微生物工程重难点 一、绪论

这是一篇关于微生物工程重难点 一、绪论的思维导图。微生物工程这门课程比较复杂，而且非常灵活，必须要掌握它的基本框架，在复习的同时梳理每个专题的知识框架有利于知识的融会贯通。以下思维导图汇总了绪论的内容，来看看吧。

绪论

• 生物工程Bioengineering
  • 生物工程：以生物学的理论和技术为基础，结合现代工程技术，充分运用分子生物学的最新成就，定向地改造生物或其功能，再通过合适的生物反应器对这类工程菌进行大规模培养，以生产大量有用代谢产物或发挥它们独特生理功能的一门新兴技术
  • 生物工程包括五大工程:遗传工程(基因工程)、细胞工程、微生物工程(发酵工程)、酶工程(生化工程)和生物反应器工程
• 生物反应过程
  • 实质:利用生物催化剂从事生物技术产品生产的过程
  • 组成: (1)原料的预处理和培养基的制备--(上游) (2)生物催化剂的制备-----------(上游) (3)生物反应器及反应条件的选择--(中游) (4)产品的分离与纯化-----------(下游)
• 四种工程理念
  • 理论上的正确性(Valid Theory ) 技术上的可行性(Technical Feasibility) 操作上的安全性(Safety Operation) 经济上的合理性(Economical Rationality)
• 主题
  • High titre
    • 高产量=便于产品分离提取
      • 相关:微生物生理、遗传特性和营养、环境因素
  • High yield
    • 高转化率=降低原料成本
      • 相关:微生物代谢途径和过程条件
  • High rate
    • 高生产强度=缩短生产周期
      • 相关:微生物反应动力学和系统优化
• 微生物工程的应用领域
  • (1)菌体细胞-- (2)酶--------微生物产品 (3)代谢产物-- (4)微生物的生物转化 (5)微生物特殊机能的利用
• 发酵工程发展简史
  • (1)传统生物技术的追溯
    • 天然发酵/传统发酵阶段
    • 中国早在公元前22世纪就能用发酵法来酿酒 传统发酵的产品:酒类、醋、酱油、泡菜、干酪、面包、 臭豆腐、沼气发酵等 古埃及人在公元前4000年3000年就熟悉酒、醋的酿造 古希腊人和古罗马人酿造葡萄酒
  • (2)初期出现的生物技术产品
    • 纯培养技术的建立/第一代发酵技术
      • 特点:开创了人为控制发酵过程的时期
    • 1680年，列文虎克显微镜 微生物的存在 1857年，巴斯德(Pasteur) 发酵 原理 柯赫(Koch)发明固体培养基，建立了微生物纯培养技术（1905年诺贝尔生理学医学奖）
  • (3)近代生物技术产品
    • 深层培养技术/第二代发酵技术
      • 特点:采用深层培养和代谢控制技术
    • 1928年，弗莱明发现青霉素，于1945年大规模投入生产 20世纪50年代氨基酸发酵 60年代石油发酵、有机酸发酵、酶制剂发酵 代谢控制发酵技术:采用微生物突变株，在人工控制的条件下培养，选择性地大量生产所需要的物质
  • (4)现代生物技术产品
    • 微生物工程/第三代发酵技术
      • 特点:从DNA水平来进行微生物代谢的人工管理
    • 基因工程理论 基因工程菌的构建 质粒的稳定性
    • 产品:胰岛素、生长激素、单克隆抗体等，大部分为 高附加值的医药产品