高三生物微生物和发酵工程练习

第五章微生物和发酵工程知识清单微生物的类群细菌的结构和繁殖细菌的结构细菌的繁殖基本结构：(成分为1)、2、细胞质及3(由一个大型4分子构成)，细菌细胞质中含有5、质粒和一些贮藏颗粒，质粒上面含有几个到几百个基因，控制着细菌的6、7、8等性状特殊结构：9、10及11等繁殖方式：12方式菌落概念：单个或少数细菌在13培养基上大量繁殖时，所形成的肉眼可见的、具一定形态结构的子细胞群体特点：不同种类的细菌所形成的菌落在14等方面具一定特征，是15的重要依据，如16常形成较小较厚边缘较整齐的菌落，17的细菌则形成较大而扁平、边缘呈波状或锯齿状的菌落病毒的结构和繁殖病毒的结构病毒的繁殖举例——噬菌体侵染细菌过程结构组成：由18和19两部分构成，二者合称为20，有些病毒在其外面还有一层由蛋白质、多糖和脂类构成的膜叫21，且上面有刺突，如22病毒各结构的功能病毒衣壳：具保护23、决定24等功能核酸：一种病毒只含25种核酸，即26。其功能是27,控制着28（如病毒的29、30等）进行场所：只能在31中进行吸附注入32.合成33和34.装配释放模板：35.原料能量酶由36提供清单一微生物的类群微生物的营养微生物需要的营养物质及功能碳源氮源概念：凡是能为微生物提供所需1元素的营养物质即碳源作用：主要用于构成微生物的10和11，有些碳源还是异养微生物的12物质，因此微生物对碳源需求量最大培养基的种类按物理性质为45培养基：主要用于工业生产，46（需不需）加凝固剂按培养基用途清单二微生物的营养、代谢、生长无机碳源：2、3等有机碳源：4、5等有机物，6、7等天然物质分类：最常用的碳源：8尤其是9.概念：凡是能为微生物提供生长所需13元素的营养物质即氮源作用：主要用于23。对于异养微生物来说含C、H、O、N的化合物，既是24，又是25.物质，因此微生物对碳源需求量最大无机氮源：14、15、16、17等有机氮源：18、19、20及氨基酸等分类：最常用的碳源：21、22.等生长因子概念：微生物生长不可缺少的26叫生长因子作用：它们一般是30和31的组成部分种类：27、28、29等需补充原因：由于缺乏合成这些物质所需的32或33，一些天然物质，如34、35、36等可为微生物提供生长因子培养基的配制原则目的要明确：即依据培养的微生物的37及38选择原料配制培养基PH要适宜：这是由于各种微生物所需值不同，如：42，放线菌为43，真菌为44.营养要协调：配制培养基时须注意各种营养物质的39和40，在各种营养物质比例中41的比最重要47培养基：主要用于微生物的分离计数48培养基：主要用于49.按化学成分分50培养基：用化学成分已知的化学物质配制，常用于51.52培养基：化学物质不明确的天然物质，常用于53.54培养基，在培养基中加入55以抑制不需微生物生长，促进所需微生物生长，如当需要酵母菌和霉菌时，可在培养基中加入56，在培养基中加入高浓度食盐可抑制多数细菌生长，但不影响57的生长58培养基：根据微生物代谢特点，在培养基中加入59配制而成，可用以60，例如在培养基中加入61，可用以鉴别乳制品或饮用水中大肠杆菌等细菌，如果有，则其代谢产物就与该试剂结合，使菌落呈62色并63.微生物的代谢产物初级代谢产物概念：微生物通过代谢活动产生的、生长繁殖1（“必需”、“非必需”）的物质举例：2等是否必需：初级代谢产物合成发生障碍，均5（“会”、“不会”）影响微生物正常生命活动微生物代谢的调节酶合成的调节酶活性的调节特点：微生物种类不同，初级代谢产物3（“基本相同”、“不同”）产生时期：4.微生物代谢的人工控制控制对象：改变微生物27、控制28.控制目的：最大限度地33.控制方式：29处理，选择符合生产要求的菌种，或控制发酵条件，如30，31，32等物质比例中41的比最重要微生物的代谢次级代谢产物概念：6.是否生长所必需：9.特点：微生物种类不同，其次级代谢产物8（“相同”、“不同”）产生时期：生长到一定阶段才产生举例：7等对象组成酶：微生物细胞内10的酶，它们的合成只受11控制诱导酶：在12情况下才合成的酶，其合成受13控制结果：细胞内酶的种类14.意义：既保证了15，又避免了16，增强了17.对象：改变18来调节代谢速率原理：19与20结合，致使21，这种变化是22。当23时，酶结构便会复原特点：24.、25.意义：避免代谢产物26.微生物群体的生长规律生长曲线形成：将1接种到2的3培养基中，并置于4条件下培养，定期5.影响微生物生长的环境因素温度：每种微生物只能在一定温度范围内生长，绝大多数微生物最适生长温度为37，温度过高时，细胞内的38和39.会发生40.氧：据对氧的需求状况可分43、44（包括45型）及46等类型，产甲烷杆菌属47类型，酵母菌属48类型pH：每种微生物最适pH不同，超过最适pH范围后就会影响41及42等，从而影响微生物对营养物质的吸收微生物的生长生长曲线测定方法：一种是测6，另一种是测7.生长特点：细菌的生长速率不是8而是9.概念：以10为横坐标，以11为为纵坐标作图，便可得到反映细菌生长规律的曲线，此即生长曲线曲线组成调整期成因：对新环境的12过程特点：一般不立即13，代谢14，体积15，大量合成16.时期长短因素：与17及18有关对数期成因：条件适宜特点：进入19阶段，细胞数目以20形式增加，代谢21，个体22.稳定应用：常作为23和24的材料稳定期成因：生存条件恶化，如25、26、27等特点：细菌分裂速度28，培养基中新增加的细胞数29(多于、少于、约等于)死亡的细胞数，此时细菌数达30，细胞内大量积累代谢产物特别是31代谢产物，某些细菌会出现32.应用：改善和控制条件延长稳定期，提高代谢产物产量，即33培养法，此法缩短了34，提高了35，并且便于36.衰亡期：细胞死亡速率超过繁殖速率，最终导致培养基中活菌数目急剧下降，此时细胞会出现多种形态甚至畸形，有些细胞开始解体，释放出代谢产物等培养基配制完成后，投放到发酵罐中，通入8的蒸汽进行灭菌，冷却后在9条件下加入菌种，即为接种应用发酵工程的生产实例——谷氨酸发酵发酵工程的应用发酵工程简介培养基按物理性质属3培养基按化学成分属4培养基培养基中除水、无机盐外，碳源由5提供，氮源来自6，生长因子为7.发酵过程氧气供应谷氨酸棒状杆菌是10菌，因此发酵过程中要不断通入11并搅拌，搅拌的意义是12及13.温度：14.pH：15.时间：28~32h发酵工程的概念和内容概念：采用现代工程技术手段，利用16为人类生产有用的产品或直接把17应用于工业生产的一种新技术内容菌种的选育：方法为18、19、及20，其中21的方法获得的微生物可生产出一般微生物不能生产的产品培养基的配制：要根据22选择原料配制培养基且配方要经过27后才能确定灭菌：发酵过程中一旦污染杂菌将会导致24甚至25，因此26及27均需经过严格灭菌扩大培养和接种：要将选育出的优良菌种经过28达一定数量后再进行接种29：这是发酵的中心阶段，此过程中除需随时取样检测外，还要即时30以满足菌种的31，同时要严格控制32与转速等发酵条件，这是因为环境条件的变化，不仅会33而且会34。如谷氨酸发酵中，当35时谷氨酸棒状杆菌就会生成乙酰谷氨酰胺，当36时，生成的代谢产物就会是乳酸或琥珀酸，其中对溶氧的控制可通过37及38调节，对pH的控制可通过39及40调节分离提纯：发酵工程产品有两类，既41和42，如果产品是43可采用过滤、沉淀等方法分离，如果产品是44可采用45等方法提取，分离提纯后的产品还要经过46才能成为正式产品医药工业方面：生产人们使用最多的药物即47及基因工程药品清单三发酵工程常用谷氨酸产生菌：1、2等食品工业方面：生产48发酵产品（酒精、醋等），生产49及微生物菌体50.清单一微生物的类群1肽聚糖2细胞膜3拟核4环状DNA5核糖体6抗药性7固氮8抗生素合成9芽孢10鞭毛11荚膜12二分裂13固体14大小、形状、光泽度、颜色、硬度、透明度15菌种鉴定16无鞭毛的球菌17有鞭毛18核酸19衣壳20核衣壳21囊膜22流行性感冒23病毒核酸24病毒抗原特异性25一26DNA或RNA27贮藏病毒的全部遗传信息28病毒的一切性状29形态结构30致病性31宿主细胞32核酸（DNA）33蛋白质外壳34DNA35噬菌体DNA36宿主细胞清单二微生物的营养1碳2NaHCO33CO24糖类5脂肪酸6花生粉饼7石油8糖类9葡萄糖10细胞物质11一些代谢产物12主要能源13氮14分子态氮15氨16铵盐17硝酸盐18尿素19牛肉膏20蛋白胨21铵盐22硝酸盐23合成蛋白质、核酸及含氮的代谢产物24碳源25氮源26微量有机物27维生素28氨基酸29碱基30酶31核酸32酶33合成的能力有限34酵母膏35蛋白胨36动植物组织提取液37种类38培养目的39浓度40比例41C与N42、6.5~7.543、7.5~8.544、5.0~6.045液体46不需47固体48半固体49观察微生物的运动、菌种鉴定等50合成51分类、鉴定52天然53工业生产54选择55某种化学物质56青霉素57金黄色葡萄球菌58鉴别59某种指示剂或化学药品60鉴别不同种类的微生物61伊红和美蓝62深紫色63带有金属光泽微生物的代谢1必需2氨基酸、核苷酸、多糖、维生素3基本相同4全过程5会6微生物生长到一定阶段才产生，对该微生物无明显生理功能或并非生长和繁殖所必需的物质7抗生素、毒素、激素、色素8不同9不是10一直存在11遗传物质12某种物质存在13遗传物质和外界物质14增多15代谢需要16细胞内物质和能量的浪费17对环境的适应能力18酶的结构19代谢过程中产生的物质20酶21酶的结构发生22可逆的23代谢产物与酶脱离24快速25精细26大量积累27遗传特性28发酵条件29诱变30温度31溶氧32pH33得到各种代谢产物微生物的生长1少量的某种细菌2恒定容积3液体4适宜的5取样测定培养基里的细菌群体的生长情况6细菌的细胞数目7重量8始终不变的9随时间的推移发生了有规律的变化10时间11细菌数目的对数12一个短暂的调整或适应13开始分裂繁殖14活跃15增长较快16细胞分裂所需的酶类、ATP以及其他细胞成分17菌种18培养条件19快速分裂20等比数列21旺盛22形态、生理特性23生产用菌种24科研25营养物质的消耗26有害代谢产物的积累27pH的变化28下降29约等于30动态平衡31次级32芽孢33连续34培养周期35设备利用率36自动化管理37、25~37℃38蛋白质39核酸40不可逆的破坏41酶的活性42细胞膜的稳定性43好氧型44厌氧型45严格厌氧46兼性厌氧型47厌氧48兼性厌氧清单三发酵工程1谷氨酸棒状杆菌2黄色短杆菌3液体4天然5豆饼、玉米浆6尿素7生物素8、98kPa9无菌10好氧11无菌空气12使空气形成细小的气泡，迅速溶氧14、30~3715、7~816微生物的某些特定功能17微生物18人工诱变19基因工程20细胞工程21基因工程22培养基的配制原则23反复的试验24产量大大下降25得不到产品26培养基27发酵设备28多次扩大培养29发酵过程30添加必需的培养基组分31营养需要32温度、pH、溶氧、通气量33影响菌种的生长繁殖34影响菌种代谢产物的形成35pH呈酸性36溶氧不足37通气量38搅拌速度39加料装置添加酸或碱调节40培养基中添加pH缓冲液41代谢产物42菌体本身43菌体44代谢产物45蒸馏、萃取、离子交换46质量检查合格47抗生素48传统49各种各样的食品添加剂50单细胞蛋白