发酵复习题样本

发酵工程：主要指在最适发酵条件下，发酵罐中大量培养细胞和生产代谢产物工艺技术．初级代谢：在微生物新陈代谢中，通常将微生物从外界吸收各种营养物质，经过分解代谢和合成代谢，生成维持生命活动物质和能量过程。次级代谢：是相对与初级代谢而提出一个概念，指微生物在一定生长时期，以初级代谢产物为前体，合成一些对微生物生命活动没有明确功效物质过程。实罐灭菌：是将配置好培养基输入发酵罐内，用直接蒸汽加热，达成灭菌要求温度和压力后维持一定时间，再冷却至发酵要求温度。分子育种：在分子水平上，依照需要，用人工方法取得供体DNA上基因，在体外重组于载体DNA上在转入受体细胞，使其复制、转录和翻译，表示出供体基因原有遗传性状培养基：是提供微生物生长繁殖和生物合成各种代谢产物所需要、按一定百分比配制多个营养物质混合物。前体：一些化合物被加入到培养基后，能够直接在生物合成过程中结合到产物分子中，而本身结构并未发生太大改变，却能提升产物产量，这类小分子称为前体湿热灭菌：是直接蒸汽灭菌，蒸汽冷凝时释放大量潜热，并具备强大穿透力，在高温和水存在时，微生物细胞中蛋白质极易发生不可逆凝固性变性，短时间内杀死微生物碳分解产物调整作用：指是易被菌体快速利用碳源及其分解产物对其余代谢路径酶类调整作用。分离性延迟：经诱变处理后，细胞中基因处于不纯状态，突变型基因因为属于隐性基因而暂时得不到表示，需经过复制、分离，在细胞中处于纯状态时，其性状才得以表示。.消沫剂：工业发酵中惯用一些消沫剂消除发酵中产生泡沫，预防逃液和染菌，确保生产正常进行。生理性延迟：新表型必须等到原有基因产物稀释到某一程度后才能表现出来。.能荷调整：细胞经过改变ATP、ADP、AMP三者百分比来调整其代谢活动。分批灭菌：是将配置好培养基输入发酵罐内，用直接蒸汽加热，达成灭菌要求温度和压力后维持一定时间，再冷却至发酵要求温度。前突变：诱变剂所造成DNA分子某一位置结构改变称为前突变回复突变：突变体经过第二次突变又完全或部分地恢复为原来基因型或表型。.诱变育种；经过诱变剂处理提升菌种突变频率，扩大变异幅度，从中选出具备优良特征变异菌株，这种方法称为诱变育种。1.微生物生长通常可分为：延滞期、对数生长久、稳定时、衰亡期。2．依照微生物对氧气需求不一样，培养法可分为表层培养法和_深层培养法。3．分批发酵时，产生菌生长周期分为_生长久、产物合成期、菌体自溶期三个时期。4．次级代谢产物包含_抗生素、生物碱、多出维生素、毒素、色素、生长刺激素等5．培养基主要成份包含_碳源、氮源，水。无机盐和微量元素，前体。6．惯用消沫剂有天然油脂、聚醚类、高级醇、脂肪酸。7．惯用工业微生物有细菌、放线菌、酵母菌和霉菌。四大类。8．惯用灭菌方法：化学物质灭菌、辐射灭菌、干热灭菌、湿热灭菌1．发酵工艺基本过程是什么？贮备菌种（菌种分离，基因改造，纯化）→摇瓶培养→培养基配制、灭菌→种子罐培养→发酵罐→搜集培养液→菌体细胞分离→得到细胞上清液→产品抽提→产品精制（同时进行废水处理）→产品包装怎样选择最适发酵温度？选择最适温度应该考虑微生物生长最适温度和产物合成最适温度。最适发酵温度与菌种、培养基成份、培养条件和菌体生长阶段关于。发酵中，细胞生长和代谢产物积累最适温度往往不一样，所以在不一样发酵阶段选择不一样最适温度，至于何时应该选择何种温度，则要看当初生长与生物合成哪一个是主要方面。最适发酵温度选择实际上是相正确，还应依照其余发酵条件进行合理地调整，需要考虑原因包含菌种、培养基成份和浓度、菌体生长阶段和培养条件等。所以，在各种微生物培养过程中，各个发酵阶段最适温度选择是从各方面综合进行考虑确定。培养基主要成份有哪些？每种成份作用是什么？碳源凡是用于组成微生物细胞和代谢产物中碳素营养物质均称为碳源。通常占菌体干重50%，它既是组成菌体细胞和代谢产物主要元素，又是提供微生物生命活动中所需能源原料。氮源：凡是能被用来组成菌体物质和代谢产物中氮素起源物质称为氮源，氮源提供合成原来如蛋白质核酸以及含氮代谢物，通常不能用作能源，但也有少数细菌，比如硝化细菌能够利用铵盐硝酸盐作为能源物质利用。无机盐和微量元素：为微生物提供碳氮以外多个主要元素，是一些微生物生长必不可少金属元素，这些金属元素在机体内主要生理作用有参加酶合成，控制氧化还原电位和作为一些微生物能源物质。水；水占了细胞重量绝大部分，也是一切化学反应和营养物质传递介质，所以水质量对微生物生长繁殖和产物合成极为主要，所以注意水质对发酵影响。前体；前体能显著提升产品产量，在一定条件下还能控制菌体合成代谢产物流向。消沫剂；工业发酵中惯用一些消沫剂消除发酵中产生泡沫，预防逃液和染菌，确保生产正常进行。初级代谢产物生物合成中主要调控机制。初级代谢产物生物合成中主要调控机制——酶活性调整；酶合成调整；能荷调整酶活性调整；经过改变已经有酶活性来调整代谢速率1）酶活性激活：前体激活，多发生在分解代谢路径2）酶活性抑制：包含竞争性抑制和反馈抑制（正反馈/负反馈）。反馈抑制指反应路径中一些中间产物或末端产物对该路径中前面反应影响。协同反馈抑制；分支路径几个末端产物同时过量时才抑制共同路径中第一个酶活性。累积反馈抑制；每一个末端产物按一定百分率单独抑制共同路径中第一个酶活性。增效反馈抑制；代谢路径中任何一个末端产物过量时，仅部分抑制共同反应路径中第一个酶活性；但两个末端产物同时过量时，其抑制作用可超出各产物存在抑制能力总和。次序反馈抑制；每个分支末端产物抑制分支后第一个酶，产生部分抑制作用2.酶合成调整；经过调整酶合成数量来调整微生物代谢速率。有诱导调整和阻遏调整。1）、酶合成诱导；依照酶合成与底物关系分为：组成酶和诱导酶2）.酶合成阻遏，降解酶类通常是诱导作用和分解代谢产物来调整活性合成酶主要有反馈调整来控制：3.能荷调整（腺苷酸调整）；细胞经过改变ATP、ADP、AMP三者百分比来调整其代谢活动。6.依照产品分类，发酵工业包含哪几个类型？1、以微生物细胞为产物发酵工业2、以微生物代谢产物为产品发酵工业3、以微生物酶为产品发酵工业4、生物转化或修饰化合物发酵工业5、生物技术生物细胞发酵8.发酵工程任务及在基因工程中地位是什么？发酵工程任务是采取当代工程技术伎俩，利用微生物一些特定功效，为人类生产有用产品，或直接把微生物应用于工业生产从而为人类造福。

基因工程是生物工程一个主要分支，是在分子水平上对基因进行操作复杂技术，而发酵工程上游工程包含优良种株选育，最适发酵条件（pH、温度、溶氧和营养组成）确实定，营养物准备等；这与基因工程有很大关系，经过大力改造菌种，筛选出更有利于生产菌种，从而经过大规模生产来满足人类需要，所以发酵工程是基因工程研究一个实践和广泛应用条件，而基因工程又是发酵工程必不可少一个组成，所以二者是相辅相成。（1）任务：最大程度利用微生物潜在能力，以比较低能耗获取最大限量产品。（2）地位：生物工程中其余技术产业化表示主要伎俩生命科学研究载体9.依照操作方式不一样，发酵主要分为哪几个类型，其中最惯用发酵类型优点是什么？依照操作方式不一样，发酵主要分为三种，分批发酵，连续发酵，和流加发酵，其中分批发酵应用最广，优点为：①对温度要求低，工艺操作简单；②比较轻易处理杂菌污染和菌种退化等问题；③对营养物利用效率较高，产物浓度也比连续发酵要高。缺点是：①人力、物力、动力消耗较大；②生产周期较长，因为分批发酵时菌体有一定生长规律，都要经历延滞期、对数生长久、稳定时和衰亡期，而且每批发酵都要经菌种扩大发酵、设备冲洗、灭菌等阶段；③生产效率低，生产上常以体积生产率（以每小时每升发酵物中代谢产物g数来表示）来计算效率，在分批发酵过程中，必须计算全过程生产率，即时间不但包含发酵时间，而且也包含放料、洗罐、加料、灭菌等时间。【连续发酵最惯用，其优点是：再补充分批培养基础上间歇放掉部分发酵液，再补入部分营养，使代谢有害物质得以稀释，有利于产物合成，提升了总产量。】10.经典发酵设备有哪些？标准发酵罐都由哪些部分组成，每部分作用是什么？经典发酵设备有种子制备设备，主发酵设备，辅助设备（无菌空气和培养基制备）发酵液预处理设备，粗产品提取设备，产品精制与干燥设备，流出物回收，利用和处理设备。标准台式发酵罐。1.罐体：试验室用发酵罐体积通常为几升至几十升，其罐体通常由玻璃组成。2.探测装置：经典发酵罐探测装置有：(1)温度探头：监测培养过程中温度改变。(2)溶氧电极：直接浸在发酵液中，监测发酵液中溶氧改变。(3)pH电极：直接浸在发酵液中，监测发酵液中pH改变。3.溶氧控制系统：(1)空气流量计：经过调整空气流量大小来手动调整发酵液中溶氧水平。(2)搅拌马达和搅拌联动装置：搅拌马达提供旋转动力，带动搅拌联动装置转动；后者叶片搅动发酵液，打散气泡，增加气液接触界面，从而提升溶氧水平。4.温度控制系统：包含罐体底部冷却水管和空气出口处冷凝器上冷却水管。因为发酵过程中通常会产热，通入冷却水能够维持温度恒定。5.酸碱平衡装置：经过蠕动泵能够把酸性或碱性溶液泵入到发酵液中以调整其pH值。6.其余装置：(1)接种口：经过接种口往发酵罐中接入种子液，同时也能够在发酵过程中补充营养。(2)取样口：经过取样口能够从发酵罐中取出一定量发酵液以供各种检测分析。a、传动部件：式传动装置，使电动机和搅拌器链接部位。b、机械密封：阻止外界气体、微生物进入发酵罐。c、电动机：搅拌器动力起源。d、入孔：加料。e、取样孔：取小量样品检验。f、冷却水出口：导出冷却水。g、温度计口：放置温度计进行温度测量。h、视镜：观察发酵罐内部。i、进气口、排料口：通入洁净空气、放出发酵物。j、仪表口：搁置仪器显示器。k、热热电偶口：热和电传感器将热信号转换为电信号。l、PH电极口：PH监测器，就是酸碱度检测器。m、冷却水进口：输入冷却水，当发酵罐温度过高时进水。n、打泡器：能够产生气泡，使空气中氧气溶解在发酵液中。o、搅拌机构：搅拌使发酵液均匀，是温度、氧气、PH分散均匀。11.摇瓶培养和发酵罐培养差异？1.体积氧传递系数（KLa）和溶解氧差异通气情况：摇瓶培养：瓶塞对氧传递阻力、表面通气情况与周围环境关于发酵罐培养：鼓泡通气Kd值：溶氧系数Kd在摇瓶发酵和发酵罐中差异很大2.CO2浓度差异CO2是微生物代谢产物，同时它往往也是合成所需一个基质，溶解在发酵液中CO2对微生物发酵有抑制或刺激作用摇瓶——常压状态发酵罐——正压状态CO2在水中溶解度随外界压力增大而增加。所以罐中培养液CO2浓度显著大于摇瓶。菌丝受机械损伤差异摇瓶培养：菌体只受液体冲击或沿着瓶壁滑动影响——机械损伤很轻发酵罐培养：受搅拌叶剪切力、搅拌时间长短等——机械损伤程度远远大于摇瓶培养发酵工业上惯用氮源及其作用是什么？答：氮源主要用于组成菌体细胞物质（氨基酸，蛋白质、核酸等）和含氮代谢物。惯用氮源可分为两大类：有机氮源和无机氮源。

1、无机氮源

1）种类：氨盐、硝酸盐和氨水2）特点：微生物对它们吸收快，所以也称之谓快速利用氮源。但无机氮源快速利用常会引发pH改变所以选择适宜无机氮源有两层意义：①满足菌体生长②稳定和调整发酵过程中pH

2、有机氮源

1）起源：工业上惯用有机氮源都是一些廉价原料，花生饼粉、黄豆饼粉、棉子饼粉、玉米浆、玉米蛋白粉、蛋白胨、酵母粉、鱼粉、蚕蛹粉、尿素、废菌丝体和酒糟。

2）成份复杂：除提供氮源外，有些有机氮源还提供大量无机盐及生长因子。