微生物转化
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微生物转化的特点1.个体微小,结构简单在形态上,个体微小,肉眼看不见,需用显微镜观察,细胞大小以微米和纳米计量。
2.繁殖快生长繁殖快,在实验室培养条件下细菌几十分钟至几小时可以繁殖一代。
3.代谢类型多,活性强。
4.分布广泛有高等生物的地方均有微生物生活,动植物不能生活的极端环境也有微生物存在。
5.数量多在局部环境中数量众多,如每克土壤含微生物几千万至几亿个。
6.易变异相对于高等生物而言,较容易发生变异。
在所有生物类群中,已知微生物种类的数量仅次于被子植物和昆虫。
微生物种内的遗传多样性非常丰富。
所以微生物是很好的研究对象,具有广泛的用途。
微生物有哪些特点1、体小面大一个体积恒定的物体,被切割的越小,其相对表面积越大。
微生物体积很小,如一个典型的球菌,其体积约1mm??,可是其表面积却很大。
这个特征也是赋予微生物其他如代谢快等特性的基础。
2、吸多转快微生物通常具有极其高效的生物化学转化能力。
据研究,乳糖菌在1个小时之内能够分解其自身重量1000-10000倍的乳糖,产朊假丝酵母菌的蛋白合成能力是大豆蛋白合成能力的100倍。
3、生长繁殖快相比于大型动物,微生物具有极高的生长繁殖速度。
4、适应强,易变异,分布广,种类多。
微生物能够致病,能够造成食品、布匹、皮革等发霉腐烂,但微生物也有有益的一面。
最早是弗莱明从青霉菌抑制其它细菌的生长中发现了青霉素,这对医药界来讲是一个划时代的发现。
后来大量的抗生素从放线菌等的代谢产物中筛选出来。
抗生素的使用在第二次世界大战中挽救了无数人的生命。
一些微生物被广泛应用于工业发酵,生产乙醇、食品及各种酶制剂等;一部分微生物能够降解塑料、处理废水废气等等,并且可再生资源的潜力极大,称为环保微生物;还有一些能在极端环境中生存的微生物。
例如:高温、低温、高盐、高碱以及高辐射等普通生命体不能生存的环境,依然存在着一部分微生物等等。
看上去,我们发现的微生物已经很多,但实际上由于培养方式等技术手段的限制,人类现今发现的微生物还只占自然界中存在的微生简述微生物的基本特点我是学生物的,本来想就我自己的知识告诉你的,后来一查发现,百度上结实得很具体。
名词解释生物转化
1 生物转化
生物转化(Bioconversion)是指使用微生物或植物来将原料和产
物转换成可用的物质的过程。
这个过程不仅将原料的价值增加,还可
以减少有害物质的释放,减少生产过程中产生的废物。
2 原理
生物转换是一种利用微生物发酵或植物酶来进行生产和催化合成
反应的一种技术。
它可以用来将生物物质分解成有用的生物成分,也
可以将各种化学物质进行合成。
例如,乳酸菌可以利用乳糖转化成乳酸,芦荟酶可以将原料物质转化成抗癌、抗菌和抗病毒药物。
3 应用
生物转换已广泛应用于食品、饮料、制药和农业生产等行业。
在
食品工业中,生物转换可以制备新型食品原料、加工发酵牛奶或其他
乳制品等。
在制药业,生物转换可以以液态或固态的形式生产药物。
另外,它还可以应用于生物工程,利用微生物和植物酶来生产各种有
用的生物产品,包括生物柴油、能量转换系统以及食物和营养品。
4 优势
生物转换在很多方面都具有优势,包括高产量、低成本、低污染,无需使用有毒的化学品和重金属,而且转换率更高。
另外,它不仅可
以用于生产饮料,还可以用于制造药物,可以制备有效、高效的药物。
生物转换工艺也可以避免重复破坏自然环境,减少碳排放,保护土壤和水质。
5 结论
生物转换是一种现代化生物工程技术,利用微生物和植物酶,将原料和产物转换成可用物质的一种技术。
它具有高效、低成本、低污染等优势,已经广泛应用于食品、饮料、制药和农业生产行业,以及用于生物工程的生产,从而有助于提供高品质的产品和保护环境。
微生物转化在植物类中药研究中的应用班级:科研一班学号:2013110039姓名:杜风丽微生物转化在植物类中药研究中的应用摘要:对微生物转化在植物药成分研究中的应用取得的进展进行了综述,利用微生物对植物药成分进行转化是中药高效利用的一条新思路,可显著推动我国的植物药资源的高效开发与利用,有利于在短时间内研制出具有自主知识产权的新药。
关键词:微生物;植物药;生物转化中药是我国民族医药的瑰宝,长期以来人们一直从现有药材中寻找有效成分。
尤其植物药,从现有资源中发现新的具有生理活性作用的化合物越来越难。
另外,原有植物药成分存在着的体内代谢途径不清楚、药效不强、毒副作用大、稳定性差等缺点,影响了它们的应用。
要解决这些问题,一方面要对现有的植物药成分进行化学结构改造,获得新的化合物,开发新的药理活性;另一方面,要选择合适的手段,对植物药成分的体内药代动力学进行研究,更好地阐明植物药成分的药效,发挥中药在世界医药中的作用。
生物转化是近五十年来发展起来的一门科学,微生物转化是生物转化的一部分,而真菌种类繁多、营养要求相对较低、易于培养,是一种有效的生物转化载体。
使用真菌作为生物转化体系,以植物药成分研究为出发点,进行植物药成分的转化和体内药物代谢的研究已经初步取得了一些成果。
1.紫杉醇紫杉醇是从红豆杉属植物的树皮中分离提取到的一种二萜类化合物,亦是继阿霉素和顺铂后备受青睐的抗癌药,但其来源一直缺乏[1]。
美国施贵宝公司Patel等利用微生物转化方法进行紫杉醇的半合成,他们分别从白色类诺卡菌、藤黄类诺卡菌、莫拉菌的发酵液中分离得到c-13紫杉醇酶、C-7木糖苷酶和c-10去乙酰酶,分别将红豆杉中的几种紫杉烷如巴卡亭Ⅲ、紫杉醇C、cephalomannie、10一去乙酰基紫杉醇等的7,10,13位进行水解,得到较多而单一的10 去乙酰一巴卡亭3,该产物为紫杉醇合成的重要前体化合物,再利用化学反应,连接上13位的侧链,即可得到紫杉醇[2-3] 。
微生物对污染物的降解与转化微生物的一大特点,是代谢类型的多样性,自然界存在的各种物质,特别是有机化合物,几乎都可找到使之降解或转化的微生物。
就是随着工业发展,排入环境引起环境污染的许多人工合成物,由于微生物繁殖迅速,个体微小,比表面大等特点,它们较其他生物更易适应环境,已有不少证据表明,微生物“正学着”对付众多的“陌生的”人造化合物。
可见微生物对污染物的降解和转化具有巨大的潜力。
(1)微生物对无毒有机物的降解无毒有机物主要是生活废弃物。
很多微生物都有能力降解这为在污染物。
微生物通过好氧分解或厌氧分解来分解有机物。
(2)微生物对有毒有机物的降解有毒有机物一般属于难生物降解性物质和不可生物降解性物质。
研究这些有机物的可溶解性,从环境保护角度来看,具有重要的实践意义。
①农药农药是除草剂、杀虫剂、杀菌剂等化学药剂的总称。
由于农药对粮食生产的重要,目前全世界农药的总产量已达200多万吨,品种约有500余种,常用的也有100种。
而当前使用的农药多是有机氯制剂、有机磷制剂和有机汞制剂。
这些有毒化合物在环境中的存留时间一般较长。
因此,大量农药累积于自然环境中,对人和动物具有严重的危害。
微生物与农药之间的关系可概括成两个方面。
一方面农药抑制土著种群的数量和作用可用于杀害和抑制某些有害种类;另一方面,几乎全部现代农药都是有机的,因而可以想象微生物可以代谢这些药物,改变和破坏它们的毒性。
现已了解,环境中有机农药的消失,主要是由于微生物的降解作用。
并已从土壤、水体、污泥、污水中分离到能降解农药的细菌、放线菌、真菌等微生物。
由此,可利用微生物降解有机污染物。
微生物以两种方式降解农药,一种方式是以农药作为生长的唯一碳源和能源,有时还作为唯一的氮源,而使农药降解,具有这种能力的微生物很多,其中假单胞菌属、诺卡氏菌属及曲霉属中的一些种类最为突出;另一种方式是通过共代谢作用,即微生物从其它化合物获得碳源和能源后,才能使农药转化甚至完全降解。
微生物转化名词解释
微生物转化是指通过微生物代谢活动将某些物质转化为其他有用的化合物的过程。
微生物转化可以用于产生化学品、药物和酶等工业产品。
通常采用微生物发酵、微生物代谢和微生物合成等技术实现对原材料的转化。
微生物转化的目的是通过利用微生物的天然代谢过程或利用人工生物反应器等工具,将一些低价值的废弃物和副产物转化成为高附加值的化学品或药物。
常见的微生物转化方式包括发酵、生物降解、脱色、产酶、生物脱硫、生物除臭和生物防腐等。
微生物对污染物的降解和转化•有机污染物生物净化(天然物质、人工合成物质)•无机污染物生物净化第一节有机污染物的生物净化机理•净化本质——微生物转化有机物为无机物•依靠——好氧分解与厌氧分解一、好氧分解•细菌是其中的主力军•原理:好氧有机物呼吸• C → CO2 + 碳酸盐和重碳酸盐•H → H2O• N → NH3→ HNO2→ HNO3•S → H2SO4•P → H3PO4•二、厌氧分解•厌氧细菌•原理:发酵、厌氧无机盐呼吸C → RCOOH(有机酸)→CH4 + CO2•N → RCHNH2COOH →NH3(臭味) + 有机酸(臭味)•S →H2S(臭味)•P → PO3-4•水体自净的天然过程中厌氧分解(开始)→好氧分解(后续)第二节各类有机污染物的转化一、碳源污染物的转化•包括糖类、蛋白质、脂类、石油和人工合成的有机化合物等。
1.纤维素的转化•β葡萄糖高聚物,每个纤维素分子含1400~10000个葡萄糖基(β1-4糖苷键)。
•来源:棉纺印染废水、造纸废水、人造纤维废水及城市垃圾等,其中均含有大量纤维素。
A.微生物分解途径B.分解纤维素的微生物•好氧细菌——粘细菌、镰状纤维菌和纤维弧菌•厌氧细菌——产纤维二糖芽孢梭菌、无芽孢厌氧分解菌及嗜热纤维芽孢梭菌。
•放线菌——链霉菌属。
•真菌——青霉菌、曲霉、镰刀霉、木霉及毛霉。
•需要时可以向有菌种库的研究机构购买或自行筛选。
2.半纤维素的转化•存在于植物细胞壁的杂多糖。
造纸废水和人造纤维废水中含半纤维素。
•分解过程•分解纤维素的微生物大多数能分解半纤维素。
•许多芽孢杆菌、假单胞菌、节细菌及放线菌能分解半纤维素。
霉菌有根霉、曲霉、小克银汉霉、青霉及镰刀霉。
3.木质素的转化自然界中哪些微生物能够进行木质素的降解呢?•确证的只有真菌中的黄孢原毛平革菌,疑似的有软腐菌。
黄孢原平毛革菌(Phanerochaete chrysosprium)是白腐真菌的一种,隶属于担子菌纲、同担子菌亚纲、非褶菌目、丝核菌科。
微生物与生物催化微生物在生物催化和生物转化中的应用微生物与生物催化:微生物在生物催化和生物转化中的应用微生物是一类微小的生物体,包括细菌、真菌、病毒等。
它们在生态系统中发挥着重要的作用,同时也被广泛应用于生物催化和生物转化领域。
本文将重点探讨微生物在生物催化和生物转化中的应用,并分析其优势和前景。
一、微生物在生物催化中的应用1. 酶的生产与利用微生物是酶的重要生产者,它们能够分泌多种酶,包括氧化酶、脱氢酶、水解酶等。
这些酶能够催化生物反应,加速化学反应速率。
通过生物催化技术,我们可以利用微生物产生的酶来合成有机化合物、降解有害物质等。
以酶为催化剂的反应具有高效、高选择性和温和反应条件的特点。
2. 微生物发酵微生物发酵是一种重要的生物催化技术。
通过合适的培养基和发酵条件,我们可以利用微生物产生有机酸、醇、氨基酸等有用的化合物。
例如,乳酸菌的发酵可以生产乳酸,这是食品工业中重要的原料之一。
此外,青霉素的生产也是通过青霉菌的发酵技术来实现的。
3. 微生物代谢修饰微生物具有丰富的代谢途径,通过调控代谢途径的基因表达,我们可以实现对重要化合物的合成和修饰。
例如,工程菌的代谢工程技术可以改造微生物的代谢途径,使其能够合成一些特定的化合物,如生物燃料和药物等。
二、微生物在生物转化中的应用1. 污水处理微生物在污水处理中起着至关重要的作用。
利用微生物的代谢能力,污水中的有机物可以被降解成无害的化合物。
例如,好氧微生物能够将有机物氧化成无机物,而厌氧微生物则可以将无机物进一步还原。
这些微生物共同协作,使污水经过生物转化后得到处理和清洁。
2. 土壤污染修复土壤污染是一个全球性问题,而微生物是土壤修复的重要工具。
一些具有土壤微生物降解性能的微生物可以降解土壤中的有机污染物,使其得到修复。
此外,微生物还可以通过与植物共生来修复土壤污染,例如将植物和根际微生物一起应用到土壤修复中。
3. 生物能源的开发利用微生物在生物能源的开发利用中具有重要地位。
微生物转化土壤有机质的过程微生物转化土壤有机质的过程是土壤有机质转化的最重要的,最积极的进程。
微生物对不含氮的有机物生转化:不含氮的有机物主要指碳水化合物,主要包括糖类、纤维素、半纤维素、脂肪、木素等、简单糖类容易分解,而多糖类则较难分解;淀粉、半纤维素、纤维素、脂肪等分解缓慢,木素最难分解,但在表性细菌的作用下可缓慢分解。
葡萄糖在好气条件下,在酵母菌和乳酸菌等微生物作用下,生成简单的有机酸(醋酸、草酸等)、醇类、酮类。
这些中间物质在空气流通的土壤环境中继续氧化,最后完全分解成二氧化碳和水,同时放出热量。
土壤碳水化合物分解过程是极其复杂的,在不同的环境条件下,受不同类型微生物的作用,产生不同的分解过程。
这种分解进程实质上是能量释放过程,这些能量是促进土壤中各种生物化学过程的基本动力,是土壤微生物生命活动所需能量的重要来源。
一般来说,在嫌气条件下,各种碳水化合物分解形成还原性产物时释放出的能量,比在好气条件下所释放的能量要少得多,所产生的CH4、H2等还原物质对植物生长不利。
2.微生物对含氮的有机物转化土壤中含氮有机物可分为两种类型:一是蛋白质类型,如各种类型的蛋白质;二是非蛋白质型,如几丁质、尿素和叶绿素等。
土壤中含氮的有机物在土壤微生物作用下,最终分解为无机态氮(NH4+?/FONT>N和NO3-—N)①水解过程蛋白质在微生物所分泌的蛋白质水解酶的作用下,分解成为简单的氨基酸类含氮化合物。
蛋白质水解蛋白质消化蛋白质多肽氨基酸。
②氨化过程蛋白质水解生成的氨基酸在多种微生物及其分泌酶的作用下,产生氨的过程。
氨化过程在好气、嫌气条件下均可进行,只是不同种类微生物的作用不同。
③硝化过程在通气良好的情况下,氨化作用产生的氨在土壤微生物的作用下,可经过亚硝酸的中间阶段,进一步氧化成硝酸,这个由氨经微生物作用氧化成硝酸的作用叫做硝化作用。
将硝酸盐转化成亚硝酸盐的作用称为亚硝化作用。
硝化过程是一个氧化过程,由于亚硝酸转化为硝酸的速度一般比氨转化为亚硝酸的速度快得多,因此土壤中亚硝酸盐的含量在通常情况下是比较少的。
微生物与环境中有物质的转化关系微生物是一类微小的生物体,它们存在于我们周围的环境中,包括土壤、水体、空气和人体内等。
微生物在环境中扮演着重要角色,参与了许多物质的转化过程。
本文将介绍微生物与环境中有物质的转化关系及其意义。
一、微生物在土壤中的作用土壤是微生物的重要栖息地,其中存在着丰富的养分和微生物质量。
微生物在土壤中参与了多种物质的转化过程,比如有机物的分解和无机物的转换。
首先,许多微生物能够分解有机物质,如植物残渣、动物排泄物等。
它们通过分解有机物质释放出养分,为其他生物提供营养物质。
其次,微生物还可以将无机物转化为可利用的形式。
例如,一些细菌能够将氨氮氧化为硝酸盐,供植物吸收利用。
二、微生物在水体中的作用水体中存在着大量的微生物,它们在水环境中起到了重要的生物催化剂作用。
首先,微生物可以降解有机废水中的污染物。
一些微生物如细菌、藻类等可以分解废水中的有机物质,将其转化为无机物质进而释放到水体中。
其次,微生物也可以参与水体中的氮、磷等无机物质的循环。
一些微生物能够将氮气固定为氨,促进氮的转化过程。
同时,微生物也能够参与水体中的硅等元素的循环过程。
三、微生物与空气中的物质转化空气中也存在微生物,在空气中微生物的数量相对较低。
微生物在空气中的作用主要是参与有机物质的分解和营养循环。
例如,空气中的微生物可以降解有机污染物,将其转化为无机物质。
同时,一些微生物还能够将空气中的氮气转化为氨,供其他生物利用。
此外,微生物还参与了空气中氧气的分解和合成过程。
四、微生物与人体内有物质的转化微生物在人体内起到了重要的生理作用。
首先,人体内的肠道微生物能够帮助人体消化和吸收食物。
它们分解食物中的纤维素、蛋白质等,释放出养分供人体吸收。
其次,微生物参与了体内有害物质的降解和代谢。
例如,肝脏中的微生物可以将一些有毒物质转化为无毒物质,降低其对人体的损害。
综上所述,微生物与环境中的物质转化关系密切。
微生物通过分解有机物和转化无机物等过程,参与了土壤、水体、空气和人体内的物质转化。