微生物的生理学功能与代谢机制
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。
微生物代谢人工调节
产 谷 氨 酸 棒 杆 菌 的 谷 氨 酸 合 成 途 径
以废糖蜜为原料的谷氨酸发酵中，因生物素浓 度过高遇到了困难，通过使用青霉素得以克服。这 是因青霉素阻碍细菌生长和细胞壁合成，有利于谷 氨酸的生成和分泌。 表面活性剂具有类似青霉素的作用。其成分中 ，硬脂酸、脂肪酸最有效。这些酸类影响细胞膜的 脂质合成，并改变细胞膜的脂肪酸类组成，从而增 加对谷氨酸的透性。 缺陷油酸型变异株和缺陷甘油型变异株，即使 在生物素丰富的培养基中,在控制这些物质的浓度下 ，也能积累大量谷氨酸。目前,以醋酸为原料的发酵 法制造已建立。发酵中，生物素的影响同样存在。 醋酸是异柠檬酸分解酶的诱导物，并且，醋酸能代 替生物素的部分作用。因此，必须把生物素的浓度 控制得更低。
（图1）对于直线式代谢途径 ，选育末端代谢产物营养缺 陷型的突变株只能积累中间 代谢产物。如末端产物E对途 径第一个酶有反馈阻遏或反 馈抑制，而菌株失去了将C转 化成D的力，是E的营养缺陷 型。假如在培养基中限量添E ，菌体得以生长，中间产物C 能够大量积累。 （图2）对于分支代谢途径。 分支途径因E和G对途径第一 个酶有协同反馈控制，而突 变株失去了将C转变成D的能 力，产物E无法正常生成, 从 而解除了E和G的协同反馈控 制。若培养基中限量补充E， 由于末端产物G对C到F反应的 控制，就会造成中间产物C的 积累。
2）通过细胞膜缺损突变控制细胞膜渗透 性
应用谷氨酸生产菌的油酸缺陷型菌株， 在限量补充油酸的培养基中，因为油酸是细 菌细胞膜磷脂中重要的脂肪酸，油酸缺陷型 突变株不能合成油酸而使细胞膜缺损, 使细 胞膜发生渗漏而提高谷氨酸的产量。
3）加入表面活性剂
将脂类从细胞壁中溶解，使细胞壁疏松， 通透性增加
4）控制Mn2+ 、Zn2+的浓度 控制Mn
微生物的代谢
第二章微生物的代谢代谢（metalsolism）是细胞内发生的各种化学反应的总称，它主要由分解代谢(catabolism)和合成代谢(anabolism)两个过程组成。
分解代谢是指细胞将大分子物质降解成小分子物质，并在这个过程中产生能量。
一般可将分解代谢分为三个阶段（图）：第一阶段是将蛋白质、多糖及脂类等大分子营养物质降解成氨基酸、单糖及脂肪酸等小分子物质；第二阶段是将第一阶段产物进一步降解成更为简单的乙酰辅酶A、丙酮酸以及能进入三羧酸循环的某些中间产物，在这个阶段会产生一些ATP、NADH及FADH2；第三阶段是通过三羧酸循环将第二阶段产物完全降解生成CO2,并产生ATP、NADH及FADH2。
第二和第三阶段产生的ATP、NADH及FADH2通过电子传递链被氧化，产生大量的ATP。
合成代谢是指细胞利用简单的小分子物质合成复杂大分子的过程，在这个过程中要消耗能量。
合成代谢所利用的小分子物质来源于分解代谢过程中产生的中间产物（图）或环境中的小分子营养物质。
在代谢过程中，微生物通过分解代谢产生化学能，光合微生物还可将光能转换成化学能，这些能量除用于合成代谢外，还可用于微生物的运动和运输，另有部分能量以热或光的形式释放到环境中去。
无论是分解代谢还是合成代谢，代谢途径都是由一系列连续的酶促反应构成的，前一步反应的产物是后续反应的底物。
细胞通过各种方式有效地调节相关的酶促反应，来保证整个代谢途径的协调性与完整性，从而使细胞的生命活动得以正常进行。
某些微生物在代谢过程中除了产生其生命活动所必需的初级代谢产物和能量外，还会产生一些次级代谢产物，这些次级代谢产物除了有利于这些微生物的生存外，还与人类的生产与生活密切相关，也是微生物学的一个重要研究领域。
第一节微生物的产能代谢在微生物的物质代谢中，与分解代谢相伴随的蕴含在营养物质中的能量逐步释放与转化的变化被称为产能代谢。
可见产能代谢与分解代谢密不可分。
任何生物体的生命活动都必须有能量驱动，产能代谢是生命活动的能量保障。
医学微生物学
医学微⽣物学绪论⼀、名词解释1、微⽣物（microorganism）：是存在于⾃然界的⼀⼤群体型微⼩、结构简单、⾁眼直接看不见，必须借助光学显微镜或电⼦显微镜放⼤数百倍、数千倍，甚⾄数万倍才能观察到的微⼩⽣物。
2、病原微⽣物：少数微⽣物具有致病性，能引起⼈类和动、植物的病害，这些微⽣物称为病原微⽣物。
3、机会致病性微⽣物：有些微⽣物在正常情况下不致病，只有在抵抗⼒低下导致致病，这类微⽣物称为机会致病性微⽣物。
⼆、微⽣物的分类及特点按其⼤⼩、结构、组成等分为三类：1、⾮细胞型微⽣物是最⼩的⼀类微⽣物。
⽆典型的细胞结构，⽆产⽣能量的酶系统，只能在活细胞内⽣长增殖。
核酸类型为DNA或RNA。
如病毒。
2、原核细胞型微⽣物⽆核膜、核仁。
细胞器不完整，只有核糖体。
DNA和RNA同时存在。
细菌种类繁多，包括细菌、放线菌、⽀原体、⾐原体、⽴克次体、螺旋体。
3、真核细胞型微⽣物细胞分化程度⾼，有核膜和核仁。
细胞器完整。
如真菌。
三、微⽣物与⼈类的关系绝⼤数微⽣物对⼈类和动、植物是有益的，⽽且有些是必需的。
只有少数微⽣物引起⼈类和动、植物的病害。
第⼀章细菌的形态与结构⼀、名词解释1、中介体（mesosome）:细菌部分细胞膜内陷、折叠、卷曲形成的囊状物，称为中介体。
2、质粒（plasmid）质粒是染⾊体外的物质，存在于细胞质中。
为闭合双链环状DNA，带有遗传信息，控制细菌某些特定的遗传性状。
3、芽孢（spore）：某些细菌在⼀定的条件范围下，胞质脱⽔浓缩，在菌体内形成⼀个圆形或卵圆形⼩体，是细菌的休眠形式，称为芽孢。
功能：对热⼒、⼲燥、辐射、化学消毒剂等理化因素均有强⼤的抵抗⼒。
表现为：○1芽孢含⽔较少，蛋⽩质不易受热变性；○2芽孢具有多层致密的厚膜，理化因素不易渗⼊；芽孢的核⼼和⽪质中含有吡啶⼆羧酸，其与钙结合⽣成盐能提⾼芽孢中各种酶的热稳定性。
4、荚膜（capsule）：某些细菌在细胞壁外包绕⼀层粘液性物质，厚度⼤于等于0.2微⽶，边界明显者称为荚膜。
第六章微生物的新陈代谢
阳性
2020/4/21
阴性
甲 基 红 试 验
对照
大肠杆菌：+ 产气杆菌：—
2020/4/21
枸 橼 酸 利 用 试 验
大肠杆菌：— 产气杆菌：+
吲 哚 试 阳性 验
大肠杆菌：+ 产气杆菌：—
2020/4/21
2020/4/21
H2S 试验
尿
素
对照
阳性
阴性
酶
试
验
2020/4/21
1.发酵
发酵是一种在厌氧条件下发生的、不具有以氧或 无机物为电子受体的通过电子传递链传递电子的 生物氧化过程。该发酵被称为生理学发酵,与工业 上所称发酵完全不同。
供微生物发酵的有机物质主要是葡萄糖和其它单糖
工业上所说的发酵是指微生物在有氧或无氧条件下 通过分解与合成代谢将某些原料物质转化为特定微 生物产品的过程。如酵母菌、苏云金杆菌菌体生产, 抗生素发酵、乙醇发酵及柠檬酸发酵等。
第六章 微生物的新陈代谢
第一节微生物的能量代谢 第二节微生物对有机物的分解 第三节 分解代谢和合成代谢的联系 第四节 微生物独特合成代谢途径举例 第五节 微生物的代谢调节与发酵生产
2020/4/21
第一节 微生物的能量代谢
产能和耗能
2020/4/21
一、化能异养微生物的能量代谢
• 按照有无电子传递链，可将其分为底物 水平磷酸化和电子传递磷酸化两种类型 。 1.底物水平磷酸化 2.电子传递磷酸化
2020/4/21
2、HMP途径：
2020/4/21
反应过程：
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3、ED途径：
2020/4/21
2022年汕头大学生物技术专业《微生物学》期末试卷A(有答案)
2022年汕头大学生物技术专业《微生物学》期末试卷A(有答案）一、填空题1、Anabaena azotica的异型胞通常是______生，在光学显微镜下它是______的，细胞两端有______。
它能控制______的进入，保持异型胞内______，以利于______。
2、病毒没有细胞构造，其主要成分为______和______两种，故又称“分子生物”。
3、面包酵母对游离葡萄糖非常敏感，高浓度葡萄糖抑制酵母的呼吸，导致酒精和有机酸生成，严重影响______，低浓度葡萄糖则可使酵母细胞产量明显增加，因而连续补加______就可控制发酵方向，高产出大量面包酵母。
4、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______开始，其他成分的次序是______、______、______、______和______。
5、酵母菌有性繁殖一般通过邻近的两个形态相同而性别不同的细胞各自伸出一根管状的原生质突起相互接触、局部融合并形成一条通道，再通过______、______和______形成四个或八个子核，然后它们各自与周围的原生质结合在一起，再在其表面形成一层孢子壁，这样一个个子囊孢子就成熟了，而原有的营养细胞则成了子囊。
6、微生物学的发展简史可分为______、______、______，现处于______。
7、在微生物培养过程中，会发生不利于其继续生长的pH变化，一般可采取两类方法作外源调节：① ______，过酸时可加入______或______ 等调节；过碱时，可加入______或______等调节；② ______，过酸时可通过______或______调节，过碱时可通过______或______调节。
8、磷的生物地球化学循环包括3种基本过程：______、______、______。
9、典型质粒的核酸分子是______，存在于质粒上的特定基因，使微生物获得了若干特殊功能，如______、______、______、______、______ 或______等。
微生物学教程 DOCX 文档(一)
微生物学教程（第四版）知识点——周德庆绪论微生物与人类一．什么是微生物1.微生物：一切肉眼看不见或看不清的微小生物的总称2.不是一切微生物都是肉眼不可见的。
例：费式刺尾鱼菌，大小：75μm（宽）X200~600μm（长）纳米比亚珍珠硫细菌，大小：直径100~300μm，最大750μm 3.微生物的定义：是对所有形体微小的单细胞、细胞结构较为简单的多细胞，以及没有细胞结构的低等生物的通称。
解析：形体微小：一般小于100μm结构简单：单细胞，简单多细胞，无细胞结构低等生物：进化地位低：原核生物，真核生物，非细胞生物。
微生物并非分类学术语，而是根据生物体的大小而被人为的划分在一起。
4.微生物类群：①原核生物：支原体、衣原体、立克次氏体、放线菌、蓝细菌、细菌、古菌。
（支衣立放蓝细古）②真核微生物：真菌（酵母菌、霉菌、蕈菌），原生生物（藻类、原生生物）③非细胞生物：（真）病毒，亚病毒（类病毒、拟病毒、脘病毒）二．微生物的五大共性（要考）1.个体小，面积大：比表面积大（产生其余四个共性）2.吸收多，转化快：代谢能力强3.生长旺，繁殖快4.适应强，易变异：有极其灵活的适应性或代谢调控机制5.分布广，种类多：“无孔不入，随遇而安”微生物多样性的体现①物种多样性②生理代谢类型多样性③代谢产物多样性④遗传基因多样性⑤生态系统类型的多样性三．人类对微生物世界的认识史1.史前时期：微生物感性的认识时期2.初创时期：微生物形态的认识时期列文虎克——微生物学的先驱者，首个看见并描述微生物的人。
3.奠基时期：微生物生理学发展时期巴斯德——微生物学奠基人，微生物学之父（提出胚种学说，否定了自然发生学说。
）（巴斯德消毒法、分离出引起蚕病的微生物、创立免疫学原理和预防接种方法）科赫——细菌学的奠基人，科赫原则。
（发明固体培养皿，建立分离纯化微生物的实验技术，利用平板分离法寻找并分离到许多病原菌——发现结核病原菌）3.发展时期：微生物生物化学发展时期布赫纳——生物化学奠基人，提出酶的概念费莱明——发现青霉菌产生抑菌物质—青霉素4.成熟时期：微生物研究进入分子生物学水平，成为分子生物学研究中主要对象。
人体微生态系统的生理学功能与调控
人体微生态系统的生理学功能与调控人类与微生物有着长久的共生关系。
在人体内，存在着大量微生物，其中微生物数量的总和多达100万亿个。
这些微生物包括细菌、真菌、病毒和原生动物等等，但是数量最多的是细菌。
这些微生物组成了人体微生态系统，对人体的发育、代谢和免疫系统都有重要的影响。
本文旨在介绍人体微生态系统的生理学功能与调控。
一、人体微生物组成人体微生态系统包括许多部分，其中最重要的就是肠道微生物群。
人体肠道中的微生物数量远远超过常规的细胞数量。
肠道内的微生物群在人体内起着非常重要的作用，它们可以消化食物、产生维生素、协助免疫系统等等。
然而，人体内并不只有肠道微生物群，还有鼻子、口腔、皮肤、生殖道等处都有微生物群落。
这些微生物群落的共同作用对维持人体的健康和平衡至关重要。
二、人体微生态系统的生理学功能人体中的微生物对生理系统有很多功能。
这些功能包括：1. 消化肠道中微生物可以分解人体不易消化的食物成分，如纤维素。
这些微生物群落可以将食物分解成人体能够利用的能量。
同时，它们也能帮助人体吸收一些重要的营养素，例如维生素和矿物质等。
2. 免疫调节微生物可以通过调节免疫系统来保护人体免受外界病原体的侵害。
肠道中的微生物通过分泌各种分子，如细胞因子和免疫球蛋白等来影响人体免疫系统的功能。
3. 药代谢人体内的微生物可以影响人体对一些药物的代谢和吸收。
它们可以分解生物体产生的一些化学物质，并影响人体对药物的反应。
这对医生来说是非常重要的，因为对于特定药物的剂量需求等有关信息需要精准。
4. 产生维生素人体内的一些微生物可以产生一些重要的维生素。
例如，人体需要维生素K来帮助凝血。
此外，微生物还可以产生B族维生素等其他重要维生素。
如果人体缺少这些维生素，就会发生一些健康问题。
以上是人体微生态系统的部分生理学功能。
不同的微生物群落在这些功能中占有不同的比重。
调节微生物群落的组成和数量，以及微生物之间的相互作用，可以对人体的生理功能进行调节和控制。
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微生物的生理学功能与代谢机制微生物是一种在我们日常生活中无所不在的微小生物，它们存
在于我们周围的土壤、水源、空气和人体等各种环境中。
虽然它
们通常被视为致病的元凶，但实际上，微生物在地球上发挥着至
关重要的作用，它们可以分解有机物质、促进土壤肥力、发酵食
品以及合成药物等。
了解微生物的生理学功能和代谢机制可以帮
助我们更好地利用它们的作用，并对我们的生活和健康产生积极
的影响。
1. 微生物的生理学功能
微生物具有多种不同的生理学功能，包括分解、协同和共生。
其中，分解是微生物最重要的功能之一，它们能够分解化学物质，使其成为直接或间接的生命体建筑材料。
微生物可以分解糖、脂
肪和蛋白质等有机物质，并将其转换成能量、碳和氮等营养元素。
此外，微生物还能够利用电子受体转移链（ETC）来释放能量，
并产生氧化还原反应的能量。
微生物在短时间内就可以完成这些
工作，速度非常快。
协同是微生物的另一种生理学功能，微生物经常在生态系统中
协同工作，例如共同分解有机物质，互相提供其他营养元素以及
互相防止其他有害微生物的入侵。
这种协同作用对适应环境和生存至关重要。
共生是微生物的第三种生理学功能，其中包括与其他生物体的相互作用。
有些微生物在其他生物体中营养良好，例如肠道中的某些菌群。
这些微生物可以合成一些维生素和有机酸，使它们可以在肠道中重复生长。
2. 微生物的代谢机制
微生物的代谢机制包括分解代谢、发酵代谢和呼吸代谢。
分解代谢是微生物将复杂的有机物质分解成较简单的物质。
它们通过酶水解营养物质，因此也被称为酶解代谢。
微生物不断地分解和合成不同的化学物质，以满足自己的生长、分裂和代谢需求。
发酵代谢是微生物在没有氧气的情况下产生能量的一种方式。
这种代谢方式可以将有机物质转化为小分子的有机酸、酒精和丙酮等，产生大量的能量。
发酵代谢常被应用于酿酒、食品发酵和生物燃料生产中，是微生物工业的一个重要方面。
呼吸代谢是微生物在有氧气的情况下产生能量的一种方式，它
使微生物能够更有效地利用氧气。
微生物通过呼吸代谢产生比发
酵代谢更多的能量，同时也更环保。
呼吸代谢经常被应用于发电、环境污染控制和医疗技术等领域。
总的来说，微生物的生理学功能和代谢机制是复杂的，它们根
据其所处的特殊环境和养分提供者进行不同的反应。
了解微生物
的这些功能和机制可以帮助我们更好地利用它们，从而为我们的
生活和健康带来更长远的影响。