高考申論題
112年
[化學安全] 環境微生物學
第 三 題
三、不同微生物在生長的時候對於氧氣的需求也不同，請解釋以下幾種不同的生長條件：obligate aerobe, obligate anaerobe, facultative anaerobe, microaerophile。（25分）
📝 此題為申論題
思路引導 VIP
看到此題，應立即聯想微生物對氧氣的需求差異，根本原因在於其「能量代謝途徑（最終電子受體）」與「抗氧化酵素系統（SOD、Catalase）的有無」。答題時，應依序對四種微生物採用『定義-原理-應用』的架構論述，並列舉在水處理或環境復育上的具體實務案例，以展現環微專業深度取得高分。
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【破題】 微生物對氧氣的需求與耐受性差異，主要取決於其能量代謝途徑（是否以氧氣為最終電子受體）以及細胞內是否具備清除有毒活性氧物質（ROS）的抗氧化酵素（如超氧化物歧化酶SOD、過氧化氫酶Catalase）。 【論述】
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微生物氧氣需求分類
💡 依據代謝電子受體需求與抗氧化酵素系統之有無進行分類
| 比較維度 | 絕對好氧菌 (Obligate aerobe) | VS | 絕對厭氧菌 (Obligate anaerobe) |
|---|---|---|---|
| 氧氣耐受性 | 必須有氧才能生長 | — | 暴露於氧氣會致死 |
| 抗氧化酵素 | 具豐富 SOD 與 Catalase | — | 完全缺乏相關酵素 |
| 能量代謝 | 僅能進行有氧呼吸 | — | 發酵或無氧呼吸 |
| 實務案例 | 硝化菌 (Nitrosomonas) | — | 產甲烷菌 (Methanogens) |
💬兩者核心差異在於是否具備中和活性氧毒性的酵素系統。
