自养微生物的生物氧化
2021年上海海洋大学微生物学专业《微生物学》期末试卷A(有答案)
2021年上海海洋大学微生物学专业《微生物学》期末试卷A(有答案）一、填空题1、球菌的大小以______表示，杆菌的大小以______表示。
2、T4噬菌体由______、______和______三部分组成。
3、非循环光合磷酸化是在______氧条件下进行的，还原力NADPH2中的[H]来自______分子的光解产物H＋和电子。
4、放线菌印片染色的操作程序是______，______，______，______， ______，______。
5、酵母菌中，有性生殖可以产生的孢子有______孢子或______孢子。
6、微生物从发现到现在的短短的300年间，特别是20世纪中期以后，已在人类的生活和生产实践中得到广泛的应用，并形成了继动、植物两大生物产业后的______。
7、微生物的细胞分裂有两种模式：______和______。
8、微生物在自然环境中广泛存在的原因在于______、______、______、______和______等。
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。
10、补体的本质是一类______，它能被任何一种______所激活，然后发挥其______、______和______等作用。
二、判断题11、放线菌是一类陆生性较强的原核生物，它们产生的孢子都是不长鞭毛的。
（）12、大多数真菌需要高碳氮比的营养物，而动物致病细菌需要低碳氮比的营养物。
（）13、与乳酸发酵分成同型、异型相似，微生物的酒精发酵也有同型与异型之分。
（）14、朊病毒是以蛋白质为主并含有微量核酸的分子病原体。
（）15、存在于真核微生物细胞中的微体，通常都是过氧化氢酶体。
（）16、根据16S和18S rRNA测序和统计结果所提出的三域学说来看，真核生物域与古生菌域更为接近。
（）17、细胞大小相同的同种微生物可用来进行同步培养。
第五章 微生物的代谢
（三）半纤维素的分解 半纤维素也是植物细胞壁的重要组成成分，在植
物体内的含量很高，仅次于纤维素，半纤维素是由戊 糖（主要是木糖和阿拉伯糖）和己糖（主要是半乳糖 和甘露糖）缩合而成的聚合物，有些种类植物在组成 半纤维素的亚基中，还有糖醛酸（主要是半乳糖醛酸 和葡萄糖醛酸）。
半纤维素比纤维素容易分解，能够分解它的微生 物种类也比较多，例如细菌中的噬纤维菌，梭菌中的 某些种类，真菌中的曲霉、青霉、木霉等的某些种类。 半纤维素在相应酶的作用下，分解为相应的单糖。
•反应步骤简单，产能效率低.
• 此途径可与EMP途径、HMP途径和TCA循环相连 接，可互相协调以满足微生物对能量、还原力和不 同中间代谢物的需要。好氧时与TCA循环相连，厌 氧时进行乙醇发酵.
ED途径的总反应
•
• •
ATP
• • •
ATP
C6H12O6
ADP
KDPG
2ATP NADH2 NADPH2 2丙酮酸
HMP途径的重要意义
•为核苷酸和核酸的生物合成提供戊糖-磷酸。
•产生大量NADPH2，一方面为脂肪酸、固醇等物质的合成提 供还原力，另一方面可通在果糖-1，6-二磷酸和甘油醛-3-磷酸处连接，可 以调剂戊糖供需关系。
•途径中的赤藓糖、景天庚酮糖等可用于芳香族氨基酸合成、 碱基合成、及多糖合成。
醛再氧化成有机酸，最后按脂肪酸β-氧化的方
式分解，为机体生长提供必要的能量与小分子 化合物。
（二）脱氨作用 脱氨基主要有氧化脱氨基（大肠杆菌等参与）、水解
脱氨基（酵母菌等参与）和还原脱氨基（大肠杆菌等参 与）三种方式。 1.氧化脱氨基 CH3CHNH2COOH+1/2O2→CH3COCOOH+NH3 2.水解脱氨基 RCHNH2COOH+H2O→RCH2OH+CO2+NH3 3.还原脱氨基 HOOCCH2CHNH2COOH→HOOCCH=CHCOOH+ NH3
自养微生物能不能利用有机碳源？
⾃养微⽣物能不能利⽤有机碳源？
因为⾃养微⽣物可以合成糖类并分解，那为什么不能直接利⽤有机碳源？
查资料得：
回复： {请问}⾃养微⽣物能不能利⽤有机碳源？？
当然可以。
像植物组织培养就⽤了蔗糖、葡萄糖做为C源。
⾃养与异养的本质区别是：是不是⼀定要有有机碳源的参与才能获得C源。
异养⼀定要有有机碳源的参与。
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必须明确,⽆论那种分类⽅式,不同营养类型之间的界限并⾮绝对的,异养型微⽣物并⾮绝对不能利⽤CO2,只是不能以CO2为唯⼀或主要碳源进⾏⽣长,⽽且在有机物存在的情况下也可将C02同化为细胞物质.同样,⾃养型微⽣物也并⾮不能利⽤有机物进⾏⽣长.另外,有些微⽣物在不同⽣长条件下⽣长时,其营养类型也会发⽣改变,例如紫⾊⾮硫细菌(purple nonsulphur bacteria)在没有有机物时可以同化CO2,为⾃养型微⽣物,⽽当有机物存在时,它⼜可以利⽤有机物进⾏⽣长,此时它为异养型微⽣物.再如,紫⾊⾮硫细菌在光照和厌氧条件下可利⽤光能⽣长,为光能营养型微⽣物,⽽在⿊暗与好氧条件下,依靠有机物氧化产⽣的化学能⽣长,则为化能营养型微⽣物.微⽣物营养类型的可变性⽆疑有利于提⾼微⽣物对环境条件变化的适应能⼒————————《微⽣物学》
所以，应该说：异养型微⽣物必须利⽤有机碳源;⾃养型微⽣物能利⽤⽆机碳源。
【生物选修1】自养型微生物和异养型微生物的营养比较
【⽣物选修1】⾃养型微⽣物和异养型微⽣物的营养⽐较营养类型碳源氮源⽣长因⼦
⾃养型微⽣物CO2、NaHCO3等含碳
⽆机物
NH3、铵盐、硝酸
盐等
⼀般不需要
异养型微
⽣物糖类、脂肪酸等有机物
铵盐、硝酸盐、蛋
⽩质等
有些微⽣物
需要
（1）⾃养型微⽣物与异养微⽣物类型划分的主要依据是能否以⽆机碳作为⽣长的主要或唯⼀碳源，⽽与氮源⽆关。
⾃养型微⽣物以CO2或碳酸盐为唯⼀碳源进⾏代谢⽣长；异养型微⽣物必须以有机物作为碳源进⾏代谢⽣长。
（2）⾃养型微⽣物的能源
①利⽤光能，如蓝藻等。
②依靠物质氧化过程中释放的能量，如硝化细菌，能利⽤NH3氧化过程中释放的化学能，NH3既作为氮源，⼜作为能源。
（3）异养型微⽣物的能源：主要来源于有机物的氧化分解，碳源不仅为异养型微⽣物提供构成细胞的物质，⽽且为其提供完成整个⽣命活动所需的能量。
（4）根据微⽣物所需的碳源和能源不同，将微⽣物的营养类型归纳如下表：
营养类型主要（或唯⼀）碳源能源代表菌
光能⾃养型CO2光能蓝藻
光能异养型有机物光能红螺菌
化能⾃养型CO2⽆机物硝化细菌
化能异养型有机物有机物⼤肠杆菌。
土壤氮的微生物代谢
土壤氮的微生物代谢
土壤中的氮元素是由微生物进行代谢的，主要涉及硝化与反硝化细菌。
硝化细菌是化能自养的好氧细菌，包括亚硝酸菌和硝酸菌，它们将NH₄⁺氧化转化成硝酸盐以获得能量供自身的生命活动。
反硝化细菌在氧气不足的情况下，将硝酸盐还原成为氨或N₂，属于兼性厌氧的异养细菌群。
在农业耕作中，农户将氮肥施入到土壤中，植物从土壤中吸收氮素进行生长。
然而，很多农户在施肥过程中不能很好控制施肥量，往往过量。
长期过量的施肥，一部分随雨水的冲刷而流失，一部分在土壤中被逐渐积累，造成土壤盐渍化，不利于植物生长。
这时，好氧型的硝化细菌开始作用，将过量NH₄⁺转化为硝酸盐，其中一部分被植物吸收存与根系液泡中，作氮素储备，另一部分被厌氧的反硝化细菌吸收分解为N₂释放于空气当中。
这一过程持续发生，有效地减缓了土壤中氮素过量积累对作物生长的不利影响。
因此，在施肥过程中，可以考虑使用含有有机质（如腐殖酸）的肥料或生物菌肥类肥料，以改善和维持土壤环境，促进微生物的多样性和活性。
2022年吉林农业科技学院食品科学与工程专业《微生物学》期末试卷B(有答案)
2022年吉林农业科技学院食品科学与工程专业《微生物学》期末试卷B(有答案）一、填空题1、放线菌的代表属有______、______、______、______等。
2、亚病毒包括______、______、______和______。
3、化能自养微生物例如______，它们的生物氧化和产能代谢等生理活动很难研究，其客观原因是它们的______效率低，______速率低，以及 ______得率低。
4、营养物质进入细胞的主要影响因素是______、______和______。
5、酵母菌的无性繁殖方式主要有______和______。
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、消毒和灭菌的区别是______。
8、微生物寄生于其他微生物的例子如______、______；微生物寄生于植物的例子如______；微生物寄生于动物的例子如______。
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、抗原与抗体间有八类主要反应，例如______、______、______和______等。
二、判断题11、支原体是已知的可以自由生活的最小的原核微生物。
（）12、有些假单胞菌可以利用多达90种以上的碳源物质。
（）13、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。
（）14、朊病毒（奇异病毒）是只含有侵染性蛋白质的病毒。
（）15、赤霉菌在分生孢子梗上可产生大小两种分生孢子，大分生孢子镰刀形，有3～5个横隔，它们通常单生或丛生在分生孢子梗顶端。
（）16、菌株的概念与克隆的概念相差甚远。
（）17、微生物在发酵罐内培养过程中，发生了培养基逐渐变酸而妨碍其代谢产物累积的现象，这时最好的措施就是不断地从外界加入NaOH或Na2CO3溶液去中和它。
微生物冶金中的自养菌的资料
自养菌Autotroph; autotrophic bacteria; autotrophic bacterium又称无机营养菌(liphotrophic bacteria)。
有两个含义:1.指环境中CO2作为其唯一或主要碳素来源的细菌,包括能利用少量的有机物如维生素等。
2.更为严格的含义是生长和繁殖完全不依赖于有机物的细菌,即CO2已能满足其碳素需要。
自养菌（autotroph）该类菌以简单的无机物为原料，如利用CO2、CO32―作为碳源，利用N2、NH3、NO2―、NO3―等作为氮源，合成菌体成分。
这类细菌所需能量来自无机物的氧化称为化能自养菌，或通过光合作用获得能量称为光能自养菌。
"化能自养菌" 英文对照：chemoautotroph;硫化细菌硫化细菌（thiobacillus）氧化还原态硫化物（H2S、S2O2-3）或元素硫为硫酸，菌体内无硫颗粒，专性化能自养，主要是硫杆菌属（Thiobacillus）中的一些种，如氧化硫硫杆菌（T.Thiooxidans），排硫硫杆菌（T.thioparus），氧化亚铁硫杆菌（T.ferrooxidans），脱氮硫杆菌（T.denitrificans）等。
可进行以下反应：硫化细菌氧化硫化物获得能量，同化二氧化碳，其中的氧化亚铁硫杆菌，不仅能氧化元素硫和还原态硫化物，还能在氧化亚铁为高铁的过程中获得能量。
此种细菌常见于矿山的水坑中，可使金属硫化物氧化成硫酸，使矿物中的金属被溶解，已用于低品位铜矿等矿物的开采，称为细菌浸矿。
硫化细菌广泛分布于土壤和水中，其氧化作用提供了植物可利用的硫酸态硫素营养。
中温菌氧化亚铁硫杆菌(Thiobacillus ferrooxidans)氧化硫硫杆菌(Thiobacillus thiooxidans, T.t)1922年由Waksman和Joffe分离得到，具有快速氧化单质硫以及还原态的硫化物的功能。
T.t是一种矿质化能自养菌,专性好氧,嗜酸,革兰氏阴性菌,棒状,大小为1×2mm,宽0.3~0.5μm,长1.0~2.0μm。
第五章 微生物的新陈代谢习题及答案
第五章微生物的新陈代谢习题及答案一、名词解释1.生物氧化：发生在活细胞内的一系列产能性氧化反应的总称。
2.P/O比：每消耗1mol氧原子所产生的ATPmol数，用来定量表示呼吸链氧化磷酸化效率的高低。
3.无氧呼吸：又称厌氧呼吸，指一类呼吸链末端的氢受体为外源无机氧化物（少数为有机氧化物）的生物氧化。
4.延胡索酸呼吸：以延胡索酸作为末端的氢受体还原产生琥珀酸的无氧呼吸。
5.发酵：指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某一内源中间代谢物接受，以实现底物水平磷酸化产能的一类生物氧化反应。
6.异型乳酸发酵：凡葡萄糖经发酵后除主要产生乳酸外，还产生乙醇、乙酸和CO2等多种产物的发酵，称异型乳酸发酵。
7.Stickland 反应：以一种氨基酸作底物脱氢（即氢供体），另一种氨基酸作氢受体而实现生物氧化产能的发酵类型，称为Stickland 反应。
8.循环式光合磷酸化：可在光能驱动下通过电子的循环式传递而完成磷酸化产能的反应，是一种存在于光合细菌中的原始光合作用机制。
9.非循环式光合磷酸化：电子循环途径属非循环式的光合磷酸化反应，是各种绿色植物、藻类和蓝细菌所共有的利用光能产生ATP的磷酸化反应。
10.生物固氮：是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。
生物界中只有原核生物才具有固氮能力。
12.反硝化作用：又称硝酸盐呼吸。
是指在无氧条件下，某些兼性厌氧微生物利用硝酸盐作为呼吸链的最终氢受体，把它还原成亚硝酸、NO、N2O直至N2的过程，称为异化性硝酸盐还原作用，又称硝酸盐呼吸或反硝化作用。
13.同型酒精发酵：丙酮酸经过脱羧生成乙醛，以乙醛为氢受体生成乙醇，若发酵产物中只有乙醇一种有机物分子称为同型酒精发酵。
14.次生代谢物：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。
微生物的代谢练习题及答案
第六章微生物的代谢一．填空1．代谢是推动生物一切生命活动的动力源，它包括分解代谢和合成代谢；由于一切生命活动都是耗能反应，因此，能量代谢就成了代谢中的核心问题。
2．在有机物为基质的生物氧化反应中，以氧为电子传递最终受体的方式称有氧呼吸；以无机氧化物为最终电子受体的称无氧呼吸；以有机物为最终电子受体的称发酵。
3．糖酵解是生物体内将G氧化降解成丙酮酸的过程，主要有EMP途径、HMP途径、ED 途径、和磷酸解酮酶途径四种途径。
4．EMP途径大致可分为两阶段，第一阶段为不涉及氧化还原反应及能量释放的准备阶段，只生成两分子甘油醛-3-磷酸的主要中间产物，第二阶段为氧化还原阶段，合成ATP并形成两分子丙酮酸，EMP途径可为微生物的生理活动提供ATP和NADH，其中间产物又可为微生物的合成代谢提供碳骨架，并在一定条件下可逆转合成多糖。
5．HMP途径的一个循环结果是一分子葡萄糖转变成一分子甘油醛-3-磷酸，三分子CO2六分子NADPH；且一般认为HMP途径不是产能途径，而是为生物合成提供大量的还原力和间代谢产物。
6．ED途径一分子葡萄糖最后生成两分子丙酮酸、ATP，一分子NADH和NADPH。
7．电子传递系统中的氧化还原酶包括NADH脱氢酶、黄素蛋白、铁硫蛋白、细胞色素和醌及其化合物。
8．呼吸作用与发酵作用的根本区别在于氧化还原反应中电子受体不同。
9．乳酸菌进行同型乳酸发酵时通过EMP途径，产物为乳酸，肠膜明串珠菌进行异型乳酸发酵时通过ED途径，产物为乳酸、酒精和CO2。
10．异养微生物的能量ATP和还原力均来自有机物的生物氧化，而化能自养微生物在无机能源氧化过程中通过氧化磷酸化产生ATP。
11．乳酸细菌可利用葡萄糖产生乳酸，根据产物不同，乳酸发酵可分为同型乳酸发酵、异型乳酸发酵和双歧发酵三种类型。
12．硝化细菌和硫细菌是通过电子逆呼吸链传递来生成还原力。
13．光合色素可分为叶绿素、类胡萝卜素和藻胆素三种类型，光合色素中的类胡萝卜在光合作用中有两种作用是作为叶绿素所催化的光氧化反应的猝灭剂以保护光和机构不受光氧化损伤和在细胞能量代谢方面起辅助作用。
硝化反硝化知识汇总
硝化反硝化知识汇总1.硝化反应在好氧条件下，通过自养型微生物亚硝酸盐菌和硝酸盐菌的作用，将氨氮氧化成亚硝酸盐氮和硝酸盐氮的过程，称为生物硝化作用。
硝化反应包括亚硝化和硝化两个步骤:2.反硝化反应NO2-+3H(电子供给体-有机物) →0.5 N2+H2O+OH-NO3-+5H(电子供给体-有机物) →0.5 N2+2H2O+OH-在缺氧条件下，由于兼性脱氮菌(反硝化菌)的作用，将NO2--N和NO3--N 还原成N2的过程，称为反硝化。
反硝化菌为异养型微生物，在缺氧状态时，反硝化菌利用硝酸盐中的氧作为电子受体，以有机物作为电子供体提供能量并被氧化稳定。
反硝化反应方程式为：NO2-+3H(电子供给体-有机物) →0.5 N2+H2O+OH-NO3-+5H(电子供给体-有机物) →0.5 N2+2H2O+OH-3.短程硝化反硝化短程硝化是指NH3生成亚硝酸根，不再生产硝酸根；而由亚硝酸根直接生成N2，称为短程反硝化。
短程硝化反硝化是指NH3--NO2---N2，即可以从水中氨氮去除的一种工艺。
4.影响因素：（1）、pH硝化反应的适宜的pH值为7.0～8.0之间，其中亚硝化菌7.0～7.8时，活性最好；硝化菌在7.7～8.1时活性最好。
当pH 降到5.5以下，硝化反应几乎停止。
反硝化细菌最适宜的pH值为7.0～7.5之间。
考虑到硝化和反硝化两过程中碱度消耗与产生的相互性，同步硝化与反硝化的最适的pH值应为7.5左右。
（2）、溶解氧（DO）硝化过程的DO应保持在2～3mg/L，反硝化过程的DO应保持0.2～0.5mg/L。
反应池内溶解氧的高低，必将影响硝化反应的进程，溶解氧质量浓度一般维持在2～3mg/L，不得低于1mg/L，当溶解氧质量浓度低于0.5～0.7mg/L时，氨的硝态反应将受到抑制。
反硝化通常需在缺氧条件下进行，溶解氧对反硝化有抑制作用，主要是由于氧会与硝酸盐竞争电子供体，同时分子态氧也会抑制硝酸盐还原酶的合成及其活性。