Stickland反应 :以一种氨基酸作氢供体和以另一种氨基酸作氢受体而实现生物氧化产能的独特发酵类型，称为stickland反应。stickland反应的产能效率很低，每分子氨基酸仅产1个ATP。

2、试述生物氧化的形式、过程、功能及类型。

形式：某物质与氧结合、脱氢或失去电子

过程:一般包括三个环节：

①底物脱氢（或脱电子）作用（该底物称作电子供体或供氢体）

②氢（或电子）的传递（需中间传递体，如NAD、FAD等）

③最后氢受体接受氢（或电子）（最终电子受体或最终氢受体）

功能：产能（ATP）、产还原力[H]和产小分子中间还原产物。

类型：呼吸、无氧呼吸、发酵

3、在化能异养微生物的生物氧化中，其基质脱氢和产能的途径主要有哪几条？试比较各途径的主要特点。

脱氢和产能的途径：EMP、HMP、ED、TCA

特点：EMP 当葡萄糖转化成1.6-二磷酸果糖后，在果糖二磷酸醛缩酶作用下，裂解为两个3Ｃ化合物，再由此转化为2分子丙酮酸。

HMP 当葡萄糖经一次磷酸化脱氢生成6-磷酸葡萄糖酸后，在6-磷酸葡萄糖酸脱酶作用下，再次脱氢降解为1分子CO2和1分子磷酸戊糖。

ED 是少数EMP途径不完整的细菌所特有的利用葡萄糖的替代途径。一分子葡萄糖经ED途径可生成两个丙酮酸并净生成一个ATP、一个NADH+H+和一个NADPH+H+。 TCA (1)氧虽不直接参与其中反应，但必须在有氧条件下运转；

(2)丙酮酸在进入三羧酸循环之先要脱羧生成乙酰CoA，乙酰CoA和草酰乙酸缩合成柠檬酸再进入三羧酸循环。

(3)循环的结果是乙酰CoA被彻底氧化成CO2和H2O，每氧化1分子的乙酰CoA可产生12分子的ATP，草酰乙酸参与反应而本身并不消耗。

(4)产能效率极高；

(5)TCA位于一切分解代谢和合成代谢中的枢纽地位。

4、试述EMP途径在微生物生命活动中的重要性。

①供应ATP形式的能量和NADH2形式的还原力；②是连接其它几个重要代谢途径的桥梁，包括TCA、HMP和ED途径等；③为生物合成提供多种中间代谢物；④通过逆向反应可进行多糖合成。

5、试述HMP途径在微生物生命活动中的重要性。

①供应合成原料；②产还原力；③作为固定CO2的中介；④扩大碳源的利用范围；⑤连接EMP途径。

6、试述TCA循环在微生物产能和发酵生产中的重要性。

TCA位于一切分解代谢和合成代谢中的枢纽地位，产能效率极高，不仅可为微生物的生物合成提供各种碳架原料，而且还与人类的发酵生产紧密相关。

7、在微生物能量代谢中ATP的产生途径有哪几条？

EMP、HMP、ED、TCA、呼吸、无氧呼吸、发酵

8、试比较呼吸、无氧呼吸、发酵的异同点。

产能呼吸无氧呼吸发酵

环境条件有氧无氧无氧

终电子受体来源环境，外源性环境，外源性胞内、内源性

性质分子氧化合物（通常为无机物）代谢中间物

能进行代谢产能方式的微生物专性好氧微生物、兼性好氧微生物、微嗜氧微生物专性厌氧微生物、兼性好氧微生物兼性好氧微生物、耐氧厌氧微生物、专性厌氧微生物

9、试比较同型和异型乳酸发酵。

10、细菌的酒精发酵途径如何？它与酵母菌的酒精发酵有何不同？细菌的酒精发酵有何优缺点？

酒精发酵途径ED, 酵母菌的酒精发酵EMP

优缺点:

a.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。

b.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）。

11、青霉素为何只能抑制代谢旺盛的细菌？其制菌机制如何？

原因：青霉素抑制肽聚糖的合成过程，形成破裂的细胞壁，代谢旺盛的细菌才存在肽聚糖的合成，因此此时有青霉素作用时细胞易死亡。

作用机制：青霉素破坏肽聚糖合成过程中肽尾与肽桥间的转肽作用。

12、如何运用代谢调控理论使微生物合成比自身需求量更多的有用代谢产物？举例说明。 ①应用营养缺陷型菌株解除正常的反馈调节

如赖氨酸发酵、肌苷酸的生产；

②应用抗反馈调节的突变株解除反馈调节

如黄色短杆菌的抗α-氨基-β-羟基戊酸菌株能累积苏氨酸；

③控制细胞膜的渗透性

如在谷氨酸发酵生产中只要把生物素浓度控制在亚适量的情况下，才能分泌出大量的谷氨酸，

第六章微生物的生长及其控制

1、名词解释：生长产量常数（Y），最适生长温度，巴氏消毒法，抗生素，抗代谢药物，选择毒力，生长限制因子，MIC。

生长产量常数（Y）：指菌体产量与限制性营养物消耗的比例关系。

最适生长温度：某菌分裂代时最短或生长速率最高时的培养温度。

巴氏消毒法：用较低的温度处理牛乳或其他液态食品，杀死其中可能存在的无芽孢病原菌而

又不损害营养与风味的消毒方法。

抗生素：抗生素是生物在其生命活动中产生的一种次生代谢产物或其人工衍生物，能对他种生物的生命活动产生抑制作用或致死作用。

抗代谢药物：又称代谢拮抗物、代谢类似物，是指在结构上与生物体所必需的代谢物相似，可以与正常代谢途径中特定的酶发生竞争性反应，从而阻碍酶的功能、干扰代谢的正常进行的物质。

选择毒力：抗生素对人体及动、植物组织的毒力，一般远小于它对致病毒的毒力，这称为抗生素的选择毒力。

生长限制因子:凡是处于较低浓度范围内，可影响生长速率和菌体产量的营养物，就称生长限制因子。

MIC：最小抑菌浓度，表示某药物对某菌的最小抑菌浓度，常以μg/ml或μ/ml来表示。

2、什么是典型生长曲线？它可分几期？划分的依据是什么？各期特点如何？

典型生长曲线：将少量纯种单细胞微生物接种到恒容积的液体培养基中培养。在适宜条件下，其群体就会有规律地生长，定时取样测定细胞含量，以细胞数目的对数值作纵坐标，以培养时间作横坐标，就可以画出一条有规律的曲线，这就是微生物的典型生长曲线。 划分的依据：单细胞微生物。

(1)延滞期(停滞期、调整期) 特点：a.生长速率常数为零；b.细胞形态变大或增大；c.细胞内RNA尤其是rRNA含量增高，原生质呈嗜碱性。d.合成代谢活跃；e.对外界不良条件的反应敏感。

(2) 对数期特点：此时菌体细胞生长的速率常数R最大，分裂快，代时短，细胞进行平衡生长，菌体内酶系活跃，代谢旺盛，菌体数目以几何级数增加，群体的形态与生理特征最一致，抗不良环境的能力强。

⑶稳定期特点：a.生长速率常数为零；b.菌体产量达到最高；c.活菌数相对稳定；d.细胞开始贮存贮藏物；e.芽孢在这个时期形成；f.有些微生物在此时形成次生代谢产物。

⑷衰亡期特点：a.细胞形态多样；b.出现细胞自溶现象；c.有次生代谢产物的形成；d.芽孢在此时释放。

3、延滞期有何特点？如何缩短延滞期？

特点：a.生长速率常数为零；b.细胞形态变大或增大；c.细胞内RNA尤其是rRNA含量增高，原生质呈嗜碱性。d.合成代谢活跃；e.对外界不良条件的反应敏感。

消除：a. 以对数期的菌体作种子菌；b. 适当增大接种量：一般采用3%~8%的接种量，根据生产上的具体情况而定，最高不超过1/10。c. 培养基的成分：种子培养基尽量接近发酵培养基。

4、指数期有何特点？处于该期的微生物有何应用？

特点：此时菌体细胞生长的速率常数R最大，分裂快，代时短，细胞进行平衡生长，菌体内酶系活跃，代谢旺盛，菌体数目以几何级数增加，群体的形态与生理特征最一致，抗不良环境的能力强。

应用：指数期的微生物是研究生理、代谢等的良好材料；是增殖噬菌体的最适菌龄；是发酵生产中用做种子的最佳种龄，通过补加营养物质延长指数期。

5、稳定期为何会到来？有何特点？

形成原因:a.营养物尤其是生长限制因子的耗尽；b.营养物的比例失调；c.有害代谢产物的积累；d.物化条件的变化。

特点:a.生长速率常数为零；b.菌体产量达到最高；c.活菌数相对稳定；d.细胞开始贮存贮藏物；e.芽孢在这个时期形成；f.有些微生物在此时形成次生代谢产物。

6、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：指微生物接种到培养基里以后的整个生长期间，微生物能持续地以比较恒定的生长速率常数进行生长，从而导致微生物的生长过程能"不断"地进行下去的一种培养方法。 优点：高效、低耗、利于自控、产品质量稳定。

①菌种易于退化；②容易污染；③营养物的利用率低于分批培养。因此连续时间是有限的。

7、微生物培养过程中pH变化的规律如何？如何调整？

微生物的生命活动过程中会自动地改变外界环境的pH，其中发生pH改变有变酸和变碱两种过程，在一般微生物的培养中往往以变酸占优势，因此，随着培养时间延长，培养基的pH会逐渐下降。的变化还与培养基的组分尤其是碳氮比有很大关系，碳氮比高的培养基经培养后pH会明显下降；相反，碳氮比低的培养基经培养后，其pH常会明显上升。

措施：分为"治标"和"治本"两大类，前者指根据表面现象而进行直接、及时、快速但不持久的表面化调节，后者指根据内在机制而采用的间接、缓效但可发挥持久作用的调节。

8、比较灭菌、消毒、防腐和化疗的异同，并举例。

比较项目灭菌消毒防腐化疗

处理因素

处理对象

微生物类型

对微生物作用

实例

强理、化因素

任何物体内外

一切微生物

彻底杀灭

加压蒸气灭菌，辐射灭菌，化学杀菌剂理、化因素

生物体表，酒、乳等

有关病原菌

杀死或抑制

70％酒精消毒，巴氏消毒法理、化因素

有机质物体内外

一切微生物

抑制或杀死

冷藏，干燥，糖渍，盐腌，缺氧，化学防腐剂化学治疗剂

宿主体内

有关病原菌

抑制或杀死

抗生素，磺胺药，生物药物素

9、试述微生物生长繁殖的测定方法。

一、测生长量（一）直接法1、测体积2、测干重（二）间接法1、比浊法2、生理指标法

二、计繁殖数1、直接计数法（全数）--血球计数板法 2、间接计数法（活菌数）--稀释平板菌落计数法

10、试述高温灭菌的方法。

1、干热灭菌法（1）原理：干热可使破坏细胞膜破坏、蛋白质变性和原生质干燥，并可使各种细胞成分发生氧化变质。

（2）应用范围：1）烘箱内热空气灭菌法（150~170℃，1~2hr）：金属器械、洗净的玻璃器皿。2）火焰灼烧法：接种环、接种针等。

2、湿热灭菌：即以100℃以上的加压蒸气进行灭菌。

（1）相同温度及相同作用时间下，湿热灭菌法比干热灭菌法更有效：

湿热空气穿透力强，能破坏维持蛋白质空间结构和稳定性的氢键，能加速其变性。

（2）种类：

1)常压法a.巴氏消毒法：用较低的温度处理牛乳或其他液态食品，杀死其中可能存在的无芽孢病原菌而又不损害营养与风味的消毒方法。a)低温维持法(LTH)：要求62.8℃保持30min；b)高温瞬时法(HTST)：要求71.7℃维持至少15s；

b.煮沸消毒法：a)适用范围：一般用于饮用水的消毒。b)条件：100℃下数分钟。