第五章 微生物的新陈代谢 答案

第五章微生物的新陈代谢

一、填空

1、青霉素；

2、化能异养；

3、化能自养；

4、抗生素；

5、有氧呼吸，无氧呼吸，发酵；

6、题目有错：2丙酮酸和1A TP、1NADH+H+、1NADPH+H+；

7、EMP、乳酸、HMP、乳酸、乙醇、CO2；

8、同型乳酸发酵、异型乳酸发酵经典途径、异型乳酸发酵双歧杆菌途径；

9、单纯扩散、促进扩散、主动运输、基团移位；

10、生物小分子、能量、还原力；

11、运动发酵单胞菌（或嗜糖假单胞菌）；

12、电子受体、A TP、ATP

二、选择题

ABDDD BDDC

三、判断题

1、错；

2、错；

3、对；

4、错；

5、对；

6、对

四、名词解释

1、发酵：在无氧等外源氢受体的条件下，底物脱氢后所产生的还原力[H]未经呼吸链传递

而直接交给某一内源性中间代谢物接受，以实现底物水平磷酸化产能的一类生物氧化反应。

2、Stickland：以一种氨基酸作底物脱氢而以另一种氨基酸作氢受体而实现生物氧化产能的

独特发酵类型。

3、硝化作用：氨态氮经硝化细菌的氧化，转变为硝酸态氮的过程。

4、反硝化作用：又称脱氮作用，指硝酸盐转化为气态氮化物的作用。

5、光能自养微生物:

6、化能异养微生物：

7、同型乳酸发酵：通过EMP途径，葡萄糖经发酵后只产生2分子乳酸的微生物代谢方式。

8、异型乳酸发酵：葡萄糖经发酵后除产生乳酸外，还产生乙醇、乙酸和CO2等多种产物的

微生物代谢方式。

9、厌氧呼吸：一类呼吸链末端的氢受体为外源无机氧化物（少数为无机氧化物）的生物氧

化方式。

10、生物固氮：指大气中的分子氮通过微生物固氮酶的催化而还原成氨的过程。

11、次生代谢产物：某些微生物生长到稳定期后，以结构简单、代谢途径明确、产量较大的初生代谢物作前体，通过复杂的次生代谢途径所合成的各种结构复杂的化合物。

五、写出微生物的学名

1、苏云金杆菌：Bacillus thuringiensis

2、枯草杆菌：Bacillus subtilis

3、灰色链霉菌：Streptomyces griseus

4、热带假丝酵母：Candida tropicalis

5、粗糙脉孢霉：Neurospora crassa

六、简答题

1、比较微生物营养类型异同：

答：人们根据微生物所能利用的能源和碳源的性质可以将微生物分为四大营养类型：

1）光能自养型微生物：它们具有光合色素，既能通过光合磷酸化作用产生ATP，又能以还原性无机化合物（如H2S，Na2SO3等）为供氢体，还原CO2而合成细胞物质。

2）光能异养型微生物：它们像光能自养型微生物一样能够利用光能，但必须以外源有机化合物作为主要碳源和供氢体。

3）化能自养型微生物：它们能利用无机化合物（如NH3、NO2-、H2、H2S、S、SO3-、Fe++等）氧化时释放的能量，把主要碳源CO2中的碳还原成细胞有机物碳架中的碳。

4）化能异养型微生物：它们以有机化合物为碳源，利用有机化合物氧化过程中氧化磷酸化提供的ATP而生长。这类微生物的特点是其能源与碳源往往分不开，同一种有机化合物的代谢即可供给能量，也可以供给碳架物质。

2、为什么要选用高丝氨酸营养缺陷型作为赖氨酸生产菌株？

答：在此代谢途径中，原料天冬氨酸通过分支代谢途径合成赖氨酸、苏氨酸和甲硫氨酸。其中赖氨酸是人类和动物的必需氨基酸，但在正常的代谢过程中，由于赖氨酸对天冬氨酸激酶（AK）有反馈抑制作用，并且有分支代谢途径的存在，细胞中的赖氨酸浓度较低。高丝氨酸营养缺陷型菌株不能合成高丝氨酸脱氢酶，代谢分支途径中断。在补给适量高丝氨酸的条

件下，细胞内就能积累大量的赖氨酸。

3、什么是微生物的次生代谢产物？写出其中三种的名称。

某些微生物生长到稳定期后，以结构简单、代谢途径明确、产量较大的初生代谢物作前体，通过复杂的次生代谢途径所合成的各种结构复杂的化合物。如抗生素、毒素、生物碱、信息素等。

七、综述题

1、举例说明代谢调控在发酵工业中的应用（举一例即可）：

答：代谢调控是指在代谢途径水平上对酶活性和酶合成的调节，目的是使微生物积累更多的为人类所需的有益代谢产物。代谢调控在发酵工业上应用主要有：

1）应用营养缺陷型菌株解除正常的反馈调节。比如赖氨酸发酵：许多微生物可用天冬氨酸作原料，通过分支代谢途径合成赖氨酸、苏氨酸和甲硫氨酸。其中赖氨酸是人类和动物的必需氨基酸，但在正常的代谢过程中，由于反馈抑制作用和分支代谢途径的存在，细胞中的赖氨酸浓度较低。高丝氨酸营养缺陷型菌株不能合成高丝氨酸脱氢酶，代谢分支途径中断。在补给适量高丝氨酸的条件下，菌体就能合成大量的赖氨酸。

2）应用抗反馈调节的突变株解除反馈调节。如黄色短杆菌的抗α-氨基-β-羟基戊酸（AHV）菌株能积累苏氨酸，就是抗性突变株的高丝氨酸脱氢酶已不再受苏氨酸的反馈抑制，从而可使发酵液中的苏氨酸大量积累。

3）生物素的多少影响细胞膜的形成。在谷氨酸发酵生产中，控制生物素的浓度在亚适量，细胞膜的透性增加，细胞就能及时地将谷氨酸分泌出来，降低了谷氨酸的反馈抑制，从而提高了产量。

另外，油酸也是细胞膜形成的必须脂肪酸，油酸缺陷型的菌株自己不能合成油酸导致细胞膜发生渗漏，故在培养基中限量添加油酸，即可提高谷氨酸的产量。