发酵工艺原理期末复习范围

发酵工艺原理期末复习范围

一、名词解释

1.反馈调节：生物学内容在一个系统中，系统本身的工作效果，反过来又作为信息调节该系统的工作，这种调节方式叫做反馈调节。

2.补料分批培养：是指在分批培养过程中，间歇或连续地补加一种或多种成分的新鲜培养基的培养方法。

3.限速酶：指整条代谢通路中催化反应速度最慢的酶，它不但可以影响整条代谢途径的总速度，还可以改变代谢方向。

4.温度系数（Q10）：为温度升高10℃时的反应速度常数与原温度时的反应速度常数的比值。

5.发酵：是指酵母作用于果汁或发芽谷物时产生CO2的现象。

6.深层培养法：是微生物细胞在液体深层中进行厌氧或需氧的纯种培养的方法。

7.生理性迟延：突变基因由杂合状态变为纯和状态时，还不一定出现突变表型，新的表型必须等到原有基因的产物稀释到某一程度后才能表现出来，而这些原有基因产物的浓度降低到能改变表型的临界水平之前，细胞已经分裂多次，经过了好几个世代的现象。

8.前体：在产物的生物合成过程中被菌体直接用于产物合成而自身结构无显著改变的物质称为前体。

9.能荷调节：指细胞通过改变ATP、ADP、AMP三者比例来调节其代谢活动。

10.诱导酶：只有在它们催化的底物（或底物的结构类似物）存在时才能合成似的酶。

11.分批培养：是指在一个密闭系统内投入有限数量的营养物质后，接入少量微生物菌种进行培养，使微生物生长繁殖在特定条件下完成一个生长周期的微生物培养方法。

12.连续培养：是采用有效的措施让微生物在某特定的环境中保持旺盛生长状态的培养方法。

13.连续灭菌：培养基在发酵罐外经过一套灭菌设备连续的加热灭菌，冷却后送入已灭菌的发酵罐内的工艺过程称为连续灭菌。

14.摄氧率（γ）：单位体积培养液每小时消耗的氧量，单位为mmol（O2）/（L·h）。

15.呼吸商（RQ）：指生物体在同一时间内释放CO2与吸收O2的体积之比或摩尔数之比，即指呼吸作用所释放的CO2和吸收的O2的分子比。

16.组成酶：糖酵解途径中的各种酶，称为组成酶。

17.诱变育种：通过诱变剂处理提高菌种的突变频率，扩大变异幅度，从中选出具有优良特性的变异菌株，这种方法就称为诱变育种。

18.种子制备：是将固体培养基上培养出的孢子或菌体转入到液体培养基中培养，使其繁殖成大量菌丝或菌体的过程。

19.呼吸临界氧浓度：在溶氧浓度低时，呼吸强度随溶解氧浓度的增加而增加，当溶氧浓度达某一值后，呼吸强度不再随溶解氧浓度的增加而变化，此时的溶氧浓度称为呼吸临界氧浓度。

20.临界菌体浓度：是氧传递速率随菌体浓度变化曲线和摄氧速率随菌体浓度变化曲线的交叉点处的菌体浓度。

21.粘度：液体在流动时，在其分子间产生内摩擦的性质，称为液体的粘性，粘性的大小用粘度表示。

22.初级代谢产物：微生物代谢产生的，并是微生物自身生长繁殖所必需的代谢产物。

23.异核体：在同一个细胞质中含有两种或多种不同基因型的细胞核的细胞、孢子或菌丝体。

二、判断题

1.能荷调节是通过改变ATP、ADP、AMP三者比例来调节微生物的代谢活动。（√）

2.牛顿型培养液的临界氧浓度受培养条件的影响。（）

3.磷酸二氢钾为生理酸性物质，可用于调节发酵液pH值。（）

4.在补料分批培养基中，加入产物的前体物质。（）

5.高锰酸钾、洁尔灭等化学物质适合用于培养基灭菌。（×）

三、填空

1.分批灭菌的时间包括加热时间、维持时间、冷却时间三部分。

2.初级代谢产物合成中酶的抑制方式有协同反馈抑制、累计反馈抑制、增效反馈抑制、顺序反馈抑制。

3.氧传递过程中来自供养方面的阻力主要有气体主流与气-液界面间的气膜阻力、气-液界面阻力、从气-液界面至液体主流间的液膜阻力、液体主流中的传递阻力。

4.影响溶氧饱和浓度的因素是温度、溶液的性质、氧分压。

5.发酵过程中主要控制的物理参数有温度、压力、搅拌转速、搅拌功率、空气流量、粘度、浊度、料液流量。

6.把一级种子转入发酵罐进行发酵称为二级发酵。

7.微生物发酵常用的培养基的种类有孢子培养基、种子培养基、发酵培养基。

8.发酵过程中主要控制的化学参数有pH、基质浓度、溶解氧浓度、氧化还原电位、产物的浓度、废气中的氧浓度、废气中的CO2浓度。

9.菌种保藏的方法有斜面低温保藏法、液体石蜡封存保藏法、固体曲保藏法、砂土管保藏法、冷冻干燥法、液氮超低温保藏法。

10.种子制备包括在固体培养基上生产大量孢子的制备和在液体培养基中生产大量菌丝的种子制备两个过程。

11.就产品类型而言发酵分为微生物菌体发酵、微生物酶发酵、微生物代谢产物发酵、微生物转化发酵、生物技术的生物细胞发酵。

12.微生物合成的初级代谢产物主要有氨基酸、核苷酸、脂肪酸、维生素、蛋白质，积累这些产物的微生物都是代谢失调的突变菌株。

13.在培养基配置中常用的碳源有糖类、脂肪、有机酸、醇。

14.菌种选育的方法有自然选育、诱变育种、杂交育种、分子育种。

15.空气除菌的方式辐射灭菌、化学灭菌、加热灭菌、静电灭菌、过滤介质灭菌等。

16.非牛顿型流体主要有平汉塑性流体、拟塑性流体、涨塑性流体。

四、简答题

1.如何区分组成酶和诱导酶：

组成酶是糖酵解途径中的各种酶；而诱导酶则是只有在它们催化的底物（或底物的结构类似物）存在时才能合成似的酶。

2.根据氧传递的阻力，说明氧传递的过程：

在需氧发酵过程中，气态氧必须先溶解于培养液中，然后才可能传递至细胞表面，再经过简单的扩散作用进入细胞内，参与菌体内的氧化等生物化学反应。氧的这一系列传递过程需要克服供氧方面和需氧方面的各种阻力才能完成。

（1）供氧方面的阻力：①气体主流与气-液界面间的气膜阻力、②气-液界面阻力、③从气-液界面至液体主流间的液膜阻力、④液体主流中的传递阻力。

（2）需氧方面的阻力：①细胞表面上的液膜阻力、②菌丝从（或菌丝团）内的传递阻力、

③细胞膜阻力、④细胞呼吸酶与氧反应的阻力。

3.根据确定发酵终点要考虑的因素说明如何确定发酵终点：

（1）考虑经济因素：要以最低的成本来获得最大生产能力的时间为最适发酵时间；

（2）产品质量因素：要考虑发酵周期长短对产物提取工序的影响；

（3）特殊因素：合理的放罐时间是由实验来确定的，就是根据不同的发酵时间所得的产物产量计算出的发酵罐的生产力和产品成本，采用生产力高而成本又低的时间，作为放罐时间。