传递而直接交某一内源性中间代谢物接受,以实现底物水平磷酸化产能的一类生物氧化反应。
广义:目前已泛指任何利用好氧性或厌氧性微生物来生产有用代谢产物或食品、饮料的
一类生产方式。
11、试列表比较同型和异型乳酸发酵。 类型 同型 异型 途径 EMP HMP 产物/1葡萄糖 2乳酸 1乳酸、1乙醇、1CO2 1乳酸、1乙酸、1CO2 1乳酸、1.5乙酸 产能/1葡萄糖 2ATP 1 ATP 2ATP 2.5ATP 菌种代表 得氏乳杆菌 肠膜明串球菌 短乳杆菌 两歧双歧杆菌 12、细菌的酒精发酵途径如何,它与酵母的酒精发酵有何不同,细菌的酒精发酵有何优缺点?
细菌的酒精发酵是通过ED途径进行,葡萄糖只需经过4步反应即可快速获得由EMP
途径须经10步反应才能形成的丙酮酸。其途径如下:葡萄糖在ATP作用下生成6-磷酸葡萄糖,再经G-6-P脱氢酶作用下产生6-磷酸葡萄糖酸,在6-PG脱水酶下产生KDPG,最后再KDPG醛缩酶下获得丙酮酸、ATP、NADH+H+、NADPH+H+,丙酮酸再无氧发酵得到乙醇。
酵母菌的酒精发酵是通过EMP途径,其途径是:1分子葡萄糖经过10步反应而产
生2分子丙酮酸、2分子NADH+H+和2分子ATP,丙酮酸再无氧发酵产生酒精。
细菌酒精发酵优缺点:
优点:代谢速率高;产物转化率高;菌体生成少;代谢副产物少;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为低(细菌7%乙醇,酵母菌耐8-10%乙醇);底物范围窄(葡萄糖、果糖)。
13、 什么是两用代谢途径?它有哪些特点?
两用代谢途径:凡在分解代谢和合成代谢中均具有功能的代谢途径。EMP、HMP、
和TCA循环都是重要的两用代谢途径。
特点:a. 在两用代谢途径中,合成途径并非分解途径的完全逆转,即某一反应的逆反应并不
是总是由同样的酶进行催化的。
b. 在分解代谢与合成代谢途径的相应代谢步骤中,往往还包含了完全的中间代谢物。
c. 在真核生物中,分解代谢和合成代谢一般在不同的分隔区域内分别进行,即分解代谢一般在线粒体、微粒体或溶酶体中进行,而合成代谢一般在细胞质中进行,从而有利于两者可同时有条不紊的运转。
14、什么是生物固氮作用?它对生物圈的繁荣发展有何重要作用?能固氮的微生物有哪几类?
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。
重要作用:对生物圈的繁荣发展提供了不可或缺和可持续供应的还原态氮化物的源泉。
能固氮的微生物有根瘤菌,蓝细菌等。分类:从生态类型来分,可分为3类。 (1)自生固氮菌:不依赖与它种生物共生二能独立进行固氮的微生物。 (2) 共生固氮型:必须与它种生物共生在一起时才能进行固氮的微生物。 (3)联合固氮型:必须生活在某种特定的环境下才能固氮的微生物,只利用所需要环境。
15.什么是氧化磷酸作用?什么是P\\O比?什么是化学渗透学说?
氧化磷酸作用:指呼吸链的递氢和受氢过程与磷酸化反应相偶联并产生ATP的作用。
P\\O比:1mol氧原子所产生的ATP摩尔数。
化学渗透学说: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,从而造成了膜两侧分子分布不均匀,此即质子动势的由来,也是合成ATP的能量来源。
第六章
同步生长:是通过获得同步培养物的手段。使微生物细胞群体内的各个个体都处于同
一细胞分裂周期的特殊生长状态。
连续发酵:连续培养是相对于典型生长曲线时所采用的那种单批培养。连续培养如用
于生产实践,就称为连续发酵。
专性好氧菌:是一类必须在较高浓度分子氧的条件下才能生长有完整的呼吸链,以分
子氧作为最终的氢受体,具有SOD和过氧化氢酶的微生物。
兼性厌氧菌:是一类主要生长在有氧条件下又可在无氧条件下的微生物,特点是在有
氧下借呼吸产能,而在无氧条件下可借发酵或无氧呼吸产能。
微好氧菌:是一类只能在较低氧分下下才能正常生长的微生物。
厌氧菌:一类对分子氧高度敏感的微生物,有氧情况下不能生存。
耐氧菌:是一类可在有氧条件下正常生长却不需要氧而仅借发酵和底物水平磷酸化产
能的微生物。
巴氏消毒法:是一种低温湿热消毒法,处理温度变化很大,一般在60~85℃下处理
30min至1.5s,主要用于牛奶、果酒等液态风味食品的消毒。
间歇灭菌法:一种适用于不耐热培养基的灭菌方法。一般将培养基放在80--100℃蒸
煮15min--60 min,然后置37℃下过夜(诱使残留芽孢发芽),次日再重复蒸煮、过夜,如此重复3d 即可。
连续加压蒸汽灭菌法:一种利用100℃以上的高温(而非压力)蒸气进行湿热灭菌
的方法。仅用于大型发酵厂的大批培养基霉菌。
1. 什么叫典型生长曲线?它可分几期?划分的依据是什么?
定量描述液体培养基中,微生物群体生长规律的实验曲线,称为生长曲线。以细胞数目的对数值为纵坐标,以培养时间为横坐标,可画出一条有延滞期、指数期、稳定期和衰亡期四个阶段的生长曲线称为典型生长曲线。
分为延滞期、指数期、稳定期和衰亡期。
划分依据:根据它们每小时分裂次数的不同。
2.延滞期有何特点?如何缩短延滞期?
特点:1.生长速率常数为0;细胞形态变大或增长;
2.细胞内的RNA尤其是rRNA含量增高,原生质呈嗜碱性;合成代谢旺盛; 3.对外界不良条件如NaC1溶液浓度、温度和抗生素等理、化因素反应敏感。 缩短延滞期的方法:1.用对数期的菌种接种;
2.接种量适量增大;
3.发酵培养基成分和种子培养基的成分尽量接近
3.指数期有何特点?处于此期的微生物有何应用?
特点:生长速率常数最大;细胞进行平衡成长; 酶系活跃,代谢旺盛
应用:是用作代谢、生理等研究的良好材料,是增殖噬菌体的最适宿主,也是发酵工业中用作种子的最佳材料。
4.什么叫生长速率常数(R)?什么叫代时(G)?
生长速率常数(R): 是指微生物每小时分裂次数;
代时(G): 是指细胞每分裂一次所需的时间,又称世代时间或增代时间; 计算关系:R是G的倒数:
5、什么叫连续培养?有何优点?为何连续时间是有限的?
连续培养是在微生物的整个培养期间,通过一定的方式使微生物能以恒定的比生长
速率生长并能持续生长下去的一种培养方法。
特点:①流入新鲜培养基和无菌空气的同时,以同样的流速流出培养物
②微生物长期保持在指数期的平衡生长状态和稳定的生长速率上 优点:①高效 ②自控 ③产品质量稳定 ④节约了人力、动力等。
连续时间是有限的,因为菌种长期处于最高生长速率状态,突变严重,易使菌种退化。
6、什么是高密度培养?如何保证好氧菌的高密度培养?
高密度培养是指微生物在液体培养中细胞群体密度超过常规培养10 倍以上的生
长状态或培养技术。
7.比较灭菌、消毒、防腐和化疗的异同,并举例。 灭菌 消毒 防腐 化疗 采用强烈的理化因素使任何物体内外部的一切微生物永远丧失其生长繁殖能力的措施。例如:高压蒸汽灭菌法。 采用较温和的理化因素,仅杀死物体表面或内部一部分对人体或动、植物有害的病原菌,而对被消毒对象基本无害的措施。例如:巴氏消毒法。 利用某种理化因素完全抑制霉腐微生物的生长繁殖的措施。例如:腌制、晒干。 利用具有高度选择毒力即对病原菌具有高度毒力而对其宿主基本无毒的化学物质来抑制宿主体体内病原微生物的生长繁殖,借以达到治疗该宿主传染病的一种措施 灭菌完全杀死微生物,而其它方法则是抑制微生物的生长繁殖
8.利用加压蒸气对培养基进行灭菌时,常易带来哪些不利影响?如何避免? 不利影响:1.形成沉淀物
2.破坏营养,提高色泽:褐变、毒变 3.改变培养基pH:一般状况pH下降 4.降低培养基浓度:气温低时会增加冷凝
防止措施:
1. 采用特殊加热灭菌法: 如微波灭菌、板式换热器灭菌、联消法灭菌。
2. 过滤除菌法:对培养液中某些不耐热的成分可采用此法除菌,可利用各种过滤器达到。 3. 其他方法:按配方逐一加入(顺序很重要),此外,可加螯合剂防止金属离子沉淀。
9、什么叫抗菌谱? 什么叫抗药性(耐药性)?
抗菌谱:指一种或一类抗生素所能抑制微生物的类、属、种范围。
抗药性:又称耐药性,指生物(尤指病原微生物)对抗生素等药物产生的耐受和抵
抗能力。抗药性主要通过遗传途径产生,例如基因突变、遗传重组或质粒转移等。
第七章
表型:指某一生物体所具有的一切外表特征和内在特性的总和,是其遗传型在合适环
境条件下通过代谢和发育而得到的具体表现。
变异:指生物体在某种外因或内因的作用下所引起的遗传物质结构或数量的改变,亦
即遗传型的改变。
饰变:是指外表的修饰性改变,意即一种不涉及遗传物质结构改变而只发生在转录、
转译水平上的表型变化。
核外染色体:不论真核生物的细胞核或原核生物细胞的核区都是该微生物遗传信息的
最主要负荷者,被称为核基因组、和染色体组或简称基因组。
营养缺陷型:某一野生型菌株因发生基因突变而丧失合成一种生长因子、碱基或氨基
酸的能力,因而无法再在基本培养基上正常生长繁殖的变异类型,称为营养缺陷型。
野生型:指从自然界分离到的任何微生物在其发生人为营养缺陷突变前的原始菌株。 原养型:一般指营养缺陷型突变株经回复突变或重组后产生的菌株。 基本培养型:仅能满足某微生物的野生型菌株生长所需要的最低成分的组合培养基。 完全培养基:凡可满足一切营养缺陷型菌株营养需要的天然或半组合培养基。 补充培养基:凡只能满足相应的营养缺陷型突变株生长需要的组合或半组合培养基。
基因重组:两个独立基因组内的遗传基因,通过一定的途径转移到一起,形成新的稳定
基因组的过程。
感受态:是指受体细胞最易接受外源DNA片段并能实现转化的一种生理状态。
转化:受体菌直接吸收供体菌的DNA片段而获得后者部分遗传性状的现象。
转导:转导是以缺陷噬菌体为媒介将供体细胞中的DNA片段转移到受体细胞中,使受
体菌发生遗传变异的过程。