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1、第五章 微生物的新陈代谢习题一、填空题1新陈代谢是生物体内发生的一切有序化学变化的总称，它包括 和 两部分。2分解代谢是指通过有关酶系把 分解成 、 和 的作用。3在微生物的新陈代谢中，H是指 或称 。4合成代谢的功能与分解代谢相反，是指在有关酶系的催化下，由 、 - 和 起合成 的过程。 5微生物可利用的最初能源有 、 和 三类，它们经生物氧化后，可产生一种通用能源，称为 。6生物氧化的形式有 、 和 三种；其过程包括 、 和 三种；其生理功能有 、 和 三种；而其类型则有 、 和 三种。7在生物氧化中，以葡萄糖为代表的四条脱氢途径是 、 、 和 。8EMP 途径又称 途径或 途径。9在 E
2、MP 途径中，有一个三碳中间代谢物 在酶的催化下形成 ，其间产生本途径中第一个 ATP，它是通过 磷酸化而实现的。10在有氧条件下，EMP 途径可与 循环途径相连接，于是一个葡萄糖分子可彻底氧化，生成 分子的 和 分子的 ，最终可产生 个 ATP 分子。儿 HMP 途径是一条葡萄糖不必经过 途径和 途径而得到彻底氧化的途径，通过该途径可使细胞获得大量的 和 。12ED 途径因最初由 和 两位学者在 中发现而得名：13。一个葡萄糖分子经 E MP 途径后，可获得 2 分子 、2 分子 和 2 分子中间代谢物 (其分子式是 )。14。在无氧条件下，葡萄糖经 EMP 途径后形成的终产物 可被进一步还
3、原成 ，也可先通过脱羧作用形成 ，然后再被还原成 。 15。HMP 途径即 ，又称 途径、 途径或 途径。16。6 分子葡萄糖经 HMP 途径进行直接氧化和一系列复杂反应后，最终产物为个 分子， 个 分子和 6 个 C02。17ED 途径又称 径，它只存在于少数 EMP 途径不完整的细菌，例如 和等细菌中。18在 ED 途径中，有一个关键的、称作 的六碳化合物，它经 酶分解后，可产生 和 两种中间代谢物。”。ED 途径的四个主要特点是 、 、 和 。20。一个葡萄糖分子经 ED 途径后，可产生 1 分子 、1 分子 、1 分子 和 2 分子 。 21。TCA 循环即 循环，又称 循环或 循环。
4、22。在真核生物中，TCA 循环的酶反应在 内进行，在原核生物中，则在 内进行，但 酶是一例外，它在真核生物的线粒体或原核生物细胞中都是结合在 上的。23。TCA 循环不仅在各种代谢途径中处于枢纽地位，而且还与多种发酵产物直接联系在一起，例如 、 、 、 和 等。24。在黑曲霉生产柠檬酸过程中，实际产量常于理论产量，原因是反应过程中伴有 。25。一个葡萄糖分子在有氧条件下，经过不同的代谢途径最终会产生不同数量的ATP，例如经 EMP 途径可净产 个 ATP，经 HMP 途径产 个 ATP，经 ED 途径产 个 ATP，而经 EMP+TCA 途径则可产 个 ATP。26在生物氧化中，根据受氢过程
5、中性质的不同，可把它分成三个类型，即 、 和 。27在有氧情况下，基质脱下的氢经 传递，最终以 作氢受体，这类生物氧化称为 ；在无氧条件下，氢经 传递，并以 作氢受体，这类生物氧化称为 ；而在无氧条件下，若氢不通过 传递，而直接由 为氢受体，则称为 ，例如 和 等。28。构成微生物呼吸链的主要组分有七个，它们是 、 、 、 、 和 等，其中有的组分只能传递电子，如 等。29在原核细胞中，有少数细菌例如 和 的呼吸链组分与真核生物线粒体的呼吸链相似，故为真核细胞中线粒体起源于原核生物的 假说提供了一个实验依据。30有六种发酵类型可经过 EMP 途径并由其终产物丙酮酸出发，即 ，代表菌如 ； ，代
6、表菌如 ； ，代表菌如 ； ，代表菌如 ； ，代表菌如 ； ，代表菌如 。31至今采用严格厌氧菌进行大规模发酵的产品只有 一种，其产生菌是 。32。在厌氧菌发酵产能的机制中，一种重要化合物乙酰磷酸可由 或 等中间代谢物产生，乙酰磷酸再通过 酶的催化即可通过 水平磷酸化方式产生ATP。 33无氧呼吸又称 ，其特点是底物按常规途径 后，经 递氢，最后由 受氢，从而完成生物氧化过程。34一切自养微生物，其生命活动中的首要反应就是 032 固定。目前知道的途径有四条，即 、 、 和 。35在化能自养微生物中，其生命活动所需 ATP 是通过 和 等无机底物经传递并与 发生偶联而获得；合成有机物所需还原力
7、H 则是由无机物中的氢借消耗 ATP 并通过 的传递方式而产生的。36呼吸链在传递氢或电子的过程中，通过与 反应相偶联，产生了生物的通用能源 ，其形成机制可根据英国学者 的 学说来解释。 37硝酸盐在微生物生命活动中具有两种作用，其一是利用它作为氮源，这就是兰 ；另一种是利用它作为呼吸链最终氢受体，这就是 ，又称 或 。这两个作用的共同点都需要一种含 的 酶将硝酸盐还原为亚硝酸盐。38在光能自养微生物中，其利用日光产生 ATP 的机制有三类， ，如 等微生物； ，如 等微生物； ，如 等微生物。39光能自养微生物有产氧与不产氧两大类，前者如 等，后者如 等。40循环光合磷酸化有四个特点，即 ；
8、 ； ； 。进行此反应的微生物是 41在循环光合磷酸化反应中，其电子流的循环途径为： 、 、 、和 ，其间产生 个 ATP。42非循环光合磷酸化有五个特点： ； ； ； ； 。具有此反应的微生物如 和 。43硝化细菌是属于 营养型微生物，它们的碳源是 。其中亚硝酸细菌能够将 氧化为 ，硝酸细菌则能够将 氧化为 ，从而获得能量。它们用于还原 CO2 的 NADH2，是在消耗大量 的情况下，通过 的方式而产生，这也是它们生长缓慢和生长得率低的原因之一。44嗜盐菌的光介导 ATP 合成在细胞表面的 部位进行。紫膜蛋白的辅基称 ，它在光量子作用下，通过构象变化可使膜的内外侧造成一个 ，从而推动 酶合成
9、 。45经 HMP 途径的发酵类型主要为 ，它可细分为两条途径，其一为 途径，葡萄糖发酵产物为 和 等，产生菌为 等；另一为 途径，其葡萄糖发酵产物为 和 ，产生菌为 。46经 ED 途径的酒精发酵称为 ，其代表菌为 。47经氨基酸发酵产能的发酵类型称为 反应，其代表菌如 等。48与存在于真核生物 膜上的呼吸链相比，原核生物细胞膜上的呼吸链有三个主要差别，即 、 和 。49由酵母菌通过 EMP 途径进行的酒精发酵，因 1 分子葡萄糖可产生 2 分子 、2 分子 和 2 分子 ，所以又称酵母同型酒精发酵；由运动发酵单胞菌通过 ED途径进行的酒精发酵因 1 个葡萄糖分子可产 个乙醇分子，故称 ；由
10、肠膜明串珠菌通过 HMP 途径对葡萄糖进行的产 个乙醇分子和 个乳酸分子的发酵，则称为 。50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。51Calvin 循环又称 ，是各种自养生物固定 的最重要途径，其中包含着两种特有酶即 和 。52在自养微生物固定 CO2 的卡尔文循环中，接受 CO2 的受体分子是 ，CO2 被固定后的第一个产物是 ，此产物又进一步被还原成为 。53处于分解代谢和合成代谢交汇点上的重要中间代谢产物共有 12 种，现举出其中的 8 种为 、 、 、 、 、 、 和 。54在代谢回补顺序中，约有 10
11、条途径都是围绕着补充 途径中的关键中间代谢产物 以及 途径中的关键中间代谢产物 进行的。55乙醛酸循环又称 ，它常与 循环同时存在，借以发挥后者的 功能和 功能。56乙醛酸循环中的两个独特酶是 和 。57乙醛酸循环每周转一次就可把 2 个 2C 化合物 合成一个 4C 化合物 。 58保持地球上整个生物圈繁荣昌盛的最重要两个生物化学反应是 和 ，前一反应主要由 完成，而后一个反应则主要由 进行。59自生固氮菌的种类很多，其中属于好氧性的有 和 等，属于兼性厌氧的有 等，属于厌氧的有 等。60共生固氮菌的种类很多，其中能引起豆科植物产生根瘤的有 等，引起非豆科植物产生根瘤的有 ，与植物满江红共生
12、的有 ，而与真菌共生形成地衣的则有 等。61生物固氮必须满足六个条件，即 、 、 、 、 和 。62测定固氮酶活力的传统方法曾有粗放的 法和烦琐的 法等，现代既灵敏又简便的方法是 法，测定用的仪器称 。63固氮酶可催化多种生化反应，如 和 等，其中的 反应因具有灵敏度高和操作方便等优点，已被广泛用于 上。64固氮酶是由组分 I 即 和组分即 组成，前者的功能是 ；后者的功能是 。65由固氮酶固定的 NH4 必须与 结合形成 后，才可合成蛋白质和大量其他重要生物体的分子。66好氧性自生固氮菌对固氮酶的保护机制主要有 和 两种；蓝细菌固氮酶的主要保护机制有形成 等方式；而豆科植物根瘤菌固氮酶的保护机制是靠 。67根瘤菌在侵入到豆科植物根部皮层中后，会分化成形状各异的 ，它们被包围在 中，在 保护其
