發(fā)酵工程復(fù)習(xí)資料

1、發(fā)酵工程復(fù)酵工程復(fù)習(xí)資習(xí)資料1、微生物的生長(zhǎng)繁殖①細(xì)菌細(xì)菌二等分裂；②放線(xiàn)菌放線(xiàn)菌無(wú)性孢子繁殖、菌絲片段；③霉菌霉菌無(wú)性和有性孢子繁殖；④酵母酵母芽殖；?微生物細(xì)胞的分化①微生物根據(jù)環(huán)境的變化，會(huì)發(fā)生細(xì)胞的形態(tài)分化，呈現(xiàn)不同細(xì)胞結(jié)構(gòu)和生理功能；②在環(huán)境條件優(yōu)良，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)豐富的情況下，細(xì)胞分化為營(yíng)養(yǎng)體，菌絲體的形態(tài)；有利于發(fā)揮生長(zhǎng)繁殖，產(chǎn)物合成生理功能；③在營(yíng)養(yǎng)條件不良的情況下，細(xì)胞分化為孢子、休眠體等形態(tài)，發(fā)揮對(duì)環(huán)境抵抗力的生理功能；初

2、級(jí)代謝產(chǎn)物：初級(jí)代謝產(chǎn)物：微生物代謝產(chǎn)生的，為微生物自身生長(zhǎng)繁殖所必需的代謝產(chǎn)物。如：氨基酸，核苷酸，脂肪酸，維生素，蛋白質(zhì)，酶類(lèi)，多糖等；次級(jí)代謝產(chǎn)物次級(jí)代謝產(chǎn)物：微生物代謝產(chǎn)生的，為微生物自身生長(zhǎng)繁殖無(wú)明確關(guān)系的代謝產(chǎn)物。如：抗生素，色素，毒素等；①次級(jí)代謝產(chǎn)物基本由微生物代謝所產(chǎn)生的中間產(chǎn)物和初級(jí)代謝產(chǎn)物所合成的；②兩種產(chǎn)物的代謝途徑相互交叉和制約分叉中間體：菌體代謝過(guò)程中產(chǎn)生的某些中間代謝產(chǎn)物，即可用于合成初級(jí)代謝產(chǎn)物，又可用于

3、合成次級(jí)代謝產(chǎn)物。③次級(jí)代謝產(chǎn)物不少是結(jié)構(gòu)類(lèi)似物；③次級(jí)代謝產(chǎn)物受多基因控制；?合成次級(jí)代謝產(chǎn)物的基本特征合成次級(jí)代謝產(chǎn)物的基本特征①不具有種的特異性；②分批發(fā)酵時(shí)，細(xì)胞分化為菌體生長(zhǎng)期，產(chǎn)物合成期，菌體自溶期；③次級(jí)代謝產(chǎn)物不少是結(jié)構(gòu)類(lèi)似物；④次級(jí)代謝產(chǎn)物受多基因控制；?次級(jí)代謝產(chǎn)物的生源說(shuō)、次級(jí)代謝產(chǎn)物的生源說(shuō)、（還有生物合成說(shuō)）（還有生物合成說(shuō)）①由微生物代謝的一些中間產(chǎn)物降解后和初級(jí)代謝產(chǎn)物合成形成前體；②直接前體；③微生物修飾

4、后的特殊前體；聚酮體、氨基糖等；?次級(jí)代謝產(chǎn)物生物合成的基本過(guò)程次級(jí)代謝產(chǎn)物生物合成的基本過(guò)程①前體的聚合前體的聚合，如乙酸，丙酸，丁酸等前體進(jìn)行聚合形成聚酮體；②代謝產(chǎn)物的基團(tuán)修飾代謝產(chǎn)物的基團(tuán)修飾：次級(jí)代謝產(chǎn)物合成分子骨架后，還需多酶體系修飾才能形成最終產(chǎn)物；③次級(jí)代謝產(chǎn)物合成中關(guān)鍵酶的調(diào)控次級(jí)代謝產(chǎn)物合成中關(guān)鍵酶的調(diào)控；?微生物初級(jí)代謝的調(diào)控微生物初級(jí)代謝的調(diào)控(1)酶活性的調(diào)節(jié)；(2)酶合成的調(diào)節(jié)(3)能荷調(diào)節(jié)?微生物次級(jí)代謝的

5、調(diào)控微生物次級(jí)代謝的調(diào)控(1)誘導(dǎo)調(diào)節(jié)；誘導(dǎo)調(diào)節(jié)；(2)碳分解產(chǎn)物調(diào)節(jié)；碳分解產(chǎn)物調(diào)節(jié)；(3)氮分解產(chǎn)物調(diào)節(jié)氮分解產(chǎn)物調(diào)節(jié)(4)磷酸鹽調(diào)節(jié)；磷酸鹽調(diào)節(jié)；(5)反饋調(diào)節(jié)；反饋調(diào)節(jié)；(6)生長(zhǎng)速率調(diào)節(jié)；生長(zhǎng)速率調(diào)節(jié)；第四章第四章發(fā)酵工業(yè)原料及其處理發(fā)酵工業(yè)原料及其處理1、原料的選擇原則：?原料價(jià)格低廉；?因地制宜，就地取材；?原料資源要豐富，容易收集；?原料要容易貯藏；?對(duì)人體無(wú)害，影響發(fā)酵過(guò)程的雜質(zhì)含量因應(yīng)當(dāng)極少，或者幾乎不含；?適合微生

6、物的需要和吸收利用。?對(duì)生產(chǎn)中除發(fā)酵以外的其他方面，如通氣、攪拌、精制、廢棄物的處理等所帶來(lái)的困難最少。2、（常用主要原料）、常用主要原料的化學(xué)組成：二、空氣除菌的方法二、空氣除菌的方法（1）輻射殺菌輻射殺菌原理：紫外線(xiàn)、高能電磁波或放射性物質(zhì)產(chǎn)生的高能粒子能起滅菌的作用。特點(diǎn)：穿透力低用于表面消毒和空氣消毒。X射線(xiàn)、γ射線(xiàn)也可滅菌。（2）靜電除菌靜電除菌原理：利用靜電引力吸附帶電粒子達(dá)到除菌效果.（3）熱殺菌（4）介質(zhì)過(guò)濾除菌利用過(guò)濾

7、方法阻攔微生物達(dá)到除菌的目的。工業(yè)上制備無(wú)菌空氣最經(jīng)濟(jì)實(shí)用的方法。一、介質(zhì)過(guò)濾除菌原理及分類(lèi)?原理：介質(zhì)過(guò)濾除菌是使空氣通過(guò)經(jīng)高溫滅菌的介質(zhì)過(guò)濾層，將空氣中的微生物等顆粒阻截在介質(zhì)層中，達(dá)到除菌的目的。?分類(lèi)：深層過(guò)濾和絕對(duì)過(guò)濾兩種；第一節(jié)第一節(jié)工業(yè)發(fā)酵過(guò)程中對(duì)氧的需求工業(yè)發(fā)酵過(guò)程中對(duì)氧的需求一、微生物對(duì)氧的需求一、微生物對(duì)氧的需求?氧是細(xì)胞的組成成分和各種產(chǎn)物的構(gòu)成元素；?好氧型微生物呼吸、生物能量代謝的必需；?也是好氣性微生物的代謝

8、最終電子受體，通過(guò)氧化磷酸化生成生物體生命活動(dòng)所需的能量；（控制發(fā)酵液的溶解氧意義？1)溶解氧已經(jīng)成為許多好氣性發(fā)酵產(chǎn)量的限制因素；2）發(fā)酵工業(yè)上氧的利用率非常低，提供傳氧效率，就能大大降低空氣消耗量，從而降低設(shè)備費(fèi)和動(dòng)力消耗，減少泡沫形成和染菌幾率，提高設(shè)備利用率；）?兩個(gè)需氧預(yù)測(cè)模型兩個(gè)需氧預(yù)測(cè)模型1)酵母細(xì)胞C3.92N6.5O1.94；細(xì)菌細(xì)胞C0.53N0.12O0.19H0.7；2）假設(shè)細(xì)胞的代謝產(chǎn)物就是細(xì)胞、二氧化碳和水時(shí)

9、，Q=(32C8H16O)(Y.M)1.34Q:形成1g細(xì)胞消耗的量；C、H、O：每g碳源含有C、H、O的原子數(shù)；Y：每g碳源獲得的細(xì)胞數(shù)量M：碳源分子量；兩個(gè)需氧預(yù)測(cè)模型3）假設(shè)發(fā)酵產(chǎn)物是代謝產(chǎn)物時(shí)，Yop=(1.06YPG)(0.6XP)0.43Yop:形成1g青霉素鈉鹽所消耗的氧量；YPG：消耗1g葡萄糖所產(chǎn)生的青霉素鈉鹽的克數(shù)；X：菌絲量；P：生產(chǎn)的青霉素鈉鹽的克數(shù)；（我們需要精確掌握發(fā)酵液中的溶解氧規(guī)律?。┪⑸锖难趿康膬蓚€(gè)指