微生物代谢生理学复习题

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1、代谢生理学（微生物学部分）复习题一2013年一、名词解释化学渗透化学渗透学说包括两部分内容：1.电子通过呼吸电子传递链（光合电子传递链）进行传递吋，质子被呼吸链从线粒体基质跨过内膜泵到膜间隙（光合链从叶绿体®质泵到类囊体腔），从而形成Y跨线粒体内膜（类囊体膜）的质子梯度（电化学梯度）。2.电子传递产生的电化学梯度是质子回到线粒体基质（叶绿体基质）屮的驰动力，质子顺梯度由F1F0-ATP合酶复合物进入线粒体基质（叶绿体基质）时，释放的自由能推动了ATP合成。（注意原核还是真核，呼吸还是光合，原理相M,部位不M）分叉中间体荫体代谢过程中产生的某些中间产物，

2、既可用于合成初级代谢产物，乂可合成次级代谢产物。分叉中间体包括内二酰CoA,乙酰CoA,莽草酸，a-氨基己二酸，叩羟戊酸，葡葡糖，核糖等。例如：丙二酰CoA既可以在初级代谢中合成脂肪酸，也可以经缩缩合，环化或闭环生成网环素类或其他类抗生素。代谢途径阻断是一种研究新陈代谢途径的方法，通过利用酶的抑制剂阻断屮间代谢的某一环节，造成某种代谢中间物的积累，从而研究代谢过程。例如：用电子传递的抑制剂选择性地阻断呼吸链中某个特定的电子传递步骤——测定各组分的氧化还原情况——推断出电子传递顺序。聚酮途径是细菌、真菌、植物与动物细胞内合成一类次级代谢产物——聚酮化合物

3、的途径。该途径以乙酰CoA和丙二酰CoA为前体物质，在聚酮合酶的催化作川下形成聚酮类化合物。其催化过程类似于脂肪酸合酶（FAS）催化的脂肪酸生物合成，即通过酰基-CoA活化的底物之间的重fi脱羧缩合而合成。聚酮类化合物对生物的发育生长而言非必要，似可川于防卫或细胞间的沟通，主要包括叫环素、灰黄霉素、橘霉素等。此外，大多数真菌产生的芳香代谢物是III乙酸通过聚酮途径合成的。类异戊二烯途径是以乙酰CoA为原料，先合成活化的异戊二烯单位（异戊二烯焦磷酸），再进一步合成固醇类、萜类等牛.物分子的代谢途径。该途径存在于所有高等真核生物和很多病毒屮，由此途径合成的

4、次级代谢产物有赤霉素、蜡黄素、梭链孢酸等。莽草酸途径莽草酸途径（shikimatepathway）是连接糖代谢和次生代谢的主要桥梁，糖酵解途径产生的磷酸烯醇式丙酮酸和戊糖磷酸途径产生的赤藓糖-4-磷酸进入莽草酸途径，经过7个步骤（其屮有•个屮间产物为莽草酸）的反应形成分支酸。分支酸是莽草酸途径的重要枢纽物质,其后去向主要冇两个分支:一个走向色氨酸(Try)的合成,W—个是走向苯内氨酸(Phe)和酪氨酸(Try)的合成。此外分支酸还能形成叶酸等物质。莽草酸途径只存在于高等祖物、真菌和细菌中(近來发现恶性疟原虫也存在此途径)，由莽草酸途径合成的次级代谢终产

5、物有氯霉素、绿脓菌素、新生褐素等。莽草酸途径的中间体或终产物能形成许多次级代谢物的芳香部分。基因簇微生物体内与菜一特定代谢途径相关的基因，乜括合成基因、抗性基因、调节基因和转运基因等，在线状染色体上成簇排列，称为基因簇。典型的次级代谢途径基因簇长度为15〜120kb,生物合成基因能组成多个不同的转录单位。一个基因簇通常不只含一个抗性葙因，抗性葙因和合成漉因相互调节，这些难因能参与途径专一性调节，有些也能参与全局性调节。分解代谢物阻遏当微生物在含有两种能够分解底物的培养基中伞长吋，利用快的那种分解底物会肌遏利用慢的底物的冇关酶的介成的现象。敁早发现于人肠

6、杆歯生长在含葡菊糖和乳糖的培养基时，故又称葡萄糖效应。分解代谢物阻遏异致出现“二次生长”现象。前馈激活、反馈抑制前馈激活(feed-forwardactivation)：代谢途径屮一个酶被该途径屮前而产生的代谢物激活的现象。是指在一反应序列中，前而的代谢物可对后Iftf催化某一反应的酶起激活作用，促使反应向前进行。反馈抑制(feedbackinhibition)：是抬最终产物抑制作用，即在合成过程巾有生物合成途径的终点产物对该途径的酶的活性调节，所引起的抑制作用。群体感应细菌能A发产生、释放一些特定的信号分子，并能通过感知特定信号分子浓度变化从而监测周

7、围环境中自身或其它细菌的数虽变化，当信兮达到一定的浓度阈值时，能启动菌体中相关基因的表达来适应环境屮的变化，从而调节微生物的群体行为，这一调控系统称为群体感应。二元系统二元系统是细菌的信号传导系统，主要山组氨酸蛋白激酶(HK)和反应调节蛋白(RR)两种蛋白组成。组氨酸蛋LP激酶(HK)通常位于细胞膜上，能感受外界环境倌号刺激。接收环境信号HK能使身磷酸化，并将磷酸蓰团传递给反应调节蛋白(RR)，使RR产生磷酸化，磷酸化f的RR能激活相关基因的表达。调控过程结朿后，磷酸酯酶使RR去磷酸化，失去活性。在大肠杆菌中，二元系统涉及生命的各种环节，包栝趋化性、渗

8、透压调节、代谢和运输等；在某些微生物体二元系统不仅控制细菌的基木功能，也调节毒素和其他对致病力