现代工业发酵调控学(第三版)

现代工业发酵调控学(第三版)

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编辑推荐

一本经典的发酵调控学教材范本,被教育部学位管理与研究生教育司推荐为研究生教学用书,重印10次,发行量过万,被江南大学,华东理工等高校选作指定教材。

内容简介

本书是第三版,作者将新的概念和具体科研与生产经验进行整合、精炼,极大丰富了有关微生物代谢调控、优化发酵产物合成生产的知识,为读者提供高效、绿色、节能的生物过程产品研究技术路线和调控思路。

作者简介

作者储炬,华东理工大学,教授,博导,国家生化工程技术研究中心(上海)副主任。

从事发酵调控教学科研二十余年,承担华东理工大学本科生《发酵生理学》的主讲教师,承担硕士生《发酵调控学》主讲教授。

章节目录

版权信息

第三版前言

第一版序言

第一版前言

第二版前言

1 微生物生长与调节

1.1 微生物的生长

1.1.1 生长的形式

1.1.2 生长的测量

1.1.3 环境对生长的影响

1.1.4 生长的变量和约束

1.2 细胞周期

1.2.1 染色体复制与细胞分裂的调节

1.2.2 染色体复制的启动

1.2.3 细胞周期的研究方法

1.2.4 生长速率与细胞大小的关系

1.2.5 生长速率对细胞内DNA含量的影响

1.2.6 生长速率对细胞组分的影响

1.3 生长效率

1.3.1 得率系数

1.3.2 测定生长效率时应注意的实际问题

1.3.3 用于生物量形成的能量需求

1.3.4 呼吸效率

1.3.5 维持能与环境因素的关系

1.4 生长调节

1.4.1 菌丝顶端生长

1.4.2 菌丝分枝规律

1.4.3 微生物生长分化的调节

1.5 运输过程

1.5.1 细胞膜的结构与功能

1.5.2 运输器的分类系统

1.5.3 运输机制

1.5.4 运输过程动力学

思考题

参考文献

2 微生物的基础代谢

2.1 能量代谢原理

2.1.1 能量代谢的热力学

2.1.2 能量的产生与偶合

2.1.3 氧还电位和移动电子载体

2.2 微生物的分解代谢

2.2.1 葡萄糖分解代谢

2.2.2 多糖和单糖的利用

2.2.3 厌氧代谢过程

2.2.4 脂肪酸、脂烃和芳香烃的氧化

2.2.5 氮的循环和氨基酸的降解

2.2.6 硫的代谢

2.2.7 核苷酸的降解和有机磷的代谢

2.2.8 聚合物的氧化

2.3 微生物的组成代谢

2.3.1 C1的同化

2.3.2 分子氮的同化

2.3.3 硝酸盐的同化

2.3.4 氨的同化

2.3.5 硫酸盐的同化

2.3.6 氨基酸的生物合成

2.3.7 核苷酸的生物合成

2.3.8 脂质的生物合成

2.3.9 聚类异戊二烯化合物的合成

2.3.10 甾类化合物

2.3.11 糖磷酸酯与糖核苷酸

2.3.12 多糖的生物合成

思考题

参考文献

3 代谢调节与代谢工程

3.1 酶活性的调节

3.1.1 代谢调节的部位

3.1.2 共价修饰

3.1.3 变构效应

3.1.4 其他调节方式

3.2 酶合成的调节

3.2.1 诱导作用

3.2.2 分解代谢物阻遏

3.2.3 反馈调节

3.2.4 分支途径的调节方式

3.2.5 避开微生物固有代谢调节,过量生产代谢产物

3.3 代谢系统的分子控制机制

3.3.1 真细菌转录的基础

3.3.2 DNA结合蛋白:激活剂与阻遏物

3.3.3 双组分调节系统

3.3.4 RNA水平的调节机制:衰减器模型

3.4 代谢调节

3.4.1 糖代谢调节

3.4.2 氨基酸合成的调节

3.4.3 核苷酸合成的调节

3.5 代谢工程

3.5.1 概论

3.5.2 代谢流(物流、信息流)的概念

3.5.3 代谢物流分析

3.5.4 代谢控制分析

3.5.5 代谢工程的应用

3.5.6 推定代谢工程与反向代谢工程

3.5.7 重要工业微生物表型的进化工程

3.6 系统生物学与组学研究概况

3.6.1 代谢工程的组学研究

3.6.2 导致细菌表型改进的基因组改组

思考题

参考文献

4 微生物次级代谢与调节

4.1 引论

4.1.1 微生物次级代谢的特征

4.1.2 次级代谢产物的类型

4.1.3 抗生素的生源学

4.1.4 初级与次级代谢途径相互连接

4.2 次级代谢物生物合成的前体

4.2.1 前体的概况

4.2.2 前体的作用

4.2.3 前体的限制性

4.3 次级代谢物生物合成原理

4.3.1 把前体引入次级代谢物生物合成的专用途径

4.3.2 前体聚合作用过程

4.3.3 次级代谢物结构的后几步修饰

4.3.4 复合抗生素中不同部分的装配

4.3.5 次级代谢物合成酶的专一性

4.4 抗生素的生物合成

4.4.1 短链脂肪酸为前体的抗生素

4.4.2 氨基酸为前体的抗生素

4.4.3 经修饰的糖为前体的抗生素

4.5 微生物次级代谢作用的调控

4.5.1 微生物的次级代谢与其生命活动的关系

4.5.2 次级代谢产物生物合成的调节与控制

4.5.3 基因工程在提高生产性能上的应用

4.5.4 合成生物学

思考题

参考文献

5 发酵过程控制与优化

5.1 发酵过程技术原理

5.1.1 分批发酵

5.1.2 补料-分批发酵

5.1.3 半连续发酵

5.1.4 连续发酵

5.1.5 与产物回收结合的培养

5.1.6 高细胞密度培养

5.1.7 混合或共培养系统

5.1.8 固态发酵

5.1.9 动物细胞培养

5.2 发酵条件的影响及其控制

5.2.1 培养基对发酵的影响

5.2.2 灭菌情况

5.2.3 种子质量

5.2.4 温度对发酵的影响

5.2.5 pH的影响

5.2.6 氧的供需对发酵的影响及其控制

5.2.7 二氧化碳和呼吸商

5.2.8 加糖和补料对发酵的影响及其控制

5.2.9 比生长速率的影响与控制

5.2.10 混合效果

5.2.11 超声波、微波、磁场、电流对发酵的影响

5.2.12 氧化还原电位对发酵的影响

5.2.13 过程参数对丝状菌形态与产物合成的影响

5.2.14 发酵过程参数的相关分析

5.2.15 发酵规模的缩小与放大

5.3 泡沫对发酵的影响及其控制

5.3.1 泡沫的产生及其影响

5.3.2 发酵过程中泡沫的消长规律

5.3.3 泡沫的控制

5.4 发酵终点的判断与自溶的监测

5.4.1 发酵终点的判断

5.4.2 补料分批培养中生产经济上的优化

5.4.3 自溶的监测

5.4.4 影响自溶的因素

5.5 发酵染菌的防治及处理

5.5.1 染菌的途径分析

5.5.2 染菌的判断和防治

5.5.3 生产技术管理对染菌防止的重要性

5.6 基因工程菌在生物工程中的应用

5.6.1 源自克隆基因的蛋白

5.6.2 干扰素

5.6.3 氨基酸

5.6.4 肌苷酸和鸟苷酸

5.6.5 微生物多糖

5.6.6 植酸酶

5.6.7 S-腺苷-L-甲硫氨酸

思考题

参考文献

6 发酵过程参数检测与计算机监控

6.1 发酵过程参数监控的研究概况

6.1.1 设定参数

6.1.2 状态参数

6.1.3 间接参数

6.1.4 发酵样品的离线分析

6.2 生物过程控制的特征

6.2.1 对生物过程控制规范化的要求

6.2.2 在线发酵仪器的研究进展

6.2.3 计算机在发酵监控方面的应用

6.3 用于控制的生物过程建模

6.3.1 传统过程模型

6.3.2 线性黑箱模型

6.3.3 非线性黑箱模型

6.3.4 生产过程建模

6.4 发酵过程估算技术

6.4.1 传统的基于模型的估算

6.4.2 基于线性黑箱模型的估算

6.4.3 基于非线性黑箱模型的估算

6.5 发酵过程的控制策略

6.5.1 发酵过程的PID控制

6.5.2 发酵过程的推理控制

6.5.3 发酵过程的适应性(预估)控制

6.5.4 发酵过程的非线性控制

6.5.5 发酵过程的优化控制

6.5.6 用于发酵监督与控制的知识库系统

6.5.7 工业规模的发酵故障分析系统

6.6 用于发酵诊断和控制的数据分析

6.6.1 发酵测量与估算变量分类

6.6.2 代谢速率的计算

6.6.3 不能直接测量的生物过程参数的估算

6.6.4 积分与平均数量的计算

6.6.5 生理状态变量的计算

6.7 基于模式识别技术的新方法

6.7.1 模式识别的好处

6.7.2 模式识别方法与数据分析

6.7.3 用于监控的时序的量变曲线分析

6.7.4 结论

思考题

参考文献

现代工业发酵调控学(第三版)是2016年由化学工业出版社出版,作者储炬。

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