高中生物《选修》教材中两则问题解析
湖南省临澧县第一中学生物组 匡昭泽
一、高压蒸气灭菌压力98KPa到底有多大?
高中生物《选修》教材中提到高压蒸气灭菌锅的灭菌压力常为98KPa,这里,有些细心的同学问:一个标准大气压为101 KPa,98 KPa为什么还称之为高压呢?
——实际上,这两个数值分别有着不同的含义。
大气压是指大气相对于真空给物体单位面积所造成的压力,它的测量工具是大气压计,这种大气压计放在标准大气中,它的指针就是指向101KPa。
而这里的98KPa压力(实际上是指压强)是指被测气体相对于大气再给物体单位面积所施的压力,这个数值是用我们常说的压力计测得的,这种压力计放在大气中,它的显示值为0。
这就是说,98KPa这个压力如果用大气压计测量,它的显示值应为101+98=199(KPa),这差不多相当于两个大气压。
二、为什么工业生产谷氨酸时,常常选择谷氨酸棒状杆菌和黄色短杅菌作菌种?
我们知道,谷氨酸是微生物的初级代谢产物,是微生物生命活动所必需的, 微生物应该都能产生。但工业生产谷氨酸时,为什么常常只选择谷氨酸棒状杆菌和黄色短杅菌作菌种呢?
工业上常用上述两种菌作菌种,主要原因是它们都属于生物素缺陷型。
为什么要用生物素缺陷型菌株呢?原因有二——
一是生物素为细胞的主要组分油酸生物合成所必需的辅酶,当胞内生物素水平高时,谷氨酸不能透过膜而排到胞外,这样胞内积累会反馈抑制谷氨酸的合成,进而影响产量。只有在生物素水平很低时,膜的结构缺陷使其通透性增大,谷氨酸被大量排到胞外,大大减轻胞内积累而引起的反馈抑制。
二是环境中生物素含量的变化会引起发酵转换。当生物素过量时细胞会大量积累乳酸和琥珀酸,几乎不产生谷氨酸,只有在生物素限量时才能进行谷氨酸发酵。
因此,通过人为控制这些生物素缺陷型菌株的生物素的量,就能有效地进行谷氨酸发酵的生产。
参考文献:《应用微生物学》 汪耀南主编 湖北科学技术出版社 1995年6月