4、试述G+菌和G-菌细胞壁的特点?并说明革兰氏染色的机理?具体操作方法是什么?及重要意义?
①G+ 菌:细胞壁厚、结构简单、含大量肽聚糖、独含磷壁酸
G - 菌:细胞壁薄、层次复杂,含少量肽聚糖、独含脂多糖
②机理:⑴与等电点有关:G+菌等电点pH 2-3比G-菌pH 4-5低,带的负电荷更多,与草酸铵结晶紫染液结合力大,不易被乙醇脱色剂洗脱,G-菌结合力弱不被染色。 ⑵与细胞壁有关:G-菌因其脂质含量高,肽聚糖含量低,遇乙醇脱色剂后,脂质迅速溶解,增加了细胞壁通透性,使乙醇更容易进入细胞,将草酸铵结晶紫溶出,因此细胞退成无色。再经沙黄等红色染料复染,就使G-菌呈红色。G+菌脂质含量低、肽聚糖含量高,乙醇既是脱色剂又是脱水剂,使肽聚糖脱水缩小细胞壁孔径、降低通透性,阻止乙醇进入菌体仍呈紫色。
③包括初染、媒染、脱色、复染等四个步骤。1:涂片固定。在无菌操作条件下,用接种环挑取少量细菌于干净的载玻片上涂布均匀,固定。 2:草酸铵结晶紫染1分钟。 3:自来水冲洗,去掉浮色。4:用碘-碘化钾溶液媒染1分钟,倾去多余溶液.5:用中性脱色剂如乙醇(95%)或丙酮酸脱色30秒,革兰氏阳性菌不被褪色而呈紫色,革兰氏阴性菌被褪色而呈无色。6:用蕃红染液复染30秒,革兰氏阳性菌仍呈紫色,革兰氏阴性菌则呈现红色。革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌即被区别开。
④意义:证明了G+和G-主要由于其细胞壁化学成分的差异而引起了物理特性(脱色能力)的不同,正由于这一物理特性的不同才决定了最终染色反应的不同。
5、细菌的物理化学性质与废水生物处理的关系?
①细胞质多相胶体的性质决定细菌在曝气池内吸收废水种类、数量、速度 ②S型R型菌决定沉淀效果 ③比表面积决定吸附能力、竞争能力 ④细菌带电性决定与载体结合能力 ⑤密度、质量与沉淀效果有关。
6、细胞中酶蛋白有几级结构?按不同分类方式分为哪几类?又怎样的催化特性?影响酶促反应的因素有哪些?
①酶蛋白由20种氨基酸组成,分为一二三级结构,少数有四级结构。
一级结构:多肽链本身结构。酶的大多数特性与一级结构有关,功能多样性、种族特异性。
二级结构:多肽链形成的初级空间结构。氢键维持稳定性。
三级结构:多肽链进一步弯曲盘绕形成更复杂的构型。氢键、盐键、疏水键维持稳定性。
四级结构:几十个亚基形成的。氢键、盐键、疏水键、范德华力维持稳定性。
②按所在部位不同:胞内酶、胞外酶、表面酶
按催化反应类型:氧化还原酶类、合成酶类、水解酶类、裂解酶类、转移酶类、异构酶类
③催化特性:⑴一般催化剂共性(加快速率、缩短时间、性质不变) ⑵催化作用高度专一性(结构专一性、立体异构专一性) ⑶催化反应条件温和 ⑷酶对环境条件变化极为敏感 ⑸催化效率极高
④影响因素:酶浓度、底物浓度、温度、pH、激活剂、抑制剂
7、试述天然培养基、合成培养基、半合成培养基的概念?特点?并各举一例。
①合成培养基:用化学试剂配制的营养基质称为合成培养基。
特点:化学成分和含量完全清楚且固定不变,适于微生物生长繁殖。
优点:成分清楚、精确、固定,重现性强,适用于进行营养、代谢、生理生化、遗传育种及菌种鉴定等精细研究。
缺点:是一般微生物在合成培养基上生长缓慢,许多营养要求复杂的异养型微生物在合成培养基上不能生长。
实例:高氏一号培养基等。
②天然培养基:用各种动物、植物和微生物的提取物等天然成分制作培养基。
优点:取材广泛,营养丰富,经济简便,微生物生长迅速,适合各种异养微生物生长。
缺点:成分不完全清楚,成分和含量不确定,用于精细实验时重复性差。仅适用于实验室的一般粗放性实验和工业生产中制作种子和发酵培养基。
实例:培养细菌的牛肉膏蛋白胨琼脂培养基
③半合成培养基:用天然有机物提供碳、氮源和生长素,用化学试剂补充无机盐配制的培养基,将天然培养基和合成培养基的优点结合起来。
优点:充分满足微生物的营养要求,大多数微生物都能在此类培养基上良好生长。
8、列表比较有氧呼吸、无氧呼吸、发酵的异同点。
呼吸类型 |
氧化机制 |
最终电子受体 |
产物 |
产能 |
产ATP方式 |
呼吸链 |
发酵 |
有机物 |
氧化型中间代谢产物,醛酮 |
还原型中间代谢产物 |
少 |
底物水平磷酸化 |
无,底物水平磷酸化 |
有氧呼吸 |
有机物 |
O2 |
CO2、 H2O |
多 |
底物水平磷酸化、氧化磷酸化 |
完整 |
无氧呼吸 |
有机物 |
无机氧化物NO3-等 延胡索酸 |
CO2、 H2O NH3、N2、H2S |
次之 |
底物水平磷酸化、氧化磷酸化 |
不完整 |