從微生物代謝篇一：第六章微生物代謝習題及答案
第六章微生物的代謝習題及參考答案
一、名詞解釋
1．發酵
2．呼吸作用
3．有氧呼吸
4．無氧呼吸
5．異型乳酸發酵
6．生物固氮
7．硝化細菌
8．光合細菌
9．生物氧化
10．初級代謝產物：
11．次級代謝產物：
12．巴斯德效應：
13．Stickland反應：
14．氧化磷酸化
二、填空題
1．微生物的4種糖酵解途徑中，謝途徑；是存在於某些缺乏完整EMP途徑的微生物中的一種替代途徑，爲微生物所特有；是產生4碳、5碳等中間產物，爲生物合成提供多種前體物質的途徑。
2．同型乳酸發酵是指葡萄糖經作用下被NADH還原爲乳酸。異型乳酸發酵經、和途徑分解葡萄糖。代謝終產物除乳酸外，還有。
3．微生物在糖酵解生成丙酮酸基礎上進行的其他種類的發酵有丁二醇發酵、混合酸發酵、
發酵等。丁二醇發酵的主要產物是發酵的主要產物是乳酸、乙酸、甲酸、乙醇。
4．產能代謝中，微生物通過的能量儲存在ATP等高能分子中；光合微生物則通過磷酸化將光能轉變成爲化學能儲存在ATP中。磷酸化既存在於發酵過程中，也存在於呼吸作用過程中。
5．呼吸作用與發酵作用的根本區別是呼吸作用中電子載體不是將電子直接傳遞給底物降解的中間產物，而是交給系統，逐步釋放出能量後再交給。
6．巴斯德效應是發生在很多微生物中的現象，當微生物從轉換到糖代謝速率，這是因爲比發酵作用更加有效地獲得能量。
7．無氧呼吸的最終電子受體不是氧，而是外源電子受體，像
??2?NO3、NO2、SO4、S2O32?、CO2等無機化合物，或等有機化合物。
8．化能自養微生物氧化而獲得能量和還原力。能量的產生是通過磷酸化形式，電子受體通常是O2。電子供體是、、和，
還原力的獲得是逆呼吸鏈的方向進行傳遞，能量。
9．微生物將空氣中的N2還原爲NH3的過程稱爲。該過程中根據微生物和其他
生物之間相互的關係。固氮體系可以分爲、和3種。
10．次級代謝是微生物生長至或，以生物自身生命活動無明確生理功能的物質的過程。次級代謝產物大多是分子結構比較複雜的
化合物，如、、、、及等多種類別。
三、選擇題（4個答案選1）
1．化能自養微生物的能量來源於（）。
A．有機物B．還原態無機化合物C．氧化態無機化合物D．日光
2．下列葡萄糖生成丙酮酸的糖酵解途徑中，（）是最普遍的、存在於大多數生物體
內的一條主流代謝途徑。
A．EMP途徑；B．HEP途徑；C．ED途徑；D．WD途徑
3．下列葡萄糖生成丙酮酸的糖酵解途徑中，（）是存在於某些缺乏完整EMP途徑
的
A．EMP途徑；B．HEP途徑；C．ED途徑；D．WD途徑
4．酵母菌和運動發酵單胞菌乙醇發酵的區別是（）。
A．糖酵解途徑不同B．發酵底物不同
C．丙酮酸生成乙醛的機制不同D．乙醛生成乙醇的機制不同
5．由丙酮酸開始的其他發酵過程中，主要產物是丁酸、丁醇、異丙醇的發酵的是（）。
A．混合酸發酵B．丙酸發酵C．丁二醇發酵D．丁酸發醇
6、下列代謝方式中，能量獲得最有效的方式是（）。
A．發酵B．有氧呼吸C．無氧呼吸D．化能自養
7．青黴素抑制金黃色葡萄球菌肽聚糖合成的（）。
A．細胞膜外的轉糖基酶B．細胞膜外的轉肽酶
C．細胞質中的“Park”核苷酸合成D．細胞膜中肽聚糖單體分子的合成
8．下面對於好氧呼吸的
描述（）是正確的。
A．電子供體和電子受體都是無機化合物
B．電了供體和電子受體都是有機化合物
C．電子供體是無機化合物，電子受體是有機化合物
D．電子供體是有機化合物，電子受體是無機化合物
9．無氧呼吸中呼吸鏈末端的氫受體是（）。
A．還原型無機化合物B．氧化型無機化合物
C．某些有機化合物D．氧化型無機化合物和少數有機化合物
10.硝化細菌是（）。
A．化能自養菌，氧化氨生成亞硝酸獲得能量
B．化能自養菌，氧化亞硝酸生成硝酸獲得能量
C．化能異養菌，以硝酸鹽爲最終的電子受體
D．化能異養菌，以亞硝酸鹽爲最終的電子受體
11、Zymomonasmobiles的同型酒精發酵通過下列哪個途徑進行()
A、EMP途徑;B、ED途徑;C、HMP途徑;D、Sticland反應
四、是非題
1．無氧呼吸和有氧呼吸一樣也需要細胞色素等電子傳遞體，也能產生較多的能量用於命活動，但由於部分能量隨電子轉移傳給最終電子受全，所以生成的能量不如有氧呼吸產生的多。
2．CO2是自養微生物的惟一碳源，異養微生物不能利用CO2作爲輔助的碳源，
3．由於微生物的固氮酶對氧氣敏感，不可逆失活，所以固氮微生物一般都是厭氧或兼性厭氧菌。
4．光能營養微生物的光合磷酸化沒有水的光解，不產生氧氣。
5．與促進擴散相比，微生物通過主動運輸吸收營養物質的優點是什麼？
6．反硝化作用是化能自養微生物以硝酸或亞硝酸鹽爲了電子受體進行的無氧呼吸。
7．底特水平磷酸化只存在於發酵過程中，不存在於呼吸作用過程中。
8．發酵作用的最終電子受體是有機化合物，呼吸作用的最終電子受體是無機化合物。
9．發酵作用是專性厭氧菌或兼性厭氧菌在無氧條件下的一種有機物生物氧化形式，其產能機制都是底物水平磷酸化反應。
10．延胡索酸呼吸中，玻珀酸是末端氫受體延胡索酸還原後生成的還原產物，不是一般的中間代謝產物。
五、簡答題
1．比較自生和共生生物固氮體系及其微生物類羣。
2．比較光能營養微生物中光合作用的類型。
3．簡述化能自養微生物的生物氧化作用。
4．藍細菌是一類放氧性光合光物，又是一類固氮菌，說明其固氮酶的抗氧保護機制。
5．比較呼吸作用與發酵作用的主要區別。
6．試述分解代謝與合成代謝的關係。
7．試述初級代謝和次級代謝與微生物生長的關係。
8．微生物的次生代謝產物對人類活動有何重要意義?
六、論述題
1．比較酵母菌和細菌的乙醇發酵。
2．試比較底物水平磷酸化、氧化磷酸化和光合磷酸化中ATP的產生。
3．什麼是無氧呼吸？比較無氧呼吸和有氧呼吸產生能量的多少，並說明原因。
4．說明革蘭低陽性細菌細胞肽聚糖合成過程以及青黴素的抑制機制。
5．說明次級代謝及其特點。如何利用次級代謝的誘導調節機制及氮和磷調節機制來提高抗生素的產量？
6．如何利用營養缺陷突變株進行賴氨酸發酵工業化生產？
微生物的代謝習題答案
一、名詞解釋
1．發酵：是指微生物細胞將有機物氧化釋放的電子直接交給底物本身未完全氧化的某種中間產物，同時釋放能量併產生各種不同的代謝產物。
2．呼吸作用：指從葡萄糖或其他有機基質脫下的電子（氫）經過一系列載體最終傳遞給外源分子氧或其他氧化型化合物併產生較多ATP的生物氧化過程。
3．有氧呼吸：以分子氧作爲最終電子受體的呼吸。
4．無氧呼吸：以氧以外的其他氧化型化合物作最終電子受體的呼吸。
5．異型乳酸發酵：是指發酵終生物中除了乳酸外還有一些乙醇（或乙酸）等產物的發酵。
6．生物固氮：微生物將氮還原爲氨的過程稱爲生物固氮。
7．硝化細菌：能利用還原無機氮化合物進行自養生長的細菌稱爲硝化細菌。
8．光合細菌：以光爲能源，利用CO2或有機碳化合物作爲碳源，通過電子傳遞產生ATP的細菌。
9．生物氧化：就是發生在或細胞內的一切產能性氧化反應的總稱。生物氧化的形式包括某物質與氧結合、脫氫或脫電子三種。
10．初級代謝產物：由初級代謝產生的產物稱爲初級代謝產物，這類產物包括供機體進行生物合成的'各種小分子前體物，單體與多聚體物質以及在能量代謝和代謝調節中起作用的各種物質。
11．次級代謝產物：微生物在次級代謝過程中產生的產物稱次級代謝產物。包括：抗生素，毒素，生長剌激素，色素和維生素等。
12．巴斯德效應：在有氧狀態下酒精發酵和糖酵解受抑制的現象，因爲該理論是由巴斯德提出的，故而得名。
13．Stickland反應：兩種氨基酸共同參與反應，其中一種進行氧化脫氨，脫下來的氫去還原另一氨基酸，使之發生還原脫氨，二者偶聯的過程。
14．氧化磷酸化：物質在生物氧化過程中形成的NADH和FADH2可通過位於線粒體內膜和細菌質膜上的電子傳遞系統將電子傳遞給氧或其他氧化型物質，在這個過程中偶聯着ATP的合成，這種產生ATP的方式稱爲氧化磷酸化。
二、填空題
1．EMP，ED，HMP；2．EMP，PK，HK，HMP，乙醇或乙酸；3．丙酸發酵，丁酸發酵2,3—丁二醇混合酸；4．底物水平，氧化，光合，底物水平；5．電子傳遞，最終電
子受體；6．厭氧條件，有氧條件，降低，好氧呼吸；7．延胡索酸8．有機物氧化磷酸化，H2，NH4+，H2S，Fe2+，消耗；9．生物固氮，共生固氮體系，自生固氮體系，聯介固氮體系；10．指數期後期，穩定期，初級代謝產物，抗生素，激素，生物鹼，毒素，色素，維生素
三、選擇題
1．B；2．A；3．C；4．A；5．D；6．B；7．B；8．D；9．D；10．B,11、B
四、是非題
1．+；2．－；3．－；4．－；5．+；6．－；7．－；8．+；9．+；10．+
五、簡答題
1．比較自生和共生生物固氮體系及其微生物類羣。
答：（1）共生固氮體系：
①根瘤菌(Rhizobium)與豆科植物共生；
②弗蘭克氏細菌(Frankia)與非豆科植物共生；
③藍細菌(cyanobacteria)與某些植物共生；
④藍細菌與某些真菌共生
（2）自生固氮體系：
①好氧自生固氮菌(Azotobacter,Azotomonas,etc)；
②厭氧自生固氮菌（Clostridium）：
③兼性厭氧自生固氮菌(Bacillus,Klebsiella,etc)；
④大多數光合細菌（藍細菌，光合細菌）
①光合細菌，環式光合磷酸化；
②綠硫細菌的非環式光合磷酸化；．
③嗜鹽細菌的光合磷酸化是一種只有嗜鹽菌纔有的，無葉綠素或細菌葉綠素參與的獨特的光合作用。是目前所知的最簡單的光合磷酸化。嗜鹽細菌紫膜
上的細菌視紫紅質吸收光能後，在膜內外建立質子濃度差。
非環式光合磷酸化是綠色植物、藻類和藍細菌所共有的產氧型光合作用。光能驅動下，電子從光反應中心I(PS1)的葉綠素a出發，通過電子傳遞鏈，連同光反應中心Ⅱ(PSⅡ)水的光解生成的H’，生成還原力；光反應中心Ⅱ(PSⅡ)由水的光解產生氧氣和電子，電子通過電子傳遞鏈，傳給光反應中心PSI，期間生成ATP。
環式光合磷酸化爲光合細菌所特有。光能驅動下，電子從菌綠素分子出發，通過電子傳
從微生物代謝篇二：微生物主要營養物質的分解代謝途徑
多糖的分解。我們在這裏說的糖，並不只是平常所說的有甜味的糖，主要指的是澱粉、纖維素、半纖維素以及果膠質、幾丁質等，它們是由許多簡單的糖化合物分子聚合在一起形成的。澱粉的分解是由微生物產生的澱粉酶催化完成的，因爲澱粉是由許多葡萄糖分子聚合而成的，所以最終把澱粉分解，產生葡萄糖、麥芽糖等。纖維素的分解。纖維素是地球上最豐富的多糖類化合物，是由許多葡萄糖分子聚合而成的長鏈大分子。許多微生物能夠分泌分解纖維素的酶，土壤微生物產生的纖維素酶分解農作物秸杆，最終產生葡萄糖。半纖維素的分解。半纖維素的結構與組成隨植物的種類或存在部位不同而異，微生物分解半纖維素的酶也多種多樣。半纖維素分解後產生木糖、阿拉伯糖等等。果膠質的分解。果膠質是構成植物細胞間質的主要物質，分解果膠的微生物主要是一些細菌和真菌，分解果膠質後產生一些有機酸和醇類化合物。幾丁質的分解。幾丁質又稱甲殼質，是真菌細胞壁和昆蟲體壁的組成成分，也是甲殼類動物，如蝦、蟹的外殼主要成分。它們是不易被分解的含氮多糖物質，一般生物都不能分解它，只有一些細菌和放線菌能分解和利用它。幾丁質首先被幾丁質酶分解成爲甲殼二糖，後者被甲殼二糖酶分解成爲N-乙酰氨基葡萄糖。木質素的分解。木質素是植物體內含量僅次於纖維素和半纖維素的一個組分，一般佔植物乾重的15—20%，在木材中可佔30%左右。木質素的化學結構非常複雜，但在自然界中，仍然有一些微生物能夠分解該類物質，其中，以擔子菌的分解能力最強。擔子菌分解木質素時，還常同時分解纖維素、半纖維素等物質。脂肪的分解。微生物對脂肪的分解主要依賴於脂肪酶的作用，產生甘油和脂肪酸。在有氧條件下，脂肪酸可被徹底氧化，並釋放出大量能量。蛋白質的分解。蛋白質是由氨基酸組成的大分子量的化合物，種類繁多。微生物中產生的蛋白酶可將蛋白質分解爲片段較小的肽，然後再由肽酶將肽分解成爲氨基酸。微生物產生的蛋白酶大多數可以分泌到細胞外面，稱爲胞外酶，但肽酶有胞外酶，也有不向外分泌而只存在於細胞內的胞內酶。微生物也能分解組成蛋白質的氨基酸，形成胺類和醇類。
從微生物代謝篇三：微生物代謝類型
一、微生物代謝類型：
1．細菌：原核類：具細胞結構，但細胞內無核膜和核仁的分化，也無複雜的細胞器，包括：細菌（桿狀、球狀、螺旋狀）、放線菌、藍細菌、支原體、衣原體、立克次氏體、螺旋體。
①細菌：三冊書中所涉及的所有細菌的種類：
乳酸菌、硝化細菌（代謝類型）；
肺炎雙球菌S型、R型（遺傳的物質基礎）；
結核桿菌和麻風桿菌（胞內寄生菌）；
根瘤菌、圓褐固氮菌（固氮菌）；
大腸桿菌、枯草桿菌、土壤農桿菌（爲基因工程提供運載體，也可作爲基因工程的受體細胞）；
蘇雲金芽孢桿菌（爲抗蟲棉提供抗蟲基因）；
假單孢桿菌（分解石油的超級細菌）；
甲基營養細菌、穀氨酸棒狀桿菌、黃色短桿菌（微生物的代謝）；
鏈球菌（一般厭氧型）；
產甲烷桿菌（嚴格厭氧型）等
②放線菌：是主要的抗生素產生菌。它們產生鏈黴素、慶大黴素、紅黴素、四環素、環絲氨酸、多氧黴素、環已酰胺、氯黴素和磷黴素等種類繁多的抗生素（85%）。繁殖方式爲分生孢子繁殖。
③衣原體：砂眼衣原體。
2．病毒：病毒類：無細胞結構，主要由蛋白質和核酸組成，包括病毒和亞病毒（類病毒、擬病毒、朊病毒）
①動物病毒：RNA類（脊髓灰質炎病毒、狂犬病毒、麻疹病毒、腮腺炎病毒、流感病毒、艾滋病病毒、口蹄疫病毒、腦膜炎病毒、SARS病毒）
DNA類（痘病毒、腺病毒、皰疹病毒、虹彩病毒、乙肝病毒）
②植物病毒：RNA類（菸草花葉病毒、馬鈴薯X病毒、黃瓜花葉病毒、大麥黃化病毒等）③微生物病毒：噬菌體。
3．真核類：具有複雜的細胞器和成形的細胞核，包括：酵母菌、黴菌（絲狀真菌）、蕈菌（大型真菌）等真菌及單細胞藻類、原生動物（大草履蟲、小草履蟲、變形蟲、間日瘧原蟲等）等真核微生物。
①黴菌：可用於發酵上工業，廣泛的用於生產酒精、檸檬酸、甘油、酶製劑（如蛋白酶、澱粉酶、纖維素酶等）、固醇、維生素等。在農業上可用於飼料發酵、生產植物生長素（如赤酶黴素）、殺蟲農藥（如白僵菌劑）、除草劑等。危害如可使食物黴變、產生毒素（如黃麴黴毒素具致癌作用、鐮孢菌毒素可能與克山病有關）。常見黴菌主要有毛黴、根黴、麴黴、青黴、赤黴菌、白僵菌、脈胞菌、木黴等。
4．微生物代謝類型：
①光能自養：光合細菌、藍細菌（水作爲氫供體）紫硫細菌、綠硫細菌（H2S作爲氫供體，嚴格厭氧）2H2S＋CO2[CH2O]＋H2O＋2S
②光能異養：以光爲能源，以有機物（甲酸、乙酸、丁酸、甲醇、異丙醇、丙酮酸、和
乳酸）爲碳源與氫供體營光合生長。陽光細菌利用丙酮酸與乳酸用爲唯一碳源光合生長。③化能自養：硫細菌、鐵細菌、氫細菌、硝化細菌、產甲烷菌（厭氧化能自養細菌）CO2＋4H2CH4＋2H2O
④化能異養：寄生、腐生細菌。
⑤好氧細菌：硝化細菌、穀氨酸棒狀桿菌、黃色短桿菌等
⑥厭氧細菌：乳酸菌、破傷風桿菌等
⑦中間類型：紅螺菌（光能自養、化能異養、厭氧[兼性光能營養型]）、氫單胞菌（化能自養、化能異養[兼性自養]）、酵母菌（需氧、厭氧[兼性厭氧型]）
⑧固氮細菌：共生固氮微生物（根瘤菌等）、自生固氮微生物（圓褐固氮菌）
