导图社区 应用微生物学绪论思维导图
这是一篇关于绪论思维导图的思维导图,主要内容包括:微生物发酵产物的应用价值及现状,微生物发酵产物类型,发酵微生物学的发展简史,发酵微生物学的研究内容,概念。
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绪论思维导图
概念
发酵微生物:能积累特定代谢产物、可用于工业发酵生产的微生物
发酵微生物学:研究发酵与微生物关系的学科
发酵微生物学的研究内容
①发酵菌种:分离、筛选、改造和构建适于工业发酵的微生物
②发酵条件:研究和创造适合特定发酵菌种生长、繁殖及形成某种代谢产物的条件
③发酵机理:研究微生物发酵过程的生物化学机理
发酵微生物学的发展简史
①天然发酵时期
代表人物:全体劳动人民
特点:知其然,但不知所以然
②发酵工业形成期
代表人物
①列文虎克,利用显微镜发现了微生物
②巴斯德,鹅颈瓶实验得出发酵是由微生物引起的
③柯赫,固体培养基的发明
意义:是发酵微生物学发展的第一个转折点
③通气搅拌技术
代表:青霉素的发现
意义:发酵微生物学发展的第二个转折点
④代谢调控发酵
概念:对微生物进行人工诱变,选育适合生产某种产品的突变株,再通过控制发酵条件,实现发酵产物的大量生产
案例:谷氨酸棒杆菌(生物素缺陷型)生产谷氨酸
应用:日本,1957年用发酵法生产谷氨酸成功
意义:发酵微生物学的第三个转折点
⑤酶法转化
概念:利用微生物产生的酶在某些化学物质分子的特定部位加接一个或数个特殊官能团,使之成为具有特殊生理作用的化合物。
应用
①生物碱类和毛地黄药物生产
②利用青霉素酰化酶加酰基
③氨基酸、有机酸合成
意义:发酵微生物学发展的第四个转折点
⑥固定化酶与固定化细胞
固定化酶:将水溶性酶固定在“不溶性”膜状或颗粒状聚合物上形成的非水溶性酶
固定化细胞:在保持细胞活性的条件下,将细胞固定在特定的不溶于水的载体上,达到重复使用的目的
优点
①可反复使用且稳定性提高
②提高酶的两极性(稳定性、经济性)
案例
①1966年,日本千钿一郎成功地进行了酰胺酶的固定化
②将酵母菌固定在海藻糖颗粒内,再将固定化酵母菌放在特定反应器中,让糖液缓慢连续通过,可实现酒精连续发酵
⑦基因工程阶段
细胞融合
概念:在自然条件下或用人工方法使两个或两个以上的细胞合并形成一个细胞的过程
成果:“创造”特殊微生物,生产“特殊产品”
DNA重组
概念:对不同的遗传物质在体外进行剪切、组合和拼接,使遗传物质重新组合,然后通过载体转入受体细胞中,并使所需的基因在受体细胞中表达,产生人类所需的产物或新生物类型
成果:工程菌的产生
意义:工程菌的应用是发展的第五个转折点
微生物发酵产物类型
①微生物代谢产物
初级代谢产物
次级代谢产物
②酶
③菌体
根据利用方式分
①动物饲料添加剂
②微生物杀虫剂
③微生物抗菌剂
④微生物肥料
⑤用于特异性生物转化
⑥食用、药用真菌
微生物发酵产物的应用价值及现状
①氨基酸(AA)发酵
应用价值
治疗消化道、神经系统等人体疾病
发展现状
近30年来通过发酵法生产AA的规模不断扩大,17种AA可直接用发酵法和酶法生产
②抗生素
由①生物(微生物、植物及动物)在其②生命过程中产生的,能在③低浓度下④有选择性地抑制⑤它种生物(微生物,肿瘤细胞)生长的⑥有机物质
兴起原因
①青霉素临床效果极佳
②工业化生产可产生的巨大的经济效益
合成途径
①氨基酸、肽类、糖类衍生物
③以乙酸、丙酸为单位的衍生物
③微生物源酶制剂
特点
①易通过发酵法大量生产
②产酶菌种选育较为简单、酶的专一性高
③能大幅度提高酶活性和酶产量,生产周期短,成本低
现状:我国酶制剂生产企业200余家,部分酶制剂品种和质量已达到或者接近国际先进水平
应用:食品、洗涤剂、纺织、酒精、制药等诸多工业领域
④有机溶剂与有机酸
①抗生素生产必须的原料
②抗生素分离、提取需要大量的有机溶剂
⑤核酸发酵,其产品可用于药品和强力味精
⑥微生物多糖与脂肪发酵,其产品可用于人体免疫和保健
⑦微生物生物活性物质(次生代谢产物)
医用:酶抑制剂;免疫调节剂;受体拮抗剂
农用:植物生长调节剂,赤霉素GA等:刺激、抑制
⑧食品发酵
⑨单细胞蛋白饲料
⑩其他
细菌冶金
环境净化
第一章--绪论