第7章 微生物代谢
838食品微生物学课后重点习题解析
838食品微生物学课后重点习题解析第一章绪论本章主要讲了微生物学、食品微生物学的研究内容,微生物学的发展史,微生物的特点,微生物在食品行业中的应用,食品微生物的发展与展望。
共6个考点后2个为重要考点,前4个一般考点,本讲考点在考研中基本上会考一道简答题或者论述,名词解释可能会考到。
2.考点概述(1)微生物的特点,相关名词解释(2)微生物与食品行业的关系(3)食品微生物的发展与展望3.复习思路及目的(1)掌握微生物含义(2)熟悉食品微生物学研究范围(3)微生物与食品行业的关系本章课后习题解析一、名词解释。
1.微生物【答案要点】微生物是指肉眼看不到、需借助显微镜放大才能观察到的一群微小生物的总称。
2.微生物学【答案要点】是研究微生物及其生命活动基本规律和应用的科学。
3.食品微生物学【答案要点】是微生物学的一个分支学科,是研究与食品有关微生物的特性及其在食品中的应用和安全控制的科学。
二、简答题。
1.简述微生物的基本特点【习题解析】一定要答全面【答案要点】(1)体积微小、比表面积大。
(2)生长旺盛,繁殖快。
(3)分布广泛,种类繁多。
(4)适应性强,代谢途径多,易变异。
2.简述食品微生物学的研究内容。
【习题解析】考到的可能性很大【答案要点】与食品生产、食品安全有关的微生物特性,如何更好地利用有益微生物生产食品及改善食品质量,防止有害微生物引起的食品腐败变质、食物中毒,不断开发新的食品微生物资源。
3.为什么说巴斯德和科赫是微生物学发展的奠基人【习题解析】回答上二人的贡献即可。
【答案要点】巴斯德:通过令人信服的曲颈瓶实验,揭示了腐败的本质。
主要贡献:否定“自然发生学说,建立胚种学说;巴氏消毒法;接种疫苗预防疫病。
科赫的主要贡献:1.细菌分离纯化技术2.培养基制作与染色技术,创立了显微摄影、悬滴培养及染色等一整套微生物研究方法。
3.提出了著名的柯赫法则:①病原微生物总是在患传染病的动物中发现,不存在于健康个体中;②可自原寄主获得病原微生物的纯培养;③纯培养物人工接种健康寄主,必然诱发与原寄主相同的症状;④必须自人工接种后发病寄主再次分离出同一病原的纯培养。
微生物代谢
有机物 最初能源 日 光 无机物
化能异养菌 光能营养菌 化能自养菌 通用能源(ATP)
一、化能异养微生物的生物氧化和产能
生物氧化指糖、脂、蛋白质等有机物质在活细胞内 氧化分解产生H2O与CO2并释放能量的作用。
生物氧化的过程有脱氢(或电子)、递氢(或电 子)、和受氢(或电子)3个阶段。
产能(ATP) 生物氧化的功能: 产还原力[H] 产小分子中间代谢物
2.代谢调节在发酵工业上的应用 a. 应用营养缺陷型菌株解除反馈调节
高丝氨酸缺陷型菌株不能合成高丝氨酸酶,故不能合成高丝 氨酸,也不能合成苏氨酸和甲硫氨酸,在补给适量的高丝氨酸就 可产生大量的赖氨酸。
b. 应用抗反馈调节的突变株解除反馈调节 指一种 对反馈 抑制不 敏感或 对阻遏 有抗性 的菌株 或兼而 有之的 菌株
(3)初级代谢与微生物生长平行进行,但次级代谢 与微生物生长不平行,一般在生长后期才进行。
第三节 微生物的代谢调节与发酵生产
1. 代谢调节 微生物细胞代谢的调节主要是通过控制酶的作用来 实现的。 酶活性调节 调 节 类 型
调节的是已有酶分子的活性, 是在酶化学水平上发生的
酶合成调节
调节的是酶分子的合成量,是 在遗传学水平上发生的
NH4+、NO2-、H2S、S0、H2、Fe2+等
呼吸链的氧化磷酸化反应
硝化细菌、铁细菌、硫细菌、氢细菌等属于化能自养类型
(二)光能自养微生物
真核生物:藻类及绿色植物
产氧
原核生物:蓝细菌
光能自养微生物
不产氧
真细菌:光合细菌
古细菌:嗜盐菌
1. 环式光合磷酸化
特点:
①电子传递途径属循环方式
②产能与产还原力分别进行
第七章微生物的次级代谢及其调节
第七章微生物的次级代谢及其调节授课内容:第一节次级代谢与次级代谢产物第二节次级代谢产物的生物合成第三节次级代谢的特点第四节次级代谢的生理功能第七章微生物的次级代谢第一节次级代谢与次级代谢产物一、次级代谢的概念微生物在一定的生长时期(一般是稳定生长期),以初级代谢产物为前体,合成一些对微生物的生命活动没有明确功能的物质过程。
是某些微生物为了避免在代谢过程中某种代谢产物的积累造成的不利作用而产生的一类有利于生存的代谢类型。
这一过程的产物称为次级代谢产物。
也有把初级代谢产物的非生理量的积累,看成是次级代谢产物,例如微生物发酵产生的维生素、柠檬酸、谷氨酸等。
二、次级代谢产物的类型(一)根据产物的作用分类根据次级代谢产物的作用可以分为抗生素、激素、生物碱、毒素及维生素等类型。
1、抗生素:这是微生物、植物和动物所产生的,具有在低浓度下有选择地抑制或杀灭其他微生物或肿瘤细胞的功能的一类次级产物。
目前从自然界发现和分离的抗生素已有5000种;通过化学结构的改造,共制备了约3万余种半合成抗生素。
青霉素、链霉素、四环素类、红霉素、新生霉素、多粘霉素、利福平、放线菌素(更生霉素)、博莱霉素(争光霉素)等达数百种抗生素已进行工业生产。
以青霉素类、头孢菌素类、四环素类、氨基糖苷类及大环内酯类最常用。
2、激素:微生物产生的一些可以刺激动、植物生长或性器官发育的一类次级物质。
例如赤霉菌产生的赤霉素。
3、维生素:作为次生物质,是指在特定条件下,微生物产生的远远超过自身需要量的那些维生素,例如丙酸细菌产生维生素B;分枝杆菌产生吡哆素和烟酰胺;假单胞菌产生生物素;12以及霉菌产生的核黄素和β-胡萝卜素等。
4、生物碱:大部分生物碱是由植物产生的碱性含氮有机物。
麦角菌可以产生麦角菌生物碱。
5、色素:是一类本身具有颜色并能使其他物质着色的高分子有机物质。
不少微生物在代谢过程中产生各种有色的产物。
例如由黏质赛氏杆菌产生灵菌红素,在细胞内积累,使菌落呈红色。
《环境生物学》 第七章
结论: (1)生化呼吸线位于内源呼吸线之上,表明该有机物或废水可被微生物 氧化分解。两条呼吸线之间的距离越大,有机物或废水的生物降解性越好; 反之亦然(图7-1A)。 (2)生化呼吸线与内源呼吸线基本重合,表明该有机物不能被活性污泥 微生物氧化分解,但对微生物的生命活动无抑制作用(图7-1B)。 (3)生化呼吸线位于内源呼吸线之下,说明该有机物不能被微生物分解, 且对微生物生长产生了有害抑制作用,生化呼吸线越接近横坐标,抑制作 用越大(图7-1C)。 3、测定相对耗氧速率曲线
第七章 生物净化和治理的传 统方法
[本章要点]
本章介绍了环境生物技术的定义、研究 内容和在环境领域中的应用,阐述了微生物 处理污染物的特点、原理、影响因素和传统 微生物处理法的工作原理和方法。
环境生物技术(environmental biotechnology)诞生的背景:
由于人们的生产,生活活动对环境造成了各种各样的污染,人类 的生存和发展面临着严峻的挑战,迫使人类必须发动一场“环境革命” 来拯救自身,环境生物技术因此而诞生并日益受到重视,人们把生物 技术开发和应用的注意力转向环境保护。
6.废物强化处理技术研究
7.环境的生物监控技术研究
四个热门方向:
基因工程菌从实验室进入模拟系统和现场应用过程中,如何解决其遗传 稳定性、功能高效性和生态安全性等方面问题
开发废物资源化和能源化技术,利用废物生产单细胞蛋白、生物塑料、 生物农药、生物肥料以及利用废物生产生物能源,例如甲烷、氢气、乙醇 等
耗氧速率就是单位生物量在单位时间内的耗氧量,生物量可用活性污
第7章微生物的生长(简)
连续培养原理
原理:当微生物在单批培养方式下生长达到对数期后期时, 一方面以一定的速度流进新鲜培养基并搅拌,另一方面以溢流
方式流出培养液,使培养物达到动态平衡,其中的微生物就能 长期保持对数期的平衡生长状态和稳定的生长速率。
连续流入 新鲜培养液
单批培养 恒浊法 恒化法
lg细胞数(个/ml)
连续培养
单批培养
④衰亡期(decline phase) 细菌死亡率逐渐增加,群体中活菌数目急剧下降, 出现了“负生长”。其中有一段时间,活菌数呈几何级 数下降,故有人称之为“对数死亡阶段”。 这一阶段的细胞,有的开始自溶,产生或释放出一 些产物,如氨基酸、转化酶、外肽酶或抗生素等。菌体 细胞也呈现多种形态,有时产生畸形,细胞大小悬殊, 有的细胞内多液泡,革兰氏染色反应的阳性菌变成阴性 反应等。
小液滴法:将经过适当稀释后的样品制成小液滴,在显 微镜下选取只含一个细胞的液滴来进行纯培养物的分离。
第一节 微生物生长的测定
在微生物学情况进行测定
1、培养平板计数法 2、膜过滤培养法 3、显微镜直接计数法
三. 以生物量为指标测定微生物的生长
认识延迟期的特点及原因对实践的指导意义:
◆在发酵工业上需设法尽量缩短延迟期; 采取的缩短lag phase 的措施有: ①增加接种量; (群体优势----适应性增强) ②采用对数生长期的健壮菌种;
③调整培养基的成分,在种子基中加入发酵培养基的 某些成分。 ④选用繁殖快的菌种
◆在食品工业上,尽量在此期进行消毒或灭菌
抑制大多数其它微生物的生长,使待分 离的微生物生长更快, 数量上升 直接挑取待分离的微生物的菌落获得纯培养。 *利用选择培养基进行直接分离 *富集培养
利用选择培养基分离
微生物学复习思考题
微⽣物学复习思考题《微⽣物学》复习思考题第1章绪论1.名词解释:微⽣物,微⽣物学2.⽤具体事例说明⼈类与微⽣物的关系。
3.微⽣物包括哪些类群?它有哪些特点?4.为什么说巴斯德和柯赫是微⽣物学的奠基⼈?5.试根据微⽣物的特点,谈谈为什么说微⽣物既是⼈类的敌⼈,更是⼈类的朋友?6.简述21世纪微⽣物学发展的主要趋势。
第2章原核微⽣物1.名词解释:肽聚糖、溶菌酶、核区、异形胞2.根据⾰兰⽒阳性细菌与⾰兰⽒阴性细菌细胞壁通透性来说明⾰兰⽒染⾊的机制。
3.什么是芽孢?它在什么时候形成?试从其特殊的结构与成分说明芽孢的抗逆性。
渗透调节⽪层膨胀学说是如何解释芽孢耐热机制的?4.⽴克次⽒体有哪些与专性活细胞内寄⽣有关的特性?它们有什么特殊的⽣活⽅式?⾐原体与⽴克次⽒体都为专性活细胞内寄⽣,两者有何差别?5.螺旋体和螺旋菌有何不同?6.什么是缺壁细菌?试简述四类缺壁细菌的形成、特点和实践意义。
7.举例说明细菌的属名和种名。
8.试述古⽣菌和细菌的主要区别。
9.试根据细菌和古⽣菌细胞结构的特点,分析并举例说明为什么它们能在⾃然界中分布泛。
10.细菌(狭义)、放线菌、霉菌、酵母在繁殖⽅式上各有什么特点?第三章真核微⽣物1.名词解释:真菌、霉菌、酵母菌、真酵母、假酵母。
2.举例说明霉菌与酵母菌与⼈类的关系。
3.试列表说明真核微⽣物与原核微⽣物的主要区别。
4.试图⽰真核⽣物“9+2型”鞭⽑的横切⾯构造,并简述其运动机理。
5.细菌(狭义)、放线菌、酵母菌和霉菌的菌落有何不同?6.试⽐较细菌(狭义)、放线菌、酵母菌和霉菌细胞壁成分的异同,并讨论它们的原⽣质体的制备⽅法。
7.丝状真菌的营养菌丝和⽓⽣菌丝各有何特点?它们可以分化出哪些特殊结构?8.试述真菌的孢⼦类型和特点。
第4章病毒1. 名词解释:病毒粒⼦、烈性噬菌体、温和噬菌体、溶源性转变、前噬菌体、溶源性细菌、裂解量、类病毒、朊病毒。
2. 病毒区别于其他⽣物的特点是什么? 根据你的理解,病毒应如何定义?3. 试述病毒的主要化学组成及其功能。
《微生物学》题库第七章微生物的生长及其控制
《微生物学》题库第七章微生物的生长及其控制第一部分微生物生长部分一、单项选择题1、菌株的定义应该是()。
A.具有相似特性的细胞群体B.具有有限的地理分布的微生物群体C.从一单独的细胞衍生出来的细胞群体D.与种(species)一样定义2、微生物的干重一般为其湿重的()。
A.5%~10%B.20%~25%C.25%以上D.10%~20%3、用于总活菌计数的方法是()A.浊度计比浊法B.血球板计数法C.平板菌落计数法D.显微镜直接计数法4、下列不属于微生物直接计数法特点的是()A.必须利用显微镜计数B.可以区分活菌与死菌C.不能区分活菌与死菌D.计数室都是400小格组成5、一个细菌每10分钟繁殖一代,经1小时将会有多少个细菌()A.64B.32C.9D.16、代时是指()。
A.从对数期结束到稳定期开始的间隔时间B.培养物从接种到开始生长所需要的时间C.培养物的生长时间D.细胞分裂繁殖一代所需要的时间7、微生物分批培养时,下列符合延迟期的特点是()。
A.微生物的代谢机能非常不活跃B.菌体体积增大C.菌体体积不变D.菌体体积减小。
8、制备原生质体,选择适宜的菌龄期为()A.迟缓期B.对数期C.稳定期D.死亡期。
9、下述那个时期细菌群体倍增时间最快()A.稳定期B.衰亡期C.对数期D.延滞期10、细菌芽孢产生于()A.对数生长期B.衰亡期C.稳定期前期D.稳定期后期正确答案:D11、处于()的微生物,死亡数肯定大于新生数。
A.适应期B.对数期C.稳定期D.衰亡期12、指数期细菌的特点是()A.细胞以指数速度死亡B.细胞准备开始分裂C.细胞以最快速度进行分裂D.细胞死亡数和分裂数相同13、细菌最适生长温度是()℃A.35-40B.10-20C.20-30D.30-3514、真菌最适生长温度是()℃A.35-40B.10-20C.20-30D.30-3515、微生物生长繁殖的最高温度是()。
A.最高生长温度B.最适生长温度C.致死温度D.无法判断16、下面关于微生物最适生长温度判断,正确的是()A.微生物群体生长繁殖速度最快的温度B.发酵的最适温度C.积累某一代谢产物的最适温度D.无法判断17、将土壤接种在含放射性碳的葡萄糖培养基中,5天后检查,下列那种情况证明土壤中有生命()。
代谢控制发酵
第一章:微生物代谢小结:1、能量代谢是生物新陈代谢的核心2、化能异养微生物的生物氧化必须经历脱氢、递氢和受氢3个阶段,依据受体的不同将生物氧化分为三种:呼吸、无氧呼吸和发酵3、化能自养微生物利用无机氧化获得ATP,产能少,生长得率极低4、字样微生物通过光和磷酸化获得ATP,包括循环光合酸化、分循环光和磷酸化和紫膜光合磷酸化三种5、微生物具有固氮作用复习题:1、名词解释:生物氧化:在生物体内,从代谢物脱下的氢及电子﹐通过一系列酶促反应与氧化合成水﹐并释放能量的过程。
有氧呼吸:微生物在降解底物过程中,将释放出电子传给NAD(P)+、FAD或FMN等电子载体,在经电子传递系统传给外源电子受体,以分子氧作为最终电子受体,从而生成水或其它还原型产物并释放出能量的过程无氧呼吸:微生物在降解底物过程中,将释放出电子传给NAD(P)+、FAD或FMN等电子载体,在经电子传递系统传给外源电子受体,以氧化型化合物作为最终电子受体,从而生成水或其它还原型产物并释放出能量的过程发酵:是指微生物细胞将有机物氧化释放的电子直接交给底物本身未完全氧化的某种中间产物,同时释放能量并产生各种不同的代谢产物。
电子传递链(呼吸链):多种递电子体或递氢体按次序排列的连接情况。
生物氧化过程中各物质氧化脱下的氢,大多由辅酶接受,这些还原性辅酶的氢在线粒体内膜上经一系列递电子体(或递氢体)形成的连锁链,逐步传送到氧分子而生成水。
此种连锁过程与细胞内呼吸过程密切相关。
植物的叶绿体中则存在光合电子传递链以传递电子,完成光合作用中水分解出氧,形成NADPH的过程。
光和磷酸化(循环/非循环):一种存在于厌氧光合细菌中的利用光能产生ATP的磷酸化反应,由于它是一种在光驱动下通过电子的循环式传递而完成的磷酸化,故称循环光合磷酸化。
生物固氮:生物固氮是指分子氮通过固氮微生物固氮酶系的催化而形成氨的过程。
自生/共生/联合固氮菌:自生固氮菌:独立进行固氮,但并不将氨释放到环境中,而是合成氨基酸;固氮效率较低。
微生物的代谢过程
微生物的代谢过程微生物是一类广泛存在于地球各个环境中的微小生物体,包括细菌、真菌、病毒等。
它们具有独特的代谢过程,通过分解和转化有机物质,维持了地球生态系统的平衡和物质循环。
本文将着重探讨微生物的代谢过程,从其能量获取、营养物质利用等方面展开,以便更好地理解微生物的生活方式。
一、微生物的能量获取微生物的能量获取主要通过两种方式:化学能和光能。
一些微生物通过化学反应来获得能量,这被称为化学合成。
比如许多细菌利用硫化氢等无机物质进行化学反应,产生能量来维持其生存。
另一些微生物则利用光合作用,将阳光转化为化学能以供自身使用。
光合作用是一种利用光能合成有机物质的过程,典型的代表就是光合细菌和光合蓝藻。
二、微生物的营养物质利用微生物对于营养物质的利用非常广泛,可以利用各种有机物质和无机物质进行代谢。
其中,碳源的利用尤为重要。
微生物可以根据对碳源的利用方式将其分为两类:自养微生物和异养微生物。
自养微生物能够利用无机碳源如二氧化碳来合成有机物质,比如细菌中的类固醇合成细菌;而异养微生物则需要从外部获取有机碳源,例如许多病原菌依赖于宿主提供的有机物质来生存。
微生物的氮源利用也非常重要,因为氮是构成蛋白质等生物大分子的关键元素。
微生物可以利用无机氮源如氨、硝酸盐等,也可以利用有机氮源如氨基酸、蛋白质等。
通过利用不同的氮源,微生物可以满足自身的生长和繁殖需求。
除了碳源和氮源,微生物还需要其他一些微量元素,如磷、硫、钾等。
这些微量元素在细胞代谢中起到重要的作用,比如作为酶的辅助因子、参与细胞信号传递等。
三、微生物的代谢途径微生物在代谢过程中通过一系列酶催化的化学反应来完成对营养物质的分解和合成。
常见的代谢途径包括糖酵解、无氧呼吸、有氧呼吸、脂肪酸合成等。
糖酵解是一种将葡萄糖分解为乳酸或乙醇等产物的过程,常见于一些厌氧微生物。
无氧呼吸则是一种在缺氧条件下,微生物将有机物质通过无氧反应代谢产生能量的方式。
有氧呼吸是一种需氧条件下进行的代谢途径,微生物通过将有机物质氧化为二氧化碳和水,释放大量能量。
第七章 微生物的生长繁殖及其控制习题
6.实验室常见的干热灭菌手段有 _和_ _;而对牛奶或其他液态食品一般采用 _ _灭菌,其温度为__1 _,时间为__ _。
7.通常,放线菌最适pH值的范围为__ _,酵母菌的最适pH范围为__ _,霉菌的最适pH范围是__ __。
12.试列出几种常用的消毒剂如 __ __、_ __、__ __和__ __等。
13.抗生素的作用机理有__ __、_ __、__ __和__ __。
五.选择题
1.下列抗生素作用机制中,干扰蛋白质合成的是( )
A 链霉素 B 青霉素 C 利福平 D 两性霉素
2.发酵工业上为了提高设备利用率,经常在( )放罐以提取菌体或代谢产物。
A 延滞期 B 对数期 C 稳定期末期 D 衰亡期
5.微生物分批培养时,在延迟期( )
A. 微生物的代谢机能非常不活跃 B. 菌体体积增大 C. 菌体体积不变 D. 菌体体积减小
6.化学消毒剂( )是能损伤细菌外膜的阳离子表面活性剂
A. 福尔马林 B. 结晶紫 C. 漂白粉 D. 新洁而灭
14.获得纯培养的方法有: 、 、 和 等方法。
15.阿维菌素的杀虫机理主要是由于在它的作用下,虫体内的 增多。该氨基酸对昆虫或螨的神经系统能产生作用,使昆虫麻痹死亡。
7.下列抗生素作用机制中,抑制细胞壁合成的是( )
A 利福霉素 B 四环素 C 两性霉素 D 青霉素
8.下列抗生素作用机制中,损伤细胞膜的是( )
A 井冈霉素 B 短杆菌素 C 氯霉素 D 灰黄霉素
9.下列抗生素作用机制中,干扰病原蛋白合成的是( )
8.进行湿热灭菌的方法有__ __、__ __、_ __、_ ___和__ ___。
第七章 发酵过程控制
一、初级代谢的变化 二、次级代谢的变化 三、发酵过程的主要控制参数
初级代谢变化的根本原因在于菌体的代谢活 动引起环境的变化,而环境的变化又反过来影 响菌体的代谢。 在初级代谢中,菌体生长仍显示适应期、对 数生长期、静止期和衰亡期的特征。 由于菌体的生理状态与培养条件不同,各个 时期时间长短也不尽相同,且与接种微生物的 生理状态有关。
生物热的大小随培养时间的不同而不同。 实验发现抗生素高产量批号的生物热高于低产 量批号的生物热。说明抗生素合成时微生物的新陈 代谢十分旺盛。
生物热的大小与菌体的呼吸强度有对应关系,呼 吸强度越大,所产生的生物热也越大。
在四环素发酵中,还发现 生物热和菌的呼吸强度的 变化有对应关系,特别是 在80小时以前。从此实验 中还可看到,当产生的生 物热达到高峰时,糖的利 用速度也最大。另外也有 人提出,可从菌体的耗氧 率来衡量生物热的大小。
• 蒸发热的计算: Q蒸发=G(I2-I1) G:空气流量,按干重计算,kg/h I1 、I2 :进出发酵罐的空气的热焓量,J/kg (干空气)
• 辐射热:由于发酵罐内外温度差,通过罐 体向外辐射的热量。
• 辐射热可通过罐内外的温差求得,一 般不超过发酵热的5%。
发酵热的测定
(1)通过测定一定时间内冷却水的流量和 冷却水进出口温度,由下式求得这段时间内 的发酵热。
影响酶的活性,当pH值抑制菌体中某些酶 的活性时,会阻碍菌体的新陈代谢;
H+或OH-在细胞内改变了胞内原有的中性状 态,影响到酶蛋白的解离度和电荷情况,从而 改变酶的结构和功能。
•
影响微生物原生质膜所带电荷的状态。改变 细胞膜的通透性,影响微生物对营养物质的吸 收和代谢产物的排泄。
《食品微生物学》2022年思考题(讨论)
《食品微生物学》2022年思考题(讨论)1、微生物包括哪些类群?2、简述微生物的特点?3、试根据微生物的特点,谈谈为什么说微生物既是人类的敌人,更是人类的朋友?4、简述微生物发展史上每个时期的特点和代表人物?5、微生物分类依据有哪些?6、谁提出了微生物的命名方法?如何表示学名(书写规则)?7、名词解释:微生物、种、亚种8、试论述微生物与食品工业的关系答:(1)微生物与食品生产的关系①应用微生物菌体。
如食用菌、单细胞蛋白、某些微生态保健品等。
②应用微生物的代谢产物。
酸乳、酒精饮料等。
③应用微生物的酶。
如果胶酶用于果汁澄清、淀粉酶用于糖化等。
(2)微生物与食品腐败变质的关系①微生物在食品加工前后的消长变化引起食品的各种腐败变质。
②微生物可以病原菌或其有毒的代谢产物引起食物中毒。
(3)微生物与食品贮藏通过加热加工、低温保存、干燥、辐射灭菌、糖盐腌制、加入化学防腐剂等方法来抑制微生物的生长以便延长食品的保藏时间。
(4)微生物与食品检验检测微生物种类与数量的检测是食品质量与卫生检验检测的重点。
9、何谓菌种的俗名和学名?如何表示学名?第二章微生物学实验技术1、微生物研究存在什么问题?2、在微生物实验操作中为什么要时刻强调无菌概念?3、请简述微生物研究的5个基本技术。
1.名词解释:荚膜、鞭毛、芽孢、菌落、菌苔、畸形、衰颓形、古菌等名词。
2.细菌有哪几种基本形态?其大小及繁殖方式如何?3.试比较G和G细菌的细胞壁结构,简要说明其特点和化学组成的区别。
4.试述细菌细胞的一般结构、化学组成及其主要生理功能。
5.细菌细胞的特殊结构包括哪些部分?各有哪些生理功能?6.什么是菌落?试讨论细菌的细胞形态与菌落形态间的相关性。
7.试述放线菌的形态结构和细胞的结构。
8.试从细胞的形态结构分析细菌与放线菌的菌落特征+9.伯杰氏分类系统主要针对哪一类微生物?简述《系统手册》第2版的主要构成部分。
10.革兰氏染色法的机制并说明此法的重要性?11.染色法的主要步骤与操作要点?需注意什么问题12.食品领域中常见和常用的细菌是哪两种形态的菌?13.鞭毛的基本结构、化学组成、功能与特点?14.什么是S-型菌落、R-型菌落?荚膜的成分与功能?15.如何检查细菌的运动性在没有电子显微镜时,如何证实细菌具有鞭毛16.细菌芽胞有何特性,为何具有这些特性第四章真核微生物的形态与结构1、细菌、酵母菌、放线菌和霉菌四大类微生物的菌落有何不同?为什么?2、试比较细菌、放线菌、酵母菌和霉菌细胞壁成分的异同。
第七章 微生物生长与控制习题及答案
第七章微生物的生长及其控制习题一、名词解释1.微生物连续培养2.抗微生物剂3.抗生素4.抗代谢物5.微生物的抗药性6.灭菌7.消毒8.生长曲线9.深层液体培养:二、填空题1.一条典型的生长曲线至少可分为、、和4个生长时期。
2.测定微生物的生长量常用的方法有、、和。
而测定微生物数量变化常用的方法有、、和;以生物量为指标来测定微生物生长的方法有、和。
3.获得细菌同步生长的方法主要有(1)和(2),其中(1)中常用的有、和。
4.控制连续培养的方法有和。
5.影响微生物生长的主要因素有、、、和等。
6.对玻璃器皿、金属用具等物品可用或进行灭菌;而对牛奶或其他液态食品一般采用灭菌,其温度为,时间为。
7.通常,细菌最适pH的范围为,酵母菌的最适pH范围为,霉菌的最适pH值范围是。
8.杀灭或抑制微生物的物理因素有、、、、和等。
9.抗生素的作用机制有、、和。
10.抗代谢药物中的磺胺类是由于与相似,从而竞争性地与二氢叶酸合成酶结合,使其不能合成。
三、选择题1.以下哪个特征表示二分裂?()A、产生子细胞大小不规则B、隔膜形成后染后体才复制C、子细胞含有基本等量的细胞成分D、新细胞的细胞壁都是新合成的。
2.代时为0.5h的细菌由103个增加到109个时需要多长时间?()A、40hB、20hC、10hD、3h3.如果将处于对数期的细菌移至相同组分的新鲜培养基中,该批培养物将处于哪个生长期?()A、死亡期B、稳定期C、延迟期D、对数期4.细菌细胞进入稳定期是由于:①细胞已为快速生长作好了准备;②代谢产生的毒性物质发生了积累;③能源已耗尽;④细胞已衰老且衰老细胞停止分裂;⑤在重新开始生长前需要合成新的蛋白质()。
A、1,4B、2,3C、2,4D、1,55.对生活的微生物进行计数的最准确的方法是()。
A、比浊法B、显微镜直接计数C、干细胞重量测定D、平板菌落记数6.下列哪咱保存方法全降低食物的水活度?()A、腌肉B、巴斯德消毒法C、冷藏D、酸泡菜7.连续培养时培养物的生物量是由()来决定的。
微生物工程考试重点
考试形式:填空8道,共20分,判断10道,共10分。
名词解释5道,每道4分,每道里面又细分出两个相对应的名词。
问答题7道,共50分填空题:1.微生物工程的工业生产水平由三个要素决定,即生产菌种的性能,发酵及提纯工艺条件和生产设备。
2.谷氨酸发酵的菌种:棒杆菌属,短杆菌属、节杆菌属或小杆菌属的棒型细菌,产生其他氨基酸的生产菌有大肠杆菌,枯草杆菌。
3.能产生抗生素等次级代谢产物的菌种有放线菌,真菌以及产芽孢的一些细菌。
这些微生物共同的特点是代谢途径比较清楚、代谢途径比较简单。
4.产生α-淀粉酶的菌种:黑曲霉、米曲霉、米根霉、枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌。
5. 选择菌种遵循的原则:材料的来源越广泛,越有可能获得新的菌种。
6.微生物适宜生活的土壤深度是5-25CM7.富集菌种的方法有物理法:加热和膜过滤法和培养法:液体,固体培养。
8. 纯种分离的方法有划线分离法、稀释分离法。
9.革兰氏阳性菌用溶菌酶去除细胞壁,革兰氏阴性菌用乙二胺四乙酸(EDTA)去除细胞壁10. 物理诱变剂:紫外线、快中子、X射线、β射线、γ射线、激光。
化学诱变剂:烷化剂(如亚硝基胍—强致癌物),碱基类似物,移码诱变剂(如丫啶类化合物),脱氨基诱变剂(如亚硝酸)。
生物诱变剂:噬菌体,转座子11. 常用的菌种保藏方法有斜面冷冻法、菌丝速冻法、真空冷冻干燥保藏法、液氮超低温保藏法等,比较大的菌种保藏机构有美国典型菌种保藏中心(ATCC)、日本大阪发酵研究所(IFO)等。
12.真空冷冻干燥保藏法的温度是18度,液氮保藏法温度是-196度。
13.培养基按纯度分为合成培养基和天然培养基,按状态分为固体培养基,半固体培养基和液体培养基。
按用途分为孢子培养基,种子培养基和发酵培养基。
14.培养基一般的营养成分:碳源,氮源(有机氮和无机氮),生长因子,(嘧啶,嘌呤,维生素等),产物促进剂和水。
15.代谢可分为分解代谢和合成代谢16.微生物的代谢调节分为两种类型:酶活性调节,酶合成调节,酶活性调节包括两个方面:酶的激活作用和酶的抑制作用,酶活性调节的机制分为变构调节和修饰调节。
微生物真题分章节
厦门大学微生物考研真题绪论微生物分类及常见代表微生物?〔98、99〕从微生物代谢特点来解释微生物“分布广,种类多,数量大〞的原因?〔99〕第一章原核生物形态,构造和功能细菌和酵母菌的生态分布?〔99〕1.细胞壁构造5.磷壁酸〔04〕 3..肽聚糖单体〔06〕外膜〔08〕举例说明肽桥的类型?〔01〕分别写出细菌放线菌霉菌酵母菌细胞壁的主要成分?〔01〕1.比拟革兰氏阳性菌和阴性菌细胞壁成分及结构的异同点.(4分) 〔04〕比拟G+和G-菌细胞对机械抗性、溶菌酶、碱性染料敏感性的差异并解释其可能机制?〔08〕8.试述内毒素生产菌的细胞结构与组成,并简要说明内毒素的免疫特性及其主要检测方法。
〔8分〕〔07〕8.真细菌肽聚糖与古细菌假肽聚糖的组成与结构有何不同 6分〔06〕1.革兰氏染色关键的步骤是哪一步,为什么? 6分〔06〕抗酸染色〔08〕LPS的毒性成分是〔〕。
类脂A 核心多糖O-侧链脂蛋白〔08〕2.缺壁细胞2.支原体〔3分〕〔03〕 12、L型细菌〔05〕5.在细菌中,专性能量寄生的为:支原体衣原体立克次氏体 MLO〔06〕2、何谓缺壁细菌?说明4种缺壁细菌形成原因及特点。
〔5分〕〔07〕3.特殊细胞构造和细胞内含物荚膜的化学成分、功能?〔98〕菌胶团〔2001〕1.龋齿的形成与某些产荚膜细菌有关吗?解释你的答案。
〔02〕内生孢子〔98〕 2、芽孢子〔05〕 1.芽孢囊〔06〕半孢晶体〔08〕1.试根据“渗透调节皮层膨胀学说〞分析芽孢的抗热机制。
〔5分〕〔03〕菌毛形态和种类?〔01〕9、细菌的菌毛的主要功能是:A、运动 B、传递遗传物质C、附着 D、致病性〔05〕1.证明某一细菌是否存在鞭毛有那些实验方法?〔7分〕〔03〕聚 beta 羟丁酸颗粒储存的营养要素是?用途及优点?〔01〕4.放线菌放线菌革兰氏染色结果?〔99〕工业发酵产抗生素放线菌主要借助哪种方式产生新的菌丝体有性孢子无性孢子菌丝体断裂有性结合〔2000〕试以链霉菌为例简述放线菌的生活史?〔01〕在显微镜下,链霉菌的气生菌丝与基内菌丝相比,颜色〔〕、直径〔〕。
微生物学习题库(汇总)
《微生物学》习题库第一章微生物学绪论1. 适合所有微生物的特殊特征是()。
A 它们是多细胞的B 细胞有明显的核C 只有用显微镜才能观察到D 可进行光合作用2. 人类通过微生物产生的食品有()。
A 牛奶B 火腿C 酸乳酪D 黄瓜3. 第一位观察到微生物的科学家是()。
A Robert HookeB Louis PasteurC Joseph ListerD James T. Watson4. 路易.巴斯德对微生物的贡献在于他()。
A 发现了病毒B 提出了自然发生说理论C抨击了进化论D 号召人们关注微生物在日常生活中的重要性5. 巴斯德采用曲颈瓶试验来()。
A 驳斥自然发生学说B 证明微生物致病C 认识到微生物的化学结构D 提出细菌和原生动物分类系统6. 微生物中铭记柯赫是由于()。
A 证实病原菌学说B 在实验室中成功地培养病毒C 发展了广泛采纳的分类系统D提出了原核生物术语7. 下列的所有特征均与病毒相联系,除了()之外。
A 它们很少或没有其它的化学物质B 用抗生素干扰病毒的活性C 病毒引起麻疹、腮腺炎和(病毒性)风疹D 它们不是细菌的类型8. 微生物双名法两个组成部分是()。
A 目名和科名B科名和属名 C 属名和种的形容词 D 属名和多样化的词9. 在分类系统中细菌、蓝细菌一起皆属于()。
A原生生物 B 盐生植物 C 绿藻门 D 原核生物界第二章微生物的形态结构一、填空题1. 真核生物与原核生物主要差别是________。
2. 原核生物与真核生物共同具有的特征是________。
3. 肽聚糖物质存在于________。
4. 主动转运过程中,分子运动与浓度梯度的关系是________。
5. 原核生物细胞的核糖体存在于________。
6. 线粒体被发现存在与________ 中。
7.细菌的芽孢用于抗性,真菌的孢子用于 ________。
8.在孢子囊中形成的无性孢子称为________。
9.真菌的营养方式是________。
第7章 典型有机物的生物降解(N)
■ 在偏位裂解过程中 双加氧酶:在双加氧酶催化下,形成的2羟基粘康酸。 脱氢酶:在脱氢酶的催化下,氧化为2-羟 基粘康酸,然后再脱羧形成2-羟基-2,4-戊 二烯酸。 水解酶:在水解酶作用下,去除甲酸直接 形成2-羟基-2,4-戊二烯酸。 水合酶:在水合酶作用下,形成4-羟基2氧戊酸。 醛缩酶:在醛缩酶作用下,形成丙酮酸和 乙醛。
③次末端氧化(subtermninal oxidation) ■ 微生物氧化烷烃末端的第二个碳原子, 形成仲醇; ■ 再依次氧化成酮和酯; ■ 酯被水解为伯醇和乙酸,然后进一步 分解。 ■ 现已发现甲烷假单胞菌 (Ps.methanica)的甲烷单加氧酶有这 种作用。
图7-1
链烷烃的次末端氧化反应历程
二、多环芳烃的降解途径 1.萘(最简单的PAHs)的降解过程 ■ 由双加氧酶催化降解,生成顺-萘二氢二醇。 ■ 脱氢形成1,2-二羟基萘 ■ 环氧化裂解,去除侧链,形成水杨酸。 ■ 进一步转化成儿茶酚或龙胆酸后开环。 2.三环的PAHs的降解过程 ■ 双加氧酶催化产生顺-二氢二醇 ■ 脱氢形成对应的二醇 ■ 环氧化裂解,去除侧链,形成少一个环的 二醇。 ■ 进一步转化为儿茶酚或龙胆酸,彻底降解
图7-4
恶臭假单孢菌对樟脑的降解
第二节
苯系物的降解
■ 苯系物(BTEX)包括: 苯 甲苯 乙苯 同分异构体的二甲苯 ■ 苯系物的衍生物: 芳香醇、芳香醛、芳香酮、芳香酸类 ■ 苯系物的衍生物的化学性质和降解过程 与苯系物相似。
■ 苯系物在土壤和地下水体系中容易进 行降解反应。 ■ 邻二甲苯以共代谢方式降解,还没有 证据表明它可作为惟一碳源。 ■ 很多真菌可以氧化芳香烃类化合物 ■ 各种厌氧代谢方式,如硝酸盐呼吸、 硫酸盐还原、Fe(III)还原以及甲烷 发酵都可以降解苯系物。
有关于《微生物的代谢》的教学反思
有关于《微生物的代谢》的教学反思
一.教材分析:
“微生物的代谢”在高考大纲中主要有以下几个方面的要求:微生物的代谢产物。
微生物代谢的调节(酶合成的调节、酶活性的调节)。
微生物代谢的人工控制。
在微生物和发酵工程章节中占有重要地位,是本章节中最难也是教学要求最高的一部分。
微生物代谢中的有关谷氨酸棒状杆菌合成谷氨酸的途径及其人工控制的内容是发酵工程中讲解谷氨酸发酵的基础;微生物的代谢与营养和生长密不可分,人类所需要的各种代谢产物都是在代谢过程中合成的;通过对微生物代谢的人工控制,人们才能够生产出多种氨基酸、抗生素等代谢产品,也就是说,微生物的代谢控制理论在发酵工业中占有很重要的地位。
二.教学思路:
提供问题情境、探索目标,由学生通过阅读课本相关内容,自己确定知识清单,然后同学间进行知识交流、相互补充,最后教师点拨归纳,通过这些尝试以改变学生的学习方式。
1、对于微生物代谢非常旺盛的原因要利用形象易懂的比喻以及一些数据加以说明。
代谢产物分为初级代谢产物和次级代谢产物,可以让学生通过自学进行比较。
对代谢产物的形成不必强调详细的反应过程。
为了能够方便学生理解微生物代谢旺盛的原因,课堂演示了琼
脂块渗透实验,通过反馈,效果不错,同时强调了数学科与生物学的联系,渗透了科学态度教学。
2、代谢的调节是重点。
教学中除多结合实例讲解外,还要引导学生对这两种调节方式进行比较,如比较调节的对象、结果、特点、机制、意义等,有利于学生形成良好的知识结构。
3、微生物代谢的人工控制包括改变微生物遗传特性和控制发酵条件两个措施。
只要结合两个例子着重讲述科学家是怎样通过改变微生物的遗传特性来控制微生物的代谢过程即可。
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类 别
电子受体
产 物
电子传递链上
最后一个酶
作用
微生物特点
铁呼吸 碳酸盐呼吸
Fe3+ CO2、 HCO3CH4 生成甲烷
兼/专厌氧 专性厌氧 兼厌氧
延胡索酸呼吸 延胡索酸 琥珀酸
发酵
•3.3 脱下来的氢(电子)无氧时以有机物为最终电子受体, 不使用电子传递链,只发生基质水平磷酸化,不同的菌产生特 征性还原产物,形成不同类型发酵:
光能自养:蓝细菌, • 兼厌氧:化能异养:克氏杆菌:肺炎克氏杆菌;芽胞杆菌属。 光能异养:红螺菌科、紫硫菌科、绿硫菌科, • 厌气性: 化能异养:巴氏梭菌;脱硫弧菌,甲烷八叠球菌。 光能自养: 着色菌属 , 绿假单胞菌属
2NADH2
CH3COCOOH
EMP
CH3CHOHCOOH
异型乳酸发酵(肠膜状明串珠菌)
葡萄糖+ADP • 丁酸发酵
丁酸梭菌
乳酸+乙醇+CO2+ATP HMP
丙酮酸
乙酰辅酶A 乙酰乙酰辅酶A 丁酸、乙酸、H2+ CO2
EMP
氨基酸发酵产能-Stickland
• 少数厌氧的 (例如生孢梭菌) 能利用 一些氨基酸兼作碳源、能源和氮源:
HMP途径
经一系列复杂反应后 重新生成己糖
• 即己糖-磷酸途径,戊糖途径,戊糖-磷酸途径、磷酸 葡萄糖酸途径。 • 葡萄糖不经 EMP 途径和 TCA 途径而彻底氧化,并能产生 大量 NADPH2 形式的还原力和多种重要中间代谢产物的 代谢途径。 • 特征酶是转酮(醇)酶和转醛醇酶。
ATP
12NADPH+H+
•
第4节 微生物特有的合成代谢
1 自养微生物的CO2固定 2 固氮作用 3 肽聚糖的生物合成 4 微生物次级代谢及其产物
1 自养微生物的CO2固定
• Calvin循环
• 厌氧乙酰--CoA途径
• 逆向TCA循环
• 羟基丙酸途径
2 生物固氮
(1) 固氮微生物 (2) 固氮的生化机制
(3) 防氧机制
氢供体: Ala, Leu, Ile, Val, Phe, Ser, His, Try
氢受体:
Gly, Pro, Hyp, Orn, Arg, Tyr
不同呼吸类型的微生物
根据微生物与氧的
关系,可把微生物分为:
•需氧微生物 •兼性厌氧微生物 •微好氧菌 •耐气性厌氧微生物
•专性厌氧微生物
第3节 自养微生物的生物氧化
2ATP
在无氧条件下,EMP途径的产能效率很
低,但是其中产生的许多中间代谢物不仅为
合成反应提供原材料,而且起着连接许多有
关代谢途径的作用,从微生物发酵生产的角
度来看,EMP途径与乙醇、乳酸、甘油、丙
酮、丁醇、丁二醇等大量重要发酵产物的生
产有着密切的关系。
特征酶:
1,6二磷酸果醛缩酶,
催化1,6二磷酸果 糖裂解为3-磷酸 甘油醛和磷酸二 羟丙酮。
有氧呼吸
• 最终电子受体为O2的生物氧化。电子传递链 把化合物脱下的氢传递,最终交给O2,生成 H2O。
• 通过呼吸作用有机物被彻底氧化成CO2和H2O, 并释放其中能量,一部分能量转移到ATP中, 一部分以热的形式散失。进行有氧呼吸的 微生物都是需氧菌和兼性厌氧菌。
无氧呼吸
最终电子受体为无机氧化物的氧化过程。
及TCA循环中的琥珀酰-CoA等。
氧化磷酸化
• 在化能异养微生物中,由底物脱氢产生的高能电 子通过电子传递链(呼吸链)传递,在逐步降低 能量的同时把能量转移给ADP,以生成ATP。 • 在酵母中,一对电子通过呼吸链可以产生3个ATP, 而在细菌中只产生1个。 • 真核生物的电子传递链位于线粒体中,细菌中位 于细胞膜或内膜上
氢细菌等。由于化能自养菌产能效率低以及固定
CO2要大量耗能,因此,它们的生长速率和生长得 率都很低。
(1)硝化细菌
硝化细菌包括两个细菌亚群,一类是 亚硝酸细菌(又称氨氧化细菌),将氨氧 化成亚硝酸,另一类是硝酸细菌(又称硝 化细菌),将亚硝酸氧化成硝酸。
(2)硫细菌
在生长过程中能利用溶解的硫化合物 (包括硫化物、元素硫、硫代硫酸盐、多 硫酸盐和亚硫酸盐),从中获得能量,且 能把H2S氧化为硫,并再将硫氧化为硫酸 盐的细菌。从名称上看,它包括了硫氧化 菌和硫酸盐还原菌,但通常仅指硫氧化菌。
经呼吸链
36ATP
35ATP
6C6
6C5
经一系列复杂反应后
重新生成己糖
5C6
6CO2 • 在同一种菌中,HMP与EMP可并存。
通过该途 径可以产生 C3,C4,C5,C7 糖,与核酸、 芳香族氨基 酸合成有关, 7 还可与EMP 途径相通。 产生的 NADPH可用 于细胞合成 TA 6 或产生大量 能量。
类型 反应
2ADP 2ATP
丙酮酸来源
• 酒精发酵 酵母 葡萄糖
2NAD
2CH3COCOOH
2NADH2
EMP
2CH3CH2OH
2CH3CHO
2CH3COCOOH
2NADH2
细菌
葡萄糖
2NAD
ED
2CH3CH2OH
2CH3CHO
类型
反应
丙酮酸来源
• 乳酸发酵
同型乳酸发酵(德氏乳杆菌)
葡萄糖
2NAD
可以从H2O获得电子。
3 能量的利用
• 运动
• 营养物质运输
• 生物发光
• 生物热
第2节 化能异养微生物的生物氧化 和产能
1 底物脱氢的主要途径 2 递氢和受氢
• 生物氧化是发生在活细胞内的一系列产能性氧 化反应的总称。 • 生物氧化的过程可分为脱氢/电子、递氢/电 子、受氢/电子3个阶段。 • 生物氧化的功能有产能(ATP)、产还原力[H] 和小分子中间代谢物。
8 1
2
TK
4
3
5
TK
3 ED途径
• 又称2-酮-3-脱氧-6-磷酸葡萄糖酸裂解途径。
• 这条途径也是由葡萄糖降解为丙酮酸;但除了第一步磷酸 化与EMP相同外,其他反应炯然不同。由6-磷酸葡萄糖走向 与HMP相同,氧化成6-磷酸葡萄糖酸;然后在脱水酶催化下 脱水形成KDPG,并在特征酶醛缩酶催化下进一步裂解成 3磷酸甘油醛和丙酮酸。
第7章 微生物代谢
第1节 生物的能量 第2节 化能异养微生物的生物 氧化和产能
第3节 自养微生物的生物氧化
第4节 微生物特有的合成代谢
微生物的代谢作用包括分解代谢和合成代谢。 • 分解代谢:把有机物分解为简单物质并产 生能量的过程。 • 合成代谢:消耗能量以生成一系列细胞自 身大分子过程,两者在细胞内 是偶联的。
根据电子受体不同,又可分为不同类型:
类 别 电子受体 产 物 电子传递链上 最后一个酶 硝酸盐呼吸 硫酸盐呼吸 硫呼吸 NO3SO42S0 NO2-、N2 硝酸盐还原酶 反硝化 反硫化 反硫化 兼厌氧 专性厌氧 兼性/专性厌氧 作用 微生物特点
NO、N2O
SO32-、S2O32 硫酸盐还原酶 H2S HS-, S2-
中,这种化合物叫高能化合物。
ATP的结构
2 ATP的生成方式
• 底物物水平磷酸化 • 氧化磷酸化 • 光合磷酸化
底物物水平磷酸化
1,3-二磷酸-甘油酸
磷酸甘油酸激酶
ADP ATP
3-磷酸甘油酸
底物水平磷酸化可形成多种含高能磷酸键的 产物,诸如EMP途径中的1,3-二磷酸甘油酸和磷
酸烯醇丙酮酸,异型乳酸发酵中的乙酰磷酸,以
(3)嗜盐菌紫膜的光合作用
• • 嗜盐菌中存在一种无叶绿素或细菌叶绿素参与的独特的最原始的光合作用。 嗜盐菌如盐生盐杆菌、盐沼盐杆菌和红皮盐杆菌等的细胞膜可分成红色和紫 色二部分,前者主要含红色类胡萝卜素、细胞色素和黄素蛋白等用于氧化磷 酸化的呼吸链载体,后者在膜上呈斑片状独立分布,其总面积约占细胞膜的 一半,这就是能进行独特光合作用的紫膜。含量占紫膜75%是一种称为细菌 视紫红质的蛋白质,它与人眼视网膜上的柱状细胞中所含的一种蛋白质—视 紫红质十分相似,二者都以紫色的视黄醛作为辅基。 目前认为,细菌视紫红质与叶绿素相似,在光量子的驱动下,具有质子泵的 作用,产生质子的跨膜运输而形成ATP。嗜盐菌只有在环境中氧浓度很低和 有光照的条件下才能合成紫膜。这时,通过正常的氧化磷酸化已无法满足其 能量需要,转而由紫膜的光合磷酸化来提供。通过紫膜的光能转化而建立的 质子梯度除了可驱动ATP合成,还可为嗜盐菌在高盐环境中建立跨膜的钠离 子电化学梯度,并由此完成一系列的生理生化功能。
径产生。
1 化能自养微生物
(1)硝化细菌
(2)硫细菌
(3)铁细菌
(4)氢细菌
化能自养微生物通过氧化无机底物,如NH4+、
NO2-、H2S、S、H2和Fe2+等获得能量,且需花费一
大部分ATP以逆呼吸链传递的方式把无机氢(H++e-) 转变成还原力[H],再进行CO2的固定。化能自养菌 主要是借助于呼吸链的氧化磷酸化反应产能,一般 都是好氧菌,主要有硝化细菌、硫细菌、铁细菌和
光合磷酸化
在进行光合作用的生物中,光合色素(叶 绿素、菌绿素)吸收光能, 产生高能电子,高 能电子沿电子传递链传递,在降低能量的同时把 能量转移给ADP,以产生ATP,或转移给NADP以产 生NADPH2(还原力)。 • 环式光合磷酸化:存在于光合细菌中,不能分
解H2O。
• 非环式光合磷酸化:存在于藻类、蓝细菌中,
2 光能营养微生物
(1)循环光合磷酸化
(2)非循环光合磷酸化 (3)嗜盐菌紫膜的光合作用
(1)循环光合磷酸化
存在于光合细菌中,特点: • 电子以循环的方式传递; • 分别产生ATP和[H]; • 电子来自H2S等无机物; • 不产氧。