膜的流动性是指膜结构分子的运动性，它包括膜脂的运动和膜蛋白的运动。1）膜脂的运动方式主要有侧向扩散、旋转运动、旋转异构运动、左右摆动以及翻转运动等。膜脂的流动性受着一些因素的影响，主要影响因素有：①温度：在一定温度下，脂分子从液晶态(能流动、具有一定形状和体积的物态)转变为凝胶状(不流动)的晶态。这一能引起物相变化的温度称为相变温度。当环境温度在相变温度以上时，膜脂分子处于流动的液晶态；而在相变温度以下时，则处于不流动的晶态。膜脂相变温度越低，膜脂流动性就越大；反之，相变温度越高，膜脂的流动性也就越小。②膜脂的脂肪酸链：饱和程度高的脂肪酸链因紧密有序地排列，因而流动性小；而不饱和脂肪酸链由于不饱和键的存在，使分子间排列疏松而无序，相变温度降低，从而增强了膜的流动性。脂肪酸链的长度对膜脂的流动性也有影响：随着脂肪酸链的增长，链尾相互作用的机会增多，易于凝集(相变温度增高)，流动性下降。③膜脂与膜蛋白的结合程度、环境中的离子强度、pH 值等都会影响膜脂的流动性。2）细胞膜中的蛋白质也能以侧向扩散等方式运动。膜蛋白的运动也受很多因素影响。膜中蛋白质与脂类的相互作用、内在蛋白与外在蛋白相互作用、膜蛋白复合体的形成、膜蛋白与细胞骨架的作用等都影响和限制蛋白质的流动。
8. 解释细胞膜流动性和不对称性及其生物学上的意义。
膜的流动性：脂双分子层呈流体状“海洋”，周边蛋白“漂浮”于膜上，而整合蛋白“冰山”则可在膜内作横向流动。细胞膜各结构成分在膜中是不均匀分布的，结构成分的不对称性是细胞膜的另一重要特征，主要表现在以下方面：
(1)蛋白质在脂双层中不对称地镶嵌分布。膜蛋白不同程度地嵌入脂双层中或分布于膜表面。同时不同部位膜蛋白的种类和数量也不同。
(2)脂分子分布的不对称性。在脂双层中，各种类型脂分子的分布是不均匀的。一般来说，卵磷脂、鞘磷脂多分布于脂双层的外层，而脑磷脂则多分布于内层。
(3)糖类的不对称分布。糖类在细胞膜中的分布具有显著不对称性，它们只存在于膜外表面，与外层脂分子或蛋白质结合形成糖脂或糖蛋白。
生物学上的意义：膜的不对称性保证了膜功能的方向性，使膜两侧具有不同功能。与膜上的物质运输、细胞间的联系、细胞粘着与细胞识别等有关。
9. 试比较细菌质膜—间体系统与真菌内膜系统生理功能。
细菌质膜-间体系统：间体或中体是真细菌唯一的内膜结构，由质膜内陷形成的一种囊袋。每个细胞有一个或数个间体，①间体扩大了细胞膜的表面积，提高了代谢效率。膜中各种转运系统担负着细胞与周围环境的物质交换，它的高度选择透性②维持了细胞内环境的相对恒定。③产生并维持跨膜浓度梯度。
真核生物有比较发达的内膜系统，除线粒体和叶绿体膜无连续性外，包括核膜、内质网和高尔基体三大部分，称为内膜系统。内质网沟通细胞的各个组分，真核细胞中有内膜组成的空腔结构，缠绕成卷，横切面呈网状，核糖体上合成的蛋白通过内质网渠道被运输到细胞质膜上，或分泌到胞外；高尔基体形成分泌物和溶酶体酶，对糖蛋白、脂蛋白进行修饰和改造，对蛋白质进行加工和分选，在膜循环过程中起关键作用；核膜由双层单位膜组成，基本结构与质膜相似，是细胞核与细胞质之间天然的选择性屏障，避免生命活动彼此干扰，保护DNA不受机械力损伤，同时，是细胞核与细胞质之间物质交换与信息交流的通道。
10. 以大肠杆菌为例，说明原核生物核质的特性。
原核生物的DNA没有核膜所包裹而游离于细胞质当中，附着于原生质膜的一个点上，所以原核生物的核区又称为类核或拟核。在大肠杆菌中，DNA可能是呈环状、没有游离端，高度折叠卷曲的，没有特定的形态和结构，亦没有核膜包裹，仅集中地分布在细胞质的特定区域；没有与碱性很强的组蛋白结合。
11. 简述真核生物染色体的组成和结构。
染色质是DNA和大郅等量的组蛋白、大体一半量的非组蛋白，还有少量的RNA和磷脂所组成的复合体。 1）真核细胞里的DNA序列按重复频率大致可分为三类：单一序列、重复序列和高度重复序列；2）组蛋白是所有真核生物的体细胞中与DNA连接的碱性蛋白质，是染色体主要的结构蛋白质之一。几乎所有染色质中都含有5中近乎等量的组蛋白：极富含赖氨酸的D1稍含赖氨酸的H2a和H2b富含精氨酸的H3和H4。组蛋白主要在染色质结构中起作用，H3和H4是形成核小体结构的必要条件；3）非组蛋白与DNA中特定基因连接在一起，解除组蛋白对RNA合成的抑制，是真核细胞基因表达调控中的一个重要因子。
染色质的基本结构单位是核小体。构成核小体核心结构的组蛋白八聚体是由H2a、H2b、H3和H4各一对所组成，约200bp长的DNA于其表面绕1.8圈，构成直径大约10nm扁盘状的核小体，核小体通过DNA连接成为念珠状的核纤丝。染色质就是未经盘旋缠绕的伸展状态的核纤丝形式存在。细胞分裂时，染色质变为凝聚状态，即成为染色体。
12. 线粒体由哪几部分组成？各部分主要与哪些代谢反应有关？
    线粒体由外膜、内膜和基质三部分组成。细胞内进行生化活动的100多种酶和辅酶，包括有关催化TCA循环、氨基酸代谢、脂肪酸分解、电子传递、能量转换，以至DNA复制和RNA合成等过程所需的各种酶和辅酶，都分布在线粒体的外膜、内膜、膜内空间和基质等四个部位中。内膜含有电子传递和氧化磷酸化作用的酶系，TCA循环的酶系大都在基质内。见P40表2-9
13. 化学渗透学说的主要论点是什么？
    化学渗透学说的主要内容:1）呼吸链中的电子传递体在线粒体内膜中有着特定的不对称分布，递氢体和电子传递体是间隔交替排列的，催化反应是定向的。2）在电子传递过程中，复合物I，III和IV的传氢体起质子泵的作用，将H+从线粒体内膜基质侧定向地泵至内膜外侧空间将电子传给其后的电子传递体。3）线粒体内膜对质子具有不可自由透过的性质，泵到外侧的H+不能自由返回。结果形成内膜内外的电化学势梯度(由质子浓度差产生的电位梯度)。4）线粒体F1-F0-ATPase复合物能利用ATP水解能量将质子泵出内膜，但当存在足够高的跨膜质子电化学梯度时，强大的质子流通过F1-F0-ATPase进入线粒体基质时，释放的自由能推动ATP合成。
14. 说明溶酶体和微体的结构与功能。
    溶酶体：由内质网的膜包围起来形成的泡囊，内含50种水解酶类，主要是酸性磷酸酶、核糖核酸酶等。主要功能是消化作用。其消化底物来源有三种途径：1）自体吞噬，吞噬的是细胞内原有的物质；2）通过吞噬形成的吞噬体提供的有害物质；3）通过内吞作用提供的营养物质。
    微体：是一种细胞器，根据微体内含有的酶的不同可以将微体分为过氧化小体和乙醛酸循环体。过氧化小体指含有氧化酶、过氧化氢酶等、直径一般小于10nm、由一层单位膜包围的球形颗粒，内含酶对细胞具有保护作用。乙醛酸循环体①在真菌游动孢子中发现，内含苹果酸合成酶、异柠檬酸裂解酶等，在此小体中形成的②琥珀酸进入线粒体生成的草酰乙酸，可作为磷酸烯醇式丙酮酸的直接前提物，③该细胞器还与储藏性脂质的代谢有关。
15. 请解释下列名词：流动镶嵌模型、生物膜的相变温度、L型细菌、小菌落突变
    流动镶嵌模型：针对细胞质膜提出的一种膜的结构模型，描述膜为结构和功能上不对称的脂双层所组成，蛋白质以镶嵌样模式分布在膜的表面与内部，并能在膜内运动。此模型也可适用于亚细胞结构的膜。
    生物膜的相变温度：膜内磷脂分子发生晶相到液晶相转变的温度。
    L型细菌：在实验室或宿主体内条件下，自发突变形成的遗传性稳定的细胞壁缺陷型细菌。无壁，细胞呈多形态；有些能通过细菌滤器，故称滤过型细菌；对渗透敏感，在培养基上形成小菌落，成“油煎蛋”状。
    小菌落突变：呼吸缺陷型的突变体，比正常野生型菌落要小，不能进行有氧呼吸，不能有效地利用有机营养物质迅速繁殖自身，不能回复到正常的厌氧代谢，生长慢。

第三章     微生物的营养与生长
1.比较跨膜运输4种方式的特点，并说明离子载体的运输机制。
(载体蛋白、能量消耗、运送方向、溶质分子的结构、运送速率快慢、运送前后物质浓度) 
 
跨膜运输的四种方式的特点：
    （1）简单扩散a、一种被动运输的物质跨膜运输方式，对可通透的极性或非极性小分子物质无特异识别作用；b、营养物质运送的方向为由高浓度到低浓度，过程不需要能量参与，平衡后膜内外物质浓度相等；c、运输速度与内外浓度差成正比，但比其他三种的速率都慢；d、运输过程中无特异载体参与，运送前后营养物质不被化学修饰。
   （2）促进扩散a、一种被动运输的物质跨膜运输方式；b、运送方向为由高浓度到低浓度，不需要能量参与，平衡后膜内外物质浓度相等；c、运输过程中有特异性载体参与，对通透的物质有特异性识别作用d、运送前后物质结构不被化学修饰
   （3）主动运输a、运送中有特异性载体蛋白参与，对营养物质有特异识别作用，各种物质的运输有其专一的抑制剂；b、输送过程中须消耗能量，依能量来源的不同可区分为初级主动运输和次级主动运输；c、营养物质的运送方向为由低浓度到高浓度，运输过程中运输速度可以达到饱和状态，运输平衡后内部营养物质浓度显著高于外部营养物质的浓度；d、运送前后，营养物质不被化学修饰。
   （4）基团移位a、运输需要特异性载体，对营养物质具有特异识别作用，过程中需要能量；b、营养物质运送方向由低浓度到高浓度，运送平衡后，内部浓度比外部浓度高得多；c、与其他三种运输方式不同在于运送过程中进行了化学修饰，运送前后溶质分子的结构发生了变化。
    离子载体按作用方式分为活动载体和通道载体：a、活动载体运输机制：活动载体与金属离子配位，然后把它包在一个空腔中形成外部亲脂的复合物，靠这种金属离子—载体复合物在膜内运动实现输送；b、通道载体运输机制：通道载体相对固定在膜上形成贯穿膜两侧的亲水性离子通道，使离子在没有发生变化的情况下以原有形式通过膜，实现输送。
2. 举例说明ATP动力型主动运输系统。
    AT动力型主动运输系统：直接利用ATP或其他高能磷酸化合物结合的能量，Na-K-ATPase，又称钠泵sodium pump），是最典型的ATP动力型运输系统。（具体见课本P70）
★3. 以大肠杆菌磷酸烯醇式丙酮酸－糖磷酸转移酶系统（PTS）为例解释基团转位。
    基团移位：需要能量，营养物质进入细胞时化学结构已经改变，呈磷酸酯形式；主要存在于厌氧型和兼性厌氧型细菌中，主要用于糖的运输、脂肪酸、核苷、碱基。细菌中普遍存在的磷酸烯醇式丙酮酸转磷酸化酶系统（PTS）对各种糖类的运输就是这方面的例子。
     以大肠杆菌为例解释：（1）磷酸供体：磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）；催化酶：PEP转磷酸化酶系统（PTS）；PT组成：包含EⅠ、EⅡ和热稳定蛋白（Hpr-p）； EⅡ存在于细胞质膜上，诱导生成，诱导Hpr-p上的磷酸集团转移到糖上，生成糖—磷酸，其高度专一性，失去EⅡ，只失去对相应的糖的运输能力；Hpr-p：每mol含2个His，咪唑Ni与Pi结合（2）催化反应分两步：a、少量热稳定pro被PEP磷酸化； b、磷酸～Hpr可将其磷酸基传给G，同时将生成的G-6-p释放到细胞质，这步复合反应由EⅡ催化。（3）EⅡ的特异性源于它由G诱导产生。（4）该系统对厌氧菌非常重要，有助于它节省ATP具体见课本P73
4. 哪些因素与谷氨酸分泌透性有关？为什么？
    影响因素包括如下四方面：（1）生物素类可以直接或间接影响磷脂生物合成的物质。生物素是乙酰辅酶A羧化酶的辅基，该酶催化乙酰CoA合成丙二酰CoA的反应是脂肪酸合成过程的限速步骤，因此限制生物素供量，实际就限制了脂肪酸的合成，从而使磷脂含量减少，膜结构不完全，导致Glu分泌；（2）油酸和甘油都是磷脂的组成分，对他们的控制同样能够控Glu的分泌；（3）青霉素类影响细胞壁合成的物质。青霉素造成细胞壁合成的缺陷并进一步导致细胞膜受损，从而使Glu大量排出；（4）Glu胞内外浓度。一般认为Glu的摄入是依赖能量的主动吸收过程，而分泌则是顺Glu浓度梯度的扩散现象，这是可逆的过程，即使分泌能力强的细胞在胞外Glu浓度变高时也有Glu向胞内移动。