第五章 微生物的新陈代谢习题及答案

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1、第五章微生物的新陈代谢习题及答案一、名词解释1.生物氧化：发生在活细胞内的一系列产能性氧化反应的总称。2.P/O比：每消耗1mol氧原子所产生的ATPmol数，用来定量表示呼吸链氧化磷酸化效率的高低。3.无氧呼吸：又称厌氧呼吸，指一类呼吸链末端的氢受体为外源无机氧化物（少数为有机氧化物）的生物氧化。4.延胡索酸呼吸：以延胡索酸作为末端的氢受体还原产生琥珀酸的无氧呼吸。5.发酵：指在无氧等外源氢受体的条件下，底物脱氢后所产生的还原力[H]未经呼吸链传递而直接交某一内源中间代谢物接受，以实现底物水平磷酸化

2、产能的一类生物氧化反应。6.异型乳酸发酵：凡葡萄糖经发酵后除主要产生乳酸外，还产生乙醇、乙酸和CO2等多种产物的发酵，称异型乳酸发酵。7.Stickland反应：以一种氨基酸作底物脱氢（即氢供体），另一种氨基酸作氢受体而实现生物氧化产能的发酵类型，称为Stickland反应。8.循环式光合磷酸化：可在光能驱动下通过电子的循环式传递而完成磷酸化产能的反应，是一种存在于光合细菌中的原始光合作用机制。9.非循环式光合磷酸化：电子循环途径属非循环式的光合磷酸化反应，是各种绿色植物、藻类和蓝细菌所共有的利用光能

3、产生ATP的磷酸化反应。10.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。12.反硝化作用：又称硝酸盐呼吸。是指在无氧条件下，某些兼性厌氧微生物利用硝酸盐作为呼吸链的最终氢受体，把它还原成亚硝酸、NO、N2O直至N2的过程，称为异化性硝酸盐还原作用，又称硝酸盐呼吸或反硝化作用。13.同型酒精发酵：丙酮酸经过脱羧生成乙醛，以乙醛为氢受体生成乙醇，若发酵产物中只有乙醇一种有机物分子称为同型酒精发酵。14.次生代谢物：指某些微生物生长到稳定期前后，

4、以结构简单、代谢途径明确、产量较大的初生代谢物作前体，通过复杂的次生代谢途径所合成的各种结构复杂的化合物。15.细菌酒精发酵:运动发酵单胞菌等微好氧菌经ED途径形成丙酮酸脱羧成乙醛，进一步被还原成乙醇，这种经ED途径发酵生产乙醇的方法称为细菌酒精发酵。二、问答题（一）试述HMP途径在微生物生命活动中的重要性。答：①供应合成原料：为核酸、核苷酸、NADP(P)+、FAD(FMN)和CoA等的生物合成提供无糖-磷酸；途径中的赤藓糖-4-磷酸是合成芳香族、杂环族氨基酸（苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸和组氨酸）的原

5、料。②产还原力：产生大量NADPH2形式的还原力，不仅可以供脂肪酸、固醇等生物合成之需，还可以通过呼吸链产生大量能量之需。③作为固定CO2的中介：是光能自养微生物和化能自养微生物固定CO2的重要中介（HMP途径中的核酮糖-5-磷酸在羧化酶的催化下可固定CO2并形成核酮糖-1，5-二磷酸）。④扩大碳源利用范围：为微生物利用C3~C7多种碳源提供了必要的代谢途径。⑤连接EMP途径：通过EMP途径的连接（在果糖-1,6-二磷酸和甘油醛-3-磷酸处），可谓生物合成提供更多的戊糖。（二）列表比较同型乳酸发酵与异

6、型乳酸发酵。答：类型途径产物/1葡萄糖产能/1葡萄糖菌种代表同型EMP2乳酸2ATP德氏乳杆菌粪链球菌异型HMP1乳酸1乙醇1CO21ATP肠膜明串珠菌1乳酸1乙酸*1CO22ATP短乳杆菌1乳酸1.5乙酸2.5ATP两歧双歧杆菌3.细菌酒精发酵与酵母菌的酒精发酵有何异同？答：共同点：葡萄糖降解为丙酮酸，丙酮酸脱羧为乙醛，乙醛再还原成乙醇不同点：①产生丙酮酸的途径不同酵母型酒精发酵是通过EMP途径，而细菌酒精发酵是通过ED途径。②净产ATP不同与酵母乙醇发酵相比，细菌乙醇发酵净产生ATP只有1个③菌种

7、不同：参与酵母型酒精发酵的是酿酒酵母，细菌酒精发酵是运动发酵单胞菌等微好氧菌。4.试述嗜盐菌紫膜光合作用的基本原理。答：细菌的视紫红质的功能与叶绿素相似，能吸收光能，并在光量子的驱动下起着质子泵的作用。这时，它将反应中产生的质子一一逐出细胞膜外，从而使紫膜内外形成一个质子梯度差。根据化学渗透学说，这一梯度差（即质子动势）在驱逐H＋通过ATP酶的孔道进入膜内以达到质子平衡时，就会产生ATP。当环境中O2浓度很低时，嗜盐菌无法利用氧化磷酸化来满足其正常需求，若光照条件适宜，它就能合成紫膜，并利用紫膜的光介

8、导ATP合成机制获得必要的能量。5.生物固氮需要满足哪些条件？答：①ATP的供应②还原力[H]及其载体③固氮酶组分I：真正“固氮酶”，又称钼铁蛋白（MF）、钼铁氧还蛋白（MoFd）组分II：（AzoFd）•固氮酶还原酶，不含钼，又称铁蛋白、固氮铁氧还蛋白④还原性底物氮⑤Mg2＋⑥严格的厌氧微环境6.简述不同类型好氧固氮菌的抗氧机制？答：固氮酶对氧极其敏感，因此固氮作用必须在严格的厌氧条件下进行。大多数固氮菌是好氧菌，它们有以下一些保护固氮酶免受氧伤害的机