1、4、试述 EMP 途经在微生物生命活动中的重要性。答：EMP 途经又称糖酵解途径或己糖二磷酸途径。是多种微生物所具有的代谢途径。（1） 供应 ATP 形式的能量和 NADH2 形式的还原力。（2） 是连接其他几个重要代谢途径的桥梁，包括三磷酸循环（TCA） 、HMP 途径和ED 途径等。（3） 微生物合成提供多种中间代谢物。（4） 通过逆向反应可进行多糖合成。5、试述 HMP 途经在微生物生命活动中的重要性。答：（1）供应合成原料：为核酸、核苷酸、NAD(P) +、FAD(FMN)和 CoA 等生物合成提供戊糖-磷酸；途径中的赤藓糖 -4-磷酸是合成芳香族、杂环族氨基酸（苯丙氨酸、酪氨酸、色氨
2、酸和组氨酸）的原料。（2）产还原力：产生大量 NADPH2 形式的还原力，不仅可供脂肪酸、固醇等生物合成之需，还可供通过呼吸链产生大量能量之需。（3）作为固定 CO2 的中介：是光能自养微生物和化能自养微生物固定 CO2 的重要中介（HMP 途径中的核酮糖-5-磷酸在羧化酶的催化下可固定 CO2 并形成核酮糖-1 ，5-二磷酸） 。（4）扩大碳源利用范围：为微生物利用 C3C7 多种碳源提供了必要的代谢途径。（5）连接 EMP 途径：通过与 EMP 途径的连接（在果糖-1，6-二磷酸和甘油醛-3- 磷酸处） ，可为生物合成提供更多的戊糖。6、试述 TAC 循环在微生物产能和发酵生产中的重要性。
3、答：TCA 位于一切分解代谢和合成代谢中的枢纽地位，产能效率极高，不仅可为微生物的生物合成提供各种碳架原料，而且还与人类的发酵生产密切相关。7、什么叫呼吸？什么是呼吸链（电子传递链）？呼吸连有哪些组分？答：呼吸，又称好氧呼吸，是一种最普遍又最重要的生物氧化或产能方式，其特点是底物按常规方式脱氢后脱下的氢（常以还原力H形式存在）经完整的呼吸链传递，最终被外源分子氧接受，产生水并释放 ATP 形式的能量。呼吸链，指位于原核生物细胞膜上或真核生物线粒体膜上的、由一系列氧化还原势呈梯度差的、链状排列的氢（或电子）传递体，其功能是把氢或电子从低氧化还原势的化合物逐级传递到高氧化还原势的分子或其他无机物、
4、有机氧化物，并使他们还原。在氢或电子的传递过程中，通过与氧化磷酸化反应相偶联，造成一个跨膜质子动势，进而推动了 ATP 的合成。呼吸连的组分除醌类是非蛋白质类和铁硫蛋白不是酶外，其余都是一些含有辅酶或辅基的酶。8、什么是氧化磷酸化作用？什么是 P/O 比？什么是化学渗透学说？答：氧化磷酸化作用：又称电子传递链磷酸化，是指呼吸链的递氢（或电子）和受氢过程与磷酸化反应相偶联并产生 ATP 的作用。递氢、受氢即氧化过程造成了跨膜得质子梯度即质子动势，进而质子动势再推动 ATP 酶合成 ATP。P/O 比：每消耗 1mol 氧原子所产生的 ATPmol 数，表示呼吸链氧化磷酸化效率的高低。化学渗透学说
5、：在氧化磷酸化过程中，通过呼吸链有关酶系的作用，可将底物分子上的质子从膜的内侧传递到膜的外侧，从而造成了膜两侧质子分布不均匀，此即质子动势（质子动力，pH 梯度）的由来，也是合成 ATP 的能量来源。通过 ATP 酶的逆反应可把质子从膜的外侧重新输回到膜的内侧，于是在消除了质子动势的同时合成了 ATP。10、试列表比较呼吸、无氧呼吸和发酵的异同点。答： 环境条件 终电子受体 来源 性质 能进行代谢产能 方式的微生物呼吸 有氧 环境 外源性 环境 外源性 胞内 内源性无氧呼吸 无氧 分子氧 化合物（通常视为 无机物） 代谢中间物发酵 无氧专性好氧微生物兼性好氧微生物微嗜氧微生物专性厌氧微生物兼性
6、好氧微生物兼性好氧微生物耐氧厌氧微生物专性厌氧微生物14、试列表比较同型异型乳酸发酵。答：类型 途径 产物 /葡萄糖 产能/1 葡萄糖同型 EMP 2 乳酸 2ATP1 乳酸1 乙醇1CO21ATP1 乳酸1 乙醇1CO22ATP异型 HMP1 乳酸1.5 乙酸 2.5ATP15、试比较“经典”异型乳酸发酵与双歧杆菌异型乳酸发酵途径的异同。同型乳酸发酵与异型乳酸发酵异同点不同点 同型乳酸发酵 异型乳酸发酵参与发酵的 乳酸菌类类如（双球菌、链球菌、乳杆菌等 肠膜状明串珠菌、番茄乳杆菌、短乳杆菌、甘露醇微生物类群 兼性微生物） 乳杆菌、双歧杆菌及真菌中的根霉关键酶 磷酸果糖激酶、乳酸脱氢酶 磷酸戊
7、糖(或己糖)解酮酶发酵途径 EMP 途径 PK、HK 途径途径中参与的辅酶类型（电子供体）NADH（辅酶 I） NADPH(辅酶 II)过程途径 葡萄糖丙酮酸产物只有乳酸 葡萄糖乳酸、乙醇等产物 只含乳酸 乳酸、乙醇、CO2 等理论发酵率 100% （高） 50%（低）总反应式C6H12O6+2ADP+2Pi2CH3COCOOH+2ATPC6H12O6+2ADP+2PiCH3COCOOH+CH3CH2OH+CO2+2ATP相同点：1、两者均以葡萄糖为原料且产物中均有乳酸2、同型乳酸发酵和异型乳酸发酵均需在无氧条件下进行3、两过程中净生成+2ATP16、细菌的酒精发酵途径如何？它与酵母菌的酒精发
8、酵有何不同？细菌的酒精发酵有何优缺点？答：究竟发酵途径 ED，酵母菌的酒精发酵 EMP优点：代谢速率高；产物转化率高；菌体生成少；菌体副产物少；发酵温度高；不必定期供氧；细菌为原核生物，易于用基因工程改造菌种；厌氧发酵，设备简单。缺点：生长 pH 为 5，较易染菌；细菌耐乙醇力较酵母菌低；底物范围窄（葡萄糖，果糖） 。18、在化能自养细菌中，亚硝化细菌和硝化细菌是如何获得生命活动所需的 ATP 和还原力H的？答：亚硝化细菌引起的反应为：1） NH3+O2+2H+2e-氨单加氧酶（在细胞膜上）-NH 2OH+H2O2） NH2OH+H2O-羟胺氧还酶（在周质上）-HNO 2+4H+4e-从反应看
9、出 O2 中的 1 个原子还原成水时，须耗去 2 个有羟胺氧化是产生的外源电子，然后从羟胺氧化还原酶流经细胞色素 C 在供应给氨单加酶。同时还可以看到，由 NH3 氧化为NO2-的过程中，共产生 4 e-，其中仅 2e-到达细胞色素 aa3 这一末端氧化酶。在整个过程中，公产生 1ATP。硝化细菌可利用亚硝酸氧化酶和来自 H2O 的氧把 NO2-氧化为 NO3-，并产生少量 ATP。其反应为：NO 2-+H2O亚硝酸氧化酶（在细胞膜上）-NO 3-+2H+2 e-19、什么叫循环光合磷酸化？什么叫非循环光合磷酸化？答：循环光合磷酸化：一种存在于光合细菌中的原始光合作用机制，因可在光能驱动下通过
10、电子的循环式传递而完成磷酸化产能的反应。特点（1）电子传递途径属循环方式，即在光能驱动下，电子从菌绿素分子上逐出，通过类似呼吸链的循环，又回到菌绿素，期间产生了 ATP（2）产能 ATP 与产还原力H分别进行（3）还原力来自 H2S 等无机供氢体（4）不产生氧。非循环光合磷酸化：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。特点（1）电子传递途径属非循环方式（2）在有氧条件下进行（3）PS和 PS2 个光合系统，PS含叶绿素 a，反应中心的吸收光波为 P700，有利于红光的吸收，PS含叶绿素 b 反应中心的吸收光波为 P680，有利于蓝光吸收（4）反应中可同时产 AT
11、P（产自 PS） 、还原力H（产自 PS）和 O2（产自PS）(5)还原力 NADPH2 中的H来自 H2O 分子的光解产物 H+和电子。21、试述嗜盐菌紫膜光合作用的基本原理。答：一种只在嗜盐菌中才有的唔叶绿素或菌绿素参与的独特光合作用，也称光介导 ATP 合成（1）在无氧条件下（2）利用光能使紫膜蛋白上视黄醛辅基构象变化，质子不断去向膜外（3）建立的质子动势推动 ATP 酶合成 ATP24、什么叫乙醛酸循环？试述它在微生物生命活动中的重要功能。答：乙醛酸循环：在异柠檬酸裂解酶的催化下，异柠檬酸被直接分解为乙醛酸，乙醛酸又在乙酰辅酶 A 参与下，由苹果酸合成酶催化生成苹果酸，苹果酸再氧化脱氢
12、生成草酰乙酸的过程。是 TCA 循环的一条回补途径，可使 TCA 循环不仅仅具有高效产能功能，而且还兼有可为许多重要生物合成反应提供有关中间代谢物的功能。26、什么是 CO2 的固定的厌氧乙酰-CoA 途径？答：又称活性乙酸途径，主要存在于一些产乙酸菌、硫酸盐还原菌和产甲烷菌等化能自养细菌中。（1）甲基来源：1 个 CO2 先还原为 CHO-THF，转变为 CH3-THF 然后 CH3-B12（2）羧基来源：另一个 CO2 脱氢形成 CO-X 与 CH3-B12 一起形成 CH3-COX 进一步形成乙酰CA（）最终产物：乙酰C A 可进一步形成乙酸，或与第个 CO2 结合，形成合成代谢中的关键
13、中间产物丙酮酸关键酶：CO脱氢酶 同化个 CO2 不消耗 ATP 消耗个 H27、什么是 CO2 固定的逆向（还原性）TCA 循环？答：逆向 TCA 循环又称还原性 TCA 循环，在称作 chlorobium（绿菌属）的一些绿色硫细菌中，CO2 固定是通过逆向 TCA 循环进行的。该循环起始于柠檬酸（6c 化合物）的裂解产物草酰乙酸（4C）以它做 Co2 受体，每循环一周掺入 2 个 CO2，并还原成可供应各种生物合成用的乙酰-COA（2C） ，由它再固定 1 分子 Co2 后，就可进一步形成丙酮酸，丙糖，己糖等一系列构成细胞所需要的重要合成原料。存在一些绿色硫细菌中，Co2 固定是通过逆向
14、TCA 循环进行的。31、什么是固氮酶？它含有哪两种化学组分？各组分的功能如何？试列表加以比较。答：固氮酶是一种复合蛋白，由固二氮酶和固二氨酶还原酶两种相互分离的蛋白构成固二氮酶是一种含铁和钼的蛋白，铁和钼组成一个称为 Femoco 的辅助因子，它是还原 N2的活性中心。而固二氮酶还原酶则是一种含铁的蛋白，具有适应在极度缺钼环境下还能正常进行生物固氮的功能。固氮酶两个组分的比较比较项目 固二氮酶（组分 1） 固二氮酶还原酶（组分二）蛋白亚基数 4（2 大 2 小） 2（相同）相对分子质量 22 万左右 6 万左右Fe 原子数 30（24-32） 4不稳态 s 原子数 28（20-32） 4Mo
15、 原子数 2 0Cys 的 SH 基 32-34 12活性中心 铁钼辅助因子（Femoco） 电子活化中心（Fe4s4）功能 络合，活化和还原 N2 传递电子到组分 1 上对 O2 敏感性 较敏感 极敏感37、试用简图表示细菌细胞壁上肽聚糖的合成途径。哪些化学因子可抑制其合成？其抑制部位如何？答：抑制因子 抑制部位环丝氨酸 细胞质中 Park 核苷酸过程中合成 D-丙胺酰-D- 丙氨酸两步反应万古霉素 细胞膜上由太聚糖类脂到磷酸类脂的过程杆菌肽 细胞膜上由二磷酸类脂脱 Pi 生成一磷酸类脂的过程青霉素 细胞膜外转肽酶的转肽作用过程38、什么叫类脂载体（细菌萜醇）？其结构与功能如何?答：细菌萜醇
16、是一种含 11 个异戊二烯单位的 C55 类异戊二烯醇，其结构如下：功能：它可通过 2 个磷酸基与 N-乙酰胞壁酸分子相接，使糖的中间代谢物呈现出很强的疏水性，从而使它能顺利通过疏水性很强的细胞膜而转移到膜外。除此之外它还可参与各类微生物多种胞外糖和脂多糖的生物合成，包括细菌的磷壁酸，脂多糖，细菌和真菌的纤维素以及真菌的几丁质和甘露聚糖等。39、什么叫派克（Park）核苷酸？它在肽聚糖合成中处于什么地位？答：“Park”核苷酸即 UDP-N-乙酰胞壁酸五肽。由“Park”核苷酸合成肽聚糖单体是在细胞膜上进行的。因细胞膜属疏水性，故要把在细胞质中合成的亲水性分子-“Park ”核苷酸掺入细胞膜并进一步接上 N-乙酰葡糖氨和甘氨酸五肽桥，最后把肽聚糖单体（双糖肽亚单位）插入细胞膜外的细胞壁生长点处。40、青霉素为何只能抑制代谢旺盛的细菌？其抑制机制如何？答：原因：青霉素抑制肽聚糖的合成过程，形成破裂的细胞壁，代谢旺盛的细菌才存在肽聚糖的合成，因此此时有青霉素作用时细胞易死亡。作用机制：青霉素破坏肽聚糖合成过程中肽尾与胎桥间的转肽作用。
