华南师范大学生科院微生物思考题二参考答案

华南师范大学生科院微生物思考题二参考答案

2010年微生物复习思考题（二）

比较项目EMP途径ED途径PK途径HM途径

磷酸戊

糖酮解

酶途径

磷酸己

糖酮解

酶途径

ATP 2 1 1 2.5 0

还原力2（NADH+H+）NAD+H+

NADPH+H+

NADH+H+0 12(NADPH+H+)

特征性酶磷酸果糖激酶，它

的存在意味着该

微生物具有TMP

途径

2-酮-3-脱

氧糖酸-6-

磷酸裂解酶

磷酸戊

糖酮解

酶

磷酸己

糖酮解

酶

转酮(或醛)醇酶

主要特点绝大多数生物所

共有的代谢途径

少数EMP途

径不完整的

微生物特有

的糖酵解途

径，反应步

骤简单，但

产能低，可

独立存在

产能低以HMP

途径为

基础，

磷酸己

糖酮解

酶催化

两步反

应，产

能高

非产能途径，可为

生物合成大量的还

原力，其中间代谢

产物（如磷酸戊糖）

可作为重要物质

(如核酸)生物合成

原料，不可独立存

在

主要发酵产物

乙醇1，甘油2，乙

醇、乙酸、甘油3，

乙醇4，乳酸5，乳

酸、乙酸、甲酸、

乙醇、琥珀酸6，

丁二醇7，丙酮、

丁醇、乙酸8，丁

酸9

乙醇（细菌

乙醇发酵）

乳酸、乙

醇（异型

乳酸发

酵）

乳酸、

乙酸

（双岐

发酵）

参与双岐发酵

1分子果糖-6-磷酸由磷酸己糖酮解酶催化裂解为赤藓糖-4-磷酸和乙酰磷

酸；

另1分子果糖-6-磷酸则与赤藓糖-4-磷酸反应生成2分子磷酸戊糖，而其中1分子核糖-5-磷酸在磷酸戊糖酮解酶的催化下分解成甘油醛-3-磷酸和乙酰磷酸

1分子葡萄糖经磷酸己糖酮解酶途径生成1分子乳酸、1.5分子乙酸以及2.5分子ATP

3什么是Stickland反应，举例说明

Stickland反应是两个氨基酸之间的一个氨基酸作为氢（电子）供体，另一个氨基酸作为氢（电子）受体时的氧化-还原脱氨基反应。它是微生物在厌氧条件下将一个氨基酸的氧化脱氨与另一个氨基酸的还原脱氨相偶联的一类特殊发

酵。例如：甘氨酸和丙氨酸之间的Stickland反应总反应式为：

2H

2N-CH

2

COOH+CH

2

CH(NH

2

）COOH+ADP+Pi+2H

2

O→3CH

3

COOH+CO

2

+3NH

3

+ATP

4化能自养微生物是什么？化能自养细菌的能量代谢的特点

化能自养生物：以CO2为主要或唯一碳源，从还原态无机化合物（NH

4+、NO

3

-、

H

2S、S0、H

2

和Fe2+等）的生物氧化获的能量和还原力[H]的微生物。

能量代谢特点：1、无机底物上脱下的氢（电子）直接进入呼吸链通过氧化

磷酸化产能。2、由于电子可从多处进入呼吸链，所以有多种多样的呼吸链。3、产能效率，即氧化磷酸化效率（P/O值）通常要比化能异养细菌的低。所以代时长，生长缓慢，细胞产率低

5什么是亚硫酸氧化酶途径？什么是APS途径

硫化物氧化的第一个产物都是SO

3

2-，其通过亚硫酸氧化酶途径或腺苷磷酸硫

酸（APS）途径氧化为SO

4

2-和产能

亚硫酸氧化酶途径中，由细胞色素-亚硫酸氧化酶将SO

32-直接氧化成为SO

4

2-，

并通过电子传递磷酸化产能。大多数亚硫酸通过这条途径氧化。

APS途径中，亚硫酸与AMP反应放出2个电子生成APS，放出的电子经细胞色素系统传递给O

2

，此过程中通过电子传递磷酸化生成ATP。APS与Pi反应转

变成ADP与SO

4

2-的过程中通过底物水平磷酸化产能。在腺苷酸激酶的催化下，2

分子ATP转变成1分子ADP与1分子AMP，所以2分子SO

3

2-经APS途径氧化产生3分子ATP，其中2分子经电子传递磷酸化产生，1分子ATP通过底物水平磷酸

化形成，每氧化1分子SO

3

2-产生1.5分子ATP。

6什么是细菌沥滤（Bacterial leaching），举例说明细菌沥滤的过程？

细菌沥滤：人类利用氧化亚铁硫杆菌和氧化硫杆菌等嗜酸性氧化铁和硫的细菌，，具有氧化硫化物矿中的硫和硫化物的能力，从而将硫化矿中的重金属通过转化成水溶性重金属硫酸盐，从低品位矿中浸出的过程。

以蓝铜矿的细菌沥滤为例：1、氧化池中氧化亚铁硫杆菌将硫氧化成H

2SO

4

，

并与FeSO

4作用生成浸矿剂Fe

2

(SO

4

)

3

；2、低品位碎矿中的铜在细菌氧化生成的

浸矿剂Fe

2(SO

4

)

3

的作用下，以CuSO

4

的形式被浸出；3、用铁屑置换出CuSO

4

中的

铜并收集。

7如何理解细菌的光合作用?

细菌的光合作用：能将光能转换成为ATP形式化学能的细菌——光合细菌，以光为能源，利用CO

2

(光能自养)和有机碳化合物(光能异养)作为碳源，通过电子传递产生ATP(光和磷酸化)的作用。

固定CO

2

的途径自养微生物类

型

特点

卡尔文循环产氧光合细菌、不氧光合细菌中的紫色细菌及化能自养细菌

还原性三羧酸循环途绿色细菌每次循环固定3分子CO

2

，需要还原态铁氧还蛋白，产物为丙酮酸。