ATP。

氧化磷酸化：好氧微生物在呼吸时，通过电子传递体系产生ATP的过程。

光合磷酸化：光引起叶绿素、菌绿素或菌紫素逐出电子，通过电子传递产生ATP的过程。

24. 何谓光合作用？比较产氧光合作用和不产氧光合作用的异同。

利用CO2和H2O合成有机物，构成自身细胞物质，叶绿素是将光能转化为化学能的基本物质。

微生物 藻类光合作用 蓝细菌、真核藻类 硫细菌 叶绿素a（吸收红光）、b、c、细菌叶绿素（有些吸收远红叶绿素类型 d、e 光系统1（环式光合磷酸化） 有 光） 有 无 无 H2S、H2、有机化合物（有机光合细菌） 细菌光合作用 紫硫细菌、绿硫细菌、紫色非光系统2（非环式光合磷酸化） 有 产生氧 供氢体

有 H2O 第五章 微生物的生长繁殖与生存因子

1．微生物与温度的关系如何？高温是如何杀菌的？高温杀菌力与什么有关系？

答：温度是微生物的重要生存因子。在适宜的温度范围内，温度毎升高10摄氏度，酶促反应速度将提高1~2倍，微生物的代谢速率和生长速率均可相应提高。适宜的培养温度使微生物以最快的生长速率生长，过高或过低的温度均会降低代谢速率和生长速率。

高温主要破坏微生物的机体的基本组成物质——蛋白质，酶蛋白和脂肪。。蛋白质被高温严重破坏而发生凝固，为不可逆变性，微生物经超高温处理后必然死亡。细胞质膜含有受热易溶解的脂类，当用超高温处理时，细胞质膜的脂肪受热溶解使膜产生小孔，引起细胞内含物泄漏而死亡。 高温的杀菌效果和微生物的种类，数量，生理状态，芽孢有无及pH都有关系。

2．什么叫灭菌？灭菌方法有哪几种？试述其优缺点。

答：灭菌是通过超高温或其他的物理、化学因素将所有的微生物的营养细胞和所有的芽孢或孢子全部杀死。

灭菌的方法有干热灭菌法和湿热灭菌法。

湿热灭菌法比干热灭菌法优越，因为湿热的穿透力和热传导都比干热的强，湿热时微生物吸收高温水分，菌体蛋白易凝固变性，所以灭菌效果好。

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3．什么叫消毒？加热消毒的方法有哪几种？

答：消毒是用物理、化学因素杀死致病菌，或是杀死所有微生物的营养细胞或一部分芽孢。

方法有巴斯德消毒法和煮沸消毒法两种。

4．嗜冷微生物为什么能在低温环境生长繁殖？

答：嗜冷微生物具备更有效的催化反应的酶，其主动传送物质的功能运转良好，使之能有效地集中必需的营养物质，嗜冷微生物的细胞质膜含有大量的不饱和脂肪酸，在低温下保持半流动性。

5．高温菌和中温菌在低温环境中的代谢能力为什么减弱？

答：在低温条件下，微生物的代谢极微弱，基本处于休眠状态，但不致死。嗜中温微生物在低于十摄氏度的温度下不生长，因为蛋白质合成的启动受阻，不能合成蛋白质。又由于许多酶对反馈抑制异常敏感，很易和反馈抑制剂紧密结合，从而影响微生物的生长。处于低温下的微生物一旦获得适宜温度，即可恢复活性，以原来的生长速率生长繁殖。

6．细菌、放线菌、酵母菌、霉菌、藻类和原生动物等的正常生长繁殖分别要求什么样的pH？

答：大多数细菌、藻类和原生动物的最适宜pH为6.5~7.5，它们的pH适应范围在4~10之间。放线菌为7.5~8.0。酵母菌和霉菌在3~6。

7．试述pH过高或过低对微生物的不良影响。用活性污泥法处理污（废）水时为什么要保持在pH6以上？ 答：(1) pH过低，会引起微生物体表面由带负电变为带正电，进而影响微生物对营养物的吸收。(2) 过高或者过低的pH还可影响培养基中的有机化合物的离子作用，从而间接影响微生物。因为细菌表面带负电，非离子状态化合物比离子状态化合物更容易渗入细胞。(3) 酶只在最适宜的pH时才能发挥其最大活性，极端的pH使酶的活性降低，进而影响微生物细胞内的生物化学过程，甚至直接破坏微生物细胞。(4) 过高或者过低的pH均降低微生物对高温的抵抗能力。

8. 在培养微生物过程中，什么原因使培养基pH下降？什么原因使pH上升？在生产中如何调节控制pH？ 答：微生物在培养基中分解葡萄糖，乳产生有机酸会引起培养基的pH下降，培养基变酸。微生物在含有蛋白质、蛋白胨及氨基酸等中性物质培养基中生长，这些物质可经微生物分解，产生NH3和胺类等碱性物质，使培养基pH上升。

在生产过程中，处理城市生活污水、污泥中含有蛋白质，可不加缓冲性物质。如果不含蛋白质、氨等物质，处理前就要投加缓冲物质。缓冲物质有碳酸氢钠、碳酸钠、氢氧化钠、氢氧化铵及氨等。以碳酸氢钠最佳。

霉菌和酵母菌对有机物具有较强的分解能力。pH较低的工业废水可用霉菌和酵母菌处理，不需要碱调节pH，可节省费用。

9. 微生物对氧化还原电位要求如何？在培养微生物过程中氧化还原电位如何变化？有什么办法控制？ 答：各种微生物要求的氧化还原电位不同。一般好氧微生物要求的Eh为+300~+400mV；Eh在+100mV以

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上，好氧微生物生长。兼性厌氧微生物在Eh为+100mV以上进行好氧呼吸，在Eh为+100mV一下时进行无氧呼吸。专性厌氧菌要求Eh为-200~-250mV，专性厌氧的产甲烷菌要求的Eh更低，为-300~-400mV，最适为-330mV。

在培养微生物的过程中，由于微生物繁殖消耗了大量氧气，分解有机物产生氢气，使得氢气还原电位降低，在微生物对数生长期降到最低点。

氧化还原电位可用一些还原剂加以控制，使微生物体系中的氧化还原电位维持在低水平上。这类还原剂有抗坏血酸、硫二乙醇钠、二硫苏糖醇、谷胱甘肽、硫化氢及金属铁。

10. 好氧微生物需要氧气作何用？充氧效率与微生物生长有什么关系？

答：氧对好氧微生物有两个作用：(1) 作为微生物好养呼吸的最终电子受体；(2)参与甾醇类和不饱和脂肪酸的生物合成。

充氧量与与好氧微生物的生长量、有机物浓度等成正相关性。

11. 兼性厌氧微生物为什么在有氧和无氧条件下都能生长？

答：兼性厌氧微生物既有脱氢酶也有氧化酶，所以，既能在无氧条件下，又能在有氧条件下生存。在好痒条件下生长时，氧化酶活性强，细胞色素及电子传递体系的其他组分正常存在。在无氧条件下，细胞细胞色素及电子传递体系的其他组分减少或全部丧失，氧化酶无活性；一旦通入氧气，这些组分的合成很快恢复。

12. 专性厌氧微生物为什么不需要氧？氧对专性厌氧微生物有什么不良影响？ 答：因为专性厌氧微生物一遇到氧就会死亡。

在氧气存在时，专性厌氧微生物代谢产生的NADH2和O2反应生成H2O2和NAD，而专性厌氧微生物没有过氧化氢酶，它将被生成的过氧化氢杀死。O2还可以产生游离O2,由于专性厌氧微生物没有破坏O2的超氧化物歧化酶而被O2杀死。耐氧的厌氧微生物虽具有超氧化物歧化酶，能耐O2然而他们缺乏氧化氢酶，仍会被氧化氢杀死。

13. 紫外线杀菌的机理是什么？何谓光复活和暗复活现象？

答：紫外辐射的波长范围是200~390nm，紫外辐射对微生物有致死作用是由于微生物细胞中的核酸、嘌呤、嘧啶、及蛋白质对紫外辐射有特别强的吸收能力。DNA和RNA对紫外辐射的吸收峰在260nm处，蛋白质对紫外辐射的吸收峰在280nm处.紫外辐射能引起DNA链上两个邻近的胸腺嘧啶分子形成胸腺嘧啶二聚体，致使DNA不能复制，导致微生物死亡。

经紫外辐射照射的菌体或孢子悬液，随即暴露于蓝色可见光下，有一部分受损伤的细胞可恢复其活力，这种现象叫光复活。在黑暗条件下修复DNA链称为暗复活。

14. 几种重金属盐如何起杀菌作用的？

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???答：重金属汞、银、铜、铅及其化合物可以有效的杀菌，它们都是蛋白质的沉淀剂。其杀菌机理是与酶的-SH基结合，使酶失去活性；或与菌体蛋白质结合使之变性或沉淀。

15. 氯和氯化物的杀菌机理是什么？

答：氯和氯化物对细胞壁有较强的吸附穿透能力，可有效地氧化细胞内含巯基的酶，还可以快速地抑制徽生物蛋白质的合成来破坏微生物。

16. 有哪几种有机化合物杀菌剂？它们的杀菌机理死是什么？

答：(1) 醇：醇是脱水剂和脂溶剂，可使蛋白质脱水，变性，溶解细胞质膜的脂类物质，进而杀死微生物机体。(2) 甲醛：甲醛可与蛋白质的氨基结合而干扰细菌的代谢能力。(3) 酚：酚与其衍生物能引起蛋白质变性，并破坏细胞质膜。(4)新洁而灭：是一种表面活性强的杀菌剂。对许多非芽孢型的致病菌、革兰氏阳性菌及革兰氏阴性菌有着极强的致死作用。(5) 合成洗涤剂：去污能力强，还有杀菌作用。(6) 染料：有抑菌作用。

17. 为何渗透压？渗透压有与微生物有什么关系？

答：任何两种浓度的液体被半渗透膜隔开，均会产生渗透压。当两液面高差产生的压力足够阻止水在流动时，渗透停止，这时出现的两液面高差间的压力就是渗透压。

在等渗透压中的微生物生长得很好，在低渗透压中溶液中的水分子大量渗入微生物体内，使微生物发生膨胀，严重者破裂，在高渗透压溶液中，微生物体内水分子大量渗到体外，使细菌质壁分离。

18. 水的活度与干燥对微生物有什么影响？

答：大多数股微生物在aw为0.95~0.99时生长最好。嗜盐细菌属的细菌很特殊，它们在低于0.80的含NaCl的培养基中生长最好。少数霉菌和酵母菌在aw为0.60~0.70时仍能生长。在aw为0.60~0.65时大多数微生物停止活动。

干燥能使细菌体内的蛋白质变性，引起代谢活动停止，所以干燥会影响微生物的活性以及生命力。

19. 何谓表面张力？它对微生物有什么影响？

答：表面张力是分子力的一种表现。它发生在液体和气体接触时的边界部分。是由于表面层的液体分子处于特殊情况决定的。液体内部的分子和分子间几乎是紧挨着的，分子间经常保持平衡距离，稍远一些就相吸，稍近一些就相斥，这就决定了液体分子不像气体分子那样可以无限扩散，而只能在平衡位置附近振动和旋转。在液体表面附近的分子由于只显著受到液体内侧分子的作用，受力不均，使速度较大的分子很容易冲出液面，成为蒸汽，结果在液体表面层(跟气体接触的液体薄层)的分子分布比内部分子分布来得稀疏。相对于液体内部分子的分布来说，它们处在特殊的情况中。表面层分子间的斥力随它们彼此间的距离增大而减小，在这个特殊层中分子间的引力作用占优势。因此，如果在液体表面上任意划一条分界线MN把液面分成a、b两部分，如图所示。F表示a部分表面层中的分子对b部分的吸引力，F6表示右部分表面层

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