生物微生物与发酵工程1.ppt

第十三课微生物与发酵工程微生物与发酵工程要点、疑点、难点3 微生物培养基2 微生物的营养1 微生物的类群4 微生物代谢产物5 微生物代谢调控6 微生物的生长要点、疑点、难点1 微生物的类群某些真菌界、原生生物界的生物也属于微生物(如:酵母菌、变形虫等) 增殖(在宿主细胞中进行) 核衣壳:包括核酸和衣壳、有些具囊膜病毒孢子生殖基内菌丝、气生菌丝(部分分化成孢子丝) 放线菌二分裂(分裂生殖) 细胞壁、细胞膜、细胞质、核区细菌繁殖方式结构种类要点、疑点、难点2 微生物的营养调节渗透压构成某些化合物(物质)的成分P、S、Mg、Fe、K、Ca、Mo、Mn、Ni、Cu、I等无机盐水提供合成蛋白质、核酸、酶的原料维生素、氨基酸、碱基(嘌呤、嘧啶) 生长因子为微生物提供合成含N物质的N源,如核酸、蛋白质和某些脂类无机氮源:主要是铵盐、硝酸盐,还有N2、氨等有机氮源:尿素、牛肉膏、蛋白胨、氨基酸等氮源提供微生物合成有机物的碳元素,对异养生物来说,主要是提供能源物质无机碳源:CO2、NaHCO3等有机碳源:糖类(主要是葡萄糖)、脂肪酸、石油等碳源功能主要种类营养物质要点、疑点、难点3 微生物培养基配制原则目的明确营养协调pH要适宜(1)根据所培养的微生物的种类。(如异养微生物的培养基中至少要一种有机物质) (2)根据培养的目的。(如用于科研还是用于生产)(1)培养基中物质的浓度——因为:某种物质浓度高时反而会抑制微生物生长。(2)培养基中物质的比例——例如:谷氨酸的生产中:C∶N为4∶1时,菌体繁殖慢,产谷氨酸少;C∶N为3∶1时菌体繁殖快产谷氨酸多。~,~,~,另外微生物在生长代谢过程中会由于物质的消耗和代谢产物的形成,改变环境中的pH,所以一般在培养基中加入缓冲剂。(最常用的是——)要点、疑点、难点培养基分类按照物理性质分按化学成分分工业生产否液体培养基观察运动、保藏菌种是半固体培养基分离、鉴定是固体培养基用途是否有凝固剂种类微生物分类、鉴定明确合成培养基工业生产不明确天然培养基用途化学成分种类要点、疑点、难点培养基分类按培养基的用途分伊红和美蓝培养基可以鉴别大肠杆菌鉴别不同种类的微生物依据微生物产生的某些代谢产物与培养基中特定的试剂或化学药品反应,产生明显特征而设计培养基中加入某种试剂或化学药品鉴别培养基加入青霉素分离得到酵母菌和霉菌从众多微生物中分离所需的微生物依据某些微生物对某些物质的抗性而设计基培养基中加入某种化学物质选择培养基举例用途原理制备方法种类要点、疑点、难点4 微生物代谢产物均在微生物细胞的调节下,有步骤的产生相同点抗生素、毒素、激素、色素等氨基酸、核苷酸、维生素、多糖、脂类等例细胞内或细胞外细胞内分布是否种的特异性生长到一定阶段才产生一直产生产生阶段否是生长繁殖是否必需不同点次级代谢产物初级代谢产物内容要点、疑点、难点5 微生物代谢调控同时存在,密切配合,准确控制代谢的正常进行联系避免代谢产物积累过多既保证代谢需要,又避免细胞内物质和能量浪费,增强适应性调节意义快速、精确间接而缓慢调节效果代谢水平调节,通过酶与代谢过程中产生的物质的可逆性结合进行调节基因水平调节调节机制酶的活性发生变化细胞内酶的数量多调节结果组成酶(只受基因调控)和诱导酶的催化作用诱导酶(受基因和诱导物共同控制) 调节对象酶活性的调节酶合成的调节酶合成调节、酶活性调节要点、疑点、难点人工控制目的措施为了最大限度积累对人类有用的代谢产物为了最大限度积累对人类有用的代谢产物(1)改变微生物的遗传特性(2)控制生产过程中的各种条件①. 人工控制黄色短杆菌合成赖氨酸②. 人工控制谷氨酸棒状杆菌生产谷氨酸