微生物整理(1) - 图文

7影响病毒存活的因素有哪些?

物理因素：温度、光线、干燥、渗透压 化学因素：酸碱度、化学药剂

生物因素：少数细菌如枯草杆菌、绿脓杆菌等能够灭活病毒，一般认为是由于这些细菌具有能分解病毒蛋白外壳的酶而引起的。部分藻类产生的代谢产物亦可使病毒失活。

第五章：

1什么是酶？与一般催化剂相比有什么特性？ 酶是活细胞的成分，由活细胞产生的、能在细胞内或细胞外起催化作用的一类具有活性中心和特殊构象的生物大分子，包括蛋白质类酶和核酸类酶，又称为生物催化剂。 酶催化作用的特异性实质上就是结合基团和催化基团的特异性。 2酶分为哪几类?什么是全酶、辅酶?

按化学组成，酶可分为单纯酶和结合酶两种：

单纯酶（单成分酶）这类酶完全由蛋白质组成，酶蛋白本身就具有催化活性。这类酶大多可以分泌到细胞外，作为胞外酶，催化水解作用。

结合酶（双成分酶、全酶）这类酶由酶蛋白和非蛋白两部分构成。非蛋白部分又称为酶的辅因子。酶蛋白必须与酶的辅因子结合才具有催化活性。 全酶（结合酶）＝酶蛋白＋辅因子（辅酶或辅基）

辅因子通常是对热稳定的金属离子或有机小分子（如维生素）。 辅酶：与酶蛋白结合较疏松的称为辅酶，结合较紧密的称为辅 基。

酶各组分的功能：

酶蛋白起加速反应作用；

其他辅酶、辅基传递电子、原子和化学基团； 金属离子除传递电子，还起激活剂作用。

3转移氢的辅酶有哪几类?

①NAD（辅酶Ⅰ）和NADP（辅酶Ⅱ）

NAD为烟酰胺腺嘌呤二核苷酸，NADP为烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸，存在于几乎一切细胞中，是许多脱氢酶的辅酶。可直接与底物脱氢过程相耦联，参与各种底物脱氢作用。

② FAD（黄素腺嘌呤二核苷酸）和FMN（黄素单核苷酸）

FAD与NAD类似，能直接参与底物脱氢，但仅作为琥珀酸脱氢酶等少数酶的辅酶，参与琥珀酸等脱氢过程。FAD和FMN均是电子传递体系（包括呼吸链）的组成部分。 ③辅酶Q（CoQ）又称泛醌，在电子传递系统中作为氢的中间传递体。 4酶的分类：（1）根据酶所催化反应的类型，将酶分为六大类：氧化还原酶类、转移酶类、水解酶类、裂解酶类、异构酶类和合成酶类。

(2)分为：胞内酶和胞外酶 大多数酶存在于细胞内，在细胞内起催化作用，这类酶称为胞内酶。存在于细胞外的酶称为胞外酶。胞外酶能透过细胞膜，作用于细胞外面的物质，主要催化复杂的有机大分子水解为简单的小分子，从而易于被微生物吸收利用。这类酶为水解酶类。（3）可分为：固有酶和诱导酶

大多数微生物的酶的产生与底物存在与否无关。这类在微生物体内始终都存在着的相当数量的酶，称为固有酶。

在某些情况下，例如，受到了某种持续的物理、化学因素影响或某种生物存在，微生物会在体内产生出适应新环境的酶，这种酶称为诱导酶。诱导酶的合成机制信息贮存于细胞DNA中，但其合成将受操纵子调控。诱导酶的产生在废水生物处理中具有重要意义。 5酶的催化特性

催化效率高：酶催化的反应速度是无酶催化或普通人造催化剂催化反应 速度的103次方至1010次方倍。如：在相同条件下，催化H2O2 分解，用H2O2酶1秒可催化105mol，用FeCl31秒只催化10-5 mol。

高度的专一性：一种酶只能催化一种或一类反应。 反应条件温和：反应条件：常温、常压、中性。 敏感性：对环境条件极为敏感，酶容易失活。

6中间学说：中间产物学说认为，酶在催化某一反应时，首先是酶(E)与底物(S)结合成一个不稳定的中间产物(ES)，也称中间络合物，然后ES再分解成产物(P)，并释放出原来的酶(E)。 由于中间产物(ES)的形成，可使反应的活化能阈大为降低，所以，只需较低的活化能，反应就能迅速进行。

7影响酶促反应速度的因素有哪些?

导致酶促反应速度v逐渐减小的原因是多方面的，主要影响因素包括酶的浓度[E]、底物的浓度[S] 、pH值、温度、抑制剂和激活剂等。

（1） 酶浓度：在一定条件下，当底物浓度足够大并为一定值，而酶浓度相对较低时，酶

浓度与反应速度成正比

（2） 底物浓度：[S]较低时，反应速度随[S]的增加而增加，二者成正比关系，呈现一级反

应；当[S]较高时，增加底物浓度，反应速度随着[S]的增加，仍呈增加趋势，但增加程度趋于缓和；当[S]达到一定值后，若再增加，反应速度也不再增加，而是趋于一个恒定值。

（3） 温度：酶对温度具有高度敏感性是酶最重要的特性之一，各种酶在一定条件下，都

有它的最适温度

（4） PH：因此酶只有在一定的pH值范围中才是稳定的，高于或低于这个pH值范围，

酶就不稳定，易变性失活。一般认为最适宜pH值时，酶分子上活性基团的解离状态最适合与底物结合，改变pH值时，就使酶与底物的结合能力降低。废水生物处理中应保持pH值在6－9之间，最适pH值为6－8。

（5） 激活剂：酶反应体系中可因加入某些无机离子使酶的活性增加，这类物质称为激活

剂。激活剂可能是酶活性部位中的组成成分。如：NaCl、Ca2+、Zn2+、Cu2+

（6） 抑制剂：凡能降低酶的活性甚至使酶完全丧失活性的物质，称为酶的抑制剂。它之

所以能抑制酶的活性，是由于它破坏或改变了酶与底物结合的活性中心，阻碍了酶-底物中间产物的生成或分解，因此影响了酶的活性。

抑制剂对酶促反应的抑制作用可分为不可逆性抑制作用和可逆性抑制作用。

不可逆性抑制作用:抑制剂与酶的某些基团以共价键方式结合，结合后不能自发分解，不能用透析或超滤等物理方法除去抑制剂而恢复酶活性。

可逆性抑制剂可分为竞争性抑制作用和非竞争性抑制作用

8、底物浓度与酶促反应速度的关系曲线对废水的生化处理有什么指导意义? 酶浓度对酶促反应速度的影响： 在一定条件下，当底物浓度足够大并 为一定值，而酶浓度相对较低时，酶浓度与反应速度成正比，这种关系是测定酶活力的基础。

9米氏方程的意义

米-门氏方程，用以描述底物浓度与酶促反应速度之间的关系 。

Km是反应速度为最大反应速度一半时的底物浓度。因为，

当v = 1/2Vm时，Km= S。米氏常数的单位为浓度单位。米氏常数是酶的特征性物理常数，它只与酶的性质和它所催化的底物种类有关，而与酶浓度无关。一种酶在一定条件下对某一底物只有一个特定的Km值。因而，Km值可作为鉴别酶的一种手段。

由米门方程变形可得方程：

10微生物的化学组成对其应用有何指导意义？

指导意义：培养微生物时：培养基须按所培养微生物对各种营养元素的需求量进行配制； 在废水生物处理中：需满足废水中C、N、P等营养元素的平衡：对于好氧生物处理，C（BOD5）:N:P=100:5:1，对于厌氧生物处理， C(CODCr):N:P=200～300:5:1较为适宜。

11微生物的营养物质组成

（1）水分：除了少数微生物（如蓝细菌）能利用水中的氢作为还原 CO2 的还原剂外，其他微生物都不能利用水作为营养物质。尽 管如此，水仍然是微生物生长所必需的一种重要物质。 水在有机体内的生理作用

? 微生物细胞的重要组成部分；

? 机体内的一系列生理反应离不开水；

? 营养物质的吸收与代谢产物的分泌都通过水来完成； ? 水的比热高，有效地控制细胞内温度的变化。

（2）碳源：能被微生物用来构成细胞物质或代谢产物中碳素来源的营养物质称为碳源。 碳元素在细胞干物质中约占50%左右，可见微生物对碳的需求量是很大的。

（3）氮源：能被微生物用来构成细胞物质或代谢产物中氮素来源的营养物质通常称为氮源 氮是细胞的一种主要组成元素，微生物的氮源物质主要用于合成细胞内各种氨基酸和碱基，进而合成蛋白质和核酸等细胞成分。

除了硝化细菌（nitrobacteria）等少数细菌能利用铵盐、硝酸盐作为机体生长的氮源与能源之外，氮源一般不作为能源。 （4）矿质营养

矿质元素：微生物生长必不可少的一类营养物质，其主要作用是构成细胞的组成成分、参与酶的组成、维持酶的活性、调节和维持细胞的渗透压平衡、控制细胞pH值和氧化还原电位 等。

一般微生物生长所需要的无机盐有硫酸盐、磷酸盐、氯化物以及含有钠、钾、镁、铁等金属元素的化合物。 （5）生长因子

? 生长因子（Growth factor）：指某些微生物生长必须的，而自身不能从普通的碳源、氮源物质合成的，需要从生存环境中摄取才能满足机体生长需要的有机物质。生长因子主要包括维生素、氨基酸与嘌呤和嘧啶碱基三种类型。

12根据碳源和能源的不同，微生物的营养类型可划分为几种类型，特点分别是什么？