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7.E：微生物生物化学（练习）

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    200266

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    7.1: 有机分子

    生物化学是研究生命化学的学科，其目的是根据化学原理解释形式和功能。 有机化学是专门研究碳基化学的学科，它是研究生物分子和生物化学学科的基础。 生物化学和有机化学都基于普通化学的概念。

    多项选择

    这些元素中哪一种不是微量营养素？

    1. C
    2. Ca
    3. 有限公司
    4. 铜
    回答

    一个

    以下哪一项是结构不可叠加的镜像的分子的名称？

    1. 结构异构体
    2. 单体
    3. 聚合物
    4. 对映体
    回答

    D

    对/错

    醛、酰胺、羧酸、酯和酮都含有羰基。

    回答

    真的

    两个含有相同类型和数量的原子但键合序列不同的分子称为对映体。

    回答

    假的

    简短答案

    为什么碳、氮、氧和氢是生物中最丰富的元素，因此被认为是常量营养素？

    确定每个描述的结构公式中的官能团。

    图 A 将 C 绑定到了 OH。 图 B 有一个 C 双键绑定到 O，还有一个单键合的 OH 和 R。图 C 有 N 绑定到 R 和两个 H。

    批判性思维

    所示结构式对应于青霉素 G，这是一种窄谱抗生素，通过静脉注射或肌肉注射来治疗多种细菌性疾病。 抗生素由青霉属的真菌产生。 (a) 确定该分子中的三个主要官能团，每个官能团由两个更简单的官能团组成。 (b) 命名构成 (a) 中列出的每个主要职能组的两个较简单的职能组。

    复杂的化学图形以 C 环开头；每个 C 彼此双键合 C。这个环是 CH2，然后是带有双键 O 的 C，然后是 NH，然后是正方形中的 C。 这个正方形在 3 个角有 C，第四个角有 N。 左上角的 C 连接到此处讨论的前面分量，左下角的 C 与 O 双重绑定。右上角的 C 绑定到 S，后者绑定到 C，绑定到 CH，后者绑定到正方形中的 N。 回到连接到 S 的 C 上 — 这个 C 绑定到两个 CH3。 连接到 N 的 C 绑定到一个 C，该C 与 O 双重绑定并绑定到 OH。

    7.2: 碳水合物

    地球上最丰富的生物分子是碳水化合物。 从化学角度来看，碳水化合物主要是碳和水的组合，其中许多具有经验公式 (CH 2 O) n，其中 n 是重复单位的数量。 这种观点将这些分子简单地描述为 “水合” 碳原子链，其中水分子附着在每个碳原子上，由此产生了 “碳水化合物” 一词。

    多项选择

    顾名思义，碳水化合物含有哪些元素？

    1. 碳和氢
    2. 碳、氢和氮
    3. 碳、氢和氧
    4. 碳和氧
    回答

    C

    单糖可以通过形成哪种类型的键结合在一起形成多糖？

    1. 氢气
    2. 缩氨酸
    3. 离子的
    4. 糖苷
    回答

    D

    匹配

    将每种多糖与其描述相匹配。

    ___甲壳素 A. 植物中的储能聚合物
    ___glycogen B. 植物中发现的结构聚合物
    ___淀粉 C. 在某些动物的真菌细胞壁和外骨骼中发现的结构聚合物
    ___纤维素 D. 动物细胞和细菌中发现的储能聚合物
    回答

    C、D、A、B

    简短答案

    什么是单糖、双糖和多糖？

    批判性思维

    该图描绘了葡萄糖、半乳糖和果糖的结构公式。 (a) 圈出将糖归类为醛糖或酮糖的官能团，然后将每种糖分为一种或另一种。 (b) 这些化合物的化学式相同，但结构式不同。 这样的化合物叫什么？

    半乳糖有 6 个碳，在碳 1 处有双键 O；所有其他碳都有一个 OH。 葡萄糖和半乳糖的区别在于 OH 组的方向。 果糖有 6 个碳，在碳 2 处有双键 O；所有其他碳都有一个 OH。

    图中显示了单糖的线性和循环形式的结构图。 (a) 这种单糖的分子式是什么？ （计算每个分子中的C、H和O原子，以确认这两个分子具有相同的公式，然后报告这个公式。） (b) 确定线性结构中的哪个羟基与羰基发生环形成反应。

    由 5 个碳组成的链。 碳 1 有一个双键合的 O 和 H。Carbons 2、3 和 4，每个链上方有一个 OH，下方有一个 H。 碳 5 有 OH 和 2 Hs。 第二个图像是五边形。 顶点是 O 顺时针移动，接下来的 3 个点均连接到 OH 和 H。最后一个点连接到 H 和 CH2OH 上。

    “葡萄糖” 一词通常在医疗环境中使用，指的是单糖葡萄糖的生物学相关异构体。 解释这个备用名称的逻辑。

    7.3: 脂质

    尽管脂质分子主要由碳和氢组成，但也可能含有氧、氮、硫和磷。 脂质在生物体的结构和功能中具有多种多样的用途。 它们可以是营养素的来源，碳的储存形式，能量存储分子，也可以是膜和激素的结构成分。 脂质包括许多化学上不同的化合物，其中最常见的将在本节中讨论。

    多项选择

    以下哪项描述了脂质？

    1. 生物的营养来源
    2. 储能分子
    3. 在膜中具有结构作用的分子
    4. 作为激素和色素一部分的分子
    5. 以上全部
    回答

    E

    据说含有极性和非极性基团的分子是以下哪一种？

    1. 亲水性的
    2. 两亲的
    3. 恐水的
    4. 多功能
    回答

    B

    对/错

    脂质是一组天然存在的物质，不溶于水，但易溶于有机溶剂。

    回答

    假的

    没有双键的脂肪酸被称为 “不饱和”。

    回答

    假的

    甘油三酯是通过在脱水反应中将三个甘油分子与脂肪酸骨干结合而形成的。

    回答

    假的

    填空

    蜡含有由长链 ________ 和饱和 ________ 形成的酯，还可能含有取代的碳氢化合物。

    回答

    酒精；脂肪酸

    胆固醇是 ________ 组中最常见的成员，存在于动物组织中；它具有四环碳环系统，其中一个环中有 ________ 键，一个游离的________组。

    回答

    类固醇；双；羟基

    批判性思维

    微生物可以在许多不同的条件下茁壮成长，包括温泉等高温环境。 为了正常运作，细胞膜必须处于流体状态。 你预计生活在高温环境中的细菌的脂肪酸含量（饱和与不饱和）与生活在较温和温度下的细菌的脂肪酸含量相比如何？

    简短答案

    描述典型磷脂的结构。 这些分子是极性的还是非极性的？

    7.4: 蛋白质

    氨基酸基本上能够以任意数量结合在一起，产生基本上任何大小的分子，这些分子具有广泛的物理和化学特性，并具有对所有生物至关重要的许多功能。 源自氨基酸的分子可以充当细胞和亚细胞实体的结构成分、营养来源、原子和能量储存库，以及激素、酶、受体和转运分子等功能物种。

    多项选择

    以下哪组因不同的氨基酸而异？

    1. 氢原子
    2. 羧基
    3. R 组
    4. 氨基团
    回答

    C

    蛋白质中存在的氨基酸在以下哪个方面有所不同？

    1. 尺寸
    2. 形状
    3. 边组
    4. 以上全部
    回答

    D

    以下哪些债券不参与三级结构？

    1. 肽键
    2. 离子键
    3. 恐水相互作用
    4. 氢键
    回答

    一个

    填空

    蛋白质中氨基酸的序列称为其________。

    回答

    主要结构

    变性意味着________和________结构的损失而不损失________结构。

    回答

    中学、三级、小学

    对/错

    蛋白质序列中一种氨基酸的变化总是会导致功能丧失。

    回答

    假的

    批判性思维

    充分加热蛋白质可能导致其变性。 考虑到变性的定义，这句话对肽键与氢键相比的强度有何影响？

    所示图像代表一种四肽。 (a) 这个分子中有多少肽键？ (b) 确定构成该肽的四种氨基酸的副基团。

    一条与 NH 相连的绿色 5-C 链与一条黑色 2 C 链相连，该链与一条黑色 2 C 链相连，该链与一条与蓝色 5 C 链相连的黑色 2 C 链相连。

    7.5：使用生物化学识别微生物

    在临床实验室中，准确识别细菌对于诊断和管理细菌暴发引起的流行病、流行病和食物中毒至关重要。 在本节中，我们将讨论几种使用生化特性识别微生物的方法。

    多项选择

    以下哪项特征/化合物不被视为用于微生物鉴定的表型生化特征？

    1. 聚β-羟基丁酸酯
    2. 小亚单位 (16S) rRNA 基因
    3. 碳利用率
    4. 脂质成分
    回答

    B

    蛋白质组学分析是一种处理以下哪项的方法？

    1. 分析细胞内充当酶的蛋白质
    2. 分析细胞中的转运蛋白
    3. 分析细胞膜的整体蛋白
    4. 研究生物体所有积累的蛋白质
    回答

    D

    哪种方法涉及从完整的微生物中生成气相离子？

    1. 名声
    2. PLFA
    3. MALDI-TOF
    4. 兰斯菲尔德小组测试
    回答

    C

    哪种方法涉及膜结合碳水化合物的分析？

    1. 名声
    2. PLFA
    3. MALDI-TOF
    4. 兰斯菲尔德小组测试
    回答

    D

    哪种方法涉及将微生物的脂质转化为挥发性化合物以通过气相色谱法进行分析？

    1. 名声
    2. 蛋白质组学分析
    3. MALDI-TOF
    4. 兰斯菲尔德小组测试
    回答

    一个

    填空

    FAME 分析涉及将 _______ 转换为波动性更高的 _____，以便使用 __________ 进行分析。

    回答

    脂肪酸、甲酯、气相色谱

    对/错

    MALDI-TOF 依赖于获得被测细菌的唯一质谱，然后对照分析软件中注册的光谱数据库检查获得的质谱以识别微生物。

    回答

    真的

    Lancefield群组测试可以使用特异性结合细胞表面蛋白的抗体识别微生物。

    回答

    假的

    简短答案

    比较 MALDI-TOF、FAME 和 PLFA，并解释每种技术将如何用于识别病原体。