第5章 微生物的代谢 习 题

第5章微生物代谢习题

填空题

1．代谢是细胞内发生的全部生化反应的总称，主要是由______和______两个过程组成。微生物的分解代谢是指______在细胞内降解成______，并______能量的过程；合成代谢是指利用______在细胞内合成______，并______能量的过程。2．生态系统中，______微生物通过______能直接吸收光能并同化C02，______微生物分解有机化合物，通过______产生CO2。

3. 微生物的4种糖酵解途径中，______是存在于大多数生物体内的一条主流代谢途径；______是存在于某些缺乏完整EMP途径的微生物中的一种替代途径，为微生物所特有；______是产生4碳、5碳等中间产物，为生物合成提供多种前体物质的途径。

4. ______和______的乙醇发酵是指葡萄糖经______途径分解为丙酮酸后，进一步形成乙醛，乙醛还原生成乙醇；______的乙醇发酵是利用ED途径分解葡萄糖为丙酮酸，量后生成乙醇。

5．同型乳酸发酵是指葡萄糖经______途径降解为丙酮酸，丙酮酸在乳酸脱氢酶的作用下被NADH还原为乳酸。异型乳酸发酵经______、______和______途径分解葡萄糖，代谢终产物除乳酸外，还有______。

6．微生物在糖酵解生成丙酮酸基础上进行的其他种类的发酵有丁二醇发酵、混合酸发酵、______发酵和______发酵等。丁二醇发酵的主要产物是______，______发酵的主要产物是乳酸、乙酸、甲酸、乙醇。

7，产能代谢中，微生物通过______磷酸化和______磷酸化将某种物质氧化而释放的能量储存在ATP等高能分子中；光合微生物则通过______磷酸化将光能转变成为化学能储存在ATP中。______磷酸化既存在于发酵过程中，也存在于呼吸作用过程中。

8．呼吸作用与发酵作用的根本区别是呼吸作用中电子载体不是将电子直接传递给底物降解的中间产物，而是交给

______系统，逐步释放出能量后再交给______。

9．巴斯德效应是发生在很多微生物中的现象，当微生物从转换到下，糖代谢速率______，这是因为______比发酵作用更加有效地获得能量。

10．无氧呼吸的最终电子受体不是氧，而是外源电子受体，像N03-、NO2-；、SO42-、s2o3-、CO2：等无机化合物，或______等有机化合物。

11．化能自养微生物氧化______而获得能量和还原力。能量的产生是通过______磷酸化形式，电子受体通常是O2。电子供体是______、______、______和______还原力的获得是逆呼吸链的方向进行传递，______—能量。

12．光合作用是指将光能转变成化学能并固定C02的过程。光合作用的过程可分成两部分：在______中光能被捕获并被转变成化学能，然后在______中还原或固定C02合成细胞物质。

13微生物有两种同化C02的方式：______和______。自养微生物固定C02的途径主要有3条：卡尔文循环途径，可分为______、______和______3个阶段；还原性三羧酸途径，通过逆向的三羧酸循环途径进行，多数酵与正向三羧酸循环途径相同，只有依赖于ATP的______是个例外；乙酰辅酶A途径，存在于甲烷产生菌、硫酸还原苗和在发酵过程中将C02转变乙酸的细菌中，非循环式CO2固定的产物是______和______。

14．Staphylococcus aureus肽聚糖合成分为3个阶段：细胞质中合成的______，在细胞膜中进一步合成______，然后在细胞膜外壁引物存在下合成肽聚糖。青霉素在细胞膜外抑制______的活性从而抑制肽聚糖的合成。

15．微生物将空气中的N2：还原为NH3的过程称为______。该过程中根据微生物和其他生物之间相互的关系，固氮体系可以分为______、______和______3种。

16.固氮酶包括两种组分：组分I(P1)是______，是一种______，由4个亚基组成；组分Ⅱ(P2)是一种______，是一种______，由两个亚基组成。P1、P2单独存在时，都没有活性，只有形成复合体后才有固氮酶活性。

17.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。

18．酶的代谢调节表现在两种方式：______是一种非常迅速的机制，发生在酶蛋白分子水平上；______是一种比较慢的机制，发生在基因水平上。

19．分支代谢途径中酶活性的反馈抑制可以有不同的方式，常见的方式是______、______、______、______等。______ 20. 细菌的二次生长现象是指当细苗在含有葡萄糖和乳糖的培养摹中生长时，优先利用

______，当其耗尽后，细菌经过一段停滞期，不久在______的诱导下开始合成______，细菌开始利用______。该碳代谢阻遏机制包括______和______的相互作用。

选择题（4个答案选1）

1．化能自养微生物的能量来源于( )。

(1)有机物 (2)还原态无机化合物 (3)氧化态无机化合物 (4)日光

2．下列葡萄糖生成丙酮酸的糖酵解途径中，( )是最普遍的、存在于大多数生物体内的一条主流代谢途径。

(1)EMP途径 (2)HMP途径 (3)ED途径 (4)WD途径

3．下列葡萄糖生成丙酮酸的糖酵解途径中，( )是存在于某些缺乏完整EMP途径的微生物中的一种替代途径，产能效率低，为微生物所特有。

(1)EMP途径 (2)HMP途径 (3)ED途径 (4)WD途径

4．酵母菌和运动发酵单胞菌乙醇发酵的区别是( )。

(1)糖酵解途径不同 (2)发酵底物不同 (3)丙酮酸生成乙醛的机制不同 (4)乙醛生成乙醇的机制不同

5．同型乳酸发酵中葡萄糖生成丙酮酸的途径是( )。

(1)EMP途径 (2)HMP途径 (3)ED途径 (4)WD途径

6．由丙酮酸开始的其他发酵过程中，主要产物是丁酸、丁醇、异丙醇的发酵是( )。

(1)混合酸发酵 (2)丙酸发酵 (3)丁二醇发酵 (4)丁酸发酵

7．ATP或GTP的生成与高能化合物的酶催化转换相偶联的产能方式是( )。

(1)光合磷酸化 (2)底物水平磷酸化 (3)氧化磷酸化 (4)化学渗透假说 8．下列代谢方式中，能量获得最有效的方式是( )。

(1)发酵 (2)有氧呼吸 (3)无氧呼吸 (4)化能自养

9．卡尔文循环途径中COa固定(羧化反应)的受体是( )。

(1)核酮糖-5—磷酸 (2)核酮糖-1，5-Z磷酸 (3)3—磷酸甘油醛 (4)3—磷酸甘油酸

10．C02固定的还原性三羧酸途径中，多数酶与正向三羧酸循环途径相同，只有依赖ATP( )是个例外。

(1)柠檬酸合酶 (2)柠檬酸裂合酶 (3)异柠檬酸脱氢酶 (4)琥珀酸脱氢酶

11．青霉素抑制金黄色葡萄球菌肽聚糖合成的( )。

(1)细胞膜外的转糖基酶 (2)细胞膜外的转肽醇

(3)细胞质中的“Park”核苷酸合成 (4)细胞膜中肽聚糖单体分子的合成．

12．不能用于解释好氧性固氮茁其固氮酶的抗氧机制的是( )。

(1)呼吸保护作用 (2)构象保护 (3)膜的分隔作用 (4)某些固氮酶对氧气不敏感

13．以下哪个描述不符合次级代谢及其产物( )。

(1)次级代谢的生理意义不像初级代谢那样明确 (2)次级代谢产物的合成不受细胞的严密控制

(3)发生在指数生长后期和稳定期 (4)质粒与次级代谢的关系密切

14．细菌的二次生长现象可以用( )调节机制解释。

(1)组合激活和抑制 (2)顺序反馈抑制 (3)碳代谢阻遏 (4)酵合成诱导

15．下面对于好氧呼吸的描述( )是正确的。

(1)电子供体和电子受体都是无机化合物 (2)电子供体和电子受体都是有机化合物

(3)电子供体是无机化合物，电子受体是有机化合物 (4)电子供体是有机化合物，电子受体是无机化合物

16. 无氧呼吸中呼吸链末端的氢受体是( )。

(1)还原型无机化合物 (2)氧化型无机化合物

(3)某些有机化合物 (4)氧化型无机化合物和少数有机化合物

17.厌氧微生物进行呼吸吗?( )

(1)进行呼吸，但是不利用氧气(2)不进行呼吸，因为呼吸过程需要氧气

(3)不进行呼吸，因为它们利用光合成作用生成所需ATP(4)不进行呼吸，因为它们利用糖酵解作用产生所需ATP 18.碳水化合物是微生物重要的能源和碳源，通常( )被异养微生物优先利用。

（1）甘露糖和蔗糖 (2)葡萄糖和果糖 (3)乳糖 (4)半乳糖

19．延胡索酸呼吸中，( )是末端氢受体。

(1)琥珀酸 (2)延胡索酸 (3)甘氨酸 (4)苹果酸

20．硝化细菌是：

(1)化能自养菌，氧化氨生成亚硝酸获得能量 (2)化能自养菌．氧化亚硝酸生成硝酸获得能量

(3)化能异养菌，以硝酸盐为量终的电子受体 (4)化能异养菌，以亚硝酸盐为最终的电子受体

是非题

1.无氧呼吸和有氧呼吸一样也需要细胞色素等电子传递体，也能产生较多的能量用于生命活动．但由于部分能量随电

子转移传给最终电子受体，所以生成的能量不如有氧呼吸产生的多。

2．CO2是自养微生物的唯一碳源，异养微生物不能利用CO2作为辅助的碳源。

3．由于微生物的固氮酶对氧气敏感，不可逆失活，所以固氮微生物一般都是厌氧或兼性厌氧菌。

4．支持细胞大量生长的碳源，可能会变成次级代谢的阻遏物。

5．光能营养微生物的光合磷酸化没有水的光解，不产生氧气。

6．次级代谢的生理意义不像初级代谢那样明确，但是某些次级代谢产物对于该微生物具有特殊的意义，如与孢子的启动形成有关。

7．目前知道的所有固氮微生物都属于原核生物和古生菌类。

8．Stickland反应对生长在厌氧和蛋白质丰富环境中的微生物非常重要，使其可以利用氨基酸作为碳源、能源和氮源。9．当从厌氧条件转换到有氧条件时，微生物转向有氧呼吸，糖分解代谢速率加快。

10．反硝化作用是化能自养微生物以硝酸或亚硝酸盐为电子受体进行的无氧呼吸。

11．由于蓝细菌的光合作用产生氧气，所以蓝细菌通常都不具有固氮作用。

12，底物水平磷酸化只存在于发酵过程中，不存在于呼吸作用过程中。

13．底物水平磷酸化既存在于发酵过程中，也存在于呼吸作用过程中。

14. 发酵作用的最终电子受体是有机化合物，呼吸作用的最终电子受体是无机化合物。

15. 氧化磷酸化只存在于有氧呼吸作用中，不存在于发酵作用和无氧呼吸作用中。

16. 发酵作用是专性厌氧菌或兼性厌氧菌在无氧条件下的一种有机物生物氧化形式，其产能机制都是底物水平磷酸化

反应。

17．延胡索酸呼吸中，琥珀酸是末端氢受体延胡索酸还原后生成的还原产物，不是一般的中间代谢产物。

18．自养微生物同化CO2需要大量能量，能量来自于光能、无机物氧化或简单有机物氧化所得的化学能。

19．CO2固定的途径中，卡尔文循环途径存在于绿色植物、藻类、蓝细菌和几乎所有的自养型微生物包括光能自养和化能自养微生物中，而还原性三羧酸途径和乙酰辅酶A途径只存在于某些细菌中。

20．青霉素抑制肽聚糖分子中肽桥的生物合成，因此对于生长旺盛的细胞具有明显的抑制作用，而对于休止细胞无抑制作用。

问答题

1．比较酵母菌和细菌的乙醇发酵。

2．试比较底物水平磷酸化、氧化磷酸化和光合磷酸化中ATP的产生。

3．什么是无氧呼吸?比较无氧呼吸和有氧呼吸产生能量的多少，并说明原因。

4．比较自生和共生生物固氮体系及其微生物类群。

5．比较光能营养微生物中光合作用的类型。

6．简述化能自养微生物的生物氧化作用。

7．说明革兰氏阳性细菌细胞肽聚糖合成过程以及青霉素的抑制机制。

8．蓝细菌是一类放氧性光合生物，又是一类固氮菌，说明其固氮酶的抗氧保护机制。

9．说明次级代谢及其特点。如何利用次级代谢的诱导调节机制及氮和磷调节机制来提高抗生素的产量?

10．如何利用营养缺陷突变株进行赖氨酸发酵工业化生产?