高中生物选修全一册 微生物代谢.doc

1二二 微生物的代微生物的代谢谢教学目的教学目的1（ 微生物细胞内产生的代谢产物的种类和主要功能（C：理解）2（ 微生物代谢调节的方式，以及在生产实践中如何人工控制微生物的代谢（D：应用）3（ 发酵的概念和种类（C：理解）重点和重点和难难点点1（ 教学重点（1（微生物代谢的调节2（微生物代谢的人工控制2（ 教学难点在生产实践中如何人工控制微生物的代谢活动教学过程【板书】初级代谢产物微生物的代谢产物 次级代谢产物微生物 酶合成的调节的代谢 微生物代谢的调节 酶活性的调节微生物代谢 改变菌种的遗传特性的人工控制 控制发酵条件发酵的概念和种类【注解】微生物代谢：微生物细胞内所发生的全部化学反应 （由于微生物的表面积和体积的比很大，能够迅速与外界环境进行物质交换，所以微生物的代谢异常旺盛）（一）微生物的代谢产物1．初级代谢产物（1）概念：指微生物通过代谢活动所产生的、自身生长和繁殖所必需的物质2）特点：不同种类的微生物细胞中，初级代谢产物的种类基本相同；它的合成是始终不停的，任何一种产物合成发生障碍都会影响微生物正常的生命活动3）种类：氨基酸、核苷酸、多糖、脂类、维生素等2．次级代谢产物（1）概念：指微生物生长到一定阶段才产生的化学结构十分复杂、对该微生物无明显生理功能、或并非是微生物生长和繁殖所必需的物质。

2）特点：不同种类的微生物所产生的次级代谢产物不相同；它们可能积累在细胞内，也可能排到外环境中2（3）种类℃：抗生素、激素、色素、毒素等（其中的抗生素是一类具有特异性抑菌和杀菌作用的有机化合物二）微生物代谢的调节1．酶合成的调节（1）组成酶：微生物的细胞中一直存在的酶，合成只受遗传物质的控制（2）诱导酶：在环境中存在某种物质的情况下才能合成的酶（3）举例：大肠杆菌分解葡萄糖的酶是组成酶分解乳溏的酶是诱导酶，是在乳糖的诱导下合成的4）意义：这种调节既保证了代谢的需要，又避免了细胞内物质和能量的浪费，增强了微生物对环境的适应能力2．酶活性的调节（1）活性改变的原因：代谢过程中产生的物质与酶结合使酶结构发生改变这种改变是可逆的，当代谢产物与酶脱离时，酶的结构和活性都能恢复（2）举例：谷氨酸生产过程中，最终产物谷氨酸过量时，就会抑制谷氨酸脱氢酶的活性，从而导致合成途径中断而当谷氨酸浓度下降时，抑制就会解除，合成重新开始 （图一）（3）特点：快速、精细的调节方式3（ 两种调节的关系：同时存在，密切配合，协调作用（三）微生物代谢的人工控制1（ 措施：改变微生物的遗传特性、控制发酵条件等2（ 举例：（1（ 黄色短杆菌生产赖氨酸时，用诱变方法使其不能合成高丝氨酸脱氢酶，从而使苏氨酸产量降低，不会与赖氨酸一起积累过量而抑制该过程第一阶段的天冬氨酸激酶的活性，从而使赖氨酸得以持续产生。

（图二）（2（ 谷氨酸生产中可通过改变膜的透性，及时将产物运出细胞，从而解除抑制，提高产量666663．发酵：（1（ 概念：通过微生物的培养，大量生产各种代谢产物的过程按培养基的物理状态分：固体发酵、液体发酵（2（ 种类 按所生产产物分：氨基酸发酵、抗生素发酵、维生素发酵按对氧的需要分：需氧发酵、厌氧发酵3【同类题库】 微生物细胞内产生的代谢产物的种类和主要功能（C：理解） 1．对微生物代谢产物的叙述正确的是（C） A．初级代谢产物的种类在不同微生物细胞中不同 B．抗生素、维生素、激素是微生物生长到一定阶段才产生 C．次级代谢产物在细胞内、外都可能存在 D．微生物的代谢产物是自身生长、繁殖所必需的 2．下列与微生物的代谢活动异常旺盛的原因无关的是（B） A．表面积与体积比大 B．表面积大 C．对物质的转化利用快 D．数量多 3．下列属于初级代谢产物的是（C） ①氨基酸 ②核苷酸 ③抗生素 ④毒素 ⑤多糖 ⑥脂类 ⑦维生素 ⑧激素 ⑨色素A．①③⑤⑦⑨ B．②④⑥⑧ C．①②⑤⑥⑦ D．③④⑧⑨ 4．下列属于次级代谢产物的是（D） ①氨基酸 ②核苷酸 ③抗生素 ④毒素 ⑤多糖 ⑥脂类 ⑦维生素 ⑧激素 ⑨色素A．①③⑤⑦⑨ B．②④⑥⑧ C．①②⑤⑥⑦ D．③④⑧⑨ 5．关于微生物的代谢产物，下列说法正确的是（A） A．初级代谢产物是微生物生长和繁殖所必需的 B．次级代谢产物是微生物生长和繁殖所必需的 C．初级代谢产物只在微生物生长的最初阶段产生 D．次级代谢产物在微生物生长的全过程都产生 6．下面说法不正确的是（D） A．初级代谢产物是微生物必需的物质 B．次级代谢产物并非微生物必需的物质 C．次级代谢产物可在细胞的调节下产生 D．初级代谢产物的合成无需代谢调节 7．下列关于初级代谢产物和次级代谢产物的比较，其中正确的是(C) A．初级代谢产物只在微生物生长初期产生，次级代谢产物在生长到一定阶段才产生 B．两者都自始至终产生 C．初级代谢产物始终产生，次级代谢产物在生长到一定阶段产生 D．两者都是微生物生长和繁殖所必需的微生物代谢调节的方式，以及在生产实践中如何人工控制微生物的代谢（D：应用） 8．以下能正确说明酶活性调节的是（C） A．只要一种代谢产物积累，酶活性就下降 B．代谢产物将使直接形成此化合物的酶活性下降 C．细胞膜透性的改变，可解除代谢产物对酶活性的抑制 D．控制生产条件是人们对酶活性调节的唯一手段 9．有关大肠杆菌半乳糖苷酶的叙述正确的是（C） A．是细胞内一直存在的酶 B．它的形成是因为环境中存在乳糖 C．环境中有葡萄糖时此酶不能合成 D．乳糖的代谢能否进行与此酶的活性有关 10．下列说法正确的是（D） A．诱导酶一旦产生，其活性就将一直保持下去 B．组成酶不是微生物细胞中一直存在的酶 C．大肠杆菌分解葡萄糖的酶是诱导酶，分解乳糖的酶是组成酶 D．诱导酶的合成除取决于诱导物外，还取决于细胞内所含的基因 11．大肠杆菌分解乳糖的半乳糖苷酶属于（B） A．组成酶 B．诱导酶 C．合成酶 D．外来酶412．诱导酶是在环境中存在某种物质的情况下合成的酶，它 受基因的控制（B） A．一定不要 B．一定要 C．可要可不要 D．有时要有时不要 13．下图是谷氨酸棒状杆菌合成谷氨酸的途径，要提高谷氨酸的产量必须采取的措施是（C）A．增加葡萄糖 B．增加谷氨酸脱氢酶 C．改变细胞膜透性，使谷氨酸排放细胞外 D．增加 α－酮戊二酸 14．微生物代谢的调节属于（C） A．神经调节 B．激素调节 C．酶的调节 D．基因调节 15．黄色短杆菌合成赖氨酸的途径如下，是分析要增加赖氨酸的产量，本质上必须（D）A．增加天冬氨酸 B．增加天冬氨酸激酶 C．降低（消除）高丝氨酸脱氢酶 D．减少苏氨酸发酵的概念和种类（C：理解） 16．将鲜奶制成酸奶后，其所含的能量和营养成分的变化趋势是（B） A．能量增加营养减少 B．能量减少营养增加 C．能量减少营养减少 D．能量增加营养增加 17．发酵是利用微生物生产有用代谢产物的一种生产方式，通常说的乳酸发酵属于（C） A．固体发酵 B．氨基酸发酵 C．厌氧发酵 D．需氧发酵【学科内综合】 17．将兼性厌氧菌(异化作用既可以是需氧也可以 是厌氧的细菌)接种到碳水化合物培养基上，先在 有氧的环境下培养，然后再转到无氧环境下培养， 得到的实验数据绘成右图。

下列有关的叙述正确的 是（C） A．无氧呼吸对碳水化合物的利用比有氧呼吸更有 效 B．无氧呼吸和有氧呼吸产生ATP的速率相同 C．由有氧呼吸为主转为无氧呼吸的时间是第15min D．第15min时，ATP的消耗开始减少 18． （多选）下列哪些调节方式是通过反馈调节来实现的（ABCD） A．血糖浓度的变化 B．甲状腺激素的分泌 C．食物链上物种数量的变化 D．微生物酶活性调节 19．微生物的代谢速度与高等动植物相比要快得多，下列哪一项不是这一生命现象的原因（） A．表面积与体积的比很大 B．与外界环境物质交换迅速 C．适宜条件下繁殖速度非常快 D．体内酶的种类比其他生物多 20． （1）微生物代谢过程中产生的维生素、碱基和氨基酸等被称为 代谢产物，产生的 时期是 ； （2）微生物代谢过程中产生的色素、激素、毒素和抗生素等被称为 代谢产物，产生 的时期是 ； （3）发酵工程中谷氨酸棒状杆菌合成谷氨酸和黄色短杆菌合成赖氨酸的途径的调节方式均属5于 的调节；而大肠杆菌对乳糖代谢的调节方式属于 的调节。

（4）为提高谷氨酸的产量，在生产过程中，可采取一定的措施，改变 的通透性，使 谷氨酸能迅速排放到细胞外面 （5）在实际的发酵生产中，为了获得更多的产物，应该采取的措施是 [（1）初级 整个生长过程（2）次级 稳定期．衰亡期（3）酶活性 酶合成（4）细胞膜（5）进行连 续培养，并控制温度和 PH 等适宜]。