11/6專題三生物的陳代謝3課時微生物代謝一、歸類總結(jié)1、微生物的分類無細胞構(gòu)造的病毒界 原核細胞原核生物界微生物 有細胞構(gòu)造真核細胞原生生物界 2、生物的養(yǎng)分

真菌界養(yǎng)分是指生物攝取、利用養(yǎng)分物質(zhì)的過程。養(yǎng)分物質(zhì)是指維持機體生命活動，保證生長發(fā)育、生殖所需的外源物質(zhì)。對于人和動物，養(yǎng)分物質(zhì)包括水、無機鹽、糖類、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、維生素六類；對于植物，養(yǎng)分物質(zhì)包括礦物質(zhì)、水、二氧化碳三類；對于微生物養(yǎng)分物質(zhì)包括水、無機鹽、碳源、氮源、生長因子五類。43微生物所需的無機鹽與植物所需的礦質(zhì)元素有差異。例如NH+，對于微生物是氮源，對于植物是礦質(zhì)元素。CO2，對于植物不是礦質(zhì)元素，對于異養(yǎng)微生物是無機鹽，對于自養(yǎng)微生物可以是碳源。人及動物所需的無機鹽中，沒有氮，它們所需的氮來自蛋白質(zhì)等。43維生素是人需要的微量有機物，生長因子是微生物需要的微量有機物。維生素在人體內(nèi)是維持陳代謝和某些生理功能的必不行少的物質(zhì)，大多數(shù)是酶的組成局部。生長因子是微生物也是酶的組成部分，如堿基。3、生物的能源對于人及動物的能源物質(zhì)是某些有機化合物；對于植物能源是太陽能；對于微生物的狀況就略微簡單些，自養(yǎng)型微生物的能源是光或無機化合物，比方硝化細菌是以氨的氧化來獲得自身所需的能量；對于異養(yǎng)微生物的能源物質(zhì)是含碳、氮有機物。含有碳、氫、氧、氮的化合物，可以供給碳源和氮源，但不肯定能供給能源，如碳酸氫銨，它能給自養(yǎng)微生物供給氮源、碳源，能給異養(yǎng)微生物供給氮源和無機鹽。酶的種類組成酶誘導(dǎo)酶存在酶的種類組成酶誘導(dǎo)酶存在始終存在誘導(dǎo)產(chǎn)生合成只受遺傳物質(zhì)的掌握既受遺傳掌握，又受誘導(dǎo)物誘導(dǎo)5、酶的合成調(diào)整和酶活性的調(diào)整酶合成的調(diào)整酶合成的調(diào)整原理主要緣由通過影響酶合成調(diào)整微生物的代謝在環(huán)境中存在誘導(dǎo)物〔通常是反響底物〕的狀況下才能合成誘導(dǎo)酶大腸桿菌乳糖代謝中半乳糖苷酶的合成既保證了代謝的需要，又避開了細胞內(nèi)物質(zhì)和能量的鋪張，增加酶活性的調(diào)整通過轉(zhuǎn)變已有酶的催化活性來調(diào)整代謝的速度代謝產(chǎn)物與酶的結(jié)合，致使酶的構(gòu)造產(chǎn)生變化實例意義谷氨酸生產(chǎn)過程中，大量谷氨酸的積存抑制谷氨脫氫酶的活性不會積存大量的代謝產(chǎn)物，保證各種代謝經(jīng)濟而高效地運行微生物對環(huán)境的適應(yīng)力量微生物對環(huán)境的適應(yīng)力量酶活性的調(diào)整與酶合成的調(diào)整相比較，是反響調(diào)整、精細而快速產(chǎn)物的種類產(chǎn)生時期生理作用產(chǎn)物的種類產(chǎn)生時期生理作用初級代謝產(chǎn)物生長全過程自身生長、生殖必需次級代謝產(chǎn)物生長到肯定階段以后對自身無明顯生理作用舉例氨基酸、核苷酸、多糖、脂類、維生素抗生素、毒素、激素、色素等7、微生物群體生長的規(guī)律及影響因素→…→2n代謝活潑大代謝旺盛，形大量積存代謝細胞呈現(xiàn)多態(tài)量合成酶的態(tài)、生理特性產(chǎn)物〔次級代性，畸形、解其他細菌成穩(wěn)定、選育菌謝產(chǎn)物〕體，釋放代謝分種的最正確時期孢的形成產(chǎn)物生長曲線穩(wěn)定期對數(shù)期生長曲線穩(wěn)定期對數(shù)期代謝和生長等調(diào)整期衰亡期調(diào)整適應(yīng)，生長量生殖率＞死亡生殖率≈死亡—般不分率 率裂，細菌體等比數(shù)列式增活菌數(shù)達峰值積增大 長1→2→4→8 〔接近K值〕生殖率＜死亡率活菌數(shù)急劇下降代謝特點測定影響因素a．測細胞數(shù)目：顯微計數(shù)，比例計算a．最適溫度：25℃～37℃b．最適pH：6.5～7.5〔細菌〕、5.0～6.0〔真菌〕c．氧氣：對不同代謝類型的微生物，影響不同利用處于對數(shù)期細菌的生長生殖速率快，代謝旺盛的特點，生產(chǎn)上常用這個時期的細菌作為菌種，以縮短生產(chǎn)周期；進入穩(wěn)定期后，抗生素等代謝產(chǎn)物漸漸增多，這時假設(shè)適當補充養(yǎng)分物質(zhì)，就有助于延長穩(wěn)定期、提高代謝產(chǎn)物的產(chǎn)量。為此人們經(jīng)過長期的探究，總結(jié)出一種連續(xù)培育的方法。目前，這種方法已成功地應(yīng)用于酒精、丙酮、丁醇等產(chǎn)品的生產(chǎn)中。連續(xù)培育縮短了培育周期，提高了設(shè)備利用率，并且便于自動化治理。二、典題導(dǎo)引1】可作為對一種單細胞生物進展分類的依據(jù)是〔〕〔多項選擇〕A．核膜的有無 B．核糖體的有無C．細胞壁的有無 D．膜上載體蛋白的有無【例2】炭疽桿菌之所以引起美國人的恐慌，主要緣由之一是它能產(chǎn)生兩種成分為蛋白質(zhì)的內(nèi)毒素。有的科學家將該菌的大型DNA分子破壞，該菌仍舊能產(chǎn)生內(nèi)毒素。請分析推斷，應(yīng)當破壞該菌的什么構(gòu)造，才能使它從根本上不再產(chǎn)生內(nèi)毒〔〕A．核糖體B．質(zhì)粒 C．內(nèi)質(zhì)網(wǎng) D．細胞核【例3SARSRNASARS疫苗的爭論已取得突破性的進展。以下關(guān)于SARS病毒及疫苗的表達正確的選項是〔〕A．SARS病毒的遺傳物質(zhì)組成含有5種堿基、8種核苷酸B．接種SARS疫苗能增加人體免疫力是由于接種了SARS抗體C．可用含碳源、氮源、生長因子、水、無機鹽的培育基培育SARS病毒D．打算其抗原特異性的是SARS病毒的衣殼【例4】右圖是甲大腸桿菌在復(fù)合培育基中的生長曲線，復(fù)合培育基中含有葡萄糖和乳糖，圖乙表示大腸桿菌內(nèi)產(chǎn)生G物質(zhì)的代謝過程。⑴圖甲中a～d 所指的生長期的正確名稱依次是 。⑵圖甲曲線的變化可表達微生物代謝調(diào)整的方式之一是 ，其相應(yīng)酶的產(chǎn)生是在 〔填字母〕時期。圖乙體現(xiàn)微生物代謝調(diào)節(jié)的意義是 。⑶微生物的培育中，常以 〔填字母〕時期的微生物為菌種。假設(shè)縮短a時期，其方法有① 。

目數(shù)胞細edcabedcab〔一〕AB2C3D4G圖〔乙〕⑷假設(shè)G物質(zhì)是大腸桿菌代謝必需的，現(xiàn)要利用大腸桿菌大量生產(chǎn)C物質(zhì)，則通過誘變育種，篩選出 缺陷型大腸桿菌進展培育。同時培育中需限量供給 物質(zhì)，緣由是① ；② 。5】以下關(guān)于微生物養(yǎng)分物的表達中，正確的選項是〔〕是碳源的物質(zhì)不行能同時是氮源C．除水以外的無機物只供給無機鹽

但凡碳源都能供給能量D．無機氮源也能供給能量C·C··D·FE·A·B右圖是酵母菌進展酒精發(fā)酵時的生長曲線，你認為在以下哪一階段停頓氧氣的供給對產(chǎn)生酒精最有利〔〕A．AB B．BC C．DE D．FG“篩選”是生物學中培育生物類型常用的手段，以下有關(guān)技術(shù)過程中為不行能篩選成功的有〔〕A．在無氮培育基上篩選圓褐固氮菌B．在不含精氨酸的培育液中篩選不能合成精氨酸的雜交細胞C．在小麥試驗田中普遍噴灑赤霉菌篩選抗赤霉菌小麥D．基因工程中通過對細胞單獨培育并檢測目的基因產(chǎn)物進展篩選年7月份，電視臺報道美國一生化制藥廠，試制了一種對炭疽桿菌細胞壁有分解轉(zhuǎn)化作用的酶制品。該制品所分解的物質(zhì)是〔〕A．DNA和RNA B．DNA和蛋白質(zhì)結(jié)合而成的化合物C．葡萄糖組成的大分子 D．糖類與蛋白質(zhì)結(jié)合而成的化合物4．微生物〔除病毒外〕需要從外界吸取養(yǎng)分物質(zhì)并通過代謝來維持正常的生長和生殖。以下有關(guān)微生物養(yǎng)分的說法不正確的選項是〔〕〔多項選擇〕4A．乳酸菌與硝化細菌所利用的碳源是一樣的B．微生物生長中不行缺少的一些微量的無機物稱為生長因子C．培育基中養(yǎng)分物質(zhì)濃度越高對微生物增殖越有利D．生長因子一般是酶或核酸的組成成分，微生物本身合成生長因子的力量往往缺乏5．在豆科植物的根瘤內(nèi)，根瘤菌固氮所需的ATP和根細胞吸取NH+所需的ATP分別主要來自4〔〕根瘤菌的線粒體和根細胞的線粒體C．根瘤菌的細胞膜和根細胞的線粒體

根瘤菌的細胞質(zhì)和根細胞的細胞質(zhì)D．根瘤菌的線粒體和根細胞的細胞質(zhì)6．20世紀70年月基因工程技術(shù)剛興起的時候，都是以微生物作為試驗材料，且必需在“負壓”〔低于外界大氣壓〕的試驗室里進展操作。這里“負壓”的作用主要是〔〕A．防止基因重組的生物進入人體或逃逸的外界，從而對環(huán)境造成基因污染B．提高微生物的基因突變頻率加快微生物的生殖速度 D．避開其他生物對試驗材料的污染7．關(guān)于微生物養(yǎng)分的說法，正確的選項是〔〕A．無機氮源也能供給能量 B．除水以外的無機物僅起供給無機鹽的作用C．但凡碳源都能供給能量 D．同一種物質(zhì)不行能既作碳源，又作氮源8．用酵母釀酒從接種后到密封前的這一階段，酵母菌種群數(shù)量變化的曲線圖是〔縱軸代表種群數(shù)量，橫軸代表時間〕〔〕A B C D酶Ⅰ中間產(chǎn)物酶Ⅰ中間產(chǎn)物酶Ⅱ酶Ⅲ抑制都過量物質(zhì)A 物質(zhì)B如圖表示利用某種微生物合成某類物質(zhì)的過程。在發(fā)酵過程中利用該微生物來大量合成物質(zhì)A，應(yīng)實行的合理措施為〔〕A．破壞微生物細胞膜的通透性B．在高溫高壓的條件下完成發(fā)酵C．對該微生物進展誘變處理，選育出不能合成酶Ⅱ的菌種D．對該微生物進展誘變處理，選育出不能合成酶Ⅲ的菌種以下圖為某細菌合成某種氨基酸的代謝調(diào)整示意圖，據(jù)圖分析答復(fù)：DNA②酶Ⅱ丙②酶Ⅱ丙酶Ⅲ丁酶Ⅳ氨基酸③酶Ⅰ甲 乙4NH+4⑴氨基酸屬于微生物的 代謝產(chǎn)物，可以作為異養(yǎng)微生物的 等養(yǎng)分要素物質(zhì)。⑵從微生物代謝調(diào)整來看，酶Ⅰ是 酶。氨基酸在細胞中積存過多，會抑制酶Ⅱ的活性，這種調(diào)整方式與①相比有 等特點。⑶完成過程③還需要 等條件。典題導(dǎo)引【例1】【簡析】真核生物中的原生生物界及原核生物中的細菌放線菌、支原體等都屬于單細胞生物。支原體和原生動物沒有細胞壁，細菌和放線菌有細胞壁。無論是原核的單細胞還是真核的單細胞生物都有核糖體，細胞膜上都有載體蛋白?！纠?】【簡析】細菌可分為桿菌、球菌和螺旋菌。細菌中擬核的大型環(huán)狀的DNA分子掌握細菌的主要遺傳性狀，質(zhì)粒也掌握局部性狀。審題時留意“將該菌的大型DNA的破壞”和“從根本上”的題眼?！纠?】【簡析】一種病毒只含有一種核酸，不能生存，沒有產(chǎn)能的酶系統(tǒng)和蛋白質(zhì)合成系統(tǒng)，必需營寄生生活，只能在宿主的活細胞中進展。書中微生物的養(yǎng)分、代謝和生長表達的是除病毒以外的其他微生物的狀況。接種SARS疫苗增加人體免疫力是接種的抗原物質(zhì)，刺激機體產(chǎn)生相應(yīng)的抗體。病毒的形態(tài)構(gòu)造、致病性等是由核酸掌握，而打算病毒抗原特異性等則是衣殼?！纠?】【簡析】細菌的生長曲線可分為四個主要時期：調(diào)整期、對數(shù)期、穩(wěn)定期、衰亡期。調(diào)整期是剛剛接種到培育基上的細菌，對環(huán)境的一個短暫調(diào)整或適應(yīng)過程。一般不馬上開頭分裂生殖。對數(shù)期的細菌進入快速分裂階段，細胞數(shù)目以等比數(shù)列的形式增加。微生物的代謝調(diào)整主要有酶的合成調(diào)整和酶活性的調(diào)整，大腸桿菌在用葡萄糖和乳糖作碳源的培育基上培育時，開頭時，大腸桿菌只能利用葡萄糖而不能利用乳糖，只有當葡萄糖被消耗完畢后，大腸桿菌才開頭利用乳糖，大腸桿菌分解葡萄糖的酶是組成酶，分解乳糖的酶為誘導(dǎo)酶，這種調(diào)整保證了代謝的需要，又避開了細胞內(nèi)物質(zhì)和能量的浪費，增加了微生物對環(huán)境的適應(yīng)力量。圖甲的c期合成分解乳糖的酶，對環(huán)境的調(diào)整和適應(yīng)過程，故為調(diào)整期，d期又快速分裂增殖進入對數(shù)期，乙圖中的代謝產(chǎn)物G過多又抑制酶1的活性，故為酶的活性調(diào)整?？s短調(diào)整期的方法有：①加大接種量；②使用對數(shù)期的菌種；③在同原來的培育條件一樣的培育基上培育。答案：①調(diào)整期、對數(shù)期、調(diào)整期、對數(shù)期；②酶合成的調(diào)整c酶的活性調(diào)整的意義避開代謝產(chǎn)物的積存；③b、d以對數(shù)期作菌種加大接種量〔或與原來的培育條件一樣〕；④酶3G或D首先由于G3GGDG過量會抑制酶Ⅰ活性，影響c的生產(chǎn)，故要限量。224 【例5】【簡析】不同的微生物，所需養(yǎng)分物質(zhì)有較大的差異，要針對微生物的具體狀況進展具體分析。對于A、B選項，它的表達是不完整的。