發(fā)酵工程復習資料

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

2、級代謝產(chǎn)物：初級代謝產(chǎn)物：微生物代謝產(chǎn)生的，為微生物自身生長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，多糖等；次級代謝產(chǎn)物次級代謝產(chǎn)物：微生物代謝產(chǎn)生的，為微生物自身生長繁殖無明確關(guān)系的代謝產(chǎn)物。如：抗生素，色素，毒素等；①次級代謝產(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：菌體代謝過程中產(chǎn)生的某些中間代謝產(chǎn)物，即可用于合成初級代謝產(chǎn)物，又可用于

3、合成次級代謝產(chǎn)物。③次級代謝產(chǎn)物不少是結(jié)構(gòu)類似物；③次級代謝產(chǎn)物受多基因控制；?合成次級代謝產(chǎn)物的基本特征合成次級代謝產(chǎn)物的基本特征①不具有種的特異性；②分批發(fā)酵時，細胞分化為菌體生長期，產(chǎn)物合成期，菌體自溶期；③次級代謝產(chǎn)物不少是結(jié)構(gòu)類似物；④次級代謝產(chǎn)物受多基因控制；?次級代謝產(chǎn)物的生源說、次級代謝產(chǎn)物的生源說、（還有生物合成說）（還有生物合成說）①由微生物代謝的一些中間產(chǎn)物降解后和初級代謝產(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；?次級代謝產(chǎn)物生物合成的基本過程次級代謝產(chǎn)物生物合成的基本過程①前體的聚合前體的聚合，如乙酸，丙酸，丁酸等前體進行聚合形成聚酮體；②代謝產(chǎn)物的基團修飾代謝產(chǎn)物的基團修飾：次級代謝產(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次級代謝產(chǎn)物合成中關(guān)鍵酶的調(diào)控次級代謝產(chǎn)物合成中關(guān)鍵酶的調(diào)控；?微生物初級代謝的調(diào)控微生物初級代謝的調(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)?微生物次級代謝的

5、調(diào)控微生物次級代謝的調(diào)控(1)誘導調(diào)節(jié)；誘導調(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)生長速率調(diào)節(jié)；生長速率調(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；?對人體無害，影響發(fā)酵過程的雜質(zhì)含量因應當極少，或者幾乎不含；?適合微生

6、物的需要和吸收利用。?對生產(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的困難最少。2、（常用主要原料）、常用主要原料的化學組成：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、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：穿透力低用于表面消毒和空氣消毒。X射線、γ射線也可滅菌。（2）靜電除菌靜電除菌原理：利用靜電引力吸附帶電粒子達到除菌效果.（3）熱殺菌（4）介質(zhì)過濾除菌利用過濾

7、方法阻攔微生物達到除菌的目的。工業(yè)上制備無菌空氣最經(jīng)濟實用的方法。一、介質(zhì)過濾除菌原理及分類?原理：介質(zhì)過濾除菌是使空氣通過經(jīng)高溫滅菌的介質(zhì)過濾層，將空氣中的微生物等顆粒阻截在介質(zhì)層中，達到除菌的目的。?分類：深層過濾和絕對過濾兩種；第一節(jié)第一節(jié)工業(yè)發(fā)酵過程中對氧的需求工業(yè)發(fā)酵過程中對氧的需求一、微生物對氧的需求一、微生物對氧的需求?氧是細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，通過氧化磷酸化生成生物體生命活動所需的能量；（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，從而降低設備費和動力消耗，減少泡沫形成和染菌幾率，提高設備利用率；）?兩個需氧預測模型兩個需氧預測模型1)酵母細胞C3.92N6.5O1.94；細菌細胞C0.53N0.12O0.19H0.7；2）假設細胞的代謝產(chǎn)物就是細胞、二氧化碳和水時

9、，Q=(32C8H16O)(Y.M)1.34Q:形成1g細胞消耗的量；C、H、O：每g碳源含有C、H、O的原子數(shù)；Y：每g碳源獲得的細胞數(shù)量M：碳源分子量；兩個需氧預測模型3）假設發(fā)酵產(chǎn)物是代謝產(chǎn)物時，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！）微生物耗氧量的兩個指