第五章 微生物的新陈代谢习题及答案

2021年1月20日发(作者：郑效峰)

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
CO
2
等多种产物的发酵，称异型 乳酸发酵。

and
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
Stick land
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
、
N
2
O
直至
N
2
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。

1 3.
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。

15.
细菌酒精发酵< br>:
运动发酵单胞菌等微好氧菌经
ED
途径形成丙酮酸脱羧成乙
醛，进一 步被还原成乙醇，这种经
ED
途径发酵生产乙醇的方法称为细菌酒精发
酵。

二、问答题

（一）试述
HMP
途径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、
NADP(P)
+
、
FAD(FMN)
和
CoA
等的生
物合成提供无糖
-
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、色氨酸和组氨酸）的原料。

②产还原力：
产生大量
N ADPH
2
形式的还原力，不仅可以供脂肪酸、固醇等生
物合成之需，还可以通过呼吸 链产生大量能量之需。

③作为固定
CO
2
的中介：
是光能 自养微生物和化能自养微生物固定
CO
2
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
CO
2
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
C
3
~C
7
多种碳源提供了必要的代谢途径。
⑤连接
EMP
途径：
通过
EMP
途径的连接（在果糖
-1,6-
二磷酸和甘油醛
-3-
磷酸
处），可谓生物合成提供更多 的戊糖。

（二）列表比较同型乳酸发酵与异型乳酸发酵。

答：

类型

同型

途径

EMP
产物
/1
葡萄糖

2
乳酸

1
乳酸

1
乙醇

1 CO
2

异型

HMP
1
乳酸

1
乙酸
*

1 CO
2

1
乳酸

1.5
乙酸


3.
细菌酒精发酵与酵母菌的酒精发酵有何异同？

答：
共同点：葡萄糖降解为丙酮酸，丙酮酸脱羧为乙醛，乙醛再还原成乙醇

不同点：
①产生丙酮酸的途径不同

酵母型酒精发酵是通过
EMP< br>途径，
而细菌酒
精发酵是通过
ED
途径。

②净产
ATP
不同

与酵母乙醇发酵相比，细菌乙醇发酵净产生
ATP
只有
1
个

③菌种不同：
参与酵母型酒精发酵的是酿酒酵母，
细菌酒精发酵是运动发酵
单 胞菌等微好氧菌。

4.
试述嗜盐菌紫膜光合作用的基本原理。

答 ：
细菌的视紫红质的功能与叶绿素相似，
能吸收光能，
并在光量子的驱动
下起 着质子泵的作用。
这时，
它将反应中产生的质子一一逐出细胞膜外，
从而使

产能
/1
葡萄糖

2 ATP
菌种代表

德氏乳杆菌

粪链球菌

肠膜明串珠菌

1 ATP
2 ATP
短乳杆菌

2.5 ATP
两歧双歧杆菌