課用發(fā)酵工程第一章緒論ppt課件(已修改)
2024-09-28 20:23 本頁(yè)面
【正文】 ? 教材 ? 余龍江主編 . 發(fā)酵工程原理與技術(shù)應(yīng)用 .化學(xué)工業(yè)出版社， 20222022 ? 參考書籍 ? 俞俊棠等主編 . 生物工藝學(xué) (上下冊(cè) ). 華東理工大學(xué)出版社 ? 梅樂(lè)和等主編 . 生化生產(chǎn)工藝學(xué) . 科學(xué)出版社 ? 姚汝華主編 . 微生物工程工藝原理 . 華南理工大學(xué)出版社 ? Peter F. Stanbury, Allan Whitaker, Stephen J. Hall. Principles of Fermentation Technology. (2nd Edition) 《 發(fā)酵工程 》 教材 考 核 方 式 ? 閉卷考試占 70％ ? 平時(shí)課堂提問(wèn)、作業(yè)與考勤占 30％ 本章內(nèi)容 一 、 發(fā)酵工程定義及其 與其他相關(guān)學(xué)科的關(guān)系 二 、 發(fā)酵工程發(fā)展簡(jiǎn)史 三 、 發(fā)酵工業(yè)的特點(diǎn)及其應(yīng)用范圍 四 、 工業(yè)發(fā)酵的類型與典型過(guò)程 五 、 發(fā)酵工程前沿及應(yīng)用前景 引言：什么是生物工程？ ? 生物工程，是 20世紀(jì) 70年代新興起的一門綜合應(yīng)用學(xué)科。 ? 一般認(rèn)為生物工程是以 生物學(xué) （特別是其中的微生物學(xué)、遺傳學(xué)、生物化學(xué)和細(xì)胞學(xué)）的理論與技術(shù)為基礎(chǔ)，結(jié)合化工、機(jī)械、電子計(jì)算機(jī)等 現(xiàn)代工程技術(shù) ，充分運(yùn)用分子生物學(xué)的最新成就，自覺地操縱遺傳物質(zhì)，定向地改造生物或其他功能，短期內(nèi)創(chuàng)造出具有超遠(yuǎn)緣性狀的新物種，再通過(guò)合造的生物反應(yīng)對(duì)這類“工程菌”或“工程細(xì)胞株”進(jìn)行大規(guī)模地培養(yǎng)，以生產(chǎn)大量有用代謝產(chǎn)物或發(fā)揮它們獨(dú)特生理功能的一門技術(shù)。 生物工程分類 —— 按研究?jī)?nèi)容劃分 酶工程 細(xì)胞工程 基因工程 生物 工程 發(fā)酵工程 基因工程 ? 在 體外 對(duì)不同生物的 遺傳物質(zhì) （基因）進(jìn)行 剪切、重組、連接 ，然后插入到 載體 分子中（細(xì)菌質(zhì)粒、病毒或噬菌體DNA)， 轉(zhuǎn)入 微生物、植物或動(dòng)物細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行無(wú)性繁殖，并 表達(dá)出 基因產(chǎn)物。 細(xì)胞工程 ? 利用細(xì)胞融合技術(shù)把含有不同遺傳物質(zhì)的細(xì)胞合成雜種細(xì)胞，并使之分裂生長(zhǎng)成為雜種生物。 ? 它包括體細(xì)胞融合、核移植、細(xì)胞器攝取和染色體片段的重組等。 酶工程 ? 酶工程是指酶的結(jié)構(gòu)改造、高效表達(dá)以及利用酶的特異催化功能，在常溫常壓下將一種物質(zhì)轉(zhuǎn)化為另一種物質(zhì)，以獲得高純度的適用之物。 ? 包括酶的發(fā)酵生產(chǎn)、酶的分離純化、酶的結(jié)構(gòu)改造及分子修飾、酶的細(xì)胞固定化、酶的應(yīng)用等方面。 發(fā)酵工程 ? 發(fā)酵工程是將發(fā)酵原理與工程學(xué)相結(jié)合，研究由 生物 細(xì)胞參與的工藝過(guò)程的原理和科學(xué)，是研究利用生物材料生產(chǎn)有用 產(chǎn)品 ，服務(wù)于人類的一門綜合性科學(xué)技術(shù)。 ? 這里所指的 生物 ，包括來(lái)自自然界微生物、基因重組微生物與各種來(lái)源的動(dòng)物與植物細(xì)胞。 ? 這里所說(shuō)的 產(chǎn)品 ，包括利用基因工程菌生產(chǎn)人的胰島素、干擾素等藥品，也包括人們所熟知的利用發(fā)酵制造酒類產(chǎn)品、發(fā)酵酸制品，利用真菌生產(chǎn)抗生素等。 發(fā)酵工程 改造物種 商品生產(chǎn) 常規(guī)菌（或常規(guī)細(xì)胞株） 工程菌（或工程細(xì)胞株） ① 基因工程 ②細(xì)胞工程 大量產(chǎn)品 ③ 發(fā)酵工程 ④酶工程 ⑤生物反應(yīng)器工程 經(jīng)濟(jì)效益 社會(huì)效益 生態(tài)效益 1. 發(fā)酵工程的概念 何謂發(fā)酵 ？ ferver： 發(fā)泡、沸騰 fermentation 它描述酵母作用于果汁或麥芽汁浸出液時(shí)的現(xiàn)象。 發(fā)酵是指微生物在無(wú)氧條件下，分解各種有機(jī)物產(chǎn)生能量的過(guò)程，更嚴(yán)格地說(shuō)，發(fā)酵是以有機(jī)物作為電子受體的氧化還原產(chǎn)能反應(yīng)，如酒精發(fā)酵、乳酸發(fā)酵 …… 微生物的 發(fā)酵現(xiàn)象 對(duì)發(fā)酵現(xiàn)象的不同理解 －－兩種角度（能量、產(chǎn)物） 生 物 化 學(xué) 家 側(cè)重能量代謝 ： 能夠在氧分子參與下進(jìn)行有氧呼吸產(chǎn)生能量的生物可以進(jìn)行： 有氧呼吸、糖酵解、厭氧呼吸（兼性微生物） （ 1） 有氧呼吸 （氧供應(yīng)充分、有機(jī)物氧化徹底、產(chǎn)生大量能量） （ 2） 糖酵解 （暫時(shí)缺氧、有機(jī)物氧化不徹底、產(chǎn)生少量能量） 無(wú)氧呼吸 ：特指那些不需要氧的微生物所進(jìn)行的能量代謝。 指有機(jī)物經(jīng)徹底或不徹底氧化，所脫下來(lái)的電子最后傳給外源的無(wú)機(jī)氧化物 (個(gè)別是有機(jī)氧化物 )并釋放較少能量。 根據(jù)最終電子受體不同，無(wú)氧呼吸分為： 硝酸鹽呼吸 、硫酸鹽呼吸、硫呼吸、碳酸鹽呼吸及延胡索酸呼吸等。 對(duì)發(fā)酵現(xiàn)象的不同理解 －－兩種角度（能量、產(chǎn)物） 發(fā)酵是指有機(jī)化合物進(jìn)
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