物，或 等有机化合物。
综 述 海绵共附生微生物次级代谢产物的研究进展 朱伟明,张 敏,方玉春,朱天骄,顾谦群 (中国海洋大学教育部海洋药物重点实验室,海洋药物与食品研究所,山东青岛266003) 摘 要: 海绵独特的摄食、滤食系统使其体内体表富集了大量的微生物,这些微生物能够产生多种结构新颖的生物活性物质, 对海绵共附生微生物的研究正在成为开发海洋药物资源的重要内容之一。本文按化合物的生源途径及其结构类型简要介绍近几年来海绵共附生微生物次级代谢产物及其生物活性的研究进展。关键词: 海绵;共附生微生物;次级代谢产物 中图法分类号: S917.1;R282.77 文献标识码: A 文章编号: 1672-5174(2007)03-377-08 海绵属于多孔动物门,是最原始的低等多细胞海 洋动物,全世界约有10000～15000种,我国也有5000种左右。海绵的固着生活方式,缺乏有效的物理性防御,在生存竞争中,海绵积聚或分泌许多对其他生物具有威慑性、攻击性、甚至毒害性的次级代谢产物,这些次级代谢产物往往具有显著的生物活性,包括抗菌、抗肿瘤、抗真菌、抗病毒、抗炎、抗心血管疾病等活性,尤其是具有细胞毒活性的化合物超过10%,明显高于 其他海洋动物(2%)、陆生植物(<1%)[1] 。然而,海绵采集困难、有效成分含量低等因素,制约着开发利用。近年,国外对海绵中次级代谢产物及其生态学作了探讨性研究,结果发现,某些活性物质实际上可能是由与其共附生的微生物产生的,并从海绵共附生微生物中发现许多与其宿主相同或相关的结构新颖、活性独特的次级代谢产物[2-4]。这些发现对运用海洋微生物的发酵工程、基因工程等技术在解决天然海绵资源及活性天然化合物药源问题具有重要意义。因此,对海绵共附生微生物活性次级代谢产物的研究成为国内外研究者的热点。已从海绵共附生微生物次级代谢产物中 发现了含氮化合物(肽类、生物碱类、神经酰胺等)、内酯类、醌类、酮类、聚醚类、萜烯类及甾体等。 作者所在课题组从2003年开始研究海绵共附生微生物及其具有细胞毒活性的次级代谢产物,已从黄渤海及南海海绵中分离获得9株具有细胞周期抑制、细胞凋亡诱导及细胞毒活性的微生物。对其中2株具有强细胞毒活性的微生物的次级代谢产物进行了活性跟踪分离,获得化合物15个(其中新活性化合物3个、高活性化合物2个),结构类型涉及生物碱、甾体、芳香类化合物等。本文将结合本实验室的工作,就近几年来海绵共附生微生物次级代谢产物的研究进展作一综述。 1 含氮类化合物 含氮类化合物主要包括肽类、生物碱,它们大多具有显著的生物活性。 Alteramide A (1),1个新的有细胞毒活性的四环生物碱,是从与海绵Halichondria okadai 共附生的细菌Alteromonas sp .中分离获得的[5]。 从冲绳海绵Halichondria altum 中分离的细菌Vibrio sp .代谢产生1个新的有3个吲哚环聚合的有抗 菌活性的化合物trisindoline (2)[6]。 从采自大西洋的海绵Isodictya setifera 中获得的 通讯作者:guqianq @ouc .edu .cn 基金项目:山东省自然科学基金项目(Z2006C13);国家高技术研究发展计划项目(2003AA624020)资助 收稿日期:2006-07-14;修订日期:2006-11-09 作者简介:朱伟明(1965-),男,教授,博导。E -mail :weimingzhu @ouc .edu .cn 第37卷 第3期 2007年5月 中国海洋大学学报 PE RIODICAL OF OCEAN UNIVERSIT Y OF CHINA 37(3):377～384M ay ,2007
第五章微生物代谢习题 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。 2．生态系统中，___光能自养___微生物通过___光合作用___能直接吸收光能并同化C02，___异养___微生物分解有机化合物，通过___呼吸作用___产生CO2。 3. 微生物的4种糖酵解途径中，___ EMP ___是存在于大多数生物体内的一条主流代谢途径；___ ED ___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，为微生物所特有；___HMP ___是产生4碳、5碳等中间产物，为生物合成提供多种前体物质的途径。 4. ___酵母菌___和___八叠球菌___的乙醇发酵是指葡萄糖经___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，量后生成乙醇。 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．微生物在糖酵解生成丙酮酸基础上进行的其他种类的发酵有丁二醇发酵、混合酸发酵、___丙酸___发酵和___丁酸___发酵等。丁二醇发酵的主要产物是___2，3一丁二醇混合酸___，___混合酸___发酵的主要产物是乳酸、乙酸、甲酸、乙醇。 7，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。 8．呼吸作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___。 9．巴斯德效应是发生在很多微生物中的现象，当微生物从厌氧条件转换到有氧条件下，糖代谢速率___降低___，这是因为___好氧呼吸___比发酵作用更加有效地获得能量。 10．无氧呼吸的最终电子受体不是氧，而是外源电子受体，像N03-、NO2-；、SO42-、s2o3-、CO2：等无机化合物，或___延胡索酸___等有机化合物。 11．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___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。 12．光合作用是指将光能转变成化学能并固定C02的过程。光合作用的过程可分成两部分：在___光反应___中光能被捕获并被转变成化学能，然后在___暗反应___中还原或固定C02合成细胞物质。 13微生物有两种同化C02的方式：___自养式___和___异养式___。自养微生物固定C02的途径主要有3条：卡尔文循环途径，可分为___ CO2的固定(羧化反应)___、___被固定CO2的还原(还原反应)___和___ CO2受体的再生___3个阶段；还原性三羧酸途径，通过逆向的三羧酸循环途径进行，多数酵与正向三羧酸循环途径相同，只有依赖于ATP的___柠檬酸裂合酶___是个例外；乙酰辅酶A途径，存在于甲烷产生菌、硫酸还原苗和在发酵过程中将C02转变乙酸的细菌中，非循环式CO2固定的产物是___乙酸___和___丙酮酸___。 14．Staphylococcus aureus肽聚糖合成分为3个阶段：细胞质中合成的___“Park”核苷酸(uDP一N一乙酰胞壁酸五肽)___，在细胞膜中进一步合成___肽聚糖单体___，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___分子转肽酶___的活性从而抑制肽聚糖的合成。 15．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。 16.固氮酶包括两种组分：组分I(P1)是__固氮酶____，是一种___钼铁蛋白(MoFe)___，由4个亚基组成；组分Ⅱ(P2)是一种___固氮酶还原酶___，是一种___铁蛋白(Fe)___，由两个亚基组成。P1、P2单独存在时，都没有活性，只有形成复合体后才有固氮酶活性。
微生物初级代谢调节 一、微生物初级代谢调节种类： ? 1.酶活性的调节 ?共价修饰：可逆共价修饰和不可逆共价修饰； ?变构效应； ?缔合和解离； ?竞争性抑制； ? 2.酶合成的调节： ?酶的诱导（诱导物）； ?酶的阻遏（阻遏蛋白和辅阻遏物）； 二、初级代谢调节的机制和形式 ?机制： ?（1）诱导型操纵子 ?（2）阻遏型操纵子 ?形式： ?（1）末端产物或终产物阻遏（反馈调节） ?（2）分解代谢产物阻遏（中间产物） 操纵子分两类： ?一类是诱导型操纵子，只有当存在诱导物（一种效应物）时，其转录频率才最高，并随之转译出大量诱导酶，出 现诱导现象。 ?一类是阻遏型操纵子，只有当缺乏辅阻遏物（一种效应
物）时，其转录频率才最高。由阻遏型操纵子所编码的 酶的合成，只有通过去辅阻遏物阻遏作用才能起动。 诱导操纵子 ?Ⅰ. Jacob-Monod 操纵子模型（负调节）—乳糖操纵子。模型中的诱导作用是一种负向控制，其调节基因产 物（调控蛋白) 具有“锁”的活性，能阻止转录的进行。 Ⅱ.阿拉伯糖操纵子–正调节 其调节基因产物是一种蛋白质，无活性（沉默，无转录进行），仅在有诱导物存在下可转化为转录激活剂（激活蛋白）推动转录，是转录作用所必需。
三、分解代谢产物阻遏 1.分解代谢产物阻遏（中间产物阻遏） ?指被菌体迅速利用的底物或其分解产物对许多酶（降解酶、合成酶）合成的抑制作用。 ?根据分解产物的不同，又分为碳分解产物阻遏和氮分解产物阻遏，如“葡萄糖效应”和“铵阻遏”。 ?阻遏的实质是阻遏物关闭了合成酶的基因表达。 2.分解代谢产物阻遏的分子机制 ?从分子水平看，是分解产物抑制腺苷酸环化酶的活性, 降低了环状3′,5′-腺苷单磷酸（环腺苷酸，cAMP） 浓度水平。 当胞内cAMP浓度较高时，其与活化蛋白（CAP）结合，促使RNA聚合酶与启动基因结合而开始转录；反之，当胞内cAMP处于低水平，影响结合，不能转录。