《現(xiàn)代工業(yè)發(fā)酵調(diào)控學(xué)》試卷B及答案

第第1工《現(xiàn)代工業(yè)發(fā)酵調(diào)控學(xué)》試卷（B）適用專業(yè)試卷所需時間120分鐘試卷總分100分考試日期開卷/閉卷閉卷成績一、名詞解釋（共5小題，每小題3分，共15分）.能荷.代謝網(wǎng)絡(luò).協(xié)同反饋抑制.組成酶.外源前體二、判斷題（對的打，錯的打“義”）（1.5X10=15分）.細(xì)菌生長在進(jìn)入靜止期時所有的生化活動都會停止。（）.在快速生長的細(xì)胞中，每個細(xì)胞的DNA也隨生長速率的提高而增加，但程度低一些。因此，以細(xì)胞重量衡量，DNA含量是減少的。（）.一種碳源起分解代謝物阻遏作用的效能取決于它的化學(xué)結(jié)構(gòu)。（）.某些肽類抗生素，如短桿菌肽也是像一般的蛋白質(zhì)一樣，在核糖體-mRNA模板系統(tǒng)中合成。（）.在需氧條件下糖運輸?shù)哪芰啃枨髮?xì)胞得率的影響比在厭氧條件下小一些。國共國共1頁.生長速率有可能是分解代謝產(chǎn)物阻遏的胞內(nèi)作用因子，而與營養(yǎng)限制的種類無關(guān)。（）.碳源相同的條件下，用硝酸鹽作氮源的生物量得率比用NH4+高。（）.抗生素合成過程中，外加前體越多越好。（）.起反饋調(diào)節(jié)作用的反饋抑制劑和酶作用的基質(zhì)不需要在大小、形狀或所帶電荷方面相似。（）.在生物量形成的能量需求中，蛋白質(zhì)的含量在很大程度上決定了細(xì)胞形成的ATP需求。（）三、填空題（1X20=20分）.維持能是微生物分解代謝產(chǎn)生的用于非生長活動的那部分能量。些活動包括大分子的周轉(zhuǎn),無效循環(huán),和維持細(xì)胞體內(nèi)的平衡。與菌體個體及環(huán)境因素有關(guān)。.四種葡萄糖分解途徑有許多共同的中間體和酶，但有些酶是該途徑專有的關(guān)鍵酶，EMP途徑的關(guān)鍵酶是,在這些途徑中EMP途徑提供的ATP最多，但不產(chǎn)生重要的和生物合成所需要的前體。因此僅有EMP途徑的微生物還需補充生長因子。.各種微生物對環(huán)境中滲透壓變化的耐受能力是不同的。耐滲透性是指微生物能在其內(nèi)部和外界滲透壓差別很大的情況下調(diào)節(jié)其內(nèi)部滲透壓。耐鹽菌的積累在滲透壓的調(diào)節(jié)中起主要作用，釀酒酵母的主要滲透壓調(diào)節(jié)劑為。第第1頁共.芳香族氨基酸的合成途徑又稱為,此簇氨基酸合成途徑為為麥角生物堿的合成提供前體。.乙醇的副作用實際上是由乙醇降低水活度 和乙醇的毒性所致。.是鏈霉菌產(chǎn)生的一種生理代謝自調(diào)節(jié)物質(zhì)，-丁酮內(nèi)酯的一種，能促進(jìn)鏈霉素的合成。.微生物代謝網(wǎng)絡(luò)中的途徑的交叉點（代謝流的集散處）叫做節(jié)點。.合成四環(huán)素的起始化合物是,它同重復(fù)縮合、脫竣，形成一個直鏈化合物多酮次甲基鏈，然后經(jīng)過重復(fù)閉環(huán)等反應(yīng)，形成四環(huán)類抗生素。.鏈霉素是由、鏈霉糖和N-甲基氨基葡萄糖胺三部分組成。.酵母生產(chǎn)中由于葡萄糖濃度過高而在有氧條件下產(chǎn)生乙醇的現(xiàn)象，被稱為酵母的效應(yīng)。.抗生素合成中瞇基的供體一般是。四、簡答題（共5小題，每小題6分，共30分）1.有哪些因素會影響微生物的生長？2、以大腸桿菌供半乳糖甘酶的誘導(dǎo)合成為例說明如何獲得供半乳糖甘酶的組成型表達(dá)。11頁.cAMP在分解代謝物阻遏作用中起什么作用？.簡述抗生素生物合成中磷酸鹽的調(diào)節(jié)作用。.抗生素的生物合成是如何啟動和終止的？五、論述題（共2小題，每小題10分，共20分）.怎樣理解人類與微生物的合作？.下圖是谷氨酸棒桿菌合成核甘酸的途徑。IMP是高效調(diào)味品，如何通過遺傳技術(shù)對該菌種進(jìn)行改造使其作為IMP生產(chǎn)菌種過量生產(chǎn)IMP?3妙5泥皿中IMP合成途徑的代謝噩府-璘酸核樵焦磷酸媵能，②5-璘陵樓精焦磷酸轉(zhuǎn)胺酶，?腺甘酸琥珀酸合成酶，舜豚甘酸城珀酸分解海，2必MP脫氧蜥?骨XMP轉(zhuǎn)原薛$虛線箭頭差示反饋抑制）第第1頁》《現(xiàn)代工業(yè)發(fā)酵調(diào)控學(xué)》課程試卷B答案一、名詞解釋(共5小題，每小題4分，共20分).能荷：(Energycharge)表示細(xì)胞中的能量狀態(tài)。能荷(EC)可用下式來表示:EC-v^p]+^p]/2~[atp]+[adp]+[amp]系統(tǒng)中只有ATP時，EC值為1；只有AMP時，EC值等于0。.代謝網(wǎng)絡(luò)：由分解與組成代謝途徑以及膜運輸系統(tǒng)有機組成的，包括物質(zhì)與能量代謝。.協(xié)同反饋抑制：只有一種酶受分支途徑中的多種末端產(chǎn)物的反饋調(diào)節(jié)控制，抑制或阻遏這種酶需要所有末端產(chǎn)物都過量存在。.組成酶：酶的合成速率受基質(zhì)濃度的變化很小，這種酶稱為組成型的。.外源前體：加入到發(fā)酵培養(yǎng)基中的某些化合物，它能被微生物直接結(jié)合到產(chǎn)物分子中去，而自身的結(jié)構(gòu)無多大變化，有些還具有促進(jìn)產(chǎn)物合成的作用。二、判斷題(對的打“，’,錯的打“X”)(1.5X10=15分)(X)(X)(X)(X)(V)(V)(X)(X)(V)(V)三、填空題(1X20=20分).四種葡萄糖分解途徑有許多共同的中間體和酶，但有些酶是該途徑專有的關(guān)鍵酶，EMP途徑的關(guān)鍵酶是6-磷酸果糖激酶 ，在這些途徑中EMP途徑提供的ATP最多，但不產(chǎn)生重要的口票吟和喀咤生物合成所需要的前體。因此僅有EMP途徑的微生物還需補充生長因子。.四種葡萄糖分解途徑有許多共同的中間體和酶，但有些酶是該途徑專有的關(guān)鍵酶，EMP途徑的關(guān)鍵酶是,在這些途徑中EMP途徑提供的ATP最多，但不產(chǎn)生重要的和生物合成所需要的前體。因此僅有EMP途徑的微生物還需補充生長因子。.各種微生物對環(huán)境中滲透壓變化的耐受能力是不同的。耐滲透性是指微生物能在其內(nèi)部和外界滲透壓差別很大的情況下調(diào)節(jié)其內(nèi)部滲透壓。耐鹽菌一旦_的積累在滲透壓的調(diào)節(jié)中起主要作用，釀酒酵母的主要滲透壓調(diào)節(jié)劑為ito.芳香族氨基酸的合成途徑又稱為莽草酸途徑,此簇氨基酸合成途徑為為麥角生物堿的合成提供前體色氨酸。.乙醇的副作用實際上是由乙醇降低水活度 和乙醇的毒性所致。.A因子是鏈霉菌產(chǎn)生的一種生理代謝自調(diào)節(jié)物質(zhì)，-丁酮內(nèi)酯的一種，能促進(jìn)鏈霉素的合成。.微生物代謝網(wǎng)絡(luò)中的途徑的交叉點（代謝流的集散處）叫做節(jié)點。.合成四環(huán)素的起始化合物是丙二酰胺輔酶A,它同8個丙二酰輔酶A分子重復(fù)縮合、脫竣，形成一個直鏈化合物多酮次甲基鏈，然后經(jīng)過重復(fù)閉環(huán)等反應(yīng)，形成四環(huán)類抗生素。.鏈霉素是由鏈霉服、鏈霉糖和N-甲基工-氨基葡萄糖胺三部分組成。.10.酵母生產(chǎn)中由于葡萄糖濃度過高而在有氧條件下產(chǎn)生乙醇的現(xiàn)象，被稱為酵母的葡萄糖效應(yīng)。.賴氨酸生產(chǎn)菌種（如谷氨酸棒桿菌）合成賴氨酸的途徑中只有單一的天冬氨酸激酶，這種酶是通過蘇氨酸加賴氨酸的協(xié)同反饋調(diào)節(jié)作用調(diào)節(jié)的。.抗生素合成中瞇基的供體一般是精氨酸 。第第1頁共1頁四、簡答題（共5小題，每小題6分，共30分）大腸桿菌供半乳糖苷酶的誘導(dǎo)合成為例說明如何獲得供半乳糖苷酶的組成型表達(dá)。答：E.coli在含乳糖培養(yǎng)基上產(chǎn)生的供半乳糖苷酶和半乳糖苷滲透酶就是由乳糖存在而誘導(dǎo)產(chǎn)生的。在沒有誘導(dǎo)物存在時，調(diào)節(jié)基因R編碼的阻遏蛋白與操縱基因O相結(jié)合，使附著于啟動基因P上的RNA聚合酶不能通過，從而阻止了RNA聚合酶對結(jié)構(gòu)基因S的轉(zhuǎn)錄；當(dāng)誘導(dǎo)物存在時，阻遏蛋白因受誘導(dǎo)物作用而構(gòu)型發(fā)生變化，失去與操縱基因的結(jié)合能力，從操縱基因上解脫下來，使RNA聚合酶能對結(jié)構(gòu)基因進(jìn)行轉(zhuǎn)錄，進(jìn)而翻譯成酶蛋白。使調(diào)節(jié)基因R或操縱基因O發(fā)生突變。不能產(chǎn)生有活性的阻遏蛋白或使操縱基cAMP在分解代謝物阻遏作用中起什么作用？答：cAMP與一特殊的蛋白質(zhì)結(jié)合成為cAMP-CRP受體蛋白復(fù)合物，此復(fù)合物與啟動基因結(jié)合，能增強該基因?qū)NA聚合酶的親和力，結(jié)果增加轉(zhuǎn)錄的頻率。簡述抗生素生物合成中磷酸鹽的調(diào)節(jié)作用。答：1）無機磷促進(jìn)初級代謝，抑制次級代謝；2）初磷濃度決定比生長速率與比生產(chǎn)速率成反比（在一定范圍內(nèi)）；（3）磷促進(jìn)糖酵解作用，抑制磷酸戊糖途徑。（4）磷限制次級代謝產(chǎn)物合成的誘導(dǎo)物的合成；（5）過量的磷抑制次級代謝產(chǎn)物前體的合成；（6）磷抑制或阻遏次級代謝產(chǎn)物合成所必需的磷酸酯酶。5.答：啟動：1）次級代謝產(chǎn)物一般在菌體生長后期合成。次級代謝中的關(guān)鍵酶都在合成階段被合成。一般認(rèn)為是由于碳分解產(chǎn)物產(chǎn)生阻遏作用的結(jié)果，阻遏解除后，合成階段才能開始。2）次級代謝產(chǎn)物合成酶是初級代謝物誘導(dǎo)產(chǎn)生的，初級代謝物可誘導(dǎo)合成酶的產(chǎn)生從而增加最終產(chǎn)物的產(chǎn)量。終止：1）酶不克逆衰退。五、論述題（共2小題，每小題10分，共20分）.怎樣理解人類與微生物的合作？答：1）微生物是工業(yè)發(fā)酵的靈魂。發(fā)酵過程是微生物細(xì)胞參與的生命活動過程2）微生物的代謝網(wǎng)絡(luò)是受到高度調(diào)節(jié)的。只有了解微生物的生長分化規(guī)律和代謝調(diào)節(jié)機制，才能運用人為的方法對微生物的代謝調(diào)節(jié)進(jìn)行遺傳改造和條件的控制，以期按照人們的愿望，生產(chǎn)有用的微生物制品。.下圖是谷氨酸棒桿菌合成核苷酸的途徑。IMP是高效調(diào)味品，如何通過遺傳技術(shù)對該菌種進(jìn)行改造使其作為IMP生產(chǎn)菌種過量生產(chǎn)IMP?答：末端產(chǎn)物AMP和GMP累積會反饋抑制PRPP氨轉(zhuǎn)移酶；此外AM