生化工程期末考试复习

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生化期末考试题库及答案

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生化期末考试题库及答案一、选择题1. 酶的催化作用主要依赖于:A. 酶的浓度B. 酶的活性中心C. 底物的浓度D. 酶的分子量答案:B2. 以下哪种物质不属于核酸?A. DNAB. RNAC. 胆固醇D. 脂多糖答案:C3. 细胞呼吸过程中,产生能量最多的阶段是:A. 糖酵解B. 丙酮酸氧化C. 三羧酸循环D. 电子传递链答案:D二、填空题4. 蛋白质的四级结构是指由多个多肽链通过_________相互连接形成的结构。

答案:非共价键5. 细胞膜的流动性主要归功于其组成成分中的_________。

答案:磷脂分子三、简答题6. 简述糖酵解过程中产生的ATP与氧气无关的原因。

答案:糖酵解是细胞内葡萄糖分解产生能量的过程,它不依赖于氧气。

在糖酵解的第一阶段,葡萄糖被磷酸化为葡萄糖-6-磷酸,这个过程消耗了两个ATP分子。

在第二阶段,两个3碳的丙酮酸分子被产生,同时产生了4个ATP分子。

因此,糖酵解过程总共产生了2个ATP分子,这个过程是厌氧的,不需要氧气参与。

7. 描述DNA复制的基本过程。

答案:DNA复制是一个半保留的过程,首先需要解旋酶将双链DNA解旋成两条单链。

随后,DNA聚合酶识别模板链并沿着模板链合成新的互补链。

新的链以5'至3'方向合成,而模板链则以3'至5'方向。

复制过程中,原始的两条链作为模板,每条链合成一条新的互补链,最终形成两个相同的DNA分子。

四、计算题8. 如果一个细胞在有氧呼吸过程中消耗了1摩尔葡萄糖,计算该细胞释放的能量(以千卡为单位)。

答案:有氧呼吸过程中,1摩尔葡萄糖可以产生38摩尔ATP。

每摩尔ATP水解释放的能量为7.3千卡。

因此,1摩尔葡萄糖通过有氧呼吸产生的总能量为:38摩尔ATP × 7.3千卡/摩尔ATP = 277.4千卡。

五、论述题9. 论述细胞周期的四个阶段及其在细胞生长和分裂中的作用。

答案:细胞周期包括四个阶段:G1期、S期、G2期和M期。

生化工程复习题

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生化工程(12级)(一)填空题(10分左右)(二)单选题(15分左右)(三)判断题(10分左右)(三)名词解释(2-4题10分左右)1、相对热阻:指在相同条件下两种微生物热阻的比值。

2、能量偶联型生长:当有大量合成菌体材料存在时,微生物生长取决于ATP的供能,这种生长就是能量偶联型生长。

(YATP≥10g/mol)3、能量非偶联型生长:当缺少合成菌体的材料或存在生长抑制物质,这时的生长取决于合成菌体材料的供应或合成反应的进程,这种生长就是能量非偶联型生长。

(这时多余的ATP会被相应的酶水解,能量以废热的方式释放)(YATP<10g/mol)3、稀释率:在连续培养技术中,F/V被称为稀释率(dilution rate)用符号“D”表示。

μ=D4、临界氧浓度:微生物的比耗氧速率受发酵液中氧的浓度的影响,各种微生物对发酵液中溶氧浓度有一个最低要求,即不影响呼吸所允许的最低溶氧浓度,称为临界氧浓度,以Ccr表示。

5、轴功率:所谓搅拌器输入搅拌液体的功率,是指搅拌器以既定的转速回转时,用以克服介质的阻力所需要用的功率,或简称为轴功率。

它不包括机械传动的摩擦所消耗的功率,因此它不是电动机的轴功率或耗用功率。

6、呼吸商:RQ= CO2生成速率/O2消耗速率7、反馈补料8、非反馈补料9、呼吸强度:呼吸强度(比耗氧速率)QO2 :单位质量干菌体在单位时间内消耗氧的量。

单位:mmolO2/(kg干菌体·h)。

10、CSTR反应器:均匀混合的生物反应器(全混式,CSTR)即连续搅拌反应器,又分为恒化器(chemostat)和恒浊器(turtitostat)两种,前者是使培养液中限制性营养物质保持恒定,后者是使培养液中的细胞浓度维持恒定。

11、细胞理论得率:菌体得率(细胞得率)=Y X/S=ΔX/(-ΔS)=(dX/dt)/(-dS/dt)=dX/(-dS)单位为g/g 或g/mol 反应过程中产生细胞的量除以反应过程中消耗基质的量。

生化工程期末考试题及答案

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生化工程期末考试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 生化工程中的“酶”通常指的是:A. 蛋白质B. 核酸C. 脂质D. 糖类2. 下列哪项不是酶催化反应的特点:A. 高效性B. 特异性C. 需要高温D. 可逆性3. 以下哪个不是生化工程中常用的固定化酶技术:A. 吸附法B. 交联法C. 包埋法D. 溶解法4. 生物反应器中,细胞培养的目的是:A. 提高酶活性B. 产生代谢产物C. 增加细胞数量D. 以上都是5. 以下哪个不是生化工程中常用的生物反应器类型:A. 搅拌槽式反应器B. 填充床反应器C. 膜反应器D. 离心机二、填空题(每空1分,共10分)6. 生化工程涉及的学科包括_________、_________和_________。

答案:生物学、化学工程、医学7. 固定化酶技术的优点包括_________、_________和_________。

答案:重复使用、稳定性高、易于分离8. 生物反应器的设计需要考虑的因素包括_________、_________和_________。

答案:温度、pH值、氧气供应9. 酶的催化机制通常涉及到_________和_________的相互作用。

答案:酶活性中心、底物10. 细胞培养技术在医药领域中的应用包括_________和_________。

答案:生产药物、生产疫苗三、简答题(每题10分,共20分)11. 简述固定化酶技术在工业生产中的应用及其优点。

答案:固定化酶技术在工业生产中广泛应用于食品加工、制药、环境治理等领域。

其优点包括:提高酶的稳定性和重复使用性,降低生产成本;易于实现酶与反应物的分离,简化工艺流程;提高反应效率,缩短生产周期。

12. 描述生物反应器在生物制药过程中的作用及其重要性。

答案:生物反应器在生物制药过程中起到至关重要的作用,它为细胞或酶提供了适宜的生长和催化环境,确保了药物生产的高效性和稳定性。

生物反应器的设计和操作直接影响到药物的产量和质量,是实现工业化生产的关键环节。

生化期末复习题及答案

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一、名词解释1、同聚多糖:由一种单糖组成的多糖,水解后生成同种单糖,如淀粉、纤维素等2、氧化磷酸化;在真核细胞的线粒体或细菌中,物质在体内氧化时释放的能量供给ADP与无机磷合成ATP 的偶联反应。

3、多酶复合体: 几种功能不同的酶彼此嵌合在一起构成复合体,完成一系列酶促反应4、限制性内切酶;一种在特殊核甘酸序列处水解双链DNA的内切酶。

Ⅰ型限制性内切酶既能催化宿主DNA 的甲基化,又催化非甲基化的DNA的水解;而Ⅱ型限制性内切酶只催化非甲基化的DNA的水解5、结构域:多肽链在二级结构或超二级结构的基础上形成三级结构的局部折叠区域,它是相对独立的紧密球形实体,称为结构域6、脂肪酸ω-氧化:脂肪酸的ω-碳原子先被氧化成羧基,再进一步氧化成ω-羧基,形成α、ω-二羧脂肪酸,以后可以在两端进行α-氧化而分解。

7、戊糖磷酸途径:又称为磷酸已糖支路。

是一个葡萄糖-6-磷酸经代谢产生NADPH和核糖-5-磷酸的途径。

该途径包括氧化和非氧化两个阶段,在氧化阶段,葡萄糖-6-磷酸转化为核酮糖-5-磷酸和CO2,并生成两分子NADPH;在非氧化阶段,核酮糖-5-磷酸异构化生成核糖-5-磷酸或转化为酵解的两用人才个中间代谢物果糖-6-磷酸和甘油醛-3-磷酸。

( 是指从6-磷酸葡萄糖开始,经过氧化脱羧、糖磷酸酯间的互变,最后形成6-磷酸果糖和3-磷酸甘油醛的过程)8、竞争性抑制作用:通过增加底物浓度可以逆转的一种酶抑制类型。

竞争性抑制剂通常与正常的底物或配体竞争同一个蛋白质的结合部位。

这种抑制剂使Km增大而υmax不变。

9、肉毒碱穿梭作用:活化后的脂酰CoA是在线粒体外需要一个特殊的转运机制才能进入线粒体内膜。

在膜内外都含有肉毒碱,脂酰CoA和肉毒碱结合,通过特殊通道进入膜内然后再与肉毒碱分离(脂酰CoA 通过形成脂酰肉毒碱从细胞质转运到线粒体的一个穿梭循环途径。

)10、呼吸链:又称电子传递链,是由一系列电子载体构成的,从NADH或FADH2向氧传递电子的系统11 增色效应;当双螺旋DNA熔解(解链)时,260nm处紫外吸收增加的现象。

生化工程考试题 复习题 试题 答案

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5、流加式操作特别适合于有底物抑制的培养过程。
6、乳酸菌生长和乳酸生成之间的关系符合混合生长偶联型。
7、用CSTR反应器同时连续培养三种微生物A、B、C,已知μA<μB< μc,最后在反应器中存留的是微生物C。
A:容易实现连续反应(2分)。B:获得的产物纯度高(3分)。
C:酶或细胞可重复使用,减少了浪费(2分)。D:易实现自控(2分)。
2、温快速杀菌的原因是什么?灭菌的控制参数是什么?
培养基被加热灭菌时,要求即达到灭菌的目的,同时又不破坏或较少破坏培养基中有用成分。由动力学分析知,微生物受热死亡时的活化能一般要比营养成分热分解的活化能大得多,这意味着当温度升高时,微生物死亡速率的增加,要比营养成分破坏速率的增加大得多。所以要采用高温短时的灭菌方法。(7分)灭菌的控制参数是温度和时间。(2分)
A:确定发酵罐的几何尺寸和搅拌转数N。(2分)
B:用(dw/dr)平均= KN计算(dw/dr)平均。(2分)
C:测定一定温度下,菌体生长最旺盛时的液体流变性特征曲线,查即定转数时的显示粘度。(2分)
D:取小罐实验数据绘制Np~Rem曲线。(2分)
E:对与小罐几何相似的大罐,按牛顿流体方法计算Po,再计算Pg。(1分)
2、氧的满足度:溶解氧浓度与临界溶氧浓度之比。
3、基质消耗比速率:单位时间内单位菌体对基质的消耗量。
4、流加培养:在间歇培养的基础上,流加一种或几种底物或前体物进行培养的过程。
四、回答下列问题(在6个小题中选择5个进行回答,每小题9分)(共45分)
1、固定化酶和固定化细胞在实际应用中的显著特点是什么?
齐齐哈尔大学生化工程试题三(答案)
一、判断正误(10分,答对一小题得1分,答错一小题扣一分)

生化期末考试试题及答案学院

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生化期末考试试题及答案学院一、选择题(每题2分,共20分)1. 细胞内能量转换的主要场所是:A. 细胞核B. 线粒体C. 内质网D. 高尔基体答案:B2. 下列哪个不是酶的催化特性?A. 高效性B. 专一性C. 可逆性D. 需要适宜的温度和pH答案:C3. 以下哪个过程不涉及DNA复制?A. 细胞分裂B. 蛋白质合成C. RNA转录D. 基因重组答案:B4. 蛋白质合成发生在细胞的哪个结构中?A. 核糖体B. 线粒体C. 内质网D. 高尔基体答案:A5. 以下哪个是细胞膜的主要组成成分?A. 糖蛋白B. 脂质C. 核酸D. 蛋白质答案:B6. 细胞呼吸过程中,电子传递链发生在哪?A. 细胞质B. 线粒体基质C. 线粒体内膜D. 细胞核答案:C7. 以下哪种物质不是细胞信号分子?A. 激素B. 神经递质C. 氨基酸D. 细胞因子答案:C8. 糖酵解过程中,ATP的生成发生在哪个阶段?A. 糖酵解的前两个阶段B. 糖酵解的后两个阶段C. 整个糖酵解过程D. 糖酵解不产生ATP答案:B9. 细胞周期中,DNA复制发生在哪个阶段?A. G1期B. S期C. G2期D. M期答案:B10. 细胞凋亡是一种:A. 细胞死亡B. 细胞分裂C. 细胞增殖D. 细胞分化答案:A二、填空题(每空2分,共20分)1. 酶的催化作用需要_________,而抑制剂可以_________酶的活性。

答案:适宜的条件;抑制2. 细胞膜主要由_________、蛋白质和_________组成。

答案:脂质;糖类3. 细胞呼吸的三个主要阶段分别是_________、_________和氧化磷酸化。

答案:糖酵解;三羧酸循环4. 蛋白质的一级结构是由_________的序列决定的。

答案:氨基酸5. 细胞信号传导通常涉及_________、_________和效应分子。

答案:受体;信号分子三、简答题(每题10分,共30分)1. 简述细胞周期的四个阶段及其主要事件。

生化工程复习题新的

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生化工程复习题一、名词解释(每小题3 分)(1)对数残存定律:在灭菌过程中,微生物的受热死亡遵循分子反应速度的理论。

微生物数量由于受到温度的影响而随着时间的增加逐渐减少。

也即菌的减少速率(即微生物的死亡速率)与任何一瞬间残存的菌数成正比,这就是对数残存定理。

(2)全挡板条件:指能达到消除液面漩涡的最低条件。

即在一定转速下再增加罐内挡板(或附件)数也不会改善搅拌效果。

(3)临界稀释率Dc : Dc=μmaxS F/(K S+S F) 当菌体在培养基中达到最大比生长速率,反应器中的菌体通过稀释度被“清洗出罐”,此时的D定义为临界稀释率。

(不一定对)(4).能量生长非偶联型:ATP过量存在,而合成细胞的材料不足,成为限制因素,或者存在生长抑制物,这时ATP不能充分和有效地被用于生物细胞的合成,过量的ATP会被相应的酶水解,能量以热量方式释放。

这种生长称为能量生长非偶联型。

(当缺少合成菌体的材料或存在生长抑制物质,这时的生长取决于合成菌体材料的供应或合成反应的进程,这种生长就是能量非偶联型生长。

(5)返混:反应器中停留时间不同的物料之间的混合称为返混。

(6 )K L a :体积溶氧系数K L a是液膜传质系数K L与气液比表面积a的乘积,或称为体积传质系数。

体积溶氧系数是发酵工程学中的重要概念,是发酵过程中溶解氧水平的重要参考水平。

(7)固定化酶分配效应:固定化酶处于主体溶液中,形成非均相反应系统。

在固定化酶附近的环境称为微环境,而主体溶液则为宏观环境。

在反应系统中,由于载体和底物的疏水性、亲水性以及静电作用,经常引起微环境与宏观环境之间不同的性质,形成底物和各种效应物的不均匀分布,这种效应称为分配效应。

(8)细胞的比生长速率:(以单位细胞浓度为基准的细胞生长速率)每小时单位质量的菌体所增加的菌体量称为菌体比生长速率。

它是表征微生物生长速率的一个参数,也是发酵动力学中的一个重要参数。

(9)牛顿型流体和非牛顿型流体:牛顿流体为没有颗粒的混合单一的流体,其剪切应力与剪切速率成正比粘度不随剪切速率的变化而变化的符合牛顿黏性定律的流体。

生化工程复习题

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一、名词解释1、珠磨:利用由高速转动的珠子所产生的剪切力而达到细胞破碎的过程2、包涵体:通过基因工程技术使一些基因在原核细胞表达时,蛋白质常常交联在一起,形成不溶性的聚集体,通常称为包涵体。

3、冻融:细胞在低温下冷冻,然后在室温下融化,反复多次而使细胞破裂。

4、超滤:离介质同上,但孔径更小,为0.001~0.02 μm,分离推动力仍为压力差,在一定压力条件下,溶液中溶质依据分子量大小选择性透过半透性薄膜的过程。

5、反渗透:在一定压力条件下,溶液中溶剂选择性透过半透性薄膜的过程。

8、干燥:用热能加热物料,使物料中水分蒸发而干燥或者用冷冻法使水分结冰后升华而除去的单元操作9、惰性助滤剂:一种颗粒均匀、质地坚硬的不可压缩的粒状物质,用于扩大过滤表面的适应范围,减轻细小颗粒的快速挤压变形和过滤介质的堵塞。

10、结晶:溶液中的溶质在一定条件下因分子或离子有规则的排列而结合成晶体的过程。

11、超离心:根据物质的沉降系数、质量和形状不同,应用强大的离心力,将混合物中各组分分离、浓缩、提纯的方法称为超离心法。

12、透析:利用具有一定孔径大小、高分子溶质不能透过的亲水膜,通过浓度差的作用,使高分子溶液中的小分子溶质(例如无机盐)透膜,从而达到分离的目的。

这就是透析。

13、反胶束萃取:16、电渗:液体在电场中,对于固体支持介质的相对移动,称为电渗现象。

17、等电聚焦:利用蛋白质分子或其它两性分子的等电点不同,在一个稳定的、连续的、线性的pH梯度中进行蛋白质的分离和分析。

18、凝聚:破坏溶质胶体颗粒表面的双电层,破坏胶体系统的分散状态,使胶体粒子聚集成1mm大小块状凝聚体的过程。

19、絮凝:在絮凝剂高分子聚合电解质的作用下,胶体颗粒和聚合电解质交连成网,形成10 mm大小的絮凝团过程。

20、过滤:在一定的压力差下,将固液悬浮液通过一多孔性介质而实现固液分离的过程。

21、错流过滤:当进料液的流动方向和膜的压力方向垂直时的过滤方式称之为错流过滤22、细胞破碎:指选用物理、化学、酶或机械的方法来破坏细胞壁或细胞膜。

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一.问答题(20分两道)1.生化工程的发展:1. 第一代微生物发酵技术-纯培养技术建立人为控制发酵过程,简单的发酵罐(以厌氧发酵和表面固体发酵为主),生产酵母、酒精、丙酮、丁醇、有机酸、酶制剂等2.第二代微生物发酵技术-深层培养技术建立➢1928年英国弗莱明发现点青霉可以产生抑制葡萄球菌生长的青霉素➢20世纪40年代:青霉素的大量需求-需氧发酵工业化生产建立了高效通气搅拌供氧(深层培养)技术、无菌空气的制备技术及大型生物反应器灭菌技术,促进了生物制品的大规模工业化-进入微生物发酵工业新阶段微生物学,生物化学与化学工程相结合,标志着生物化学工程(Biochemical Engineering)的诞生2. 生化工程的概念:定义:运用化学工程学原理方法, 将生物技术实验成果进行工程化、产业化开发的一门学科。

实质:研究生物反应过程中的工程技术问题,是微生物学、生物化学与化学工程结合。

3.奠定生化工程学科基础的两个关键技术①通气搅拌解决了液体深层培养时的供氧问题。

②抗杂菌污染的纯种培养技术:无菌空气、培养基灭菌、无污染接种、大型发酵罐的密封与抗污染设计制造。

4.高温灭菌机理:微生物受热死亡的活化能ΔE比营养成分受热分解的活化能ΔE’大。

ΔE大,说明反应速率随温度变化也大;当温度升高,微生物死亡速度比营养成分分解速度快。

故采取高温瞬时,有利于快速杀灭菌体,而且减少营养的破坏。

养分虽因温度增高破坏也增加,但因灭菌时间大为缩短,总破坏量因之减少。

5. 深层过滤除菌机理:深层过滤:一定厚度的介质,介质的孔径一般大于细菌,其主要由于滞留作用截获微粒,使空气净化。

滞留作用机制主要构成为:1.惯性碰撞滞留作用:一定质量的颗粒随气流运动,若遇到纤维,由于惯性力作用直线前进,最终碰撞到纤维,摩擦、黏附作用被停滞于纤维表面。

2.阻拦滞留作用:当V< V c 时, 气流流过纤维,纤维周围产生滞流层,微小颗粒在滞流层接触纤维,由于摩擦黏附作用被纤维阻拦滞留的现象。

3.扩散作用:当V< V c时,微小颗粒在流速缓慢的气流中发生布朗运动,与介质碰撞而被捕获。

6.为什么说提高溶氧速率是需氧型发酵的关键问题:⏹28℃下,氧在发酵液中100%的空气饱和浓度只有0.25 mmol/L左右,比糖的溶解度小7000倍。

⏹在对数生长期,即使发酵液中的溶氧能达到100%空气饱和度,若中止供氧,发酵液中溶氧可在几分钟之内便耗竭,使溶氧成为限制因素。

7. Monod方程经验公式:μ=μm S/ (Ks + S) (μ性质?指出下图中的K s,μmax,s等代表什么,图中反映了什么关系?)μ:菌体的生长比速(1/h); S:限制性基质浓度(g/L);Ks:饱和常数(相当于1/2μm时的限制性基质浓度, g/L ) ;μmax: 最大生长比速(1/h)。

μ:菌体的生长比速;S:限制性基质浓度;Ks:饱和常数(相当于1/2μm时的限制性基质浓度, g/L ) ;μmax: 最大生长比速(1/h)。

S《 Ks时,μ∞S直线关系;S 》Ks 时,μ≈μm;Ks与μm反映了微生物的特征:基质;Ks反映微生物对基质的亲和力:Ks小,亲和力大。

8.菌种浓度X、基质浓度S、细胞产率P及稀释率D的变化关系如图:(指出Dc,Dm,DX,关系总结)1)菌种浓度X与稀释率D的关系:随D增加,X逐渐减少,起初不明显,当D渐接近Dc=μm,X急跌至0,微生物全部洗出。

2)基质浓度S与稀释率D的关系:S变化与X相反:一般当D<0.8时,S很小;随D再增大,S急剧上升,当D渐接近Dc=μm时,S=S0。

3)细胞产率P=DX与稀释率D的关系:随D的增加P逐步增大,可达最大DX值(DmXm),Dm为理论上的最适宜稀释速率。

4)菌种浓度X、基质浓度S、细胞产率P及稀释率D的关系:Dc为临界稀释速率;Dm为理论上的最适宜稀释速率。

二.证明题1. D =-ln(1/10No/ No) / K=-2.303 lg0.1 / K = 2.303/K2. td=0.693/u3.D=u是连续恒定发酵的前提。

(课本p46-48)4.证明:L90=2.303/K.穿透率:空气残留的颗粒数与空气中原有颗粒数之比 P= Ns/ N0N0-空气中原有颗粒数 Ns-空气中残留的颗粒数过滤效率:介质捕获的颗粒数与空气中原有颗粒数之比η=(N0-Ns)/ N0 =1-P对数穿透定律:-dN/dL=KN积分后得: ln(Ns/ N0)=-K L 也可为: ln P=-K L K-过滤常数(cm-1),与气流速度V,纤维直径df,颗粒直径dp 和纤维填充密度有关; L -滤层厚度(cm )2) 过滤层厚度: L=-ln(Ns/ N0)/K通过计算获得:1) L90为η(过滤效率)为90%时的滤层厚度因为 ln(Ns/ N0)= lnP=ln(1-η)=-KL当过滤效率为90%(穿透率为10 % )时:K = - lnP/L90=-ln10% /L90=2.303/ L90 4双倒数求解思路:三. 选择填空1. 培养基灭菌方法:加热灭菌(干热灭菌和湿热灭菌),射线灭菌,化学试剂灭菌,灭菌原理:通过控制T 和t 来灭菌。

灭菌工作关键:控制加热温度(T )和受热时间(t)2. 比死亡速率常数K 大小反映微生物受热死亡的难易程度。

与微生物的种类及加热温度有关。

3. ◇相同温度下,k 值愈小,加热时间长,则此微生物愈耐热。

即:t=1/K *ln(N0/Ns)◇同一种微生物在不同灭菌温度下,灭菌温度愈低,k 值愈低;温度愈高,k 值愈高。

t=1/K *ln(N0/Ns)K 是温度T 的函数,故T 对K 的影响是热灭菌设计的核心问题之一。

4. 各阶段对灭菌的贡献:升温20%;保温75%;降温5%。

5. 灭菌标准:以杀死一般耐热芽孢杆菌为准。

6. 分批灭菌(间歇灭菌)的特点:适用于:培养基易发泡或黏度大优点:操作简便,无需连消的设备,适于手动操作,适于小规模生产,适于含大量固体物质的培养基灭菌,并减少了杂菌污染的机会缺点:升温降温时间长,营养损失多,需进行反复的加热和冷却,能耗高,不适于大规模生产过程的发酵,设备利用率低。

连续灭菌的特点:优点:利于自控操作和实现管道化,设备利用率高,避免反复加热和冷却,提高了热的利用率,操作条件恒定。

缺点:对设备要求高,需另加冷却、加热装置,操作比较麻烦,对蒸汽要求高,不适于含大量固体物料的灭菌。

7. 培养基灭菌要求: 达到需要的无菌程度;有效成分受热破坏程度尽可能低。

8.空气除菌的方法: ①加热灭菌 ②静电吸附 ③介质过滤除菌:9.过滤介质:棉花:阻力大,易受潮;活性炭:阻力小,但效率为棉花1/3,与棉花混合使用;玻璃纤维;石棉滤板;烧结材料。

10. 绝对过滤:过滤介质孔隙小于微生物而进行的过滤方式。

深层过滤:一定厚度的介质,介质的孔径一般大于细菌,其主要由于滞留作用截获微粒,使空气净化。

11. 过滤除菌设备(过滤除菌):深层纤维介质(棉花、活性炭、玻璃纤维)过滤器:填充物顺序:孔板-铁丝网-麻布-棉花-麻布-活性炭-麻布-棉花-麻布-铁丝网-孔板12.空气除菌的要求:无菌、无尘、无油、无水、有压力13. 单个纤维的总捕获效率η=η1+η2+η314. 当无实验数据可查,可依据此:过滤常数为K =)1()5.41(4απαα-+f d η 15. 两级冷却、两级分离、加热、除菌流程:两次冷却:使水、油形成雾粒两级分离:除去水、油雾粒加热:降低空气湿度,原100%-降至50-60%过滤除菌16.需氧型发酵的关键问题:提高溶氧速率,解决氧气供应方法:通气与搅拌通气与搅拌目的:(1)供应氧气,供微生物生长及代谢;(2)使发酵液均匀混合,促进物质传递17.氧的传递过程的主要阻力是液膜阻力1/kL,即气膜→液膜传递的阻力。

18.氧溶解过程的双膜理论,其基本论点为:1. 气相与液相主体间存在两膜,气泡一侧为气膜,液体一侧为液膜。

氧分子借浓度差扩散透过双膜;氧气从气相到液相主体,阻力来自两膜。

2. 在气液界面上,氧浓度平衡,界面上无传质阻力。

3. 两膜外的气、液主体中,氧浓度均匀,无传质阻力。

通过气膜的传氧推动力(压力降)=气相平均浓度(氧分压p)-界面相平均浓度(氧分压pi),通过液膜的传氧推动力(浓度降)=界面相平衡浓度(Ci)-液相平均浓度(C)19.搅拌原理:把大气泡打成小气泡增加接触面积;产生涡流延长气泡停留时间;使发酵液呈湍流,减少液膜厚度;使菌体分散,增加接触面和减少液膜厚度。

20.发酵动力学类型(根据产物形成和菌体生长关系)分为:偶联型(初级代谢产物);混合型;非偶联型(次级代谢产物)21.连续发酵的前提和假设:1)稳定状态下物料平衡,参数变化为零:dX/dt=0, dS/dt=0, dP/dt=0;2)培养基混合均匀,菌体、基质、含氧等均匀一;3)微生物无死亡(α比死亡速率=0)。

22.稀释率(dilution rate)DD (1/h):单位时间内新进入的培养液体积(F)占罐内培养液总体积(V)的分数。

稳定态下: dX/dt =0则:μ=F/ V;D = F/V,故:D=μD =μ=F/V,可通过改变F(流加速率)调节μ值:⏹ D<μ, 则dX/dt >0, 微生物浓度将随时间而增加;⏹ D>μ, 则dX/dt <0, 微生物浓度将随培养物被洗出(wash out)而减少;⏹ D=μ, 则dX/dt =0,微生物浓度不随时间而变化,处于恒态―连续培养稳定状态注:连续培养的稳定状态下,Yx/s、S0、Ks及μm均定值,故菌种浓度X、底物浓度取决于稀释率D。

23.μ:生长比速;qp:产物生成速率, q s:基质消耗速率, Y p/s:以消耗基质为基准的产物生成系数, Y x/s:以消耗基质为基准的细胞得率系数。

其中Y p/s= q p/ q s,Y x/s=μ/ q s.四.计算题要用到的公式有:微生物的热死规律:ln(Ns/N0)=-Kt (Ns:经t时间后残存活菌数,Ns=10-3概率意义: 经过1000次灭菌中仅有一次灭菌失败)阿雷尼乌斯Arrhenius方程:K=Ae-ΔE/RT (R=8.36J/mol·K)营养成分受热分解规律符合微生物热死亡动力学规律和Arrhenius方程:-dC/dt = K’C结论:当温度升高,微生物死亡速度比营养成分分解速度快,因此采用瞬时高温的方法。

灭菌效果(灭菌准数):V总= ln(Ns/N0)= V加+ V保+ V冷1.若温度从120℃升至150℃,分别计算120℃和150℃下的VB1的分解速率常数KB和嗜热芽孢杆菌的比死亡速率常数Ks;并比较KB150/KB120; Ks150/Ks120,反映何种规律。

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