《发酵制品学》第一章 现代发酵工业和生物技术

发酵制品学 第一章现代发酵工程和生物技术

第一章 现代发酵工程和生物技术 1 发 酵 制 品 学

第一章现代发酵工程和生物技术 §1发酵和发酵工业的涵义 §2现代发酵工程与现代生物技术 §3发酵工业的发展概况 第一章现代发酵工程和生物技术 2

第一章 现代发酵工程和生物技术 2 第一章 现代发酵工程和生物技术 §1 发酵和发酵工业的涵义 §2 现代发酵工程与现代生物技术 §3 发酵工业的发展概况

§1发酵和发酵工业的涵义 发酵的概念 发酵, fermentation; ferver(拉丁语) 酵母菌 C6H12O 2C2H5OH 2C0 2+ Q 巴斯德的观点:发酵是酵母在无氧状态下的呼吸过程,是 生物获得能量的一种形式。一酒精发酵 第一章现代发酵工程和生物技术 3

第一章 现代发酵工程和生物技术 3 §1 发酵和发酵工业的涵义 一、发酵的概念 发酵，fermentation; ferver（拉丁语） C6H12O6 2C2H5OH + 2CO2 + Q 酵母菌 巴斯德的观点：发酵是酵母在无氧状态下的呼吸过程，是 生物获得能量的一种形式。——酒精发酵

生物化学的观点: 巴斯德观点的延伸 )在厌氢条件下,还原型NDH被氧化,是与有机物被还 原相偶联,结果产生分解代谢途径中的中间产物,或某些 分支代谢途径产物 葡萄糖经EMP途径生成丙酮酸后,在无氧状态下继续 降解,NADH2在不同微生物、不同环境下,将氢交给 不同的有机物,形成各种不同的代谢产物。 (举例如下) 第一章现代发酵工程和生物技术 4

第一章 现代发酵工程和生物技术 4 生物化学的观点： ——巴斯德观点的延伸 ⑴在厌氧条件下，还原型NADH被氧化，是与有机物被还 原相偶联，结果产生分解代谢途径中的中间产物，或某些 分支代谢途径产物。 ◼ 葡萄糖经EMP途径生成丙酮酸后，在无氧状态下继续 降解，NADH2在不同微生物、不同环境下，将氢交给 不同的有机物，形成各种不同的代谢产物。 （举例如下）

■乙醇、乙酸、丙酮发酵代谢途径(例1) 葡萄糖 EMP 途径 ATP生成 丙酮酸 CoASH CO2+ H2 NADH, NAD ADHy CH3coo-e CH, CO SCoA CH3 CHO CH3CH2OH 乙酰磷酸 乙酰辅醇A 乙醛 乙醇 CoASH COASH ADP H,O ATP CH3COCH2 COOH CH? COCH3 CH3COCH2 COSCoA CH3 COOH 乙酰乙酰辅酶A 乙酰乙酸 丙酮 乙酸 NADH CoASH NADH NAD NAD CH, CHOHCH CH3 CHOHCOSCOA 异丙醇 羟丁酰辅酶A 第一章现代发酵工程和生物技术

第一章 现代发酵工程和生物技术 5 ◼ 乙醇、乙酸、丙酮发酵代谢途径（例1） ATP生成

■由葡萄糖的同型乳酸发酵(例2) ZATP ZADP 23碑酸甘油瞪 ZNAD一 NADH千H 13二碑甘油 4ADP aTP 2丙啊酸 乳酸脱氢酶 NADH+H+ ATP生成 2「乳酸 NAD 第一章现代发酵工程和生物技术 6

第一章 现代发酵工程和生物技术 6 ◼ 由葡萄糖的同型乳酸发酵（例2） 乳酸脱氢酶 ATP生成

生物化学的观点: 巴斯德观点的延伸 在然氧条件下,N4DH被氧化,是通过细胞色素系统进行 电子转移来实现,通入的氧是作为未端电子的受体 第一章现代发酵工程和生物技术 7

第一章 现代发酵工程和生物技术 7 ⑵在供氧条件下，NADH被氧化，是通过细胞色素系统进行 电子转移来实现，通入的氧是作为末端电子的受体。 生物化学的观点： ——巴斯德观点的延伸

>生物氧化(有氧代谢)的基本途径 H H Oz NAD FMNH, 2Fe2+-e=2Fe 2F 2e_2F3+ MH2 H,O 或FADH2 噩餐黄素蛋白}泛细胞色素b细胞色家细胞色素伦下 NADH H UOH dze 2Fe 2Fe y 20i 级电子接受体 电子传导体系 代谢物或 底物 ATP生成 0 第一章现代发酵工程和生物技术 8

第一章 现代发酵工程和生物技术 8 ➢生物氧化（有氧代谢）的基本途径 ATP生成

结论: 有氧呼吸和厌氧发酵均是生物为获得能量 所进行的氧化还原反应。” “发酵是利用培养微生物(或其他生物细 胞 动、植物细胞)来获得产物的有氧或厌 氧的任何过程。 第一章现代发酵工程和生物技术

第一章 现代发酵工程和生物技术 9 ◼ “有氧呼吸和厌氧发酵均是生物为获得能量 所进行的氧化还原反应。” ◼ “发酵是利用培养微生物（或其他生物细 胞 ——动、植物细胞）来获得产物的有氧或厌 氧的任何过程。” 结论：

发酵工业的范畴 利用生物(主要是微生物,还有动、植物 的生命活动产生的酶,对有机的或无机的原料 进行酶加工(即生物化学反应过程),获得目 的产品的工业。” 包括 第一章现代发酵工程和生物技术 10

第一章 现代发酵工程和生物技术 10 二、发酵工业的范畴 ◼ “利用生物（主要是微生物，还有动、植物） 的生命活动产生的酶，对有机的或无机的原料 进行酶加工（即生物化学反应过程），获得目 的产品的工业。 ” 包括——