Question

如图为谷氨酸发酵装置图．
（1）图中3，6处是发酵罐夹层中水的进出口，水在发酵罐夹层流动的作用是

 

．
（2）谷氨酸发酵液的pH应控制在7-8范围内，随着代谢产物的积累，发酵液pH变化趋势是

 

，控制办法是

 

．发酵过程中，若谷氨酸积累过量，会抑制

 

的活性，导致合成途径中断，这种代谢调节方式称为

 

调节．
（3）如果在4处通入空气，谷氨酸产量会

 

，原因是

 

．

Answer 1

考点：微生物的利用

专题：

分析：本题考查了谷氨酸发酵装置图以及相关的知识点的分析，需结合具体的问题进行分析．谷氨酸生产所用菌种是好氧菌，通风和搅拌不仅会影响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，尤其是发酵后期，加大通气量有利于谷氨酸的合成．当菌体生长到稳定期，适当提高温度有利于生产谷氨酸．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会不断变化分别随着氮源的利用，放出氨，pH会上升；当糖被利用生成有机酸，pH会下降．

解答： 解：（1）在利用发酵罐进行发酵的过程中，由于微生物的呼吸作用以及搅拌等都能产生大量的热，使发酵液温度升高，为防止温度过高降低酶的活性，而降低谷氨酸产量，采取了水在发酵罐表层中流动而降温的措施．
（2）由于谷氨酸显酸性，随着它的积累pH变化趋势会下降，控制办法是加碱（或氨水），以保持pH的相对稳定．发酵过程中若谷氨酸积累过量，会抑制谷氨酸脱氢酶的活性，导致合成途径中断，这种代谢调节方式称为酶活性的调节方式．这种代谢调节方式称为反馈调节．
（3）如果在4处通入空气而不是无菌空气，谷氨酸产量会下降，原因是混入杂菌产生竞争，分解或吸收谷氨酸．
故答案为：
（1）冷却（降温或使温度控制在30℃一37℃）
（2）下降  加碱（氨水）  谷氨酸脱氢酶酶活性      反馈（负反馈）
（3）下降  混入杂菌产生竞争，分解或吸收谷氨酸

点评：本题考查了微生物代谢的调节、发酵工程及相关知识，学生能理解以上知识，就能结合题干写出正确答案．