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食品生物技术
生物产业:将必威体育精装版的科学技术应用于生物体及其部分,为改变生物及非生物体而创造出新技术、新产品和新的服务领域而形成的生产经营活动,亦称生物技术产业。
绪论
第一节生物技术的概况
生物技术:又称生物工程,指人们以现代生命科学为基础结合其他基础学科的科学原理,采用先进的工程技术手段,按照预先的设计,改造生物体或加工生物原料,为人类生产出所需产品或达到某种目的。
.生物技术的种类:基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程和蛋白质工程(基因工程是维系现代生物技术各个研究领域的桥梁和枢纽)
生物技术的形成与发展:
传统生物技术:微生物发酵现代生物技术:基因工程为首要标记
生物技术的应用与展望
应用:农业领域、医药领域、能源、环保、食品
展望:(1)基因操作技术日新月异,不断完善(2)生物治疗突飞猛进(3)转基因植物和动物有重大突破(4)人体基因组图谱(5)基因治疗出乎意料的取得重大进展。
第二节食品生物技术的概况
食品生物技术(FoodBiotechnology)通过生物技术手段,用生物程序,生产细胞或其代谢物质来制造食品,改进传统生产过程,以提高人类生活质量的科学技术。
食品生物技术的应用
利用基因工程、细胞工程技术对食品资源的改造与改良
利用发酵工程、酶工程技术将农副原材料加工成商品
利用生物技术进行产品的二次开发,形成新的产品
利用酶工艺、发酵技术、生物反应器等对传统食品加工工艺进行改造,降低能耗,提高产率,改善食品品质
我国食品工业领域中食品生物技术应用现状
对食品资源的改造(重组DNA技术和采用细胞生物学方法,建立细胞融合技术和动植物细胞大量控制性培养技术,按照预定的设计改造遗传物质和进行细胞培养)
对食品加工过程和食品品质的改良
在食品处理及分析过程中的应用
利用生物技术获得功能性保健食品素材
利用生物技术开发新食品材料
在农副产品深加工和综合利用的应用
存在的主要问题
安全性问题
生物技术水平不高,应用范围较窄
新技术、新产品的科研开发力量不足
食品生物技术的发展前景
大力开发食品添加剂新品种
发展微生物的保健食品
螺旋藻食品
开发某些虫类高蛋白食品
基因工程与食品产业
基因工程的分子生物学基础
遗传信息传递的方向—中心法则
DNA的复制:对遗传物质的关键性要求是它必须能够准确地复制。
DNA复制特点:
自在复制:DNA复制从特定的位点开始,这个特定位点就称做复制起始点
半保留复制:双链DNA分子在复制过程中,DNA的两条链各自作为新链合成时的模板
DNA复制具有高度的忠实性:与DNA聚合酶所具有的自我校正功能密不可分
DNA聚合酶:以脱氧核苷三磷酸(dNTP)作为底物催化合成DNA的一类酶。
DNA的转录和加工
转录是以DNA为模板进行RNA合成的过程,是基因表达的第一步,最终导致变编码蛋白的合成
.RNA合成的基本特点:
RNA聚合酶是RNA合成的关键酶
RNA合成是以ATP、GTP、CTP、UTP四种核糖核苷酸为底物
(3)RNA转录是以一条DNA为模板,按照碱基互补的原则(A=U,G=C)进行转录。
(4)RNA的合成过程包括:1)RNA聚合酶结合于DNA分子上的特定位点2)使DNA双链解旋,起始RNA合成3)RNA链的延伸4)RNA合成的终止和释放
.RNA的转录包括三个阶段:转录开始、转录的延伸、转录的终止
这里主要讲原核生物中RNA转录的起始过程。主要步骤为:封闭二元复合体的形成→开放二元复合体的形成→三元复合体的形成→RNA合成起始
.RNA转录后加工[一个典型的初级RNA转录:5`端含有帽子,3`端有Poly(A)]
mRNA5`加帽的功能:(1)保护mRNA5`端不被降解(2)提高翻译效率(3)作为进出细胞核的识别标记(4)提高mRNA的剪切效率
Poly(A)的功能:(1)协助成熟的mRNA从细胞核向细胞质转运(2)提高mRNA在细胞质中的稳定性(3)作为特糖体的识别信号,使mRNA得以有效翻译。现在认为Poly(A)对基因的表达调控有重要作用
逆转录和逆转录酶
逆转录是对于转录而言的,即以RNA为模板在逆转录酶的催化下合成DNA的过程。
逆转录酶是一种特殊的DNA聚合酶,可以以RNA或DNA为模板。
翻译—蛋白质的生物合成
翻译:将以核苷酸形式编码在mRNA中的信息转变成多肽链中特定的氨基酸顺序。
.UAA、UAG、UGA不为氨基酸编码
.遗传密码的特性:(1)遗传密码的通用性(2)遗传密码的简并性(一个氨基酸有一个以上的密码子为其编码)(3)遗传密码使用的偏倚性(4)密码子的不重叠性和阅读方向(5)应注意到在酵母、无脊椎动物、脊椎动物的线粒体中的遗传密码同遗传密码表相比出现一些偏离。
基因表达的调控:(1
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