人教高中生物选修2第3章第1节　微生物发酵及其应用

微生物发酵及其应用 为什么要利用微生物？ 抗生素、氨基酸、酶制剂等产品为什么能通过微生物发酵来生产？这与微生物的生长和代谢特点有什么关系？ 1、某些微生物因争夺生存环境或营养物，会产生抗生素将其他种类的微生物杀死。 2、微生物会产生蛋白酶、纤维素酶和淀粉酶，将营养物质水解成可吸收的小分子的多肽或氨基酸、葡萄糖 。 3、微生物细胞会通过合成或分解代谢生产它必需的一些物质，包括氨基酸、核苷酸等。 为什么要利用微生物？ 微生物繁殖非常迅速 微生物培养易于控制 微生物本身也容易改造 什么是发酵？ 利用微生物，在适宜的条件下，将原料经过特定的代谢途径转化为人类所需要的产物的过程。 什么是发酵工程？ 采用现代化工程技术手段，利用微生物的某些特定功能，为人类生产有用的产品，或直接把微生物应用于工业生产过程的一种新技术。 发酵工业经历了哪几个阶段？ 原始发展阶段（发酵技术原始，顶多是家庭小制作，技术进步缓慢，完全是经验式的，并不知道其中的原理 。） 传统发酵工业阶段（人们才开始了解发酵现象的本质 ，采用开放式的发酵方式，生产过程较为简单，对生产设备要求不高，规模一般不大 。） 现代发酵工业阶段（生产技术要求高；生产规模大；技术发展速度快；菌种的生产能力大幅度提高，新产品、新技术、新设备的应用达到前所未有的程度。 ） 生物技术产业阶段 （利用构建的基因工程菌生产 ） 发酵工程生产实例 谷氨酸棒状杆菌合成谷氨酸的途径 葡萄糖 中间产物 a－酮戊二酸 谷 氨 酸 谷氨酸脱氢酶 NH4＋ 抑 制 只有选择细胞膜通透较强，在细胞内不积累谷氨酸的谷氨酸棒状杆菌做菌种才有可能获得大量的谷氨酸。 发酵工程生产实例 菌种的选择 谷氨酸发酵最重要的无疑就是选择菌种了，应该选育什么样的谷氨酸棒状杆菌作为菌种呢? 发酵工程生产实例 培养基的选择 成 分 酸碱度 水 无机盐 氮源 碳源 生长因子 豆饼水解液、玉米浆中的水 磷酸二氢钾 氧化钾 硫酸镁 尿素 豆饼水解液、玉米浆 生物素 pH 7-8 发酵工程生产实例 发酵罐示意图 电动机 pH检测及 控制装置 培养液 无菌空气 排气口 冷却水出口 冷却水进口 搅拌器 加料口 放料口 发酵工程的内容 发酵工程的内容包括了以下的基本步骤： 菌种的选育 培养基的配置 灭菌 扩大培养和接种 发酵过程 分离提纯 1、菌种的选育 选育的方法： 从自