現(xiàn)代發(fā)酵工程-課后答案

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1、《第一章》1，不同學(xué)科對(duì)微生物生長的定義的著重點(diǎn)有何不同？什么是分化？答：細(xì)胞生物學(xué)家關(guān)注單細(xì)胞的形態(tài)變化，特別是細(xì)胞的分裂方式；而生化學(xué)者對(duì)成千個(gè)與生長有關(guān)的酶反應(yīng)，動(dòng)力學(xué)及代謝途徑感興趣，認(rèn)為生長是所有化學(xué)成分有秩序的相互作用的結(jié)果。生物物理學(xué)者則認(rèn)為細(xì)胞是熱力學(xué)不平衡的開放系統(tǒng)，與其周圍環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)與能量的交流，特別是在熵的溢流上。生化工程師把生長看做是生物催化劑數(shù)量的增長，通常以質(zhì)量和細(xì)胞數(shù)目的增長來表達(dá)細(xì)胞的生長。分化是生物的細(xì)胞形態(tài)和功能向不同的方向發(fā)展，由一般變?yōu)樘厥獾默F(xiàn)象。2，有些霉菌，如產(chǎn)黃青

2、霉在培養(yǎng)液中生長過程，其菌絲會(huì)形成菌團(tuán)，有哪些因素影響菌球的松緊？答：生長過程中添加易利用的碳源，如葡萄糖，加快攪拌，供氧改善能使菌團(tuán)變得密實(shí)；反之，用乳糖、攪拌緩慢或供氧跟不上，則菌團(tuán)變得疏松。3，微生物生長可以分為幾期？停滯期的長短由哪些因素決定？答：微生物生長可分為三個(gè)時(shí)期，延滯期、對(duì)數(shù)生長期、靜止期。停滯期的長短影響因素有接種量、接種種子生長期、種子培養(yǎng)基與發(fā)酵培養(yǎng)基的相似度、培養(yǎng)基的營養(yǎng)富集度等。4，生物量的測定為什么對(duì)次級(jí)代謝產(chǎn)物的生產(chǎn)尤為重要？對(duì)谷氨酸，青霉素發(fā)酵菌濃的測定，您傾向于用什么方法，說

3、出你的理由答：因?yàn)樯ㄟ^長量的測定可以判斷菌體代謝情況，從而控制菌體的發(fā)酵得到所需發(fā)酵產(chǎn)物。對(duì)谷氨酸、青霉素發(fā)酵菌濃的測定，可用比濁法。操作簡便、快速有效、精密度高。8，有哪些因素會(huì)影響微生物的生長答：物理環(huán)境，如溫度攪拌、空氣流量、滲透壓、水活度；化學(xué)環(huán)境，如pH值、溶氧度二氧化碳、碳源、氮源、有機(jī)酸等。9，溫度對(duì)微生物的生長影響表現(xiàn)在哪些方面答：溫度會(huì)影響沒得活性，從而影響微生物的生長。溫度過高會(huì)使酶失活，低溫，酶活性弱，不同的溫度，可能改變酶的合成種類，從而改變微生物的代謝形式。10，水的活度用什么表示？

4、它對(duì)微生物比生長速率有何影響？答：水活度用同一溫度下溶液蒸汽壓與純水蒸汽壓的比值表示。在一定范圍內(nèi)，比生長速率隨水活度增大而增大，超過一定界值時(shí)，比生長速率隨水活度繼續(xù)增大而迅速下降。13，生長速率對(duì)細(xì)胞大小和DNA包內(nèi)含量有何影響答：一般情況下，微生物生長速率越快，細(xì)胞個(gè)體越大，DNA含量下降。14，生長得率是什么意思，有哪些表示方法，比較他們的優(yōu)缺點(diǎn)答：生長得率是是假定所利用的基質(zhì)與生成的細(xì)胞之間的固定化學(xué)計(jì)量關(guān)系。表示方式有：分子得率系數(shù)、碳轉(zhuǎn)化效率、以電平均數(shù)為基準(zhǔn)的得率、基于熱的產(chǎn)生的得率、以耗氧為基

5、準(zhǔn)的得率和基于克分子ATP消耗的得率。15，生長得率取決于哪些因素？答：①碳源的性質(zhì)②基質(zhì)的分解代謝途徑③提供任何復(fù)雜基質(zhì)，菌便省略若干合成途徑④同化其他養(yǎng)分⑤不利于離子平衡的抑制性物質(zhì)⑥生成ATP反應(yīng)的效率的變化⑦菌的生理狀態(tài)⑧微生物的遺傳特性。17，描述菌絲頂端的生長機(jī)制。答：大多數(shù)菌絲頂端有泡囊聚集，泡囊內(nèi)有細(xì)胞壁溶解酶和細(xì)胞壁合成酶，當(dāng)生長停止時(shí)，泡囊在頂端消失，并分布在次頂部生長區(qū)。泡囊內(nèi)的細(xì)胞壁溶解酶溶解細(xì)胞壁，使細(xì)胞壁局部取得可塑性，細(xì)胞壁由于原生質(zhì)的壓力而擴(kuò)展，泡囊與質(zhì)膜融合，釋放出細(xì)胞壁合成酶

6、，合成新的細(xì)胞壁?！兜诙隆?，糖的分解代謝主要通過哪些途徑，由葡萄糖分解為CO2和H2O可以得到多少ATP答：糖的分解代謝主要有糖酵解途徑（EMP）、己糖單磷酸途徑（HMP)、三羧酸循環(huán)（TCA）、ED、磷酸解酮酶途徑（PK）。由葡萄糖分解為CO2和H2O可以得到30個(gè)ATP。2，微生物是如何利用淀粉和纖維素的？答：將淀粉和纖維素分解成葡萄糖，再通過糖代謝的各種途徑進(jìn)行分解代謝。3，莽草酸途徑是用來做什么的，其終產(chǎn)物是怎樣合成的，其中間體是哪些初級(jí)代謝物的次級(jí)代謝物？答：莽草酸途徑是用來合成芳香族氨基酸的途徑

7、。4，丁二胺又稱腐胺，在生理學(xué)上有何意義答：它可以調(diào)節(jié)細(xì)胞的滲透壓，保證細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)部的離子強(qiáng)度大致不變。培養(yǎng)基的滲透壓增加引起腐胺的迅速排泄和鉀離子的吸收，使細(xì)胞滲透壓也增加，離子強(qiáng)度保持大致不變。5，在脂肪酸合成中生物素起什么作用，試述其作用機(jī)制答：脂肪酸生物合成反應(yīng)是有乙酰CoA羧化酶催化的。而無任哪一種羧化酶，都需要與生物素共價(jià)結(jié)合形成碳載體，在能啟動(dòng)脂肪酸合成反應(yīng)?！兜谌隆?，試舉三個(gè)例子，說明微生物代謝是如何高度調(diào)節(jié)的答：①微生物生長在含有單一有機(jī)化合物為能源的合成培養(yǎng)基中，所有大分子單體合成速率通

8、大分子的合成速率是協(xié)調(diào)一致的②任何一種單體的合成，如能從外援獲得并能進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，單體的合成自動(dòng)終止，參與反應(yīng)的酶的合成也停止③微生物只有在某些有機(jī)質(zhì)存在是，才會(huì)合成一花這些基質(zhì)的酶。2，隨生長速率的提高，細(xì)胞平均質(zhì)量，DNA,rRNA,總RNA含量會(huì)發(fā)生什么變化答：隨著生長速率的提高，細(xì)胞平均質(zhì)量下降，DNA含量下降，rRNA含量下降，總RNA含量下降。4，JOCOB-MONOD操縱子