《环境工程微生物学》第4章课后习题答案

第四章微生物的生理1、酶是什么？它有哪些组成？各有什么生理功能？答：酶是动物、植物及微生物等生物体内合成的，催化生物化学反应的，并传递电子、源自和化学基团的生物催化剂。组成有两类：1、单组分酶，只含蛋白质。2、全酶，有蛋白质和不含氮的小分子有机物组成，或有蛋白质和不含氮的小分子有机物加上金属离子组成。酶的各组分的功能：酶蛋白起加速生物化学反应的作用；酶基和辅酶起传递电子、原子、化学基团的作用；金属离子除传递电子之外，还起激活剂的作用。2、什么是辅基？什么是辅酶？有哪些物质可作辅基或辅酶？答：p101-1043、简述酶蛋白的结构及酶的活性中心.答：组成酶的20种氨基酸按一定的排列顺序有肽腱连接成多肽链，两条多肽链之间或一条多肽链卷曲后相邻的基团之间以氢键、盐键、脂键、疏水键、范德华力及金属键等相连接而成。分一、二、三级结构，少数酶具有四级结构。酶的活性中心是指酶蛋白分子中与底物结合，并起催化最用的小部分氨基酸微区。构成活性中心的微区或处在同一条台联的不同部位，或处在不同肽链上；在多肽链盘曲成一定空间构型时，它们按一定位置靠近在一起，形成特定的酶活性中心。4、按酶所在细胞的不同部位，酶可分为哪几种？按催化反应类型可分为哪几类？这两种划分如何联系和统一？答：按酶在细胞的不同部位可把酶分为胞外酶、胞内酶和表面酶。按催化反应类型可分为水解酶类、氧化还原酶类、异构酶类、转移酶类、裂解酶类和合成酶类。【按酶作用底物的不同可分为淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶、纤维素酶、核糖核酸酶】上述三种分类和命名方法可右击低联系和统一起来。女如淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶和纤维素酶均催化水解反应，属于水解酶类；而他们均位于细胞外，属胞外酶。除此之外的大多数酶类，如氧化还原酶、异构酶、转移酶、裂解酶和合成酶等，均位于细胞内，属胞内酶。5、酶的催化作用有哪些特征？答：1、酶积极参与生物化学反应，加速化学速度，速度按反应到达平衡的时间，但不改变反应的平衡点。2、酶的催化作用具有专一性。一种酶只作用与一种物质或一类物质，或催化一种或一类化学反应，产生一定的产物。3、酶的催化作用条件温和。

4、酶对环境条件极为敏感。高温、强酸和强碱都能使酶丧失活性；重金属离子能钝化酶，使之失活。【附】酶催化效率极高的原因是酶能降低反应的能阀，从而降低反应物所需的活化能】6、影响酶活力（酶促反应速度）的主要因素有哪些？并加以讨论。答：酶促反应速度受酶浓度和底物宁都的影响，也受温度，pH,激活剂和抑制剂的影响。7、微生物含有哪些化学组成？各组分占的比例是多少？答：微生物机体质量的70%〜〜90%为水分，其余的10%〜〜30%为干物质。【有机物占干物质质量的90%〜〜97%,包括蛋白质、核酸、糖类和脂类。无机物占干物质质量的3%〜〜10%,包括P、S、K、Na、Ca、Mg、Fe、Cl和微量元素Cu、Mn、Zn、B、Mo、Co、Ni等。8、微生物需要哪些营养物质？供给营养时应注意什么？为什么？答：微生物需要的营养物质有水、碳素营养源、氮素营养源、无机盐及生长因子。供养时应当把所需物质按一定的比例配制而成。少的话不能正常生长，多的话就会导致反驯化。9、根据微生物对碳源和能量需要的不同，可把微生物分为哪几种类型？答：可分为无机营养微生物（光能自养微生物和化能自养微生物）、有机营养微生物和混合营养微生物。10、当处理某一工业废水时，怎样着手和考虑配给营养？答：为了保证废水生物处理的效果，要按碳氮磷比配给营养。但有的工业废水缺某种营养，当营养量不足时，应供给或补足。某些工业废水缺氮；洗涤剂废水磷过剩，也缺氮。对此可用粪便污水或尿素补充氮。若有的废水缺磷，则可用磷酸氢二钾补充。但如果工业废水不缺营养，就切勿添加上述物质，否则会导致反驯化，影响处理效果。11、什么叫培养基？按物质的不同，培养基可分为哪几类？按实验目的和用途的不同，可分为哪几类？答：根据各种微生物的营养要求，将谁、碳源、氮源、无机盐和生长因子等物质按一定的比例配制而成的，用以培养微生物的基质，即培养基。根据实验目的和用途不同，培养基可分为：基础培养基、选择培养基、鉴别培养基和加富（富集）培养基。【按物质的不同，培养基可分为合成培养基、天然培养基和符合培养基】12、什么叫选择培养基？那些培养基属于选择培养基？答：选择培养基就是用以抑制非目的微生物的生长并使所要分离的微生物生长繁殖的培养基。麦康盖培养基、乳糖发酵培养基。【配制选择培养基时可加入染料、胆汁盐、金属盐类、酸、碱或抗生素等其中的一种】13、什么叫鉴别培养基？哪些培养基属于鉴别培养基？

答：当几种细菌由于对培养基中某一成分的分界能力不同，其菌落通过指示剂先是除不太那个的颜色而被区分开，这种起鉴别和区分不同细菌作用的培养基叫鉴别培养基。常用的鉴别培养基远滕氏培养基、醋酸铅锌培养基、伊红一美蓝（EMB）培圣甘施养基等。14、如何从被粪便污染的水样中将大肠杆菌群中的四种菌逐一鉴别出来？答：大肠菌属中的大肠埃希氏菌、枸酸盐杆菌、产气杆菌、副大肠杆菌等均能在远藤氏培养基上生长，但它们对乳酸的分解能力不同：前三种能分界乳糖，但分解能力有强有弱，，大肠埃希氏菌分解能力最强，菌落呈紫红色带金属光泽；枸酸盐杆菌次之，菌落呈紫红或深红色；产气杆菌第三，菌落呈淡红色。副大肠杆菌不能分界乳糖，菌落无色透明。15、如何判断某水样是否被粪便污染？答：借鉴第14题16、营养物质是如何进入细胞的?答：微生物的营养物质各种各样，有水溶性和脂溶性，有小分子和大分子。不同营养物质进入细胞的方式也不同：单纯扩散、促进扩散、主动运输和基团转位。17、营养物质顺浓度梯度进入细胞的方式有哪些？是如何进入的？答：有单纯扩散和促进扩散。单纯扩散是利用细胞质膜上的小孔，促进扩散是利用细胞质膜上的特殊蛋白质。18、营养物质逆浓度梯度进入细胞的方式有哪些？是如何进入的？答：有主动运输和基团转位。主动运输需要渗透酶（单向转运载体、同向转运载体和反向转运载体）和能量。基团转位有特定的转移酶系统，是通过单向性的磷酸化作用而实现的，细胞质膜对大多数磷酸化的化合物有高度的不渗透性。19、主动运输和基团转位的相似点和不同点答：pl33-135逆浓度梯度和是否发生化学变化20、什么叫新陈代谢？答：p11921、微生物呼吸作用的本质是什么？可分为哪几种类型？各类型有什么特点？答：微生物呼吸作用的本质是氧化与还原的统一过程，这过程中有能量的产生和能量的转移。微生物的呼吸类型有三类：发酵、好氧呼吸和无氧呼吸。最终电子受体不同，分别为中间代谢产物、氧气、氧气外的无机化合物。另外产能的多少也不同。22、葡萄糖在好氧条件下是如何氧化彻底的？答：在好氧呼吸过程中，葡萄糖的氧化分解分两阶段：I葡萄糖经EMP途径酵解。这一过程不需要消耗氧，形成中间产物——丙酮酸。II丙酮酸的有氧分解。丙酮酸氧化过程的一系列步骤总称为三羧酸循环（TCA循环）。三羧酸（TCA）循环、乙醛酸循环和电子传递体系。23、什么叫底物水平磷酸化、氧化磷酸化和光合磷酸化？答：底物水平磷酸化：厌氧微生物和兼性厌氧