生物化学工学

問１　（微生物増殖の量論)

ある細菌を、グルコースを炭素源、アンモニアを窒素源に用いて好気的に培養した。この細菌(乾燥菌体)の組成は、炭素1に対して、水素1.66、酸素0.273、窒素0.195であった(微量元素は無視する)。増殖に伴って、水と二酸化炭素以外の代謝産物は生成されないとして以下の質問に答えよ。

１）炭素に関する収率をＹcとして、(生物化学)量論式を立てよ。
２）菌体収率(菌体の増殖収率)Ｙx/sとＹcの関係を示せ。
３）Ｙcが0.65と仮定して、Ｙx/sを求めよ。
４）酸素消費基準の増殖収率Ｙx/o2を求めよ。

問２　（微生物の増殖速度)

50mLの培地に8×10^5個の大腸菌を接種した。５時間後、細胞濃度が１mLあたり３×10^9個に達して、静止期に入った。指数増殖を仮定して、以下の問に答えよ。

１）一般に、比増殖速度をμとして、指数増殖期の細胞速度を時間の関数として表せ。
２）指数増殖では、細胞数が１０倍になるのに何世代必要か。
３）上記の例における比増殖速度を求めよ。
４）ダブリングタイムを求めよ。