要收获酵母菌的代谢产物
3酵母工艺学—第三章 酵母菌的代谢与生长
总反应式为： 葡萄糖+HSO3--—→甘油+乙醛· HSO3 + CO2
第三型发酵是在弱碱性条件下进行的。碱性条件可促进甘油的生成， 因乙醛不能象正常情况下那样接受氢而还原。而是两分子间起歧化反 应，一分子乙醛氧化成乙酸，另一分子则还原成为乙醇，因此没有乙 醛来氧化NADH，这时磷酸二羟丙酮又成了NADH的受氢体。
第一节 有氧代谢与无氧代谢
前言
在酵母工业上利用酵母进行生产的产品可分为两大类：
1. 酵母细胞或细胞组成成分；
2. 酵母代谢产物。
在酵母细胞或细胞组成成分的发酵生产中，要求尽量多地合成酵母细胞，并尽 力抑制代谢产物的形成。
对于酵母代谢产物的生产，酵母细胞为副产物。所以，需要调节发酵过程使其 生成的酵母细胞能满足形成代谢产物所需，而不希望合成过多的酵母细胞，否 则会使代谢产物的得率下降。
反应中生成的辅酶NADH不能积存，必须重新氧化为NAD后，才能继 续反应。NADH重新氧化的方式随不同的发酵条件而异；酵母菌在无 氧条件下，如以乙醛为受氢体，即为酒精发酵；如以磷酸二羟丙酮为 受氢体，即为甘油发酵。在有氧条件下，NADH经呼吸链氧化，同时 由电子传递磷酸化生成ATP，此时O2分子为受氢体。
德效应。
第三节 乙醇的生成与同化
由于克雷布特效应的存在，即使培养基中溶解氧的浓度足以满足细胞 生长的需要，在含有高浓度的糖时也会产生乙醇。只有当培养基中的 有效糖浓度下降到某一临界值时，酵母菌才完全停止发酵，同时消耗 乙醇。 可发酵性糖浓度随菌种、培养条件以及分析方法不同而异，如：有人 得到葡萄糖临界浓度值为0.07 g/L，有人得出麦芽糖临界浓度值为 0.32 g/L，有人得出着蔗糖为底物时可发酵性糖临界浓度值为0.3 g/L 时，不产乙醇。 以酵母细胞为产品的发酵生产中，需要考虑克雷布特效应的存在和糖 的临界浓度值。
酵母菌分解
酵母菌分解酵母菌是一种微生物，常用于发酵过程中。
它可以分解各种有机物质，包括糖类和蛋白质，产生二氧化碳和酒精等物质。
酵母菌一般被用于制作面包、酒、啤酒等食品和饮料。
在面包制作中，酵母菌通过分解面团中的糖类，产生二氧化碳，使面团膨胀发酵，并产生香气和口感。
在酒类制作中，酵母菌通过分解葡萄中的糖类，产生酒精和二氧化碳，使葡萄汁发酵成酒。
而在啤酒制作中，酵母菌通过分解麦芽中的糖类，产生酒精和二氧化碳，使麦芽汁发酵成啤酒。
除了酵母菌在食品和饮料制作中的应用外，它还被广泛应用于医药和生物工程领域。
在医药领域，酵母菌可以被用于生产各种药物。
例如，青霉素和链霉素等抗生素就是通过酵母菌发酵生产的。
此外，酵母菌还可以用于生产维生素、氨基酸和酶等生物制品。
在生物工程领域，酵母菌被广泛应用于基因工程和蛋白质表达系统的研究中。
酵母菌分解有机物质的过程可以被称为发酵作用。
这是一种无需氧气存在的反应过程，被称为厌氧发酵。
酵母菌利用有机物质中的糖类和蛋白质发酵时，会将它们分解为较小的分子，同时产生能量和代谢产物。
发酵作用中产生的二氧化碳和酒精等物质是酵母菌的代谢产物之一。
这些代谢产物对于许多发酵过程的成功至关重要。
酵母菌分解有机物质的过程可以分为两个主要阶段：糖类分解和酒精代谢。
在糖类分解阶段，酵母菌首先将糖类分解成较小的分子，例如葡萄糖。
然后，酵母菌利用酶的作用将葡萄糖分解成丙酮酸和乳酸，并释放出能量。
在酒精代谢阶段，酵母菌将丙酮酸和乳酸进一步分解成酒精和二氧化碳。
这个过程中也释放出能量。
在酵母菌分解有机物质的过程中，酶起到了关键的作用。
酵母菌产生的不同酶可以催化不同的化学反应，促进有机物质的分解和代谢。
例如，葡萄糖激酶是一种重要的酶，它可以催化葡萄糖的转化。
此外，乳酸脱氢酶和酒精脱氢酶等酶也起到了重要的作用。
总之，酵母菌是一种重要的微生物，可以分解有机物质并产生二氧化碳和酒精等物质。
它在食品和饮料制作、医药和生物工程等领域具有广泛的应用。
酵母菌的代谢途径与调控
酵母菌的代谢途径与调控酵母菌是一种常见的微生物，能够在自然界中广泛地存在。
盐渍土、果汁、啤酒、酱油等多种环境中都可以找到它的踪迹。
酵母菌的生物代谢是其生存的基础，因此了解其代谢途径与调控对于深入研究酵母菌在不同环境中的适应性具有重要意义。
一、酵母菌的代谢途径酵母菌的生物代谢相当丰富，它通过呼吸和发酵两种途径完成能量供应。
其可以在有氧条件下进行呼吸作用，将葡萄糖通过三个步骤代谢为二氧化碳和水，同时产生ATP（三磷酸腺苷）和热能。
而在无氧条件下，酵母菌则通过发酵途径代谢葡萄糖，产生的主要产物为酒精和二氧化碳。
在酵母菌代谢中，糖分解通路是其中最重要的代谢途径之一。
在此过程中，糖类被分解成为代谢产物，释放出大量的能量。
酵母菌分解糖类的途径主要包括：EMP通路、ED通路、PP通路和TCA循环途径。
其中，EMP通路是最广泛应用的代谢途径，也是酵母菌生长所需的葡萄糖代谢途径。
酵母菌从EMP途径中生成的代谢产物包括冰糖酸、丙酮酸和乳酸等。
二、酵母菌代谢的调控酵母菌代谢的调控对环境因素变化具有较强的适应性，可以维持其正常的生长和代谢活动。
代谢调控过程受到多种因素的影响，其中包括环境因素、基因表达和信号转导。
在代谢调控中，典型的反馈调控机制是重要的代谢调节机制之一。
酵母菌代谢调控中的重要因子之一是基因表达调控。
在酵母菌代谢途径中，各种酶类的合成均由基因表达来决定，酶的活性和生理功能主要由其基因的调控来决定。
而在基因表达调控中，转录因子、RNA酶和miRNA三个类别的调控因子都发挥着重要作用。
这些调控因子可以使用不同的机制在不同的代谢途径中进行不同程度的调控，以保证代谢途径的细致调节。
酵母菌代谢途径中的第二个重要因素是环境因素。
酵母菌生长和代谢都受到环境因素的影响，例如温度、pH值、气氛氧分压等。
而环境因素不仅可以直接影响酵母菌的代谢途径和酶活性，还可以通过调节酵母菌代谢途径的基因表达来间接影响其代谢活动。
最后，酵母菌代谢途径的第三个重要因素是信号转导。
酵母菌产生酒精的反应式
酵母菌产生酒精的反应式【摘要】酵母菌是一种微生物，具有发酵作用。
在发酵过程中，酵母菌会通过代谢作用产生酒精和二氧化碳。
酵母菌产生酒精的反应式为葡萄糖（C6H12O6）经过酵母菌作用分解为乙醇（C2H5OH）和二氧化碳（CO2），反应式为C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2。
酒精在生活中有广泛的应用，包括饮料、食品制作和工业生产等领域。
酵母菌也被广泛利用在面包、酸奶、啤酒等食品的发酵过程中。
酵母菌产生酒精是一个重要的生物化学反应，对人类的生活和工业生产都有着重要的意义。
【关键词】酵母菌，产生酒精，反应式，发酵，酒精应用，利用1. 引言1.1 酵母菌产生酒精的反应式酵母菌是一种微生物，它在发酵过程中会产生酒精。
酵母菌产生酒精的反应式主要是酵母菌通过发酵将葡萄糖转化为乙醇和二氧化碳。
这个过程是一个复杂的生化反应，需要多种酵素和酶的参与。
具体反应式如下：C6H12O6 → 2 C2H5OH + 2 CO2这个反应式表示了葡萄糖分子在酵母菌的作用下转化为乙醇和二氧化碳的过程。
在这个过程中，酵母菌通过代谢途径将葡萄糖分解成乙醇和二氧化碳，同时释放出能量。
酵母菌产生酒精的反应式是酵母菌发酵过程中的关键环节，它不仅在酿酒过程中起着重要作用，还在工业生产中有着广泛的应用。
通过控制发酵条件和酵母菌的活性，可以有效地生产出高质量的酒精。
2. 正文2.1 酵母菌的作用酵母菌是一种微生物，具有重要的工业和生物学价值。
酵母菌在生物过程中起到非常重要的作用，主要包括以下几个方面：1. 发酵作用：酵母菌可以利用糖类等有机物质进行发酵，产生酒精、二氧化碳等物质。
在烘培、啤酒、葡萄酒等工业生产中，酵母菌的发酵作用被广泛应用。
2. 食品加工：酵母菌可以被用于食品加工，如制作面包、发酵酱油等。
酵母菌在食品加工中可以改善食品口感、增加营养价值。
3. 生物燃料生产：酵母菌可以利用植物纤维等生物质资源进行发酵，生产生物乙醇等生物燃料。
酵母发酵机制
酵母发酵机制
酵母发酵是一种生物化学过程，它是由酵母菌在无氧条件下进行的。
酵母菌会利用一种称为葡萄糖的简单糖分子进行代谢，产生能量和代谢产物。
下面是酵母发酵的机制：
1. 葡萄糖进入酵母菌细胞：外部葡萄糖首先会通过酵母菌细胞膜上的载体蛋白，通过载体介导，进入酵母菌细胞内。
2. 糖解过程：在细胞质中，葡萄糖会经过一系列的酶催化反应，被分解为两个分子的丙酮酸。
这个过程称为糖解，同时会产生一些小分子的产物，如ATP和NADH。
3. 丙酮酸转化为乙醇：接下来，两个丙酮酸分子会被转化为两个乙醇分子。
这个过程称为乙醇发酵。
在此过程中，乙酸酸通过一系列的酶催化反应依次转化为丙酮酸，并最终转化为乙醇。
这个过程产生了一些乙醇和CO2气体。
4. ATP产生：在糖解和乙醇发酵过程中，产生的ATP能够提
供给酵母菌细胞进行能量代谢。
总体来说，酵母发酵机制包括葡萄糖进入细胞，糖解过程将葡萄糖分解为丙酮酸，最后通过乙醇发酵将丙酮酸转化为乙醇，并产生能量。
这是酵母菌生存和繁殖需要的过程。
酵母菌氮源同化实验步骤
酵母菌氮源同化实验步骤酵母菌是一种常见的单细胞真菌，可以利用多种氮源进行生长和繁殖。
酵母菌的氮源同化实验可以用于研究其氮源摄取和代谢的机制。
以下是一个典型的酵母菌氮源同化实验的步骤：1.培养基的准备：准备完备的培养基是进行实验的基础。
一般来说，常用的培养基是酵母提取物匀浆培养基（YPD），包含酵母提取物、葡萄糖和酵母氮碱基。
除此之外，还可以根据实验需求添加特定的氮源，比如硝酸盐、氨、谷氨酸等。
2. 酵母菌的预培养：从酵母菌培养库中取出一个菌株，接种到含有适宜培养基的培养皿或试管中。
在适当的培养条件下（通常是30°C、200 rpm）培养至对数生长期。
这样可以提高酵母菌的活性和生长速度。
3. 酵母菌的初级培养：将培养好的酵母菌（在对数生长期）转移到含有待测氮源的培养基中。
根据实验需要，可以设立不同的对照组比较各种氮源的效果。
通常需要设立一个完全的培养基对照组（包括所有氮源）和单一氮源组。
培养条件同样是30°C、200 rpm。
培养时间可以根据实验需要调整，通常为24小时。
4.酵母菌生长曲线的测定：通过测量酵母菌的生长曲线来评估不同氮源对酵母菌生长的影响。
生长曲线可以通过测量培养液中菌体浓度的变化得到。
常用的测量方法包括光密度测定（以OD600为单位）或计数室内外培养皿中的细胞数。
测量时间可以根据实验需要进行多次，以获取完整的生长曲线。
5.酵母菌代谢产物的分析：酵母菌利用不同的氮源进行代谢产物的产生也会有所不同。
可以通过色谱法、质谱法等分析方法对培养液中的代谢产物进行分析。
比如，酵母菌在使用硝酸盐作为氮源时会产生硝酸盐酯。
6.数据分析和统计：将实验获取的数据进行统计学分析，比较不同氮源对酵母菌生长的影响。
一般会采用方差分析等方法来评估不同处理组之间的差异是否显著。
实验设计和分析的具体细节可以根据实际需要进行调整，比如根据相关文献对待测氮源的浓度范围进行优化、添加合适的对照组等。
这个实验可以用于了解酵母菌氮源代谢的机制，也可以用于筛选酵母菌菌株的适应性和代谢能力。
酵母菌的实验报告
酵母菌的实验报告酵母菌的实验报告引言：酵母菌是一类单细胞真菌，广泛存在于自然环境中。
它们对人类生活有着重要的影响，不仅在食品工业中用于发酵制作面包、啤酒等，还在科学研究中作为模式生物被广泛应用。
本实验旨在探究酵母菌的生长特性、代谢活性以及对环境的适应能力。
实验一：酵母菌的生长特性通过观察酵母菌在不同培养基和环境条件下的生长情况，我们可以了解到酵母菌的生长特性。
我们选择了葡萄糖、麦芽糖和蔗糖三种不同的碳源，分别制备了含有这三种碳源的培养基，并在相同的温度下培养酵母菌。
结果显示，酵母菌在葡萄糖和麦芽糖培养基中生长迅速，而在蔗糖培养基中生长较慢。
这说明酵母菌对不同碳源的利用能力存在差异，而葡萄糖和麦芽糖对其生长的促进作用更为明显。
实验二：酵母菌的代谢活性酵母菌通过发酵代谢产生乙醇和二氧化碳，这是其在食品工业中应用的重要特性。
我们在实验中添加了甲酸和乙酸两种有机酸，观察酵母菌的代谢活性是否受到影响。
结果显示，甲酸的添加显著抑制了酵母菌的代谢活性，使其产生的乙醇和二氧化碳减少。
而乙酸的添加则对其代谢活性没有明显影响。
这表明不同有机酸对酵母菌的代谢产物有不同的调节作用，甲酸可能抑制了酵母菌的发酵能力。
实验三：酵母菌对环境的适应能力酵母菌具有较强的适应能力，可以在不同的环境条件下存活和繁殖。
我们在实验中将酵母菌分别暴露在高温、低温和高盐浓度的环境中，观察其生存状况。
结果显示，酵母菌在高温环境下生长受到抑制，细胞数量明显减少。
而在低温环境下，酵母菌的生长速度虽然减慢，但仍然能够存活。
当暴露在高盐浓度的环境中，酵母菌的生长受到明显抑制，细胞数量急剧减少。
这说明酵母菌对不同环境条件的适应能力存在差异，其耐受高盐浓度的能力较差。
结论：通过本实验，我们深入了解了酵母菌的生长特性、代谢活性以及对环境的适应能力。
酵母菌对不同碳源的利用能力存在差异，葡萄糖和麦芽糖对其生长的促进作用更为明显。
不同有机酸对酵母菌的代谢活性有不同的调节作用，甲酸可能抑制了酵母菌的发酵能力。
酵母菌的代谢特征及其在生物制药中的应用
酵母菌的代谢特征及其在生物制药中的应用酵母菌是一种常见的真菌，广泛存在于自然界中。
这种微生物具有广泛的代谢特征，包括发酵产生酒精、发酵产生面包、产生肌酸等。
在生物制药中，酵母菌的代谢特征得到了广泛的应用。
一、酵母菌的代谢特征1. 发酵产生酒精酵母菌通过发酵代谢过程，可以将葡萄糖转化为能量和副产物酒精。
这个过程被广泛应用于酿酒和工业上制备乙醇的过程中。
2. 发酵产生面包酵母菌的发酵过程不仅可以产生酒精，还可以产生二氧化碳。
二氧化碳会发生膨胀作用，促进面团的膨胀。
这个过程被应用于生产面包和蛋糕等食品制品。
3. 产生肌酸肌酸是一种能够增强肌肉能力，改善运动表现的化合物。
酵母菌可以发生代谢反应，产生肌酸作为代谢产物。
这个过程被应用于生产肌酸的生物制药过程中。
二、酵母菌在生物制药中的应用1. 生产酶类酵母菌可以产生各种酶类，如淀粉酶、葡萄糖氧化酶等。
这些酶类被应用于生产酒精、乳酸等过程中，可以促进反应的进行。
2. 生产口服药物酵母菌可以发生代谢反应，产生肝排毒酶。
这种酶可以帮助人体代谢毒素和药物，被广泛用于生产口服药物的过程中。
3. 生产肌酸酵母菌生产肌酸的代谢反应可以被应用于生产肌酸的生物制药过程中。
这种肌酸广泛应用于运动员的增强肌肉力量和提高运动表现的过程中。
总结酵母菌是一种微生物，具有广泛的代谢特征，包括发酵产生酒精、发酵产生面包、产生肌酸等。
这些代谢特征在生物制药中得到了广泛的应用。
人们可以利用酵母菌的代谢功效，生产各种化合物，为人类的生活和健康做出贡献。
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2．规律： 调整期：细菌一般不分裂，代谢活跃，大量合成细 胞分裂所需的酶类、ATP及其他细胞成分。
对数期：快速分裂（2n），代谢旺盛，形态及生理 特性比较稳定，常作为生产菌种和科研的 材料。
稳定期：繁殖速率与死亡速率相等（营养消耗、有 害代谢产物积累、PH变化）活菌数目最 多，代谢产物尤其是次级代谢产物积累， 某些细菌开始形成芽孢。 衰亡期：死亡速率大于繁殖速率，细胞会出现多种 形态，有些细菌开始解体，释放出代谢产 物等。
§3 一、发酵工程的概念 1.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。
调整期 ① 一般不立 生长 即繁殖， 量及 处于对新 测定 环境的适 应时期。 大量合成 代谢 酶、ATP及 特点 其他细胞 成分。
② 对数期 快速繁殖时 期，繁殖＞ 死亡，对数 式增长。 代谢旺盛、 个体形态、 生理特征稳 定。
③ 稳定期
④衰 亡期
群体生长 测量 a．计数器 计数 b．称干重 或湿重 微生物的 生长受温 度、pH、 氧的影响 认识和掌 握生长曲 线，具有 重要的实 践意义。
(1)图中生长曲线形成的条件为：
பைடு நூலகம்
某种细菌接种到恒定容积的培养基中。
(2)BC段表示的是 对数 期，该时期与种群 增长的 J形增长 曲线相似，其形成的条 件是 营养物质充足、环境条件理想。
(3)AD段与种群增长的 S形增长曲线相似， 其形成的条件是 营养物质、环境条件有限。
(4)从生存斗争角度考虑，种内斗争最激烈 的是 稳定 期，对应曲线的 CD 段，形成 这一态势的主要生态因素 生存空间有限、 pH发生变化、温度升高、溶氧减少等 (5)生产上要想扩大培养需选用 BC 段的 菌体，如要获得较多的产物则应延长 CD段 的时间，延长的方法是进行 连续 培养，采 取的主要措施是 以一定速度添加新培养基、放出旧培养基、 加人pH缓冲物质、搅拌散热、增加溶氧等。
(6)衰亡期对应图中 DE 段，该期的特点主 要是
死亡率超过繁殖率、出现畸变、细胞解体等。
二、影响微生物生长的环境因素 1.温度：
绝大多数微生物的最适生长温度为：25~37℃ 高温下降的原因是：蛋白质和核酸发生了不可逆转的破坏
2. PH：
最适PH值： 植物：5.0~6.0 动物：7.2~7.4 细菌： 6.5~7.5 真菌 ：5.0~6.0 放线菌：pH7.5~8.5 下降的原因是：影响酶的活性、细胞膜的稳定性，从而影响 微生物对营养物质的吸收 。
3.(多选)右图为酵母菌培养过程中的生长曲线，下 列有关叙述中正确的是（ ABCD ） A.诱导酶一般是在a段时期内产生的 B.b段培养过程中应给予充足的氧气 C.若要产生大量酒精，则在c段应将发酵罐密封 D.连续培养的目的主要是为了延长c段时间
4．下图为酵母菌细胞的模式图和生长曲线。请回答： （1）从细胞核的结构看，下列选项中，与该酵母菌同属 一类的生物是（ ） C A．乳酸菌 B．放线菌 C．变形虫 D．噬菌体
繁殖≈死 繁殖＜ 亡，活菌 死亡， 数最多， 活菌数， 接近K值。急剧降。 代谢产物 积累，生 产次级代 谢产物。 畸形， 自溶， 释放代 谢产物
采用适宜 生产 连续培养， 的菌种和 应用 获取菌种和 缩短培养 培养条件， 科研材料。 周期，提 及控 缩短调整 制 高产量。 期。
如何缩短调整期? 1、增加接种量 2、用与培养菌种相同的培养基 3、利用对数期的菌种
A.对数期
B.稳定期
C.衰亡期
D.调整期
1.与调整期长短有关的因素中，最全面的一组是( C ) ①用与菌种相同的培养基 ②营养丰富的培养基 ③稳定期获得的菌种 ④对数期获得的菌种 ⑤接种时间提前 ⑥接种量加大 ⑦接种量减少 ⑧接种种类增多 A．①③⑤⑦ B．②③⑤⑦ C．①④⑥ D．②④⑤⑥⑧ 2.在光亮处用一种培养液分别培养绿藻和酵母菌，其 结果如右图，造成这种结果的原因是培养液中( C ) A．缺少无机盐 B．含氧量太高 C．缺少有机养分 D．不含二氧化碳
1
Ig（细胞数）
1
2
细胞核
细 胞 核
Ig（细 胞数）
B
C
D
C
D
E
4
2
3
A
A B
E
时间
3 4
图33—5
时间
（2）下列与酵母菌发酵有关的叙述中错误的是（ C ） A．发酵过程中，营养物质可自由通过[4]结构 B．[1]的形成与细胞核的存在有密切关系 C．发酵时，处于稳定期的细胞，细胞核的代谢最活跃 D．生产酒精时，葡萄糖进入[3]的方式是主动运输 （3）要收获酵母菌的代谢产物，应选择生长曲线的 [CD] 期。为了获得更多的代谢产物，要延长该时期，工业上 采用的方法是 连续培养法 。 （4）细胞出现多种形态，甚至畸形的是曲线中的[DE] 期。 （5）如果在有氧和无氧的情况下，酵母菌细胞中[ 2 ] （结构）数量会发生明显差异。
3.氧：
好氧型微生物（多数细菌和大多数真菌） 兼氧型微生物（如：酵母菌）
厌氧型微生物（如：某些链球菌、甲烷杆菌）
．作为生产用菌种和科研的材料，常选哪个时期的 细菌（ A ）
．微生物产生次级代谢产物抗毒素、抗生素、色素 等的最佳时期是（ B ） ．细菌芽孢形成的时期通常在（ B ） ．细菌群体在生长过程出现形态变化甚至畸形是在 （C ） ．在微生物群体生长规律的测定中，种内斗争最显 著最激烈的时期是（ B ）
连续培养法：进入稳定期后，补充营养物质， 不使进入衰亡期，从而提高代谢 产物的产量
能力培养：改编细菌生长曲线图 细菌的生长曲线是以时间为横坐标，以细 菌数目的对数为纵坐标作的图。请你将其 改绘成种群增长速率（v）-培养时间（t） 曲线，其中横坐标表示v，纵坐标表示t。
A
B
C
D
例.下图是某种细菌的生长曲线。请据图 回答：
第五章
微生物与发酵工程
1、微生物的生长 2、发酵工程简介
以谷氨酸的发酵生产为例
酶工程简介不作要求
§2.3
微生物的生长
常以微生物群体为单位来研究微生物的生长 一、微生物群体生长的规律
1.微生物群体生长的测定：
人工培养、定期取样、测定群体生长情况 测定方法：测细菌细胞数目、测重量
1.调整期 2.对数期 3.稳定期 4.衰亡期