微生物大题重点

微生物大题重点

微生物

1、脂肪、蛋白质、脂质三者之间是如何相互转换的？

答：在同一细胞内，糖类、脂质、蛋白质的代谢是同时进行的，它们之间既相互联系，又相互制约，共同形成一个协调统一的过程。糖类和脂质、蛋白质之间可以相互转化，但是它们之间的转化是有条件的。

（1）.糖类转化成血糖（葡萄糖），主要用于氧化分解，过量转化为糖原，再过量转化为脂肪储存起来，也可将分解中间产物通过氨基转换作用形成氨基酸合成蛋白质；

（2）脂类在机体能量供应不足的情况下，氧化分解，或转化为血糖（葡萄糖）；

（3）蛋白质在机体能量供应严重不足的情况下或病变情况下，氧化分解，转化

为糖类和脂肪，或者蛋白质摄取过多也会转化为糖类和脂肪储存起来。

异养微生物可以通过对有机物进行氧化分解形成各种中间代谢产物；自养微生物则能够利用CO2和游离氮进行化能合成作用合成糖类，蛋白质和脂质等。其中在微生物体内主要是通过以糖酵解途径以及三羧酸循环为中心来完成三大物质之间的转化的。其关系图如下：

从图中可以看出，糖类物质主要是通过糖酵解途径产生一些中间产物如磷酸二羟丙酮和丙酮酸等，丙酮酸脱羧后形成乙酰CoA进入三羧酸循环。其中，各中间代谢产物经过一些列的生化反应可以形成以下转化：

①乙酰CoA可以转化成脂肪酸，磷酸二羟丙酮转化成甘油，二者结合形成脂肪。

②三羧酸循环的中间产物如α-酮戊二酸、草酰乙酸等能够转化成谷氨酸和天冬氨酸，二者都可以进一步合成蛋白质。

③其中，三羧酸循环中的草酰乙酸在磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶的催化下形成PEP（磷酸烯醇式丙酮酸），并通过糖酵解的逆向途径从而形成葡萄糖。

综上所述，在微生物的分解与合成代谢中，糖类，蛋白质、和脂质是通过一系列的氧化分解形成中间代谢产物进入糖酵解和三羧酸循环，进而相互转化，相互制约。

2、如何理解两用代谢途径？

答：凡在分解代谢和合成代谢中均具有功能的代谢途径称为两用代谢途径，EMP、HMP/TCA循环都是重要的两用代谢途径。在这代谢途径中，糖酵解系统主要是分解的，而氨基酸和卟啉系统则是合成。

a.在两用代谢途径中，合成途径并非分解途径的完全逆转，即某一反应的逆反

应并不总是由同样的酶进行催化的。

b.在分解代谢与合成代谢途径的相应代谢步骤中，往往还包含了完全不同的中

间代谢物。

c.在真核生物中，分解代谢和合成代谢一般在不同的分隔区域内分别进行，即

分解代谢一般在线粒体，微体或溶酶体中进行，而合成代谢一般在细胞质中进行，从而有利于两者可同时有条不紊地运转。原核生物反应的控制大多在简单的酶分子水平上进行。

3、试述微生物的群体生长规律，简述各个期的特点及其指导意义。

答：微生物的生长规律一般可以分为迟缓期、对数期、稳定期和衰亡期等四个生长时期。其特点与指导意义如下：

（1）调整期：细菌一般不分裂，代谢活跃，大量合成细胞分裂所需的酶类、ATP 及其他细胞成分。此阶段为适应期，在为下一阶段的快速生长与繁殖做生理与物质上的准备。

（2）对数期：快速分裂（2n），代谢旺盛，形态及生理特性比较稳定，常作为生产菌种和科研的材料

（3）稳定期：繁殖速率与死亡速率相等（营养消耗、有害代谢产物积累、PH 变化）活菌数目最多，代谢产物尤其是次级代谢产物积累，某些细菌开始形成芽孢

（4）衰亡期：死亡速率大于繁殖速率，细胞会出现多种形态，有些细菌开始解体，释放出代谢产物等

生长曲线：在不补充营养物质或移去培养物，保持整个培养液体积不变条件下，以时间为横坐标，以菌数为纵坐标，根据不同培养时间时细菌数量的变化，可以作出一条反映细菌在整个培养期间菌数变化规律的曲线，这种曲线称为生长曲线。

3、微生物次级代谢概念、ATP数量？

产能形式EMP HMP ED EMP+TCA

2 1 2

底物水平

ATP/GTP

NADH + H+ 2 (6ATP) 1 (3ATP) 2+8 (30ATP) NADPH + H+ 12 (36ATP) 1 (3ATP)

FADH2 2 (4ATP)

净产ATP 8 35 7 36-38

次级代谢是指微生物在一定的生长时期，以初级代谢产物为前体，合成一些对微生物的生命活动无明确功能的物质的过程。

微生物的次级代谢物是指某些微生物生长到稳定期前后，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。

微生物次生代谢物合成途径主要有4条：

a.糖代谢延伸途径，由糖类转化、聚合产生的多糖类、糖苷类和核酸类化合物

进一步转化而形成核苷类、糖苷类和糖衍生物类抗生素。

b.莽草酸延伸途径，由莽草酸及其分支途径可以产生氯霉素等多种重要的抗生

素。

c.氨基酸延伸途径，由各种氨基酸衍生、聚合形成多种含氨基酸的抗生素。

乙酸延伸途径，又可分2条支路，其一是乙酸经缩合后形成聚酮酐，进而合成大环内酯类、四环素类、灰黄霉素类抗生素和黄曲霉毒素；另一分支是经甲羟戊酸而合成异戊二烯类，进一步合成重要的植物生长刺激素—赤霉素或真菌毒素—隐杯伞素等。

5、四种原核生物对比。

答：细菌的形态：球状、杆状、螺旋状。可以成单个、成对、四个、八个、成链、成簇排列。有些细菌在细胞表面产生细胞质性突起物，如柄、菌丝等，突起物的直径比母细胞小，内含细胞质，外具细胞壁，称为附属物。菌落形态：圆形、根状、不规则状等。菌落表面形态：光滑湿润、粗糙、干燥等。细菌主要是通过无性繁殖产生后代。其繁殖方式主要是裂殖，少数为芽殖。

放线菌是单细胞原核微生物，一般呈分枝无隔的丝状，菌丝直径与杆菌类似，直径约1.2μm。细胞壁组成与细菌类似，革兰氏染色阳性（少数阴性）。细胞的结构与细菌基本相同。菌丝可分为营养菌丝、气生菌丝和孢子丝三种。繁殖方式是无性孢子和菌丝断裂。放线菌的群体特征：菌落质地干燥、不透明、表面呈致密的丝绒状，与培养基结合紧密，不易挑起。

蓝细菌，形态差异极大，有球状、杆状和丝状体。当许多个体聚集在一起，可形成肉眼可见的、很大的群体。含有叶绿素a、能进行光合作用。个体直径一般为3-10μm，有的可达60 μm。细胞壁双层，细胞质周围有复杂的光合色素层，含有多个双键的不饱和脂肪酸，是引起水华和赤潮的元凶。

通过无性方式繁殖，包括二分裂或多分裂。

支原体(Mycoplasma)等是已知可独立生活的最小的细胞型生物。无细胞壁，菌体呈多种形态。一般直径在0.15-0.30μm，介于细菌和立克次氏体之间，可以通过细菌滤器。可人工培养，其生长条件要求苛刻，菌体生长缓慢，可形成直径0.1-1.0mm的“油煎蛋”状微小菌落。介于病毒与一般细菌之间。以二分裂和出芽等方式繁殖。

6、如何筛选含淀粉酶基因的细菌及其培养基的设计原理？

原理：土壤中含有各种微生物，将含有微生物的土壤制成菌悬液，用十倍递减稀释法稀释后涂在牛肉膏蛋白胨培养基上，在适宜的环境中培养几天，细菌或者是其他的微生物便能在平板上生长繁殖，形成菌落。将初次筛选得到的微生物单菌种接到淀粉培养基上培养，因为只有能够产生淀粉酶的细菌才能够利用培养集中的淀粉成分来完成自身的生命活动，才能够生存。故在淀粉培养基上长出的菌便是淀粉产生菌。在培养基上滴碘液，淀粉被分解掉的部分不显现蓝色，出现透明圈，可以通过透明圈的大小来初步判断菌种产淀粉的能力。

答：查资料可知在土壤中从在多种可产淀粉酶的菌种，并且芽孢杆菌是不错的菌种，因此，采集土样，对土壤中的芽孢杆菌进行分离纯化，就可得到理想菌株。在菌株的初选过程中采用涂布平板法，把配好的培养基灭菌后倒成平板，再把稀释好的土样涂布到平板上，置于适宜的条件下进行培养。24h后对其进行鉴定，鉴定的方法是在培养好的菌株上滴加淀粉溶液，周围出现透明圈的为产淀粉酶的菌株，并且透明圈与菌落直径的比值越大，说明菌种越纯或菌株的生产性能越高。然后再进行复选，复选时采用平板划线法或斜面划线法，挑

取的菌落为透明圈与菌落直径比值较大的，进行多步筛选就可得到较纯的菌株。实验室筛选淀粉酶产生菌。

原理：土壤中含有各种微生物，将含有微生物的土壤制成菌悬液，用十倍递减稀释法稀释后涂在牛肉膏蛋白胨培养基上，在适宜的环境中培养几天，细菌或者是其他的微生物便能在平板上生长繁殖，形成菌落。将初次筛选得到的微生物单菌种接到淀粉培养基上培养，因为只有能够产生淀粉酶的细菌才能够利用培养集中的淀粉成分来完成自身的生命活动，才能够生存。故在淀粉培养基上长出的菌便是淀粉产生菌。在培养基上滴碘液，淀粉被分解掉的部分不显现蓝色，出现透明圈，可以通过透明圈的大小来初步判断菌种产淀粉的能力。

目的：1、学习从土壤中分离微生物的方法；

2、学习淀粉酶产生菌的筛选方法

3、了解分光光度计法测定酶活力的原理及方法。

设计步骤：

1.淀粉酶产生菌的筛选：

（1）采集土样，并用无菌水稀释成菌悬液；

（2）配置牛肉膏蛋白胨固体培养基及淀粉培养基，倒平板备用；

（3）将制好的菌悬液与超净工作台上涂到牛肉膏蛋白胨平板上，于37摄氏度培养箱中培养一天；

（4）挑取整个菌落，将其移入淀粉培养基中，继续放在37摄氏度培养箱中培养两天；

（5）将碘液滴在平板上，观察透明圈的大小。

2.酶活力测定：

（1）选产生透明圈最大的菌株进行摇瓶培养，将菌溶于5ml无菌生理盐水中，吸取此培养液加入淀粉培养液中，30摄氏度摇瓶培养72h。（2）酶液稀释：取发酵液进行4000r/min离心5min，取上清液，用缓冲液适当稀释。（3）标准曲线制作：

准备七支试管，按照下表配置混合液。使用分光光度计策规定各管溶液在660nm 下的OD值。然后以淀粉浓度为横坐标，吸光度为纵坐标，做标准曲线。

（4）酶活力测定取稀释的粗酶液也按照下表中七号管的要求配置混合液，测得吸光度后，在标准曲线上查出相应的淀粉浓度，求出被酶消耗的淀粉量。

（5）酶活力测定：

酶活力以每毫升粗酶液在40摄氏度，pH6.0的条件下每小时所分解的淀粉毫克数来衡量。

7、对微生物的展望。

答：一、微生物在解决人类问题面临的五大危机中的作用：微生物有利于粮食增产、用微生生物发酵产生物质能源、微生物有助于开发资源、微生物能用于环境保护、微生物有益于人类健康。

二、现代微生物学的特点及其发展趋势：研究工作向着纵深方向和分子水平发展、基础研究不断深入，新学科正在形成、学科间相互渗透交叉和融合、微生物学广泛应用新技术和新方法、向着复合生态系统和宏观范围拓宽、一大批应用性高技术微生物学分科正在孕育和形成。

三、微生物在“生命科学世纪”中的作用：微生物多样性起着极其重要和独特的作用。

四、大力开展我国微生物学研究。

五、学好微生物学，推动人类进步。

什么是微生物？五大共性是什么？包括哪些类型？与人类的发展有何关系（即在哪些反面促进人类进步）？

答：（1）微生物是一切肉眼看不见或看不清的微小生物的总称。

（2）五大共性：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。其中最基本的特性是体积小，面积大。

（3）①原核类：细菌、放线菌、蓝细菌、枝原体、衣原体、立克次氏体；

②真核类：真菌（酵母菌、霉菌、蕈菌）、原生动物和显微藻类

③非细胞类：病毒和亚病毒（类病毒、拟病毒、

朊病毒）

（4）①医疗保健；②工业生产；③农业生产；

④环境保护；⑤生命科学基础研究。