發(fā)酵工程復習

1、緒論1 .微生物工程的定義微生物工程是討論微生物生長、繁殖及代謝活動、代謝產物合成及其掌 握規(guī)律的科學。2發(fā)酵（fermentation）是任何通過擴大規(guī)模培育生物細胞（含動、植物細胞和微生物細胞）來生 產產品的過程。3,微生物工程的特征：a發(fā)酵過程既是簡單的生物化學反響，又與微生物活細胞息息相關b發(fā) 酵醪包括固相、液相、汽相，還含有活細胞及菌絲體c微生物工程可分為發(fā)酵和提純兩個部 分d微生物產物大局部為熱敏性物質,因此應避開過熱及添加保護劑等。e微生物工程應實行: 試驗室小型試驗一中間試驗規(guī)模一大型生產規(guī)模的工藝過程。4.微生物發(fā)酵的宏觀分類a以微生物菌體細胞為產物的發(fā)酵工業(yè)b以微生物酶（含

2、蛋白質）為 產品的發(fā)酵工業(yè)c以微生物代謝產物（含初級代謝和次級代謝產物）為產品的發(fā)酵工業(yè)d采用 微生物酶修飾作用的微生物轉化發(fā)酵工業(yè)e微生物廢水處理和其它（清潔工程）.5,發(fā)酵工藝基本過程;發(fā)酵原料的預處理菌種斜面培育 種子擴大培育微生物發(fā) 酵和掌握發(fā)酵產物的分別提取或菌體采用6 ,發(fā)酵必需具備的條件（問答需進行發(fā)酵原料的選擇（培育基組成）及預處理要有某種相宜的微生物，需進行微生物 菌種的選育及擴大培育。（3）要有進行微生物發(fā)酵的設施。（4）要有保證或掌握微生物進行代 謝的各種條件（包括溫度、溶氧濃度及相宜酸堿度）。（5）要有將菌體或代謝產物提取出來，精 制成產品的方法和設施。（6）需進行發(fā)酵

3、廢物的回收和采用。第一章.野生菌株指直接從自然界篩選得到的菌株.、養(yǎng)分缺陷型突變株養(yǎng)分缺陷型突變株（auxotrophic mutant）:指在微生物生長過程中，因產 品合成途徑中某種酸缺陷，而不能生成終產物，只能生成中間代謝物，必需添加終產物,微生物 才能生長的突變株。3、調整突變株調整突變株（adjustable mutant）:指菌株因受外界條件影響，而產生不受終產物 及其結構類似物反響抑制或阻遏的突變株，此時終產物能夠大量積累。4靜置培育法:又稱厭氣培育，即將培育基盛于發(fā)酵罐中，在接種后,不通空氣進行培育；.通氣培育法的定義又稱好氣性發(fā)酵，這種發(fā)酵在培育過程中必需通入空氣，以維持肯定的

4、溶 氧水平，菌體才能快速進行生長發(fā)酵。.菌種保藏的目的及原理;（1）菌種保藏的目的:盡可能長時間保持原有菌株優(yōu)良的生產性能、 提高菌種的存活率，削減菌種的變異，以及不被雜菌污染以利于生產上長期使用。保藏原理:依據(jù)菌種的生理、生化特點，人為地制造條件，使菌種的代謝活動處于不活潑狀O.防止菌種衰退的措施： 供應良好的環(huán)境條件;用優(yōu)良的保藏方法;定期純化菌種8,菌種復壯的方法:純種分別轉變培育條件，以到達復壯的目的 淘汰已衰退的個體.種子擴大培育的任務。種子的要求:個體與群體生理性狀穩(wěn)定;（2）活力強，移種至發(fā)酵后，能夠快速生長;（3）無雜菌 污染;（4）目的產物產量高。種子擴大培育的任務:獲得純而

5、壯的、活力旺盛的、接種量足夠的 培育物，為每次發(fā)酵罐的投料,供應相當數(shù)量的代謝旺盛的種子。.影響種子質量的主要因素1、培育基2、種齡與接種量3、溫度4、pH值5、通氣和攪拌 6、泡沫7、染菌的掌握8、種子級數(shù)確實定.發(fā)酵工業(yè)對微生物菌種的要求（問答）1、菌種能在廉價原料制成的培育基上快速生長和大量合成目的產物;2、菌種能在要求不高、 易掌握的培育條件下快速生長和發(fā)酵，以縮短發(fā)酵周期;3、依據(jù)代謝調控要求,選擇高產的野 生菌株、養(yǎng)分缺陷型突變株或調整突變株;4、菌株抗噬菌體力量強，以防止感染噬菌體而造成 “倒灌”現(xiàn)象的發(fā)生。5、菌種純，不易變異退化，以保證發(fā)酵生產和產品質量的穩(wěn)定性。6、菌種不是

6、病原菌，不產生任何有害的生物活性物質和毒素，以保證產品的平安。其次章1.培育基：是指供微生物生長繁殖和生物合成各種代謝產物所需要的、按肯定比例配制的、 多種養(yǎng)分物質的混合物。2,前體：在產物的生物合成過程中,被菌體直接用于產物合成而自身結構無顯著變化的物質。 3,消毒：用物理或化學的方法殺死物料、容器器皿內外病原微生物的過程，一般只能殺死養(yǎng)分 細胞而不能殺死細菌芽泡。4 .滅菌(sterilization):用物理或化學的方法殺死物料或設施中全部有生命的有機體的技術或工 藝過程;它既能殺死養(yǎng)分細胞又能殺死細菌芽也。5.oBx,DE(術語解釋);工業(yè)上用DE值表示淀粉糖的糖組成。6,培育基的種類

7、和用途;a按養(yǎng)分物質的來源分(組成培育基)有自然培育基、合成培育基、半 合成培育基。b按培育基制成的形式分:固體培育基、半固體培育基、液體培育基。c按培育 基的主要成分或使用目的分基礎培育基(MM)、選擇培育基、鑒定培育基、完全培育基(CM)d 按生產工藝要求分(生產培育基)抱子培育基、種子培育基、發(fā)酵培育基。培育基的用途:篩選 菌種、保藏菌種、檢驗雜菌、培育種子、發(fā)酵生產等。.影響葡萄糖酸解反響速度常數(shù)的因素有哪些；.影響葡萄糖復合反響和分解反響的因素有哪些；9,前體物質的作用;1、避開合成途徑的反響抑制作用;2、掌握生產菌合成方向，獲得較高產率。.促進劑和抑制劑提高產物產量的緣由:轉變了細

8、胞膜的滲透性，增加了氧的傳遞速度，轉變 了菌體對氧的有效采用。.滅菌的方法：干熱滅菌法、濕熱滅菌法、射線滅菌法、化學試劑滅菌法、介質過濾滅菌 法。要求:既要到達滅菌目的，又要使培育基中培育基成分的破壞盡可能削減到最低限度。.對數(shù)殘留定律的內容：微生物活菌數(shù)的削減速率(或稱死亡速率)與任一瞬間殘存的菌數(shù) 成正比。.加熱滅菌的原理：依據(jù)微生物在溫度超過最高溫度時，細胞中原生質體和酶的基本成分一 蛋白質發(fā)生不行逆的凝固變性，使微生物在很短時間內死亡這一特性進行的。.影響培育基滅菌的因素：培育基成分、培育基pH、培育基顆粒的大小、泡沫。.分批滅菌與連續(xù)滅菌的選用：當培育基中含有較多固體顆?；蜉^多泡沫時

9、,以分批滅菌較 好，由于在這種狀況下，連續(xù)滅菌不徹底;對于容積小的發(fā)酵罐，連續(xù)滅菌的優(yōu)點不明顯,采納分 批滅菌比擬便利;對于大型液體發(fā)酵，培育基固體顆粒少，泡沫少時采納連續(xù)滅菌較好。.促進劑和抑制劑的作用是什么？起生長因子的作用；(2)推遲菌體的自溶;(3)抑制了合 成某些其他產物的途徑而使向所需產物的途徑轉化;(4)降低了產生菌的呼吸，使之有利于合 成;(5)轉變發(fā)酵液的物理性質，改善了通氣效果;(6)與產物形成復鹽,降低了發(fā)酵液中產物濃度, 避開了反響抑制，有利于促進產物合成。.濕熱滅菌方法的計算；第三章.發(fā)酵ML制:是指微生物通過其代謝活動，采用基質合成人們所需要的產物的內在規(guī)律。.同功

10、酶是指能催化相同的生化反響,但酶蛋白分子結構有差異的一類酶.調整組成酶是指酶的合成不依靠于環(huán)境中的物質存在而存在的一類酶；,調整誘導酶是細胞為適應外來底物或其結構類似物而臨時合成的一類酶；.初級代謝是指微生物合成它們在生長和繁殖過程中所必需的物質(如糖、氨基酸、脂肪、 核甘酸及其聚合物)的過程;所合成的物質稱為初級代謝產物。.次級代謝產物是指微生物在生長和繁殖過程中合成對微生物的生長、繁殖無關或功能不明 確的化合物的過程;這些化合物稱為次級代謝產物。,糖酵解途徑的幾個關鍵調控前及其調控；培育基中的葡萄糖類物質進入細胞質以后，經糖酵解途徑生成丙酮酸，其中1,6二磷酸果糖 激酶是調控酶；丙酮酸進入

11、線粒體脫竣生成乙酰CoA,局部竣化生成草酰乙酸,二者縮合生成 檸檬酸，進入TCA循環(huán);線粒體內順烏頭酸水合酶受檸檬酸誘導，一局部檸檬酸生成異檸檬酸, 另一局部檸檬酸經細胞質(細胞質內順烏頭酸水合酶阻遏，檸檬酸不能分解)到達細胞外;線粒 體內對NADP+專一的異檸檬酸脫氫酶受檸檬酸阻遏后異檸檬酸不能分解而進入細胞質內, 對NAD+專一的異檸檬酸脫氫酶受檸檬酸激活，催化異檸檬酸水解生成。-酮戊二酸,。-酮 戊二酸進入線粒體，經TCA循環(huán)生成草酰乙酸，供應檸檬酸合成的原料來源；,糖酵解中間產物(丙酮酸)的不同去路a、在有氧條件下，丙酮酸進入線粒體，脫氫和脫竣生成乙酰CoA,在TCA循環(huán)中脫氫,并氧化

12、 形成C02和H20,糖酵解生成的NADH+H+經呼吸鏈將氫傳遞給氧生成H20。b、在無氧條件下，丙酮酸有三種去向：在乳酸菌中受乳酸脫氫酶作用,丙酮酸作為受氫體被還原為乳酸;(2)在酵母菌中受丙酮酸 脫竣酶作用丙酮酸脫歿生成乙醛，再在乙醇脫氫酶作用下，乙醛為受氫體生成乙醇;(3)在梭狀 桿菌中，丙酮酸脫竣生成乙酰CoA,然后經一系列變化生成丁酰CoA、乙酰乙酰CoA,再進一 步被還原為丙酮、丁醇。.檸檬酸發(fā)酵必需具備哪些條件；合成條件：(1)菌體有活性很強的檸檬酸合成酶;(2)有足夠的底物來源(要有活性很強的丙酮酸脫酸酶和催化C02固定的酶)(3)順烏頭酸水合酶阻遏失活或很微弱。.檸檬酸積累的

13、生物調整；a、第一個調整位點一磷酸果糖激醵(PFK);反響抑制劑:檸檬酸、長鏈脂肪酸、ATP、Ala、NADH+H+;激活齊(J:無機磷化合物、ADP、AMP、 NH4+、Mg2+、NAD+;當黑曲霉在缺Mn2+的培育基中培育時,可提高細胞內NH4+濃度,PFK 不受檸檬酸的抑制,檸檬酸增產；b、其次個調整位點一檸檬酸合成酶;菌種為革蘭氏陰性菌:檸檬酸合成酶由四個亞單位組成, 受NADH+H+抑制;菌種為革蘭氏陽性菌:檸檬酸合成酶由兩個亞單位組成受ATP反響抑制; c、第三個調整位點一異檸檬酸脫氫酶:在線粒體內，異檸檬酸脫氫酶的輔酶是NADP+,檸檬酸 濃度增加，脫氫酶受抑制,異檸檬酸不能分解

14、;在細胞質內，異檸檬酸脫氫酶的輔酶是NAD+,脫 氫酶受檸檬酸、AMP、ADP激活,ATP抑制，檸檬酸濃度增加，脫氫酶激活，異檸檬酸能分解; d、第四個調整位點一順烏頭酸水合酶：細胞質內順烏頭酸水合酶受Glu和a -酮戊二酸阻遏；檸檬酸對線粒體內順烏頭酸水合酶的合成有誘導作用。.酶活性的調整類型,酶活性調整的方式；酶活性的調整是指在酶分子水平上的一種代謝調整，它是通過轉變現(xiàn)成的酶分子活性來調整 新陳代謝的速率,包括酶活性的激活和抑制;A同功酶調整B協(xié)同反響抑制C累積反響 抑制D增效反響抑制E挨次反響抑制.酶誘導的類型，酶阻遏的類型；能促進調整誘導酶產生的物質稱為誘導物，它可以是該酶的底物,也可

15、以是難以代謝的底物類 似物或底物的前體物質。阻遏的類型主要有末端代謝產物阻遏和分解代謝產物阻遏兩種。.谷氨酸族氨基酸生物合成途徑及其發(fā)酵機制；由三竣酸循環(huán)中產生的a -酮戊二酸，在谷氨酸脫氫酶和氫供體存在下進行還原性氨化作用 而得到。1、EMP途徑和HMP途徑與谷氨酸發(fā)酵的關系:EMP途徑和HMP途徑為谷氨酸 合成供應原料草酰乙酸和乙酰CoA o 2、TCA、DCA循環(huán)、CO2固定與谷氨酸發(fā)酵的關系 (l)TCA循環(huán):TCA循環(huán)中a 一酮戊二酸脫氫酶的欠缺，使TCA循環(huán)堵塞,Q 一酮戊二酸積累, 在NH4+作用下，受谷氨酸脫氫酶作用發(fā)生氨基還原化生成谷氨酸。異檸檬酸脫氫酶不僅催化 a 一酮戊二

16、酸的合成，而且供應a 一酮戊二酸還原氨基化生成谷氨酸所必需的NADPH+H+; (2)DCA循環(huán):異檸檬酸受異檸檬酸分解酶作用生成琥珀酸和乙醛酸，后者與乙酰CoA作用生 成蘋果酸，作為TCA循環(huán)堵塞后蘋果酸的回補反響;異檸檬酸分解酶的生成受生物素掌握:一 方面，生物素欠缺，異檸檬酸分解酶喪失，使DCA循環(huán)關閉，不能供應原料,因此生物素不行缺; 另一方面，生物素濃度過高，琥珀酸脫氫生成延胡索酸，琥珀酸濃度減小,異檸檬酸分解酶活性 增加，使DCA循環(huán)增加，不利于谷氨酸的積累,因此生物素濃度不宜過高;再次掌握生物素適量, 可使菌體細胞拉長，提高了細胞膜的通透性，削減了反響抑制,有利于谷氨酸積累。(3

17、)CO2固定:為谷氨酸的合成供應原料。草酰乙酸的補充是通過C02固定反響完成的。當PEP的濃度低時,PEP段化酶不被乙酰CoA和1,6-二磷酸果糖激活,PEP簡單進入分解途徑 當乙酰CoA的濃度增加,與二磷酸果糖共同對PEP竣化酶激活，代謝轉向82固定。3、NH3的導入：a 一酮戊二酸還原氨基化生成谷氨酸：氧由于能和NADPH+H+反響生成水，從而抑制a 一酮戊二酸生成谷氨酸，而NH4+能夠與a -酮戊二酸反響，故可激活生成谷氨酸。4、細胞膜通透性掌握細胞膜磷脂質含量高，細胞膜結構完整,細胞膜對谷氨酸通透性削減，不利于谷氨酸排出細胞 外；掌握生物素的添加量:生物素是不飽和脂肪酸生物合成中乙酰C

18、oA竣化酶的輔酶，當生物 素缺乏時，就抑制了不飽和脂肪酸的生成，導致磷脂含量缺乏，提高了細胞膜對谷氨酸的通透 性;生物素充分,可以促進不飽和脂肪酸合成，進一步形成磷脂，磷脂的積累，導致細胞膜結構完 整，谷氨酸滲透性削減，胞外谷氨酸積累削減。添加飽和脂肪酸:飽和脂肪酸可以阻擋生物素在不飽和脂肪酸合成中的作用，不飽和脂肪 酸削減，因此磷脂的形成削減，細胞滲透性增大；添加外表活性劑:外表活性劑對不飽和脂肪酸的合成有拮抗作用，加入外表活性劑聚氧乙 烯山梨糖醇酎棕桐酸酯(POEFF),使菌體內飽和脂肪酸增加，不飽和脂肪酸削減，抑制了磷脂的 合成，當飽和脂肪酸與不飽和脂肪酸比值超過1時，細胞膜形成不完整，

19、有利于胞外谷氨酸積 累；添加青霉素:青霉素結構與細胞壁結構粘多肽主鏈N一乙酰牧草酸一五肽結構相像，抑制了 N乙酰牧草酸一五肽與甘氨酸五肽的結合,從而抑制交聯(lián)的合成，使細胞壁結構不完整從而 失去對細胞膜的保護作用，細胞膜受機械損傷，也能使細胞膜滲透性增大，導致細胞外谷氨酸 的大量積累。5、菌種選育模型：(1)選育生物素缺陷型:生物素缺陷型菌株由于阻斷了生物素合成，假設限制外源生物素供應量, 抑制不飽和脂肪酸合成，使磷脂含量削減，導致細胞膜不完整，提高了細胞膜的谷氨酸滲透性。 選育油酸缺陷型:選育油酸缺陷型菌株，阻斷不飽和脂肪酸的合成，并限制外源油酸供應量, 就可限制磷脂的合成;當培育基中油酸過度

20、時,添加外表活性劑和高級脂肪酸無效，而添加青 霉素有效；選育甘油缺陷型:甘油缺陷型菌株不能合成a 一磷酸甘油，因此掌握甘油添加量就能抑制 磷脂的合成。選育溫度敏感突變株油于磷脂結構簡單，又是細胞膜的必要組成局部，因此當磷脂本身的 合成發(fā)生障礙時，磷脂的含量就會降低。磷脂必需在肯定溫度下合成，假如從大量溫度敏感型 突變株中去進行篩選，在較低溫度下培育假設干小時，再轉至較高溫度下培育幾十小時，就可得 到能在生物素豐富的培育基中也能大量分泌谷氨酸、細胞膜合成有缺陷的突變株。其他突變株:抗藥性突變株、乙酸缺陷型、二氨基庚二酸缺陷型、溶菌酶敏感型等突變株。.喋吟核甘酸及喀咤核甘酸全合成途徑中的關鍵酶及其

21、調控；喋吟核甘酸的全合成途徑及調整機制（1）全合成途徑調整機制:A、第一個關鍵酶:磷酸核 糖焦磷酸（PRPP）轉酰胺酶，催化磷酸核糖焦磷酸生成5-磷酸核糖胺;抑制劑:a.GMP、GDP、 GTP、IMP等6羥基喋吟核甘酸類物質;b.AMP、ADP、ATP等6氨基喋吟核甘酸類物質; B、其次個關鍵酶:IMP脫氫酶受GMP反響抑制和阻遏，受A、G抑制;GMP還原酶受ATP反 饋抑制，但ATP可作為XMP- GMP反響的供能體；SAMP合成酶受AMP反響抑制和阻遏, 受A、G抑制；AMP脫氨酶受GTP抑制，但GTP可作為SAMP -AMP反響的供能體;故此 AMP濃度提高，那么抑制SAMP合成酶，使

22、IMP轉向合成GMP;此時由ATP作為供能體；相反 假設GMP濃度提高,那么抑制和阻遏IMP脫氫酶，使IMP轉向合成AMP,由GTP作供能體；C、組氨酸抑制ATP-PRATP 1-（5匚磷酸核糖基）-三磷酸腺甘，從而阻礙AICAR（ 5-氨基-4-氨 甲酰咪嗖核甘酸）的生成；D、細胞膜透性調整細胞中Mn2+限量,細胞形態(tài)變化，細胞伸長和膨脹,這有利于磷酸核糖焦 磷酸合成酶、次黃喋吟焦磷酸轉移酶及5-磷酸核糖等透至細胞外，催化R-5-P、PRPP與Hx 合成IMP;當Mn2+過度時，菌體呈小球狀和卵圓形，酶向細胞外分泌受抑制，留在菌體內,IMP 產量急劇削減。此外在Mn2+過度下培育的細胞，如果

23、在發(fā)酵液中添加對IMP積累有效的表 面活性劑或適量生物素，也會使酶不斷滲出細胞外，進行IMP合成。.喀咤核昔酸的生物合成及其調整機制;（1）全合成途徑調整機制:第一個關鍵酶:氨基甲酰 磷酸合成酶，受UMP、UDP、UTP反響抑制，受精氨酸和尿喀咤的反響阻遏，鳥氨酸的激 活,IMP、XMP、GMP等對該酶有促進作用；其次個關鍵酶:天冬氨酸轉氨甲酰酶，受CTP、 UMP、UDP、UTP抑制,ATP、dATP激活;第三個關鍵酶:胞甘酸合成酶，受CTP反響抑制； 尿甘酸發(fā)酵機制:選育尿甘二磷酸養(yǎng)分缺陷型突變株，切斷UMP向下生成CTP的途徑，選育 UMP結構類似物抗性突變株，遺傳性解除UMP類物質對氨

24、基甲酰磷酸合成酶的反響調整，發(fā) 酵時限量添加UDP或UTP或CTP,即可大量積累生成UMPo16、嚏咤核甘酸的補救途徑及其調整機制:當培育基中存在尿喀咤或胞喀咤時，由于尿喀咤或 胞喀咤對天冬氨酸轉氨甲酰酶的抑制作用，全合成途徑受阻，此時在喀咤核甘酸焦磷酸化酶作 用下,PRPP將磷酸核糖基轉給堿基而生成尿甘酸或胞甘酸、其中堿基是一個調整物,其量多 少打算生成尿甘酸或胞甘酸的多少。17闡述檸檬酸的代謝調控;（問答）18 .分析如何通過發(fā)酵過程代謝調控，實現(xiàn)賴氨酸的積累（問答）第四章L發(fā)酵動力學：是討論發(fā)酵過程中菌體生長、基質消耗、產物生成的動態(tài)平衡及其內在規(guī)律 的科學。2,連續(xù)發(fā)酵：又稱連續(xù)培育，

25、是指以肯定速度向發(fā)酵罐內添加新奇培育基，同時以相同速度流 出培育液，從而使發(fā)酵罐內的液量維持恒定，使培育物在近似恒定狀態(tài)下生長的培育方法 3口、v、QP、YG表示用于菌體生長的碳源對菌體的得率常數(shù)；m微生物的碳源維持常數(shù);Ym表示碳源對代謝產物的得率常數(shù)；YX/S、YP/S、mO YGO、QO2（術語解釋）;YATP 稱作ATP消耗對菌體的得率。4 ,發(fā)酵動力學的討論內容:包括了解微生物生長過程中的質量平衡和能量平衡,發(fā)酵過程中菌 體生長速率、基質消耗速率和產物生成速率的相互關系，環(huán)境因素對三者的影響，以及影響其 反響速度的條件。5,微生物生長的四個階段：a延滯期：把微生物從一種培育基中轉接到

26、另一培育基的最初一 段時間里，盡管微生物細胞的重量有所增加，但細胞的數(shù)量沒有增加，細胞個體長大并合成新 的酶系和細胞物質。B對數(shù)生長期：對細菌、酵母等單細胞微生物來講，細胞的生長速度大 大加快，單位時間內細胞的數(shù)目或質量的增加維持穩(wěn)定，并到達最大值。C穩(wěn)定期：在細胞生 長代謝過程中，培育基中的底物不斷被消耗,一些對微生物生長代謝有害的物質在不斷積累。 受此影響，微生物的生長速率和比生長速率就會漸漸下降，直至完全停止,這時就進入穩(wěn)定期。 D衰亡期：在衰亡期，細胞的養(yǎng)分物質和能源儲藏已消耗殆盡，不能再維持細胞的生長和代謝,因而細胞開頭死亡。.發(fā)酵過程特點（問答）;1）發(fā)酵過程是微生物簡單群體的生命

27、活動。（2）發(fā)酵反響體系中有細胞 的生長，基質的消耗和產物的生成，它們有各自的最正確反響條件;（3）發(fā)酵反響有多種代謝途 徑;（4）微生物反響過程中，細胞形態(tài)、組成要經受生長、繁殖、維持、死亡等假設干階段,不同菌 齡的細胞有不同的活性；（5）發(fā)酵體系是多相體系，包括氣相、液相和固相;（6）發(fā)酵體系是多組 分的:培育基中有多種養(yǎng)分成分，多種代謝產物,細胞內也具有不同生理功能的大、中、小分子 化合物;（7）發(fā)酵過程中細胞代謝是非線性的,其過程用非線性方程描述；.從發(fā)酵動力學角度解釋微生物發(fā)酵的碳源平衡（問答）；.厭氧發(fā)酵制作酸奶時,德氏乳桿菌的比生長速率為0.5 hl,種子液中德氏乳桿菌含量80億

28、 個/毫升，接種量為10%,試求該酸奶發(fā)酵完成時（菌含量80億個/毫升）所需的時間。最適稀釋率D的計算。第五章1 ,呼吸強度：指單位質量干菌體在單位時間內所吸取的氧量，以QO2表示,單位為（mmolO2/g 干菌體 h）o2,耗氧速率定義：指單位體積培育液在單位時間內的吸氧量，以y表示,單位為（mmolO2/Lh） 3.y：耗氧速率；QO2：呼吸強度；KLa： kd（術語解釋）；.好氣性發(fā)酵對無菌空氣的要求：發(fā)酵過程不致于染菌，過濾后空氣無菌度到達N=10-3;,空氣過濾除菌的類型（一）肯定過濾:是介質之間的空隙小于被濾除的微生物,當空氣流過介 質后，空氣中的微生物被濾除；（二）深層過濾：空氣

29、流過介質過濾層時，借助慣性碰撞、阻截、 靜電吸附、布朗集中、重力沉降等作用,將其塵埃和微生物截留在介質層內，到達過濾除菌的 目的。介質過濾除菌的機制：（1）慣性碰撞滯留作用（臨界速度以上）（2）阻截滯留作用（臨界速 度以下）（3）布朗集中作用重力沉降作用靜電吸附作用。在五種除菌機制中，當氣流速度 大于臨界速度時,以慣性碰撞滯留作用為主;當氣流速度小于臨界速度時，以阻截滯留作用、布 朗集中作用、重力沉降作用、靜電吸附作用為主。,氧的傳遞途徑與傳質阻力；.影響氧傳遞速率的主要因素；.攪拌轉速、葉徑對溶氧和混合程度的影響；.空氣凈化流程選擇的依據(jù)及要求（問答）。依據(jù):必需提高過濾除菌效率；凈化要求:

30、1、削減進口空氣的含菌數(shù);2、設計和安裝合理的空氣過濾器,選用除菌效率高的過 濾介質;3、降低進入空氣過濾器的空氣相對濕度，保證介質在干燥狀態(tài)下工作,提高過濾除菌 效率;主要是設計合理的空氣預處理設施，以到達除油、水和雜質的目的。.空氣過濾器的設計；H.發(fā)酵罐通氣速率的計算。各種微生物對培育液中溶氧濃度的最低要求，稱為臨界氧濃度，以C臨界表示。Ay 、上第八早.溫度對微生物生長的影響:溫度影響微生物體內各種酶催化反響的速度和蛋白質的性質, 因此溫度不但打算其是否生長發(fā)育，而且打算微生物生長發(fā)育旺盛與否;各種微生物各有其生 長發(fā)育所需的溫度;溫度低，微生物生長緩慢，溫度愈高，微生物死亡愈快。溫度影響菌體生長 速度:一方面，在其最適溫度范圍內，生長代謝隨溫度上升加快，產物生成量增加;另一方面，溫 度過高，菌體易于年輕，產物生成量削減;故溫度不宜太高，需要有一個最適溫度。.影響發(fā)酵溫度的因素：發(fā)酵液的溫度變化受生物熱、攪拌熱、蒸發(fā)熱、輻射熱的影響, 用公式表示為發(fā)酵熱:Q發(fā)酵二Q生物+Q攪拌一Q蒸發(fā)一Q輻射。.泡沫