发酵考试的复习思考题2

发酵考试的复习思考题

1，发酵p1及发酵工程的定义发酵：微生物工程（ Microbial engineering ）是利用微生物的特定性状和功能，通过现代化工程技术生产有用物质或直接应用于工业化生产的技术体系；是将传统发酵与现代DNA 重组、细胞融合、分子修饰和改造等新技术结合并发展起来的现代发酵技术。 2，发酵工程的特点p5 3，发酵的分类

1、根据微生物对氧的需求：1）好氧性发酵2）厌气性发酵2、按发酵培养基物理状态分1）固体发酵2）液体发酵

4，发酵产品的类型p4

5，微生物代谢产物的类型及其之间的关系p4

6，发酵过程的组成典型的发酵过程可以划分成六个基本组成部分： （1）繁殖种子和发酵生产所用的培养基组份设定； （2）培养基、发酵罐及其附属设备的灭菌；

（3）培养出有活性、适量的纯种，接种入生产的容器中； （4）微生物在最适合于产物生长的条件下，在发酵罐中生长； （5）产物萃取和精制；

（6）过程中排出的废弃物的处理。 7，发酵生产成立的条件 （1）某种适宜的微生物

（2）保证或控制微生物进行代谢的各种条件（培养基组成，温度，溶氧pH等） （3）进行微生物发酵的设备

（4）提取菌体或代谢产物，精制成产品的方法和设备 8，发酵工业发展的阶段及大致年代p6 ppt

9，和国际先进水平相比较，我国发酵工业的不足之处主要表现在哪些方面

1, 微生物代谢调节和微生物代谢调控的概念代谢调节是指在代谢途径水平上酶活性和酶合成的调节。微生物代谢调控：根据代谢调节理论,通过改变发酵工艺条件(温度、PH、风量、培养基组成)和菌种遗传特性，达到改变菌体内的代谢平衡，过量产生所需产物的目的

2,为何要进行微生物的代谢调控 改变菌体内的代谢平衡，过量产生所需产物的目的。 3， 微生物代谢调节的方式方式：反馈抑制、反馈阻遏、酶的诱导调节、 酶的共价修饰。 4， 从本质上来说，微生物的代谢是通过哪两种方式来进行的 分解代谢和合成代谢

5， 酶合成调节的方式及其定义、机制. 方式： 诱导`、阻遏 定义：通过调节酶的合成量进而调节代谢速率的调节机制，是基因水平上的调节，属于粗放的调节，间接而缓慢。 机制：用操纵子理论解释酶合成的调节有两种机制：一种是负调控机制，由调节基因的产物——阻遏蛋白起着阻止结构基因转录的作用，不能合成相应的酶。另一种是正调控机制，由调节基因的产物——激活蛋白促进RNA聚合酶的结合，从而增加mRNA的合成。

6， 酶活性调节的定义、方式 通过改变酶的催化活性来调节代谢速率的调节方式，称为酶活性调节。方式：浓度调节、生理··、共价修饰..、抑制剂··、反馈··、

7， 有分支代谢途径的调节方式有哪些 协同反馈抑制 合作反馈抑制、累积反馈抑制 顺序反馈抑制 同功酶调节

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8， 酶活性的调节机制可用什么理论来解释

9， 初级代谢的调节有哪几种方式 酶合成调节、酶活性调节 10， 次级代谢的调节方式 P75-P78

11， 提高初级和次级代谢产物产量的方法1、使用诱导物2、除去诱导物——选育组成型产生菌3、降低分解代谢产物浓度，减少阻遏的发生4、解除分解代谢阻遏——筛选抗分解代谢阻遏突变株5、解除反馈抑制——筛选抗反馈抑制突变株6、防止回复突变的产生和筛选负变菌株的回复突变株7、改变细胞膜的通透性8、筛选抗生素抗性突变株9、选育条件抗性突变株10、调节生长速率11、加入酶的竞争性抑制剂 1、补加前提类似物2、加入诱导物3、防止碳分解代谢阻遏或抑制的发生4、防止氮代谢阻遏的发生 5、筛选耐前体或前体类似物的突变株6、选育抗抗生素突变株7、筛选营养缺陷型的回复突变株

12， 高浓度细胞培养的目的、原理、优点、方法及存在的问题

1，次级代谢和次级代谢产物的概念P73 2， 次级代谢产物的分类P73-P75

3， 次级代谢产物的生物合成模式P73-75或(P74的图)

4， 在微生物的氢代谢过程中，关键的酶是什么酶，它有哪些类型 氢酶

1， 5， 氢效应的概念及产生的原因

6， 二氧化碳固定的概念、方式、生理意义 概念：指生物吸收二氧化碳转化成为有机物质而言 方式：大致可分为自养生物进行的光合成、细菌型的光合成和化学合成，以及在异养生物或自养生物所进行的二氧化碳暗固定。

7， 什么是卡尔文循环，它由哪几个部分组成 卡尔文循环(Calvin cycle)，一译开尔文循环，又称光合碳循环。是一种类似于克雷布斯循环（Krebs cycle，或称柠檬酸循环）的新陈代谢过程，可使其动物质以分子的形态进入和离开此循环后发生再生。碳以二氧化碳的形态进入并以糖的形态离开卡尔文循环。整个循环是利用ATP作为能量来源，并以降低能阶的方式来消耗NADPH，如此可增加高能电子来制造糖。 碳的固定---磷酸甘油醛(G3P(PGAL))的合成--CO2接收物的再形成

1， 原料的定义及选择原则P168

2， 培养基设计的基本原则及如何进行培养基的设计P39 3， 为何要进行原料预处理及原料预处理的方法酶p49 4， 原料粉碎的目的和方法随便说 5， 垂式粉碎机生产能力的计算

6， 干法粉碎和湿法粉碎工艺的比较中药制剂p52~53 7， 原料输送的方法

8， 气流输送的原理、流程和优点

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9， 颗粒在垂直管道和水平管道中悬浮输送的机理 10，气流输送中常用除尘装置有哪几种 11，淀粉原料水-热处理的定义及目的 12，淀粉的膨胀、糊化和液化P177

13，在淀粉的水-热处理过程中有哪些反应（变化）是我们所不希望的 14，淀粉的酶法液化和糖化工艺常用到的酶有哪些及各自的作用专一性酶p1~2 15，酶法液化的工艺有哪几种及各自的优缺点 16，淀粉液化效果的标准 17，淀粉糖化的定义和目的P177

18，淀粉糖化的理论收率、实际收率和淀粉转化率的定义及计算 19，DE值的定义 (DE值也称葡萄糖值，表示淀粉糖的糖组成) 20，淀粉糖化的工艺有哪几种，比较各自的优缺点 21，糖蜜原料的来源、特点及常用的处理方法

22，在发酵培养基中添加前提物质、抑制剂和促进剂为何能提高产物的产量

1， 何谓培养基的灭菌，它和消毒有和区别中药制剂p25 指杀灭物体中所有微生物的方法 2， 常用的灭菌方法P103 3， 致死温度、微生物热阻的定义 4， 湿热灭菌的原理和优点P103

5， 从工程角度看，设计一个培养基的湿热灭菌过程首先要解决的问题是什么P104

6， 根据微生物的热死灭动力学方程和温度对微生物热死灭常熟（K）的影响，论述为什么采用高温短时间灭菌既有利于杀灭微生物又有利于减少营养物质的破坏 7， 间歇灭菌的成功的要素及注意事项P109 8， 常用的连续灭菌工艺有哪几种P109、110 9， 连续灭菌和间歇灭菌的比较p110，中药制剂p27 10，影响灭菌的因素p107

1， 何谓无菌空气，发酵工业对空气无菌程度的要求P112 2， 空气含菌量的测定方法

3， 空气除菌的方法有哪些、这些方法的原理和优缺点P112

4， 介质过滤除菌的定义p113，机理p115；过滤介质的类型 机理P114；过滤介质的类型P116 5， 常见的空气过滤除菌工艺流程的分析计算p117 6， 过滤效率、对数穿透律 过滤效率P115、119 7， 传统空气过滤除菌工艺中的主要设备有哪些 8， 新型的空气过滤器有哪些，有何优点 9， 空气贮罐的作用是什么，其大小如何确定

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1，种子的扩大培养的定义。

2，种子的制备可分为哪两个阶段。p46

4，种子罐级数的定义，如何确定种子罐的级数。p47和48 5，种龄。p46

6，影响种子质量的因素。P49 7，菌种保藏的原理。P20

8，菌种衰退的定义，原因。防止菌种退化的措施。P23 9，菌种复壮的定义，复壮的措施。P24

1，发酵过程的定义p80 2，为何要研究发酵过程p80

3，发酵过程的主要控制参数主要分为哪三大类p151 4，发酵过程中通常测定的参数有哪些p152 5，发酵过程中参数测定的方法有哪两种p151

6，简述发酵过程的代谢变化规律。为什么要了解这一规律。P53

7，分批发酵、补料分批发酵和连续发酵的定义。对这三种发酵方式进行比较。 1分批培养

分批培养是指将细胞和培养基一次性装入反应器内，进行培炎，细胞不断生长，产物也不断形成，经过一定时间反应后，将整个反应系取出。 2流加培养

流加培养是指先将一定量的培养液装入反应器，在适宜条件下接种细胞，进行培养，细胞不断生长，产物也不断形成。随着细胞对营养物质的不断消耗，新的营养成分不断补充至反应器内，使细胞进一步生长代谢。到反应终止时，取出整个反应系。 3连续培养

连续培养是指将细胞种子和培养液一起加入反应器内进行培养，一方面新鲜培养液不断加入反应器内，另一方面又将反应液连续不断地取出，反应条件处于一种恒定状态。与分批培养和半连续培养不同，连续培养可以控制细胞所处的环境条件长时间的稳定。因此，可以使细胞维持在优化状态下，促进细胞生长和产物形成。

8，按照产物生成与菌体生长是否同步，可将分批发酵分为哪两种类型，并用公式进行表述。这种分类方法对实际生产有何指导意义p94 9，代谢变化、代谢曲线

10，温度对发酵过程有何影响？p152 11，pH值对发酵过程有何影响？p152

（1）pH影响酶的活性。当pH值抑制菌体某些酶的活性时使菌的新陈代谢受阻

（2）pH值影响微生物细胞膜所带电荷的改变，从而改变细胞膜的透性，影响微生物对营养物质的吸收及代谢物的排泄，因此影响新陈代谢的进行

（3）pH值影响培养基某些成分和中间代谢物的解离，从而影响微生物对这些物质的利用 （4）pH影响代谢方向

12，简述发酵过程中引起pH下降和上升的因素

1、基质代谢 ：（1）糖代谢 特别是快速利用的糖，分解成小分子酸、醇，使pH下降。糖缺乏，pH上升，是补料的标志之一

（2）氮代谢 当氨基酸中的-NH2被利用后pH会下降；尿素被分解成NH3，pH上升，NH3利用后pH下降，当碳源不足时氮源当碳源利用pH上升。

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（3）生理酸碱性物质利用后pH会上升或下降

2、产物形成 ：某些产物本身呈酸性或碱性，使发酵液pH变化。如有机酸类产生使pH下降，红霉素、洁霉素、螺旋霉素等抗生素呈碱性，使pH上升 3、菌体自溶，pH上升，发酵后期，pH上升。 13，发酵过程中pH的控制方式。 1、调节好基础料的pH。

2、在基础料中加入维持pH的物质，如CaCO3 ，或具有缓冲能力的试剂，如磷酸缓冲液等 3、通过补料调节pH

4、当补料与调pH发生矛盾时，加酸碱调pH 14，发酵过程中泡沫产生的原因p50

15，发酵过程中泡沫的产生有何不利的影响P50 16，在发酵过程中影响泡沫稳定性的因素有哪些P50 17，发酵过程中泡沫控制的方法。P50 18，化学消泡的机理。P50

19，发酵过程中补料控制的目的，所补的物料包括哪些类型，补料的原则及控制策略p94~95

? 目的： 解除基质过浓的抑制,解除产物的反馈抑制,解除分解代谢物阻遏作用,避免因一次性投糖过

多造成细胞大量生长，耗氧过多而造成波谷现象。原则 ： 中间补料的数量为基础料的1～3倍 。 ? 补料的原则就在于控制微生物的中间代谢，使之向着有利于产物积累的方向发展。 ? 现有的各种补料措施都是通过实验方法确定的。策略： 以经验数据或预测数据控制流加； ? 用传感器直接测定限制性基质的浓度，直接控制流加

20，临界氧浓度ppt6~15当不存在其他限制性基质时，如果溶氧浓度高于某定值，细胞的比耗氧速率保持恒定；如果溶氧浓度低于该值，细胞的比耗氧速率就会大大下降；则该值即为临界溶氧浓度。

21，请叙述发酵过程中溶解氧的一般变化规律ppt6~5。批式发酵无DO控制情况下，溶氧变化规律为“波谷现象” 溶解氧：作为环境因素对微生物反应有直接影响； 被好氧性微生物吸收消耗，并直接参与生长代谢过程，可视为一种营养性底物。难溶：25°C、一个大气压，空气中的O2在纯水中的溶解度仅0.25mol/m3。发酵液中含有各种成分，其溶解度更低。

22，二氧化碳对发酵的影响及其机理，发酵过程如何控制二氧化碳CO2及HCO3-都会影响细胞膜的结构，使膜的流动性及表面电荷密度发生变化，导致许多基质的跨膜运输受阻，影响了细胞膜的运输效率，使细胞处于“麻醉”状态，细胞生长受到抑制，形态发生改变

23，发酵过程的基本自控系统包括哪些p152一）前馈控制（二）反馈控制 24，发酵动力学的定义，研究发酵动力学的目的。P80 25，研究发酵动力学方法有哪两种？

26，简述Monod方程与米氏方程的区别与联系。根据实验结果计算Monod方程的参数p89

27，恒化器和恒浊器的定义。P91一种微生物连续培养器。它以恒定的速度流出培养液，使容器中的微生物生长繁殖始终低于最快生长速度。这种容器反映的是培养基的化学环境恒定。而恒浊器反映的是细胞浊度（浓度）的恒定。

28，在连续培养过程中，其实际结果为何会和理论推导的结果发生偏差p93

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