第12次课堂讨论问题整理2016-126 1、细菌冶金的原理(催化剂?反应物?如何结合上去?) 答:这个问题是想问化学反应吗?在这里需要大家掌握的是化能自养菌的产能代谢 细菌冶金中的关键是利用化能自养细菌氧化金属矿中的硫或硫化物,从而再生出酸性浸矿 剂硫酸和硫酸铁。其他的是化学反应。其中化能自养菌在有氧的情况下通过氧化无机底物产生 能量,用于固定CO2等合成代谢。 关于化学原理部分请自学。对问题的阐述可以更清楚些。 2、耐热菌单分子层的结构及其耐热原因。 答:细胞膜中存在单分子层或单双分子混合层。双分子层中还具有许多结构特殊的复合类脂, 最后形成双二植烷基甘油四醚,形成两面都亲水的单层脂。这样的的细胞膜构成保证了完整的 疏水内层,极大程度地增强了其耐热性(有点类似芽孢结构中的芽孢衣和皮层的作用,创造内 部稳定的水环境)。 另外质膜中化学成分高熔点饱和脂肪酸量增多,可以形成强度很大的疏水键,并且其细胞 膜外有多个隐窝,是细胞膜在高温环境下仍能保持其稳定性和功能性。 2、嗜热微生物的耐热机制 现在普遍认为高温菌耐热性与其生命体的组成生物分子的热不稳定性有关。生物 体组成分子有两种:一种胞内小分子物质,如NAD,NAD,ATP等:一是生物大分 子,主要有细胞膜、蛋白质和酶、遗传物质。 1.2.1嗜热菌细胞膜耐热机制一般细胞膜由双层类脂构成,而古细菌的细胞膜中 存在着独特上的单分子层或单双分子混合层。研究发现嗜热菌的双层类脂是以共 价交联的形式存在的。嗜热菌细胞膜的脂双分子层中有很多结构特殊的复合类脂 主要是甘油脂肪酰二酯,甘油分子为D型,C2和C3上各以醚键连一多支链的C20 植烷,C1上连极性基团。此二植烷基甘油二醚再以尾对尾碳碳相连的方式成为双 植烷基(C40)甘油四醚,形成两面都是亲水基团的单层脂,细胞膜这样的存在 形式保持了完整的疏水内层,极大程度地增强了其耐热性。随着温度的升高,复 合类脂中烷基链彼此间隔扩大,而极性部分作为膜的双层结构则保持整齐液晶 状态。再加上嗜热菌细胞质膜的化学成分,随环境温度的升高类脂总含量增加 而且细胞中的高熔点饱和脂肪酸也增加,即长链饱和脂肪酸增加,不饱和脂肪 酸减少。这样就使得嗜热菌的膜脂具有大量的高度饱和的脂肪酸,可以形成强度 很大的疏水键,并且其细胞膜外有多个隐窝,使细胞膜在高温环境下仍然能够保 参考解释:持稳定性和功能性 3、S与N元素可氧化cH4,P元素是否可以? 答:典型的化学问题。可以问问化学老师。 1、嗜碱微生物细胞内的PH为中性,但必须在碱性条件下生存,其中的机理是什么? 答:因为它的胞外酶必须在碱性条件下才有活性。这是适应环境的结果第 12 次 课堂讨论问题 整理 2016-12-6 第一组： 1、 细菌冶金的原理（催化剂？反应物？如何结合上去？） 答：这个问题是想问化学反应吗？在这里需要大家掌握的是化能自养菌的产能代谢： 细菌冶金中的关键是利用化能自养细菌氧化金属矿中的硫或硫化物，从而再生出酸性浸矿 剂硫酸和硫酸铁。其他的是化学反应。其中化能自养菌在有氧的情况下通过氧化无机底物产生 能量，用于固定 CO2 等合成代谢。 关于化学原理部分请自学。对问题的阐述可以更清楚些。 2、 耐热菌单分子层的结构及其耐热原因。 答：细胞膜中存在单分子层或单双分子混合层。双分子层中还具有许多结构特殊的复合类脂， 最后形成双二植烷基甘油四醚，形成两面都亲水的单层脂。这样的的细胞膜构成保证了完整的 疏水内层，极大程度地增强了其耐热性（有点类似芽孢结构中的芽孢衣和皮层的作用，创造内 部稳定的水环境）。 另外质膜中化学成分高熔点饱和脂肪酸量增多，可以形成强度很大的疏水键，并且其细胞 膜外有多个隐窝，是细胞膜在高温环境下仍能保持其稳定性和功能性。 参考解释： 3、 S 与 N 元素可氧化 CH4，P 元素是否可以？ 答：典型的化学问题。可以问问化学老师。 第二组： 1、 嗜碱微生物细胞内的 PH 为中性，但必须在碱性条件下生存，其中的机理是什么？ 答：因为它的胞外酶必须在碱性条件下才有活性。这是适应环境的结果