高中生物知识梳理复习-发酵工程简介

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第三节发酵工程简介

教学目的

1.发酵工程的概念和内容(A:知道)。

2.发酵工程在医药工业和食品工业中的应用(A:知道)。

重点和难点

1.教学重点

发酵工程的概念和内容。

2.教学难点

在发酵过程中,如何保证菌种生长和代谢的正常进行。

教学过程

【板书】

实例:谷氨酸发酵

发酵工程的概念

菌种选育

发酵工程培养基的配制

发酵工程灭菌

的内容扩大培养和接种

发酵过程

产品的分离和纯化

在医药工业方面的应用

发酵工程的应用在食品工业方面的应用

【注解】

一、实例:谷氨酸发酵

(一)获取菌种:谷氨酸棒状杆菌、黄色短杆菌

(二)配制培养液:五种因子

(三)灭菌:高压蒸汽灭菌

(四)接种:无菌条件下加入菌种

(五)发酵:在发酵罐中进行,其中的关键步骤是“溶氧”。通入无菌空气并不断搅拌(六)分离提取产物

二、发酵工程的概念

(一)概念:采用现代工程技术手段,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。

(二)发酵工程的内容

1.菌种选育:自然分离、人工诱变、基因工程、细胞工程

2.培养基的配制:物质种类、比例、适宜的PH

3.灭菌:去除杂菌,主要杀灭培养基中和发酵设备中的杂菌

4.扩大培养和接种:菌种多次培养达到一定数量

5.发酵过程:控制各种条件生产发酵产品

菌体:用过滤、沉淀等方法

6.产品的分离和纯化

代谢产物:用蒸馏、萃取、离子交换等方法

在医药工业方面:生产药品和基因工程药品

三、发酵工程的应用在食品工业方面:生产传统发酵产品、食品添加剂、单细胞蛋白(菌

体)等

【同类题库】

发酵工程的概念和内容(A:知道)

.工业上利用谷氨酸棒状杆菌大量积累谷氨酸,应采用(C)

A.加大葡萄糖的投放量 B.加大菌种的密度

C.改变菌体细胞膜通透性 D.改变培养基碳源和氮源的比例

.发酵是指(D)

A.微生物的呼吸过程 B.一种微生物的繁殖过程

C.微生物的新陈代谢 D.微生物产生代谢产物和菌体的过程

.暴露在空气中,下列哪种微生物不能生存(D)

A.酵母菌 B.真菌 C.放线菌 D.产甲烷杆菌

.发酵过程中,用一定的转速搅拌,除能使菌种和发酵液充分接触提高原料利用率外,还能增加(D)

A.放料速度 B.冷却水循环 C.进料速度 D.溶解氧

.关于菌种的选育不正确的是(C)

A.自然选育的菌种不经过人工处理 B.诱变育种的原理是基因突变

C.通过有性杂交可以形成工程细胞 D.采用基因工程的方法可构建工程菌

.有关谷氨酸发酵的叙述中,正确的是(B)

A.发酵中要不断通入空气(无菌) B.培养条件不当将得不到所需要的产品

C.搅拌的唯一目的是使空气成为小泡 D.冷却水可以使酶的活性下降

.谷氨酸发酵过程中,如果环境条件控制不当,则可能使代谢产物成为乳酸,那么乳酸是下列哪种条件下的产物(D)

A.PH值过小 B.PH值过大 C.溶氧过多 D.溶氧不足

.当谷氨酸棒状杆菌发酵生产谷氨酸时,发现产物中出现了谷氨酰胺,则应当加入(C)A.新培养基 B.缓冲液 C.碳酸氢钠 D.盐酸

.在谷氨酸发酵过程中,必须不断地调整培养液的PH值,原因是(B)

①谷氨酸发酵的最适PH值是7.0-8.0 ②在发酵过程中,培养液的PH值会发生变化

③当PH呈酸性时,谷氨酸的产量会下降④不调节PH值,培养液中生成的谷氨酸会变成其他物质

A.①②③ B.①②③④ C.①② D.①④

.谷氨酸棒状杆菌生产谷氨酸的培养基中,五大类营养要素物质不可缺少。但其中哪种物质要保持适量状态,若缺乏,则菌体生长十分缓慢,若过量,则为乳酸发酵(C)

A.碳源 B.氮源 C.生长因子 D.水和无机盐

(生长因子过多,会使菌体生长过快,消耗大量氧气,从而导致无氧呼吸)

.对谷氨酸发酵的叙述正确的是(D)

A.菌体是异氧厌氧型微生物 B.培养基属于液态的合成培养基

C.谷氨酸的形成与搅拌速度无关 D.产物可用离子交换法提取

.关于菌种的选育不正确的是(C)

A.自然选育的菌种不经过人工处理 B.诱变育种原理的基础是基因突变

C.通过有性杂交可形成工程细胞 D.采用基因工程的方法可构建工程菌

.发酵工程灭菌的目的(C)

A.灭杀细菌 B.杀死杂菌

C.杀灭所有微生物 D.加大氮源、碳源的比例

.能影响发酵过程中温度变化的因素是(D)

A.微生物分解有机物释放的能量 B.机械搅拌

C .发酵罐散热及水分蒸发

D .A 、B 、C 都对

.在发酵中有关氧的利用正确的是(B )

A .微生物可直接利用空气中的氧

B .微生物只能利用发酵液中溶解氧

C .温度升高,发酵液中溶解氧增多

D .需向发酵液中连续补充空气并不断的搅拌 .大量生产酵母菌时,不正确的措施是(A )

A .隔绝空气

B .在对数期获得菌种

C .过滤沉淀进行分离

D .使菌体生长长期处于稳定期

.配制好的培养基必须经过灭菌,灭菌是指杀死一定环境中所有微生物的 、 和 。常用的方法是 。发酵过程的产物有两类,一类是代谢产物,另一类是菌体本身。产品不同,分离提纯的方法也不同,对于前者,常用的方法有 、 、 等;对于后者,常用的方法是 、 。

[细胞、孢子、芽孢 高压蒸汽灭菌 蒸馏、萃取、离子交换 过滤.沉淀]

.下图是发酵装置,请据图回答:

(1)在培养过程中,发现放料口所排出的培养基中,

微生物形态多样,这时,微生物生长处于 期,

添加培养基的速度应该 ,请在以下坐标

中画出添加培养后微生物的生长曲线。

(2)若该装置的PH 检测装置出了问题,可以采用的

应急措施是 ,PH 发生变化的原

因是 。

(3)若此时发现温度过高,应该启用的有[ ]

和[ ] ,温度升高的原因可能

是 。

(4)若此装置用于酒精发酵和谷氨酸发酵,则关键步骤是 。

(5)若培养过程中,进料和放料速度不变,但有效产物减少,如果是酒精发酵应该检查 若是谷氨酸发酵则应检查 。

[(1)衰亡;加快;图见右(2)添加缓冲液;营养物质的消耗和

代谢产物的积累(酸碱物质的增减不均衡)(3)4冷却水入口;5

搅拌器产热(代谢产热、机械产热)大于散热(冷却水散热、罐

体散热)(4)控制3

无菌空气的加入,因为酒精发酵是厌氧发酵,谷氨酸发酵是需氧发酵(5

)通气量溶氧量降低;PH 改变]

.如右图是发酵工程生产产品的流程简图,据图回答:(1)能生产人生长激素的工程菌是通过①培养的,原料

①是 ;高产青霉素菌种是通过②培养的, ① ② ③

②是 ③是 。 培养基配制

(2)④表示,⑤表示。

(3)整个过程的中心阶段是发酵,在此阶段需随

时取样.检测等,以了解发酵进程,还要及

时添加,同时严格控制。

(4)若⑥是单细胞蛋白的话,⑥是。氨基

酸、维生素属⑦的产物。

[(1)基因工程;诱变育种;细胞工程(2)接种;灭菌

(3)菌体数量和产物浓度;培养基;发酵条件(4)微生物⑥⑦

菌体;初级代谢]

发酵工程在医药工业和食品工业中的应用(A:知道)

.应用发酵工程生产的产品不包括(D)

A.初级代谢产物 B.次级代谢产物 C.单细胞蛋白质 D.目的基因

.下列叙述正确的是(D)

A.谷氨酸棒状杆菌生产谷氨酸时,培养基为固体培养基

B.发酵过程中搅拌的目的是使菌种与培养液充分接触,提高原料的利用率,与溶氧无关C.若PH值呈酸性,谷氨酸发酵中产物不是谷氨酸,而是乳酸与琥珀酸

D.若发酵工程的产物是微生物菌体,则通常不用蒸馏、萃取或离子交换等方法

.以下不属于发酵工程应用的是(D)

A.生产抗生素、维生素、动物激素、胰岛素、重组乙肝疫苗等

B.生产啤酒、食醋等传统产品,酸味剂、鲜味剂、色素、甜味剂等食添加剂

C.生产用作饲料或食品添加剂的单细胞蛋白质

D.获取用于生产单克隆抗体的杂交瘤细胞

.单细胞蛋白是指(D)

A.单个植物细胞培养得到的高纯度蛋白质 B.单个动物细胞培养得到的高纯度蛋白质C.单个细菌细胞分泌的蛋白质 D.通过发酵获得大量微生物菌体

.发酵工程应用于食品工业,除生产传统的发酵产品外,还可产生哪类物质为解决粮食短缺开辟了新的途径(D)

A.啤酒 B.食品添加剂 C.维生素 D.单细胞蛋白质

.分离提纯是制取发酵产品不可缺少的阶段,产品不同分离提纯的方法也不同,对代谢产物不能采用的提取方法是(C)

A.蒸馏 B.萃取 C.过滤 D.离子交换

【学科内综合】

.下列对右边坐标曲线的描述正确的是(D)

①表示酵母菌种群在对数期的生长速率随时间(t)的变化

②表示工业乳酸发酵时,乳酸生成量与时间之间的关系

③表示生态系统抵抗力稳定性与恢复力稳定性之间的关系

④由南极一赤道一北极的各群落中物种多样性的变化趋势

A.①② B.③④ C.②③ D.①④

.将细菌放在固体培养基上培养,它会繁殖并形成菌落(如

下图甲)。某实验小组想检测两种抗生素的杀菌作用,下列哪组实验方案最合适?(C)

.基因工程培养的“工程菌”通过发酵工程生产的产品有(B)

①石油②人生长激素③紫草素④聚乙二醇⑤胰岛素⑥重组乙肝疫苗

A.①③⑥ B.②⑤⑥ C.③⑤⑥ D.②③⑤

.基因工程培育的“工程菌”通过发酵过程生产的产品有(B)

①石油②人生长激素③紫草素④聚乙二醇⑤胰岛素⑥重组乙肝疫苗

A.①③⑥ B.②⑤⑥ C.③⑤⑥ D.②③⑤

.发酵工程中培育优良品种的方法有多种,其中能定向培育新品种的方法是(C)

①人工诱变②基因移植③细胞杂交

A.① B.①② C.②③ D.①②③

.在啤酒生产过程中,发酵是重要环节。生产过程大致如下:将经过灭菌的麦芽汁流氧,接入啤酒酵母菌菌种后输入发酵罐.初期,酵母菌迅速繁殖,糖度下降,产生白色泡沫,溶解氧渐渐耗尽.随后,酵母菌繁殖速度迅速下降,糖度加速降低,酒精浓度渐渐上升,泡沫不断增多.当糖浓度下降一定程度后,结束发酵.最后分别输出有形物质和新啤酒

根据上述过程,请回答:

(1)该过程表明啤酒酵母菌异化作用的特点是

(2)初期,酵母菌迅速繁殖的主要方式是

.人造蛋白食品是现代微生物工程的杰作之一,食用真菌蛋白是人造蛋白的一种,真菌蛋白的制造过程如下图所示,请据图回答下列问题:

(1)往发酵罐中注入少量氨水的目的是。

(2)添加的糖被真菌利用,转化成真菌蛋白,必须经过的生理过程是。(3)从自然界分离出的真菌菌种,用于制造真菌蛋白时,真菌蛋白的产量低,要获得较多

真菌蛋白,培育优良菌种可采用、等方法。

(4)利用微生物工程制造出真菌蛋白,常作家畜(如猪)的饲料添加剂,猪食用这些添加

剂可加速肥育的原因是,这些添加剂在猪体内的代谢产物有。

[(1)满足真菌所需的氮源(2)转氨基作用(3)诱变育种、基因工程、细胞工程(三选二)(4)猪食用后,真菌蛋白被分解成氨基酸,经脱氨基作用,生成的不含氮部分转变成脂肪;CO2、H2O、尿素]

.右图是发酵工程的流程图,据图回答:Array (1)在配制培养基时,要注意各种营养的比例。

假如利用谷氨酸棒状杆菌来生产谷氨酸,则在扩

大培养阶段的碳氮比是,在发酵罐内

发酵时的碳氮比是。

(2)培养基配制好后,一定要灭掉培养基中

的,其目的是

防止,

防止。

(3)假如用黄色短杆菌来生产赖氨酸,可用①来

提高发酵的产量。①代表的菌种选育方法

为,选育出不能

合成酶的菌种。生产的赖

氨酸是此微生物的级代谢产物。

(4)在发酵罐中发酵时,若要提高发酵罐中的溶

氧量,可采用的措施是

①调整。

②调整。

(5)若⑥是单细胞蛋白,则⑥代表的发酵产品是。

[(1)4∶1 3∶1 (2)微生物(杂菌)的细胞、芽孢、孢子杂菌与所需微生物间发生竞争杂菌分解代谢产物 (3)诱变育种高丝氨酸脱氢初 (4)①通入的无菌空气量②发酵罐中搅拌器的转速 (5)微生物菌体]

.(10分)尽管微生物发酵有各种各样的产物,但通常它们的生产能力小而且单一,不能胜任

大批量的工业生产,于是科学家们想方设法使它们的“功力”增长几十倍到上百倍。以生产

维生素C为例:科学家找到两种微生物——草生欧文氏菌和棒状杆菌,它们共同作用时,可以

通过发酵产生Vc,它们生产Vc的过程好像接力赛一样,先由草生欧文氏菌将原料发酵成一种

中间产物,随后再由棒状杆菌完成后半段工作。科学家将棒状杆菌的有关遗传物质转入草生

欧文氏菌体内,与它的DNA相连接,经过改造后的新型欧文氏菌成了发酵工程的主角。

(1)从变异的来源看,该种新型欧文氏菌的变异类型属于,该种新型欧文氏菌

与原来的欧文氏菌在结构上的主要区别是,功能上的主

要区别是。

(2)生产中将新型欧文氏菌接种到发酵罐内,必须先进行,选取

期的新型欧文氏菌接种为最佳。

(3)从生态学角度考虑限制对数期菌体进一步发展的主要的生物因素为。造成

衰亡期菌体数目减少的非生物因因素有。

(4)从发酵工程的菌种来源看,人工改造菌种的方法还有和。

(5)微生物发酵工程的前景非常广阔,是因为微生物的代谢异常旺盛,产物生成迅速。微生

物的代谢异常旺盛的原因是。

[(10分)(1)基因重组含有棒状杆菌的遗传物质能独立合成Vc (2)扩大培养对数 (3)

种内斗争 pH值、代谢产物、营养物质(答出两点既可) (4)人工诱变细胞工程 (5)表面

积与体积之比大,物质交换迅速]

最新发酵工程重点总结

发酵工程重点总结

第一章 发酵:通过微生物的生长繁殖和代谢活动,产生和积累人们所需产品的生物反应过程发酵工程:利用微生物(或动植物细胞)的特定性状,通过现代工程技术,在生物反应器中生产有用物质的技术体系。该技术体系主要包括菌种选育与保藏、菌种扩大生产、代谢产物的生物合成与分离纯化制备等技术。 发酵工业的特点?(7点) 1.发酵过程一般是在常温常压下进行的生化反应,反应安全,要求条件较简单。 2.可用较廉价原料生产较高价值产品。 3.反应专一性强。 4.能够专一性地和高度选择性地对某些较为复杂的化合物进行特定部位的生物转化修饰。 5.发酵过程中对杂菌污染的防治至关重要。 6.菌种是关键。 7.发酵生产不受地理、气候、季节等自然条件限制。 工业发酵的类型? 厌氧发酵 1. 按微生物对氧的不同需求需氧发酵 兼性厌氧发酵 液体发酵(包括液体深层发酵) 2.按培养基的物理性状浅盘固体发酵 深层固体发酵(机械通风制曲) 分批发酵 按发酵工艺流程补料分批发酵 单级恒化器连续发酵 连续发酵多级恒化器连续发酵 带有细胞再循环的单级恒化器连续发酵 发酵生产的基本工业流程? 1. 用作种子扩大培养及发酵生产的各种培养基的配制; 2. 培养基、发酵罐及其附属设备的消毒灭菌; 3. 扩大培养出有活性的适量纯种,以一定比例接种入发酵罐中; 4. 控制最适发酵条件使微生物生长并形成大量的代谢产物; 5. 将产物提取并精制,以得到合格的产品; 6. 回收或处理发酵过程中所产生的三废物质。

工业发酵的过程的工艺流程图? 第二章 1、发酵工业菌种分离筛选的一般流程? 调查研究(包括资料查阅) 试验方案设计 含微生物样品的采集(如何使样品中所含微生物的可能性大?) 样品预处理(如何在后续的操作中使这种可能性实现) 菌种分离 根据目的菌株及其产物特点分 选择性分离方法随机分离方法 (定向筛选←选择压力) (用筛选方案- 检测系统进行间接分离) 富集液体培养固体培养基条件培养 (初筛) 菌种纯化 复筛 菌种纯化 初步工艺条件摸索再复筛生产性能测试 较优菌株1-3株 保藏及进一步做生产试验某些必要试验和 或作为育种的出发菌株毒性试验等 2、菌种选育改良的具体目标。(4点)? 1.提高目标产物的产量

人教版高中生物必修三[知识点整理及重点题型梳理]人体的内环境与稳态

精品文档用心整理 人教版高中生物必修三 知识点梳理 重点题型( 常考知识点 )巩固练习 人体的内环境与稳态 【学习目标】 1、阐述内环境的概念、组成及各液体之间的相互关系。 2、理解内环境稳态的概念,能举例说明。 3、简述稳态的调节机制 4、重点:内环境的概念、组成及各液体之间的相互关系 【要点梳理】 要点一、细胞生活的环境 1.体内细胞生活在细胞外液中 (1)体液的概念:人体内含有的大量以水为基础的液体。 (2)体液的组成及各部分之间的关系: 【要点诠释】 (1)血浆是血液的一部分,所以血液并不全是细胞外液。血浆(液体成分)包括水、无机盐、葡萄糖、氨基酸、血浆蛋白等。血细胞(有形成分)包括红细胞、白细胞、血小板。 (2)血浆中的物质除大分子蛋白质外,都可以透过毛细血管壁进入组织细胞间隙形成组织液。绝大部分的组织液还可以重新通过毛细血管壁渗透回血浆中,少部分(约10%)则进入毛细淋巴管形成淋巴,淋巴经淋巴循环又进入血管成为血浆。细胞外液与细胞内液通过细胞膜进行物质交换。 (3)内环境【人体的内环境与稳态】07:53~15:17 ①概念:由细胞外液构成的液体环境,是机体内细胞生活的直接环境,主要包括血浆、组织液和淋巴等。 ②血浆、组织液、淋巴及细胞之间的关系 血细胞直接生活的环境是:血浆 毛细血管壁细胞直接生活的环境是:血浆和组织液 毛细淋巴管壁细胞直接生活的环境是:淋巴和组织液 淋巴细胞直接生活的环境是:淋巴 体内绝大多数组织细胞直接生活的环境是:组织液 【要点诠释】 (1)内环境是体内细胞生活的液体环境,其中的“内”与“外”是相对的,从人体的角度来看,人体的外环

境是我们生活的外界环境,人体的内环境是血浆、组织液、淋巴所组成的液体环境。 (2)从细胞的角度来看,细胞的外环境是细胞外液,即血浆、组织液和淋巴,也就是人体的内环境,细胞的 内环境是细胞内液。因此内环境是相对人体外界环境而言的,相对于细胞来说是外环境。但人的呼吸道、肺泡腔、 消化道、泪腺、输卵管、输尿管等有孔道与外界相通的结构中的气体或液体都应视为外部环境。也就是说体内的 一些液体,如尿液、泪液、消化液等不是内环境(细胞外液)中的液体。 (3)细胞外液即内环境,二者外延和内涵相同,只是名字不同而已。内环境属于多细胞动物的一个概念,单 细胞生物没有所谓的内环境。 2.细胞外液的成分 (1)水,血浆中约 90%为水。 (2)气体,其中以氧气和二氧化碳最为重要。 (3)各种无机离子,其中 Na +、Cl -、K +、Ca 2+、HCO 3-和 HPO42-的量较多。 (4)有机化合物,如脂质、氨基酸、葡萄糖、核苷酸、维生素等。 (5)调节生命活动的各种激素。 (6)细胞代谢的废物,如氨、尿素等。 故细胞外液本质上是一种盐溶液,类似于海水。这在一定程度上反映了生命起源于海洋。 3.细胞外液的理化性质 (1)渗透压:溶液浓度越高,对水的吸引力越大,溶液渗透压越高。在 37℃时,人的血浆渗透压约为 770 kPa , 相当于生理盐水(0.9%的 NaCl 溶液)的渗透压。 (2)酸碱度:正常人血浆的 pH 为 7.35~7.45。血浆中有多对对酸碱度起缓冲作用的物质——缓冲对,如: H 2CO 3/NaHCO 3、NaH 2PO 4/Na 2HPO 4 等。 (3)温度:主要通过影响酶活性来实现的。人体细胞外液温度一般是 37℃,由于炎症引起体温过高,超 过酶的最适温度,导致体内代谢反应速度减慢,从而出现不思饮食症状。 4.内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介 要点二、内环境稳态的重要性 1.内环境的稳态是一种动态平衡 (1)内环境的各种化学成分和理化性质是不断变化的,其原因是由于外界环境因素的变化和体内细胞代谢 活动的进行。 (2)内环境的各种变化都是有一定范围的,而不是某一恒定值。如正常情况下,人的体温变化范围为 36.5℃~37.5℃;血液的 pH 变化范围为 7.35~7.45;血浆渗透压一般为 770 kPa (37℃时);血糖正常水平为 80 mg /dL ~120 mg /dL 等。 (3)正常机体通过调节作用,使各个器官、系统协调活动,共同维持内环境的相对稳定状态叫做稳态。 2.内环境稳态的调节机制 (1)各个器官、系统协调一致地正常运行是维持内环境稳态的基础。 直接相关的系统:消化系统、呼吸系统、循环系统和泌尿系统 起调节作用的系统:神经系统、内分泌系统、免疫系统 (2)神经—体液—免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制。 (3)内环境稳态的调节是反馈调节。 反馈就是一个系统本身工作产生的效果反过来又作为信息进入这一系统,指导这一系统的工作。例如,夏日 炎炎,体内产生的热引起发汗而使体温不至于上升;各种酶促反应的产物积累到一定数量时,反应就会达到平衡, 如果把产物取走,反应又可进行。这两例都是反应的产物反过来抑制反应的进行,是“负反馈” 另一类是反应

微生物工程总复习整理

微生物工程总复习 名词解释:15题共45分 简答题: 7题共35分 论述题: 2题共20分 第一章概论 微生物工程:将微生物学、生物化学和化学工程学的基本原理有机地结合 起来,是一门利用微生物的生长和代谢活动来生产各种有用物质的工程技术。又称为发酵工程,是生物技术的重要组成部分,是生物技术产业化的重要环节。 简述微生物工程发展简史(四个阶段特征) 1、天然发酵 2、纯培养技术——第一代发酵技术 3、深层培养技术——第二代发酵技术 4、微生物工程——第三代发酵技术 简述微生物工程组成及研究内容 1、微生物工程组成 从广义上讲,由三部分组成: 上游工程 发酵工程 下游工程 2、微生物工程研究内容 (1)无菌生长技术; (2)计算机控制技术; (3)种子培养和生产培养工艺技术; (4)小试中试动力学模型; (5)发酵工程工艺放大。 第二章生产菌种的来源 试述生产菌种的来源及其分离思路 来源:根据资料直接向科研单位、高等院校、工厂或菌种保藏部门索取或购买;从大自然中分离筛选新的微生物菌种。 分离思路:依照生产要求、产物性质、菌种特性(分类地位及生态环境),设计各种筛选方法,快速、准确地把所需要的菌种挑选出来。 实验室或生产用菌种若不慎污染杂菌,也必须重新进行分离纯化。 筛选重点:抗生素及治疗作用的药物产生菌。 试述生物物质产生菌的分离纯化和筛选步骤(1)定方案 查阅资料,了解所需菌种的生长培养特性。 (2)标本采集 有针对性地采集样品。

(3)增殖: 人为地通过控制养分或培条件,使所需菌种增殖培养后,在数量上占优势。(4)分离:利用分离技术得到纯种。 (5)性能鉴定发酵性能测定 进行生产性能测定。这些特性包括形态、培养特征、营养要求、生理生化特性、发酵周期、 产品品种和产量、耐受最高温度、生长和发酵最适温度、最适 pH值、提取工艺等。 第三章微生物代谢调节及代谢工程 新陈代谢(分解代谢、合成代谢):新陈代谢(metabolism) 是指发生在活细胞中的各种分解代谢(catabolism)和合成代谢(anabolism)的总和。即:新陈代谢=分解代谢+合成代谢 分解代谢:指复杂的有机物分子通过分解代谢酶系的催化,产生简单分子、腺苷三磷酸(ATP)形式的能量和还原力(或称还原当量,一般用[H]来表示)的作用。合成代谢:与分解代谢正好相反,是指在合成代谢酶系的催化下,由简单小分子、ATP形式的能量和[H]形式的还原力一起合成复杂大分子的过程。 分解代谢与合成代谢的含义及其间的关系可简单地表示为: 酶活性调节:酶分子水平上的一种代谢调节,通过改变酶分子活性来调 节新陈代谢的速率,包括:酶活性的激活和抑制两个方面。 能荷:细胞 ATP、ADP、AMP可作为代谢反应功能的高能磷酸键的量度,通 过 ATP、ADP、AMP三者的比例调节代谢。 协同反馈抑制:指分支代谢途径中的几个末端产物同时过量时才能抑制 共同途径中的第一个酶的一种反馈调节方式 合作反馈抑制:两种末端产物同时存在时,可以起着比一种末端产物大 得多的反馈抑制作用。 累积反馈抑制:每一分支途径的末端产物按一定百分率单独抑制共同途 径中前面的酶,所以当几种末端产物共同存在时,它们的抑制作用发生累积。 顺序反馈抑制:当 E过多时,抑制 C→D,由于 C浓度过大而促使反 应向 F、G方向进行,结果造成 G浓度的增高。由于 G过多抑制了 C→F,结果造成 C的浓度进一步增高。C过多又对 A→B间的酶发生抑制,从而达到反馈抑制的效果。通过逐步有顺序的方式达到的调节称为顺序反馈抑制。 试述酶活性调节、合成调节的异同点 酶分子水平上的一种代谢调节,通过改变酶分子活性来调节新陈代谢的速率,包括:酶活性的激活和抑制两个方面。 酶活性激活系指在分解代谢途径中,后面的反应可被较前面的中间产物所促进。

高中生物必修三知识点总结[最全]

高中生物必修三知识点汇编 第一章 一、细胞的生活的环境: 1、单细胞(如草履虫)直接与外界环境进行物质交换 2、多细胞动物通过内环境作媒介进行物质交换 养料 O2养料 O2 外界环境血浆组织液细胞(内液) 代谢废物、CO2淋巴代谢废物、CO2 内环境 细胞外液又称内环境(是细胞与外界环境进行物质交换的媒介) 其中血细胞的内环境是血浆 淋巴细胞的内环境是淋巴 毛细血管壁的内环境是血浆、组织液 毛细淋巴管的内环境是淋巴、组织液 3、组织液、淋巴的成分与含量与血浆相近,但又不完全相同,最主要的差别在于血浆中含有较多的蛋 白质,而组织液淋巴中蛋白质含量较少。 4、内环境的理化性质:渗透压,酸碱度,温度 ①血浆渗透压大小主要与无机盐、蛋白质含量有关;无机盐中Na+、cl-占优势 细胞外液渗透压约为770kpa 相当于细胞内液渗透压; ②正常人的血浆近中性,PH为7.35-7.45与HCO3-、HPO42-等离子有关; ③人的体温维持在370C 左右(一般不超过10C )。 二、内环境稳态的重要性: 1、稳态是指正常机体通过调节作用,使各个器官系统协调活动,共同维持内环境的相对稳定状态。 内环境成分相对稳定 内环境稳态温度 内环境理化性质的相对稳定酸碱度(PH值) 渗透压 ①稳态的基础是各器官系统协调一致地正常运行 ②调节机制:神经-体液-免疫 ③稳态相关的系统:消化、呼吸、循环、排泄系统(及皮肤) ④维持内环境稳态的调节能力是有限的,若外界环境变化过于剧烈或人体自身调节能力出现障碍时

3、组织液、淋巴的成分与含量与血浆相近,但又不完全相同,最主要的差别在于血浆中含有较多 的蛋白质,而组织液淋巴中蛋白质含量较少。 4、内环境的理化性质:渗透压,酸碱度,温度 ①血浆渗透压大小主要与无机盐、蛋白质含量有关;无机盐中Na+、cl-占优势 细胞外液渗透压约为770kpa 相当于细胞内液渗透压; ②正常人的血浆近中性,PH为7.35-7.45与HCO3-、HPO42-等离子有关; ③人的体温维持在370C 左右(一般不超过10C )。 ④维持内环境稳态的调节能力是有限的,若外界环境变化过于剧烈或人体自身调节能力出现障碍时 内环境稳态会遭到破坏 2、内环境稳态的意义:机体进行正常生命活动的必要条件 第二章 三、神经调节: 1、神经调节的结构基础:神经系统 细胞体 神经系统的结构功能单位:神经元树突 突起神经纤维 神经元在静息时电位表现为外正内负 功能:传递神经冲动 2、神经调节基本方式:反射 反射的结构基础:反射弧

发酵工程知识点

第一章发酵工程概述 一、发酵工程:是利用微生物特定的形状和功能,通过现代化工程技术生产有用物质或直接应用与工业化生产的技术体系,是将传统发酵与现代的DNA重组、细胞融合、分子修饰和改造等新技术结合并发展起来的发酵技术。 二、发酵工程简史: 1590 荷兰人詹生制作了显微镜 1665 英国人胡克制作的显微镜观察到了霉菌近代发酵工程建立初期 1864 巴斯德灭菌法 1856 psateur 酵母导致酒精发酵 19世纪末 Koch 纯种分离和培养技术 三、发酵工程技术的特点 (1)主体微生物的特点 ①微生物种类繁多,繁殖速度快、代谢能力强,容易通过人工诱变获得有益的突变株; ②微生物酶的种类很多,能催化各种生化反应 ③微生物能够利用有机物、无机物等各种营养源 ④可以用简易的设备来生产多种多样的产品 ⑤不受气候、季节等自然条件的限制等优点 (2)发酵工程技术的特点 ①发酵工程以生命体的自动调节方式进行,数十个反应能够在发酵设备中一次完成 ②反应通常在常温下进行,条件温和,耗能少,设备简单

③原料通常以糖蜜,淀粉等碳水化合物为主 ④容易生产复杂的高分子化合物 ⑤发酵过程中需要防止杂菌污染 (3)发酵工程反应过程的特点 ①在温和条件下进行的 ②原料来源广泛,通常以糖、淀粉等碳水化合物为主 ③反映以生命体的自动调节形式进行(同(2)①) ④发酵分子通常为小分子产品,但也很容易生产出复杂的高分子化合物 四、发酵工程的一般特征 ①与化学工程相比,发酵工程中微生物反应具有以下特点: 作为生物化学反应,通常在常温常压下进行,没有爆炸之类的危险,不必考虑防爆问题,还有可能使一种设备具有多种用途 ②原料通常以糖蜜、淀粉等碳水化合物为主,加入少量的各种有机或无机氮源,只要不含毒,一般无精制的必要,微生物本身就有选择的摄取所需物质 ③反应以生命体的自动调节方式进行因此数十个反应过程能够像单一反应一样,在称为发酵罐的设备内很容易进行 ④能够容易的生产复杂的高分子化合物,是发酵工业最有特色的领域 ⑤由于生命体特有的反应机制,能高度选择性的进行复杂化合物在特定部位的氧化还原官能团导入等反应 ⑥生产发酵产物的生物物质菌体本身也是发酵产物,富含维生素、蛋白质、酶等有用物质,因此除特殊情况外,发酵液等一般对生物体无害。 ⑦发酵生产在操作上最需要注意的是防止杂菌污染。进行设备的冲洗、灭菌,空气过滤

高中生物必修三知识点总结

生物必修三《稳态与环境》知识点总结 细胞内液(细胞质基质细胞液) (存在于细胞内,约占2/3)、 1.体液血浆 细胞外液=内环境(细胞直接生活的环境)组织液 (存在于细胞外,约占1/3)淋巴等 2.内环境的组成及相互关系 细胞内液组织液血浆 淋巴(淋巴循环) 考点: 呼吸道,肺泡腔,消化道内的液体不属于人体内环境,则汗液,尿液,消化液,泪液等不属于体液,也不属于细胞外液. 细胞外液的成分 水,无机盐(Na+, Cl- ),蛋白质(血浆蛋白) 血液运送的物质营养物质:葡萄糖甘油脂肪酸胆固醇氨基酸等 废物:尿素尿酸乳酸等 气体:O2,CO2等 激素,抗体,神经递质维生素 组织液,淋巴,血浆成分相近,最主要的差别在于血浆中含有很多的蛋白质。 细胞外液是盐溶液,反映了生命起源于海洋, 血浆各化学成分的种类及含量保持动态的稳定,所以分析血浆化学成分可在一定程度上反映体内物质代谢情况,可以分析也一个人的身体健康状况. 考点: 血红蛋白,消化酶不在内环境中存在. 蛋白质主要机能是维持血浆渗透压,在调节血浆与组织液之间的水平衡中起重要作用. 无机盐在维持血浆渗透压,酸碱平衡以及神经肌肉的正常兴奋性等方面起重要作用. 理化性质(渗透压,酸碱度,温度) 渗透压一般来说,溶质微粒越多,溶液浓度越高,对水的吸引力越大,渗透压越高, 血浆渗透压的大小主要与无机盐,蛋白质的含量有关。 人的血浆渗透压约为770kpa,相当于细胞内液的渗透压。 功能:是维持细胞结构和功能的重要因素。 典型事例: (高温工作的人要补充盐水;严重腹泻的人要注入生理盐水,海里的鱼在河里不能生存;吃多了咸瓜子,唇口会起皱;水中毒;生理盐水浓度一定要是0.9%;红细胞放在清水中会胀破;吃冰棋淋会口渴;白开水是最好的饮料;) 酸碱度正常人血浆近中性,7.35--7.45 缓冲对:一种弱酸和一种强碱盐H2CO3/NaHCO3 CO2+H2O H2CO3H+ + HCO3- 温度:有三种测量方法(直肠,腋下,口腔),恒温动物(不随外界温度变化而变化)与变温动物(随外界温度变化而变化)不同.温度主要影响酶。 内环境的理化性质处于动态平衡中.

高中生物教学大纲

高中生物教学大纲 生物学是研究生命现象和生命活动规律的科学,它与人类的生存和发展,与社会生产和个人生活,与其他自然科学和社会科学的发展,都有密切的关系。生物学在我国社会主义现代化建设中起着重要的作用。生物学将是二十一世纪领先的科学之一。 一、课程目的 普通高中生物课程是一门学科类基础课程。学生通过高中生物课程的学习,将在以下几个方面得到发展。 1.获得关于生命活动基本规律的基础知识,了解并关注这些知识在生产、生活和社会发展方面的应用。 2.树立辩证唯物主义观点,养成科学态度,形成崇尚科学的精神,初步具备创新意识,逐步形成科学的世界观。增强爱国主义思想感情。 3.初步学会生物科学探究的一般方法,具有生物学实验的基本操作技能,发展收集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决实际问题的能力以及交流与合作的能力。 二、课程目标 通过教学过程应当实现以下课程目标,以达到本课程的目的。 1.知识方面 (1)获得关于生物学基本事实、基本原理和规律等方面的基础知识,主要包括生命的物质基础和结构基础、生物的新陈代谢、生命活动的调节、生物的生殖和发育、遗传和变异、生物的进化、生物与环境等方面的内容。

(2)了解并关注生物学知识在生活、生产、科学技术发展和环境保护等方面的应用。 (3)获得适应现实生活所需要的人体生理知识,促进身心健康。 (4)了解现代生物科学技术的主要成就及其对社会发展的影响。 2.态度观念方面 (1)通过生物学知识的学习,初步形成生物体的结构和功能、局部与整体、多样性与共同性相统一的观点,生物进化观点和生态学观点,树立辩证唯物主义自然观,逐步建立科学的世界观。 (2)正确认识我国生物资源状况、生物科学技术的发展,增强中华民族自豪感和社会责任感。 (3)爱护自然界的生物,认识保护生物多样性的重要意义,提高环境保护意识,树立人与自然和谐统一和可持续发展的观念。 (4)养成实事求是的科学态度,养成勇于探索、不断创新的精神与合作精神。3.能力方面 (1)能够正确使用显微镜等常用工具和仪器,掌握进行生物学实验的基本操作技能。 (2)能够利用各种媒体收集和处理生物科学信息。 (3)学会科学观察和实验的方法,初步学会提出问题,做出假设,设计并进行实验,分析和处理实验数据,作出合理的结论。 (4)发展比较、判断、推理、分析、综合等思维能力,初步形成创造性思维品质,能够运用学到的生物学知识评价和解决某些实际问题。 三、课程安排

医学微生物学重点整理

第三章消毒灭菌与病原微生物实验室生物安全 一、消毒灭菌的常用术语 ⑴灭菌:杀灭物体上所有微生物的方法。灭菌比消毒要求高,包括杀灭细菌芽胞在内的全部病原微生物和非病原微 生物。 ⑵消毒:杀死物体上病原微生物的方法,并不一定能杀死含芽胞的细菌或非病原微生物。用以消毒的药品称为消毒 剂。⑶抑菌:抑制体内或体外细菌的生长繁殖。常用的抑菌剂为各种抗生素。⑷防腐:防止或抑制体外细菌生长繁殖的方法。细菌一般不死亡。⑸无菌:不存在活菌,多是灭菌的结果。⑹无菌操作:防止微生物进入人体或物体的操作技术。⑺清洁:是指通过除去尘埃和一切污秽以减少微生物数量的过程。 二、热力灭菌法原理: ⑴干热灭菌法:通过脱水、干燥和大分子变性。一般细菌繁殖体在干燥状态下,80-100℃经1小时可被杀死,芽 胞则需要更高温度才能被杀死。包括:焚烧、烧灼、干烤、红外线。 ⑵湿热灭菌法:最常用,在相同温度下湿热灭菌法比干热灭菌法效果更好,因为:①湿热中细菌菌体蛋白较易凝 固变性;②湿热的穿透力比干热大;③湿热的蒸汽有潜热效应存在。包括:巴氏消毒法(加热至61.1-62.8℃30分钟,71.7℃经15-30秒)、煮沸法、流动蒸汽消毒法、间歇蒸汽灭菌法、高压蒸汽灭菌法(压力103.4KPa (1.05Kg/cm2)、温度121.3 ℃、时间—15-20min;效果:杀灭包括芽孢在内所有微生物;应用:所有耐高温、高压、耐湿的物品)。 三、辐射杀菌法紫外线 原理:波长200-300nm的紫外线具有杀菌作用。其中260~266nm波长UV与DNA吸收光谱一致。其主要作用于DNA,使一条DNA链上相邻的两个胸腺嘧啶共价结合形成二聚体,干扰DNA复制与转录,导致细菌变异和死亡,并可杀灭病毒。特点:穿透力较弱。应用:物体表面及空气消毒 四、滤过除菌法 用物理阻留的方法除去液体或空气中的细菌, 真菌。特点:只能除去细菌,真菌, 不能除去病毒、支原体、L型细菌。应用:用于一些不耐高温灭菌的血清、毒素、抗生素,以及空气的除菌。 五、口腔黏膜消毒可用3%过氧化氢;冲洗阴道、膀胱、尿道等可用0.1%~0.5%氯已定或1g/L高锰酸钾。 六、第一类、第二类病原微生物统称为高致病性病原微生物。一、二级实验室不得从事高致病性病原微生物实验活动。 三级、四级实验室从事高致病性病原微生物实验活动。 第四章噬菌体 一、噬菌体是感染细菌、真菌、放线菌或螺旋体等微生物的病毒。基本特点★个体微小,可以通过细菌滤器;★无细 胞结构,主要由衣壳(蛋白质)和核酸组成;★只能在活的微生物细胞内复制增殖,是一种专性胞内寄生的微生物。★噬菌体分布极广。 二、噬菌体感染细菌有两种结果: ①毒性噬菌体:能在宿主细胞内复制增殖,产生许多子代噬菌体,并最终裂解细菌,建立溶菌周期。②温和噬菌 体:噬菌体基因与宿主染色体整合,成为前噬菌体,细菌变成溶原性菌,不产生子代噬菌体,但噬菌体DNA能随细菌DNA复制,并随细菌的分裂而传代,建立溶原性状态。 三、溶原性细菌温和噬菌体的基因组能与宿主菌基因组整合,并随细菌分裂传至子代细菌的基因组中,不引起细菌裂 解。整合在细菌基因组中的噬菌体基因组称为前噬菌体。带有前噬菌体基因组的细菌称为溶原性细菌。 第五章细菌的遗传与变异 一、细菌变异的类型:表型变异与基因型变异。 二、细菌变异的机理:?突变的概念,规律及分子基础。遗传性变异是细菌DNA的结构发生了改变而引起的,改变了 的性状能相对稳定地遗传给子代。 三、基因转移:外源性的遗传物质由供体菌进入某受体菌细胞内的过程。 基因重组:转移的基因与受体菌DNA整合在一起,使受体菌获得供体菌某些特性。 细菌的基因转移和重组方式:转化、接合、转导、溶原性转换、原生质体融合。 四、转化:是供体菌裂解释放的DNA被受体菌直接摄取,使受体菌获得新的性状。 转导:是以温和噬菌体为载体,将供体菌的DNA转入到受体菌,使受体菌获得供菌的部分遗传性状。根据转导基因片段的范围,可将转导分为两类:普遍性转导和局限性转导。 溶原性转换是指温和噬菌体感染宿主菌后,以前噬菌体形式与细菌基因组整合,成为溶原性细菌,从而获得由噬

高中化学发酵工程简介练习

发酵工程简介 一、书本知识梳理 1.发酵的概念 2.谷氨酸发酵实例 3.发酵工程的概念和内容 4.发酵工程的应用 5.发酵工程的优点 6.发酵工程生产流程图 7.发酵罐的装置及作用 二、思维拓展 液体培养基━━按物理性质分 1.发酵工程常用培养基 天然培养基━━按化学成分分 目的要明确 2.培养基配制原则营养要协调 PH值要适宜 温度 PH值 容氧影响因素:通气和搅拌 3.影响发酵的因素安装消泡沫控板 泡沫:消除方法 使用消泡沫剂 营养物质的浓度 4.扩大培养与发酵生产过程的培养 扩大培养是将培养到对数期的菌种分开,在分别培养,以促进菌体数量快速增加,在短时间内获得大量菌种;发酵生产过程的培养是为了获得代谢产物;它们培养 目的不同,条件也就可能不同:如酒精发酵过程中,在有氧条件下快速增殖,就 是说酵母菌扩大培养必须有充足的氧气;酵母菌在无氧的条件下才能产生酒精, 所以酒精发酵的条件必须缺氧。 5.味精的生产与使用: 目前我国采用发酵法生产味精,首先要将各种粮食制成淀粉,然后将淀粉糖化,加入菌种进行发酵产生谷氨酸,再经过冷却隔离,中和除铁脱色结晶,分离干燥等工序制成纯度很高的谷氨酸钠,即味精。味精易溶于水,一般在起锅之前加入效果好,味道会更加鲜美。味精平时贮存在密闭防潮通风干燥处,可经久不变质。 6.发酵工程的人工控制

说明:条件控制至关重要,不仅会影响菌种的生长繁殖,而且会影响代谢产物的形成,例子见课本。 7单细胞蛋白 本质:微生物菌体 分离提纯法:过滤、沉淀 石油蛋白 按生产原料分甲醇蛋白 甲烷蛋白 分类:细菌蛋白 按产生菌种类分 真菌蛋白 作用:作为饲料,制造“人造肉”,用作食品添加剂。 生产效率高 优点:生产原料来源广 生产工业化 缺点:安全性问题如食用过多,由于核酸含量多,可导致痛风等疾病 跟踪训练 1.下列不属于单细胞蛋白作用的是() A使家禽家畜快速增重B做饲料 C增加产奶产蛋量D做食品添加剂 2 . 在谷氨酸发酵生产中,必须不断地调整PH,原因是( ) ①谷氨酸发酵的最适PH是7.0~8.0 ②在发酵过程中,溶液的PH会发生变化 ③当PH呈酸性时,谷氨酸的产量会下降④不调整PH,培养液中生产的谷氨酸会转变成其他物质

微生物工程复习重点

微生物工程是利用微生物的特定性状和功能,通过现代化工程技术生产有用物质或直接应用于工业化生产的技术体系;是将传统发酵与现代DNA重组、细胞融合、分子修饰和改造等新技术结合并发展起来的现代发酵技术。 富集培养是在目的微生物含量较少时,根据微生物的生理特点,设计一种选择性培养基,创造有利的生长条件,使目的微生物在最适的环境下迅速地生长繁殖,数量增加,由原来自然条件下的劣势种变成人工环境下的优势种,以利分离到所需的菌株。 透明圈法、变色圈法、生长圈法、抑菌圈法(概念) 组成酶:不依赖于酶底物或类似物的存在而合成 诱导酶:依赖于某种底物或底物的结构类似物的存在而合成 代谢工程:利用生物学原理,系统分析细胞代谢网络,并通过DNA重组技术合理设计细胞代谢途径及遗传修饰,进而完成细胞特性改造的应用性学科。 节点:代谢网络分流处的代谢产物(其中对终产物合成起决定作用的少数节点称为主节点)依赖型网络:如果网络或亚网络中的每一节点都依照化学计量规则将代谢物转化为终端产物的组成部分,那么这样的网络或亚网络就是相依型网络。 独立型网络:若由主要节点流出的代谢物不能完全合成终端产物,即代谢网络的主节点不集中,就属于独立型网络。 原生质体融合:就是把两个亲本的细胞分别去掉细胞壁,获得原生质体,将两亲本的原生质体在高渗条件下混合,由聚乙二醇(PEG)作为助融剂,使它们互相凝集,发生细胞质融合,接着两亲本基因组由接触到交换,从而实现遗传重组。 生长因子:微生物生长不可缺少的微量有机物质。 前体:指某些化合物加入到发酵培养基中,能直接被微生物在生物合成过程中结合到产物分子中去,而其自身的结构并没有多大变化,但是产物的产量却因加入前体而又较大的提高。促进剂:是指那些非细胞生长所必需的营养物,又非前体,但加入后却能提高产量的添加剂。抑制剂:抑制某些代谢途径的进行,同时刺激另一代谢途径,以致可以改变微生物的代谢途径。 溶解氧(DO):是指溶解于水中的氧的含量,它以每升水中氧气的毫克数表示. 摄氧率(OUR):单位时间内单位体积培养液中微生物摄取氧的量。记作rO2 (mmol/L·h)。比耗氧速率:相对于单位质量的干菌体在单位时间内所消耗的氧量。也称呼吸强度;用Q O2表示(mmol O2 /g ·h) 临界溶氧浓度:当不存在其他限制性基质时,如果溶氧浓度高于某定值,细胞的比耗氧速率保持恒定;如果溶氧浓度低于该值,细胞的比耗氧速率就会大大下降;则该值即为临界溶氧浓度。[DO]cri 剪应力:单位流体面积上的切向力;F/A 最适温度:是指在该温度下最适于菌的生长或产物的生成,它是一种相对概念,是在一定条件下测得的结果。 变温培养:在抗生素发酵过程中采用变温培养比用恒温培养所获得的产物有较大幅度的提高。 二阶段发酵:最适温度分最适生长温度和最适产物合成温度,两者往往不同,各阶段可用不同温度。 呼吸商(RQ):指菌体呼吸过程中,CO2释放率和菌的耗氧速率之比,RQ反映菌的代谢情况。 分批发酵:是指在一封闭系统内含有初始限量基质的发酵方式。在这一过程中,除了氧气、消泡剂及控制pH的酸或碱外,不再加入任何其它物质。发酵过程中培养基成分减少,微生物得到繁殖。

高中生物必修三知识点总结全

第一章人体的内环境与稳态 一、细胞的生存环境: 1、单细胞直接与外界环境进行物质交换 2、多细胞动物通过内环境作媒介进行物质交换 细胞外液主要是血浆、淋巴、组织液,又称内环境(是细胞与外界环境进行物质交换的媒介) 其中血细胞的内环境是血浆 淋巴细胞的内环境是淋巴 毛细血管壁的内环境是血浆、组织液 毛细淋巴管的内环境是淋巴、组织液 3、组织液、淋巴的成分与含量与血浆相近,但又完全不相同,最主要的差别在于血浆中含有较多的蛋白质, 而组织液淋巴中蛋白质含量较少。 4、内环境的理化性质:渗透压,酸碱度,温度等相对稳定 ①血浆渗透压大小主要与无机盐、蛋白质含量有关;无机盐中Na+、Cl-占优势 细胞外液渗透压约为770kpa 相当于细胞内液渗透压; ②正常人的血浆近中性,PH为7.35-7.45与HCO3-、HPO42-等离子有关; ③人的体温维持在370C 左右(一般不超过10C )。 二、内环境稳态的重要性: 1、稳态是指正常机体通过调节作用,使各个器官系统协调活动,共同维持内环境的相对稳定状态。 ①稳态的基础是各器官系统协调一致地正常运行 ②调节机制:神经-体液-免疫 ③稳态相关的系统:消化、呼吸、循环、泌尿系统(及皮肤) ④维持内环境稳态的调节能力是有限的,若外界环境变化过于剧烈或人体自身调节能力出现障碍时内环境稳态 会遭到破坏 2、内环境稳态的意义:机体进行正常生命活动的必要条件 第二章动物和人体生命活动的调节 一、神经调节: 1、神经调节的结构基础:神经系统 2、神经调节基本方式:反射 反射的结构基础:反射弧 反射弧组成:感受器—传入神经—神经中枢—传出神经—效应器 3、兴奋是指某些组织(神经组织)或细胞感受外界刺激后由相对静止状态变为显著的活跃状态的过程。 4、兴奋在神经纤维上的传导:

发酵工程期末考试重点整理(终极版)

●发酵工程:以微生物、动植物细胞为生物作用剂进行工业化生产的工程,包括发酵工艺和发酵设备。 ●主要研究内容:菌种选育与构建、大规模培养基和空气的灭菌、大规模细胞培养过程、细胞生长和产物形成动力学、生物反应器的优化设计和操作、发酵产品的分离纯化过程中的技术问题等。 ●发酵工程原理:指导发酵产品研究与开发,发酵工厂设计与建设以及发酵生产实践的理论。 ●初级代谢:是许多生物都具有的生物化学反应,蛋白质、核酸的合成等,均称为初级代谢。 ●初级代谢产物:指微生物通过代谢活动所产生的、自身生长和繁殖所必需的物质,如氨基酸、多糖等。 ●次级代谢:微生物以初级代谢产物为前提合成的对微生物本身的生命活动没有明确功能的物质的过程。 ●自然选育:不经过人工处理,利用菌种的自然突变而进行菌种筛选的过程。 ●杂交育种:将两个基因型不同的菌株经吻合使遗传物质重新组合,分离和筛选具有新性状的菌株。 ●诱变育种:利用物理、化学等诱变剂处理均匀而分散的微生物细胞群,在促进其突变率显著提高的基础上,采用简便、高效的筛选方法,从中挑选出少数符合目的的突变株,以供科学实验或生产实践使用。 ●原生质体融合育种:两个亲本的原生质体在高渗条件下混合,由聚乙二醇作为助融剂,使它们互相凝集,发生细胞融合,接着两个亲本基因组由接触到交换,从而实现遗传重组。 ●前体:某些化合物加入发酵培养基中,能直接被微生物在生物合成过程中结合到产物中去,而自身结构并没有明显变化,产物的产量却因前体的加入而有较大的提高。 ●抑制剂:某些化合物可以抑制特定代谢途径的进行,使另一种代谢途径活跃,获得人们所需产物的积累。如生产甘油加抑制剂亚硫酸钠,它与代谢过程中的乙醛生成加成物。这样使乙醇代谢途径中的乙醛不能成为NADH2(还原型辅酶I)的受氢体,而使NADH2在细胞中积累,从而激活α-磷酸甘油脱氢酶的活性,使磷酸二羟基丙酮取代乙醛作为NADH2的受氢体而还原为α-磷酸甘油,其水解后即形成甘油。 ●促进剂:指那些既不是营养物质又不是前体,但却能提高产量的添加剂,如加巴比妥盐能使利福霉素单位增加,并能使链霉菌推迟自溶,延长分泌期。 ●灭菌:用化学或物理的方法杀灭或除掉物料及其器皿中所有的生命体。消毒是指杀死病原微生物的过程。 ●分批灭菌:培养基置于发酵罐中加热,达到预定温度后维持一段时间,再冷却到发酵所需温度的灭菌。 ●连续灭菌:在发酵罐外连续不断地进行加热、维持和冷却,同时把灭完菌的培养基通入已灭过菌的发酵罐的灭菌方式。 ●对数残留定律:在微生物死亡过程中的任一时刻,活菌数的减少速率与该时刻残留的活菌数成正比,这就是微生物死亡的对数残留定律。微分式为:-dN/dτ=kN;积分式为:τ=(2,303/k)log(N0/Ns) N0开始灭菌时的活菌数 Ns灭菌结束时残留菌数。 ●单种法:一个种子灌接种一只发酵罐的接种方法。 ●双种法:用两只种子灌接种一只发酵罐的接种方法。 ●倒种法:从一只发酵罐中倒出适宜的,适量的发酵液给另一个发酵罐做种子的方法。 ●生长关联型:产物生成与菌体生长之间有平行的准量关系。这样的产品或为菌体本身或初级代谢产物。 ●部分生长关联型:菌体生长出现两个高峰,第一个生长高峰与产物合成无平行的准量关系,第二个生长高峰与产物合成有平行的准量关系。 ●非生长关联型:细胞生长与产物合成无平行的准量关系,只与菌体的总量有关。大部分次级代谢产物属于这一类。 ●凝聚:是在中性盐作用下,由于双电层排斥电位的降低,而使胶体体系不稳定的现象。 絮凝:在某些高分子絮凝剂存在下,基于架桥作用,使胶粒形成粗大的絮凝团的过程,是一种以物理的集合为主的过程。 ●如何从一个菌种得到另一个菌种(如从生产菌种获得缺陷型): ①诱变剂处理:采用辐射、化学试剂等因素处理细菌。②淘汰野生型:抗生素法或菌丝过滤法。 ③检出缺陷型:用一个培养皿即可检出,有夹层培养法和限量补充培养法;在不同培养皿上分别进行对照和检出的有逐个捡出法和影印检出法。④鉴定缺陷型:可借生长谱法进行。

高中生物总复习 课时作业40发酵工程简介 人教版

一、选择题 1.在微生物发酵过程中,接种前都要进行扩大培养。下列有关扩大培养的叙述,错误的是( ) A.如果接种前不进行扩大培养,会使调整期延长 B.酿酒过程中,通入无菌空气的目的是扩大培养 C.在谷氨酸生产中,可用C、N比为4∶1的培养基对菌种进行扩大培养 D.扩大培养可提高发酵罐中营养物质的利用率,从而提高产量 解析:扩大培养的目的是增加发酵罐中菌体的数量,尽快达到K值,通过缩短调整期来缩短培养周期,提高设备的利用率;如果不进行扩大培养就直接接种,发酵罐中的菌体数量很少,将使调整期延长;酿酒过程中,常采用控制溶氧的方法来进行扩大培养(通入无菌空气)和酒精发酵(隔绝空气);在谷氨酸生产中,常采用控制C、N比来进行扩大培养(4∶1)和谷氨酸生产(3∶1)。 答案:D 2.下列关于微生物发酵过程的说法,正确的是( ) A.菌种选育是发酵的中心阶段 B.只要不断地向发酵罐中通入液体培养基,就能保证发酵的正常进行 C.在发酵过程中,要严格控制温度、pH、溶氧、通气量与转速等发酵条件,否则会影响菌种代谢产物的形成 D.在谷氨酸发酵过程中,当pH呈酸性时,生成的代谢产物就会是乳酸或琥珀酸 3.利用生物工程生产啤酒、味精、胰岛素、酸奶的常用菌种分别是( ) A.酵母菌、枯草杆菌、大肠杆菌、乳酸菌 B.酵母菌、大肠杆菌、青霉菌、乳酸菌 C.酵母菌、谷氨酸棒状杆菌、大肠杆菌、乳酸菌 D.黄色短杆菌、酵母菌、大肠杆菌、乳酸菌 解析:本题的关键在味精的生产,味精的主要成分是谷氨酸钠;可利用谷氨酸棒状杆菌发酵生产出谷氨酸,再用Na2CO3溶液中和后,再经过过滤、浓缩、离心、分离等步骤,便可制成味精。 答案:C 4.关于青霉素生产的叙述,正确的是( )

最新生物必修三必背知识点归纳整理

最新生物必修三必背知识点归纳整理 生物必修三必背知识点归纳整理 1.不论男性还是女性,体内都含有大量以水为基础的液体,这些液体统称为体液。分为细胞外液和细胞内液,其中细胞内液占2/3。 2.由细胞外液构成的液体环境叫做内环境。血细胞直接生活的环境是血浆;体内绝大多数细胞直接生活的环境是组织液。 3.内环境不仅是细胞生存的直接环境,而且是细胞与外界环境进行物质交换的媒介。 4.正常机体通过调节作用,使各种器官、系统协调活动,共同维持内环境的相对稳定状态叫做稳态。渗透压、酸碱度和温度是细胞外液理化性质的三个主要方面。 5.溶液渗透压是指溶液中溶质微粒对水的吸引力。溶液渗透压的大小取决于溶质微粒的数目。血浆渗透压的大小主要与无机盐和蛋白质的含量有关。细胞外液渗透压的90%以上来源于Na+和Cl-。生理盐水的浓度是0.9% 的NaCl。细胞内液渗透压主要由K+维持。

6.内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。机体维持稳态的主要调节机制是神经—体液—免疫调节网络。 7.兴奋是指动物体或人体内的某种组织(如神经组织)或细胞感受外界刺激后,由相对静止状态变为显著活跃状态的过程。 8.神经调节的基本方式是反射,完成反射的结构基础是发射弧,反射弧通常会由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器(由传出神经末梢和它所支配的肌肉或腺体)。 9.兴奋的产生:静息时,由于钠钾泵主动运输吸收K+排出Na+,使得神经细胞内K+浓度明显高于膜外,而Na+浓度比膜外低。静息状态下,由于膜主要对K+有通透性,造成K+外流,使膜外阳离子浓度高于膜内,产生外正内负静息电位。受刺激时,细胞膜对Na+通透性增加,Na+内流,此时为协助扩散,使兴奋部位膜内侧阳离子浓度高于膜外侧,产生外负内正动作电位。 10.兴奋在神经纤维上的传导:双向的 11.兴奋在神经元之间的传递:单向,只能从一个神经元的轴突传到下一个神经元的细胞体或树突。神经递质只存在于突触前膜突触

2018年高三生物微生物发酵及其应用知识点汇总-优秀word范文 (3页)

本文部分内容来自网络整理,本司不为其真实性负责,如有异议或侵权请及时联系,本司将立即删除! == 本文为word格式,下载后可方便编辑和修改! == 高三生物微生物发酵及其应用知识点汇总 发酵工程的概念和内容 发酵工程是指采用现代工程技术手段,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。发酵工程的内容包括菌种的选育、培养基的配制、灭菌、扩大培养和接种、发酵过程和产品的分离提纯等方面。 (1)“发酵”有“微生物生理学严格定义的发酵”和“工业发酵”,词条“发酵工程”中的“发酵”应该是“工业发酵”。 (2)工业生产上通过“工业发酵”来加工或制作产品,其对应的加工或制作工艺被称为“发酵工艺”。为实现工业化生产,就必须解决实现这些工艺(发酵工艺)的工业生产环境、设备和过程控制的工程学的问题,因此,就有了“发酵工程”。 (3)发酵工程是用来解决按发酵工艺进行工业化生产的工程学问题的学科。发酵工程从工程学的角度把实现发酵工艺的发酵工业过程分为菌种、发酵和提炼(包括废水处理)等三个阶段,这三个阶段都有各自的工程学问题,一般分别把它们称为发酵工程的上游、中游和下游工程。 (4)微生物是发酵工程的灵魂。近年来,对于发酵工程的生物学属性的认识愈益明朗化,发酵工程正在走近科学。 (5)发酵工程最基本的原理是发酵工程的生物学原理。 (6)发酵工程有三个发展阶段。 现代意义上的发酵工程是一个由多学科交叉、融合而形成的技术性和应用性较强的开放性的学科。发酵工程经历了“农产手工加工——近代发酵工程——现代发酵工程”三个发展阶段。 发酵工程发源于家庭或作坊式的发酵制作(农产手工加工),后来借鉴于化学工程实现了工业化生产(近代发酵工程),最后返璞归真以微生物生命活动为中心研究、设计和指导工业发酵生产(现代发酵工程),跨入生物工程的行列。

发酵工程要点总结讲解

第一章绪论 发酵:通过微生物、动物细胞和植物细胞的培养,大量生成和积累特定的代谢产物或菌体的过程。发酵工程:是发酵原理和工程学的结合,是研究由生物细胞(包括微生物、动植物细胞)参与的工艺过程的原理的科学,是研究利用生物材料生产有用物质,服务于人类的一门综合性科学技术。这里所指的生物材料包括来自自然界微生物、基因重组微生物等以及各种来源的动物细胞和植物细胞。 发酵工程组成从广义上讲,由三部分组成:上游工程、发酵工程、下游工程 发酵设备第二章 固体发酵液体发酵(厌氧发酵,好氧发酵)厌氧发酵:酒精发酵罐 好氧发酵:通风搅拌发酵罐通风搅拌发酵罐设备主要部件包括:罐身1 酒精发酵罐电机2 搅拌器3 轴封4 5消泡器6联轴器7中间轴承8空气吹泡管(或空气喷射

器)9挡板10冷却装置:罐体由圆柱体或碟形封头焊接而成,材料为碳钢或不锈钢,大型发酵罐可用衬不锈1.罐体罐壁厚度决定于罐径及罐钢或复合不锈钢制成,为了满足工艺要求,罐需要承受一定压力,压的大小。罐体上的管路越少越好打碎空气气泡,增加气液接触界面以提高气液间的传质效率使发酵液充分混和。:2.搅拌作用:防止液面中央产生漩涡,促使液体激烈翻动,提高溶解氧。竖立的蛇管、列3挡板的作用管、排管也可以起挡板作用;消泡器:利用机械的方法打碎气泡4 仪表:测量相关参数5为什么压力表不用直管:会有培养基冲入,污染压力表;起不到缓冲作用;灭菌冷却 后有冷凝水(含菌)掉入罐内,污染菌种,弯管液封,上面的杂菌不会掉入下面管道中。。径比约为2.5~46罐体各部分的尺寸有一定比例,高/ 发酵罐的灭菌~,最好是4压力大于关好空气阀,蒸气上进下出,冲蒸气,2 kg/cm2(120℃)(在夹套中)℃,进蒸气口(蒸气阀)关掉,出蒸气口(排气阀)关。当罐内温度>805 kg/cm2(160℃)℃℃上升很快,大于100℃~30min121小。打开空气阀,蒸气直接进罐,℃,20~。从80100时立即关掉蒸气阀。关掉蒸气阀后通25min℃时就开始计时,计时后温度上升很慢,到118(在夹套中)立即。入无菌空气,使罐内一直保持正压(高于大气压,空气不会倒灌入罐内)℃时关掉水,也有缓冲性。383755加自来水冷却,从下向上,使温度尽快降到℃左右,到~升温降温时注意缓冲性灭菌时蒸气从夹套中进去,如从罐中进去,蒸气冷凝,产生冷凝水、℃需加温。加温时蒸气由下进入、从上30无法接种、容易污染冬天温度低、散热快,低于 而出。如从25℃→30℃,加热到28℃时即可关蒸气阀微生物代谢发酵时产生大量热,使温度大于30℃,需考虑适当降温。冷却时冷却水由下进入、从上而出,注意缓冲性,不要降至30℃才关小型罐50L~7T用夹套系统冷却;大型罐7吨以上,用冷却管(盘肠、列管系统) 发酵罐的管路和死角的消除 1尽量减少管路 2发酵罐的出口越少越好 3出料口和进气管可以合并 4接种管、消泡管、补料管可以合并 5排气管不能合并,易引起交叉污 消灭死角 1丝口连接处改用法兰连接 2焊接部位:堆焊、电焊、氧焊、鱼鳞焊,选用鱼鳞焊 3管道转弯有弧度 4放料管、取料管的阀腔处装小阀 消灭渗漏 罐体穿孔——不锈钢 冷却管产生裂缝——定期更换 垫圈(法兰连接)松脱——拧紧 轴封渗漏——轴绝对垂直 焊缝渗漏 阀杆 发酵罐的管道布置 保证蒸气在管道中畅通,有排气口(小阀),接种管、中间补料管、放料管都要有排气口(小阀)避免冷凝水排入已灭菌的罐体或空气,加止逆阀(单向阀)灭菌后的管道用无菌空气保压单向阀位置正确蒸气总管道要有分气缸、排气阀、减压阀、安全阀相邻罐不联通 接种 接种的三种方法

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