酶工程学-第45周生物合成ppt课件.ppt

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1、第三章酶的生物合成法生产经过预先设计，通过人工操作控制，利用细胞（包括微生物细胞、植物细胞和动物细胞）的生命活动，获得所需要的酶的技术过程,称为酶的生物合成法生产。第一节细胞的选择优良的产酶细胞应具备的条件1.繁殖快,产酶量高，有利于缩短生产周期。2.能在便宜的底物上良好生长。3.产酶性能稳定，菌株不易退化，不易受噬菌体侵袭。4.产生的酶容易分离纯化。5.不是致病菌及产生有毒物质或其他生理活性物质的微生物，才能确保酶生产和应用的安全。一、微生物细菌（bacteria）放线菌（actinomycetes）霉菌（

2、fungi）酵母（yeast）……枯草芽孢杆菌细胞成杆状，（0.7~0.8）μm*（2~3）μm，单个，无荚膜，周生鞭毛，运动，G+，菌落粗糙，不透明。污白色或微带黄色。α-淀粉酶蛋白酶β-葡聚糖酶碱性磷酸酶等代表菌种：AS1.398产酶种类：大肠杆菌细胞成杆状，0.5μm*（1~3）μm，无芽孢，G-，菌落从白色到黄色，光滑闪光，扩展。谷氨酸脱羧酶天冬氨酸酶苄青霉素酰化酶基因工程研究用酶等产酶种类：一般生产胞内酶黑曲霉青霉根霉啤酒酵母米曲霉、木霉、毛霉、链霉菌、假丝酵母二、植物细胞P38表3-1三、动物细胞

3、CHOA549B16spleen第二节培养基的配制培养基：是指人工配制的用于细胞培养和发酵的各种营养物质的混合物。固体培养基半固体培养基液体培养基平板培养基斜面培养基培养基的分类：按形态分类保藏培养基种子培养基生长培养基发酵培养基产酶培养基微生物培养基植物培养基、动物培养基按用途分类天然培养基合成培养基麦芽汁培养基马铃薯培养基血清培养基按主要营养成分来源分类一、培养基的基本组分碳源氮源无机盐生长因素（一）微生物细胞的化学组成大量元素：碳、氢、氧、氮、磷、硫、钾、镁、钙、铁（其中前六种占细菌细胞干重的97%）。

4、微量元素：锌、锰、钠、氯、钼、硒、钴、铜、钨、镍、硼。二、微生物培养基化学元素:微生物细胞中几种主要元素的含量（干重的百分数）元素细菌酵母菌霉菌碳5049.847.9氮1512.45.2氢86.76.7氧2031.140.2磷3——硫1——微生物细胞物质中灰分元素含量的百分比灰分元素固氮菌酵母菌霉菌P2O5SO3K2ONa2OMgOCaOFe2O3SiO2CuO4.950.292.410.070.820.890.08----3.540.0392.34--0.4280.3830.0350.093--4.850.

5、112.811.120.380.190.160.04--（二）元素在细胞内存在形式：3．水：约占细胞总重70%～90%，以游离水和结合水两种形式存在1．有机物：蛋白质、糖、脂类、核酸、维生素及其降解产物.2．无机物：1)参与有机物组成，2)单独存在于细胞质内以无机盐的形式存在.游离水：干重法可测得；结合水：不易蒸发、不冻结、也不能渗透,占水总量的17%—28%。表4—2微生物细胞的化学组成主要成分细菌酵母菌霉菌水分75~8570~8085~90（占细胞鲜重的%）蛋白质50~8032~7514~15占细碳水化合

6、物12~2827~637~40胞干脂肪5~202~154~40重的核酸10~206~81%无机盐2~303.8~76~12（三）微生物细胞化学组成含量的变化此组成可因菌种的种类、菌龄、培养基组成、培养条件、分析方法等而有所不同。（四）碳源（Carbonsource）定义：凡可被用来构成细胞物质或代谢产物中碳素来源的营养物质。◆功能：提供合成细胞物质及代谢物的原料;并为整个生理活动提供所需要能源（异养微生物）。◆种类:无机含碳化合物：如CO2和碳酸盐等。有机含碳化合物：糖与糖的衍生物（多糖：如淀粉、麸皮、米糠等

7、；饴糖；单糖）,脂类、醇类。有机酸、烃类、芳香族化合物以及各种含氮的化合物。类型元素水平化合物水平培养基原料水平有机碳C·H·O·N·X复杂蛋白质、核酸等牛肉膏、蛋白胨、花生饼粉等C·H·O·N多数氨基酸、简单蛋白质等一般氨基酸、明胶等C·H·O糖、有机酸、醇、脂类等葡萄糖、蔗糖、各种淀粉、糖蜜等C·H烃类天然气、石油及其不同馏份、石蜡油等无机碳C(?)——C·OCO2CO2C·O·XNaHCO3NaHCO3、CaCO3、白垩等微生物的碳源谱氮源(nitrogensource)凡是提供微生物营养所需的氮元素的

8、营养源，称为氮源。氮源物质的主要作用是合成细胞物质中含氮物质，少数自养细菌能利用铵盐、硝酸盐作为机体生长的氮源与能源，某些厌氧细菌在厌氧与糖类物质缺乏的条件下，也可以利用氨基酸作为能源物质。（五）氮源微生物的氮源谱类型元素水平化合物水平培养基原料水平有机氮N·C·H·O·X复杂蛋白质、核酸等牛肉膏、酵母膏、饼粕粉、蚕蛹粉等N·C·H·O尿素、一般氨基酸、简单蛋白质等尿素、蛋白胨、明胶等无机氮N·HN