高三生物微生物與發(fā)酵工程(參考版)
2025-01-10 14:09本頁面
【正文】 3 控制發(fā)酵液的 pH的原因？ （變；變的原因？變的后果？） 氮源和碳源的利用率，發(fā)酵周期和谷氨酸的合成量 營養(yǎng)物質(zhì)的利用和代謝產(chǎn)物的積累 有利于產(chǎn)酸 發(fā)酵工程生產(chǎn)產(chǎn)品的流程圖 謝謝指正！ 。 發(fā)酵工程簡介 選取菌種 制備培養(yǎng)液 （滅菌） 發(fā)酵罐 （滅菌） 控制發(fā)酵條件 生產(chǎn)氨基酸 加工 提取 產(chǎn)品 ? 發(fā)酵條件的控制（人工代謝調(diào)節(jié)的一種措施） 因 素 代 謝 途 徑 氧 乳酸或琥珀酸 谷氨酸 NH 4 + α酮戊二酸 谷氨酸 谷氨酰胺 pH 谷氨酰胺或乙酰谷氨酰胺 谷氨酸 磷酸鹽 纈氨酸 谷氨酸 教法建議：復(fù)習(xí)課？問題總結(jié)課？ 谷氨酸棒狀桿菌合成谷氨酸的途徑 選用什么樣的培養(yǎng)基？為什么？培養(yǎng)基成分的作用？ ? 發(fā)酵的主體設(shè)備 1 通風(fēng)和攪拌？ 2 最適生長溫度為 30～ 32 ℃ 。 環(huán)保： 如利用酵母發(fā)酵亞硫酸紙漿廢液即是一個很好的例子 。 最適生長溫度：某菌分裂代時最短或生長速率最高時的培養(yǎng)溫度 (二 ) PH 微生物 最低 PH 最適 PH 最高 PH 細(xì)菌 35 810 酵母菌 23 78 霉菌 13 78 (三 ) 氧 根據(jù)氧與微生物生長的關(guān)系可將微生物分為 好氧 微好氧 耐氧型 兼性厭氧 專性厭氧 微生物類型 最適生長的 O2體積分?jǐn)?shù) 好氧 微好氧 氧的忍耐型 兼性厭氧 專性厭氧 等于或大于 20％ 2％ 一 lO％ 2％ 以下 有氧或無氧 不需要氧 、 有氧時死亡 能源工業(yè) 酒精：利用酵母發(fā)酵生產(chǎn)酒精技術(shù)已相當(dāng)成熟 。 ? 參考問題如下： ? （ 1） 調(diào)整期的特點是什么 ？ 如何縮短 ？ ? （ 2） 對數(shù)期有何特點 ？ 處于此期的微生物有何實際應(yīng)用 ？ ? （ 3） 穩(wěn)定期有何特點 ？ 為什么在對數(shù)期后 ， 如果不創(chuàng)造特殊條件 ， 就必然進(jìn)入穩(wěn)定期 ？ ? 在工業(yè)發(fā)酵過程 ， 需要延長穩(wěn)定期 ， 以提高代謝產(chǎn)物的產(chǎn)量 。細(xì)胞呈現(xiàn)多種形態(tài)，有時產(chǎn)生畸形，細(xì)胞大小懸殊。 在工業(yè)發(fā)酵和科研中通常采取一定的措施縮短延滯期： 對數(shù)期 細(xì)菌個體形態(tài)、化學(xué)組成和生理特性等均較一致， 代謝旺盛、生長迅速、代時穩(wěn)定， 是研究微生物基本代謝的良好材料。 生長曲線 調(diào)整期（ 延遲期 、 適應(yīng)期 ） 特點 ： 菌數(shù)不立即增加，或增加很少，生長速度接近于零。 高絲氨酸 缺陷 型菌株不能合成高絲氨酸酶，故不能合成高絲氨酸，也不能合成蘇氨酸和甲硫氨酸，在補(bǔ)給適量的高絲氨酸就可產(chǎn)生大量的賴氨酸。 微生物代謝的人工控制 （重難點） 措 施：改變微生物的遺傳特性：例如誘變處理 控制發(fā)酵條件：例如改變細(xì)胞膜的透性 控制細(xì)胞膜的滲透性 加入亞適量生物素 （培養(yǎng)條件控制） 在谷氨酸發(fā)酵生產(chǎn)中，生物素的濃度對谷氨酸的累積量有明顯的影響，只有把生物素的濃度控制在亞適量的情況下，才能分泌大量的谷氨酸。 通過調(diào)節(jié)酶的合成進(jìn)而調(diào)節(jié)代謝速率的調(diào)節(jié)機(jī)制 ，是在遺傳學(xué)水平上發(fā)生的 酶合成的調(diào)節(jié)和酶活性的調(diào)節(jié)的比較 酶合成的調(diào)節(jié) 酶活性的調(diào)節(jié) 調(diào)節(jié)對象 誘導(dǎo)酶的合成 酶的活性 調(diào)節(jié)機(jī)制 對 基因 表達(dá)的調(diào)控 反饋性調(diào)節(jié) (代謝調(diào)節(jié) ) 特點 間接、緩慢 快速、精細(xì) 意義 避免物質(zhì)和能量的浪費，增強(qiáng)適應(yīng) 避免代謝產(chǎn)物的積累 合成條件 基因和誘導(dǎo)物 只基因控制 調(diào)節(jié)教法建議 ? 實例 1谷氨酸棒狀桿菌合成谷氨酸的調(diào)節(jié) ? 實例 2大腸桿菌合成半乳糖苷酶的調(diào)節(jié) 微
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