中学生物竞赛辅导生物的新陈代谢(8)

A P和Q B Q和S C Q和R D R和S

第九节 微生物的新陈代谢

【知识概要】

一、微生物的营养类型

根据微生物所需要的能源、碳源的不同，可分为四大类。见下表。

微生物的营养类型比较 营养类型 光能自养微生物 光能异养做生物 能源 光能 光能 碳源 CO2 CO2 CO2或碳酸盐 供氢体 实例 无机物 藻类、红硫细菌、绿硫细菌 有机化合物 红螺细菌 硫细菌、硝化细菌、氢细菌、铁细菌 绝大多数细菌、放线菌，几乎全部的真菌 化能自养无机物氧化产微生物 生的化学能 主要是有机物，来化能异养有机物氧化产自有机质（腐生）微生物 生的化学能 或有机体（寄生） 二、微生物的呼吸类型

微生物有不同的产能代谢途径。以分子氧作为最终电子受体的生物氧化过程，称为有氧呼吸；以有机物（基质未彻底氧化的产物如丙酮酸）作为最终电子受体的，称为发

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酵；以无机氧化物（如NO3、SO42、CO2）作为最终电子受体的，称为无氧呼吸。据此，微生物分为不同呼吸类型，见下表。

微生物的呼吸类型比较 呼吸类型 好氧性微生物 厌氧性微生物 兼性厌氧微生物 生活环境 有氧 缺氧 有氧缺氧均可 生物氧化方式 有氧呼吸 无氧呼吸或发酵 有氧时，进行有氧呼吸；缺氧时，进行发酵或无氧呼吸 实例 很多常见的细菌、放线菌、真菌 梭状芽孢杆菌、产甲烷杆菌，乳酸菌等 酵母菌，硝酸盐还原细菌等 三、微生物的发酵类型 1．乙醇发酵

如酵母菌，在缺氧条件下将葡萄糖经糖酵解途径分解成丙酮酸，丙酮酸脱羧生成乙醛，乙醛被还原成乙醇。工业上用于酿酒和生产酒精。

2．乳酸发酵

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进行乳酸发酵的主要是细菌。它们利用糖经糖酵解途径生成丙酮酸，丙酮酸还原产生乳酸。用于制泡菜、青贮饲料及乳酪、酸牛奶等乳酸发酵制品。

3．丙酸发酵

葡萄糖经糖酵解途径生成的丙酮酸可羧化形成草酸乙酸，后者还原成琥珀酸，再脱羧产生丙酸。丙酸细菌多见于动物肠道及乳制品中。

4．混合酸发酵

是大多数肠杆菌的特征，如大肠杆菌的发酵产物中有甲酸、乙酸、乳酸、琥珀酸、二氧化碳和氢气等。

5．丁酸发酵

如专营厌氧的梭状芽抱杆菌，丁酸是其特征性的发酵产物。用于工业上产生丙酮、丁醇。

四、生物新陈代谢的基本类型

新陈代谢是生物体最基本的生命活动过程，是活细胞中全部化学反应的总称。它包括同化作用和异化作用两方面。按照自然界中生物体同化作用和异化作用方式的不同，新陈代谢的基本类型可分为以下几种类型。

同化作用类型有自养型和异养型两种。自养型就是摄取无机物转变为自身组成物质并储存能量的同化作用类型，包括光能自养型、化能自养型；异养型就是摄取现成有机物转变为自身组成物质并储存能量的同化作用类型。异化作用类型有需氧型（有氧呼吸型）和厌氧型（无氧呼吸型）。需氧型即要摄取氧，彻底氧化分解有机物并释放大量能量的异化作用类型；厌氧型即在缺氧条件下，将有机物不彻底分解并释放少量能量的异化作用类型。

【解题指导】

例1 硝化细菌的代谢所需的环境条件是 A 具有NH3及缺O2 B 具有NH3和O2

C 具有HNO3和O2 D 具有HNO3和缺O2

析 硝化细菌属于化能自养型微生物，这类细菌能将氨（NH3）氧化成亚硝酸和硝酸，并利用这一氧化过程中所释放的能量，把二氧化碳和水合成有机物，在氨和亚硝酸的氧化过程中，均以氧气作为氢的最终受体。化学反应式如下：

??2HNO3＋2H2O十能量 2NH3＋3O2?????2HNO3＋能量 2HNO3＋O2????C6H12O6＋6O2 6CO2＋6H2O???答案选B。

【巩固练习】

141．将细菌培养物由供氧条件转变为缺氧条件，下列过程中加快的一项是 中学综合学科网

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能量硝化细菌硝化细菌

A 葡萄糖的利用 B 二氧化碳的放出 C ATP的形成 D 丙酮酸的氧化

142．硫细菌进行化能合成作用时，其获得能量的方式是 A 还原硫化氢 B 氧化硫化氢 C 还原硫 D 氧化硫酸

143．给含氨（NH3）较多的土壤中耕松土，有利于提高土壤肥力，其原因主要是

A 土壤通气改善，根呼吸作用加强 B 土壤通气改善，根主动运输加强

C 土壤通气改善，硝化细菌繁殖增快，有利于土壤中硝酸盐增加 D 根呼吸加强，吸附矿质元素能力加强

144．将甲、乙两组数据相同的酵母菌放在含有葡萄糖的培养液中，如果它们分别进行有氧呼吸和无氧呼吸，消耗的葡萄糖量相同，则氧气的吸入量与二氧化碳的排出量的比值是

A 3:4 B 1:1 C 1:2 D 2:3 145．绿色开花植物的新陈代谢不包括 A光合作用 B 根与土壤间气体交换 C 双受精作用 D 呼吸作用

146．自养生物与异养生物在同化作用方面的根本区别在于 A 同化作用是否需要水和二氧化碳 B 同化作用是否需要光

C 能否将有机物转变成自身物质 D 能否直接利用无机物制造有机物

147．人吃了葡萄糖变成血糖和吃了葡萄糖变成脂肪，这两个过程依次属于 A 消化和吸收 B 同化和异化 C 吸收和同化 D 吸收和异化

148．以下表述了氮气直接或间接地被生态系统中生物利用的几种途径，其中错误的一项是

A 蓝藻 B 工业上合成氮肥 C 大气中含氮化合物如硝酸盐在土壤中的积累 D．仅硝化作用

149．下面的资料表明在各种培养基中细菌的生长（S．C．M为简单培养基，U、V、X、Y、Z代表加入培养基的不同物质），问哪一种物质细菌不能合成 A U B V C Y D Z 培养基 S．C．M S．C．M，＋V＋Z S．C．M，＋U＋Y S．C．M，＋Z＋X S．C．M，＋V＋Y S．C．M．＋U＋X 中学综合学科网

生长状态 － － ＋ － ＋ － http://zhxk.126.com

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S．C．M，＋Y＋Z ＋ 150．测定三种细菌类型对氧的需要，让它们在三个不同的试管中生长，下图显示了细菌的生长层。哪个是细菌类型的正确的分类？

A B C D E 只能在需氧培养基中繁殖 Ⅲ Ⅲ Ⅰ Ⅰ Ⅱ 只能在无氧培养基中繁殖 Ⅰ Ⅱ Ⅱ Ⅲ Ⅰ 在每种培养基中均能繁殖 Ⅱ Ⅰ Ⅲ Ⅱ Ⅲ 151．将10mL酵母液放在适宜温度下培养并于不同时间内等量均匀取样4次，分别测定样品中酵母菌的数量和pH，结果如下表，请分析回答回答。

样品 酵母菌数量（个/mm3） pH 1 2 3 4 1210 820 1210 1000 4.8 5.4 3.7 5.0 （1）表中样品的取样先后顺序为 。 （2）对酵母菌而言，10mL该培养液的环境负荷量为 。

（3）若第5次均匀取样时，样品中的酵母菌数量为760个/mm3，产生这一结果的原因是 。

【习题精选】

152．酶具有极强的催化功能，其原因是 A 增加了反应物之间的接触面 B 降低了底物分子的活化能 C 提高了反应物分子中的活化能 D 降低了底物分子的自由能

153．现有酶促反应，底物是甲，产物是乙。关于酶促反应的特点，下列叙述正确的一项是

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A 酶促反应速率与酶的浓度成正比，如果加足够量的酶，可使底物甲全部转变成产物乙

B 温度越高，酶促反应速度越快

C 每种酶有恒定的最适pH，与其他条件如缓冲剂种类无关

D 结合蛋白类的酶，酶蛋白只有与特定的辅酶（或辅基）结合时，才能有催化活性

154．小烟农必须经常打尖以去掉花蕾，才能得到高产，其原因是 A 抑制植株长高 B 养料集中于少量果实中 C 促进营养生长 D 减少病虫害

155．下列关于芽的叙述中，正确的是 A 顶芽都长在主干的顶端

B 叶芽是未发育的枝条，所以它将来只发育成枝

C 茂密森林里的树木长得特别高的原因是顶芽特别发达

D 顶芽和侧芽的发育是相互关联的，所以摘除项芽，它下面的侧芽就容易发育成侧技。

156．下列关于光合作用的叙述不正确的是 A ADP的磷酸化（作用）发生在类囊体膜上 B 当质子扩散时通过ATP合成酶形成ATP C 在暗反应时ATP被消耗

D NADPH和ATP在光系统Ⅱ中形成

157．与C3植物相比，C4植物开始进行光合作用所需CO2浓度低得多，这是因为

A C4植物的呼吸效率较高 B C4植物的呼吸效率较低 C C4植物无光呼吸 D C4植物有光呼吸 158．对某植物作如下处理：（甲）持续光照10min；（乙）光照5s后再黑暗处理5s，连续交替进行20min。若其他条件不变，则在甲、乙两种情况下，植株所制造的有机物总量是

A 甲少于乙 B 甲多于乙 C 甲和乙相等 D 无法确定

159．下表为植物体从外到内相邻的三个细胞的渗透压和膨压。就图表中所提供的条件，指出它们之间的水流方向 膨压 甲 乙 丙 13 12 12 渗透压 14 15 17 A 甲→乙→丙 B 甲←乙←丙 C 甲→乙←丙 D 甲←乙→丙 160．将新鲜马铃薯切成长恰为5cm的长条（粗细相同），再将各条分别放在不同浓度的溶液中。4h后，测量每一条的长度。右图表示各条的长度与甘露醇溶液浓度的关系。下列两条结论的正确性如何？

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