《微生物与发酵工程》PPT课件

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1、第五章微生物与发酵工程以谷氨酸的发酵生产为例酶工程简介不作要求1、微生物的生长2、发酵工程简介§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：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.衰亡期人工培养、定期取样、测定群体生长情况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

2、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。调整期①②对数期③稳定期④衰亡期群体生长测量生长量及测定一般不立即繁殖，处于对新环境的适应时期。快速繁殖时期，繁殖＞死亡，对数式增长。繁殖≈死亡，活菌数最多，接近K值。繁殖＜死亡，活菌数，急剧降。a．计数器计数b．称干重或湿重代谢特点大量合成酶、ATP及其他细胞成分。代谢旺盛、个体形态、生理特征稳定。代谢产

3、物积累，生产次级代谢产物。畸形，自溶，释放代谢产物微生物的生长受温度、pH、氧的影响生产应用及控制采用适宜的菌种和培养条件，缩短调整期。获取菌种和科研材料。连续培养，缩短培养周期，提高产量。认识和掌握生长曲线，具有重要的实践意义。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

4、时间（t）曲线，其中横坐标表示v，纵坐标表示t。ABCD例.下图是某种细菌的生长曲线。请据图回答：(1)图中生长曲线形成的条件为：某种细菌接种到恒定容积的培养基中。(2)BC段表示的是期，该时期与种群增长的曲线相似，其形成的条件是(3)AD段与种群增长的曲线相似，其形成的条件是对数J形增长营养物质充足、环境条件理想。S形增长营养物质、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期，对应曲线的段，形成这一态势的主要生态因素(5)生产上要想扩大培养需选用段的菌体，如要获得较多的产物则应延长段的时间，延长的

5、方法是进行培养，采取的主要措施是稳定CD生存空间有限、pH发生变化、温度升高、溶氧减少等BCCD连续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)衰亡期对应图中段，该期的特点主要是DE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

6、养物质的吸收。细菌：6.5~7.5真菌：5.0~6.0放线菌：pH7.5~8.53.氧：（多数细菌和大多数真菌）好氧型微生物（如：某些链球菌、甲烷杆菌）厌氧型微生物（如：酵母菌）兼氧型微生物．作为生产用菌种和科研的材料，常选哪个时期的细菌（）．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（）．细菌芽孢形成的时期通常在（）．细菌群体在生长过程出现形态变化甚至畸形是在（）A.对数期B.稳定期C.衰亡期D.调整期．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（）ABBCB1.与调整期长短

7、有关的因素中，最全面的一组是()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．①③⑤⑦B．②③⑤⑦C．①④⑥D．②④⑤⑥⑧C2.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()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C3.(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（）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

8、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ABCD4．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（）A．乳酸菌B．放线菌C．变形虫D．噬菌体1234细胞核时间Ig（细胞数）ABCDE图33—51234细胞核时间Ig（细胞数）ABCDEC（2）下列与酵母菌发酵有关的