微生物復(fù)習(xí)點(diǎn)整理

1、菌種選育：根據(jù)微生物的遺傳和變異的理論，用人工方法造成菌種變異，再經(jīng)過(guò)篩選而得到人們所需菌種的過(guò)程稱為菌種選育。菌種退化：是指整個(gè)菌體在多次接種傳代過(guò)程中逐漸造成菌種發(fā)酵力或繁殖力下降或發(fā)酵產(chǎn)物的率降低的現(xiàn)象。菌種保藏：根據(jù)菌種的生理生化特點(diǎn)，人工創(chuàng)造條件使菌種的代謝活動(dòng)處于不活潑的休眠狀態(tài)發(fā)酵機(jī)制：微生物通過(guò)其代謝活動(dòng)，利用基質(zhì)（底物）合成人們所需要的代謝產(chǎn)物的內(nèi)在規(guī)律。 初級(jí)代謝（產(chǎn)物）： 微生物通過(guò)代謝活動(dòng)所產(chǎn)生的、自身生長(zhǎng)和繁殖所必需的物質(zhì)。次級(jí)代謝（產(chǎn)物）：微生物生長(zhǎng)到一定階段才產(chǎn)生的化學(xué)結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜、對(duì)該微生物無(wú)明顯抗生素：一切由某些微生物產(chǎn)生的，能抑制微生物和其他細(xì)胞增殖的化學(xué)物

2、質(zhì)次級(jí)代謝：是指微生物在生長(zhǎng)后期進(jìn)行的與他們的生長(zhǎng)無(wú)明顯關(guān)系的代謝初級(jí)代謝：是指微生物合成它們生長(zhǎng)所必需的物質(zhì)，諸如：糖、氨基酸等以及由這些化合物形成的高分子物質(zhì)，如：多糖、蛋白質(zhì)、核酸等的代謝，稱之為初級(jí)代謝。誘導(dǎo)酶：某些酶只有在它們催化的底物（或底物的結(jié)構(gòu)類似物）存在時(shí)才能合成，此種酶稱為誘導(dǎo)酶 同工酶：能催化相同的生化反應(yīng)，但酶蛋白分子結(jié)構(gòu)有差異的一類酶。它們雖同存于一個(gè)個(gè)體或同一組織中，但在生理、免疫和理化特性上卻存在著差別。多功能酶：能催化26個(gè)化學(xué)反應(yīng)的酶稱為多功能酶。反饋?zhàn)瓒簦捍x終產(chǎn)物達(dá)到一定濃度時(shí)，反饋?zhàn)瓒粼摯x途徑有關(guān)的一種或幾種酶的生物合成的調(diào)節(jié)方式。 營(yíng)養(yǎng)缺陷性突變株：

3、認(rèn)為選育的先天喪失合成某一種或某幾種必須生長(zhǎng)因子能力的菌株反饋抑制：反應(yīng)途徑中當(dāng)反應(yīng)產(chǎn)物達(dá)到一定濃度時(shí)，會(huì)對(duì)該途徑中有關(guān)催化生成該產(chǎn)物的酶的活力起到抑制的作用，這種調(diào)節(jié)方式稱為反饋抑制。微生物的熱阻：是指微生物在一定條件（主要是溫度和加熱方式）下的致死時(shí)間，表示微生物對(duì)熱的抵抗能力。 分解代謝物阻遏：葡萄糖、NH4+、果糖等對(duì)抗生素的合成有明顯阻遏的現(xiàn)象分叉中間體：糖代謝中既能用來(lái)合成初級(jí)代謝產(chǎn)物，又能合成次級(jí)代謝產(chǎn)物的中間體葡萄糖效應(yīng) ：在抗生素發(fā)酵生產(chǎn)中，葡萄糖有明顯降低抗生素合成量的現(xiàn)象發(fā)酵動(dòng)力學(xué)：是研究發(fā)酵過(guò)程中菌體生長(zhǎng)、基質(zhì)消耗、產(chǎn)物生成的動(dòng)態(tài)平衡及其內(nèi)在規(guī)律。比生長(zhǎng)速率：在對(duì)數(shù)生長(zhǎng)

4、期，單位質(zhì)量菌體在單位時(shí)間內(nèi)的增殖菌數(shù)為常數(shù)，稱為比生長(zhǎng)速率，用表示，單位g/g.h或mol/g.h稀釋率：是單位時(shí)間內(nèi)流過(guò)單位體積發(fā)酵罐的發(fā)酵液體積數(shù)。單位V/V.h 。通風(fēng)量：每分鐘對(duì)1m3發(fā)酵液通入的空氣體積。無(wú)菌空氣：是指通過(guò)凈化處理使空氣中含菌量降低到一定限度（0.001），而能控制發(fā)酵污染降至1/1000概率的空氣。介質(zhì)過(guò)濾效率：就是過(guò)濾層所濾去的塵埃微粒數(shù)與空氣中原有微粒數(shù)的比值，它是衡量過(guò)濾設(shè)備過(guò)濾能力的指標(biāo)。呼吸強(qiáng)度：指單位質(zhì)量干菌體在單位時(shí)間內(nèi)所吸取的氧量。QO2（mmol O2/g干菌體·h）耗氧速率：指單位體積培養(yǎng)液在單位時(shí)間內(nèi)的吸氧量。 r （mmol O2

5、/L·h）發(fā)酵熱：1、定義：在發(fā)酵過(guò)程中所產(chǎn)生的熱量叫發(fā)酵熱，是引起發(fā)酵過(guò)程中溫度變化的主要原因。主要由以下因素組成：發(fā)酵熱=生物熱+攪拌熱蒸發(fā)熱輻射熱 Q發(fā)酵 = Q生物 + Q攪拌 - Q蒸發(fā) - Q輻射生熱：生物熱 攪拌熱 降熱：蒸發(fā)熱 輻射熱絮凝劑：是一種可溶于水的高分子化合物，含有很多離子化基團(tuán)，可通過(guò)架橋作用強(qiáng)烈吸附許多膠體離子而能形成絮凝團(tuán)的物質(zhì)。助濾劑：是能形成一層不可壓縮的多孔且極為細(xì)密的濾層，起到使濾餅疏松，截留懸浮雜質(zhì)，隔離固形物和過(guò)濾介質(zhì)的接觸，保證過(guò)濾操作順利進(jìn)行的物質(zhì)。代謝控制發(fā)酵：人為地改變微生物的代謝調(diào)控機(jī)制，過(guò)量積累中間產(chǎn)物。發(fā)酵機(jī)制：微生物通過(guò)其代

6、謝活動(dòng)，利用基質(zhì)（底物）合成人們所需要的代謝產(chǎn)物的內(nèi)在規(guī)律。判斷：在發(fā)酵過(guò)程中改變通風(fēng)量pH變化解釋：通風(fēng)量的降低造成呼吸不暢，代謝不完全，生成酸性物質(zhì)，造成pH降低C趨向生成酸性物質(zhì) N趨向生成堿性物質(zhì)干熱滅菌法主要用于需保持干燥的物料、玻璃器具等滅菌哪些只能過(guò)濾滅菌：空氣濕熱滅菌：管道、設(shè)備過(guò)濾過(guò)程中過(guò)濾速度越高，效率越高在哪個(gè)階段，這個(gè)階段那個(gè)作用是主要的（碰撞作用）淀粉水解糖的制備，酶解法制得的糖液純度高原因：酸解法，副反應(yīng)多堿性條件下，交換。解釋：堿性，解離差發(fā)酵過(guò)程有幾部分組成酒精發(fā)酵產(chǎn)物的受氫體（乙醛）乳酸發(fā)酵產(chǎn)物的收氫體（丙酮酸？ 糖、氨基酸等以及由這些化合物形成的高分子物質(zhì)，

7、如：多糖、蛋白質(zhì)、核酸等的代謝，稱之為初級(jí)代謝。那么，這些化合物統(tǒng)稱之為初級(jí)代謝產(chǎn)物。次級(jí)代謝產(chǎn)物。例如：抗生素、激素、某些酶制劑等。好氧發(fā)酵產(chǎn)物：檸檬酸、谷氨酸、乙醇、二氧化碳厭氧發(fā)酵產(chǎn)物： 典型的發(fā)酵過(guò)程可以劃分成以下六個(gè)基本組成部分：（1）生產(chǎn)菌種選育和擴(kuò)大培養(yǎng)，培養(yǎng)基的配制；（2）培養(yǎng)基、發(fā)酵罐及其附屬設(shè)備的滅菌；（3）生產(chǎn)菌種接種入生物反應(yīng)器中，無(wú)菌空氣的制備與通風(fēng)；（4）控制生產(chǎn)菌種最適生長(zhǎng)和代謝條件，進(jìn)行發(fā)酵生產(chǎn)；（5）產(chǎn)物提取和精制；（6）過(guò)程中排出的廢棄物的處理。發(fā)酵工程的歷史1、 自然發(fā)酵時(shí)期2、 純培養(yǎng)技術(shù)時(shí)期3、 通氣攪拌的好氣性發(fā)酵工程技術(shù)時(shí)期4、 人工誘變育種與與代

8、謝控制發(fā)酵工程技術(shù)時(shí)期5、 發(fā)酵動(dòng)力學(xué)和連續(xù)化、自動(dòng)化發(fā)酵工程技術(shù)時(shí)期6、 微生物酶反應(yīng)合成與化學(xué)合成相結(jié)合工程技術(shù)時(shí)期菌種退化的表現(xiàn)有哪些？原因是什么？預(yù)防方法有哪些？ 預(yù)防：1.定期進(jìn)行分離復(fù)壯。 2.提供合適的培養(yǎng)條件，滿足其生長(zhǎng)要求。 3.盡量控制減少接種傳代次數(shù)。 4.做好菌種的保藏工作。 5.采用幼齡菌接種培養(yǎng)5、菌種保藏的原理和目的分別是什么？常用的菌種保藏的方法有哪些？目的：保證菌種在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)要盡可能保持菌株優(yōu)良生產(chǎn)性能的穩(wěn)定性，不污染雜菌，不死亡?；驹恚焊鶕?jù)菌種的生理生化特點(diǎn)，人工創(chuàng)造條件使菌種的代謝活動(dòng)處于不活潑的休眠狀態(tài)。基本原則：選用優(yōu)良純種，最好是它們的休眠體（孢

9、子，芽孢）和創(chuàng)造一個(gè)最有利于菌種休眠的環(huán)境。菌種保藏方法：1.定期移植低溫保藏法 2.液氮低溫保藏法 3.甘油低溫保藏法 4.沙土保藏法 5麩皮保藏法 6.麩皮保藏法 7蒸餾水保藏法 8冷凍干燥保藏法1、 試比較種子培養(yǎng)基和發(fā)酵培養(yǎng)基的不同。 種子培養(yǎng)基： 1、營(yíng)養(yǎng)成分豐富而完全，用料少而精，糖分要求少，而無(wú)機(jī)氮源比例要大（易被吸收利用）。 2、盡量考慮各種營(yíng)養(yǎng)成分的特點(diǎn)，使pH值穩(wěn)定，以利于菌種的正常生長(zhǎng)和擴(kuò)大培養(yǎng)。 3、一般采用易被菌種吸收利用的原料，如：葡萄糖、尿素，雖使用原料較精，但總濃度低。 4、種子培養(yǎng)基的主要成分應(yīng)盡量同發(fā)酵培養(yǎng)基保持一致，培養(yǎng)條件也應(yīng)該盡可能與發(fā)酵罐培養(yǎng)條件相近

10、。 發(fā)酵培養(yǎng)基：1、 數(shù)量大，配料粗 2、 要求營(yíng)養(yǎng)豐富完全，碳氮比合適，pH值適當(dāng)而穩(wěn)定 3、 原料應(yīng)來(lái)源充足且價(jià)格低廉 4、 易于進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)的操作管理 5、有利于大量積累產(chǎn)物，縮短發(fā)酵周期 6、方便產(chǎn)物的分離提取，利于產(chǎn)品質(zhì)量提高、分批滅菌和連續(xù)滅菌在操作上有何不同？各有什么特點(diǎn)？不同：升溫、維持和冷卻三種操作是在同一設(shè)備，不同時(shí)間內(nèi)完成的。特點(diǎn)：（1）設(shè)備造價(jià)低（2）易人工控制（3）適合小批量生產(chǎn)（4）適合培養(yǎng)基中含有大量固體物質(zhì)（5）時(shí)間長(zhǎng)、耗熱能多、熱效率低、設(shè)備利用率低。連續(xù)滅菌升溫、維持和冷卻三種操作是在不同設(shè)備，同一時(shí)間內(nèi)完成的1）可以采用高溫短時(shí)滅菌（HTST）；2）發(fā)酵

11、罐利用率高；3）蒸汽負(fù)荷均衡；4）熱效率高；5）可采用自動(dòng)控制，降低勞動(dòng)強(qiáng)度缺點(diǎn)：不適合含有固體顆?；蚝休^多泡沫的培養(yǎng)基滅菌，連續(xù)滅菌適合大批量培養(yǎng)基滅菌，對(duì)容量小的培養(yǎng)基滅菌體現(xiàn)不出其優(yōu)勢(shì)，有些浪費(fèi)。2. 檸檬酸的合成途徑是什么？葡萄糖經(jīng)過(guò)EMP途徑生成丙酮酸，一方面丙酮酸氧化脫羧生成乙酰CoA，另一方面丙酮酸羧化生成草酰乙酸，而草酰乙酸與乙酰CoA結(jié)合生成檸檬酸。3.檸檬酸發(fā)酵調(diào)節(jié)機(jī)制是什么？如何控制？ Mn2+缺乏抑制蛋白合成NH4+，有一條呼吸活動(dòng)強(qiáng)的不產(chǎn)生ATP的側(cè)呼吸鏈：解除磷酸果糖激酶的代謝調(diào)節(jié)，促進(jìn)EMP途徑暢通。 丙酮酸羧化酶是組成型酶，不被調(diào)節(jié)控制。丙酮酸氧化脫羧生成乙酰

12、CoA和CO2的固定兩個(gè)反應(yīng)的平衡，以及檸檬酸合成酶不被調(diào)節(jié)，增強(qiáng)了合成檸檬酸的能力。 順烏頭酸水合酶在催化時(shí)建立了以下平衡： 檸檬酸：順烏頭酸：異檸檬酸=90：3：7 同時(shí)控制Fe2+含量時(shí)，順烏頭酸酶活力降低，使檸檬酸積累。 隨著檸檬酸積累，pH降低到一定程度時(shí)，使順烏頭酸酶和異檸檬酸脫氫酶失活，更有利于檸檬酸的積累。控制要點(diǎn)：（1）控制Mn2+、NH4+濃度，解除檸檬酸對(duì)PFK的抑制，使EMP暢通無(wú)阻。（2）控制溶氧防止側(cè)呼吸鏈?zhǔn)Щ睿?）控制培養(yǎng)基中Fe2+的濃度，使順烏頭酸水合酶失活5. 簡(jiǎn)述二氧化碳固定反應(yīng)對(duì)提高檸檬酸產(chǎn)率的意義。答：二氧化碳的固定使碳平衡方面沒(méi)有碳原子的損失，在乙酰

13、CoA和草酰乙酸結(jié)合時(shí)還能從水中引進(jìn)一個(gè)氧原子，從而提高檸檬酸的合成產(chǎn)率。酵母的第一型發(fā)酵：在酵母體內(nèi)的葡萄糖經(jīng)糖酵解途徑生成丙酮酸，在無(wú)氧微酸環(huán)境下進(jìn)行的發(fā)酵。途徑如下：丙酮酸 丙酮酸脫氫酶 乙醛 乙醇脫氫酶 乙醇酵母的第二型發(fā)酵：磷酸二羥丙酮代替乙醛作為氫受體形成甘油，這樣酵母酒精發(fā)酵轉(zhuǎn)為甘油發(fā)酵稱為酵母型發(fā)酵。：磷酸二羥丙酮 H+ 甘油酵母的第三型發(fā)酵： 酵母菌在堿性條件(pH7.6)下，由于乙醛生成等量的乙酸和乙醇，因此乙醛作為氫受體的作用被抑制，這時(shí)磷酸二羥丙酮成為氫受體，發(fā)酵總產(chǎn)物為甘油、乙酸、乙醇。糖酵解產(chǎn)物的去向：（一）發(fā)酵機(jī)理：糖酵解所得三種產(chǎn)物ATP 、丙酮酸和NADH2

14、變化方向：1、 ATP 分子作為產(chǎn)能代謝相對(duì)穩(wěn)定的產(chǎn)物存在于細(xì)胞中。2、丙酮酸無(wú)論在有氧或無(wú)氧條件下都要繼續(xù)轉(zhuǎn)變1）在有氧條件下，丙酮酸進(jìn)入TCA循環(huán)氧化分解為二氧化碳和水，釋放出化學(xué)能。2）在無(wú)氧條件下，根據(jù)微生物和生產(chǎn)條件的不同，丙酮酸將轉(zhuǎn)化為乙醇、乙酸、乳酸、甘油、丁醇、丙酮、丙酸等產(chǎn)物。3、 NADH2是輔酶 （煙酰胺輔酶）：是生物氧化過(guò)程中最重要的載氫體，但不能作為氫的終受體，須將所攜帶的氫轉(zhuǎn)交給其它受氫體，再以NAD形式進(jìn)入代謝循環(huán)。1)有氧條件下， NADH2的最終受氫體是氧，產(chǎn)物是水。2）無(wú)氧條件下，將由丙酮酸或丙酮酸的代謝產(chǎn)物或EMP中的中間代謝物作為受氫體，因而得到不同的還

15、原產(chǎn)物，這就是狹義的發(fā)酵作用，因?yàn)檫@種發(fā)酵必須發(fā)生在無(wú)氧條件下，所以稱為厭氧發(fā)酵或厭氧呼吸，也稱為EMP型發(fā)酵。糖酵解調(diào)節(jié)機(jī)制：調(diào)節(jié)主要是通過(guò)己糖激酶、磷酸果糖激酶和丙酮酸激酶等三個(gè)激酶完成，所催化的三個(gè)反應(yīng)是不可逆的，只參與糖酵解，不參與糖的新生。 激酶活性受細(xì)胞能荷調(diào)節(jié)：能荷=(ATP+½ADP)(ATP+ADP+AMP) 反饋抑制和阻遏的不同之處？（抑制：活性 反饋：酶得合成量）答：反饋?zhàn)瓒簦捍x終產(chǎn)物達(dá)到一定濃度時(shí)，反饋?zhàn)瓒粼摯x途徑有關(guān)的一種或幾種酶的生物合成的調(diào)節(jié)方式。阻遏的類型主要有兩種: 末端代謝產(chǎn)物阻遏 分解代謝產(chǎn)物阻遏反饋抑制：反應(yīng)途徑中當(dāng)反應(yīng)產(chǎn)物達(dá)到一定濃度時(shí)，

16、會(huì)對(duì)該途徑中有關(guān)催化生成該產(chǎn)物的酶的活力起到抑制的作用，這種調(diào)節(jié)方式稱為反饋抑制。哪些是快調(diào)節(jié)？哪些是慢調(diào)節(jié)？1、谷氨酸的生物合成途徑是什么？包含哪些生化過(guò)程？答：1.合成途徑：糖經(jīng)過(guò)酵解途徑（EMP）和單磷酸己糖途徑（HMP）生成丙酮酸。一方面丙酮酸氧化脫羧生成乙酰CoA，另一方面經(jīng)CO2固定作用生成草酰乙酸，兩者合成檸檬酸進(jìn)入三羧酸循環(huán)（TCA循環(huán)），有三羧酸的中間產(chǎn)物-酮戊二酸在谷氨酸脫氫酶的催化下還原氨基化合成谷氨酸。 2.生化過(guò)程（ 1：EMP途徑和HMP途徑 （2：TCA、DCA循環(huán)和CO2的固定 （3：氨的導(dǎo)入改變細(xì)胞膜滲透性的方法、作用和不同之處控制磷脂的合成 （通過(guò)油酸的合成

17、 通過(guò)甘油合成 直接控制磷脂合成）使細(xì)胞膜受損（如表面活性劑）青霉素?fù)p傷細(xì)胞壁，間接影響細(xì)胞膜核苷酸的合成途徑核苷酸生物合成主要有兩條不同途徑：全合成途徑：從磷酸核糖開始，逐步加上必要的成分，最后閉合成環(huán)（嘌呤或嘧啶環(huán)）合成核苷酸的途徑。補(bǔ)救合成途徑：從培養(yǎng)基中吸取嘌呤或嘧啶堿基、戊糖、磷酸，通過(guò)一系列酶的催化作用合成核苷酸的途徑?？股卣{(diào)節(jié)機(jī)制一：細(xì)胞生長(zhǎng)期到抗生素生產(chǎn)期的過(guò)渡二：酶的誘導(dǎo)作用三：分解代謝物阻遏（葡萄糖效應(yīng)）四：磷酸鹽的調(diào)節(jié)五：NH4+的抑制作用六：初級(jí)代謝調(diào)節(jié)對(duì)次級(jí)代謝的作用七：次級(jí)代謝的反饋抑制八：次級(jí)代謝的能荷調(diào)節(jié)分批培養(yǎng)細(xì)胞的生長(zhǎng)曲線生長(zhǎng)最高峰在那個(gè)時(shí)期：對(duì)數(shù)期二次生

18、長(zhǎng)在哪個(gè)時(shí)期：穩(wěn)定期 產(chǎn)物主要是次級(jí)代謝產(chǎn)物莫諾方程，飽和常數(shù)的含義：Ks的物理意義為當(dāng)比生長(zhǎng)速率為最大比生長(zhǎng)速率的一半，即當(dāng)=1/2max時(shí)，Ks在數(shù)值上等于限制性營(yíng)養(yǎng)物的質(zhì)量濃度，其大小表示微生物對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)親和力的大小，即Ks越大，微生物對(duì)營(yíng)養(yǎng)物的親和力越小補(bǔ)料分批發(fā)酵、分批發(fā)酵、連續(xù)發(fā)酵的定義特點(diǎn)一：補(bǔ)料分批發(fā)酵：定義：是指在分批培養(yǎng)過(guò)程中，間歇或連續(xù)地補(bǔ)加新鮮培養(yǎng)基的培養(yǎng)方法。也稱半連續(xù)培養(yǎng)或半連續(xù)發(fā)酵。2、特點(diǎn)：（1）是介于分批培養(yǎng)和連續(xù)培養(yǎng)之間的一種技術(shù)（2）發(fā)酵罐內(nèi)的培養(yǎng)液體積不再是常數(shù)，而是隨時(shí)間和補(bǔ)料流速而變的變量。（3）為非封閉系統(tǒng)，但不連續(xù)流出發(fā)酵液。（4）操作靈活方便，

19、適應(yīng)范圍更廣，生產(chǎn)效率高二：分批發(fā)酵：定義：在一個(gè)密閉系統(tǒng)內(nèi)一次性投入有限數(shù)量營(yíng)養(yǎng)物進(jìn)行的間歇式培養(yǎng)方法。2、特點(diǎn)：（1）一次性，一次投料，一次接種，一次收獲。（2）非恒態(tài)培養(yǎng)法，所有工藝參數(shù)都隨時(shí)間而變化。（3）是封閉系統(tǒng)，操作方式簡(jiǎn)單。（4）微生物培養(yǎng)過(guò)程中營(yíng)養(yǎng)成分不斷降低，為限制性條件下的生長(zhǎng)，但培養(yǎng)液體積為常數(shù)。三：連續(xù)發(fā)酵：定義：是培養(yǎng)過(guò)程中連續(xù)等量地加入新鮮培養(yǎng)液并以同樣流量連續(xù)排出發(fā)酵液，使細(xì)胞保持穩(wěn)定的生長(zhǎng)環(huán)境和生長(zhǎng)狀態(tài)的培養(yǎng)方法。2、原理：以一定的速度流進(jìn)新鮮培養(yǎng)基，同時(shí)以溢流方式流出培養(yǎng)液，使培養(yǎng)物達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡。3、特點(diǎn)： （1）為開放系統(tǒng) （2）發(fā)酵過(guò)程為恒定狀態(tài)，發(fā)酵過(guò)

20、程中各個(gè)變量均為常數(shù)，包括發(fā)酵液體積。 （3）自動(dòng)化程度高，生產(chǎn)效率高。補(bǔ)料分批發(fā)酵準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)和連續(xù)發(fā)酵的恒態(tài)異同？相同點(diǎn)：在補(bǔ)料分批發(fā)酵的準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)和連續(xù)發(fā)酵的恒定狀態(tài)下=D，即比生長(zhǎng)速率等于稀釋率不同點(diǎn)：在連續(xù)培養(yǎng)中，D是常數(shù)；而在補(bǔ)料分批培養(yǎng)中，隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，由于體積的增加，稀釋率D和比生長(zhǎng)速率以相同速率降低。2、 供氧中氧的傳遞途徑和傳質(zhì)阻力分別是什么？供養(yǎng)是指空氣中的氧氣從空氣泡里通過(guò)氣膜、氣液界面和液膜擴(kuò)散到液體主流中。阻力：1、氣膜阻力 2、氣液界面阻力 3、 液膜阻力 4、液流阻力（發(fā)酵液阻力液膜阻力是該過(guò)程的主要阻力 工業(yè)上對(duì)氧的控制方法一：攪拌二：空氣線速度（ KLa與空氣線速度

21、Vs的關(guān)系KLa Vsß增加通風(fēng)量，空氣線速度相應(yīng)增加，從而增大溶氧）3、 空氣分布管（噴口直徑越小，氣泡直徑越小，溶氧系數(shù)就越大。過(guò)小造成堵塞）4、 氧分壓（平衡狀態(tài)時(shí)液體中氧的溶解度，增加可使氧的的溶解度增大） 五、發(fā)酵罐內(nèi)液體柱高度六、發(fā)酵罐體積（體積大的氧的利用率高）發(fā)酵罐大罐氣液接觸時(shí)間長(zhǎng)、氧的溶解度高，攪拌和通風(fēng)小些七、發(fā)酵液的物理性質(zhì)：粘度、表面張力、離子濃度（發(fā)酵液濃度增大時(shí)，黏度增大，溶氧降低）8、 溶解氧的控制：在實(shí)際生產(chǎn)中，溶解氧的控制主要由通風(fēng)量和攪拌轉(zhuǎn)速?zèng)Q定的。在具體生產(chǎn)中，攪拌轉(zhuǎn)速常固定不變，通常用調(diào)節(jié)通風(fēng)量來(lái)改變供氧水平。介質(zhì)過(guò)濾除菌包括哪些作用答1、慣

22、性碰撞作用 2、阻截作用 3、布朗擴(kuò)散作用 4、重力沉降作用 5、靜電吸附作用在不同風(fēng)速下以那種作用為主，風(fēng)速的影響當(dāng)氣流達(dá)到一定速度時(shí)，它是介質(zhì)過(guò)濾除塵的主要作用。在氣流速度在臨界速度以下，主要是阻截作用在流動(dòng)速度很慢的氣流中能產(chǎn)生一種不規(guī)則直線運(yùn)動(dòng)，稱為布朗運(yùn)動(dòng)當(dāng)微粒所受的重力大于氣流對(duì)它的拖帶力時(shí)，微粒就沉降。在空氣介質(zhì)過(guò)濾除菌中，這一作用很小。氣流摩擦作用也使介質(zhì)產(chǎn)生誘導(dǎo)電荷， 當(dāng)菌體所帶電荷與介質(zhì)所帶電荷相反時(shí)，就發(fā)生靜電吸附作用。影響傳遞的因素：由傳質(zhì)方程式可知：影響氧傳遞速率的因素主要是推動(dòng)力Ci-CL和體積溶氧系數(shù)K·a.1、影響推動(dòng)力的因素：提高Ci或減少CL但有效

23、手段較少。2、影響K·a的因素有：攪拌、空氣流速、空氣分布器、發(fā)酵液粘度、發(fā)酵罐高度等。溶氧方式發(fā)酵中間的控制：1、溫度的控制 2、PH的控制 3、泡沫的控制 4、CO2的控制引起pH變化的因素：1、基質(zhì)代謝 糖代謝 糖分解成有機(jī)酸、 CO2等 使pH下降。氮代謝 脫氮時(shí)，蛋白質(zhì)分解放出氨，生成酮酸， pH ；脫羧時(shí)，放出CO2，生成堿性胺， pH ；生理酸堿性物質(zhì)利用后，pH上升或下降。C/N高：pH；C/N低： pH 2、產(chǎn)物形成：酸性或堿性產(chǎn)物的生成3、工藝條件：供氧充足與否等總之， pH值的變化取決于菌體的特性、培養(yǎng)基的組成和發(fā)酵工藝條件。泡沫產(chǎn)生的原因產(chǎn)生原因：1）存在氣體

24、：外部引入氣體（通風(fēng)攪拌）；發(fā)酵液微生物呼吸內(nèi)部產(chǎn)生 CO2 ； 2) 培養(yǎng)基中蛋白質(zhì)、糖類等是泡沫的穩(wěn)定劑影響因素：通風(fēng)和攪拌的影響；發(fā)酵液組成的影響（如蛋白質(zhì)）；菌體的種類和代謝影響。 泡沫類型 可分為兩種：1）機(jī)械性泡沫：發(fā)酵液液面上的泡沫，因通風(fēng)攪拌形成，氣相比例大，氣液界面明顯，易消除。2）發(fā)酵性泡沫：發(fā)酵液中的泡沫（流態(tài)泡沫），由微生物代謝形成，與液體之間無(wú)明顯界限，泡沫細(xì)小且均勻穩(wěn)定，不易消除。泡沫的危害：1、減少發(fā)酵的裝液系數(shù)（有效容積）；2、增加了染菌的機(jī)會(huì)；3、使部分菌體粘附在罐蓋或罐壁上，而失去作用；4、影響通氣攪拌的正常進(jìn)行，氧傳遞系數(shù)減少；5、菌體呼吸受到阻礙，導(dǎo)致代

25、謝異?；蚓w自溶；6、泡沫過(guò)多時(shí)，易造成逃液，導(dǎo)致產(chǎn)物損失；7、消泡劑的加入將給分離提取帶來(lái)困難消泡的方法：1、 化學(xué)消泡法消泡機(jī)理：降低氣泡膜的表面引力；降低泡沫液膜的機(jī)械強(qiáng)度；降低液膜的表面粘度等作用而使泡沫破裂。 優(yōu)點(diǎn)：兼有消泡和抑泡作用，消泡效果好，作用迅速可靠，易控制，來(lái)源廣泛，適應(yīng)范圍廣。 缺點(diǎn)：增加原料成本，增加染菌機(jī)會(huì)，使培養(yǎng)液性質(zhì)復(fù)雜化，增加提取的困難，添加過(guò)量會(huì)影響氧的傳遞而影響菌體呼吸和代謝。2、 機(jī)械消泡法作用機(jī)理：利用機(jī)械強(qiáng)烈振動(dòng)、壓力的變化或摩擦作用使泡沫破裂的方法。2、優(yōu)點(diǎn)：節(jié)省原料，減少染菌機(jī)會(huì)，不影響菌體代謝發(fā)酵和后序的分離提取；3、缺點(diǎn)：消泡效果不理想，需要

26、一定的設(shè)備和消耗一定的動(dòng)力，是消泡的輔助方法染菌：是指在發(fā)酵培養(yǎng)中侵入了有礙生產(chǎn)的其它微生物(雜菌）的現(xiàn)象。危害？途徑？ 原因？一、發(fā)酵染菌的危害：1、改變和惡化了發(fā)酵條件，干擾菌體代謝，使生產(chǎn)菌種被抑制或被破壞；2、雜菌與生產(chǎn)菌爭(zhēng)奪營(yíng)養(yǎng)成分，使產(chǎn)物產(chǎn)量降低；3、使發(fā)酵產(chǎn)物被分解破壞，降低產(chǎn)物產(chǎn)量；4、使發(fā)酵液組成復(fù)雜化，增加了后序分離提取的難度?？傊喝揪慕Y(jié)果，輕者影響產(chǎn)量或產(chǎn)品質(zhì)量，重者可能導(dǎo)致倒罐，甚至停產(chǎn)。二、染菌途徑及原因：1、 種子帶菌2、無(wú)菌空氣帶菌3、設(shè)備滲漏4、滅菌不徹底5、操作失誤6、技術(shù)管理不嚴(yán)發(fā)酵產(chǎn)物的提?。ㄏ掠渭庸ぃ┓譃槟切╇A段，各有什么特點(diǎn)：一般將下游加工過(guò)程分為四個(gè)階段：1、發(fā)酵液的預(yù)處理和固液分離；即去除細(xì)胞及不溶性物質(zhì)，為后序分離操作做準(zhǔn)備。2、產(chǎn)品的提取：去除與目標(biāo)產(chǎn)物有較大差異的物質(zhì)以提高產(chǎn)品的濃度 。3、產(chǎn)品的精制：去除與目標(biāo)產(chǎn)物有類似性質(zhì)的雜質(zhì)以提高產(chǎn)品的純度 。4、產(chǎn)品的最后加工：根據(jù)產(chǎn)品的應(yīng)用要求對(duì)產(chǎn)品的加工處理。對(duì)發(fā)酵液進(jìn)行預(yù)處理，改善濾液性質(zhì)方法1）酸處理法；2）熱處理法；3）添加絮凝劑； 4）添加助濾劑： 5）添加反應(yīng)劑6）添加酶制劑萃?。豪萌苜|(zhì)在互不相溶的兩相之間分配系數(shù)的不同而使溶質(zhì)的得到純化或濃縮的方法離心 Centrifugation -常用于細(xì)菌，酵母分離過(guò)濾 Filtration -常用于絲狀菌，