第三章 微生物细胞的结构与功能

一、术语或名词

1．原核生物(proksryotes)  一大类细胞微小、只有称作核区(无细胞膜包裹的裸露DNA)的原核单细胞生物。所有原核生物都是微生物，包括真细菌和古生菌两大类群。原核生物与真核生物的主要区别是：①基因组由无核膜包裹的双链DNA环组成。②缺少单位膜分隔而成的细胞器。③核糖体为70S型。

2．细菌细胞壁(ceUWaU ofbacteris)  位于细菌细胞最外面的一层厚实、坚韧的外被，主要由肽聚糖组成，有固定细胞外形和保护细胞免受损伤等多种功能。革兰氏阳性细菌细胞壁的特点是厚度大(20—80rim)和化学组分简单，一般只含90％肽聚糖和10％磷壁酸。革兰氏阴性细菌的细胞壁由外膜(含脂多糖、磷脂和外膜蛋白)和一薄层肽聚糖(2～3am)组成。

3．肽聚糖(peptidoglycan)  真细菌细胞壁的特有成分，由无数肽聚糖单体以网状形式交联而成。肽聚糖单体由肽与聚糖两部分构成，其中的肽由四肽尾和肽桥构成，聚糖则由N—乙酰葡糖胺和／V—乙酰胞壁酸以"—1，4糖苷键相互间隔交联而成，呈长链骨架状。C’细菌的四肽尾一般由L—Ala、D—Glu、L—Lys和D—Ala 4个氨基酸构成，肽桥则由5个Gly残基构成；C—细菌的四肽尾一般由L—Ala、D—Glu、m—DAP和D—Ala构成，且无肽桥。

4．磷壁酸(teichoicacid)  G’细菌细胞壁上的一种酸性多糖，主要成分为甘油磷酸或核糖醇磷酸。可分壁磷壁酸和膜磷壁酸两种，前者是与肽聚糖分子间进行共价结合的磷壁酸，后者则是跨越肽聚糖层并与细胞膜相交联的磷壁酸。

5．外膜(outer membrane)  位于G—细菌细胞壁最外层的一层由脂多糖(LPS)、磷脂、脂蛋白和其他蛋白组成的厚膜。

6．脂多糖(1ipopolysaccharide，LPS)  位于C—细菌细胞壁最外层的一层较厚(8—10nm)的类脂多糖类物质，由类脂A、核心多糖和O—特异侧链3部分构成，是C—细菌致病物质内毒素的成分。

7．外膜蛋白(outer membrane protein)  嵌合在C—细菌细胞壁外膜上的多种蛋白质成分，  如脂蛋白和孔蛋白等。

8．周质空间(periplasmicspace)  一般指位于C—细菌细胞壁外膜与细胞膜之间的狭窄空  间，呈胶状，内含各种周质蛋白，包括各种酶类和受体蛋白等。

9．假肽聚糖(pseudopeptidoglycan)  甲烷杆菌属(Methanobacterium)等部分古生菌细胞壁的主要成分。其多糖骨架由N—乙酰葡糖胺和N—乙酰塔罗糖胺糖醛酸以"—1，3糖苷键交替连接而成，连在后一氨基糖上的肽尾由L—Glu、L—Ala和L—Lys 3个L型氨基酸组成，肽桥则由L—Gin一个氨基酸组成。

10．缺壁细菌(cellwalldeficientbacteria)  细胞壁缺乏或缺损的各种细菌的统称，包括支原体、L型细菌、原生质体和球状体等。

11．L型细菌(1 form ofbacteria)  指在实验室或宿主体内通过自发突变而形成的遗传性稳定的细胞壁缺陷菌株。因最初发现的念珠状链杆菌(Streptobacillus monil扣rmis)是在英国Lister研究所发现，故称L型细菌。

12．原生质体(protoplast)  在人为条件下，用溶菌酶除尽细菌等微生物原有细胞壁或用青霉素抑制新生细胞壁合成后，所得到的仅有一层细胞膜包裹着的圆球状细胞，一般由C’细菌形成。原生质体对渗透压敏感，无繁殖能力，在合适条件下，细胞壁可再生，并恢复其繁殖能力。

13．球状体(sphaeroplast)  又称原生质球，指还残留有部分细胞壁的原生质体。G—细菌一般只形成球状体。

14．细菌细胞质膜(cytoplasmic membrane Ofbacteria)  又称细菌细胞膜。是紧贴在细菌细胞壁内侧、包围着细胞质的一层柔软、脆弱、富有弹性的半透性薄膜，厚约?～8nm，由磷脂(占20％-30％)和蛋白质(占50％～70％)组成。细胞质膜的主要功能是选择性的控制细胞内外的物质交流。

15．间体(mesosome)  细菌细胞中的一种由细胞质膜内褶而形成的囊状构造，其中充满着层状或管状的泡囊。多见于G’细菌。每个细胞含一至几个。其功能与DNA的复制、分配，细胞分裂和酶的分泌有关。

16. 细菌的细胞质(cytoplasm ofbacteria)  细菌细胞质膜包围的除核区以外的一切半透明  胶状、颗粒状物质的总称。主要成分为颗粒状内含物，核糖体、酶类、中间代谢物、质粒、各种营养牧  和大分子的单体等。

17．细菌的内含物(inclusionbody ofbacteria)  细胞质内形状较大的颗粒和泡囊状构造，包括各种贮藏物、羧酶体、气泡或磁小体等。

18．聚—β—羟丁酸(poly—β hydroxybutyrate，PHB)  存在于某些细菌细胞质内的颗粒状内含物，由许多羟基丁酸分子聚合而成，具贮藏能量、碳源和降低细胞内渗透压的作用。

19．异染粒(metachromaticgranules)  又称迂回体或捩转菌素，是无机偏磷酸盐的聚合物，具有贮藏磷元素和能量的功能。在白喉棒杆菌和结核分枝杆菌中易见到异染粒。

20．羧酶体(carboxysome)  存在于一些自养细菌细胞内的多角形或六角形内含物，内含1，5—二磷酸核酮糖羧化酶，在自养细菌的CO2：固定中起着关键作用。

21．．核区(nuclear region)  又称核质体，指原核生物所特有的无核膜结构、无固定形态的原始细胞核。其成分是一个大型环状双链DNA分子，它是细菌负载遗传信息的主要物质基础。

22．芽孢(endospore)  某些细菌在其生长发育后期，在细胞内形成的一个圆形或椭圆形、厚壁、含水量极低、抗逆性(抗热、化学药物、辐射等)极强的休眠体。产芽孢的细菌主要有芽孢杆菌属(Bacillus)和梭菌属(Clostridium)两属。

23．渗透调节皮层膨胀学说(osmoregulatory expanded cortex theory)  解释芽孢耐热机制的一个较新的学说。它认为芽孢的耐热性在于芽孢衣对多价阳离子和水分的透性很差，以及皮层的离子强度很高，从而使皮层产生极高的渗透压去夺取芽孢核心中的水分，其结果导致皮层的充分膨胀，而作为芽孢的生命部分——芽孢核心的细胞质却发生高度失水，并由此变得高度耐热了。

24．伴孢晶体(parasporalcrystal)  苏云金芽孢杆菌等少数芽孢杆菌在其形成芽孢的同时，会在芽孢旁形成一颗菱形或双锥形的碱溶性蛋白晶体(6内毒素)，称为伴孢晶体。它对约200种昆虫尤其是鳞翅目的幼虫有毒杀作用，故可制成细菌杀虫剂。

25．糖被(glycocalyx)  指包被于某些细菌细胞壁外的一层厚度不定的胶状物质。糖被有数种：①形态固定、层次厚的为荚膜。②形态固定、层次薄的为微荚膜。③形态不固定、结构松散的为黏液层。④包裹在细胞群体上有一定形态的糖被称菌胶团。糖被的主要功能是保护菌体免受干旱损伤或被宿主免疫活性细胞吞噬。

26．细菌鞭毛(flagella ofbacteria)  生长在某些细菌体表的长丝状、波曲、可旋转的蛋白质附属物，其数目一至数十条，具有运动功能。鞭毛由基体、钩形鞘和鞭毛丝3部分组成。鞭毛在细菌表面的着生方式有一端生、两端生、周生和侧生等数种，它是细菌鉴定中的重要指标。

27．菌毛(fimbriae)  一种长在细菌体表的纤细、中空、短直、数量较多的蛋白质附属物，具有使菌体附着于物体表面的功能。有菌毛者多属C—致病细菌。菌毛的功能是使细菌可牢固地黏附于寄主的呼吸道、消化道或泌尿生殖道等的黏膜细胞上，以利定植和致病。 

28．性毛(pili，sex pili)  又称性菌毛。构造和成分与菌毛相同，但比菌毛长、粗。每个细菌一般仅着生一至少数几条性毛。多见于G—细菌的雄性菌株上，其主要功能是向雌性菌株传递遗传物质。

29．真核微生物(eukaryoticmicrooganisms)  凡是细胞核具有核膜、细胞能进行有丝分裂、细胞质中存在线粒体或同时存在叶绿体等细胞器的生物，称真核生物。微生物中的真菌、显微藻类、原生动物和地衣均属于真核生物，故可称为真核微生物。

30．“9+2”型鞭毛(“9+2”typeflagella)  在某些真核细胞表面长有毛发状、具有运动功能的细胞器，称为鞭毛。它由基体、过渡区和鞭杆3部分组成，因其鞭杆的横切面的中央可见到两个中央微管，其周围则有9个微管二联体围绕一圈，故真核生物的鞭毛又称“9+2”型鞭毛。

31．细胞核(nucleus)  存在于一切真核细胞中的形态完整、有核膜包裹的细胞核，它是细胞内遗传信息(：DNA)的储存、复制和转录的主要部位，并对细胞的生长、发育、繁殖以及遗传和变异等生命活动起着决定性的作用。细胞核由核被膜、染色质、核仁和核基质等构成。

32．染色质(chromatin)  真核细胞处于分裂的间期时，其细胞核内的DNA和组蛋白等组成一种线性、可被苏木精等碱性染料染色的复合物，称为染色质。染色质的基本单位是核小体。

33．染色体(chromasome)  真核细胞进行有丝分裂或减数分裂时，其染色质丝通过盘绕、折叠，由核小体经中空螺线管至超螺旋环，最后浓缩成在光学显微镜下可见的棒状结构，即称染色体。

34．核小体(nucleosome)  构成真核细胞染色质的基本单位。其核心结构为组蛋白八聚体，由H₂A、H₂B、H₃和H₄分子各一对组成，在八聚体外有以左手方向盘绕两周的DNA链，另有一个组蛋白分子H₁，与连接DNA相结合，锁住了核小体的进出口，从而保持其结构稳定。

35．核仁(nucleolus)  细胞核中一个没有膜包裹的圆形或椭圆形小体。每个核中有一至数，富含蛋白质和RNA，是真核细胞中合成rRNA和装配核糖体的部位。

36．核基质(nuclearmatrix)  旧称核液。一种充满于细胞核空间由蛋白纤维组成的网状结构，具有支撑细胞核和为染色质提供附着点的功能。

37．细胞器(organelle)  细胞质内具有一定形态、构造和功能的微型器，自，一般有膜包裹，如内质网、高尔基体、溶酶体、线粒体和叶绿体等。

38．细胞骨架(cytoskeleton)  一种由微管、肌动蛋白和中间丝3种蛋白质纤维所构成的细胞支架，具有支持、运输和运动功能。

39．内质网(endoplasmic reticulum)  细胞质中一个与细胞基质相隔离、但彼此相通的囊腔和细管系统，由脂质双分子层围成。有两类，其一因膜上附有核糖体颗粒，称糙面内质网，具有合成和运送胞外分泌蛋白至高尔基体中去的功能；其二为膜上无核糖体的光面内质网，是脂代谢、钙代谢和合成磷脂的部位。

40．核糖体(ribosome)  是一种无膜包裹的颗粒状细胞器，具有合成蛋白质的功能。外层为蛋白质，内层为RNA。每个细胞中有大量的核糖体。原核生物具有70 S核糖体，而真核生物则有80S核糖体。

41．高尔基体(Golgi apparatus)  是一种由数个平行堆叠的扁平膜囊和大小不等的囊泡所组成的膜聚合体，具有合成、分泌糖蛋白和脂蛋白，对某些蛋白质原进行酶切加工，以及对新细胞壁和细胞膜提供合成原料等多种功能。

42．溶酶体(1ysosome)  一种由单层膜包裹、内含多种酸性水解酶的囊泡状细胞器，具有进行细胞内消化的功能。

43．微体(microbody)  一种由单层膜包裹、与溶酶体相似的球状细胞器。真核微生物的微体主要含一至几种氧化酶类，这类微体又称过氧化物酶体。

44．线粒体(mitochondria)  一种由双层膜包裹的、执行氧化磷酸化产能反应的重要细胞器，一般呈杆菌状，数量很多。由内外两层膜包裹，内膜向内伸展，形成许多嵴，其上着生许多基粒(即为ATP合成酶复合体)以及4种脂蛋白复合物(呼吸链成分)。在线粒体的基质内含有TCA酶系、一套半自主复制的双链环状DNA以及70S核糖体。

45．叶绿体(chloroplast)  一种由双层膜包裹的、能捕获光能并把它转化为化学能的绿色颗粒状细胞器，只存在于藻类和绿色植物中。一般由叶绿体膜、类囊体和基质3部分构成。基质内含  有能进行半自主复制的双链环状DNA 1)~及70S核糖体。

二、习  题

  填空题

  1．证明细菌存在细胞壁的主要方法有    ，      ，      和      等4种。

  2．细菌细胞壁的主要功能为     ，      ，      和      等。

  3．革兰氏阳性细菌细胞壁的主要成分为——和——，而革兰氏阴性细菌细胞壁的    主要成分则是      、      、      和      。

  4．肽聚糖单体是由      和      以      糖苷键结合的      ，以及    和    3种成分组成的，其中的糖苷键可被      水解。

  5．G^+’细菌细胞壁上磷壁酸的主要生理功能为       、      、     

和          等几种。

  6。G^——细菌细胞外膜的构成成分为      、     、     和      。

  7．脂多糖(LPS)是由3种成分组成的，即      、      和      。

  8．在LPS的分子中，存在有3种独特糖，它们是     、      和      。

  9．用人为方法除尽细胞壁的细菌称为    ，未除尽细胞壁的细菌称为     ，因在实验室中发生缺壁突变的细菌称为    ，而在自然界长期进化中形成的稳定性缺壁细菌则称为      。

  10，细胞质膜的主要功能有      、      、      、      和      。

  11．在细胞质内贮藏有大量聚犀—羟基丁酸(PHB)的细菌有      、     、     和      等。

  12．在芽孢核心的外面有4层结构紧紧包裹着，它们是     、      、     和      。

  13．在芽孢皮层中，存在着    和    2种特有的与芽孢耐热性有关的物质，在芽孢核心中则存在另一种可防护DNA免受损伤的物质，称为      。

  14．芽孢的形成须经过7个阶段，它们是      、      、      、      、        、      和      。

  15．芽孢萌发要经过    、    和    3个阶段。

  16．在不同的细菌中存在着许多休眠体构造，如      、      、      和    等。

  17．在细菌中，存在着4种不同的糖被形式，即      、      、     和      。

  18．细菌糖被的主要生理功能为      、      、      、     、     和     等。

  19．细菌的糖被可被用于      、      、      和      等实际工作中。

  20．判断某细菌是否存在鞭毛，通常可采用      、     、      和      等方法。

  21．G^—细菌的鞭毛是由基体以及    和    3部分构成，在基体上着生      、      、         和        4个与鞭毛旋转有关的环。

22．在G^—细菌鞭毛的基体附近，存在着与鞭毛运动有关的两种蛋白，一种称      ，位于       ，功能为      ；另一种称      ，位于         ，功能为       。

23．借周生鞭毛进行运动的细菌有    和    等，借端生鞭毛运动的细菌有      和       等，而借侧生鞭毛运动的细菌则有    等。

24．以下各类真核微生物的细胞壁主要成分分别是：酵母菌为      ，低等真菌为     ，高等真菌为       ，藻类为     。

25．真核微生物所特有的鞭毛称       ，其构造由      、      和     3部分组成。

26．真核生物鞭毛杆的横切面为    型，其基体横切面则为    型，这类鞭毛的运动    方式是      。

27．真核生物的细胞核由      、      、       和       4部分组成。

28．染色质的基本单位是      ，由它进一步盘绕、折叠成      和      后，再进    一步浓缩成显微镜可见的    。

29．细胞骨架是一种由    、    和    3种蛋白质纤维构成的细胞支架。

30．在真核微生物细胞质内存在着沉降系数为      S的核糖体，它是由      S和   S两个小亚基组成，而其线粒体和叶绿体内则存在着    S核糖体，它是由     S和     S两个小亚基组成。

31．真核微生物包括      、      、     和      等几个大类。

32．长有鞭毛的真核微生物类如     、      、和      ，长有纤毛的真核微生物    如    ；长有鞭毛的原核生物如    、    和    等。

选择题／4个答案选1／／

1．C—细菌细胞壁的最内层成分是(    )。

    (1)磷脂    (2)肽聚糖    (3)脂蛋白    (4)LPS

  2．C’细菌细胞壁中不含有的成分是(    )。

    (1)类脂    (2)磷壁酸    (3)肽聚糖    (4)蛋白质

  3．肽聚糖种类的多样性主要反映在(    )结构的多样性上。

    (1)肽桥    (2)黏肽    (3)双糖单位    (4)四肽尾

  4．磷壁酸是(    )细菌细胞壁上的主要成分。

    (1)分枝杆菌    (2)古生菌    (3)G⁺    (4)G^—

  5．在G^—细菌肽聚糖的四肽尾上，有一个与G⁺细菌不同的称作(    )的氨基酸。

    (1)赖氨酸    (2)苏氨酸    (3)二氨基庚二酸    (4)丝氨酸

  6，脂多糖(LPS)是C—细菌的内毒素，其毒性来自分子中的(    )。

    (1)阿比可糖    (2)核心多糖    (3)O特异侧链    (4)类脂A

  7．用人为的方法处理G^—细菌的细胞壁后，可获得仍残留有部分细胞壁的称作(    )的缺壁细菌。     (1)原生质体    (2)支原体    (3)球状体    (4)L型细菌

  8．异染粒是属于细菌的(    )类贮藏物。 (1)磷源类    (2)碳源类    (3)能源类    (4)氮源类

  9．最常见的产芽孢的厌氧菌是(    )。(1)芽孢杆菌属    (2)梭菌属    (3)孢螺菌属    (4)芽孢八叠球菌属

  10．在芽孢的各层结构中，含DPA—Ca量最高的层次是(    )。

    (1)孢外壁    (2)芽孢衣    (3)皮层    (4)芽孢核心

  11．在芽孢核心中，存在着一种可防止DNA降解的成分(    )。

    (1)DPA—Ca    (2)小酸溶性芽孢蛋白 (3)二氨基庚二酸    (4)芽孢肽聚糖

  12．苏云金芽孢杆菌主要产生4种杀虫毒素，其中的伴孢晶体属于(    )。

    (1)o毒素    (2)p毒素    (3)丁毒素    (4)6毒素

  13．在真核微生物，例如(    )中常常找不到细胞核。

(1)真菌菌丝的顶端细胞 (2)酵母菌的芽体 (3)曲霉菌的足细胞 (4)青霉菌的孢子梗细胞

  14．按鞭毛的着生方式，大肠杆菌属于(    )。

    (1)单端鞭毛菌    (2)周生鞭毛菌    (3)两端鞭毛菌    (4)侧生鞭毛菌

  15．固氮菌所特有的休眠体构造称为(    )。

    (1)孢囊    (2)外生孢子    (3)黏液孢子    (4)芽孢

  16．在酵母菌细胞壁的4种成分中，赋予其机械强度的主要成分是(    )。

    (1)几丁质    (2)蛋白质    (3)葡聚糖    (4)甘露聚糖

  17．在真核微生物的“9+2”型鞭毛中，具有ATP酶功能的构造是(    )。

    (1)微管二联体    (2)中央微管    (3)放射辐条    (4)动力蛋白臂

  18．构成真核微生物染色质的最基本单位是(    )。

    (1)螺线管    (2)核小体    (3)超螺线管    (4)染色体

  19．在真核微生物的线粒体中，参与TCA循环的酶系存在于(    )中。

    (1)内膜    (2)膜间隙    (3)嵴内隙    (4)基质

  20．在叶绿体的各结构中，进行光合作用的实际部位是(    )。

    (1)基粒    (2)基质    (3)类囊体    (4)基质类囊体

  是非题

1．古生菌也是一类原核生物。

2．G⁺细菌的细胞壁，不仅厚度比G^-细菌的大，而且层次多、成分复杂。

3．在G⁺和G^—细菌细胞壁的肽聚糖结构中，甘氨酸五肽是其肽桥的常见种类。

4．磷壁酸只在G⁺细菌的细胞壁上存在，而LPS则仅在G^—细胞壁上存在。

5．古生菌细胞壁假肽聚糖上的糖链与真细菌肽聚糖的糖链一样，都可以被溶菌酶水解。

6．着生于G^—细菌细胞膜上的孔蛋白，是一种可控制营养物被细胞选择吸收的蛋白质。

7．假肽聚糖只是一部分古生菌所具有的细胞壁成分。

8．在嗜高温古生菌的细胞膜上，存在着其他任何生物所没有的单分子层膜。

9．产芽孢的细菌都是一些杆状的细菌，如芽孢杆菌属和梭菌属等。

10．在芽孢萌发前，可用加热等物理或化学处理使其活化，这种活化过程是可逆的。

11．处于萌发阶段的芽孢，具有很强的感受态。

12．苏云金芽孢杆菌的伴孢晶体又称γ内毒素。

13．芽孢是细菌的内生孢子，具有休眠、抵御不良环境和繁殖等功能。

14．包围在各种细菌细胞外的糖被(包括荚膜和黏液层等)，其成分都是多糖。

15．有菌毛的细菌多数是G⁺细菌。

16．细菌和真菌的鞭毛都是以旋转方式来推动细胞运动的。

17．细菌的鞭毛是通过其顶端生长而非基部生长而伸长的。

18．在枯草芽孢杆菌等G⁺细菌的鞭毛基体上都着生有4个环。

19，菌毛一般着生于G⁺致病细菌的细胞表面。

20．藻青素和藻青蛋白都是蓝细菌细胞中的氮源类贮藏物。

21．羧酶体是异养微生物细胞质内常见的内含物。

22．气泡只存在于一些光合营养型、无鞭毛运动的水生细菌中。

23．真核生物的细胞膜上都含有甾醇，而原核生物细胞膜上都不含甾醇。

24．同一种真菌，在其不同的生长阶段中，其细胞壁的成分会发生明显的变化。

25．真核微生物的“9+2”型鞭毛，指的是其鞭杆和基体的横切面都显示出外围有9个微管二联体，而中央为2条中央微管。

26，在真菌中，有的细胞中找不到细胞核，菌丝尖端细胞就是一例。

27，真核微生物染色质中的组蛋白，都是以八聚体形式存在于核小体中。

28，为了保证DNA的稳定性，存在于染色质中呈碱性的组蛋白就自然的与呈酸性的DNA保持大体相同的数量。

29．核仁的生理功能是合成rRNA和装配核糖体。

30．在真菌中，高尔基体并不是普遍存在的细胞器。

31，存在于真核微生物细胞中的微体，通常都是过氧化氢酶体。

32．酵母菌生活在无氧条件下进行发酵产能时，是没有线粒体的，一旦把它转移到有氧条件下，因呼吸产能的需要，就会形成大量的线粒体。

33．在真核微生物的叶绿体和线粒体中，存在着只有原核生物才有的70S核糖体。

34．厌氧微生物不仅有细菌，而且还有少数真菌和原生动物。

问答题

1，试对真细菌、古生菌和真核微生物的10项主要形态、构造和生理功能、成分作一比较表。

2．试用表解法对细菌的一般构造和特殊构造作一介绍。

3．试对G^—细菌细胞壁的结构作一表解。

4．试用简图表示G⁺和G^—细菌肽聚糖单体构造的差别，并作简要说明。

5．什么是细菌的周质蛋白？它有哪些类型？如何提取它们？

6．试列表比较G⁺与G^—细菌间的10种主要差别。

7．试述细菌革兰氏染色的机制。

8．何谓液体镶嵌模型？试述该假说的要点。

9．试列表比较真细菌与古生菌细胞膜的差别。

10．试设计一表解来说明细菌芽孢的构造和各部分成分的特点。

儿试对细菌营养细胞和芽孢的10项形态、构造和特性作一比较表。

12，研究细菌芽孢有何理论和实际意义?

13．什么叫“拴菌”试验?试分析这项研究在思维方式和实验方法上的创新点。

14．请列表比较细菌的鞭毛、菌毛和性毛间的异同。

15．试列表比较线粒体和叶绿体在形态、构造、成分和功能间的异同。

三、习题解答

填空题  1．细胞壁染色法  质壁分离法  制成原生质体  用电镜观察超薄切片    2．固定外形  提高机械强度  支持细胞生长和运动  阻拦有害物质进人细胞    3．肽聚糖  磷壁酸  脂多糖  磷脂  脂蛋白  肽聚糖    4．N—乙酰葡糖胺  N-乙酰胞壁酸  β-1，4  双糖单位  四肽尾  肽桥  溶菌酶    5．提高Mg^2+’浓度  贮藏磷元素  有利于致病菌的寄生  抑制自溶素活力(防止自溶)    6．脂多糖  磷脂  脂蛋白  蛋白质    7．类脂A  核心多糖  O—特异侧链  8．KDO(2—酮—3—脱氧辛糖酸)  Abq(阿比可糖)  Hep(L—甘油—D-甘露庚糖)    9．原生质体  球状体  L型细菌  支原体    10．选择性吸收营养物  维持正常渗透压  合成细胞壁等成分  氧化磷酸化基地  鞭毛着生部位    11．巨大芽孢杆菌  棕色固氮菌  一些产碱菌一些假单胞菌    12．孢外壁  芽孢衣  皮层  芽孢壁    13：芽孢肽聚糖  DPA—G。  小 酸溶性芽孢蛋白(SASPs)    14．DNA浓缩成束状染色体  开始形成前芽孢  前芽孢出现双层隔膜  形成皮层  合成芽孢衣  芽孢成熟  芽孢释放    15．活化  出芽  生长    16．芽孢 孢囊  蛭孢囊  外生孢子    17．荚膜  微荚膜  黏液层  菌胶团    18．保护作用  贮藏养料  渗透屏障  附着作用  堆积代谢废物  信息识别    19．生产代血浆(葡聚糖)  用作钻井液(黄原胶)  污水处理(菌胶团)  用作菌种鉴定指标    20．电镜观察  鞭毛染色  半固体穿刺培养  菌落形态观察    21．钩形鞘  鞭毛丝  L  P  S  M    22．Mot  S—M环周围  驱动S—M环旋转  F1i  S-M环的基部  控制鞭毛的转向    23．大肠杆菌  枯草芽孢杆菌  霍乱弧菌  假单胞菌  反刍月形单胞菌    24．葡聚糖  纤维素  几丁质  纤维素    25。9+2型鞭毛  基体  过渡区  鞭杆    26．9+2型  9+0型  挥鞭式    27．核被膜  染色质  核仁  核基质    28．核小体  螺线管  超螺旋环  染色体    29．微管  肌动蛋白丝  中间丝 30．80  60  40  70  50  30    31．真菌  原生动物  显微藻类  地衣    32．藻类  原生动物  真菌  草履虫  大肠杆菌  枯草芽孢杆菌  假单胞菌

选择题    1．  (2)    2．  (4)    3．  (1)    4．  (3)    5．  (3)    6．  (4)    7．  (3)    8．  (1)    9．  (2)    10．  (3)    11．  (2)    12．  (4)    13．  (1)    14．  (2)    15．  (1)    16．  (3)   17．  (4)    18．  (2)    19．  (4)    20．  (3)

是非题

 1．+    2．  —    3．  —    4．  +    5．  -    6．  -    7．  +    8．  +  9．—    10．+    11．+    12．-    13．-    14．-    15．-    16．—    17．+    18．—    19．  —    20．+    21．-    22．  +    23．-    24．  +    25．—    26．+    27．+    28．+    29．+    30．+    31．+    32．—   33．  +    34．  +

填空题

1．答：见表3—7。

第四章 微生物的营养

一、术语和名词    

1．营养物质(nutrient)  微生物从外界摄取的用于生物合成和产生能量的物质，以满足微生物生长、繁殖和完成各种生理代谢活动。

2．主要元素或大量元素(macroelement)  微生物细胞干重的95％以上由碳、氢、氧、氮、磷、硫、钾、钙、镁、铁等少数几种元素组成，将这些微生物生长需要量相对较大的元素称为主要元素。

3．微量元素(trace element或microelement)  微生物细胞需要量很小的元素，包括锰、锌、铜、钴、镍、硒等。

4．碳源(source ofcarbon)  为微生物生长提供碳素来源的物质。

5．氮源(source ofnitrogen)  为微生物生长提供氮素来源的物质

6．蛋白胨(peptone)  将肉、酪素或明胶用酸或蛋白酶水解后干燥而成的，富含有机氮化合物及一些维生素和糖类的粉末状物质，用于配制培养基。

7．牛肉浸膏(beef extract)  瘦牛肉组织浸出汁浓缩而成的，富含水溶性糖类、有机氮化合物、维生素、盐等的膏状物质，用于配制培养基。

8．酵母浸膏(yeast extract)  酵母细胞水溶性提取物浓缩而成的，富含B类维生素及一些有机氮化合物和糖类的膏状物质，用于配制培养基。

9．生长因子(growth factor)  微生物生长所必需且需要量很小，而微生物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。

10．水活度值(water。activity，aw ) 一定温度和压力条件下，溶液的蒸汽压力与同样条件下纯水蒸气压力之比值。大多数微生物只能在水活度值接近0.98或更高的环境中生长。

11．自养型生物(autotroph)  以CO2为惟一或主要碳源的生物。

12．异养型生物(1leterotroph)  以还原性有机物为主要碳源的生物。

13．光能营养型生物(phototroph)  以光能为能源的生物。

14．化能营养型生物(chemotroph)  以有机物或无机物氧化释放的化学能为能源的生物。

15．无机营养型生物(1ithotroph)  以还原性无机物为电子供体的生物。

16．有机营养型生物(organotroph)  以有机物为电子供体的生物。

17．光能无机自养型(photolithoautotrophy)  利用光能、无机电子供体(H₂、H₂0、H₂S、S等)并以C0₂为碳源的生物。

18。光能有机自养型(I)hotoorganoheterotroph)r)  利用光能并以有机物作为电子供体及碳源的生物。

19．化能无机自养型(chemolithoautotrophy)  氧化还原性无机物获得能量和电子，以CO₂为碳源的生物。

20．化能有机异养型(chemoorganoheterotrophy)  氧化有机物获得能源、电子及碳源的生物。

21．腐生型(metatrophy)  利用无生命的有机物(如动植物尸体和残体)的化能有机异养型生物。

22．寄生型(paratrophy)  寄生在活的寄主机体中的化能有机异养型生物，离开寄主不能生存。

23．兼养型生物(mixotroph)  兼有自养和异养代谢过程的微生物，利用无机电子供体和有机

碳源。

24．原养型(prototroph)  与自然发生的同种其他个体一样，具有相同营养需求的微生物。

25．培养基(culture medium)  由人工配制的、适合微生物生长、繁殖或产生代谢产物的营养基质。

26．复合(天然)培养基(complex medium)  含有化学成分尚不完全清楚或化学成分不恒定的天然有机物的培养基，也称非化学限定培养基(chemically undefined medium)。

27．合成培养基(synthetic．medium)  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(chemically defined medium)。

28．固体培养基(solid．medium)  在液态培养基中加入一定量凝固剂而制成的固体状态的培养基。

29．半固体培养基(semisolid medium)  在液态培养基中加入凝固剂的量比固体培养基中的少而制成的半固体状态的培养基。

30．液体培养基(1iquid medium)  不含凝固剂的液态培养基。

31．基础培养基(minimum medium) 含有一般微生物生长所需基本营养物质的培养基。

32．加富培养基(enrichment medium) 在基础培养基中加入某些特殊营养物质，用于培养营养要求比较苛刻的异养型微生物的培养基。

33．鉴别培养基(differential medium)  在培养基中加入能与特定微生物的代谢产物发生特征性化学反应的化学物质，用于鉴别不同类型微生物。

34．选择培养基(selective medium)  根据不同微生物的营养需求或对某种化学物质敏感性不同，在培养基中加入相应营养物质或化学物质，抑制不需要微生物的生长，将所需微生物从复杂的微生物群体中选择分离出来。

35．琼脂(agar)  由藻类(石花菜)中提取的一种高度分支的复杂多糖，用作凝固剂配制固体、半固体培养基。

36．明胶(gelatin)  由胶原蛋白制备的培养基凝固剂。

37．透过屏障(permeability barrier)  微生物细胞表面由原生质膜、细胞壁、荚膜及黏液层组

成的限制物质进出细胞的屏障。

38．扩散(diffusion)  营养物质通过原生质膜上的含水小孔，由高浓度胞外(内)环境向低浓度胞内(外)进行运输的过程。

39．促进扩散(facilitated diffusion)  营养物质由载体(透过酶)辅助的跨质膜扩散过程。

40．透过酶(permease)  一种由膜结合载体蛋白质或由两种以上蛋白质组成的系统，能帮助营养物质跨膜运输。

41．被动运输(passive transport)  包括扩散和促进扩散在内的依靠膜内外被运输物质浓度差而进行的物质运输方式。

42．主动运输(active transport)  在载体的帮助下，依靠细胞提供的能量进行的物质跨膜运输，可以进行逆浓度运输。

43．初级主动运输(primary active transport)  由电子传递系统、ATP酶及细菌视紫红质引起的质子跨膜运输，在原生质膜内外建立质子浓度差。

44．能化膜(energized membrane)  细胞通过消耗呼吸能、化学能及光能，引起胞内质子(或其他离子)外排，在原生质膜内外建立质子浓度差(或电势差)，使膜处于充能状态。

45．次级主动运输(secondary active transport)  能化膜质子浓度差(或电势差)消失过程中偶联的其他物质的运输。

46．同向运输(symport)  某种物质与质子通过同一载体以相同方向进行的次级主动运输。

47．逆向运输(antiport)  某种物质与质子通过同一载体以相反方向进行的次级主动运输。

48．单向运输(uniport)  在能化膜质子浓度差(或电势差)消失过程中，某种物质单独通过某一载体进行的次级主动运输。

49．基团转位(group translocation)  物质通过载体帮助，在一个较复杂的运输系统的作用下进行的跨膜主动运输，被运输物质在该过程中化学性质发生改变。

50．Na⁺，K⁺一ATP酶(Na⁺，K⁺一ATPase)  存在于原生质膜上的一种离子通道蛋白，利用ATP的能量将胞内Na⁺‘泵”出胞外，而将胞外K⁺‘泵”入胞内，也称Na⁺，K⁺一泵。

51．ATP结合盒式转运蛋白(ATP—binding cassette transporters，ABC transporters)  利用ATP的能量跨膜转运物质而不改变其化学性质的膜蛋白复合体，需要一种质膜外底物结合蛋白来行使功能，简称ABC转运蛋白。

52．膜泡运输(membrane vesicle transport)  存在于真核微生物(如变形虫)中的一种通过胞吞作用运输营养物质的方式。

53．胞吞作用(endocytosis)  细胞通过原生质膜吸附、包裹并吸收溶质或颗粒物质的过程。

54．胞饮作用(pinocytosis)  通过原生质膜包裹液态物质的胞吞作用。

55．吞噬作用(phagocytosis)  通过原生质膜包裹颗粒状物质的胞吞作用。

56．铁载体(siderophore)  微生物细胞向胞外分泌的一种能络合Fe³⁺的小分子化合物，铁一铁载体复合物通过ABc转运蛋白进入细胞。

二、习  题

填空题

1．组成微生物细胞的主要元素包括       、      、      、      、      和      等。

2．微生物生长繁殖所需六大营养要素是       、      、      、      、      和      。

3．碳源物质为微生物提供    和    ，碳源物质主要有      、      、      、      、      等。，

4．氮源物质主要有    、    、    、常用的速效氮源如     、      ，有利于     ；迟效氮如       、        它有利于        。

5．无机盐的生理作用包括      、      、       、      、        。

6．生长因子主要包括       、        和        ，其主要作用是                       。

7．水的生理作用主要包括    、    、      、     、     、     。

8，根据    ，微生物可分为自养型和异养型。

9，根据    ，微生物可分为光能营养型和化能营养型。

10，根据    ，微生物可分为无机营养型和有机营养型。

11，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    。

12．设计、配制培养基所要遵循的原则包括       、      、      、      、    和    。

13．按所含成分划分，培养基可分为       和         。

14．按物理状态划分，培养基可分为        、       和　　　　　　。

15．按用途划分，培养基可分为     、      、       和    等4种类型。

16．常用的培养基凝固剂有    、    和     。

17．营养物质进入细胞的主要影响因素是    、

18．营养物质进入细胞的方式有    、    、    和      。

选择题(4个答案选1)

1．在含有下列物质的培养基中，大肠杆菌首先利用的碳物质是()

  (1)蔗糖    (2)葡萄糖    (3)半乳糖    (4)淀粉

2．在工业生产中为提高土霉素产量，培养基中可采用的混合氮源是(    )。

  (1)蛋白胨／酵母浸膏    (2)黄豆饼粉／花生饼粉

  (3)玉米浆／黄豆饼粉    (4)玉米浆／(NH₄)₂S0₄

3．下列物质可用作生长因子的是(    )。

  (1)葡萄糖    (2)纤维素  (3)NaCl  (3)叶酸

4．一般酵母菌生长最适水活度值为(    )。

    (1)0.95    (2)0.76  （3）0.66     (4) 0.88

5．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

6．蓝细菌和藻类属于(    )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

7．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

8．某种细菌可利用无机物为电子供体而以有机物为碳源，属于(  )型的微生物。

  (1)兼养型    (2)异养型    (3)自养型  (4)原养型

9．化能无机自养微生物可利用(    )为电子供体。

    (1)C0₂    (2)H₂    (3)O₂

10．实验室培养细菌常用的的培养基是(    )。 (1)牛肉膏蛋白胨培养基    (2)马铃薯培养基    (3)高氏一号培养基    (4)查氏培养基

11．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

12．固体培养基中琼脂含量一般为(    )。    (1)0.5％    (2)1.5％    (3)2.5％    (4)5％

13．下列培养基中(    )是合成培养基。

    (1)LB培养基    (2)牛肉膏蛋白胨培养基

    (3)麦芽汁培养基    (4)查氏培养基

14．培养百日咳博德氏菌的培养基中含有血液，这种培养基是(    )。

    (1)基础培养基    (2)加富培养基    (3)选择培养基    (4)鉴别培养基

15．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

16．一般酵母菌适宜的生长pH为(    )。

    (1)5.0～6.0    (2)3.0～4.0    (3)8.0～9.O    (4)7.0～7.5

17．一般细菌适宜的生长pH为(    )。

    (1)5.0～6.0    (2)3.0～4.0    (3)8.0～9.0    (4)7.0～7.5

18．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

19．需要载体但不能进行逆浓度运输的是(    )。

    (1)主动运输    (2)扩散    (3)促进扩散    (4)基团转位

20．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

是非题

1．所有碳源物质既可以为微生物生长提供碳素来源，也可以提供能源。

2．某些假单胞菌可以利用多达90种以上的碳源物质。

3．碳源对配制任何微生物的培养基都是必不可少的。

4．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。

5．以(NH₄)₂SO₄为氮源培养微生物时，会导致培养基pH升高。

6．KN0₃作为氮源培养微生物被称为生理碱性盐。

7．在配制复合培养基时，必须向培养基中定量补加微量元素。

8．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。

9．目前已知的致病微生物都是化能有机异养型生物。

10．只有自养型微生物能够以CO₂，为惟一或主要碳源进行生长。

11．培养自养型微生物的培养基完全可以由简单的无机物组成。

12．为使微生物生长旺盛，培养基中营养物质的浓度越高越好。

13．在培养基中蛋白胨可以作为天然的缓冲系统。

14．对含葡萄糖的培养基进行高压蒸汽灭菌时可在121.3℃加热20 minn即可。

15．半固体培养基常用来观察微生物的运动特征。

16．基础培养基可用来培养所有类型的微生物。

17．一些化能有机异养微生物可以在以葡萄糖为碳源、铵盐为氮源的合成培养基上生长。

18．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。

19．在用于分离G⁺细菌的选择培养基中可加入结晶紫抑制G^一细菌的生长。

20．当葡萄糖胞外浓度高于胞内浓度时，葡萄糖可通过扩散进入细胞。

21．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。

22．被动运输是微生物细胞吸收营养物质的主要方式。

23．在主动运输过程中，细胞可以消耗代谢能对营养物质进行逆浓度运输，当被运输物质胞外浓度高于胞内浓度时，主动运输就不需要消耗代谢能。

24．Na⁺，K⁺一ATP酶利用ATP的能量将胞内K⁺‘泵”出胞外，而将胞外Na⁺‘泵”入胞内。

25．微生物细胞向胞外分泌铁载体，通过ABc转运蛋白将Fe³⁺运输进入细胞。

问答题

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。

4．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?

5．某些微生物对生长因子的需求具有较高的专一性，可利用它们通过“微生物分析”  (microbiological assay)对样品中维生素或氨基酸进行定量。试设计实验利用某微生物对某一  样品维生素B他的含量进行分析。

6．以伊红美蓝(EMB)培养基为例，分析鉴别培养基的作用原理。

7．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?

8．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?

9．以大肠杆菌磷酸烯醇式丙酮酸一糖磷酸转移酶系统(PTs)为例解释基团转位。

10．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)系统的运行机制及相互区别。  

三、习题解答

填空题

填空题

1．C  H  0  N  P  S    2．碳源  氮源  无机盐  生长因子  水  能源    3．碳素来源  能源  糖  有机酸  醇  脂  烃    4．蛋白质(肽、氨基酸)  氨及铵盐  硝酸盐  分子氮(N，)玉米浆  (NH₄)₂SO₄  菌体生长  黄豆饼粉  玉米饼粉  代谢产物积累    5．酶活性中心组分    维持细胞结构和生物大分子稳定  调节渗透压  控制氧化还原电位  作为能源物质    6．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    7．溶剂  参与化学反应  维持生物大分子构象  热导体  维持细胞形态  控制多亚基结构的装配与解离  8．碳源性质    9．能源    10．电子供体    11．光能无机自养  光能有机异养  化能无机自养  化能有机异养    12．选择适宜营养物质  营养物质浓度及配比合适  控制pH  控制氧化  还原电位  原料来源  灭菌处理    13．复合(天然)培养基  合成培养基    14，固体  牛固体   液体    15．基础  加富  鉴别  选择    16．琼脂  明胶  硅胶    17．营养物质性质  微生物所处环境  微生物细胞透过屏障    18．扩散  促进扩散  主动运输  膜泡运输

 选择题

  1．  (2)    2．  (3)    3．  (4)    4．  (4)    5．  (4)    6．  (1)    7．  (3)  8．  (1)    9．  (2)    10．  (1)    11．  (4)    12．  (2)    13．  (4)    14．  (2)  15．  (3)    16．  (1)    17．  (4)    18．  (2)    19．  (3)    20．  (4)

是非题  1．-    2．+    3．-    4．-    5．-    6．+    7．—  8．—    9．+    10．+    11．+    12．-    13．+    14．—  15．+    16．-    17．+    18．-    19．-    20．-    21．—  22．—    23．—    24．-    25．—   

问答题

1．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．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．紫色非硫细菌在没有有机物时可同化c0：进行自养生活，有有机物时利用有机物进行异养生活，在光照及厌氧条件下利用光能进行光能营养生活，在黑暗及好氧条件下利用有机物氧化产生的化学能进行化能营养生活。

4．(1)从苯含量较高的环境中采集土样或水样；(2)配制培养基，制备平板，一种仅以苯作为惟一碳源(A)，另一种不含任何碳源作为对照(B)；(3)将样品适当稀释(十倍稀释法)，涂布A平板；(4)将平板置于适当温度条件下培养，观察是否有菌落产生；(5)将A平板上的菌落编号并分别转接至B平板，置于相同温度条件下培养(在B平板上生长的菌落是可利用空气中C0₂的自养型微生物)；(6)挑取在A平板上生长而不在B平板上生长的菌落，在一个新的A平板上划线、培养，获得单菌落，初步确定为可利用苯作为碳源和能源的微生物纯培养物；(7)将初步确定的目标菌株转接至以苯作为惟一碳源的液体培养基中进行摇瓶发酵实验，利用相应化学分析方法定量分析该菌株分解利用苯的情况。

5．(1)将缺乏维生素B。：但含有过量其他营养物质的培养基分装于一系列试管，分别定量接入用于测定的微生物；(2)在这些试管中分别补加不同量的维生素B，：标准样品及待测样品，在适宜条件下培养；(3)以微生物生长量(如测定0D㈣。。)值对标准样品的量作图，获得标准曲线； (4)测定含待测样品试管中微生物生长量，对照标准曲线，计算待测样品中维生素B．：的含量。

6．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。

7．不能。因为，(1)不同微生物的营养需求、最适生长温度等生长条件有差别，在同一平板上相同条件下的生长及生理状况不同；(2)不同微生物所产蛋白酶的性质(如最适催化反应温度、pH、对底物酪素的降解能力等)不同；(3)该学生所采用的是一种定性及初步定量的方法，应进一步针对获得的几株菌分别进行培养基及培养条件优化，并在分析这些菌株所产蛋白酶性质的基础上利用摇瓶发酵实验确定蛋白酶高产菌株。

8．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。

9．大肠杆菌PTs由5种蛋白质(酶I、酶Ⅱa、酶Ⅱb、酶Ⅱc及热稳定蛋白质Hn)组成，酶Ⅱa、酶b、酶Ⅱc 3个亚基构成酶Ⅱ。酶I和HPr为非特异性细胞质蛋白，酶Ⅱa也是细胞质蛋白，亲水性酶Ⅱb与位于细胞膜上的疏水性酶Ⅱc相结合。酶Ⅱ将一个葡萄糖运输进入胞内，磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)上的磷酸基团逐步通过酶I和HPr的磷酸化和去磷酸化作用，最终在酶Ⅱ的作用下转移到葡萄糖，这样葡萄糖在通过PTs进入细胞后加上了一个磷酸基团。

10．(1)ABC转运蛋白常由两个疏水性跨膜结构域与胞内的两个核苷酸结合结构域形成复合物，跨膜结构域在膜上形成一个孔，核苷酸结合结构则可结合ATP。ABc转运蛋白发挥功能还需要存在于周质空间(G⁺菌)或附着在质膜外表面(G^一菌)的底物结合蛋白的帮助。底物结合蛋白与被运输物质结合后再与ABC转运蛋白结合，借助于ATP水解释放的能量，ABC转运蛋白将被运输物质转运进入胞内。(2)膜结合载体蛋白(透过酶)也是跨膜蛋白，被运输物质在膜外表面与透过酶结合，而膜内外质子浓度差在消失过程中，被运输物质与质子一起通过透过酶进入细胞。(3)被运输物质通过ABC转运蛋白系统和通过透过酶进入细胞的区别在于能量来源不同，前者依靠ATP水解直接偶联物质运输，后者依靠膜内外质子浓度差消失中偶联物质运输。