第三章 微生物的营养与代谢(4)

营养类型 光能无机营养型 （光能自养型） 光能有机营养型 （光能异养型） 化能无机营养型 （化能自养型） 化能有机营养型 （化能异养型） 能源 氢供体 光 无机物 基本碳源 CO2 实例 蓝细菌、紫硫细菌、绿硫细菌、藻类 光 有机物 CO2及简单有机物 红螺菌科的细菌（即紫色无硫细菌） 无机物 无机物 CO2 硝化细菌、硫化细菌、铁细菌、氢细菌、硫磺细菌等 无机物 有机物 有机物 绝大多数细菌和全部真核生物 2．试分析麦康开培养基和柠檬酸盐培养基的各组分的主要作用是什么？该培养基属于什么培养基？

A．麦康开培养液：蛋白胨20g，乳糖10g，牛胆酸盐5g，NaCl 5g，水1000ml，pH7.4 加1%中性红5ml 分装与有发酵管的试管0.7kg/km2灭菌15min，用于肠道杆菌培养。

B.柠檬酸盐培养基：NH4H2PO4 1g，K2HPO4 1g，NaCl 5g，MgSO4 0.2g,柠檬酸钠2g,琼脂 18g，水1000ml，PH6.8 加1%溴麝香草酚兰10ml，1.1Kg/cm2灭菌20分钟，制成斜面，用于细菌利用柠檬酸盐试验。 答：

A 功能 蛋白胨 乳糖 NaCl 牛胆酸盐 PH7.4 1%中性红 发酵管 氮院 碳源 无机物 生长因子 适宜菌生长 指示剂 B 功能 NH4H2PO4 K2HPO4 氮源 生长因子 NaCl、MgSO4、K2HPO4 无机物 柠檬酸钠 琼脂 1%溴麝香草酚兰 碳源 凝固剂 指示剂，判断能否利用柠檬酸钠 适宜菌生长 判断是否产气 PH6.8 属于合成培养基 属于半组合培养基 3．试列表比较有氧呼吸、无氧呼吸和发酵这三种能量代谢形式的异同点。

呼吸类型 氧化机制 最终电子受体 有氧呼吸 有机物 无氧呼吸 有机物 O2 无机氧化物 产物 产能 呼吸链 完整 不完整 CO2、 H2O 多 CO2、 H2O 次之 延胡索酸 发酵 有机物 NO、N2 少 无，底物水平磷酸化 氧化型中间代谢还原型中间代谢产物醛酮 产物 4．试列表比较单纯扩散、促进扩散、主动运输和基团转位四种不同的营养物质运送方式。

运送前后溶质比较项目 单纯扩散 促进扩散 主动运输 基团移位 特意性载体蛋白 无 有 有 有 运送速度 慢 快 快 快 溶质运送方式 由浓至稀 由浓至稀 由稀至浓 由稀至浓 平衡时内外浓度 内外相等 内外相等 内外高 内外高 运送分子 能耗 分子 无特异性 不需 特异性 特异性 特异性 不需 需要 需要 不变 不变 不变 改变 5．是否所有的微生物都需要生长因子？如何才能满足微生物对生长因子的需要。

答：生长因子是一类调节微生物正常代谢所必须，但不能用简单的碳源、氮源自行合成的有机物。但并非任何微生物都需要从外界吸收生长因子。如：多数真菌、放线菌和不少细菌。E.Coli等都是不需要外界提供生长因子的生长因子自养微生物。生长因子异养微生物，如乳酸菌，各种动物致病菌、原生动物、支原体等。在配置微生物培养基时，如配置天然培养基，可加入富含生长因子的原料——酵母膏、玉米浆、肝浸液、麦芽汁等；如配置组合培养基，可加入复合维生素溶液。

6.试列表比较有氧呼吸、无氧呼吸与发酵的异同点。

呼吸类型 氧化机制 最终电子受体 有氧呼吸 有机物 无氧呼吸 有机物 发酵 有机物 O2 无机氧化物 延胡索酸 产物 CO2、 H2O CO2、 H2O NO、N2 产能 呼吸链 多 完整 次之 不完整 少 无，底物水平磷酸化 氧化型中间代谢产物醛酮 还原型中间代谢产物 7．大肠杆菌在含有乳糖和葡萄糖的培养基上出现“二次生长”现象，试分析出现这一现象的原因。

答：当微生物在含有两种能够分解底物的培养基中生长时，利用快的那种分解底物会阻遏利用慢的底物的有关酶的合成的现象。最早发现于大肠杆菌生长在含葡萄糖和乳糖的培养基时,故又称葡萄糖效应。分解代谢物阻遏导致出现“二次生长。

二次生长现象及其机制： 分解葡萄糖的酶—— 组成酶（固有酶）； 分解乳糖的酶——诱导酶，受葡萄糖分解代谢产物的调控。 8. 微生物培养过程中会引起培养基pH值的改变，试分析原因并提出在实践中保证微生物能处于较稳定和适合的pH环境中的措施。 答： pH值改变的原因:培养基中营养物质被利用及微生物自身代谢所产生的代谢物质。

措施：“治标”的方法（1）过酸时：加适当氮源，如尿素、硝酸钠、蛋白质等，提高通气；（2）过碱时：加适当碳源，如糖、乳酸、油脂等，降低通气量；“治标”的方法（1）过酸时：加适氢氧化钠、碳酸钠等碱中和；（2）过碱时：加适硫酸、盐酸等酸中和。 9．试分析比较酵母菌三种发酵类型的区别。

答：作用下生成乙醛和CO2，最后乙醛被还原成乙醇。

第二型发酵：在加有NaHSO3时由于与乙醛发生亲核加成反应，同样造成了NADH2的积累，则导致了甘油的生成。

第三型发酵：处在弱碱性条件（pH7.6）下，条件下产生的乙醛得不到足够的氢而不能作为正常受氢体，结果2分子乙醛间发生歧化反应，生成1分子乙醇和1分子乙酸，导致NADH2积累，不能得到再生。此时,由途径中的代谢中间物磷酸二羟丙酮接受NADH2，还原生成

?-磷酸甘油，后者经?-磷酸甘油酯酶催化脱磷酸，最后生成甘油。

类型 Ⅰ Ⅱ Ⅲ

条件 酸性 亚硫酸氢钠 碱性

受氢体 乙醛 磷酸二羟丙酮 磷酸二羟丙酮

ATP 2 0 0

主要产物 乙醇 甘油

甘油、乙醇、 乙酸

10. 某学生利用酪素培养基平板筛选产胞外蛋白酶细菌，在酪素培养基平板上发现有几株菌的菌落周围有蛋白水解圈，是否能仅凭蛋白水解圈与菌落直径比大，就断定该菌株产胞外蛋白酶的能力就大，而将其选 择为高产蛋白酶的菌种，为什么？

答：不能。（1）不同微生物的营养需求、最适生长温度等生长条件有差别，在同一平板上相同条件下的生长及生理状况不同； （2）不同微生物所产蛋白酶的性质（如最适温度，对酪素的降解能力等）不同；（ 3）该学生所利用的是一种定性及初步定量的方法，应进一步针对获得的几株菌分别进行培养基及培养条件优化，并在分析这些菌株所产蛋白酶性质的基础上利用摇瓶发酵实验确定蛋白酶高产菌株。

07|论述题（每小题10分） 难度：3|难

1．试述如何使微生物合成比自身所需更多的产物？

答：①酶活调节：②酶合成调节：③膜通透性调节： ④发酵条件的调节：C，N，无机盐，通风量，PH值等。利用微生物代谢调控能力可使微生物合成比自生所需更多的产物。 微生物细胞的代谢调节方式很多，例如可调节营养物质透过细胞膜而进入细胞的能力，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，其中以调节

代谢流的方式最为重要，它包括调节酶的合成和调节现成酶分子的催化能力，两者密切配合，以达最佳效果。

2. 论述微生物代谢调节在发酵工业中有何重要性?试举例加以说明。 答：微生物代谢调节是指对微生物自身各种代谢途径方向的控制和代谢反应速度的调节。代谢反应方向的控制是控制代谢走何种途径，即解决代谢何种产物的问题。代谢反应速度的调节是控制代谢反应快慢，即解决代谢多少产物的问题。微生物的代谢过程中会产生很多代谢产物。有些是我们需要的，有些是我们不需要的。有些需要的多有些需要的少，因此要通过，分子手段能方式通过调节酶的合成，酶的活性，分支生物合成途径，能荷等调节初级代谢。或通过其他方法调控次级代谢产物。进而获得我们理想的代谢产物。

3. 如果要从环境中分离得到能利用苯作为碳原和能源的微生物纯培养物，你该如何设计实验？

答：（1）采 …… 此处隐藏：2558字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……