新編生物工藝學(xué)復(fù)習(xí)題

1、新編生物工藝學(xué)復(fù)習(xí)題21、緒論一、生物技術(shù)歸納起來可有三個(gè)特點(diǎn)一、生物技術(shù)歸納起來可有三個(gè)特點(diǎn)?A生物技術(shù)是一門多學(xué)科、綜合性的科學(xué)技術(shù)；生物技術(shù)是一門多學(xué)科、綜合性的科學(xué)技術(shù)；?B反應(yīng)中需有生物催化劑的參與；反應(yīng)中需有生物催化劑的參與；?C其最后目的是建立工業(yè)生產(chǎn)過程或進(jìn)行社會(huì)服務(wù)，這一過程可稱為生物反應(yīng)過程其最后目的是建立工業(yè)生產(chǎn)過程或進(jìn)行社會(huì)服務(wù)，這一過程可稱為生物反應(yīng)過程二、生物催化劑特點(diǎn)1）優(yōu)點(diǎn)A常溫、常壓下反應(yīng)B反應(yīng)速率大C

2、催化作用專一D大幅度提高效率，成本低廉2)缺點(diǎn)A穩(wěn)定性差.B控制條件嚴(yán)格.C易變異三、近代生物技術(shù)的全盛時(shí)期（20世紀(jì)40年代初至70年代末）的核心技術(shù)和產(chǎn)業(yè)：?青霉素工業(yè)化生產(chǎn)；?微生物次級(jí)代謝產(chǎn)物和抗生素產(chǎn)業(yè)的興盛以及新的初級(jí)代謝產(chǎn)物開發(fā)；?以酶為催化劑的生物轉(zhuǎn)化及酶和細(xì)胞固定化技術(shù)及應(yīng)用。四、現(xiàn)代生物技術(shù)建立和發(fā)展時(shí)期（20世紀(jì)70年代開始）這一時(shí)期，主要是以分子生物學(xué)為基礎(chǔ)的基因工程技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用為特征。2、生產(chǎn)菌種的來源與菌

3、種選育1）微生物選擇性分離方法大致分為五個(gè)步驟：1、含微生物材料的選擇—采樣2、材料的預(yù)處理3、所需菌種的分離4、菌種的培養(yǎng)5菌種的選擇和純化理想的工業(yè)發(fā)酵菌種理想的工業(yè)發(fā)酵菌種優(yōu)良菌種應(yīng)符合以下要求：優(yōu)良菌種應(yīng)符合以下要求：(1)遺傳性狀穩(wěn)定；遺傳性狀穩(wěn)定；(2)生長速度快，不易被噬菌體等污染；生長速度快，不易被噬菌體等污染；(3)目標(biāo)產(chǎn)物的產(chǎn)量盡可能接近理論轉(zhuǎn)化率；目標(biāo)產(chǎn)物的產(chǎn)量盡可能接近理論轉(zhuǎn)化率；(4)目標(biāo)產(chǎn)物最好能分泌到胞外，

4、以降低產(chǎn)物抑制并利目標(biāo)產(chǎn)物最好能分泌到胞外，以降低產(chǎn)物抑制并利于產(chǎn)物分離；于產(chǎn)物分離；(5)盡可能減少產(chǎn)物類似物的產(chǎn)量，以提高目標(biāo)產(chǎn)物的產(chǎn)量及利于產(chǎn)物分離；盡可能減少產(chǎn)物類似物的產(chǎn)量，以提高目標(biāo)產(chǎn)物的產(chǎn)量及利于產(chǎn)物分離；(6)培養(yǎng)基成分簡單、來源廣、價(jià)格低廉；培養(yǎng)基成分簡單、來源廣、價(jià)格低廉；(7)對溫度、對溫度、pH、離子強(qiáng)度、剪切力等環(huán)境因素不敏感；、離子強(qiáng)度、剪切力等環(huán)境因素不敏感；(8)對溶氧的要求低，便于培養(yǎng)及降低能耗。對溶氧

5、的要求低，便于培養(yǎng)及降低能耗。2）液體富集培養(yǎng)，即通過給混合菌群提供一些有利于所需菌株生長，或和不利于其他菌株生長的條件（供給特殊的基質(zhì)或加入抑制劑），從而增加混合菌群中所需菌株數(shù)量的培養(yǎng)方法。3）菌種選育是微生物工程的關(guān)鍵技術(shù)，主要方法有傳統(tǒng)的自然選育、誘變育種、雜交育種以及現(xiàn)代的原生質(zhì)體融合與基因工程等。4）自然選育是指在生產(chǎn)過程中，不經(jīng)過人工處理，利用菌種的自發(fā)突變，選擇合適的自發(fā)突變（spontaneousmutation）體的

6、古老的育種方法。5）誘變育種是利用物理、化學(xué)或生物誘變劑處理均勻分散的微生物細(xì)胞群，促進(jìn)其突變率大幅度提高，然后采用簡便、快速和高效的篩選方法，從中挑選符合育種目的的突變株的育種技術(shù)。象，使酶活性中心與底物的結(jié)合與催化作用受到影響，從而調(diào)節(jié)酶的反應(yīng)速度及代謝過程。變構(gòu)酶通常為代謝途徑的起始關(guān)鍵酶，而變構(gòu)劑則為代謝途徑的終產(chǎn)物。變構(gòu)酶通常為代謝途徑的起始關(guān)鍵酶，而變構(gòu)劑則為代謝途徑的終產(chǎn)物。變構(gòu)劑一般以反饋?zhàn)儤?gòu)劑一般以反饋(feedbac

7、k)方式對代謝途徑的起始關(guān)鍵酶進(jìn)行調(diào)節(jié)，最常見的負(fù)方式對代謝途徑的起始關(guān)鍵酶進(jìn)行調(diào)節(jié)，最常見的負(fù)反饋調(diào)節(jié)反饋調(diào)節(jié)別構(gòu)酶舉例：天冬氨酸轉(zhuǎn)氨甲酰酶，簡稱別構(gòu)酶舉例：天冬氨酸轉(zhuǎn)氨甲酰酶，簡稱ATCase7）酶合成的調(diào)節(jié)是一種通過調(diào)節(jié)酶的合成量進(jìn)而調(diào)節(jié)代謝速率的調(diào)節(jié)機(jī)制，這是一種在基因水平上（在原核生物中主要在轉(zhuǎn)錄水平上）的代謝調(diào)節(jié)。8）酶合成的誘導(dǎo)在某種化合物(包括外加的和內(nèi)源性的積累)作用下導(dǎo)致某種酶合成或合成速率提高的現(xiàn)象。9）按酶合成對

8、底物的依賴性，微生物體內(nèi)的酶可分為組成酶和誘導(dǎo)酶兩類。酶合成的誘導(dǎo)分為兩大類：同時(shí)誘導(dǎo)同時(shí)誘導(dǎo)：即當(dāng)誘導(dǎo)物加入后，微生物能同時(shí)或幾乎同時(shí)誘導(dǎo)幾種酶的合成，它主要存在于短的代謝途徑中。例如，將乳糖加入到Ecoli培養(yǎng)基中后，即可同時(shí)誘導(dǎo)出β半乳糖苷透性酶、β半乳糖苷酶和半乳糖苷轉(zhuǎn)乙酰酶的合成；順序誘導(dǎo)順序誘導(dǎo)：即先合成能分解底物的酶，再依次合成分解各中間代謝物的酶，以達(dá)到對較復(fù)雜代謝途徑的分段調(diào)節(jié)。10）酶合成的阻遏在微生物的代謝過程中，

9、當(dāng)代謝途徑中某末端產(chǎn)物過量時(shí)，通過阻遏作用來阻礙代謝途徑中包括關(guān)鍵酶在內(nèi)的一系列酶的生物合成，從而更徹底地控制代謝和減少末端產(chǎn)物的合成的過程。阻遏的類型主要有末端代謝產(chǎn)物阻遏和分解代謝產(chǎn)物阻遏兩種。(1)、反饋抑制和反饋?zhàn)瓒?、反饋抑制和反饋?zhàn)瓒舴答佉种品答佉种?生物合成途徑的最終代謝物抑制該途徑的前面第一或第二個(gè)酶的作用生物合成途徑的最終代謝物抑制該途徑的前面第一或第二個(gè)酶的作用(活性)。反饋?zhàn)瓒舴答佔(zhàn)瓒?抑制酶的形成抑制酶的形成是由途

10、徑終點(diǎn)產(chǎn)物或其衍生物施行的是由途徑終點(diǎn)產(chǎn)物或其衍生物施行的影響由支點(diǎn)到終點(diǎn)的影響由支點(diǎn)到終點(diǎn)的酶。(2)、這兩種機(jī)制都是調(diào)節(jié)途徑終點(diǎn)產(chǎn)物的生產(chǎn)速率以配合大分子合成的速率。最終產(chǎn)物的、這兩種機(jī)制都是調(diào)節(jié)途徑終點(diǎn)產(chǎn)物的生產(chǎn)速率以配合大分子合成的速率。最終產(chǎn)物的阻遏和終點(diǎn)產(chǎn)物阻遏和終點(diǎn)產(chǎn)物的抑制作用是相輔相成的。的抑制作用是相輔相成的。(3)、反饋抑制劑是終點(diǎn)產(chǎn)物而不是其衍生物。與經(jīng)典的競爭性抑制作用不同。、反饋抑制劑是終點(diǎn)產(chǎn)物而不是其衍生物