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緒論 1.微生物生理學(xué)的研究對(duì)象與范圍有哪些？ 答：研究對(duì)象：微生物生理學(xué)是研究微生物的正常功能和現(xiàn)象的科學(xué)，也就是研究微生物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)功能、生長繁殖、營養(yǎng)代謝、形態(tài)發(fā)生、遺傳變異等活動(dòng)中的生理規(guī)律 研究范圍：1.研究微生物細(xì)胞的重建方式與一般規(guī)律 2.研究微生物與周圍環(huán)境之間的關(guān)系 3.研究微生物生理活動(dòng)與人類的關(guān)系 2.試敘微生物生理學(xué)研究中常用的技術(shù)與方法。 答：培養(yǎng)技術(shù):微生物的類群眾多，且都要求適合于自身的培養(yǎng)環(huán)境，因而發(fā)展了多種多樣的培養(yǎng)技術(shù)。 染色技術(shù): 染色技術(shù)構(gòu)成了以染色反應(yīng)為基礎(chǔ)的細(xì)菌細(xì)胞化學(xué)。細(xì)菌的每一基質(zhì)都產(chǎn)生一個(gè)固定的染色反應(yīng)，如我們要觀察細(xì)胞的某一特殊構(gòu)造，就需經(jīng)過一特殊的染色 顯微觀察技術(shù): 相差，暗視野，熒光和電子顯微鏡的觀察技術(shù)（掃描、透射）。 生化技術(shù): 對(duì)細(xì)菌結(jié)構(gòu)及其代謝產(chǎn)物、降解產(chǎn)物、合成產(chǎn)物進(jìn)行的分離，純化和分析的技術(shù)。 生物物理技術(shù): 測(cè)量細(xì)菌的能量和電泳性質(zhì)時(shí)，用凝膠擴(kuò)散沉降試驗(yàn)、免疫反應(yīng)、酶活性等。在免疫反應(yīng)酶活性方法中，多使用光譜儀、質(zhì)譜儀、各種層析、標(biāo)記元素等。 生物合成技術(shù): 在生物合成中，多使用磁共振和順磁共振、超速離心、超濾、聚葡聚糖凝膠柱層析、粘度計(jì)、旋光儀、比濁計(jì)、各種測(cè)壓技術(shù)和分子放射自顯影技術(shù)等。 3.您對(duì)21世紀(jì)微生物生理學(xué)的展望有哪些認(rèn)識(shí)？ 答：a.微生物生理學(xué)的基礎(chǔ)研究繼續(xù)得到加強(qiáng) b.繼續(xù)從微生物代謝產(chǎn)物中發(fā)現(xiàn)新的化合物、新的具有特殊功能的生物催化劑 c.與其他學(xué)科實(shí)現(xiàn)更廣泛的交叉 d.在解決人類所面臨的許多重大問題中，微生物生理學(xué)將發(fā)揮重要作用 4.試敘微生物生理學(xué)與其他學(xué)科的關(guān)系。 答：微生物生理的內(nèi)容涉及分子生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、生物化學(xué)、動(dòng)植物生理學(xué)、遺傳學(xué)、免疫學(xué)以及微生物學(xué)等多種學(xué)科，雖然在總體上各有自己的體系，論述問題的角度不同，但在某個(gè)問題的基本內(nèi)容方面，交叉現(xiàn)象是存在的，難以劃分的，這也說明了微生物生理學(xué)與這些學(xué)科之間的密切關(guān)系 微生物生理學(xué)與生物化學(xué)的關(guān)系: 生物化學(xué)是微生物生理學(xué)的基礎(chǔ)和工具，以微生物為對(duì)象的生物化學(xué)規(guī)律的揭示，不少內(nèi)容本身就是微生物生理學(xué)的內(nèi)容，雖然兩者解決問題的側(cè)重點(diǎn)不同，都有自己應(yīng)該解決問題的范圍。但相互交叉，相互滲透之處實(shí)在不少。 微生物生理學(xué)與病理學(xué)的關(guān)系: 微生物生理學(xué)與病理學(xué)有密切關(guān)系，病理學(xué)家常常要求脫離寄主時(shí)研究寄生微生物，要達(dá)到這個(gè)目的，必須從微生物生理學(xué)角度很好了解病原微生物的營養(yǎng)需要，還有許多病理學(xué)上要求微生物生理學(xué)加以研究的方能解決的問題。 微生物生理學(xué)與遺傳學(xué)、細(xì)胞學(xué)、分子生物學(xué)等的關(guān)系: 微生物生理學(xué)與遺傳學(xué)、細(xì)胞學(xué)、分子生物學(xué)也有著密切的關(guān)系，對(duì)微生物生理學(xué)的研究不可能不涉及到微生物的遺傳變異、遺傳變異現(xiàn)象也是一種生理活動(dòng)，大多數(shù)微生物是單細(xì)胞的，對(duì)它細(xì)胞結(jié)構(gòu)的研究是細(xì)胞生物學(xué)的范圍，對(duì)于結(jié)構(gòu)的深入研究也有助于功能的了解，分子生物學(xué)的發(fā)展對(duì)微生物生理學(xué)的發(fā)展起著很大的推動(dòng)。 微生物生理學(xué)與物理學(xué)、化學(xué)、數(shù)學(xué)等的關(guān)系: 微生物生理學(xué)與物理學(xué)、化學(xué)、數(shù)學(xué)也有著較密切的關(guān)系，在微生物的生理活動(dòng)過程中，涉及到許多物理、化學(xué)現(xiàn)象，只有具有一定的物理學(xué)、化學(xué)知識(shí)才能比較正確地理解有關(guān)的生理現(xiàn)象。物理學(xué)、化學(xué)也為微生物生理學(xué)的研究提供方法基礎(chǔ)。數(shù)理統(tǒng)計(jì)使我們?cè)诳雌饋硎请s亂的眾多現(xiàn)象中找出基本的規(guī)律。 微生物生理學(xué)與發(fā)酵的關(guān)系: 在發(fā)酵工業(yè)中，早就把許多微生物拿來生產(chǎn)成品，產(chǎn)品質(zhì)量的優(yōu)劣與否與掌握微生物的生理規(guī)律有著密切的關(guān)系。一般對(duì)微生物的生理規(guī)律了解得比較的好的企業(yè)則生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)優(yōu)而穩(wěn)定。同時(shí)由于工業(yè)的發(fā)展逐步走上機(jī)械化自動(dòng)的軌道，也就進(jìn)一步需要微生物生理學(xué)能適應(yīng)這個(gè)需要。 第一章 1.試敘原核細(xì)胞和真核細(xì)胞的區(qū)別。 答： 2.試敘鞭毛的結(jié)構(gòu)與功能。 答：結(jié)構(gòu)：鞭毛發(fā)源于細(xì)胞膜內(nèi)側(cè)的基粒上 細(xì)胞壁為鞭毛的運(yùn)動(dòng)提供了支撐點(diǎn)。G+和G-菌中，鞭毛結(jié)構(gòu)有區(qū)別，鞭毛是由鞭毛蛋白組成直徑15 ~25nm,長度3 ~12um，鞭毛有單極生、單極叢生、偏極生、雙極生、周生 鞭毛著生的方式和數(shù)量一般都是分類鑒定的依據(jù)。 功能：鞭毛：運(yùn)動(dòng)、具有抗原性 細(xì)菌的三種運(yùn)動(dòng)方式：細(xì)菌鞭毛的自由運(yùn)動(dòng)，粘細(xì)菌的滑行運(yùn)動(dòng)，螺旋體的伸縮運(yùn)動(dòng) 3.試敘菌毛的結(jié)構(gòu)與功能。 答：結(jié)構(gòu)：菌毛是由菌毛 蛋白組成，菌毛至少十根以上一般周生， 功能：粘附，與致病性有關(guān) 4.試敘細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu)與功能。 答：結(jié)構(gòu)：細(xì)胞壁分G+ 和G-兩種結(jié)構(gòu)， G+ 比G-結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單， G+ 細(xì)胞壁只有厚厚的一層肽聚糖物質(zhì)，而G-除有一層薄薄的肽聚糖物質(zhì)外，在外層還有一層脂質(zhì)物質(zhì)合并一起構(gòu)成細(xì)胞壁。功能：機(jī)械保護(hù)作用，抗?jié)B透壓，保持菌體形態(tài)；內(nèi)外物質(zhì)交換的屏障；與抗原性、致病性、對(duì)噬菌體的敏感性有關(guān)。 G+ 菌 G-菌 肽聚糖 50%-80% 1%-10% 磷壁酸 10%-20% - 脂多糖 - + 脂蛋白 - + 5.試敘細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)與功能。 答：結(jié)構(gòu)： 膜占細(xì)胞干重的10%， 其 中： 脂 類 20% - 50% 蛋白質(zhì) 50% -75% 糖 類 1.5% - 10% 脂 類： 低溫型微生物含較多不飽和脂肪酸 高溫型微生物含較多飽和脂肪酸 蛋白質(zhì)：表面蛋白20 % ~30% 結(jié)構(gòu)蛋白70 % ~80% 功能：a作為細(xì)胞內(nèi)外物質(zhì)交換的屏障和介質(zhì)，有選擇性；b能量交換的場(chǎng)所，與呼吸、光合作用有關(guān)的酶類、電子傳遞鏈位于膜上；c傳遞信息；d參與細(xì)胞壁的合成。 6.試敘間體的作用。 其功能 與橫隔壁和壁的形成、DNA的復(fù)制、細(xì)胞分裂、氧化磷酸化、細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)和能量的傳遞、芽胞的形成等有關(guān)。 7.試敘核糖體的作用及組成。 答：組成：核糖體由65%RNA和蛋白質(zhì)組成，每個(gè)細(xì)胞可有104個(gè) 原核細(xì)胞 真核細(xì)胞 核糖體 70S 80S 亞 基 50S 30S 60S 40S 蛋白質(zhì) 30-35 20 30-50 45-75 RNA 23S 5S 16S 28S 5.8S 5S 18S 功能：蛋白質(zhì)合成的場(chǎng)所。 8.線粒體從細(xì)菌進(jìn)化而來的理由及例證 答：線粒體從細(xì)菌進(jìn)化而來的理由：基因物質(zhì)，蛋白質(zhì)， 脂肪酸，呼吸鏈 線粒體從細(xì)菌進(jìn)化而來的例證：巨大變形蟲，草履蟲 第二章 1.微生物的營養(yǎng)物質(zhì)有哪些？ 答：碳源，氮源，礦質(zhì)養(yǎng)料，生長因子，水份 2.試述水對(duì)微生物生長的意義。 答：a水是細(xì)胞重要組分，保持細(xì)胞正常的膠體狀態(tài)； b是代謝反應(yīng)的重要介質(zhì)，營養(yǎng)物質(zhì)必須先溶于水，才能被吸收進(jìn)細(xì)胞內(nèi)； c水的比熱高，可有效地吸收代謝中所放出的熱； d水又是熱的良導(dǎo)體，有利于散熱、調(diào)節(jié)細(xì)胞溫度。 3.常用的微生物碳源有哪些？ 答： ? 無機(jī)營養(yǎng)型微生物可以二氧化碳為唯一碳源。 ? 化能有機(jī)營養(yǎng)型微生物必須以有機(jī)物為必需碳源：糖類（單糖、寡糖、多糖）、有機(jī)酸、醇、脂、烴及芳香化合物。氨基酸既是氮源，又是碳源。 ? 常用的碳源物質(zhì)主要有萄萄糖、果糖、蔗糖、淀粉、甘露醇、甘油和有機(jī)酸。 ? 發(fā)酵工業(yè)中常用：飴糖、米粉、玉米粉、淀粉、米糠、纖維素。 4.常用的微生物氮源有哪些？ 答： ? 微生物利用氮源的情況可以區(qū)分以下3種不同類型： 固氮微生物：可利用分子氮(N2)為唯一氮源，合成全部含氮有機(jī)物。 氨基酸自養(yǎng)型：可用無機(jī)氮(NH3，NO3-)或尿素為唯一氮源，合成細(xì) 胞全部含氮有機(jī)物，是數(shù)量最多的類群。 氨基酸異養(yǎng)型：不能合成某些必需氨基酸而必需從環(huán)境中吸收。 ? 實(shí)驗(yàn)室：微生物培養(yǎng)基中常用氮源有銨鹽、硝酸鹽、尿素、蛋白胨、 多肽、氨基酸、蛋白質(zhì)； ? 工業(yè)上：常用魚粉、豆餅粉、蠶蛹、玉米漿、酵母粉作為有機(jī)氮源。 5.簡(jiǎn)述P、S、Mg、K、Ca、Fe、Cu等元素在微生物體中的生理功能。 答：P：核酸、磷脂、ATP、CoA、NAD、NADP、FAD、TPP（羧化輔酶）和FMN（黃素輔酶）是細(xì)胞中主要含磷化合物，磷酸鹽還可調(diào)節(jié)pH。 S：含S氨基酸、CoA、B1、硫辛酸的組成元素，包含在蛋白質(zhì)、輔酶和輔基中，在細(xì)胞化學(xué) 組成和代謝活性等方面有重要作用。S、H2S是硫細(xì)菌的能源物質(zhì)。 Mg：參與組成葉綠素、菌綠素等光合色素，是一些酶的激活劑和調(diào)節(jié)劑，是核糖體和膜結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定劑，對(duì)某些重金屬的毒害作用有一定拮抗作用。 K： 雖不參與細(xì)胞結(jié)構(gòu)，但它是許多酶作用的激活劑，調(diào)控細(xì)胞原生質(zhì)的膠體狀態(tài)和細(xì)胞膜的透性，細(xì)胞內(nèi)K+濃度遠(yuǎn)大于胞內(nèi)。 Na：主要維持細(xì)胞的滲透壓，在海洋和噬鹽微生物細(xì)胞內(nèi)含有較高濃度的Na+。 Ca：參與調(diào)節(jié)細(xì)胞生理狀態(tài)，如維持細(xì)胞膠體狀態(tài)，降低膜的通透性，調(diào)節(jié)pH，拮抗金屬離子毒性，蛋白酶的激活劑，芽胞的組分，與抗熱性有關(guān)。 6.微生物生長因子包括哪幾類？ 答：主要有維生素、氨基酸、核苷類(堿基)。 7.試述各種維生素在微生物體中的作用？ 8.比較維生素、氨基酸、嘌呤、嘧啶在微生物體中的需要量。 答:維生素：一般需要濃度：1-50ng/ml 氨基酸：一般需要濃度：20-50ug/ml 堿基：一般需要濃度：200-2000ug/ml 9.試述專性厭氧微生物為什么不能在有氧環(huán)境中生存？ 答：專性厭氧微生物體內(nèi)缺少超氧物歧化酶和過氧化氫酶。在微生物體內(nèi)氧化還原作用下，氧還原生成超氧基（O2—）化合物，H+和過氧化氫（H2O2）這些物質(zhì)對(duì)微生物有毒害作用 10.舉例說明微生物的營養(yǎng)類型。 答：光能無機(jī)營養(yǎng)型；光能有機(jī)營養(yǎng)型；化能無機(jī)營養(yǎng)型；化能有機(jī)營養(yǎng)型 根據(jù)能源來分：a光能營養(yǎng)型，b化能營養(yǎng)型，c寄生營養(yǎng)型（細(xì)菌營養(yǎng)型，只能在細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)生長； 植物營養(yǎng)型，只能在植物細(xì)胞內(nèi)生長； 動(dòng)物營養(yǎng)型，只能在動(dòng)物細(xì)胞內(nèi)生長） 根據(jù)合成必要代謝物質(zhì)的能力來分：自養(yǎng)型；異養(yǎng)型；低能營養(yǎng)型 11.試述大分子營養(yǎng)物質(zhì)的吸收和分泌。 答：由于細(xì)胞膜的屏障作用，一般情況下大分子營養(yǎng)物質(zhì)如淀粉、脂類和蛋白質(zhì)等不能自由地穿過細(xì)胞膜，所以微生物分泌水解酶類，首先將大分子營養(yǎng)物水解后，才可吸收加以利用。而這些水解酶均為蛋白質(zhì)大分子，它們必須通過一定的機(jī)制才能向胞外分泌。除了酶類物質(zhì)外，其它一些大分子物質(zhì)如毒素的分泌、細(xì)胞膜和細(xì)胞壁上的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)成分的定位等也都需要進(jìn)行蛋白質(zhì)的跨膜運(yùn)輸。因?yàn)榧?xì)胞壁的肽聚糖層對(duì)這些大分子是可通透的，因而大分子物質(zhì)的運(yùn)輸需要克服的是膜的屏障。對(duì)于G-菌而言，蛋白質(zhì)不僅要通過細(xì)胞內(nèi)膜還要通過細(xì)胞外膜，一般來說，把蛋白質(zhì)通過細(xì)胞內(nèi)膜運(yùn)送到達(dá)周質(zhì)空間的過程稱為轉(zhuǎn)運(yùn)，而到達(dá)細(xì)胞外稱為分泌。在G-菌中蛋白質(zhì)分泌較為復(fù)雜，有些蛋白質(zhì)可從細(xì)胞質(zhì)直接通過細(xì)胞內(nèi)膜和細(xì)胞外膜運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞外，有些則要先通過細(xì)胞內(nèi)膜到達(dá)周質(zhì)空間，再通過細(xì)胞外膜到達(dá)細(xì)胞外。 12.試述小分子營養(yǎng)物質(zhì)的四種吸收方式。 答：a.被動(dòng)擴(kuò)散：被動(dòng)擴(kuò)散是由于細(xì)胞內(nèi)外營養(yǎng)物質(zhì)濃度差而產(chǎn)生的物理擴(kuò)散作用，非特異性。 b.促進(jìn)擴(kuò)散：酶與營養(yǎng)物質(zhì)可逆性結(jié)合來加快運(yùn)輸速度，動(dòng)力為濃度梯度，不消耗能量，不改變內(nèi)外濃度的動(dòng)態(tài)平衡。 c.主動(dòng)運(yùn)輸：載體蛋白和養(yǎng)料具有特異性；消耗細(xì)胞能量；逆濃度梯度吸收營養(yǎng)物質(zhì)；改變運(yùn)輸反應(yīng)的動(dòng)態(tài)平衡點(diǎn)。 d.基團(tuán)轉(zhuǎn)位：基團(tuán)轉(zhuǎn)運(yùn)是指細(xì)胞在運(yùn)輸物質(zhì)過程中，同時(shí)伴有對(duì)運(yùn)輸?shù)孜镞M(jìn)行化學(xué)修飾的一種運(yùn)輸方式?；鶊F(tuán)轉(zhuǎn)運(yùn)屬于主動(dòng)運(yùn)輸，有能量的消耗和載體蛋白的參與，但因?yàn)榈孜锏姆肿咏Y(jié)構(gòu)發(fā)生了變化，因而對(duì)原運(yùn)輸?shù)孜锒?，是順濃度梯度運(yùn)輸物質(zhì)。 13.蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)有哪幾類？ 答：Sec 轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)，Tat 轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)。 14.Sec 轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)和Tat 轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)共性有哪些？ 答：①所轉(zhuǎn)運(yùn)的蛋白質(zhì)含有信號(hào)肽。合成的蛋白質(zhì)前體上均在N-端有介導(dǎo)轉(zhuǎn)運(yùn)的信號(hào)肽，信號(hào)肽均由3部分形成，位于N末端的帶正電荷的n-區(qū)、形成α-螺旋的疏水性的h-區(qū)和位于C末端的含有信號(hào)肽酶切點(diǎn)的c-區(qū)。信號(hào)肽在蛋白質(zhì)穿越細(xì)胞內(nèi)膜時(shí)被信號(hào)肽酶切除。 ②在兩種轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)中，蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)都需要消耗能量。Sec轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)的能源來自于ATP的水解，在不同的階段還需要質(zhì)子梯度提供能量。而Tat轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)的能量來自于質(zhì)子梯度，與植物葉綠體中蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)的ΔpH依賴系統(tǒng)相似。 15.Sec轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)和Tat 轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)差異性有哪些？ 答：① Sec轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)轉(zhuǎn)運(yùn)的蛋白質(zhì)以松散的線狀形式轉(zhuǎn)運(yùn)，而Tat轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)轉(zhuǎn)運(yùn)的蛋白質(zhì)以折疊形式轉(zhuǎn)運(yùn)，且絕大多數(shù)轉(zhuǎn)運(yùn)的蛋白為與細(xì)菌厭氧呼吸有關(guān)的并含有氧化還原輔因子的酶。 ② Tat信號(hào)肽通常比Sec信號(hào)肽長，含有雙精氨酸保守序列核心S/T-R-R-x-F-L-K，特征性氨基酸含量也不同于Sec信號(hào)肽。 第三章 1．試敘微生物代謝的特點(diǎn)。 答：a.微生物的代謝速率快，有的代時(shí)間僅20’；b.微生物種類繁多，各種微生物對(duì)營養(yǎng)要求與代謝方式均不相同，有的可以進(jìn)行化能自養(yǎng)或異養(yǎng)，有的進(jìn)行光能自養(yǎng)或異養(yǎng)，表現(xiàn)了代謝的多樣性；c.微生物具有高度適應(yīng)能力，當(dāng)外界環(huán)境條件如培養(yǎng)基成分，PH及溫度，供氧等發(fā)生改變時(shí)，微生物能改變自身的代謝方式，適應(yīng)改變了的環(huán)境。d．微生物還具有易于人工控制的特點(diǎn)。在某些特殊因素（誘變因素）的作用下容易發(fā)生變異，這樣微生物可作為研究生物體代謝規(guī)律的理想材料。 2．舉出當(dāng)前微生物代謝的研究方法。 答： 1) 靜息細(xì)胞法 2) 同位素示蹤法 3) 極譜分析法 4) 瓦勃格壓力計(jì)法 5) 突變株的應(yīng)用 6) 酶抑制劑法 3．微生物進(jìn)行生命活動(dòng)的能量從哪幾方面來？ 答：能量來自有機(jī)物，無機(jī)物 ，可見光 4．在單糖分解中，從葡萄糖分解為丙酮酸微生物有哪幾種常見途徑？ 答：EMP途徑（又稱已糖二磷酸途徑或酵解途徑），HMP途徑（又稱磷酸戊糖途徑），ED途徑（又稱已糖磷酸），PK,直接氧化 5．微生物的合成代謝有哪些方面？ 答：CO2的固定；二碳化合物的同化 ；糖類的合成；脂類的合成 ；生物固氮 ；氨基酸的生物合成 ；核苷酸的合成 ；核酸的合成 ；蛋白質(zhì)的生物合成 6．何謂微生物的初級(jí)代謝，何謂微生物的次級(jí)代謝？ 答：初級(jí)代謝：指與微生物生命活動(dòng)密切相關(guān)的代謝過程，包括產(chǎn)能代謝，小分子前體物質(zhì)的合成，大分子聚合物如DNA，蛋白質(zhì)，酶的合成等。 指對(duì)微生物的生命活動(dòng)必不可少的所有帶些活動(dòng)，缺少次級(jí)代謝，微生物就不能生存，它貫穿于微生物生長的所有階段。 次級(jí)代謝：只存在于細(xì)胞生長的一定時(shí)期，合成的次級(jí)代謝產(chǎn)物對(duì)微生物的基本生命活動(dòng)不是必不可少的。 7．微生物次級(jí)代謝有哪幾種類型？ 答：a.根據(jù)產(chǎn)物合成途徑可以分為四種類型，與糖代謝有關(guān)的類型，與脂肪酸代謝有關(guān)的類型，與萜烯和甾體化合物有關(guān)的類型，與TCA環(huán)有關(guān)的類型。 b.根據(jù)產(chǎn)物作用可以區(qū)分為抗生素，激素，生物堿，毒素及維生素。 8．微生物次級(jí)代謝的特點(diǎn)有哪些？ 答： 1) 次級(jí)代謝以初級(jí)代謝產(chǎn)物為前體，并受初級(jí)代謝的調(diào)節(jié)； 2) 次級(jí)代謝產(chǎn)物一般在菌體生長后期合成； 3) 次級(jí)代謝酶的專一性低； 4) 次級(jí)代謝產(chǎn)物的合成具有菌株特異性； 5) 次級(jí)代謝可能與質(zhì)粒有關(guān)。 9．微生物代謝的調(diào)節(jié)方式有哪幾種？ 答： 1) 代謝調(diào)節(jié)的環(huán)節(jié) 2) 酶活性調(diào)節(jié) 3) 酶合成的調(diào)節(jié) 10．酶合成調(diào)節(jié)有兩種類型？ 答： 1) 酶合成的誘導(dǎo) 2) 酶合成的阻遏 11．酶活性調(diào)節(jié)通過什么實(shí)現(xiàn)的？ 答：酶活性的調(diào)節(jié)是通過激活或抑制已有酶的活性而實(shí)現(xiàn)的 12．酶活性調(diào)節(jié)受哪些因素的影響？ 答：底物和產(chǎn)物的性質(zhì)和濃度、環(huán)境因子如pH等。 13．何謂酶的激活？何謂酶的激活劑？ 答：酶的激活：在某些物質(zhì)的作用下，使原來無活性的酶變成有活性，或使原來活性低的酶提高了活性都稱為酶的激活或活化 酶的激活劑：凡能提高酶活性的物質(zhì)稱為激活劑 14．酶激活作用有哪兩種情況？ 答：前體激活：即代謝途徑中后面的酶促反應(yīng)，可被該途徑中前面的一個(gè)中間產(chǎn)物所促進(jìn)。 反饋激活：即指代謝產(chǎn)物對(duì)該代謝途徑的前面的酶起激活作用。 15．何謂酶的抑制？抑制作用有哪些特點(diǎn)？ 答：酶的抑制：由于某種物質(zhì)的存在，使酶的活性降低或失去活性，稱為抑制。 特點(diǎn)：抑制作用可以是不可逆的，這將造成酶活性的永久性喪失；抑制作用也可以是可逆的，即當(dāng)抑制劑去除后，酶的活性又可恢復(fù)。 16．直線反饋調(diào)節(jié)模式有哪兩種？ 答：直線形代謝途徑的反饋調(diào)節(jié)模式 直線順序反饋抑制作用模式 17．分枝反饋抑制的模式有哪幾種？ 答：分枝順序反饋抑制的模式 分枝同功酶反饋抑制的模式 分枝協(xié)同反饋抑制的模式 分枝累積反饋抑制的模式 分枝增效反饋抑制的模式 第四章 微生物的生長和繁殖 1.什么是微生物的細(xì)胞周期、分幾個(gè)階段？ 答：細(xì)胞周期：細(xì)胞周期是指新生的細(xì)胞長大以及最后分裂為兩個(gè)子細(xì)胞的過程。一個(gè)細(xì)胞周期所經(jīng)歷的時(shí)間稱為世代時(shí)間或倍增時(shí)間，世代時(shí)間是微生物生長中極重要的概念。 真核細(xì)胞的生長周期分為分裂間期（G1，S,G2），前，中，后，末 原核細(xì)胞的生長周期一般較短，只有G1期（復(fù)制前期）、 R期（復(fù)制期）和D期（分裂期），DNA復(fù)制一結(jié)束，便立即進(jìn)入細(xì)胞分裂。R期D期長短較穩(wěn)定， G1 期可變，甚至無G1期。 2. 什么是同步生長、用什么方法可獲得同步細(xì)胞？ 答：同步生長：一個(gè)細(xì)胞群體中各個(gè)細(xì)胞部在同一時(shí)間進(jìn)行分裂，就可以說細(xì)胞在進(jìn)行同步分裂或同步生長，進(jìn)行同步分裂的細(xì)胞稱為同步細(xì)胞．同步細(xì)胞群體在任何一時(shí)刻部處在細(xì)胞用期的同一相，彼此間形態(tài)、生理生化特征都很一致。 篩選法：過濾法，區(qū)帶密度梯度離心法，膜洗脫法， 誘導(dǎo)法：物理和化學(xué)法 3. 細(xì)菌的細(xì)胞周期中主要的細(xì)胞學(xué)變化有哪些？ 答：細(xì)胞的表面生長．橫隔形成、DNA復(fù)制分離并進(jìn)入子細(xì)胞和細(xì)胞分裂 。 4. 試述細(xì)菌生長曲線各期的細(xì)胞生理特點(diǎn)。 答：延滯期：處在該期的細(xì)胞特征：個(gè)體變長，體積增大，代謝加強(qiáng)，RNA含量增加，使細(xì)胞質(zhì)噬堿性增強(qiáng)；由于代謝活性的提高，使貯存物消失。 對(duì)數(shù)期 ：細(xì)胞生長旺盛，代謝活力強(qiáng)、分裂速度快，以幾何級(jí)數(shù)增加，代時(shí)穩(wěn)定。 穩(wěn)定期 ：體積較小，開始積累貯存物和次生代謝產(chǎn)物、芽胞細(xì)菌開始形成芽胞。 衰亡期 ：多形態(tài)、畸形、革蘭氏染色不穩(wěn)定。 5. 試述生長速率與營養(yǎng)物的濃度關(guān)系及Ks的生理意義。 答：①當(dāng)生長限制性底物濃度很大時(shí)(S Ks) Ks 往往可忽賂不計(jì),Ks十S＝S，這時(shí)=m，說明這時(shí)細(xì)菌以最大生長速率生長。②當(dāng)生長限制底物濃度很低時(shí)，則Ks十S＝ Ks,這時(shí) =m/ Ks . S，它表明這時(shí)細(xì)菌的生長遠(yuǎn)速率與生長限制性底物濃度成正比。 常數(shù)Ks的生理意義在于可以用它來衡量微生物對(duì)某種底物的親和力， Ks值越小，表明它對(duì)底物的親和力越大。 6. 什么是二峰生長曲線？研究其意義如何？ 答：二峰甚至多峰生長曲線也較為普遍，這種現(xiàn)象的原因是在培養(yǎng)中有二種或三種以上的碳源時(shí)才出現(xiàn)。第一個(gè)對(duì)生長數(shù)期中微生物是利用第一種碳源，在這期間，對(duì)第二種碳源的利用有抑制作用，直到第一種碳源用盡后，利用第二種碳源的適應(yīng)酶才開始形成。第二個(gè)對(duì)生長數(shù)期微生物利用第二種碳源，而第二個(gè)對(duì)生長數(shù)期的長短，是取決于該微生物產(chǎn)生適應(yīng)酶的能力。 7. 什么叫連續(xù)培養(yǎng)？連續(xù)培養(yǎng)器分為哪兩類？各自有什么特點(diǎn)？ 答：連續(xù)培養(yǎng)：不斷地向培養(yǎng)器中加入培養(yǎng)液，同時(shí)移出同體積菌液使培養(yǎng)器中微生物保持相對(duì)穩(wěn)定生長速率，始終處于對(duì)數(shù)期或穩(wěn)定期，以獲得大量的均勻的菌體或代謝產(chǎn)物培養(yǎng)方法。 恒化連續(xù)培養(yǎng)： 特點(diǎn) 控制一種低濃度的限制性養(yǎng)料因子，通過調(diào)節(jié)其濃度來獲得具有不同生;長速率的培養(yǎng)物。 恒濁連續(xù)培養(yǎng)“ 特點(diǎn) 微生物以最高速率生長。 8. 什么是微生物的稀釋率？怎樣表示？什么是停留時(shí)間？怎樣計(jì)算？ 答：稀釋度D表示單位時(shí)間，新加入的培養(yǎng)基體積與培養(yǎng)器內(nèi)培養(yǎng)基總體積之比， D = f/ V 稀釋度D的倒數(shù)表示培養(yǎng)液在培養(yǎng)器中的平均停留時(shí)間θ。 θ =1/ D = V / f 9. 試述微生物生長繁殖的環(huán)境條件。 答：一、溫度 五、輻射 二、水分 六、超聲波 三、pH 七、高壓 四、O2和Eh 八、化學(xué)殺菌劑和化學(xué)療劑 10.何謂微生物的抑制?哪些因素可引起微生物的抑制？ 答：微生物的抑制： 微生物存在于環(huán)境中，不可避免要受各種環(huán)境因素的影響。在一定限度內(nèi)，環(huán)境因子的變化可以引起微生物形態(tài)、生理或遺傳特性的變化，但超過一定限度，常導(dǎo)致微生物的死亡。 低溫，高溫，低滲，高滲，干燥，水活度過低，強(qiáng)酸強(qiáng)堿，輻射，氧氣含量不合適，化學(xué)殺菌劑 11.試述抗微生物劑和抗代謝物的種類及作用。 答：抗代謝物是一類與生物體內(nèi)的必需代謝物結(jié)構(gòu)相似、以競(jìng)爭(zhēng)方式取代正常代謝物、干擾正常代謝活動(dòng)的物質(zhì)，也稱代謝拮抗物。人們最早應(yīng)用的第一個(gè)實(shí)用性抗菌物質(zhì)就是磺胺類藥物。 磺胺作用機(jī)理: 磺胺與二氫葉酸的前體之一對(duì)氨基苯甲酸類似，可以取代對(duì)氨基苯甲酸與二氫葉酸合成酶結(jié)合阻止合成二氫葉酸，而抑制細(xì)菌生長。 12.試述抗生素對(duì)微生物的作用。 答：是由微生物合成或人工半合成的一類能抑制或殺死另一些微生物的化學(xué)藥劑。其抑制機(jī)制有4類: 抑制細(xì)胞壁合成：青霉素、頭孢霉素、萬古霉素、多氧霉素、環(huán)絲氨酸 損傷細(xì)胞膜：多粘菌素、兩性霉素、制霉菌素 干擾蛋白質(zhì)合成： 作用于30s小亞基：鏈霉素、卡那霉素、四環(huán)素 作用于50s大亞基：氯霉素、紅霉素、林可霉素 阻礙核酸合成：灰黃霉素，利福霉素、放線菌素D、絲裂霉素C 阻止幾丁質(zhì)合成：多氧霉素 第5章 微生物的分化與發(fā)育 1. 何謂分化與發(fā)育？ 答：分化：細(xì)胞在一定條件下，朝不同方向發(fā)展，使其形態(tài)結(jié)構(gòu)，生理功能發(fā)生一系列的變化，最終導(dǎo)致一種細(xì)胞轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N細(xì)胞的過程。 發(fā)育：生物體經(jīng)過生長和分化使機(jī)體由小到大，由簡(jiǎn)單到復(fù)雜，由性不成熟到性成熟的過程。 2. 微生物的分化與發(fā)育有何特點(diǎn)？ 答：分化與發(fā)育是極為普遍的生命活動(dòng)現(xiàn)象。它們不僅存在于高等動(dòng)、植物中，同樣也存在于各類微生物中。然而，微生物的分化與發(fā)育比高等動(dòng)物，植物的分化與發(fā)育簡(jiǎn)單的多，原始的多。 3.研究微生物的分化與發(fā)育有何意義？ 有助于全面系統(tǒng)地揭示微生物生命活動(dòng)的規(guī)律，而且也有著重要的應(yīng)用價(jià)值。倘若我們了解和掌握了微生物分化與發(fā)育的規(guī)律，就可以人為地控制它們的分化與發(fā)育行為，造福人類。例如，白假絲酵母菌在寄生與非寄生條件下表現(xiàn)出二形態(tài)分化，了解這種分化的規(guī)律就能夠提供防止它們致病的手段與方法。又如，只要掌握了食用菌子實(shí)體發(fā)育的條件與規(guī)律就可以更加自覺地指導(dǎo)生產(chǎn)加強(qiáng)管理，不斷增加栽培品種和提高單位產(chǎn)量，生產(chǎn)出更多更好的食用菌以改善人們的生活。 4. 舉例說明營養(yǎng)體的分化。 答：一、節(jié)桿菌細(xì)胞形態(tài)的轉(zhuǎn)變 二、根瘤菌的形態(tài)分化 三、絲狀藍(lán)細(xì)菌的形態(tài)分化 四、毛霉和酵母菌的形態(tài)分化 5.舉例說明孢子的形成過程及調(diào)節(jié)控制。 答：營養(yǎng)細(xì)胞期→軸線形成期→橫隔形成期→前孢子形成期→皮層形成期→孢子外殼形成期→孢子成熟期→孢子釋放期 芽孢的萌發(fā)：活化期→啟動(dòng)期→長出期 抗生素 1. 試敘抗生素發(fā)展的五個(gè)重要階段。 2. 怎樣理解抗生素的定義 ？ 答：抗生素是一個(gè)低分子量的微生物代謝產(chǎn)物，在低濃度時(shí)能抑制或殺死其他微生物生長。 一個(gè)低分子量的物質(zhì)是指一個(gè)分子有一定的化學(xué)結(jié)構(gòu)，其相對(duì)質(zhì)量最大可達(dá)數(shù)干。 一般不把那些酶如溶菌酶或大腸桿菌素等復(fù)合酶包括在內(nèi)，盡管它們也具有抗菌性能。 如果將抗生素確切地定義既是只有來自微生物的天然產(chǎn)物才能稱為抗生素。然而，通常把經(jīng)化學(xué)改造的天然來源的抗生素或微生物代謝的其他產(chǎn)物均稱為半合成抗生素?，F(xiàn)在甚至于把抗生素不僅限于“微生物代謝產(chǎn)物”，經(jīng)常還可以看到“植物抗生素產(chǎn)物”這樣的說法。（這樣使用術(shù)語是不夠確切的） 抗生素“抑制或殺死其他微生物生長”，可以是暫時(shí)性或持久性抑制微生物的繁殖，如果抑制作用是持久性的，抗生素的活性稱為殺菌作用。 　　定義中強(qiáng)調(diào)“在低濃度時(shí)”，是由于細(xì)胞正?；虮匦璧慕M分在高濃度也能引起破壞，如甘氨酸是各種蛋白質(zhì)的組分之一，在高濃度時(shí)，對(duì)某些細(xì)菌有強(qiáng)殺菌作用。同樣，如乙醇、丁醇是某些微生物的發(fā)酵產(chǎn)物，它們也僅在高濃度時(shí)才能顯示抗菌作用。在這里，“低濃度”我們一般是指低于1mg/ml。 3. 抗生素的主要分類 有哪些？ 答：β-內(nèi)酰胺類抗生素(青霉素和頭孢菌素類) ；四環(huán)素類，氨基糖甙類抗生素(氨基環(huán)醇類)，大環(huán)內(nèi)酯類抗生素，安莎霉素類 ，肽類抗生素，糖肽類抗生素(二丙庚肽類)；抗腫瘤抗生素 ，其他類抗生素