第四章微生物的生理一、選擇題1.以下有關(guān)氮源的描述錯(cuò)誤的是：（)。A、氮源是提供微生物細(xì)胞組分中氮素的來(lái)源。B、氮源包括有機(jī)氮和無(wú)機(jī)氮。C、無(wú)機(jī)氮化合物充足時(shí)固氮菌仍優(yōu)先進(jìn)行固氮作用。D、氮源是少數(shù)微生物的能源物質(zhì)。2.營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)在運(yùn)輸過(guò)程中發(fā)生化學(xué)變化的運(yùn)輸方式是（）。A、單純擴(kuò)散B、促進(jìn)擴(kuò)散C、自動(dòng)運(yùn)輸D、基困轉(zhuǎn)位3.以下有關(guān)碳源的描述錯(cuò)誤的是（）。A、微生物碳源包括無(wú)機(jī)碳和有機(jī)碳。B、碳源提供微生物細(xì)胞碳的骨架。C、碳源是所有微生物生長(zhǎng)的能源。D、碳源是微生物代謝產(chǎn)物中碳的來(lái)源。4.能氧化無(wú)機(jī)物獲得能量來(lái)同化CO2

的細(xì)菌叫（）型細(xì)菌。A、光能自養(yǎng)B、化能自養(yǎng)C、光能異養(yǎng)D、化能異養(yǎng)5.微生物吸收營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的主要方式是（）。A、簡(jiǎn)單擴(kuò)散B、促進(jìn)擴(kuò)散C、主動(dòng)運(yùn)輸D、基團(tuán)轉(zhuǎn)位6.下列物質(zhì)屬于生長(zhǎng)因子的是（）。A、葡萄糖B、蛋白胨C、NaCID、氨基酸7.下列有關(guān)生長(zhǎng)因子描述錯(cuò)誤的是：()。A、生長(zhǎng)因子是微生物不能合成的，但又必需的有機(jī)物或無(wú)機(jī)物。B、不同的微生物所需的生長(zhǎng)因子可能不同。C、同一種微生物在不同的生長(zhǎng)條件下，對(duì)生長(zhǎng)因子的需求可能不同。D、生長(zhǎng)因子包括氨基酸、堿基及維生素三類(lèi)。8.（）不是細(xì)菌細(xì)胞質(zhì)中含有的成分。A、水B、蛋白質(zhì)C、核酸D、磷壁酸9.下列哪種物質(zhì)不是酶的輔因子？（

）A、金屬離子B、維生素C、核酸D、輔酶10.化能異養(yǎng)微生物利用（

）作為碳源。A、二氧化碳B、碳酸鹽C、有機(jī)物D、碳酸氫鹽11.以下哪種運(yùn)輸方式不需要消耗能量？（

）A、主動(dòng)運(yùn)輸B、基團(tuán)轉(zhuǎn)位C、單純擴(kuò)散D、促進(jìn)擴(kuò)散12.原核生物微生物好氧呼吸過(guò)程中，電子傳遞鏈位于（

）A、細(xì)胞膜B、線粒體基質(zhì)C、線粒體膜D、細(xì)胞質(zhì)13.合成代謝和分解代謝的關(guān)系是（

）A、合成代謝為分解代謝提供物質(zhì)基礎(chǔ)B、分解代謝為合成代謝提供能量和物質(zhì)C、兩者沒(méi)有關(guān)聯(lián)D、合成代謝和分解代謝相互獨(dú)立進(jìn)行14.只含蛋白質(zhì)的酶是（

）A、全酶B、單成分酶C、結(jié)合酶D、多酶復(fù)合體15.酶蛋白的三級(jí)結(jié)構(gòu)是在（

）基礎(chǔ)上進(jìn)一步彎曲盤(pán)繞形成更復(fù)雜的構(gòu)型A、一級(jí)結(jié)構(gòu)B、二級(jí)結(jié)構(gòu)C、四級(jí)結(jié)構(gòu)D、以上都不對(duì)16.微生物機(jī)體水分含量為（

）A、10%-30%B、30%-50%C、50%-70%D、70%-90%17.好氧微生物群體要求的氮磷比BOD5：N：P為（

）A、100：3：1B、100：5：1C、100：6：1D、100：8：118.下列屬于化能自養(yǎng)微生物利用的碳源是（

）A、葡萄糖B、蔗糖C、二氧化碳D、淀粉19.以無(wú)機(jī)物氧化提供能量的營(yíng)養(yǎng)類(lèi)型是（）。A、光能自養(yǎng)型B、化能自養(yǎng)型C、光能異養(yǎng)型D、化能異養(yǎng)型20.用化學(xué)成分不清楚或不恒定的天然有機(jī)物配成的培養(yǎng)基稱為（）。A、天然培養(yǎng)基B、半合成培養(yǎng)基C、合成培養(yǎng)基D、加富培養(yǎng)基21.向培養(yǎng)基中加入水果汁培養(yǎng)酵母菌，此培養(yǎng)基屬（）。A、基礎(chǔ)培養(yǎng)基B、加富培養(yǎng)基C、選擇培養(yǎng)基D、鑒別培養(yǎng)基22.營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)從胞外運(yùn)輸?shù)桨麅?nèi)需要消耗代謝能，但不發(fā)生化學(xué)變化的是（）。A、簡(jiǎn)單擴(kuò)散B、促進(jìn)擴(kuò)散C、主動(dòng)運(yùn)輸D、基團(tuán)轉(zhuǎn)位23.利用光能以有機(jī)物作為電子供體將二氧化碳轉(zhuǎn)化為有機(jī)碳的微生物營(yíng)養(yǎng)類(lèi)型是（）。A、光能自養(yǎng)型B、化能自養(yǎng)型C、光能異養(yǎng)型D、化能異養(yǎng)型24.微生物機(jī)體由的水分和的干物質(zhì)組成。在干物質(zhì)中有機(jī)物占90%～97%。（）A、70%～90%、10%～30%B、10%～30%、70%～90%C、50%、50%D、95%、5%25.自養(yǎng)型微生物和異養(yǎng)型微生物的主要差別是（）。A.所需能源物質(zhì)不同B.所需碳源不同C．所需氮源不同D．都不對(duì)26.微生物的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)中不是氮源物質(zhì)是（）。A.氨基酸B.硫酸銨C.蛋白胨D．硝酸鈉二、名詞解釋1.

同化作用：又稱合成代謝，是指微生物從外界吸收營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，合成細(xì)胞物質(zhì)并儲(chǔ)存能量的過(guò)程。2.

異化作用：又稱分解代謝，是指微生物將自身或外來(lái)的復(fù)雜有機(jī)物分解為簡(jiǎn)單物質(zhì)，并釋放能量的過(guò)程。3.

底物水平磷酸化：在底物被氧化的過(guò)程中，底物分子內(nèi)部能量重新分布產(chǎn)生高能磷酸鍵（或高能硫酯鍵），由此高能鍵提供能量使ADP磷酸化生成ATP的過(guò)程。4.

光合磷酸化：由光照引起的電子傳遞與磷酸化作用相偶聯(lián)而生成ATP的過(guò)程。5.

促進(jìn)擴(kuò)散：營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)由載體蛋白協(xié)助，從高濃度向低濃度運(yùn)輸，不消耗能量，但運(yùn)輸速度較快的一種物質(zhì)運(yùn)輸方式。6.

全酶：酶蛋白外，還要結(jié)合輔基或輔酶（對(duì)熱穩(wěn)定的非蛋白質(zhì)小分子有機(jī)物，與酶蛋白緊密相連叫輔基，與酶蛋白結(jié)合不緊密的叫輔酶，起傳遞電子原子和化學(xué)集基團(tuán)的作用）或金屬離子（除傳遞電子外，還起激活劑的作用）的酶。

7.

酶的活性中心：是指酶的活性部位，是酶蛋白分子中直接參與和底物結(jié)合，并與酶的催化作用直接有關(guān)的部位，共分為結(jié)合部位和催化部位。8.

生長(zhǎng)因子：調(diào)節(jié)微生物正常代謝所必需，但不能用簡(jiǎn)單的碳、氮源自行合成的有機(jī)物。9.

無(wú)氧呼吸：又稱厭氧呼吸，是一類(lèi)電子傳遞體系末端的受氫體為外源無(wú)機(jī)氧化物的生物氧化。10.

發(fā)酵：在無(wú)外在電子受體時(shí)，底物脫氫后所產(chǎn)生的還原[H]不經(jīng)呼吸鏈傳遞而直接交給某一內(nèi)源性中間產(chǎn)物接受，以實(shí)現(xiàn)底物水平磷酸化產(chǎn)能的一類(lèi)生物氧化反應(yīng)。11.

酶的競(jìng)爭(zhēng)性抑制作用：酶的競(jìng)爭(zhēng)性抑制作用是指有些抑制劑和酶底物結(jié)構(gòu)相似，可與底物競(jìng)爭(zhēng)酶活性中心，從而抑制酶和底物結(jié)合成中間產(chǎn)物。12.

內(nèi)源性呼吸：內(nèi)源性呼吸是指微生物利用自身內(nèi)部貯存的能源物質(zhì)，如多糖和脂肪等，外界不供給能源進(jìn)行的呼吸。有豐富營(yíng)養(yǎng)的細(xì)胞具有相當(dāng)多的能源貯備和高度的內(nèi)源呼吸，饑餓細(xì)胞的內(nèi)源呼吸速率很低。13.

外源性呼吸：外源性呼吸是指在正常情況下，微生物利用外界供給的能源進(jìn)行的呼吸，即通常所說(shuō)的呼吸。14.

酶的專(zhuān)一性：酶的專(zhuān)一性是指一種酶僅能作用于一種物質(zhì)，或一類(lèi)分子結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)，促其進(jìn)行一定的化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生一定的反應(yīng)產(chǎn)物的選擇性作用。被酶作用的物質(zhì)稱為底物、作用物或基質(zhì)。一種酶只作用一種物質(zhì)或一類(lèi)物質(zhì)，或催化一種或一類(lèi)化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生相應(yīng)的產(chǎn)物。15.

化能自養(yǎng)型：化能自養(yǎng)型是指不具有光合色素，不能進(jìn)行光合作用，微生物合成有機(jī)物所需的能量是它們氧化S、H2S、H2、NH3、Fe等無(wú)機(jī)物時(shí)，通過(guò)氧化磷酸化作用產(chǎn)生的ATP的形式。CO2是化能自養(yǎng)型微生物的唯一碳源。16.

培養(yǎng)基：培養(yǎng)基是指根據(jù)各種微生物對(duì)營(yíng)養(yǎng)的需要，包括水、碳源、能源、氮源、無(wú)機(jī)鹽及生長(zhǎng)因子等按一定的比例配制而成的，用以培養(yǎng)微生物的基質(zhì)。根據(jù)培養(yǎng)基組成物的性質(zhì)不同，可把培養(yǎng)基分為合成培養(yǎng)基、天然培養(yǎng)基、復(fù)合培養(yǎng)基；根據(jù)物理性狀的不同，培養(yǎng)基可分為液體培養(yǎng)基、半固體培養(yǎng)基、固體培養(yǎng)基；根據(jù)培養(yǎng)基對(duì)微生物的功能和用途不同，培養(yǎng)基可分為選擇培養(yǎng)基、鑒別培養(yǎng)基、加富（富集）培養(yǎng)基等。17.

主動(dòng)運(yùn)輸：主動(dòng)運(yùn)輸是指需要能量和滲透酶的逆濃度梯度積累營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的一種膜的運(yùn)輸方式。當(dāng)微生物細(xì)胞內(nèi)所積累的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)濃度高于細(xì)胞外的濃度時(shí)，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)不能按濃度梯度擴(kuò)散到細(xì)胞內(nèi)，而是逆濃度梯度運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞內(nèi)，這一過(guò)程需要滲透酶和消耗能量。18.

氧化磷酸化：氧化磷酸化是指微生物在好氧呼吸和無(wú)氧呼吸時(shí)，通過(guò)電子傳遞體系產(chǎn)生ATP的過(guò)程。其遞氫（電子）和受氫過(guò)程與磷酸化反應(yīng)相偶聯(lián)，并產(chǎn)生ATP。19.

分子內(nèi)呼吸：分子內(nèi)呼吸是指外界沒(méi)有供給能源，利用自身內(nèi)部貯存的能源物質(zhì)進(jìn)行呼吸的呼吸方式，又稱內(nèi)源性呼吸。內(nèi)源性呼吸的速率取決于細(xì)胞的原有營(yíng)養(yǎng)水平，有豐富營(yíng)養(yǎng)的細(xì)胞具有相當(dāng)多的能源貯備和高度的內(nèi)源呼吸，饑餓細(xì)胞的內(nèi)源呼吸速率很低。20.

糖酵解：糖酵解又稱EMP或E-M途徑，是指在無(wú)氧條件下，1mol葡萄糖逐步分解而產(chǎn)生2mol丙酮酸、2molNADH＋H＋和2molATP的過(guò)程。糖酵解途徑幾乎是所有具細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物所共有的主要代謝途徑，也是人們最早闡明的酶促反應(yīng)系統(tǒng)。三、判斷題1.所有的酶都含有輔基或輔酶。（×）【解析】單成分酶只含蛋白質(zhì)，不含輔基或輔酶。2.光能異養(yǎng)微生物在污水處理中受氧氣限制較大。（×）【解析】光能異養(yǎng)微生物在污水處理中不受氧氣限制，尤其適用于高濃度有機(jī)廢水的高效處理。3.厭氧微生物對(duì)氮磷比的要求是BOD5：N：P=100：5：1。（×）【解析】厭氧微生物BOD5：N：P=100：6：1。4.發(fā)酵過(guò)程中有機(jī)物完全氧化，釋放大量能量。（×）【解析】發(fā)酵過(guò)程中有機(jī)物僅發(fā)生部分氧化，釋放少量能量，其余能量保留在最終產(chǎn)物中。5.酶的活性中心的結(jié)合部位能使底物分子中的化學(xué)鍵被打斷或形成新的化學(xué)鍵。（×）【解析】酶活性中心的催化部位能使底物分子中的化學(xué)鍵被打斷或形成新的化學(xué)鍵，結(jié)合部位是底物結(jié)合到酶分子上的部位。6.氮源一般不做能量，工業(yè)上常用尿素做氮源。（√）

7.環(huán)式光合磷酸化在無(wú)氧條件下進(jìn)行，不產(chǎn)生氧氣。（√）8.單純運(yùn)輸是由低濃度向高濃度運(yùn)輸，推動(dòng)力是濃度梯度。（×）【解析】單純運(yùn)輸是由高濃度向低濃度，推動(dòng)力是濃度梯度。9.含有色素的那些細(xì)菌發(fā)生光合作用時(shí)，用色素吸收化學(xué)能。（×）【解析】光能自養(yǎng)型微生物依靠體內(nèi)的光合作用色素，用色素吸收光能，利用陽(yáng)光作能源，以H2O和H2S作供氫體，CO2

為碳源合成有機(jī)物，構(gòu)成自身細(xì)胞物質(zhì)。10.用來(lái)固化細(xì)菌培養(yǎng)基的多糖是瓊脂。（√）11.麥芽汁培養(yǎng)基是合成培養(yǎng)基。（×）【解析】合成培養(yǎng)基中的各成分是已知結(jié)構(gòu)的純化學(xué)物質(zhì)，天然培養(yǎng)基中的各成分是植物、動(dòng)物或微生物的提取物，麥芽汁來(lái)自大麥芽，是天然培養(yǎng)基。12.明膠是配制培養(yǎng)基時(shí)常用來(lái)提供細(xì)菌生長(zhǎng)所需碳源的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。（×）【解析】明膠是一種凝固劑，不是碳源。13.促進(jìn)擴(kuò)散是微生物吸收營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的主要方式之一，它不需要消耗能量。（√）14.對(duì)任何微生物來(lái)講，配制其培養(yǎng)基時(shí)都必須加入生長(zhǎng)因子。（×）【解析】生長(zhǎng)因子雖屬重要營(yíng)養(yǎng)要素，但并非所有微生物都需要外界為其提供生長(zhǎng)因子。15.為使淀粉和纖維素進(jìn)行代謝而提供能量，環(huán)境中必須有游離氧存在。（×）【解析】微生物的產(chǎn)能代謝主要通過(guò)發(fā)酵、好氧呼吸和無(wú)氧呼吸這3種形式實(shí)現(xiàn)的，所以環(huán)境中可以有游離氧存在，也可以沒(méi)有。四、簡(jiǎn)答題1.簡(jiǎn)述影響酶促反應(yīng)速率的因素。答案：抑制劑會(huì)使酶蛋白活性部位的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)發(fā)生改變，從而引起酶活性下降，進(jìn)而影響酶促反應(yīng)速率。此外，底物濃度、酶濃度、溫度、pH值等因素也會(huì)對(duì)酶促反應(yīng)速率產(chǎn)生影響。底物濃度較低時(shí)，反應(yīng)速率隨底物濃度增加而加快；酶濃度在一定范圍內(nèi)，與反應(yīng)速率呈正相關(guān)；每種酶都有最適溫度和pH值，在此條件下酶活性最高，反應(yīng)速率最快，偏離最適條件，酶活性降低，反應(yīng)速率減慢。2.簡(jiǎn)述ATP的生成方式有哪些及對(duì)應(yīng)的作用微生物。答案：（1）基質(zhì)水平磷酸化：是ADP磷酸化和生成ATP，作用微生物為厭氧/兼性厭氧微生物；（2）氧化磷酸化：在耗氧呼吸和無(wú)氧呼吸時(shí)，通過(guò)電子傳遞體系產(chǎn)生ATP的過(guò)程，作用微生物為厭氧/兼性厭氧微生物；（3）光合磷酸化：光引起光合色素逐出電子，通過(guò)電子傳遞產(chǎn)生ATP的過(guò)程，作用微生物為產(chǎn)氧光合細(xì)菌/不產(chǎn)氧光合細(xì)菌。3.作為發(fā)酵底物必須具備哪些特點(diǎn)？答：作為發(fā)酵底物必須具備的特點(diǎn)如下：（1）

不能被過(guò)分氧化，也不能被過(guò)分還原。假如被過(guò)分氧化，就不能產(chǎn)生足以維持生長(zhǎng)的能量。假如被過(guò)分還原，就不能作為電子受體，因?yàn)殡娮邮荏w會(huì)進(jìn)一步被還原。（2）

必須能轉(zhuǎn)變成為一種可參與底物水平磷酸化的中間產(chǎn)物。碳?xì)浠衔锛捌渌叨冗€原態(tài)的化合物不能作為發(fā)酵底物。4.根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮陀猛究蓪⑴囵B(yǎng)基分為哪幾類(lèi)？并分別說(shuō)明其營(yíng)養(yǎng)組成的特點(diǎn)和適用范圍。答：（1）培養(yǎng)基的分類(lèi)根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮陀猛究蓪⑴囵B(yǎng)基分為基礎(chǔ)（普通）培養(yǎng)基、選擇培養(yǎng)基、鑒別培養(yǎng)基和加富（富集）培養(yǎng)基。（2）培養(yǎng)基營(yíng)養(yǎng)組成的特點(diǎn)和適用范圍①基礎(chǔ)（普通）培養(yǎng)基由牛肉膏、蛋白胨、氯化鈉按比例配制而成，適用于一般的微生物。②選擇培養(yǎng)基是在培養(yǎng)基中加入特殊物質(zhì)，如染料、膽汁鹽、金屬鹽類(lèi)、酸、堿或抗生素等其中的一種，抑制非目的微生物生長(zhǎng)而具有選擇作用。③鑒別培養(yǎng)基是在培養(yǎng)基中加入一些指示劑，使其具有指示作用，用于鑒別菌種類(lèi)別。④加富（富集）培養(yǎng)基是在培養(yǎng)基中加入特殊的物質(zhì)。使微生物生長(zhǎng)，用于對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)要求比較苛刻的微生物菌種培養(yǎng)。5.即使酶濃度足夠高，隨著底物濃度的升高，酶促反應(yīng)的速度并沒(méi)有因此增加，甚至受到抑制，其原因是什么？

答：酶促反應(yīng)的速度沒(méi)有增加的原因是：（1）高濃度的底物降低了水的有效濃度，降低了分子擴(kuò)散性，從而降低了酶促反應(yīng)速度；（2）過(guò)量的底物會(huì)與激活劑結(jié)合，降低了激活劑的有效濃度，也會(huì)降低酶促反應(yīng)速度；（3）過(guò)量的底物聚集在酶分子上，生成無(wú)活性的中間產(chǎn)物，不能釋放出酶分子，從而也會(huì)降低反應(yīng)速度。6.無(wú)機(jī)鹽是微生物生長(zhǎng)必不可少的一類(lèi)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，它們?cè)谟袡C(jī)體中的生理功能主要是什么？答：無(wú)機(jī)鹽的生理功能如下：（1）作為酶的活性中心的組成部分；（2）維持生物大分子和細(xì)胞結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性；（3）調(diào)節(jié)并維持細(xì)胞的滲透壓平衡；（4）控制細(xì)胞的氧化還原電位和作為某些微生物生長(zhǎng)的能源物質(zhì)等。7.水是微生物生長(zhǎng)所必不可少的，水在細(xì)胞中的生理功能主要有哪些？答：水在細(xì)胞中的生理功能如下：（1）參與細(xì)胞內(nèi)一系列化學(xué)反應(yīng)；（2）維持蛋白質(zhì)、核酸等生物大分子穩(wěn)定的天然構(gòu)象；（3）因?yàn)樗谋葻岣?，是熱的良好?dǎo)體，能有效地吸收代謝過(guò)程中產(chǎn)生的熱，并及時(shí)地將熱迅速散至體外，從而有效地控制細(xì)胞的溫度變化；（4）保持充足的水分是細(xì)胞維持自身正常形態(tài)的重要因素；（5）微生物通過(guò)水合作用和脫水作用控制由多亞基組成結(jié)構(gòu)。8.比較好氧呼吸、無(wú)氧呼吸與發(fā)酵的主要異同點(diǎn)。答：（1）好氧呼吸、無(wú)氧呼吸與發(fā)酵的主要相同點(diǎn)都是微生物呼吸類(lèi)型的一種方式，都有能量釋放。（2）好氧呼吸、無(wú)氧呼吸與發(fā)酵的不同點(diǎn)①最終電子受體發(fā)酵為中間代謝產(chǎn)物，好氧呼吸為氧氣，無(wú)氧呼吸為氧化態(tài)的無(wú)機(jī)物（如硫酸根、硝酸根等）。②最終產(chǎn)物發(fā)酵為低分子有機(jī)物、CO2等，好氧呼吸為CO2、H2O等，無(wú)氧呼吸為CO2、H2O、N2、NH3、H2S、甲烷等。③產(chǎn)生ATP的磷酸化類(lèi)型發(fā)酵為底物水平磷酸化，好氧呼吸為底物水平磷酸化和氧化磷酸化，無(wú)氧呼吸為底物水平磷酸化和氧化磷酸化。④獲得ATP數(shù)發(fā)酵為2，好氧呼吸為38，無(wú)氧呼吸介于2和38之間。⑤釋放總能量發(fā)酵為238.3kJ，好氧呼吸為2876kJ，無(wú)氧呼吸為1756kJ（反硝化）或1125kJ（反硫化）。9.當(dāng)處理某