微生物反应动力学的描述方法.pptVIP

二、微生物工程的定义 微生物工程 利用生物特性和发酵理论，通过现代化的工程技术手段，进行工业化规模生产，使受培养的微生物积累所需产品的一门技术学科。 三、微生物工程的研究内容 下游工程 发酵液预处理 初步纯化（即提取） 高度纯化（即精制） 成品加工 发酵的流程 1．天然发酵期：只知其然而不知其所以然的时期 一、微生物工程在医药工业中的应用 第五节 微生物工程的发展趋势 一、微生物的特性 二、工业化对菌种的要求 二、分离思路 第四节 生产用菌种的选育 工业菌种的选育： 是运用遗传学原理和技术对某个用于特定生物技术目的的菌株进行的多方位的改造。通过改造，可使现存的优良性状强化，或去除不良性质或增加新的性状。 菌株选育方法 工业菌种改良方法 (1)解除或绕过代谢途径中的限速步骤 营养缺陷型的选育 营养缺陷型是指通过诱变而产生的缺乏合成某些营养物质如氨基酸、维生素和碱基等的能力，必须在其基本培养基中加入相应的营养成分才能正常生长的变异株。 与营养缺陷型对应的是野生型。 筛选营养缺陷型的步骤 诱变 淘汰野生型 抗生素法、菌丝过滤、高温杀菌 检出缺陷型 点植法、影印、限量补充培养 确定生长谱 缺陷菌株对生长因子的需求情况（维生素、氨基酸、碱基） 宿主细胞必须符合以下条件： １、对载体的复制和扩增没有严格的限制； ２、不存在特异的内切酶体系降解外源DNA； ３、重组DNA增殖过程中，不会对它进行修饰； ４、重组缺陷型，不会产生体内重组； ５、容易导入重组DNA分子； ６、符合重组DNA操作的安全标准。 一、理想的菌种保藏方法应具备的条件 三、微生物菌种保藏技术 ㈠ 斜面保藏法和矿物油保藏法 ㈡ 沙土管干燥保藏法 ㈢ 真空冷冻干燥保藏法 ㈣ 液氮保藏法 ㈤ 低温保藏法 ㈥ 悬液保藏法 EMP途径，又称糖酵解途径或已糖二磷酸途径 EMP途径的生理功能： HMP途径在生命活动中的意义： ED途径的特点： ①具有一特征性反应――KDPG裂解为丙酮酸和3－磷酸甘油醛； ②存在一特征性酶――KDPG醛缩酶； ③其终产物2分子丙酮酸的来历不同，即一个由KDPG裂解而来，另一个由EMP途径转化而来。 TCA循环的特点： EMP、HMP和TCA循环是重要的兼用代谢途径 在兼用代谢途径中，合成途径并非分解途径的完全逆转；在分解与合成代谢途径中，在相应的代谢步骤中，往往还包含了完全不同的中间代谢物。 4，代谢速度的调控 微生物细胞的代谢调节主要类型 4.1 酶合成的调节 根据酶合成的方式，细胞内的酶可分为两大类：一类是组成酶；另一类是诱导酶。 酶合成的调节 与调节酶活性的反馈抑制等相比，调节酶的合成（即产酶量）而实现代谢调节的方式是一类较间接而缓慢的调节方式。 4.2 酶活性的调节 概 念 酶活性调节是指一定数量的酶，通过其分子构象或分子结构的改变来调节其催化反应的速率。 初级代谢和次级代谢 一般将微生物通过代谢活动所产生的自身繁殖所必需的物质和能量的过程，称为初级代谢,该过程所产生的产物即为初级代谢产物，如氨基酸、核苷类，以及酶或辅酶等。 次级代谢是指微生物在一定的生长时期，以初级代谢产物为前体，合成一些对于该微生物没有明显的生理功能且非其生长和繁殖所必需的物质的过程。这一过程的产物，即为次级代谢产物，如抗生素、激素、生物碱、毒素及维生素等。 二、 初级代谢的调节 产能代谢的调节：能荷调节(Energy Charge Regulation) 核蛋白体合成的调节（Regulation of Ribosome Synthesis） 氨基酸、核苷酸合成代谢的调节（Regulation of amino acids and nucleotide metabolism） 三、次级代谢的调节 初级代谢对次级代谢的调节 碳代谢物的调节作用 氮代谢物的调节作用 磷酸盐的调节作用 次级代谢中的诱导作用及产物的反馈作用 次级代谢中细胞膜透性调节 第四章 发酵工艺条件的确定 第一节 培养基的选择和确定 第二节 温度对发酵的影响及控制 第三节 发酵过程的pH控制 第四节 氧、二氧化碳和泡沫对发酵的 影 响与控制 第五节 微生物培养过程的参数检测 第一节 培养基的选择和确定 一、培养基的营养成分 二、培养基的用途 三、发酵培养基的选择 四、发酵培养基成分的营养与作用 五、发酵培养基确定方法 二、培养基的用途 筛选菌种 保藏菌种 检验杂菌 培养种子 发酵生产 （一）、培养基的分类 （1）按培养基组成物质的化学成分 五、培养基确定方法 （1）首先必须做好调查研究工作，了解菌种的来源、生活习性、生理生化特性和一般的营养要求。 发酵