【知识点详解】
1. 生长速率对微生物的影响:
- 细菌的生长速率对其个体大小有直接影响。在丰富的培养基中,生长速率加快,细胞体积通常会增大。但是,改变温度对细胞大小影响较小,只有在快速生长的条件下,细胞大小的差异才会显著。
- 生长速率对细胞成分的改变主要体现在DNA和RNA含量上。随着生长速率的增加,细胞中的DNA含量相对降低,而RNA(尤其是核糖体)含量增加。快速生长的细胞RNA含量可能高达细胞总质量的30%。
2. 微生物分解纤维素的生化机制:
- 微生物分解纤维素依靠多种酶的协同作用,包括纤维二糖水解酶、外葡聚糖酶、纤维二糖酶和内葡聚糖酶,这些酶分别参与纤维素链的降解,最终形成葡萄糖。
- 分解过程中,纤维二糖磷酸酶将纤维二糖转化为葡萄糖和葡萄糖-1-磷酸酯,进一步进入代谢途径。
3. 利用乙酸合成己糖和戊糖:
- 乙酸首先转化为乙酰CoA,然后通过乙醛酸循环生成草酰乙酸。草酰乙酸可以通过逆向EMP途径(糖原异生)合成己糖,也可以进入磷酸戊糖途径合成戊糖。
4. 腐胺的形成及其生理意义:
- 腐胺由精氨酸合成途径的中间体鸟氨酸或直接由精氨酸生成。腐胺在细胞内有助于调节渗透压,维持细胞内离子强度的稳定。
5. 利用2C化合物为唯一碳源的代谢途径:
- 通过乙醛酸循环和TCA循环,2C化合物(如乙酸)可以转化为草酰乙酸,进而生成磷酸烯醇式丙酮酸,最终通过逆向EMP途径和HMP途径合成核糖等3C以上的化合物。
6. 代谢网络中的节点分类与判断:
- 节点是代谢网络中流量易变的分支点,分为柔性、半刚性和刚性三类。通过动力学模型、代谢物流分析、物料平衡和干扰-响应试验等方法可以判断节点类型。
7. 耐终产物反馈阻遏突变株的获取:
- 通过在含末端代谢产物类似物的平板上筛选诱变菌株,或者先诱变消除反馈阻遏敏感性,再通过回复突变恢复酶活性,但不影响末端产物的结合。
8. 组成突变株的获得与富集:
- 在低诱导物浓度的恒化器中筛选,有利于组成型突变株的生长和富集。
- 通过轮番在有、无诱导物的培养基中培养,促进不需要诱导物的突变株的优势生长。
以上内容详述了微生物生长、纤维素分解、代谢途径、细胞内物质合成、代谢网络调控以及微生物突变株的筛选和富集等核心知识点,涉及微生物学的基础理论和实际应用。这些知识对于理解微生物的生理过程和优化工业发酵过程至关重要。