生物学
生物素影响谷氨酸发酵主要是影响（）和（）
题目
生物素影响谷氨酸发酵主要是影响（）和（）
参考答案和解析
正确答案:细胞膜渗透性；代谢途径
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相似问题和答案
第1题：
谷氨酸发酵菌种主要是（）、（）、（）及（）。这些菌都是（），都需要以生物素为（）。发酵周期一般为30多小时。
正确答案:棒状杆菌属；短杆菌属；小杆菌属；节杆菌属的细菌；需氧微生物；生长因子
第2题：
以糖质为碳源的谷氨酸生产菌几乎都是（）缺陷型，此物质在发酵过程中不能过量，否则谷氨酸发酵转为（）发酵，一般将生物素控制在（）的水平。
正确答案:生物素；乳酸；亚适量
第3题：
通过发酵罐发酵可大规模生产谷氨酸，生产中常用的菌种是好氧的谷氨酸棒状杆菌。下列有关谷氨酸发酵过程的叙述，正确的是()。
A.溶氧充足时，发酵液中有乳酸的积累
B.发酵液中碳源和氮源比例的变化不影响谷氨酸的产量
C.菌体中谷氨酸的排出，有利于谷氨酸的合成和产量的提高
D.发酵液pH值呈碱性时，有利于谷氨酸棒状杆菌生成乙酰谷氨酰胺
B.发酵液中碳源和氮源比例的变化不影响谷氨酸的产量
C.菌体中谷氨酸的排出，有利于谷氨酸的合成和产量的提高
D.发酵液pH值呈碱性时，有利于谷氨酸棒状杆菌生成乙酰谷氨酰胺
答案：C
解析：
本题以谷氨酸发酵为背景，综合考查了有关微生物的代谢和发酵条件。发酵过程要严格控制各种发酵条件。谷氨酸棒状杆菌是好氧型细菌，在溶氧充足时，只进行有氧呼吸。如果谷氨酸发酵过程中，溶氧不足时就会积累乳酸和琥珀酸，A错误。当发酵液中碳源和氮源比例不同时，会影响谷氨酸棒状杆菌的生长和谷氨酸的产量：如果当培养基中C：N=4：1时，菌体就大量繁殖而谷氨酸的产量就少，C：N=3：1时，菌体的繁殖就受到抑制，但是谷氨酸的合成量大大增加，B错误。当发酵液pH值呈酸性时，谷氨酸棒状杆菌就会生成乙酰谷氨酰胺，D错误。菌体中谷氨酸的合成过量时就会抑制谷氨酸脱氢酶的活性，从而导致合成途径中断，但是当谷氨酸的含量降低时，抑制作用就会解除，合成反应重新启动，所以菌体中谷氨酸的排出，有利于谷氨酸的合成和产量的提高，C正确。
第4题：
生物素对谷氨酸合成的影响有哪些？
正确答案: （1）生物素是丙酮酸羧化酶的辅酶，生物素在低于亚适浓度之前，增加生物素有利于丙酮酸的羧化产生草酰乙酸，进而有利于谷氨酸的合成；
（2）生物素是催化脂肪酸生物合成的初始酶乙酰辅酶A羧化酶的辅酶，该酶催化乙酰辅酶A羧化生成丙二酸单酰辅酶A，再经一系列转化合成脂肪酸，而脂肪酸又是构成细胞膜磷脂的主要成分，因此生物素可间接地影响细胞膜的透性。
第5题：
生物素在谷氨酸发酵过程中的作用是什么？
正确答案:生物素是不饱和脂肪酸合成过程中所需的乙酰CoA的辅酶。生物素缺陷型菌种因不能合成生物素，从而抑制了不饱和脂肪酸的合成。而不饱和脂肪酸是磷脂的组成成分之一。因此，磷脂的合成量也相应减少，这就会导致细胞膜结构不完整，提高细胞膜对谷氨酸的通透性，解除其对谷氨酸脱氢酶的抑制，源源不断生产谷氨酸。
第6题：
分析影响谷氨酸发酵产量的因素及其调控机制。
正确答案: 在谷氨酸发酵过程中，影响菌种代谢途径的因素有氧、温度、pH和磷酸盐等，并且谷氨酸产生菌需要生长因子──生物素。当生物素缺乏时，菌种生长十分缓慢；当生物素过量时，则转为乳酸发酵。因此，一般将生物素控制在亚适量条件下，才能得到高产量的谷氨酸。
在谷氨酸发酵中，如果能够改变细胞膜的通透性，使谷氨酸不断地排到细胞外面，就会大量生成谷氨酸。研究表明，影响细胞膜通透性的主要因素是细胞膜中的磷脂含量。因此，对谷氨酸产生菌的选育，往往从控制磷脂的合成或使细胞膜受损伤入手，如生物素缺陷型菌种的选育。生物素是不饱和脂肪酸合成过程中所需的乙酰CoA的辅酶。生物素缺陷型菌种因不能合成生物素，从而抑制了不饱和脂肪酸的合成。而不饱和脂肪酸是磷脂的组成成分之一。因此，磷脂的合成量也相应减少，这就会导致细胞膜结构不完整，提高细胞膜对谷氨酸的通透性。
在发酵过程中，氧、温度、pH和磷酸盐等的调节和控制如下：
①氧。谷氨酸产生菌是好氧菌，通风和搅拌不仅会影响菌种对氮源和碳源的利用率，而且会影响发酵周期和谷氨酸的合成量。尤其是在发酵后期，加大通气量有利于谷氨酸的合成。
②温度。菌种生长的最适温度为30～32℃。当菌体生长到稳定期，适当提高温度有利于产酸，因此，在发酵后期，可将温度提高到34～37℃。
③pH。谷氨酸产生菌发酵的最适pH在7.0～8.0。但在发酵过程中，随着营养物质的利用，代谢产物的积累，培养液的pH会不断变化。如随着氮源的利用，放出氨，pH会上升；当糖被利用生成有机酸时，pH会下降。
④磷酸盐。它是谷氨酸发酵过程中必需的，但浓度不能过高，否则会转向缬氨酸发酵。
第7题：
以糖质为碳源的谷氨酸生产菌几乎都是生物素缺陷型，此物质在发酵过程中不能过量，否则谷氨酸发酵转为乳酸发酵，一般将生物素控制在（）的水平。
正确答案:亚适量
第8题：
主发酵降糖速度快是什么原因？对啤酒的质量和生产有什么影响？
正确答案: 原因：
1.酵母添加量过多；
2.酵母添加温度较高；
3.麦汁组成很好；
4.可发酵性糖和ɑ-N的含量均较高，再加上酵母添加量高，添加温度高，就容易使发酵速度加快；
5.主发酵中冷媒温度偏高，导致发酵液的冷却、降温效果差，不能控制住主发酵的温度，也易造成主发酵温度升高，导致降糖速度快。
影响：发酵速度快会形成较多的高级醇、有机酸、酯类、连二酮等副产物较多，还会使发酵液温度难以控制。
第9题：
在谷氨酸棒杆菌培养液内，生物素浓度过高为何会影响谷氨酸产量？这时若添加适量青霉素为何又可回复其产量？
正确答案: （1）在谷氨酸棒杆菌发酵产谷氨酸时，随着代谢产物的积累，会对谷氨酸的生产造成反馈抑制或阻碍效应，在一定程度上抑制了谷氨酸的进一步合成。
（2）控制生物素在培养液中的含量可以改变膜的成分，从而改变膜的透性，代谢产物不断渗出细胞，可防止反馈抑制或阻碍。在培养液中添加适量的青霉素，可以抑制谷氨酸棒杆菌细胞壁肽聚糖合成过程中的转肽酶活性，使得肽桥交接受到阻碍，从而造成细胞壁缺损，代谢产物可以渗出细胞，代谢抑制得到解除，谷氨酸的产量于是增加。
第10题：
用于谷氨酸发酵的培养基需添加的生长因子是（）
- A、氨基酸
- B、碱基
- C、核苷酸
- D、生物素
正确答案:D