微生物的营养和培养基名词解释1自养微生物2异养.docx
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微生物的营养和培养基名词解释1自养微生物2异养
第四章微生物的营养和培养基
一、名词解释:
1.自养微生物
2.异养微生物
3.营养
4.营养物
5.C/N
6.氨基酸自养型生物
7.氨基酸异养型生物
8.生长因子
9.大量元素
10.微量元素
11.培养基
12.选择培养基
13.基础培养基
14.合成培养基
15.化能异养微生物
16.化能自养微生物
17.光能自养微生物
18.光能异养微生物
二、填空题
1.微生物生长繁殖所需六大营养要素是()、()、()、()、和()等。
2.碳源物质为微生物提供()和(),碳源物质主要有()、()、()、()、()等。
3.生长因子主要包括()、()和(),其主要作用是()、()。
4.根据(),微生物可分为自养型和异养型。
5.根据(),微生物可分为光能营养型和化能营养型。
6.根据(),微生物可分为无机营养型和有机营养型。
7.根据碳源、能源和电子供体性质的不同,微生物的营养类型可分为()、()、()和()。
8.按用途划分,培养基可分为()、()、()和()等4种类型。
9.常用的培养基凝固剂有()、()和()。
10.营养物质进入细胞的方式有()、()、()和()。
11.能用作微生物C源的物质有(),(),(),()等。
12.能用作微生物N源的物质有(),(),(),()。
13.光能自养菌以()作能源,以()作碳源。
14.光能异养菌以()作能源,以()为碳源,以()作供H体将()合成细胞有机物。
15.化能自养菌以()取得能量,以()作碳源合成细胞有机物。
16.化能异养菌以()获得能量,以()作为碳源,并将其还原为新的有机物。
17.根据微生物生长所需要的碳源和能源的不同,可把微生物分为(),(),(),()四种营养类型。
18.在营养物质的四种运输方式中,只有()运输方式改变了被运输物质的化学组成。
19.亚硝酸细菌在氧化()的过程中获得细胞生长所需的能量,并利用这些能量将()还原为细胞有机物,因此该菌的营养类型属于()。
20.微生物生长所需要的生长因子包括(),(),()。
21.微生物所需要的营养物质包括(),(),(),()和另一种不可缺少的物质()。
22.微生物细胞的化学元素主要以(),()和()的形式存在于细胞中。
23.在蓝细菌和藻类的光合作用中,以()作供氢体,有()放出,并将()还原为细胞有机物。
24.在绿硫细菌的光合作用中,没有()放出,以()作供氢体,将()还原为细胞有机物。
25.在营养物质运输中,能逆浓度梯度方向进行营养物运输的运输方式是(),()。
26.在营养物质运输中顺浓度梯度方向运输营养物质进入微生物细胞的运输方式是()和()。
27.缺少合成氨基酸能力的微生物被称为()。
28.缺少合成维生素能力的微生物称为()。
29.缺少碱基合成能力的微生物称为()。
30.在营养物质运输中既消耗能量又需要载体的运输方式是(),()。
31.野生型细菌是指具有合成()能力的微生物。
32.基团转位将糖运入细胞内时需要有(),(),()及()四种载体参与。
33.在营养物质运输中需要载体参加的运输方式是(),()和()。
34.微生物的营养类型,根据其所需C素营养物质的不同,分为()和();根据其生长所需的能量来源不同分为()和()。
35.化能自养型和化能异养型微生物,生长所需的能量前者来自于()的氧化放能,而后者则来自于()的氧化放能,生长所需的碳源前者以()为主,后者则以()为主要来源。
36.光能自养型和光能异养型微生物的共同点是都能利用();不同点在于前者能以()作唯一碳源或主要碳源,而后者则以()作主要碳源,前者以()作供氢体而后者则以()作供氢体。
37.细菌生长所需要的水的活度在()之间,碳氮比约为()。
38.由于()和()等严格寄生型的微生物目前不能用()培养,而必需采用动植物组织或细胞进行培养即所谓()。
29.营养物质进入细胞与代谢产物分泌到胞外这两个过程中,()起着重要作用。
营养物质主要以(),(),(),()四种方式透过细胞膜。
40.微生物细胞中大量矿质元素包括(),(),(),(),(),()等六种。
41.微生物中的主要微量元素包括(),(),(),()等四种。
42.细菌、酵母细胞中的N素含量比霉菌(),通常为细胞干重的()。
43.基团转位主要存在于()中,它能将(),(),()等运进微生物细胞中。
44.主动运输运送营养物质的方式主要存在于好氧细菌中,它能将(),(),()运进微生物细胞。
45.协助扩散运输营养物质的方式主要存在于(),它能将(),(),(),()运进细胞。
46.利用营养缺陷型定量分析各种微生物生长因素的方法称为()。
47.水在微生物生存中的重要作用包括(),(),(),(),()。
48.矿质营养元素对微生物的功能是(),(),()。
三、选择题
1.下列物质可用作生长因子的是()。
(1)葡萄糖
(2)纤维素(3)NaCl(4)叶酸
2.大肠杆菌属于()型的微生物。
(1)光能无机自养
(2)光能有机异养
(3)化能无机自养(4)化能有机异养
3.硝化细菌属于()型的微生物。
(1)光能无机自养
(2)光能有机异养
(3)化能无机自养(4)化能有机异养
4.某种细菌可利用无机物为电子供体而有贾稀为碳源,属于()型的微生物。
(1)兼养型
(2)异养型(3)自养型(4)原养型
5.化能无机自养微生物可利用()为电子供体。
(1)CO2
(2)H2(3)O2(4)H2O
6.用来分离产胞外蛋白酶菌株的酪素培养基是一种()。
(1)基础培养基
(2)加富培养基(3)选择培养基(4)鉴别培养基
7.固体培养基中琼脂含量一般为()。
(1)0.5%
(2)1.5%(3)2.5%(4)5%
8.用来分离固氮菌的培养基中缺乏氮源,这种培养基是一种()。
(1)基础培养基
(2)加富培养基(3)选择培养基(4)鉴别培养基
9.水分子可通过()进入细胞。
(1)主动运输
(2)扩散(3)促进扩散(4)基团转位
10.被运输物质进入细胞前后物质结构发生变化的是()。
(1)主动运输
(2)扩散(3)促进扩散(4)基团转位
11.大多数微生物的营养类型属于:
()
(1)光能自养
(2)光能异养(3)化能自养(4)化能异养
12.蓝细菌的营养类型属于:
()
(1)光能自养
(2)光能异养(3)化能自养(4)化能异养
13.碳素营养物质的主要功能是:
()
(1)构成细胞物质
(2)提供能量(3)
(1),
(2)两者
14.占微生物细胞总重量70%-90%以上的细胞组分是:
()
(1)碳素物质
(2)氮素物质(3)水
15.能用分子氮作氮源的微生物有:
()
(1)酵母菌
(2)蓝细菌(3)苏云金杆菌
16.腐生型微生物的特征是:
()
(1)以死的有机物作营养物质
(2)以有生命活性的有机物作营养物质
(3)
(1),
(2)两者
17.自养型微生物和异养型微生物的主要差别是:
()
(1)所需能源物质不同
(2)所需碳源不同(3)所需氮源不同
18.基团转位和主动运输的主要差别是:
()
(1)运输中需要各种载体参与
(2)需要消耗能量
(3)改变了被运输物质的化学结构
19.单纯扩散和促进扩散的主要区别是:
()
(1)物质运输的浓度梯度不同
(2)前者不需能量,后者需要能量
(3)前者不需要载体,后者需要载体
20.微生物生长所需要的生长因子(生长因素)是:
()
(1)微量元素
(2)氨基酸和碱基(3)维生素(4)
(2),(3)二者
21.培养基中使用酵母膏主要为微生物提供:
()
(1)生长因素
(2)C源(3)N源
22.细菌中存在的一种主要运输方式为:
()
(1)单纯扩散
(2)促进扩散(3)主动运输(4)基团转位
23.微生物细胞中的C素含量大约占细胞干重的:
()
(1)10%
(2)30%(3)50%(4)0%
24.用牛肉膏作培养基能为微生物提供:
()
(1)C源
(2)N源
(3)生长因素(4)
(1),
(2),(3)都提供
25.缺少合成氨基酸能力的微生物称为:
()
(1)原养型
(2)野生型(3)营养缺陷型
四、是非题
1.某些假单胞菌可以利用多达90多种以上的碳源物质。
2.碳源对配制任何微生物的培养基都是必不可少的。
3.氨基酸在碳源缺乏时可被微生物用作碳源物质,但不能提供能源。
4.培养营养缺陷型微生物的培养基必须同时加入维生素、氨基酸、嘌呤及嘧啶。
5.为使微生物生长旺盛,培养基中营养物质的浓度越高越好。
6.对含葡萄糖的培养基进行高压蒸汽灭菌时可以121.3℃加热20min即可。
7.半固体培养基常用来观察微生物的运动特征。
8.基础培养基可用来培养所有类型的微生物。
9.伊红美蓝(EMB)培养基中,伊红美蓝的作用是促进大肠杆菌的生长。
10.在促进扩散过程中,载体蛋白对被运输物质具有较高的专一性,一种载体蛋白只能运输一种物质。
五、简答题
1.能否精确地确定微生物对微量元素的需求,为什么?
2.为什么生长因子通常是维生素、氨基酸、嘌呤和嘧啶,而葡萄糖通常不是生长因子?
3.以伊红美蓝(EMB)培养基为例,分析鉴别培养基的作用原理。
4.与促进扩散相比,微生物通过主动运输吸收营养物质的优点是什么?
5.什么是单功能营养物、双功能营养物、多功能营养物?
6.试述培养基的种类。
7.微生物需要哪些营养物质,它们各有什么主要生理功能?
8.试述水对微生物的生理功能。
9.试述划分微生物营养类型的依据,并各举一例微生物说明之。
10.试述细菌通过基团转位吸收糖进入细胞内的过程。
11.举例说明微生物在生长过程中培养基pH值可能发生的变化,并提出解决方法。
12.有一培养基如下:
甘露醇,MgSO4,K2HPO4,H2PO4,CuSO4,NaCl,CaCO3,蒸馏水。
试述该培养基的A.碳素来源;B.氮素来源;C.矿质来源,该培养基可用于培养哪类微生物?
六、论述题
1.以紫色非硫细菌为例,解释微生物的营养类型可变性及对环境条件变化适应能力的灵活性。
2.如果要从环境中分离得到能利用苯作为碳源和能源的微生物纯培养物,你该如何设计实验?
3.某些微生物对生长因子的需求是具有较高的专一性,可利用它们通过“微生物分析”(microbiologicalassay)对样品中维生素或氨基酸进行定量。
试设计实验利用微生物对某一样品维生素B12的含量进行分析。
4.某学生利用酪素培养基平板筛选产胞外蛋白酶细菌,在酪素培养基平板上发现有几株菌的菌落周围有蛋白水解圈,是否能仅凭蛋白水解圈与菌落直径比大,就断定该菌株产胞外蛋白酶的能力就大,而将其选择为高产蛋白酶的菌种,为什么?
5.以大肠杆菌磷酸烯醇式丙酮酸-糖磷酸转移酶系统(PTS)为例解释基团转位。
6.试分析在主动运输中,ATP结合盒式转运蛋白(ABC转运蛋白)系统和膜结合载体蛋白(透过酶)系统的运行机机及相互区别。
7.什么叫氮源?
试从元素水平、分子水平和培养基原料水平列出微生物的氮源谱。
8.什么是碳源?
试从元素水平、分子水平和培养基水平列出微生物的碳源谱。
9.生长因子包括哪几类化合物?
微生物与生长因子有哪几类关系?
举例并加以说明。
10.什么叫基团位移?
试述其分子机制。
11.什么是选择培养基?
试举一例并分析其原理。
12.培养基中各营养要素的含量间一般遵循何种顺序?
试言之。
13.什么叫碳氮比?
试对5种分子式清楚的常用氮源按其含氮量的高低排一个顺序。
14.指出四大类微生物的最适生长pH范围及常用的培养基名称。
15.指出微生物的六大营养要素。
16.试比较细胞膜运输营养物质的四种方式。
17.什么是鉴别性培养基?
试以EMB培养基为例,分析其鉴别作用的原理。
18.试设计一分离纤维素分解菌的培养基,并说明各营养物质的主要功能(只写明成分,不要求定量)。
参考答案:
1.自养微生物:
以二氧化碳作为主要或唯一的碳源,以无机氮化物作为氮源,通过细菌光合作用或化能合成作用获得的能量的微生物。
2.异养微生物:
以有机物为碳源,光或有机物分解为能源的微生物。
3.营养:
指生物体从外部环境摄取其生命活动所必须的能量和物质,以满足其生长和繁殖需要的一种生理功能。
4.营养物:
能为机体生命活动提供结构物质、能量、代谢调节物质和良好的生理环境的物质称为营养物。
5.C/N比:
所谓C/N是指在微生物培养基中所含的碳源中碳原子的摩尔数与氮源中氮原子的摩尔数之比。
6.氨基酸自养型生物:
不需要氨基酸作为氮源的,它们能把非氨基酸类的简单氮源自行合成所需要的一切氨基酸。
7.氨基酸异养型生物:
需要从外界吸收现成的氨基酸作氮源。
8.生长因子:
一类对微生物正常代谢必不可少且又不能从简单的碳、氮源自行合成的所需极微量的有机物。
9.大量元素:
凡是生长所需浓度在10-3~10-4mol/L范围内的元素,可称为大量元素,包括P、S、K、Mg、Ca、Na和Fe等。
10.微量元素:
凡是生长所需浓度在10-6~10-8mol/L范围内的元素,则称为微量元素,包括Cu、Zn、Mn、Mo、和Co等。
11.培养基:
是一种人工配制的适合微生物生长繁殖或产生代谢产物用的混合养料,它具备微生物所需的六大营养元素,且其间比例合适。
12.选择培养基:
是用来将某种或某类微生物从混杂的微生物群体中分离出来的培养基。
13.基础培养基:
是含有一般微生物生长繁殖所需的基本营养物质的培养基。
14.合成培养基:
是由化学成分完全了解的物质配制而成的培养基,也称化学限定培养基。
15.化能异养微生物:
以有机碳化合物为能源,碳源和供氢体也是有机碳化合物的微生物。
16.化能自养微生物:
利用无机化合物氧化过程中释放的能量和以CO2为碳源生长的微生物。
17.光能自养微生物:
利用光作为能源,以CO2为基本碳源,供氢体是还原在无机化合物的微生物。
18.光能异养微生物:
以光为能源,以有机碳化合物作为碳源和供氢体营光合生长的微生物。
二、填空题
1.碳源 氮源 无机盐 生长因子 水 能源
2.碳素来源能源 糖 有机酸 醇 脂 烃
3.维生素 氨基酸 嘌呤和嘧啶 作为酶的辅基或辅酶 合成细胞结构及组分的前体
4.碳源性质
5.能源
6.电子供体
7.光能无机自养 光能有机异养 化能无机自养 化能有机异养
8.基础 加富 鉴别 选择
9.琼脂 明胶 硅胶
10.扩散 促进扩散 主动运输 膜泡运输
11.CO2,糖类,醇类,有机酸类
12.氮气,硝态氮,铵态氮,有机氮化物
13.光,CO2
14.光,CO2,有机物,CO2
15.氧化无机物,CO2
16.氧化有机物,有机物分解的中间产物
17.光能自养型,光能异养型,化能自养型,化能异养型
18.基团转位
19.NH3,CO2,化能自养型
20.维生素,AA,碱基
21.碳素,氮素,矿质元素,生长因素,水
22.有机物,无机物,水
23.H2O,O2,CO2
24.氧气,H2S,CO2
25.主动输送,基团转位
26.单纯扩散,协助扩散
27.AA营养缺陷型
28.维生素营养缺陷型
29.碱基营养缺陷型
30.主动运输,基团移位
31.生长因素
32.酶1,酶2,酶3,HPr
33.协助扩散,主动运输,基团转位
34.有机营养型(异养型),无机营养型(自养型),光能营养型,化能营养型
35.无机物,有机物,CO2,有机物
36.光能,CO2,,有机物,H2O,有机物
37.0.63-0.99,5:
1
38.病毒,立克次氏体,人工配制的培养基,活体培养
39.细胞膜,单纯扩散,协助扩散,主动运输,基团转位
40.P,S,K,Mg,Ca,Fe
41.Mn,Mo,Co,Zn
42.高,7-13%
43.兼性厌氧菌和厌氧菌,糖,核苷,脂肪酸
44.糖,氨基酸,某些阳离子
45.真核微生物,氨基酸糖,维生素,无机盐
46.微生物分析法
47.组成细胞组分;生化反应溶剂;物质的吸收和分泌介质;调节细胞温度;维持细胞的膨压
48.构成细胞成分,调节渗透压、pH和Eh值,某些物质作自养微生物的能源
三、选择题
1.(4)
2.(4)
3.(3)
4.
(1)
5.
(2)
6.(4)
7.
(2)
8.(3)
9.
(2)
10.(4)
11.(4)
12.
(1)
13.(3)
14.(3)
15.
(2)
16.
(1)
17.
(2)
18.(3)
19.(3)
20.(4)
21.
(1)
22.(3)
23.(3)
24.(4)
25.(3)
四、是非题
1.√
2.×
3.×
4.×
5.×
6.×
7.√
8.×
9.×
10.×
五、简答题
1.能否精确地确定微生物对微量元素的需求,为什么?
答:
不能。
微生物对微量元素需要量极低;微量元素常混杂在天然有机化合物、无机化学试剂、自来水、蒸馏水、普通玻璃器皿中;细胞中微量元素含量因培养基组分含量不恒定、药品生产厂家及批次、水质、容器等条件不同而变化,难以定量分析检测。
2.为什么生长因子通常是维生素、氨基酸、嘌呤和嘧啶,而葡萄糖通常不是生长因子?
答:
维生素、氨基酸或嘌呤(嘧啶)通常作为酶的辅基或辅酶,以及用于合成蛋白质、核酸,是微生物生长所必需且需要量很小,而微生物(如营养缺陷型菌株)自身不能合成或合成量不足以满足机体生长需要的有机化合物。
而葡萄糖通常作为碳源和能源物质被微生物利用,需要量较大,而且其他一些糖类等碳源物质也可以代替葡萄糖满足微生物生长所需。
3.以伊红美蓝(EMB)培养基为例,分析鉴别培养基的作用原理。
答:
EMB培养基含有伊红和美蓝两种染料作为指示剂,大肠杆菌可发酵乳糖产酸造成酸性环境时,这两种染料结合形成复合物,使大肠杆菌菌落带金属光泽的深紫色,而与其他不能发酵乳糖产酸的微生物区分开。
4.与促进扩散相比,微生物通过主动运输吸收营养物质的优点是什么?
答:
主动运输与促进扩散相比的优点在于可以逆浓度运输营养物质。
通过促进扩散将营养物质运输进入细胞,需要环境中营养物质浓度高于胞内,而在自然界中生长的微生物所处环境中的营养物质含量往往很低,在这种情况下促进扩散难以发挥作用。
主动运输则可以逆浓度运输,将环境中较低浓度营养物质运输进入胞内,保证微生物正常生长繁殖。
5.什么是单功能营养物、双功能营养物、多功能营养物?
答:
单功能营养物:
一种营养物有一种营养要素功能,该营养物称为单功能营养物。
双功能营养物:
一种营养物有两种营养要素功能,该营养物称为双功能营养物。
多功能营养物:
一种营养物常有两种以上营养要素功能,该营养物称为多功能营养物。
6.试述培养基的种类。
答:
按对培养基成分的了解来分:
(1)天然培养基
(2)组合培养基
按培养基外观的物理状态来分:
(1)固体培养基
(2)半固体培养基⑶液体培养基(4)脱水培养基
按培养基的功能来分
(1)种子培养基
(2)发酵培养基(3)基础培养基(4)选择性培养基
7.微生物需要哪些营养物质,它们各有什么主要生理功能?
答:
微生物生长需要碳素,氮素,矿质营养,生长因素等营养物质,其主要生理功能分别叙述如下:
(1)碳素营养物质:
主要用来构成细胞物质和(或)为机体提供生命活动所需要的能量,常用糖类物质作C源。
(2)氮素营养物质:
用作合成细胞物质中含N物质如蛋白质,核酸等的原料,及少数自养细菌的能源物质,常用铵盐,硝酸盐等无机氮源和牛肉膏,蛋白胨等作有机氮源。
(3)矿质营养物质,提供必要的金属元素。
这些金属元素在机体中的生理作用有:
参与酶的组成,成酶活性中心,维持细胞结构,调节和维持细胞渗透压。
常用无机盐有:
SO42-,Cl-,PO43-及含K+,Na+,Mg2+,Fe2+,Fe3+等金属元素的化合物。
(4)生长因素:
构成酶的辅酶或辅基,构成酶活性所需成分,构成蛋白质或核酸的组分。
常见的有维生素,氨基酸,碱基等。
8.试述水对微生物的生理功能。
答:
(1)水是微生物及一切生物细胞中含量最多的成分,活细胞的含水量可达总重量的75%-90%以上。
水的生理功能有如下几点:
a:
水可以维持细胞的膨压,以维持细胞的正常形态,是细胞的重要组成成分。
b:
水是许多营养物质的溶剂,以利营养物质的吸收和废物的排泄。
c:
水是一切生理生化反应的介质及一切新陈代谢的介质。
d:
水还可作为供氢体参与呼吸作用和光合作用。
(2)水可以调节细胞温度
试验证明:
缺水比饥饿更易导致生物死亡。
9.试述划分微生物营养类型的依据,并各举一例微生物说明之。
答:
根据微生物生长所需要的碳源物质的性质和所需能源的不同,将微生物的营养类型分成如下四种:
(1)光能自养型微生物:
它们能以CO2作为唯一碳源或主要C源并利用光能进行生长,并能以H2O、H2S等作供H体,将CO2还原成细胞物质,如蓝细菌属此种类型。
(2)光能异养型微生物:
这类微生物亦能利用光能将CO2还原为细胞物质,但它们要以有机物作供氢体。
红螺菌属此类。
(3)化能自养型微生物:
这类微生物以CO2或CO32-作唯一碳源或主要碳源进行生长时,利用电子供体如H2.H2S等无机物氧化时放出的化学能作能源,如氢细菌,亚硝化细菌等。
(4)、化能异养型微生物:
大多数微生物属此类型,它们生长的碳源和能源均来自有机物。
大肠杆菌即属此类。
10.试述细菌通过基团转位吸收糖进入细胞内的过程。
答:
基团转位将单糖吸收运输至细胞的过程如下:
热稳定蛋白HPr被PEP活化(磷酸化),由酶1完成。
热稳定蛋白将活化的磷酸基团转移给酶3。
细胞膜上的酶2将葡萄糖由外膜转运至内膜,该糖分子立即被活化的酶3磷酸化。
在这一过程中,糖分子一方面由膜外到达膜内,并同时实现磷酸化。
11.举例说明微生物在生长过程中培养基pH值可能发生的变化,并提出解决方法。
答:
微生物在生长繁殖和积累代谢产物的过程中,培养基的pH会发生如下变化:
(1)如微生物在含糖基质上生长,会产酸而使pH下降。
(2)微生物在分解蛋白质和氨基酸时,会产NH3而使pH上升。
(3)以(NH4)2SO4作N源,会过剩SO42-,而使pH下降。
(4)分解利用阳离子化合物如:
NaNO3,会过剩Na+而使pH上升。
为了维持培养基pH值的相对恒定,常常在培养基中加入缓冲物质如磷酸盐,碳酸盐等,以缓和pH的剧烈变化。
12.有一培养基如下:
甘露醇,MgSO4,K2HPO4,H2PO4,CuSO4,NaCl,CaCO3,蒸馏水。
试述该培养基的A.碳素来源;B.氮素来源;C.矿质来源,该培养基可用于培养哪类微生物?
答:
(1)该培养基的C素来源和能量来源均来自甘露醇。
(2)该培养基未提
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