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1、第四章1,营养（nutrition）：指生物体从外部环境中摄取对其生命活动所需的能量和物质，以满足正常生长和繁殖需要的一种最基本的生理功能。2,营养物（nutrient）：指具有营养功能的物质，在微生物学中它还包括非常规物质形式的光辐射等在内。总之，微生物的营养物可为他们的正常生命活动提供所需要的结构，物质,能量,代谢调节物质和必要的生理环境。3,碳源: 一切能满足微生物生长繁殖所需碳元素的营养源。除水分外，碳源是需要量最大的营养物，微生物细胞含碳量约占干重的50%。4碳源谱：若把所有生物当做一整体来考察，其可利用的碳源范围。5,糖蜜：为糖精制过程后的副产品，有深褐色和浅褐色两种，似浓糖浆，一
2、般用于香味较浓，颜色较深的产品中，像全麦面包。6.氮源：凡能提供微生物生长繁殖所需氮元素的营养源。氮是构成重要生命物质蛋白质和核酸等的主要元素。N占细菌干重的12%到15%。故与碳源相似，氮源也是微生物的主要营养物。7.氮源谱：微生物能利用的氮源范围。8,蛋白胨（peptone）：由动，植物蛋白质经酶消化后制成的9.氨基酸自养型生物（amino acid autotrophs）：一部分微生物是不需要利用氨基酸作氮源的，他们能把尿素，铵盐，硝酸盐甚至氮气自行合成所需要的一切氨基酸。所有的绿色植物和不少微生物如酿酒酵母，多数放线菌和真菌都是氨基酸自养型生物。10,氨基酸异养型微生物 （amino
3、acid hererotrophs）：凡需要从外界吸收现成的氨基酸作氮源的微生物。所有的动物和大量的异养微生物属于氨基酸异养型生物。11,能源 ：能为微生物生命活动提供最初能量来源的营养物或辐射能。对于光能营养型生物，辐射能是他们的能源。12,单功能营养物：某一具体营养物只有一种营养要素功能。如光辐射呢是单功能营养物（能源）。13,双功能营养物：某一具体营养物同时兼有两种营养要素功能。如还原态的无机物NH4+是双功能营养物(能源，氮源)。 14,三功能营养物 : 某一具体营养物。同时兼有三种营养要素功能。如氨基酸类是氮源，碳源和能源。15,生长因子(growth factor): 是一类对调节
5、。19,大量元素（macroelements）：凡生长所需浓度在10-3到10-4mol/L范围内的元素。如磷，硫，钙，镁，钠和铁等。20,微量元素 （microelements）：凡所需浓度在10-6到10-8mol/L范围内的元素。如铜，锌，锰，Co,Mo等。21, 自养微生物（autotrophic microorganisms）：凡以无机碳源作唯一或主要碳源的微生物。22,异养微生物（heterotrophic 凡必须利用有机碳源的微生物。23.光能无机营养型 ：能源是光，氢供体是无机物，基本碳源是二氧化碳。举例有蓝细菌，紫硫细菌，绿硫细菌和藻类。24.光能有机营养型：能源是光，氢供体
6、是有机物。基本碳源二氧化碳及简单有机物。例如红螺菌科的细菌，即紫色非硫细菌。25,化能无机营养型：能源是无机物。氢供体是无机物。基本碳源是二氧化碳，例如硝化细菌，硫化细菌，铁细菌，氢细菌，硫磺细菌等。26,化能有机营养型 ：能源是有机物，氢供体是有机物，基本碳源是有机物。例如绝大多数原核生物全部真菌和原生动物。27,单纯扩散（simple diffusion）：属于被动运送。指疏水性双分子层细胞膜（包括孔蛋白在内）在无载体蛋白参与下。单纯依靠物理扩散方式让许多小分子，非电离分子，尤其是亲水性分子被动通过的一种物质运送方式。主要的物质有氧气，二氧化碳，乙醇，甘油和某些氨基酸分子。28,促进扩散（
7、facilitated diffusion）：指溶质在运送过程中，必须借助存在于细胞膜上的底物特异载体蛋白的协助，但不消耗能量的一类扩散性运送方式。29,主动运送（active transport）：指一类需提供能量（包括ATP,质子动势或离子泵等）并通过细胞膜上的特异性载体蛋白构象的变化，而使膜外环境中低浓度的溶质运入膜内的一种运送方式。30,基团移位（group translocation）：指一类继续特异性载体蛋白的参与又需耗能的一种物质运送方式。其特点是溶质在运送前后还会发生分子结构的变化，因此不同于一般的主动运送。经一位广泛存在于原核生物中，尤其是一些兼性厌氧菌和专性厌氧菌，如沙门氏
8、菌属，芽孢杆菌属，葡萄球菌属和梭菌属等。主要用于运送各种糖类，核苷酸，丁酸和腺嘌呤等物质。31.培养基（medium）：由人工配置的，含有六大营养要素，适合微生物生长繁殖或产生代谢产物用的混合营养料。制作培养基时应尽快配制并立即灭菌，否则就会杂菌丛生，并破坏其固有的成分和性质。32.难养菌（fastidious microorganisms ）：绝大多数腐生性微生物和部分共生或寄生性微生物都可在人工培养基上生长，只有少数称作难养菌的寄生或共生微生物。例如类支原体MLO,类立克次氏体RLO和少数寄生真菌的至今还不能在人工培养基上生长。33.碳氮比: 是指在微生物培养基中所含的碳源中的碳原子摩尔数
9、与氮源中的氮原子摩尔数之比。34,水活度(aw): 在天然或人为环境中，为生物可实际利用的自由水或游离水的含量，其定量含义为在同温同压下，某溶液的蒸气压与纯水蒸气压之比。因此水活度也等于该溶液的百分相对湿度值（ERH）。各种微生物生长繁殖范围的水活度值在0.998-0.60之间。细菌的范围为,0.90-0.98，酵母菌的范围为0.87-0.91，霉菌的范围为0.80-0.87.35.氧化还原电势（redox potential）：又称氧化还原电位，是量度某氧化还原系统中还原剂释放电子或氧化剂接受电子趋势的一种指标，一般以Eh表示，是指以氢电极试纸以氢电极为标准时，某氧化还原系统的电极电位值，单
10、位是V或mV毫伏。36.刃天青 （resazurin）：一种化学指示剂。可用来测定氧化还原电势值。在无氧条件下呈无色（一般Eh为-40mV），在有氧条件下，其颜色与溶液的pH相关。一般在中性时呈紫色，碱性时呈蓝色，酸性时为红色；在微含氧溶液中则呈现粉红色。38.天然培养基（complex media）: 是指一类利用动植物或微生物体，包括用其提取物制成的培养基，这是一类营养成分既复杂又丰富，难以说出其确切化学组成的培养基，例如培养多种细菌所用的牛肉膏，蛋白胨培养基，培养酵母菌的麦芽汁培养基。只适用于一般实验室中的菌种培养，发酵工业中生产菌种的培养和某些发酵产物的生产等。39,牛肉膏蛋白胨琼脂培
11、养基：牛肉膏蛋白胨培养基牛肉膏蛋白胨琼脂培养基是一种应用十分广泛的天然培养基，其中的牛肉膏为微生物提供碳源、磷酸盐和维生素，蛋白胨主要提供氮源和维生素，NaCl提供无机盐。配方：牛肉膏:3.0g蛋白胨:10.0gNaCl:5.0g琼脂:15-25g水:1000ml pH:7.4-7.641.组合(合成)培养基（chemical defined media）：又称综合培养基。是一类按微生物的营养要求精确设计后用多种高纯化学试剂配制成的培养基。例如培养Ecoli等细菌用的葡萄糖铵盐培养基。培养一些链霉菌的淀粉硝酸盐培养基（称高氏一号培养基），培养真菌的蔗糖硝酸盐培养基即察氏培养基42.葡萄糖铵盐培
12、养基：用于鉴别细菌利用铵盐作为唯一氮源并分解葡萄糖的试验。配方（每升）：氯化钠 5g硫酸镁 0.2g磷酸二氢铵 1g磷酸氢二钾 1g葡萄糖 2g溴麝香草酚兰 0.08g琼脂 15g最终pH6.80.243,高氏一号培养基：是用来观察放线菌形态特征的合成培养基44,察氏培养基：察氏培养基又称蔗糖硝酸钠培养基。察氏培养基（CzapekDox Medium）的用途是青霉、曲霉鉴定及其他利用硝酸盐的真菌、放线菌和保存菌种用。45.半合成培养基(semi-defined media)：又称半组合培养基。这一类主要以化学试剂配制，同时还加有某种或某些天然成分的培养基，例如培养真菌的马铃薯蔗糖培养基等。46
13、,马铃薯蔗糖培养基：马铃薯-蔗糖培养基用于霉菌增菌培养。马铃薯浸粉、蔗糖提供营养素，琼脂是培养基凝固剂。47,液体培养基（liquid media）：一类呈液体状态的培养基，在实验室和生产实践中用途广泛，尤其适用于大规模的培养微生物。48,固体培养基：由液体培养基中加入适量凝固剂而成。例如加有1%到2%琼脂或5%到12%明胶的液体培养基。就可制成遇热可融化、冷却后则呈凝固态的用途最广的固化培养基。49,琼脂（agar）：一种凝固剂。化学成分为聚半乳糖的硫酸酯。融化温度是96，凝固温度是40，常用浓度是1.5%到2%，耐加压灭菌50.半固体培养基（semi-solid media）：在液体培养基
14、中加入少量的凝固剂而配制成的半固体状态培养基，例如稀琼脂。他们在小型容器倒置时不会流出，但在剧烈震荡后则成破散状态。一般可在液体培养基中加入0.5%左右的琼脂制成。半固体培养基可放入试管中，形成直立柱，把它用于细菌的动力观察，趋化性研究，厌氧菌的培养分离和技术，以及细菌和酵母菌的菌种保藏等，若用于双层平板法中还有可测定噬菌体的效价。51.脱水培养基（dehydrated culture media）：又称脱水商品培养基或预制干燥培养基，只含有除水以外的一切营养成分的商品培养基，使用时只要加入适量水分并加以灭菌分装即可，是一类既有成分精确又有使用方便等优点的现代化培养基。52.选择性培养基（se
15、lected media）：一类根据某微生物的特殊营养要求或对其对某化学、物理因素抗性的原理而设计的培养基，具有使混合菌样中的劣势菌变成优势菌的功能，广泛用于菌种筛选等领域。53. Ashby无氮培养基（富集好氧性自生固氮菌用）：甘露醇1%，KH2PO4 0.02%, MgSO47H2O0.02%,NaCl 0.02%，CaSO42H2O 0.01%,CaCO3 0.5%54. Martin培养基（富集土壤真菌用）：葡萄糖1%蛋白胨0.5%。KH2PO4 0.1%, MgSO47H2O0.05% 琼脂2%。孟加拉红0.003%，链霉素30微克每毫升，金霉素两微克每毫升。55.鉴别性培养基（di
16、fferential media）：一类在成分中加有能与目的菌的无色代谢产物发生显色反应的指示剂，从而达到只需用肉眼辨别颜色就能方便地从近似菌落中找出目的菌菌落的培养基。最常见的鉴别性培养基是伊红美蓝乳糖培养基，即EMB培养基。在饮用水，牛奶的大肠菌群数的细菌学检查或在Ecoli遗传学研究工作中有着重要的用途。56,伊红美蓝乳糖培养基(EMB)：其中的伊红和美兰两种苯胺染料可抑制G+和一些难培养的G-细菌，在低酸度下，这两种染料会结合生成沉淀，起着产酸指示剂的作用。因此试样中多种肠道细菌会在EMB平板上产生易于用肉眼识别的多种特征性菌落。尤其是大肠杆菌因其能强烈分解乳糖而产生大量混合酸，菌体表
17、面带H+，故可染上酸性染料，伊红与美兰结合故使菌落染上深紫色，且从菌落表面的反射光中还可看到绿色金属闪光。其他几种产酸率弱的肠道菌的聚落也有相应的产气肠杆菌为灰棕色。其他几种产酸力弱的肠道菌的菌落也有相应的棕色。产气肠杆菌为灰棕色。第五章1.新陈代谢（metabolism）：简称代谢，是推动生物一切生命活动的动力源和各种生命物质的加工厂，是或细胞中一切有序化学反应的总和，通常分成分解代谢（catabolism）和合成代谢（anabolism）两部分。 2,还原力（reducing power）：或称还原当量，一般以【H】来表示。 3,最初能源:包括无机物、光源、有机物。4,生物氧化（biolo
18、gical oxidation）：发生在活细胞内的一系列产能性氧化反应的总称。与有机物的非生物氧化及燃烧有着若干相同点和不同点。相同点是两者的总效应都是通过底物的氧化反应而释放其中的化学能。生物氧化的形式包括，某物质与氧结合脱氢和失去电子三种。生物氧化的过程可分脱氢，递氢和受氢三个阶段。生物氧化的功能有产能，产还原力和产小分子中间代谢物三种。生物氧化的类型包括呼吸，无氧呼吸和发酵三种。5. EMP途径：又称糖酵解途径或己糖二磷酸途径，是绝大多数生物所共有的一条主流代谢途径。是以1分子葡萄糖为底物，约经10步反应而产生两分子丙酮酸，2分子NADH+H+和2分子ATP的过程。因此可概括为两个阶段，
19、耗能和产能，三种产物和十个反应。6. HMP途径：又称己糖一磷酸途径，己糖一磷酸支路，戊糖磷酸途径，磷酸葡萄糖酸途径。或wd途径。其特点是葡萄糖不经EMP途径和TCA循环而得到彻底氧化，并能产生大量NADPH+H+形式的还原力，以及多种重要中间代谢产物。7, ED途径：又称2-酮-3脱氢-6磷酸葡萄糖酸（KDPG）途径。最初在嗜糖假单胞菌中发现。这是存在于某些缺乏完整EMP途径的微生物中的一种替代途径，为微生物所特有。特点是葡萄糖只经过4步反应，即可快速获得由EMP途径须经10步反应才能形成的丙酮酸。8,细菌酒精发酵：经ED途径发发酵生产乙醇的方法。细菌酒精发酵比传统的酵母酒精发酵有较多的优点
21、spiration）：又称好氧呼吸，是一种最普遍又最重要的生物氧化或产能方式。其特点是底物按常规方式脱氢后，脱下的氢（常以还原力【H】形式存在）,经完整的呼吸链(RC)又称电子传递链(ETC)传递，最终被外源分子氧接受,产生了水，并释放出ATP形式的能量，这是一种递氢和受氢都必须在有氧条件下完成的生物氧化作用，是一种高效产能方式。 11,呼吸链(电子传递链) ：是指位于原核生物细胞膜上或真核生物线粒体膜上的，由一系列氧化还原电势呈梯度差的链状排列的一组氢（或电子）传递体，其功能是把氢或电子从低氧化还原电势的化合物处逐渐传递到高氧化还原电势的分子氧或其他无机有机氧化物，并使它们还原，在氢或电子的
22、传递过程中，通过与氧化磷酸化反应相偶联造成一个跨膜质子动势，进而推动了ATP的合成。12.氧化磷酸化（oxidative phosphorylation）：又称电子传递链磷酸化，是指呼吸链的递氢或电子和受氢过程与磷酸化反应相偶联并产生ATP的作用。递氢，受氢及氧化过程造成了跨膜的质子梯度差及质子动势，进而质子动势再推动ATP合成酶合成ATP。13,化学渗透学说 （chemiosmotic hypothesis）：在氧化磷酸化过程中，通过呼吸链有关酶系的作用，可将底物分子上的质子从膜的内侧传递到某的外侧，从而造成了膜两侧质子分布不均匀，此即质子动势的由来也是合成ATP的能量来源，通过ATP合酶的
23、逆反应，可把质子从膜的外侧重新输回到膜的内侧，于是在消除质子动势的同时合成了ATP。14,无氧呼吸（anaerobic respiration ）：又称厌氧呼吸，指一类呼吸链末端的氢受体为外源无机氧化物（少数为有机氧化物）的生物氧化。这是一类在无氧条件下进行的产能效率较低的特殊呼吸，其特点是底物按常规途径脱氢后，经部分呼吸链递氢，最终由氧化态的无机物或有机物受氢，并完成氧化磷酸化产能反应，根据呼吸列末端氢受体的不同，可把无氧呼吸分成以下多种类型。如硝酸盐呼吸又称反硝化作用，硫酸盐呼吸，硫呼吸，铁呼吸，碳酸盐呼吸，延胡索酸呼吸。15,硝酸盐呼吸（nitrate respiration）：又称反硝
24、化作用（denitrification）。在无氧条件下，某些兼性厌氧微生物利用硝酸盐作为呼吸链的最终氢受体，把它还原成亚硝酸，NO,N2O直至N2的过程。称为异化性硝酸盐还原作用又称硝酸盐呼吸或反硝化作用。(要通过一种含钼的硝酸盐还原酶将其还原为亚硝酸盐)。能进行硝酸盐呼吸的都是一些兼性厌氧微生物-反硝化细菌，例如，地衣芽孢杆菌，铜绿假单胞菌，脱氮硫杆菌等。有些原生动物如多孔虫也能进行硝酸盐呼吸。 16,硫酸盐呼吸（sulfate respiration）：是一类称作硫酸盐还原细菌或(反硫化细菌）的严格厌氧菌，在无氧条件下获取能量的方式，其特点是底物脱氢后，经呼吸链递氢，最终由末端氢受体硫酸盐
25、受氢。在递氢过程中与氧化磷酸化作用下而获得 ATP，硫酸盐呼吸的最终还原产物是H2S。能进行硫酸盐呼吸的严格厌氧菌有脱硫脱硫弧菌等。在静水或通气不良的土壤中，厌氧微生物的硫酸盐呼吸极其有害，产物对植物根系生长十分不利，例如引起水稻秧苗的烂根等。17,硫呼吸（sulphur respiration）：以无机硫作为呼吸链的最终氢受体，并产生硫化氢的生物氧化作用。能进行硫呼吸的都是一些兼性或专性厌氧菌，例如，氧化乙酸脱硫单细胞菌，此外有些古生菌也有硫呼吸，如脱硫球菌属和热变形菌属的。8,延胡索酸呼吸（fumarate respiration）：在延胡索酸呼吸中，琥珀酸是末端氢受体延胡索酸的还原产物。
26、能进行延胡索酸呼吸的微生物都是一些兼性厌氧菌，如埃希氏菌属，变形杆菌属，沙门氏菌属和克氏杆菌属等肠杆菌。一些厌氧菌如拟杆属，丙酸杆菌属和产琥珀酸弧菌，也能进行延胡索酸呼吸。 19,发酵（fermentation）：生物能量代谢中狭义发酵概念。指在无氧等外源氢受体的条件下，底物脱氢后所产生的还原力【H】未经呼吸链传递而直接交某一内源性中间代谢物接受，以实现底物水平磷酸化产能的一类生物氧化反应。广义的发酵目前泛指利用好氧性或厌氧性微生物来生产有用代谢产物或食品、饮料的一类生产方式。20,同型酒精发酵（homoalcoholic fermentation）： 同型乙醇发酵,也称同型酒精发酵（homo
27、alcholic fermentation），酿酒酵母能够通过EMP途径进行同型酒精发酵，即由EMP途径代谢产生的丙酮酸经过脱羧放出CO2，同时生成乙醛，乙醛接受糖酵解过程中释放的NADH+H+被还原成乙醇。21,同型乳酸发酵（homolactic fermentation）：通过EMP 途径中丙酮酸出发的发酵。并且只单纯产生两分子乳酸。如德式乳杆菌，粪肠球菌。22,异型乳酸发酵 （heterolactic fermentation）：通过HMP途径的发酵。凡葡萄糖经发酵后处主要产生乳酸外，还产生乙醇、乙酸、CO2等多种产物的发酵。如肠串明珠菌，两歧双歧杆菌。23异型乳酸发酵的双歧杆菌途径：一
28、条在20世纪60年代中后期才发现的双歧杆菌（bifidobacteria），通过HMP发酵葡萄糖的新途径。特点是2分子葡萄糖，可产3分子乙酸、2分子乳酸和5分子ATP。 24,异型酒精发酵：一些细菌能够通过HMP途径进行异型乳酸发酵产生乳酸、乙醇和CO2等。例如Leuconostoc mesenteroides（肠膜明串珠菌）进行的异型乙醇发酵总反应式为：葡萄糖 + ADP + Pi - 乳酸 + 乙醇 + CO2 + ATP25, Stickland反应：以一种氨基酸作底物脱氢而以另一种氨基酸作氢受体实现生物氧化产能的独特发酵类型。此反应的产能效率很低，每分子氨基酸仅产1个ATP。作为氢供体
29、的有丙氨酸。组氨酸和色氨酸等。作为氢受体的有甘氨酸，脯氨酸，精氨酸等。 26,循环光合磷酸化（cyclic photophosphorylation）：一种存在于厌氧性光合细菌中的原始光合作用机制。可在光能驱动下通过电子的循环式传递而完成磷酸化产能反应。特点有1. 电子传递途径属循环方式。2. 产能与产还原力分别进行。3. 还原力来自H2S等无机氢供体。4. 不产生氧。27,不产氧光合作用（anoxygenic photosynthesis）：具有循环光合磷酸化的生物分别属于原核生物细菌域不同门中的光合细菌。特点是进行不产氧光合作用，即不能利用水作为还原二氧化碳时的氢供体，而能利用还原态无机物
30、（H2S、H2）或有机物作还原二氧化碳的氢供体。28,非循环光合磷酸化（non-cyclic photophosphorylation）：是各种绿色植物，藻类和蓝细菌所共有的利用光能产生ATP的磷酸化反应。特点为1. 电子的传递途径属于非循环式。2. 在有氧条件下进行。3.有PSI和PSII两个光合系统。 29. Z图式 ：又称光合链，Z链。它包括质体醌和细胞色素等。当然还包括光系统I和光系统II的反应中心，其作用是传递水在光氧化时产生的电子，最终传送给NADP+。30,紫膜：能进行独特的光合作用。由称作细菌视紫红质的蛋白质占75%和类脂占25%组成前者与人眼视网膜上柱状细胞中所含的一种功能相
31、似的蛋白-视紫红质十分相似，两者都以紫色的视黄醛作辅基。31,光介导紫膜ATP合成：嗜盐菌（halophile）在无氧条件下，利用光能所造成的紫膜蛋白上是视黄醛辅基构象的变化，可使质子不断趋之膜外。从而在膜两侧建立一个质子动势，再由他来推动ATP合酶合成ATP。此即光介导ATP合成或紫膜光合磷酸化。这是一种直至20世纪70年代才发现的，只在嗜盐菌中才有的无叶绿素和菌绿素参与的独特光合作用。嗜盐菌，是一类必须在高盐（3.5-5.0mol/lNaCl）环境中才能正常生长的古生菌。 32,两用代谢途径（amphibolic pathway）：凡在分解代谢和合成代谢中均具有功能的代谢途径，称为两用代谢
32、途径。以EMP，HMP和TCA循环等都是重要的两用代谢途径。 33,葡糖异生作用（gluconeogenesis）：葡萄糖通过EMP途径可分解为两个丙酮酸，反之两个丙酮酸也可通过EMP途径的逆转而合成一个葡萄糖，此即糖异生作用。 34,代谢物回补顺序（anaplerotic sequence）：又称代谢物补偿途径或添补途径，是指能补充代谢途径中因合成代谢而消耗的中间代谢物的那些反应。35,乙醛酸循环（glyoxylate）：又称乙醛酸支路。因循环中存在乙醛酸这一关键中间代谢物而得名，它是TCA循环的一条回补途径，可使TCA循环不仅具有高效产能功能，而且还兼有为许多重要生物合成反应，提供有关中间
33、代谢物的功能。乙醛酸循环的总反应为：2丙酮酸琥珀酸+2CO2。 36, Calvin循环:又称核酮糖二磷酸途径或还原性戊糖磷酸循环。这一循环是光能自养生物和化能自养生物固定二氧化碳的主要途径。利用该循环进行二氧化碳固定的生物，除了绿色植物、蓝细菌和多数光合细菌外。还包括硫细菌，铁细菌和硝化细菌等许多化能自养菌。37, RuBisCo （核酮糖二磷酸途径羧化酶-加氧酶）：38,厌氧乙酰-CoA途径：又称活性乙酸途径。这种非循环式的二氧化碳固定机制主要存在于一些产乙酸菌、硫酸盐还原菌和产甲烷菌等化能自养细菌中，如醋酸梭菌等。 39,逆向TCA循环：又称还原性TCA循环。在称绿菌属（Chlorobi
34、um）的一些绿色硫细菌中，二氧化碳固定是通过逆向TCA循环进行的。其总反应为3CO2+12H+5ATP丙糖-p40,羟基丙酸途径（hydroxypropionate pathway）: 只是少数绿色非硫细菌绿弯菌属，在H2或硫化氢做电子供体进行自养生活时所特有的一种二氧化碳固定机制。这类细菌既无卡尔文循环，也无逆向TCA循环途径。而是采用一种称作羟基丙酸途径的独特途径把两个二氧化碳分子转变为乙醛酸。本途径的总反应是2CO2+4H+3ATP乙醛酸+H2O.关键步骤是羟基丙酸的产生。41生物固氮：（biological nitrogen fixation）：是指大气中的分子N通过微生物固氮酶的催化
35、而还原成氨的过程，生物界中只有原核生物才具有固氮能力。生物固氮反应是一种极其温和及零污染排放的生化反应。42,固氮微生物：最早发现的固氮微生物是共生的根瘤菌属和自身的固氮菌属（Azotobacter）。目前知道的所有固氮微生物及固氮菌都属于原核生物和古生菌类。在分类地位上主要隶属于固氮菌科，根瘤菌科，红螺菌目，甲基球菌科，蓝细菌以及芽孢杆菌属（Bacillus）和梭菌属（Clostridium）中的部分菌种。43, 自生固氮菌（free-living nitrogen-fixer）：指一类不依赖于其他种生物共生而能独立进行固氮的微生物。例如固氮菌属，念珠蓝细菌属，红螺菌属。44,共生固氮菌 （
36、symbiotic nitrogen-fixer）：只必须与其他种生物共生在一起时才能进行固氮的微生物。例如。根瘤菌属45.联合固氮菌 （associative nitrogen-fixer）：只必须生活在植物根际，叶面或动物肠道等处才能进行固氮的微生物。如肠杆菌属。46固氮酶：（nitrogenase）固氮酶是一种复合蛋白，由固二氮酶和固二氮酶还原酶两种相互分离的蛋白构成，他们对氧都高度敏感。固二氮酶是一种含铁和钼的蛋白。而固二氮酶还原酶则是一种只含铁的蛋白。47,乙炔还原法（acetylene reduction test）：既灵敏又简便地利用气相色谱仪测定固氮酶活性的方法，大大推动了固氮生化的研究。48,固氮酶的呼吸保护：指固氮菌科的菌种能以极强的呼吸作用迅速将周围环境中的氧消耗掉，使细胞周围微环境处于低氧状态，借此保护固氮酶。49,固氮酶的构象保护：在高氧分压条件下，维涅兰德固氮菌和褐球固氮菌等的固氮酶能形成一个无固氮活性，但能防止氧害的特殊构象，称为构象保护，目前知道构象保护的原因是存在一种耐氧蛋白，即铁硫蛋白II，他在高氧条件下可与固氮酶的两个组份形成耐氧的复合物。 50.固氮障的异形胞保护：在具有异形胞分化的蓝细菌，如，鱼腥蓝细菌属和念珠蓝细菌属。固氮作用只局限在异形胞中进行。异形胞的体积较一般营养细胞大，细胞外有一层由糖脂组
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