Расчетная часть
1. Построить и проанализировать график зависимости концентрации углеродного субстрата в среде в зависимости от времени.
2. Используя экспериментальные данные, построить логарифмическую кривую роста и определить длительность фаз.
3. Вычислить значения удельной скорости роста μ по фазам роста и представить эти данные в графическом виде.
4. Рассчитать значения экономического коэффициента и метаболического коэффициента по фазам роста.
5. Вычислить выход по энергии, кислороду и белку для дрожжей.
Результаты экспериментальных исследований и расчетов свести в табл. 2.3 и 2.4.
Таблица 2.3 – Экспериментальные данные, полученные при культивировании дрожжей
№ пробы |
τ, час |
Х, г/л |
S, г/л |
Наличие гликогена |
0 |
0 |
|
|
|
1 |
2 |
|
|
|
2 |
4 |
|
|
|
3 |
6 |
|
|
|
4 |
8 |
|
|
|
5 |
24 |
|
|
|
Таблица 2.4 – Расчетные показатели культивирования дрожжей по фазам роста
Фазы роста |
Продолжительность фаз роста, час |
µ, час-1 |
q,
|
Yx/s, г АСБ/г субстрата |
Б,% |
лаг-фаза |
|
|
|
|
|
фаза ускорения роста |
|
|
|
|
|
логарифмическая фаза |
|
|
|
|
|
фаза замедления роста |
|
|
|
|
|
стационарная фаза |
|
|
|
|
|
фаза отмирания |
|
|
|
|
|
Контрольные вопросы
1. Проведите сравнительный анализ роста дрожжей на глюкозе и этаноле. Объясните биохимические особенности утилизации того или иного субстрата, используя рис. 2.2.
2. Почему клетке, способной ассимилировать С2-соединения, необходим глиоксилатный шунт?
3. В каких условиях клетки дрожжей образуют уксусную кислоту?
4. Объясните роль источников минерального питания и факторов роста, которые вносятся в питательную среду для культивирования дрожжей.
5. Перечислите основные контролируемые и регулируемые параметры процесса культивирования дрожжей.
6. Каков критерий окончания процесса культивирования?
7. Каковы характерные признаки различных фаз роста?
8. Увеличиваются ли затраты на поддержание жизнедеятельности дрожжей в стационарной фазе роста?
9. На какой фазе роста содержание белка в клетках максимально?
10. Существует ли прямая корреляция между удельной скоростью роста и содержанием белка в биомассе?
11. Какие показатели представляют кинетические характеристики роста культуры?
12. Какие показатели отражают стехиометрию роста микроорганизмов?