第1章 绪论 生化教研室 目录 •第一章 绪论 •第二章 工业微生物基础 •第三章 培养基 •第四章 淀粉水解糖的制备工艺 •第五章 培养基的灭菌 •第六章 空气除菌 •第七章 通气与搅拌 •第八章 生物反应器 •第九章 发酵生产染菌及其防治 •第十章 发酵过程的控制 •第 11 章 植物细胞培养技术 •第 12 章 动物细胞培养技术 •第 13 章 生化产品的分离与纯化 •第 14 章 发酵工业与环境保护 •第 15 章 生物工艺实例简介 • 目 录
第1章 绪论 生化教研室 目录 •第一章 绪论 •第二章 工业微生物基础 •第三章 培养基 •第四章 淀粉水解糖的制备工艺 •第五章 培养基的灭菌 •第六章 空气除菌 •第七章 通气与搅拌 •第八章 生物反应器 •第九章 发酵生产染菌及其防治 •第十章 发酵过程的控制 •第 11 章 植物细胞培养技术 •第 12 章 动物细胞培养技术 •第 13 章 生化产品的分离与纯化 •第 14 章 发酵工业与环境保护 •第 15 章 生物工艺实例简介 • 目 录
第1章 绪论 生化教研室 星期一 星期二 星期三 星期四 星期五 上 午 生化生产工 艺学 生化生产工 艺学 422 422 下 午 上课时间安排 注：食用菌学 20学时 上课要求 1、按时上下课，不得迟旷课； 2、上课认真听讲，做好笔记； (注意力、掌握补充要点、便于复习、提高书写能力） 3、每次课课堂讲授85－90分钟，留下10－15分钟自由看书或整理笔记 3、期末考核办法：考试+作业+平时(点名) 4、值日安排
第1章 绪论 生化教研室 星期一 星期二 星期三 星期四 星期五 上 午 生化生产工 艺学 生化生产工 艺学 422 422 下 午 上课时间安排 注：食用菌学 20学时 上课要求 1、按时上下课，不得迟旷课； 2、上课认真听讲，做好笔记； (注意力、掌握补充要点、便于复习、提高书写能力） 3、每次课课堂讲授85－90分钟，留下10－15分钟自由看书或整理笔记 3、期末考核办法：考试+作业+平时(点名) 4、值日安排
第1章 绪论 生化教研室 第一章 绪 论 教学内容及要求 1、生化工艺发展简史 2、微生物工业产品类型 3、生化生产过程的特点 4、生化生产过程的共性 5、生化生产工艺学的定义、内容和任务
第1章 绪论 生化教研室 第一章 绪 论 教学内容及要求 1、生化工艺发展简史 2、微生物工业产品类型 3、生化生产过程的特点 4、生化生产过程的共性 5、生化生产工艺学的定义、内容和任务
第1章 绪论 生化教研室 1、生物技术定义 一、生化工艺发展简史 1982年国际合作 及发展组织对生 物技术这一名词 的含义进行了重 新定义： 生物技术这一 名词的出现 生物技术这个词最初是一位匈牙利工程师Karl Ereky于1917年 提出的。当时他提出的生物技术这一名词的涵义是指用甜菜作为 饲料进行大规模养猪，即利用生物将原材料转变为产品。 生物技术是应用自然科学及工程学的原理，依靠微生 物、动物、植物体作为反应器将物料进行加工以提供产 品来为社会服务的技术。(如酿酒及味精的生产、牛奶、生 物碱) 第一章 绪论
第1章 绪论 生化教研室 1、生物技术定义 一、生化工艺发展简史 1982年国际合作 及发展组织对生 物技术这一名词 的含义进行了重 新定义： 生物技术这一 名词的出现 生物技术这个词最初是一位匈牙利工程师Karl Ereky于1917年 提出的。当时他提出的生物技术这一名词的涵义是指用甜菜作为 饲料进行大规模养猪，即利用生物将原材料转变为产品。 生物技术是应用自然科学及工程学的原理，依靠微生 物、动物、植物体作为反应器将物料进行加工以提供产 品来为社会服务的技术。(如酿酒及味精的生产、牛奶、生 物碱) 第一章 绪论
第12章、生物技术发展史 绪论 生化教研室 时 间 重大事件 石器时代后期 我国人民就会利用谷物造酒 公元前221年 开始制作豆腐、酱和醋 公元10世纪 有了预防天花的活疫苗 明代 通过种痘预防天花广泛使用 16世纪 知道被疯狗咬伤可传播狂犬病 1680年 荷兰人制成放大170-300倍的显微镜 并首先观察到了微生物 19世纪60年代 法国科学家首先证实酒精发酵是由微生 物引起的，使发酵技术纳入科学的轨道 20世纪20年代 利用发酵技术大量生产丙酮、丁醇等化工原料 40年代 以青霉素为首的抗生素工业大规模发展 50年代 有了氨基酸发酵工业 60年代 酶制剂工业大量涌现 遗传育种学取得辉煌成就，被誉为“第一次绿色革命” 传 统 生 物 技 术 的 发 展 传统生物技术主 要是通过微生物的初 级发酵来生产商品， 它一般包括3个重要的 步骤： 第一步：上游处理过 程。所谓上游过程， 是指对于粗材料进行 加工，作为微生物的 营养和能量来源； 第二步：发酵和转化。 第三步：下游处理过 程
第12章、生物技术发展史 绪论 生化教研室 时 间 重大事件 石器时代后期 我国人民就会利用谷物造酒 公元前221年 开始制作豆腐、酱和醋 公元10世纪 有了预防天花的活疫苗 明代 通过种痘预防天花广泛使用 16世纪 知道被疯狗咬伤可传播狂犬病 1680年 荷兰人制成放大170-300倍的显微镜 并首先观察到了微生物 19世纪60年代 法国科学家首先证实酒精发酵是由微生 物引起的，使发酵技术纳入科学的轨道 20世纪20年代 利用发酵技术大量生产丙酮、丁醇等化工原料 40年代 以青霉素为首的抗生素工业大规模发展 50年代 有了氨基酸发酵工业 60年代 酶制剂工业大量涌现 遗传育种学取得辉煌成就，被誉为“第一次绿色革命” 传 统 生 物 技 术 的 发 展 传统生物技术主 要是通过微生物的初 级发酵来生产商品， 它一般包括3个重要的 步骤： 第一步：上游处理过 程。所谓上游过程， 是指对于粗材料进行 加工，作为微生物的 营养和能量来源； 第二步：发酵和转化。 第三步：下游处理过 程
第1章 绪论 生化教研室 1944年Avery等阐明了DNA是遗传信息的携带者。 1953年Watson和Crick提出了DNA的双螺旋结构模型，阐明了DNA的半 保留复制模式，从而开辟了分子生物学研究的新纪元。 1961年M.Nirenberg等破译了遗传密码，揭开了DNA编码的遗传信息是 如何传递给蛋白质这一秘密。 基于上述基础理论的发展， 1972年Berg首先实现了DNA体外重组技术，标志着生物技术的核心技 术-基因工程技术的开始。 1、它向人们提供了一种全新的技术手段，使人们可以按照意 愿在试管内切割DNA、分离基因并经重组后导入其他生物或细胞，藉 以改造农作物或畜牧品种； 2、也可以导入细菌这种简单的生物体，由细菌生产大量的有用的蛋白 质，或作为药物，或作为疫苗； 3、也可以直接导入人体内进行基因治疗。 显然，这是一项技术上的革命。以基因工程为核心，带动了现代 发酵工程、现代酶 工程、现代细胞工程以及蛋白质工程的发展，形成 了具有划时代意义和战略价值的现代生物技术。 现代生物技术是以70 年代DNA重组技术的 建立为标志的。 意 义 现 代 生 物 技 术 的 产 生
第1章 绪论 生化教研室 1944年Avery等阐明了DNA是遗传信息的携带者。 1953年Watson和Crick提出了DNA的双螺旋结构模型，阐明了DNA的半 保留复制模式，从而开辟了分子生物学研究的新纪元。 1961年M.Nirenberg等破译了遗传密码，揭开了DNA编码的遗传信息是 如何传递给蛋白质这一秘密。 基于上述基础理论的发展， 1972年Berg首先实现了DNA体外重组技术，标志着生物技术的核心技 术-基因工程技术的开始。 1、它向人们提供了一种全新的技术手段，使人们可以按照意 愿在试管内切割DNA、分离基因并经重组后导入其他生物或细胞，藉 以改造农作物或畜牧品种； 2、也可以导入细菌这种简单的生物体，由细菌生产大量的有用的蛋白 质，或作为药物，或作为疫苗； 3、也可以直接导入人体内进行基因治疗。 显然，这是一项技术上的革命。以基因工程为核心，带动了现代 发酵工程、现代酶 工程、现代细胞工程以及蛋白质工程的发展，形成 了具有划时代意义和战略价值的现代生物技术。 现代生物技术是以70 年代DNA重组技术的 建立为标志的。 意 义 现 代 生 物 技 术 的 产 生
第1章 绪论 生化教研室 二、生化生产工艺学的定义、和内容 定义：是一门利用生物代谢过程并借助于对代谢过程的控制来获得生物产品的过程的 共性为研究对象的学科。 比如用甜菜、味精、酿酒、抗生素等 任务：探讨生化产品生产过程 从工艺的角度阐明细胞的生长和代谢产物与细胞的培养条件之间的相互关系 为生化生产过程的优化提供理论基础 内容：参见本书目录 信 息 微生物工业的范围 微生物工业越来越深地同国民经济各部门 发生关系，涉及的范围十分广泛，而且 越来越大，大致可分为下列14类：
第1章 绪论 生化教研室 二、生化生产工艺学的定义、和内容 定义：是一门利用生物代谢过程并借助于对代谢过程的控制来获得生物产品的过程的 共性为研究对象的学科。 比如用甜菜、味精、酿酒、抗生素等 任务：探讨生化产品生产过程 从工艺的角度阐明细胞的生长和代谢产物与细胞的培养条件之间的相互关系 为生化生产过程的优化提供理论基础 内容：参见本书目录 信 息 微生物工业的范围 微生物工业越来越深地同国民经济各部门 发生关系，涉及的范围十分广泛，而且 越来越大，大致可分为下列14类：
第1章 绪论 生化教研室 （1） 酿酒工业（啤酒、葡萄酒、白酒等） （2） 食品工业（酱、酱油、食醋、面包、酸乳等） （3） 有机溶剂发酵工业（酒精、丙酮、丁醇等） （4） 抗生素发酵工业（青霉素、链霉素、土霉素、庆大等） （5） 酸制剂发酵工业（柠檬酸、葡萄糖酸等） （6） 酶制剂发酵工业（淀粉酶、蛋白酶等） （7） 氨基酸发酵工业（谷氨酸、赖氨酸等） （8） 核苷酸类物质发酵工业（肌苷酸、肌苷等） （9） 维生素发酵工业（维生素B2、维生素B12等） （10） 生物活性物质发酵工业（激素、赤霉素等） （11） 微生物菌体蛋白发酵工业（酵母、单细胞蛋白等） （12） 微生物环境净化工业（利用微生物处理废水、污水等） （13） 生物能源工业（沼气、纤维素等天然原料发酵生产酒精、乙 烯等能源物质） （14） 微生物冶金工业（利用微生物探矿、冶金、石油脱硫等） 微生物工业产品类型：1、菌体细胞2、酶3、代谢产物4、生物转化 (甾体化合物,如胆固醇、胆酸、VD、性激素）
第1章 绪论 生化教研室 （1） 酿酒工业（啤酒、葡萄酒、白酒等） （2） 食品工业（酱、酱油、食醋、面包、酸乳等） （3） 有机溶剂发酵工业（酒精、丙酮、丁醇等） （4） 抗生素发酵工业（青霉素、链霉素、土霉素、庆大等） （5） 酸制剂发酵工业（柠檬酸、葡萄糖酸等） （6） 酶制剂发酵工业（淀粉酶、蛋白酶等） （7） 氨基酸发酵工业（谷氨酸、赖氨酸等） （8） 核苷酸类物质发酵工业（肌苷酸、肌苷等） （9） 维生素发酵工业（维生素B2、维生素B12等） （10） 生物活性物质发酵工业（激素、赤霉素等） （11） 微生物菌体蛋白发酵工业（酵母、单细胞蛋白等） （12） 微生物环境净化工业（利用微生物处理废水、污水等） （13） 生物能源工业（沼气、纤维素等天然原料发酵生产酒精、乙 烯等能源物质） （14） 微生物冶金工业（利用微生物探矿、冶金、石油脱硫等） 微生物工业产品类型：1、菌体细胞2、酶3、代谢产物4、生物转化 (甾体化合物,如胆固醇、胆酸、VD、性激素）
第1章 绪论 生化教研室 本课程提及几个重点生化生产工艺 1. 抗生素的生产工艺 2. 微生物酶制剂的生产工艺 3. 氨基酸发酵生产工艺 4. 有机酸发酵生产工艺 5. 多糖发酵生产工艺 6. 类胡萝卜素发酵生产工艺 7. 维生素B12（核黄素）发酵生产工艺 8. 丙酮丁醇发酵生产工艺 9. 葡萄糖糖造生产工艺 谷 氨 酸 和 味 精 生 产 工 艺
第1章 绪论 生化教研室 本课程提及几个重点生化生产工艺 1. 抗生素的生产工艺 2. 微生物酶制剂的生产工艺 3. 氨基酸发酵生产工艺 4. 有机酸发酵生产工艺 5. 多糖发酵生产工艺 6. 类胡萝卜素发酵生产工艺 7. 维生素B12（核黄素）发酵生产工艺 8. 丙酮丁醇发酵生产工艺 9. 葡萄糖糖造生产工艺 谷 氨 酸 和 味 精 生 产 工 艺
第 1 章 谷绪论 生化教研室 氨酸棒杆菌的谷氨酸生物合成途径 谷氨酸的生物合成由糖经过酵解途径 （EMP）和单磷酸已糖途径（HMP） 生成丙酮酸。一方面，丙酮酸氧化脱 羧生成乙酰CoA；另一方面，经CO2 固定作用生成草酰乙酸；两者合成柠 檬酸进入三羧酸循环（TCA），由三 羧酸循环的中间产物 a -酮戊二酸，在 谷氨酸脱氢酶的催化下，还原氨基合 成谷氨酸。 DCA—乙醛酸循环 中间代谢产物
第 1 章 谷绪论 生化教研室 氨酸棒杆菌的谷氨酸生物合成途径 谷氨酸的生物合成由糖经过酵解途径 （EMP）和单磷酸已糖途径（HMP） 生成丙酮酸。一方面，丙酮酸氧化脱 羧生成乙酰CoA；另一方面，经CO2 固定作用生成草酰乙酸；两者合成柠 檬酸进入三羧酸循环（TCA），由三 羧酸循环的中间产物 a -酮戊二酸，在 谷氨酸脱氢酶的催化下，还原氨基合 成谷氨酸。 DCA—乙醛酸循环 中间代谢产物