微生物学营养物质进入细胞的方式
微生物生理复习题及答案
微⽣物⽣理复习题及答案第⼀章绪论1、什么是微⽣物⽣理学？研究热点是什么？微⽣物⽣理学是从⽣理⽣化的⾓度研究微⽣物的形态与发⽣、结构与功能、代谢与调节、⽣长于繁殖等的机理，以及这些过程与微⽣物⽣长发育以及环境之间的关系的学科。
研究热点：环境修复；微⽣物发电、⽣物燃料；资源开发利⽤。
2、简要说明微⽣物⽣理学与其他学科的关系。
微⽣物⽣理学既是⼀门基础学科⼜是⼀门应⽤学科。
它的发展与其他学科有着密切的联系，既依赖于微⽣物学、⽣物化学、细胞⽣物学、遗传学基础学科的理论和技术，还需要数学、物理学、化学、化学⼯程、电⼦信息学和设备制造⼯程等的理论和技术。
3、简述微⽣物⽣理学中常⽤的技术与⽅法。
（1）电⼦显微技术，⼀种公认的研究⽣物⼤分⼦、超分⼦复合体及亚细胞结构的有⼒⼿段，也是研究微⽣物不可缺少的⼿段。
(2)DNA分⼦铺展技术，可⽤来检查细菌、噬菌体的染⾊体结构，还可进⾏动态跟踪。
（3）超速离⼼技术（4）光谱分析技术，包括可见光光度法（定量分析），紫外分光光度法，荧光分光光度法，红外分光光度法。
(5）层析技术，⼀种基于被分离物质的物理、化学及⽣物学特性的不同，使它们再某种基质中移动速度不同⽽进⾏分离和分析的⽅法。
纸层析，薄层层析，柱层析。
（6）电泳技术，⽤于对样品进⾏分离鉴定或提纯的技术。
等电聚焦电泳，双向电泳，⽑细管电泳，变性梯度凝胶电泳。
（7）同位素⽰踪技术，利⽤放射性核素作为⽰踪剂对研究对象进⾏标记的威廉分析⽅法。
（8）基因芯⽚与⾼通量测序技术第⼆章微⽣物的细胞结构与功能1.细胞壁及细胞膜的⽣理作⽤是什么？(2)控制细胞⽣长扩⼤(3)参与胞内外信息的传递(4)防御功能(5)识别作⽤（ps1、维持细胞形状,控制细胞⽣长，保护原⽣质体。
细胞壁增加了细胞的机械强度,并承受着内部原⽣质体由于液泡吸⽔⽽产⽣的膨压,从⽽使细胞具有⼀定的形状,这不仅有保护原⽣质体的作⽤,⽽且维持了器官与植株的固有形态.另外,壁控制着细胞的⽣长,因为细胞要扩⼤和伸长的前提是要使细胞壁松弛和不可逆伸展.2.细胞壁参与了物质运输与信息传递细胞壁允许离⼦、多糖等⼩分⼦和低分⼦量的蛋⽩质通过,⽽将⼤分⼦或微⽣物等阻于其外。
微生物对营养物质的吸收
微生物对营养物质的吸收微生物从外界摄取营养物质的方式随微生物类群和营养物质种类而异，可归纳为吞噬和渗透吸收两种类型。
多数原生动物能直接以细胞质膜包围并吞食营养物。
原生动物对固体颗粒状食物的捕食称为吞噬，对液体或胶体状小液滴状食物的捕食称为胞饮。
绝大多数微生物以渗透方式吸收营养物质。
以渗透方式通过细胞质膜从环境或寄主细胞中获取营养物质的微生物有细菌、放线菌、蓝细菌、藻类、真菌、原生动物中的孢子虫和鞭毛虫等。
微生物个体微小，比表面大，能高效率地进行细胞内外的物质交换。
影响营养物质进入细胞的的因素主要有三个: 其一是营养物质本身的性质。
分子量、溶解性、电负性、极性等都影响营养物质进入细胞的难易程度。
其二是微生物所处的环境。
温度通过影响营养物质的溶解度、细胞膜的流动性及运输系统的活性来影响微生物的吸收能力；pH和离子强度通过影响营养物质的电离程度来影响其进入细胞的能力。
例如，当环境pH比胞内pH高时，弱碱性的甲胺进入大肠杆菌后以带正电荷的形式存在，而这种状态的甲胺不容易分泌而导致细胞内甲胺浓度升高，当环境pH比胞内pH低时，甲胺以带正电荷的形式存在于环境中而难以进入细胞，导致细胞内甲胺浓度降低；当环境中存在诱导物质运输系统形成的物质时，有利于微生物吸收营养物质。
而环境中存在的代谢过程抑制剂、解偶联剂以及能与原生质膜上的蛋白质或脂类物质等成份发生作用的物质（如巯基试剂、重金属离子等）都可以在不同程度上影响物质的运输速率。
另外，环境中被运输物质的结构类似物也影响微生物细胞吸收被运输物质的速率，例如L-刀豆氨酸、L-赖氨酸或D-精氨酸都能降低酿酒酵母吸收L-精氨酸的能力。
其三是微生物细胞的透过屏障（permeability barrier）。
所有微生物都具有一种保护机体完整性且能限制物质进出细胞的透过屏障,渗透屏障主要由原生质膜、细胞壁、荚膜及粘液层等组成的结构。
荚膜与粘液层的结构较为疏松，对细胞吸收营养物质影响较小。
营养物质进入细胞的方式
营养物质进入细胞的方式1. 内容除原生动物外，其他各大类有细胞的微生物都是通过细胞膜的渗透和选择吸收作用而从外界吸取营养物的。
细胞膜运送营养物质有四种方式，即：单纯扩散、促进扩散、主动运输和基团转位。
2. 练习1.练习一、选择题1．基团转位和主动运输的主要差别是：（）A. 运输中需要各种载体参与B. 需要消耗能量C. 改变了被运输物质的化学结构答案：C2．单纯扩散和促进扩散的主要区别是：（）A. 物质运输的浓度梯度不同B. 前者不需能量，后者需要能量C. 前者不需要载体，后者需要载体答案：C3. 细菌中存在的一种主要运输方式为：（）A. 单纯扩散B. 促进扩散C. 主动运输D. 基团转位答案：C二、填空题1. 在营养物质的四种运输方式中，只有__________运输方式改变了被运输物质的化学组成。
答案：基团转位2.亚硝酸细菌在氧化__________的过程中获得细胞生长所需的能量，并利用这些能量将__________还原为细胞有机物，因此该菌的营养类型属于__________。
答案：NH3，CO2，化能自养型3. 在蓝细菌和藻类的光合作用中，以_________作供氢体，有__________放出，并将__________还原为细胞有机物。
答案：H2O，O2，CO24. 在绿硫细菌的光合作用中，没有__________放出，以__________作供氢体，将__________还原为细胞有机物。
答案：氧气，H2S，CO2三、简答题1. 试述细菌通过基团转位吸收糖进入细胞内的过程。
答案：基团转位将单糖吸收运输至细胞的过程如下：热稳定蛋白HPr被PEP活化（磷酸化），由酶1完成。
热稳定蛋白将活化的磷酸基团转移给酶3。
细胞膜上的酶2将葡萄糖由外膜转运至内膜，该糖分子立即被活化的酶3磷酸化。
在这一过程中，糖分子一方面由膜外到达膜内，并同时实现磷酸化。
2. 举例说明微生物在生长过程中培养基pH值可能发生的变化，并提出解决方法。
微生物学答案A
微生物学答案A微生物学答案A-天津科技大学2006~2007学年第一学期微生物学试卷（A）答案一、名词解释（每题2分，共20分）1. 芽孢：某些细菌在其生长发育后期，可在细胞内形成一个圆形、椭圆形或圆柱形的折光性很强的抗逆性休眠体，称为芽孢。
2. 烈性噬菌体：感染宿主细胞后，能引起宿主迅速裂解的噬菌体。
（或：在短时间内能连续完成吸附、侵入、增殖、成熟（装配）和裂解5个阶段而实现其繁殖的噬菌体。
）3. 化能异养型：能源和碳源都来自有机物的营养类型。
4. 巴氏消毒法：专用于牛奶、啤酒、酱油等不宜进行高温灭菌的液态风味食品或调料的低温消毒方法，此法可杀灭物料中无芽孢病原菌，又不影响其风味。
具体方法可分为：低温维持法（63℃，30分）和高温瞬时法（72℃，15秒）。
5. 发酵：指有机物氧化释放的氢（电子）最终传递给某种中间代谢产物，同时释放能量并产生各种不同的代谢产物的过程。
6. 抗代谢物：一类在化学结构上与微生物所必需的代谢物（即生长因子）很相似，可干扰微生物正常代谢活动的化学物质。
7. 营养缺陷型：某一野生型菌株因发生基因突变而丧失合成一种或几种生长因子（碱基、氨基酸或维生素等）的能力，因而无法在基本培养基上正常生长繁殖的变异类型，称为营养缺陷性。
8. Hfr菌株：即高频重组菌株。
在该菌株细胞中，F因子整合在核染色体组的特定位点，Hfr菌株与F–菌株接合后，发生基因重组的频率要比F+与F –接合后的频率高出数百倍。
9. 质粒：指一种独立于染色体之外的、能进行自主复制的双链闭合环状的DNA分子。
也有极少的质粒是线性的DNA分子。
10. 完全抗原：同时具有免疫原性和反应原性的抗原。
二、填空（每空0.5分，共30分）1. 原核微生物主要有六类，即细菌、放线菌、蓝细菌、支原体、衣原体和立克次氏体。
2. 请将具有以下功能的原核生物的细胞构造添入下表相应的位置：功能细胞构造功能细胞构造控制细胞内外物质的运输、交换细胞膜保护细菌免受干旱、吞噬等损伤糖被固定细胞外型细胞壁抗逆性休眠体芽孢负载遗传物质拟核氧化磷酸化基地细胞膜运动功能鞭毛噬菌体识别位点性菌毛，革氏阳性菌细胞壁中的磷壁酸，革氏阴性菌细胞壁中的脂多糖3.链霉菌的菌丝分为基内菌丝、气生菌丝和孢子丝。
微生物学简答题
微生物学简答题1、G+菌和G-菌细胞壁结构和组成上有何差别，以及与革兰氏染色反应的关系。
结构：G+菌细胞壁厚，仅1层；G-菌细胞壁薄，有多层。
组成：G+菌细胞壁含有肽聚糖且含量高、磷壁酸；G-菌细胞壁薄含有肽聚糖但含量低，不含磷壁酸，但含有脂多糖、膜蛋白等。
与革兰氏染色反应的关系：G+菌细胞壁含有肽聚糖且含量高，经酒精脱色时，失水网孔变小，能够阻止结晶紫和碘复合物被洗脱；而G-菌细胞壁的外膜易被酒精洗脱，内层肽聚糖层薄，不能够阻止结晶紫和碘复合物被洗脱。
2、什么是糖被，其成分是什么，有何功能。
成分：多糖和糖蛋白；功能：保护作用，贮藏养料，作为透性屏障和离子交换系统，表面附着作用，细菌间的信息识别作用，堆积代谢废物；3、试述一位著名的微生物学家对微生物学的主要贡献？你从中有何启发。
XXX：发酵的实质；否定了生物的自然发生说；巴斯德消毒法；疫苗生产法。
启发：勇于实践，实践－理论－实践。
勤奋。
不畏权威。
4、简述原核微生物和真核微生物的主要区别?原核微生物：是指一大类细胞核无核膜包裹，只要称为核区的袒露的DNA的原始的单细胞生物，包括古细菌和真细菌两大类。
真核微生物：是指细胞核具有核膜，能进行有丝分裂，细胞质中存有线粒体或同时存在叶绿体等多种细胞器的微生物，包括真菌、微藻类、原生动物、地衣等。
原核微生物与真核微生物的主要区分：比较项目真核微生物原核微生物细胞大小较大（通常直径＞2微米）较小若有壁，其主要成分纤维素、几丁质多半为肽聚糖细胞膜中甾醇有无（支原体例外）细胞膜含呼吸和光组分无有细胞器有无鞭毛结构如有则粗而庞大（9+2型）如有则细而简单核膜有无DNA含量底（约5％）高（约10％）组卵白有少核仁有无染色体数一般大于1一般为1有丝分裂有无减数分裂有无鞭毛举动方式挥鞭毛旋转马达式遗传重组方式有性生殖、准性生殖转化、转导、接合繁育方式有性、无性等多种一般为无性（二平分裂）5、试述革兰氏染色方法步调及道理。
第四章 微生物的营养和培养及
第四章 微生物的营养与培养基目的要求：通过本章的课堂教学，使学生了解微生物营养类型的特点及多样性，以及根据不同微生物各自的营养要求，配制相应的培养基对微生物培养的理论知识，为今后对微生物的研究与利用打下基础。
教学内容：1、微生物的6类营养要素2、微生物的营养类型3、营养物质进入细胞的方式单纯扩散(simple diffusion)促进扩散(facilitated diffusion)主动运输(active transport)基团移位(group translocation)4、培养基(media)配制的原则5、培养基的种类重点内容：微生物 营养类型营养物质进入细胞的方式培养基(media)配制的原则及主要培养基类型营养（nutrition）：微生物CUN 从外部环境中摄取对其生命活动必须的能量和物质，以满足其生长和繁殖等生理活动的过程。
营养物质（nutrient）：那些能够满足机体生长、繁殖和完成各种生理活动所需要的物质称为营养物质。
营养物质是微生物生存的物质基础，而营养是微生物维持和延续其生命形式的一种生理过程。
第一节 微生物的六种营养要素一、微生物细胞的化学组成细胞化学元素组成：主要元素: 包括碳、氢、氧、氮、磷、硫、钾、镁、钙、铁等，碳、氢、氧、氮、磷、硫等微量元素: 包括锌、锰、氯、钼、硒、钴、铜、钨、镍、硼等。
微生物细胞组成：有机物、无机物和水。
有机物：主要包括蛋白质、糖、脂、核酸、维生素以及它们的降解产物和一些代谢产物等物质。
无机物：是指与有机物相结构或单独存在于细胞中的无机盐(inorganic salt)等物质。
水：细胞维持正常生命活动所不可少的，一般可占细胞重量的70%-90%。
二、微生物的营养要素营养物质按照它们在机体中的生理作用不同，可以将它们区分成碳源、氮源、能源、生长因子、无机盐和水。
1、碳源：在微生物生长过程中能满足微生物生长繁殖所需碳元素的营养物质称为碳源。
碳源物质在细胞内经过一系列复杂的化学变化后成为微生物自身的细胞物质（如糖类、脂类、蛋白质等）和代谢产物，同时绝大部分碳源物质在细胞内生化反应过程中还能为机体提供维持生命活动所需的能源，因此碳源物质通常也是能源物质。
2011微生物学生作业6-8答案
【第六章微生物的营养】一、填空题1.培养基应具备微生物生长所需要的六大营养要素是碳源、氮源、能源、无机盐、生长因子和水。
2.按微生物所需的能源、氢供体和碳源来划分，微生物的营养类型可分为光能无机营养型，光能有机营养型，化能无机营养型和化能有机营养型四种。
微生物类型的可变性有利于提高微生物对环境条件变化的适应能力。
3.营养物质进入细胞的方式有单纯扩散、促进扩散、主动运输和基团移位，而金黄色葡萄球菌是通过主动运输方式运输乳糖，大肠杆菌又是通过基团移位方式运输嘌呤和嘧啶的。
4.培养基按用途分可分为基础培养基、增殖培养基、鉴别培养基和选择培养基四种类型。
5.若以所需碳源对微生物进行分类，则能利用有机碳源者称异养微生物，而利用无机碳源者则称自养微生物。
6.光能无机营养型微生物的能源是日光，氢供体是无机物，基本碳源是CO2，其代表性微生物如蓝细菌和藻类等。
7.光能有机营养型微生物的能源是光，氢供体是有机物，基本碳源是CO2和简单有机物，这类微生物的代表如红螺菌科得细菌等。
8.化能无机营养型微生物的能源是无机物，氢供体是无机物，基本碳源是CO2，这类微生物的代表如硝化细菌、硫化细菌、硫磺细菌、铁细菌和氢细菌等。
9.化能有机营养型细菌的能源是有机物，氢供体是有机物，基本碳源是有机物，其代表性微生物是多数细菌和全部真核微生物等。
10.微生物培养基中各营养要素的量有一定的比例，从含量最多的水开始，其他成分的次序是碳源(能源)、氮源、P、S，K、Mg和生长因子。
11.从整体上来看，细菌适合的pH条件是中性偏碱(7.0~7.5)，放线菌为偏碱(7.5~8.0)，真菌为较酸(4.0~6.0)，藻类为中性偏酸(6.0~7.0)，原生动物为近中性(6.0~8.0)。
12.实验室常用的培养细菌的天然培养基为牛肉膏蛋白胨培养基，培养酵母菌的天然培养基为麦芽汁培养基，培养放线菌的组合(合成)培养基为高氏1号培养基等，培养真菌的组合培养基为察氏培养基等。
营养物质进入细胞的方式.
特点： 需载体蛋白参与； 载体蛋白具有较强的专一性； 载体蛋白通过构象变化而改变与被运送物质之间的亲和 力，载体蛋白构象变化需消耗能量； 运送物质： 无机离子（ K+等）； 糖（乳糖，麦芽糖，葡萄糖等 ）； 大部分氨基酸和有机酸。
4. 基团移位(group translocation)
需载体蛋白，耗能，被运送物质分子结构发生变化
1、单纯扩散(simple diffusion)
2、促进扩散(facilitated diffusion) 3、主动运输(active transport) 4、基团移位(group translocation)
1. 单纯扩散（simple diffusion）
又称“被动扩散”（passive transport） 属物理扩散。不需能量，无载体参与，以浓差为动力， 高浓向低浓扩散
基团移位位主要存在于厌氧型和兼性厌氧型细菌中， 主要用于糖的运输。 目前尚未在好氧型细菌及真核生物中发现这种运输 方式； 尚未发现氨基酸通过这种方式运输。
(1) PEP + HPr 磷酸~HPr + 丙酮酸
特点： 需能量； 需载体蛋白； 逆浓差运输； 运输具有专一性； 物质在运送过程中 发生化学变化（磷 酸化），磷酸基团 来源于PEP
磷酸~HPr +葡萄糖 6-磷酸葡萄糖 + HPr
运送机制： 磷酸转移酶系统（PTS） 包括: 酶Ⅰ（非特异性，胞内） 酶Ⅱa （非特异性，胞内） 酶Ⅱb （特异性，亲水性，接近膜） 酶Ⅱc（特异性，疏水性，膜上） HPr （热稳载体蛋白） （非特异性，膜上）
载体只影响物质的运输速率，并不改变该物质在膜内外形成 的动态平衡状态（促进扩散速度比单纯扩散快）； 这种性质类似于酶的作用特征，因此载体蛋白也称为透过酶； 透过酶大都是诱导酶,只有在环境中存在机体生长所需的营养 物质时，相应的透过酶才合成。
微生物学
环境微生物1.微生物的特点是：个体小、分布广种类繁多、繁殖快、易变异、比表面积大、代谢旺盛。
2.细菌的三大基本形态是：球状、杆状、丝状、螺旋状。
3.微生物的营养物质有：水、无机盐、碳源、氮源、生长因子。
4.根据实验目的和用途不同培养基可分为四类，它们是：基础、选择、鉴别、加富。
5.营养物质通过细胞膜进入细胞的方式有：单纯扩散、促进扩散、主动运输、基团转位。
6.原生动物的营养类型有三种,它们是：全动性营养、植物性营养、腐生性营养。
7.由于紫外线的特殊性质,它在科研、医疗、卫生等许多方面广泛应用于：空气消毒、表面消毒、诱变育种、用于饮用水和污水的消毒。
8.沼气发酵三阶段理论中的三阶段及其参与的微生物分别是：水解与发酵（水解、发酵性细菌群），生成乙酸和氢（产氢、产乙酸细菌），生成甲烷（专性厌氧产甲烷菌群）。
9.根据最终电子受体的不同，微生物的氧化类型有三类，它们是：发酵、好氧呼吸、厌氧呼吸。
10.水体自净容量是指：在水体正常生物循环中能够净化有机污染物的最大数量。
11.废水处理生物中好氧微生物群（活性污泥）要求碳氮磷比为BOD5：N：P=100：5：1，厌氧微生物群体（厌氧消化）要求碳氮磷比为BOD5：N：P=100：6：1，好氧堆肥要求C：N=30：1，废水如果不缺乏营养而盲目地添加营养物会导致：反驯化。
12.活性污泥的结构与功能中心是：菌胶团。
活性污泥净化废水的机理表现在：絮凝有机和无机固体废物，同时吸收和分解水中溶解性污染物。
13.菌胶团在生物法污水处理中的作用为：吸附和氧化分解有机物、为原生动物和微型后生动物提供生存环境、提供附着栖息场所、指示作用。
14.氧化塘中细菌与藻类的关系为：原始合作关系，一般革兰氏阴性菌易形成菌胶团，真菌适宜的PH范围为：3~6。
15.废水生物处理的方法很多，根据处理过程中微生物的存在状态可分为：活性污泥法和生物膜法，微污染水源水预处理常用方法是：生物膜法。
16.蓝绿细菌与其他藻类不同，原因在于：蓝绿细菌没有核膜、没有特异化的细胞器、也没有有丝分裂。
第五章第三节 营养物质进入细胞
二、促进扩散 P94
1、促进扩散特点
（1）顺浓度运输 （2）被运输物质分子结构变化， （3）不消耗能量 （4）较高的专一性 （5）多发生在真核微生物
注意观察 与单纯扩散有何异同？
3、促进扩散运送的物质
氨基酸、单糖
膜载体在膜外与营养物质亲合力强，与这种物质结合，进入细胞 后亲合力降低释放营养物质。 比单纯扩散速度快。 膜内外亲合力的改变与载体分子构型改变有关。
(2)次级主动运输
本质是通过初级主动运输建立的能化膜在质子浓度差 （或电势差）消失的过程中，偶链其它物质的运输。
(3)Na+，K+-ATP酶(Na+，K+-ATPase) 系统
E为非磷酸化酶，与Na+的结合位点朝向膜内，与Na+有较高的亲和力，而与K+的亲和力低。 当E与Na+结合后，在Mg2+存在的情况下，ATP水解使E磷酸化，促使E构象发生变化而转变 成E’，并导致与Na+的结合位点朝向膜外，E’与Na+的亲和力降低，而与K+的亲和力高，此 时胞外的K+将Na+置换下来 E’与K+结合后，K+的结合位点朝向膜内，E’去磷酸化，该酶构象再次发生变化，转变成E， Na+将K+置换下来。Na+，K+-ATP酶作用的结果是使细胞内Na+浓度低而K+浓度高
(4)ATP结合性盒式转运蛋白系统
大肠杆菌利用该系统转运糖类 （阿拉伯糖、麦芽糖、半乳糖、 核糖）、氨基酸（Glu、His、亮 氨酸）、维生素B12
四、基团转位 P97
1、基团转位特点
(1) 需要消耗能量， （2）可逆浓度梯度转运 （3) 需要载体蛋白 （4）被运输物质结构有所改变。
微生物营养方式
基因移位在Escherichiacoli(大肠杆菌)和 Staphylococcusaureus(金黄色葡萄球菌)中研 究得较多。
：膜泡运输的基本概念
真核细胞通过内吞作用（endocytosis）和外 排作用（exocytosis）完成大分子与颗粒性 物质的跨膜运输。在转运过程中，质膜内 陷，形成包围细胞外物质的囊泡，因此又 称膜泡运输。细胞的内吞和外排活动总称 为吞排作用（cytosis）。
营养物质进入细胞的方式
对绝大多数属于渗透营养型的微生物来说，营养 物质通过细胞膜进入细胞的问题，是一个较复杂 又很重要的生理学问题。据目前所知，细胞壁在 营养物质运送上不起多大作用，仅简单地排阻分 子量过大(＞600Da)的溶质的进入，而具有磷脂双 分子层和嵌合蛋白分子的细胞膜则是控制营养物 进入和代谢产物排出的主要屏障。一般认为，细 胞膜以四种方式控制物质的运送，即单纯扩散、 促进扩散、主动运送和基团移位，其中尤以主动 运送为最重要：
外排作用
四、穿胞运输 在动物组织中，有的细胞通过内吞和外排相偶联，在细胞
的一侧形成胞饮小泡穿越细胞质，另一侧使小泡中的物质 释放出去。如：肝细胞从血窦中吸收免疫球蛋白A （IgA），通过穿胞运输输送到胆微管；大鼠中，母鼠血 液中抗体经穿胞运输进入乳汁。 五、胞内膜泡运输 细胞内部内膜系统各个部分之间的物质传递也通过膜泡运 输方式进行。如从内质网到高尔基体；高尔基体到溶酶体； 细胞分泌物的外排，都要通过过渡性小泡进行转运。胞内 膜泡运输沿微管运行，动力来自马达蛋白（motor proteins）。目前已发现的马达蛋白有两种：一种是动力 蛋白（dynein），可沿微管向负端移动；另一种为驱动蛋 白（kinesin），可牵引物质向微管的正端移动。通过这两 种蛋白的作用，可使膜泡被运抵一定区域。关于胞内膜跑 运输我们将在专门的章节进行较为详细的讲解。
6大营养 营养类型 进入方式 培养基
微生物营养和培养基营养物：必须得到的细胞结构成分，必须得到的能量储存物质。
营养：把营养物从外界吸收至细胞内，复制出新细胞结构的过程。
主要营养物及其功能主要功能：提供合成原生质和代谢产物原料；产生合成反应及生命活动所需能量；调节新陈代谢。
微生物的6大营养要素：（一）碳源定义：凡能提供微生物营养所需碳元素的营养源。
功能：碳源、能源（二）氮源物质定义：凡能提供微生物营养所需氮元素的营养源。
功能：氮源，一般不作能源。
氨基酸自养型和异养型生物速效氮源和迟效氮源生理碱性、酸性、中性盐（三）能源定义：能为微生物生命活动提供最初能量来源的营养物质或辐射能。
化学能：有机物-化能异养微生物无机物-化能自养微生物光能：光能自养和光能异养微生物（四）生长因子定义：一类对微生物正常代谢必不可少且又不能从简单的碳、氮源自行合成的所需极微量的有机物。
种类：维生素、AA、base、FA等。
作用：辅酶或酶活化来源：酵母膏、玉米浆、麦芽汁等，复合维生素。
（五）无机盐所需浓度在10-3-10-4M的元素为大量元素所需浓度在10-6-10-8M为微量元素。
主要功能：构成菌体成分；酶活性基组成或维持酶活性；调节渗透压、pH、Eh；化能自养微生物能源等。
（六）水存在状态：游离态（溶媒）和结合态（结构组成）生理作用：组成成分；反应介质；物质运输媒体；热的良导体。
微生物营养类型依碳源不同：异养型（不能以CO2为主要或唯一碳源）自养型（能以CO2为主要或唯一碳源）依能源不同：光能营养型（光反应产能）化能营养型（物质氧化产能）化能自养型微生物:氧化无机物而获得能量的微生物；化能自养微生物必须从氧化磷酸化所获得的能量中，花费一大部分A TP以逆呼吸链传递的方式把无机氢（H++e-）转变成还原力[H]；光能自养型微生物:能利用日光辐射的微生物。
在光能自养微生物中，A TP是通过循环光合磷酸化、非循环光合磷酸化或紫膜光合磷酸化产生的，而还原力[H]则是直接或间接利用这些途径产生的。
知识点3 营养物质进入细胞的方式
⑥ 养料浓度过高时, 与载体蛋白出现饱和效应
促进扩散的运输方式多见于真核微生物中，例如通常在厌氧生 活的酵母菌中，某些物质的吸收和代谢产物的分泌是通过这种方式
完成的。
在特异性载体蛋白的协助下，不消耗能量的一类扩散性 运输方式。 输送动力：浓度梯度 输送方向：顺浓度梯度 载体蛋白：需要，具有特异性 输送物质：极性大的分子，真核微生物对糖的吸收。 输送机制：被输送的物质与相应的载体之间存在一种亲 和力。
3.主动运输
特点：
① ② ③ ④ ⑤ 需要消耗代谢能 可以进行逆浓度运输的运输方式 需要载体蛋白参与 对被运输的物质有高度的立体专一性 被运输的物质在转移的过程中不发生任何化学变化
不同的微生物在主动运输过程中所需的能量的来源不同，好氧微生
物中直接来自呼吸能，厌氧微生物主要来自化学能，光合微生物 中则主要来自光能 。
基团移位
主动运输
被输送的基质分子在膜内经受了共价的改变， 以被修饰的形 式进入细胞质的输送机制
输送动力：代谢能量, PEP上的高能磷酸键 输送方向：逆浓度梯度 载体蛋白：磷酸转移酶系统
被输送物质在输送前后的存在状态：在细胞膜内被磷酸化 输送机制： 例：磷酸转移酶系统（PTS） 酶Ⅰ：非特异性，存在于细胞质中 酶Ⅱb.c：特异性(诱导型)，存在于膜上,可诱导产生。 酶Ⅱa：非特异性，存在于细胞质中 HPr(组氨酸蛋白质/热稳定蛋白质)：非特异性，存在于 细胞质中
主动运输相比，其特点：
具有一个复杂的运输酶系统来完成物质运输 营养物质在运输的过程中发生了化学结构变化
（糖在运输的过程中发生了磷酸化） 主要存在于厌氧和兼性厌氧型细菌中，也主 要是用于单（或双）糖与糖的衍生物，以及核苷 与脂肪散的运输 。
运送机制:
环境工程微生物学复习题
环境工程微生物学复习题一、辨别正误（正确的打√，错误的打╳）1、点青霉属真核生物，采用二分裂法繁殖。
╳2、大肠杆菌的学名是Saccharomyce scerevisiae，其中Saccharomyce是属名，scerevisiae是种名。
╳3、反硝化细菌在无氧条件下能够将氨氧化为亚硝酸盐，同时导致pH下降。
╳4、巴斯德的曲颈瓶实验证明了核酸是一切生物遗传变异的物质基础。
╳5、甘油可同时作为部分微生物生长的碳源和能源。
√6、硫酸盐还原菌是化能自养型细菌，以二氧化碳作为电子受体进行的无氧呼吸。
╳7、沙眼衣原体最早是由我国科学家科汤飞凡分离纯化出来的。
√8、裸藻是能进行光合作用，有鞭毛，无细胞壁结构的真核微生物。
√9、纤维素酶和脂肪酶均属水解酶类。
√10、链霉菌的蛋白质合成场所是核糖体，属70S型核糖体。
√11、酵母菌和青霉都属真核生物，采用二分裂法繁殖。
╳12、枯草芽孢杆菌的学名是Saccharomyce scerevisiae，其中Saccharomyce是属名，scerevisiae是种名。
╳13、硝化作用能在无氧条件下能够将氨氧化为亚硝酸盐，同时导致pH下降。
╳14、科赫的曲颈瓶实验证明了核酸是一切生物遗传变异的物质基础。
╳15、山梨醇可同时作为部分微生物生长的碳源和能源。
√16、铁细菌是化能自养型细菌，以二氧化碳作为电子受体进行的无氧呼吸。
╳17、立克次氏体最早是由我国科学家科汤飞凡分离纯化出来的。
╳18、绿藻是能进行光合作用，有鞭毛，无细胞壁结构的真核微生物。
√19、淀粉酶和胃蛋白酶均属异构酶类。
√20、原核生物蛋白质合成场所是核糖体，属70S型核糖体类型。
√21.放线菌属真核微生物，采用二分裂法进行繁殖。
╳22.厌氧氨氧化菌为异养菌，可在缺氧条件下以氨为电子供体，亚硝酸盐为电子受体，产生N2。
╳23.氨氧化微生物包括氨氧化古菌和氨氧化细菌，能在无氧条件下将氨氧化为亚硝酸盐。
╳24.肺炎链球菌转化实验证明了核酸是生物遗传变异的物质基础。
微生物营养方式
一、单纯扩散
单纯扩散(simplediffusion)又称被动运送 (passivetransport)。细胞膜这层疏水性屏障可以通 过物理扩散方式让许多小分子、非电离分子尤其 是亲脂性的分子被动地通过，这就是单纯扩散。 这类物质的种类不多，主要是氧、二氧化碳、乙 醇和某些氨基酸分子，还没有发现过糖分子可通 过单纯扩散而进入细胞的例子。单纯扩散不是细 胞获取营养物质的主要方式，因为细胞既不能通 过它来选择必需的营养成分，也不能将稀溶液中 的溶质分子进行逆浓度梯度运送，以满足细胞的 需要
二、胞饮作用 细胞吞入的物质为液体或极小 的颗粒物质（图5-14），这种 内吞作用称为胞饮作用 （pinocytosis）。胞饮作用存在 于白细胞、肾细胞、小肠上皮 细胞、肝巨噬细胞和植物细胞。
三、外排作用 与内吞作用的顺序相反，某些大分子物质 通过形成小囊泡从细胞内部移至细胞表面， 小囊泡的膜与质膜融合，将物质排出细胞 之外，这个过程称为外排作用 （exocytosis），细胞内不能消化的物质和 合成的分泌蛋白都是通过这种途径排出的 （图5-15）。
四、基团移位
基因移位(grouptranslocation)也是一种既需特异性载体蛋白 又须耗能的运送方式，但溶质在运送前后会发生分子结构 的变化，因而不同于上述的主动运送。 基因移位主要用于运送葡萄糖、果糖、甘露糖、核苷酸、 丁酸和腺嘌呤等物质。以葡萄糖为例，其特点是每输入一 个葡萄糖分子，就要消耗一个ATP的能量。运送的机制是 依靠磷酸转移酶系统，即磷酸烯醇式丙酮酸-己糖磷酸转 移酶系统。其运送的步骤为： (1)热稳载体蛋白(HPr，heat-stablecarrierprotein)的激活细胞 内高能化合物磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)的磷酸基团把HPr激 活。HPr是一种低分子量的可溶性蛋白质，结合在细胞膜 上，具有高能磷酸载体的作用。酶1是一种可溶性的细胞 质蛋白。
2022年北京工商大学食品科学与工程专业《微生物学》期末试卷A(有答案)
2022年北京工商大学食品科学与工程专业《微生物学》期末试卷A(有答案）一、填空题1、放线菌是一类______、______和______的原核生物，它们广泛分布在______、______和______的土壤中，它们产生的______是土壤呈现泥腥味的原因。
2、影响噬菌体吸附作用的内外因素有______、______、______和______等。
3、次级代谢是微生物生长至______或______，以______为前体，合成一些对微生物自身生命活动无明确生理功能的物质的过程。
次级代谢产物大多是分子结构比较复杂的化合物，如______、______、______、______、______及______等多种类别。
4、营养物质进入细胞的主要影响因素是______、______和______。
5、霉菌在工业上可用于生产______和______等；药物上可生产______ 和______等，食品工业上可用于______等。
6、微生物学发展史上发展期的实质为______水平研究，其主要特征是：① ______，② ______，③ ______，④ ______，⑤ ______。
7、四氢叶酸分子由______、______和______三部分组成，它的合成过程可被两种抗代谢药物即______和______所抑制。
8、在生命科学研究领域中，从宏观到微观一般可分10个层次，即______、______、______、______、______、______、______、______、______和______，其中前4个层次是生态学的研究范围。
9、普通性转导的基本要求是______，它可能出现的三种后果是______、______和______。
10、在补体结合实验中，无溶血现象出现称为补体结合实验______，说明样品中______抗原存在。
二、判断题11、螺旋状的细菌，如弧菌、螺菌和螺旋体，一般都有鞭毛。
微生物学第1-4章名词解释及问答题
《微生物学》名词解释、简答及问答题绪论一、微生物有哪五大共性？其中最基本的是哪一个？为什么？答：①.体积小，面积大；②.吸收多，转化快；③.生长旺，繁殖快；④.适应强，易变异；⑤.分布广，种类多。
其中，体积小面积大最基本，因为一个小体积大面积系统，必然有一个巨大的营养物质吸收面、代谢废物的排泄面和环境信息的交换面，并由此而产生其余4 个共性。
第一章原核生物的形态、构造和功能一、名词解释1. 细菌：细菌是指一类细胞细短、结构简单、多以二分裂方式繁殖和水生性较强的原核微生物。
2. 细胞质：是被细胞膜包围着的除核区以外的一切半透明、胶体状、颗粒状物质的总称。
3. PHB（聚-β-羟丁酸）：是一种存在于许多细菌细胞质内属于类脂性质的碳源类贮藏物。
4. 伴孢晶体：是少数芽孢杆菌（如苏云金芽孢杆菌）在形成芽孢的同时，会在芽孢旁形成一颗菱形、方形或不规则形的碱溶性蛋白质晶体。
5. 芽孢：是某些细菌在其生长发育后期，在细胞内形成的一个圆形或椭圆形、厚壁、含水量低、抗逆性强的休眠体。
6. 菌落：菌落即单个微生物在适宜的固体培养基表面或内部生长、繁殖到一定程度可以形成肉眼可见的、有一定形态结构的子细胞生长群体。
7. 放线菌：是一类主要呈菌丝状生长和以孢子繁殖的陆生性较强的革兰氏阳性原核微生物。
二、简答问答题1. 细胞壁的主要功能有哪些？（1）固定细胞外形和提高机械强度，免受渗透压等外力的损伤；（2）为细胞生长分裂和鞭毛运动所必需；（3）阻拦大分子有害物质进入细胞；（4）赋予细菌特定的抗原性及对抗生素和噬菌体的敏感性。
2. G+和G-细菌的细胞壁有什么区别？G+细菌细胞壁厚度大，化学组分简单，主要由肽聚糖和磷壁酸构成；而G-细菌细胞壁较薄，层次较多，成分复杂，肽聚糖层很薄，含有类脂和脂多糖，机械强度较差。
3.什么是L-型细菌？有什么特点？在某些环境条件下（实验室或宿主体内）通过自发突变而形成的遗传性稳定的细胞壁缺陷变异型细菌。
4-2-3营养运输
运输物质：单(或双)糖与糖的衍生物、核苷酸、丁酸、 腺嘌呤和脂肪酸等。
转运机制
由磷酸转移酶系统（PTS）完成
PTS全名
磷酸烯醇式丙酮酸磷酸-磷酸糖转移酶运输系统
PTS组成
酶Ⅰ－非特异性细胞质可溶蛋白
酶Ⅱ－含a（细胞质蛋白），b（膜蛋白），c（膜蛋白）三个亚基
二、促进扩散
概念： 营养物通过与细胞膜上载体蛋白的可逆性结合来进 行传递的过程。是一种被动运输。
载体： 载体蛋白也称作透过酶，载体与被运输的物质间具 有较高的亲和力，每种载体只运输相应的物质。
运输的物质有： 非脂溶性物质：单糖、氨基酸、维生素、无机盐、 金属离子等
镶嵌蛋白
渗透酶
渗透酶是一种诱导酶，环境中存在机体生 长需要的物质时，才能合成相应的渗透酶。
运送步骤
(1)热稳载体蛋白(HPr)的激活
细胞内高能化合物磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)的磷 酸基团激活HPr。
酶1
PEP+HPr
丙酮酸+HPr～ P
HPr是一种低分子量的可溶性蛋白，结合在细 胞膜上，具有高能磷酸载体的作用。
运送步骤
(2)葡萄糖被运入膜内后发生磷酸化
• 膜外环境中的糖先与外膜表面的酶Ⅱ结合，再被 转运到内膜表面。这时，糖被P-HPr上的磷酸激 活，并通过酶Ⅱ的作用将糖-磷酸释放到细胞内。
能量的来源: 好氧微生物中直接来自呼吸能; 厌氧微生物主要来自化学能; 光合微生物中则主要来自光能 。
主动运输是微生物吸收营养物质的主要方式。
四、 基团转位
概念：指一类既需特异性载体蛋白的参与，又需耗能 的一种物质运送方式。
特点：基团转位由一个复杂的运输系统完成，运输 过程中营养物质发生了磷酸化的化学变化，是一种特殊的 主动运输方式。（１）有渗透酶参加。（２）消耗能量。
微生物学 第三节 营养物质进入细胞的方式
细胞膜外
细胞膜
细胞膜内
S S SEnz2来自SEnz2~
HPr
P
Enz1+ PEP 丙酮酸
Enz2
S
P
Enz2 S
~
HPr
基团移位模式图 基团移位模式图
四种运输营养物质方式的比较
比较项目 特异载体蛋白 运输速度 物质运输方向 胞内外浓度 运输分子 能量消耗 运输后物质的 结构
单纯扩散 促进扩散 无 慢 由浓至稀 相等 无特异性 不需要 不变 有 快 由浓至稀 相等 特异性 不需要 不变
酶1
丙酮酸 + P-HPr
HPr是一种低分子量的可溶性蛋白，结合在细胞膜上， 是一种低分子量的可溶性蛋白，结合在细胞膜上， 是一种低分子量的可溶性蛋白 具有高能磷酸载体的作用。 具有高能磷酸载体的作用。
2. 糖被磷酸化后运入膜内 膜外环境中的糖先与外膜表面的酶II结合， 膜外环境中的糖先与外膜表面的酶 结合，再被转运 结合 到内膜表面。这时，糖被 上的磷酸激活， 到内膜表面。这时，糖被P-HPr上的磷酸激活，并通过酶 上的磷酸激活 II的作用将糖 磷酸释放到细胞内。 的作用将糖-磷酸释放到细胞内 的作用将糖 磷酸释放到细胞内。
主动运输 有 快 由稀至浓 胞内浓度高 特异性 需要 不变
基团转位 有 快 由稀至浓 胞内浓度高 特异性 需要 改变
请提宝贵意见 谢 谢
细胞膜 外
细胞膜
细胞膜 内
单纯扩散模式图
2、促进扩散 (facilitated diffusion) 、
营养物通过与细胞膜上载体蛋白（ 营养物通过与细胞膜上载体蛋白（也称作透过酶 载体蛋白 permease）的可逆性结合来加快其传递速度。 ）的可逆性结合来加快其传递速度。 营养物质本身在分子结构上不会发生变化； 营养物质本身在分子结构上不会发生变化； 结构上不会发生变化 不消耗代谢能量，故不能进行逆浓度运输。 运输的速率 不消耗代谢能量， 不能进行逆浓度运输。 由胞内外该物质的浓度差决定； 由胞内外该物质的浓度差决定； 需要细胞膜上的载体蛋白（透过酶）参与物质运输； 需要细胞膜上的载体蛋白（透过酶）参与物质运输； 载体蛋白 被运输的物质与载体蛋白有高度的特异性； 被运输的物质与载体蛋白有高度的特异性； 特异性 营养物浓度过高时, 与载体蛋白出现饱和效应 饱和效应； 营养物浓度过高时 与载体蛋白出现饱和效应； 促进扩散的运输方式多见于真核微生物中。 促进扩散的运输方式多见于真核微生物中。
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酶II是一种结合于细胞膜上的蛋白，它对底物具有特 异性选择作用，因此细胞膜上可诱导出一系列与底物分子 相应的酶II。
基团移位（group translocation）
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基团把HPr激活。
PEP &P-HPr
HPr是一种低分子量的可溶性蛋白，结合在细胞膜上， 具有高能磷酸载体的作用。
2. 糖被磷酸化后运入膜内 膜外环境中的糖先与外膜表面的酶II结合，再被转运
到内膜表面。这时，糖被P-HPr上的磷酸激活，并通过酶 II的作用将糖-磷酸释放到细胞内。
➢ 需要消耗能量； ➢ 可以进行逆浓度运输； ➢ 需要载体蛋白参与； ➢ 对被运输的物质有高度的立体专一性； ➢ 被运输的物质在转移的过程中不发生任何化学变化。
Comparison of passive and active transport
注意：不同微生物在主动运输过程中所需的能量来源不
同，好氧微生物直接来自呼吸能，厌氧微生物主要来自化学 能，光合微生物则主要来自光能。
主动运输是微生物吸收营养物质的主要方式。
基团移位(group translocation)
基团移位(group translocation)：指一类既需特异性载体 蛋白的参与，又需耗能，同时营养物质在运送前后还会发生 分子结构的变化的一种物质运送方式 ，因此它不同于一般的 主动运输。基团移位主要用于运送各种糖类(葡萄糖、果糖、 甘露糖和N-乙酰葡糖胺等)、核苷酸、丁酸和腺嘌呤等物质。
基团移位主要存在于厌氧和兼性厌氧型细菌中，也主要 是用于运输单（或双）糖与糖的衍生物。
运送机制：是依靠磷酸转移酶系统，即磷酸烯醇式丙酮酸 -己糖磷酸转移酶系统。
运送步骤：
1. 热稳载体蛋白(heat-stable carrier protein，HPr)的激活
细胞内高能化合物磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）的磷酸
营养物质进入细胞的方式 主动运输和基团移位
演讲人：陈先荣 制作者：邹俞
微生物们是怎样吃东西的？
运 不通过膜上载体蛋白：单纯扩散
送
方
不耗能：促进扩散
式 通过膜上载体蛋白
耗能
运送前后溶质分子不变：主动运输 运送前后溶质分子改变：基团转移
主动运输(active transport)
定义：在能量的推动下，通过膜上特殊载体蛋白逆浓 度梯度吸收物质的过程