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微生物生理学从微生物生理生化的角度研究微生物细胞的形态结构

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还能催化HCN、NO2、C2H2等还原成相应的产物。3.固氮酶对O2的敏感性:被氧处理后可导致酶活性不可逆地丧失。4.固氮酶的冷不稳定性:固氮酶在摄氏零度左右比在室温下更容易失活。加入乙醇可起保护作用。 36.有氧环境中固氮菌的保护机制。

1.呼吸保护作用:通过加强呼吸来提高氧的消耗率,使氧在到达固氮酶反应部位之前被消耗。2.构象保护作用:利用构象改变,使氧敏感部位隐藏起来。3.结构保护:异形细胞:异形细胞的表面积与体积之比较小,且细胞壁较厚,这样环境中的氧就较难进入细胞。另外,异形细胞内缺乏产氧的光合系统Ⅱ。 37.固氮酶活性的调节。

氨调节:固氮菌在氨过量时,它的固氮酶系统会受抑制。1.氨甲酰磷酸的作用:微生物可以将氨同化生成氨甲酰磷酸。而氨甲酰磷酸抑制固氮酶的活性和合成。2.谷氨酰胺合成酶的作用:固氮酶基因受谷氨酰胺合成酶的控制,在缺少谷氨酰胺合成酶时,固氮酶不能合成。 其它因子的调节:1.ATP/ADP比率调节:比率降低,固氮酶的活性受到抑制;比率提高,活性也相应增加。2.钼调节:固氮酶的酶I及其铁钼辅因子都必需钼元素。3.氧调节:氧不仅能使固氮酶失活,同时氧也能阻遏固氮酶的合成。 38.蛋白质的合成过程。

1.氨基酰tRNA的形成;2.合成起始:;3.肽链的延伸;4.肽链的终止;5.翻译后的修饰

39.嘌呤、嘧啶核苷酸的合成及其调节。

嘌呤核苷酸的合成:①合成次黄嘌呤核苷酸(IMP)阶段;②次黄嘌呤核苷酸合成鸟嘌呤核苷酸(GMP)和腺嘌呤核苷酸(AMP)阶段。

嘧啶核苷酸的合成:1.氨甲酰磷酸与天冬氨酸缩合,生成氨甲酰天冬氨酸。然后,经脱水、脱氢生成乳清酸。乳清酸同5-磷酸核糖焦磷酸反应、生成乳清酸核苷酸,再经脱羧生成尿嘧啶核苷酸。2.胞嘧啶核苷酸是在尿嘧啶核苷酸的基础上,经两次磷酸化和氨化作用转变而来。3.由嘧啶碱和核苷合成核苷酸尿嘧啶+5-磷酸核糖焦磷酸→尿嘧啶核苷酸+PPi;尿嘧啶+1-磷酸核糖→尿嘧啶核苷+ADP;尿嘧啶核苷+ATP→尿嘧啶核苷酸+Pi。

调节:在三个控制点受终产物反馈抑制。1.氨甲酰P合成酶受UMP反馈抑制;2.天冬氨酸转氨甲酰酶和CTP合成酶,受CTP反馈抑制。 40.细胞对酶代谢调节的主要类型。

1.酶活性调节:属代谢调节,通过终产物或中间产物对已有的酶分子活性的激活或抑制来控制代谢速率(也称反馈抑制)。2.酶合成调节:属基因调节,调节酶分子的合成量主要通过:诱导式和阻遏式。

41.协同反馈抑制、累积反馈抑制、增效反馈抑制、顺序反馈抑制的概念和机制。

1.协同反馈抑制有2种情况:①在分支代谢途径中有2个或2个以上终产物同时过量时(E,G),可抑制共同途径的起始步骤,单独过量时不表现抑制作用。②当终产物单独过量时,抑制各终产物前的酶活性,不抑制共同途径酶活性,只有同时过量时,才协同抑制。

2.累积反馈抑制:分支代谢途径中的几个终产物,任何一个过量时都能对共同途径中的某个酶产生部分抑制作用,总的效果是累加的,并且各个末端产物所引起的抑制作用互不影响,只是影响这个酶促反应的效率。

3.增效反馈抑制:分支代谢途径的几个终产物,其中任何一个过量时仅部分抑制共同途径中某个酶的活性。同时过量时,其抑制程度可超过各产物单独存在时抑制值的总和。 4.顺序反馈抑制:通过逐步调节,达到平衡。 42.用能荷调节来解释巴斯德效应。 巴斯德效应:O2的存在可使酵母菌细胞行呼吸作用而造成乙醇产量显著下降。O2的存在使

EMP的终产物进入TCA.使ATP、柠檬酸和异柠檬酸量增大,抑制PFK活性。造成6—P—G浓度上升,使G输入细胞速率下降。消耗速率也下降。 43.简述变构酶的结构、变构效应及变构效应的类型。

结构:是调节酶中较重要的一种酶,同时兼有酶活性中心和别构中心,它们处于酶分子的不同部位。其中活性中心负责酶与底物的结合,别构中心负责调节酶的活性。

变构效应:调节物或效应物与酶分子的别构中心结合后,诱导或稳定住该分子的某种构象,因结合后的该亚基形状即改变――并可促使其他亚基的结合部位发生变化,从而导致酶活性中心与底物的结合受到影响,调节酶的反应速度及代谢过程。简述变构作用机制的分子模型。 类型:1、同促效应,调节物即底物,一般有2个以上底物结合中心,其调节作用取决于被占据的底物结合中心数。2、异促效应:调节物不是底物分子,是底物以外的代谢物。 44.简述变构作用机制的分子模型。 ①协调模型(齐变、对称模型):变构酶存在两种构象状态,,即R状态(催化状态或松弛态)和T状态(抑制状态或紧张态),在两种状态间有一个平衡,添加底物、激活剂或抑制剂可以使R状态和T状态两种构象状态的平衡发生移动,底物和激活剂对R状态亲和性大,当激活剂与酶的一个亚基结合后,所有亚基都变成易于与底物结合的活化型,结果提高了酶的活性,反之,抑制剂与酶结合后变成抑制型,使酶活性降低或消失。 ②顺序模型(序变模型):酶的活化型和抑制型之间有一个连续的中间状态,当激活剂与酶的一个亚基结合后,其余的亚基的构象逐个依次变化,最后形成活化型的酶分子。反之,抑制剂与酶分子结合后,各个亚基经顺序变构后,形成抑制型的酶分子。

45.以大肠杆菌谷氨酰胺合成酶(GS)为例说明腺苷酰化/脱腺苷酰化对酶活性的调节。 谷氨酰胺浓度高,调节调节蛋白PⅡ脱尿苷酰化,从而使腺苷酰转移酶AT催化GS腺苷酰化,导致酶活性很低,避免谷胺酰胺过量合成;谷氨酰胺浓度低,调节调节蛋白PⅡ脱尿苷酰化,从而使腺苷酰转移酶AT催化GS去腺苷酰化,GS活性高,谷氨酰胺迅速合成。 46.乳糖操纵子的结构。

包括启动基因、操纵基因和结构基因。结构基因有y、z、a分别编码β-半乳糖苷透性酶、β-半乳糖苷酶和乙酰基转移酶。y、z、a在基因组内互相毗邻排列。 47.简述乳糖操纵子的诱导机制——负调控。

在没有乳糖作诱导物时,调节蛋白与操纵基因O亲和力大 ,结合在启动结构基因P上的RNA聚合酶不能移动到结构基因,就不能转录生成mRNA,也就不能合成酶了(分解乳糖); 在有乳糖作诱导物时,调节蛋白与乳糖结合使其对操纵子(O)亲和力小,阻遏蛋白失活,不能封闭操纵基因,结构基因得以表达,就能合成分解乳糖的酶类,当诱导物用尽,调节蛋白不再与乳糖结合,而与O结合,转录就不再进行。

48.以大肠杆菌降解其他碳源的酶系受葡萄糖阻遏为例解释乳糖操纵子的分解代谢产物的阻遏机制。

复合体 cAMP-CAP或CRP是正调节物,起正调节作用。当cAMP与CAP形成复合物后,可以与启动基因P结合,从而启动mRNA的转录。只有当cAMP在细胞内的浓度很高时,才能与CRP结合。

cAMP的浓度受环境中葡萄糖浓度的影响,在环境中,葡萄糖的浓度升高可使cAMP浓度下降,从而使乳酸操纵子不能起始转录。葡萄糖分解产物会抑制合成 cAMP所需要的酶(腺苷酸环化酶)的活力,或促进分解cAMP的酶(磷酸二酯酶)的活力。 49.获得同步培养物的方法有哪些?

(1)物理方法,根据菌体大小用区带密度梯度离心或过滤或将新分裂细胞从固体载体上洗脱下来进行培养;(2)控制环境条件(温度、化学药物等)的诱导方法。(3)诱导方法:使停止(或即将开始)分裂的细胞进入分裂(或抑制分裂)。

50.影响微生物生长的主要因素?

1.温度:微生物生长的最适温度不同。2.pH值:酶促反应都有一个最适PH范围。3.氧气:微生物对氧气的生理反应不同。

51.连续培养的方法及其两者之间的区别。 恒化法和恒浊法

相同之处:都是维持培养液总体恒定、; 不同之处:恒浊通过改变培养基输入和输出速度使微生物浓度保持恒定。根据需要还可以有搅拌系统和通气系统。 装置 恒浊器 恒化器 控制 培养基 对 象 菌体密度 培养基流速 无限制生长因子 有限制生长因子 培养基流速 不恒定 恒定 生长速率 产物 最高速率 大量菌体或与菌体相平行的代谢产物 低于最高速率 不同生长速率的菌体 应用范围 生产为主 实验室为主

微生物生理学从微生物生理生化的角度研究微生物细胞的形态结构

还能催化HCN、NO2、C2H2等还原成相应的产物。3.固氮酶对O2的敏感性:被氧处理后可导致酶活性不可逆地丧失。4.固氮酶的冷不稳定性:固氮酶在摄氏零度左右比在室温下更容易失活。加入乙醇可起保护作用。36.有氧环境中固氮菌的保护机制。1.呼吸保护作用:通过加强呼吸来提高氧的消耗率,使氧在到达固氮酶反应部位之前被消耗。2.构象保护作用:利用构象改变,使氧敏感部位隐藏起来。3
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