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发酵生物化学基础引言发酵是一种广泛应用于食品加工、医药生产、酿酒等领域的生物化学过程。

通过微生物的代谢作用，有机物质转化成不同的产物，在产物中一般包括有机酸、醇类、气体和其他代谢产物。

发酵技术的应用使得许多传统的生产工艺得以改善，提高了生产的效率和质量。

发酵过程发酵过程是复杂的生物化学反应序列，涉及到微生物的代谢、酶的活性和环境因子等多个方面。

一般来说，发酵过程可以分为以下几个步骤：1.底物预处理：底物是指用于发酵的原料，可以是碳源、氮源等。

在发酵之前，底物需要进行预处理，以提高其可利用性。

比如，对于碳水化合物底物，可以通过酸性水解或酶法处理，将大分子的多糖降解成可利用的单糖分子。

2.发酵微生物的培养：发酵过程中需要使用特定的微生物菌种。

这些菌种一般通过培养和筛选得到，并进行适当的培养基选择和培养条件调控。

培养基的组成和条件可以通过优化来提高微生物的活性和生长速率。

3.发酵反应的控制：在发酵过程中，需要掌握一些关键的控制指标，如温度、pH值、氧气供应和营养物质的添加等。

这些控制因素直接影响发酵反应的进行和产物的生成。

要保持反应的稳定和高效，需要实时监测这些指标，并根据需要进行调控。

4.产物提取和纯化：发酵反应结束后，需要对产物进行提取和纯化，以得到高纯度和高纯度的目标产物。

提取方法多样，可以通过溶剂抽提、离心、过滤等方法将产物从培养物中分离出来。

而纯化则需要使用分离技术，如层析、膜过滤等，去除杂质和其他组分，得到纯净的产物。

发酵机制发酵过程的基础是微生物的代谢反应。

微生物通过反应酶的作用，将底物转化成产物，并释放出能量。

常见的发酵过程包括酒精发酵、乳酸发酵和醋酸发酵等。

这些发酵过程涉及到不同的微生物菌种和底物，具有不同的产物和反应条件。

酒精发酵酒精发酵是一种常见的发酵过程，通过酵母菌将底物（例如葡萄糖）转化成酒精和二氧化碳。

这个过程可以用以下方程式表示：葡萄糖→ 酒精 + 二氧化碳酵母菌通过三个酶（葡萄糖激酶、磷酸酸化酯酶和酒精脱氢酶）的作用，将葡萄糖分解成乙醇和二氧化碳。

发酵的生物化学名词解释导语：生物化学是研究生物体内化学反应和分子结构之间关系的学科，而发酵则是生物化学中重要的过程之一。

本文旨在解释发酵相关的生物化学名词，探究其背后的科学原理和实际应用。

一、酶在解释发酵之前，我们首先需要了解酶。

酶是一类高度特异的蛋白质，它们能够催化生物体内发生的化学反应，而且在反应过程中不被消耗。

酶可以加速化学反应的速率，使反应在生物体内更快地进行，起到调节和控制的作用。

二、发酵的定义发酵是一种微生物代谢过程，通过酶的作用，将有机物质分解或合成为其他物质，并在过程中产生能量。

这个过程在没有氧气的环境下进行，称为无氧发酵。

一些微生物可以利用无氧发酵产生ATP能量和氧化还原酶。

三、乳酸发酵乳酸发酵是最广泛应用的一种发酵过程。

在乳酸发酵中，葡萄糖通过酶的作用，被分解成乳酸。

这个过程常见于一些微生物，如厌氧菌和乳酸菌。

乳酸发酵不仅可以用于食品加工，如酸奶和酸黄瓜的制作，还在生物医学研究中发挥着重要作用。

四、乙醇发酵乙醇发酵是一种常见的酒精发酵过程，也是酿造酒精饮料的基础。

在乙醇发酵中，葡萄糖被酵母菌转化为乙醇和二氧化碳。

这个过程在酿酒业和工业生产中都有广泛应用，同时也是生物燃料产生的一种方式。

五、发酵的生物化学原理发酵是一种复杂的生物化学过程，涉及多个酶和代谢物的参与。

在发酵中，酵母菌或其他微生物通过一系列酶的作用，将葡萄糖等有机物质分解成更简单的化合物，并释放能量。

这个过程中，有机物质被氧化还原，同时产生了氧化还原酶，从而使细胞产生能量。

六、发酵的应用发酵在生物医学、食品工业和环境科学中具有广泛的应用价值。

在生物医学领域，发酵可以用于生产药物、抗生素和酶。

在食品工业中，发酵可以制作酸奶、醋、味精等食品，还可以改善食品的口感和保存性。

在环境科学中，发酵技术可以用于污水处理和废物资源化利用，以实现环境保护和可持续发展。

七、发酵的前景随着生物工程和基因编辑技术的不断发展，发酵领域的研究和应用将会得到更多的突破和创新。

(完整word版)发酵工程名词解释1.引物：与待扩增的DNA片段两端的核苷酸序列特异性互补的人工合成的寡核苷酸序列，它是决定PCR扩增特异性的关键因素。

2.富集培养：通过采用选择性培养基，使目的微生物大量繁殖，而其他微生物的生长被抑制，从而便于目的微生物的分离。

3.操纵子学说：调节基因的产物阻遏物，通过控制操纵子中的操纵基因从而影响其邻近的结构基因的活性。

4.生长因子：凡是微生物生长不可缺少的微量有机物质，如氨基酸、嘌呤、嘧啶、维生素等均称为生长因子。

5.连续发酵：连续不断的向发酵罐中流加新鲜发酵液，同时又连续不断的排出等量的发酵液，从而使pH、养分、溶解氧保持恒定，使微生物生长和代谢活动保持旺盛稳定的状态的一种发酵方式。

或以一定的速度向发酵罐内添加新鲜培养基，同时以相同的速度流出培养液，使培养物在近似恒定的状态下生长的培养方法。

6.聚合酶链式反应：又称聚合酶链式反应、或无细胞克隆技术，使根据DNA模板特异性模仿体内复制的过程，在体外适合的条件下，以单链DNA为模板，以人工设计合成的寡核苷酸为引物，利用热稳定的DNA聚合酶，从5′-3′方向渗入单核苷酸，从而特异性的扩增DNA片段的技术。

7.代谢控制发酵：就是利用遗传学的方法或其他生物化学的方法，人为的在脱氧核糖核酸的分子水平上，改变和控制微生物的代谢，使有用的目的产物大量生成、积累的发酵。

8.菌种退化：主要指生产菌种或选育过程中筛选出来的较优良菌株，由于进行接种传代或保藏之后，群体中某些生理特征和形态特征逐渐减退或完全丧失的现象。

或菌种的一个或多个特性，随时间的推移逐步减退或消失的现象，一般常指菌株的生活力、产孢能力衰退和目的产物产量的下降。

9.基因工程菌：将目的基因导入细菌体内使其表达，产生所需要的蛋白的细菌称为基因工程菌，如：大肠杆菌10.种子培养：是指经冷冻干燥管、砂土管中处于休眠状态的工业菌种接入试管斜面活化后，在经过摇瓶及种子罐逐级放大培养而获得一定数量和质量纯种的过程。

生物化学基础知识生物化学是研究生物体内化学成分、化学反应机制以及化学与生物体功能之间相互关系的一门学科。

在生物学、化学和医学等领域都有广泛的应用。

本文将介绍几个生物化学的基础知识。

一、生物大分子生物大分子是生物体内重要的化学成分，包括蛋白质、核酸、多糖和脂类等。

蛋白质是由氨基酸连接而成的，是构成生物体的重要组成部分，参与了许多生物过程。

核酸是遗传信息的携带者，分为DNA和RNA两类，其中DNA决定了生物体的遗传特征。

多糖主要起到能量储存和结构支持的作用。

脂类则是细胞膜的主要组成部分，参与了细胞的各种功能。

二、酶的功能酶是生物体内的催化剂，能够加速化学反应的进行而不被消耗。

酶具有高效性、专一性和调节性的特点，参与了几乎所有生物体内的化学反应。

酶的催化作用依赖于酶与底物的特异性结合，并通过调节底物的构象来降低活化能，加速反应速率。

酶还可以受到调控，影响底物的结合和催化过程。

三、代谢途径代谢途径是生物体内多个化学反应按照一定顺序和路径进行的过程，包括有氧呼吸、无氧发酵、葡萄糖异生和脂肪酸合成等。

有氧呼吸是最常见的代谢途径，通过氧气参与将有机物氧化为二氧化碳和水，产生能量。

无氧发酵是在缺氧条件下进行的代谢途径，主要产生乳酸或酒精。

葡萄糖异生是细胞通过非碳水化合物物质合成葡萄糖的途径。

脂肪酸合成则是合成脂肪酸的过程。

四、酸碱平衡维持酸碱平衡是生物体内重要的生理过程。

细胞内的酸碱平衡通过缓冲系统和排酸机制来维持。

缓冲系统包括细胞内外的缓冲剂，可以吸收或释放质子来调节pH值。

排酸机制则通过肾脏、呼吸和胃肠道等器官来排除体内过量的酸性物质。

当酸碱平衡受到严重干扰时，会引发身体的一系列疾病。

五、生物化学分析方法生物化学分析方法是对生物体内化学成分进行检测和分析的手段。

常用的方法包括电泳、分光光度法、质谱法和核磁共振等。

电泳可以分离并定量检测蛋白质或核酸的含量和品质。

分光光度法利用物质吸收或发射光的特性来测定样品中化合物的浓度。

湖南师范大学硕士研究生入学考试自命题考试大纲考试科目名称：生物化学一、考试方式1)试卷成绩及考试时间百分制满分为100分，考试时间为180分钟。

2)答题方式答题方式为闭卷、笔试。

3)题型结构命题的指导思想和原则命题的总的指导思想是；全面考查学生对生物化学的基本概念和理论，对生命物质的基本变化规律与这些规律的相关性及反应机制的学习、理解和掌握的情况。

题目类型问答题题目的特点及考试目的在大多数情况下这是较难的综合题目。

它具有包括的内容多、广、活的特点，这类题目主要考查学生对所学的基本概念、基本原理的全面理解、综合分析和运用所学知识分析和研究现实问题的能力。

这类题目的分数一般不会全部丢掉、但也很难全部得到。

答题要求同学们拿到考卷后，首先要把各类题目的意思和要求弄清楚，切忌看错题，所答非所问。

对于各类题目的回答要求如下：要求答出要点，就要对这个要点加以比较详细和充分的解释和说明。

如果只答要点不作解释和说明，就要扣分。

二、考试要求生物化学课程是生物学专业重要的专业基础课，也是化学等专业的选修课。

考生应全面掌握生物化学的基本概念和理论；掌握生命物质的基本变化规律；掌握这些规律的相关性及反应机制，并能用这些理论解释一般生命现象及分析和解决生产实践中出现的一般性问题。

三、考试内容第一章蛋白质第一节蛋白质的基本结构单位：氨基酸熟悉蛋白质的水解方法和氨基酸组成与分类，氨基酸的物理性质掌握氨基酸的重要化学性质，熟练掌握氨基酸的两性性质及等电点第二节肽的结构与性质熟悉肽的理化性质；天然存在的活性肽；肽链上氨基酸的排列顺序。

第三节蛋白质的共价结构熟悉蛋白质的一级结构，氨基酸序列与生物功能的关系，肽和蛋白质的人工合成的基本原理，蛋白质的超二级结构和结构域，蛋白质的三级结构和四级结构，维持蛋白质结构稳定的作用力掌握氨基酸顺序测定的一般步骤，蛋白质的二级结构概念：α-螺旋、β-折叠、β-转角、无规则卷曲，蛋白质的两性性质及等电点，。

生物化学发酵的原理和方法生物化学发酵是一种利用微生物代谢过程合成有用化合物的方法。

它广泛应用于制药、食品、饮料、化工等领域。

本文将介绍生物化学发酵的原理和方法，以及在实际应用中的一些常见问题和解决办法。

一、发酵原理发酵是一种无氧代谢过程，通过微生物对碳水化合物进行不完全氧化，将其转化为有机酸、醇、气体等产物。

微生物在发酵过程中分泌酶类，使得酶促反应得以进行。

常见的发酵微生物包括酵母、乳酸菌、酸奶菌、醋酸菌等。

发酵过程需要一定条件的控制，例如温度、pH值、氧气浓度等。

发酵的产物可以用于制造多种物质。

以酵母为例，发酵过程产生的二氧化碳可以用于面包、啤酒等领域，酒精则可以用于发酵酒类饮品。

二、发酵方法发酵方法主要包括静态发酵和动态（搅拌）发酵两种。

静态发酵的优点是操作简单、卫生条件易于保持，适用于发酵纤维素等底物。

动态发酵则适用于需氧条件的微生物发酵。

根据发酵底物的不同，可以采用不同的发酵方法。

静态发酵静态发酵常用于高浓度物质的发酵，例如苹果汁、葡萄汁等，其操作步骤如下：1.将底物加入发酵罐中，加入适量的营养液和微生物。

2.将发酵罐密封，放置于恒温条件下进行发酵。

3.发酵罐内压力不断升高，因此需要定期排气，防止物质泄漏。

4.发酵完成后，将发酵产物和底物分离。

动态发酵动态发酵一般采用搅拌罐或旋转罐等设备，适用于大规模发酵。

操作步骤如下：1.将底物、营养液和微生物加入搅拌罐中，开始搅拌并加热至发酵温度。

2.控制罐内气氛，对于革兰氏阳性菌，采用无氧条件发酵；对于革兰氏阴性菌，采用有氧条件发酵。

3.根据微生物的生长速率和代谢产物的累积情况，调整发酵参数，如pH值、温度等。

4.发酵结束后，分离出发酵产物和底物。

三、实际应用中的问题与解决办法在实际应用中，发酵过程可能出现一些问题，例如微生物的不同生长速率、环境氧气浓度不均等。

以下介绍几种常见问题及其解决办法。

1.微生物生长过慢或停滞可能原因：微生物菌量过低、底物浓度过高、营养成分不足、温度过低、pH值过高或过低等。

乙醇发酵生物化学乙醇发酵生物化学是一个重要的生物过程，对于我们的生活和工业生产都有着重要的意义。

本文将介绍乙醇发酵的原理、步骤和应用，并探讨其在生物化学领域的意义。

一、乙醇发酵原理乙醇发酵是一种通过微生物代谢产生乙醇的过程。

它是在没有氧气的条件下进行的，称为厌氧发酵。

这个过程主要由两个步骤组成：糖酵解和乙醇生成。

糖酵解是将碳水化合物（如葡萄糖）分解成乙酸。

它是通过一系列的酶催化反应进行的，产生乙酸和能量。

乙酸进一步被还原成乙醇，最终形成乙醇和二氧化碳。

整个过程由多个酶催化反应协调完成。

二、乙醇发酵步骤乙醇发酵可以分为四个主要步骤：预处理、发酵、分离和提纯。

1. 预处理：原料（一般是植物中的糖类）需要进行预处理，包括糖的提取和杂质的去除。

这一步骤可以提高发酵效率和产量。

2. 发酵：在适宜的温度和pH条件下，将预处理好的原料与发酵菌一起进行培养。

发酵菌会消耗糖类，并产生乙醇和二氧化碳。

3. 分离：发酵结束后，需要将发酵液和产生的乙醇与其他杂质分离。

常用的分离方法有过滤、沉淀和蒸馏等。

4. 提纯：分离后的乙醇还需要进行进一步的提纯，以满足不同应用的需求。

提纯主要是通过蒸馏和其他化学处理方法进行。

三、乙醇发酵的应用乙醇发酵在工业和能源领域有着广泛的应用。

1. 工业应用：乙醇是一种重要的化工原料，可以被用于合成乙醛、醋酸、醚等多种有机化合物。

此外，乙醇还可以作为清洁剂和溶剂广泛应用于化学工业。

2. 能源应用：乙醇是一种可以替代石油的可再生能源。

乙醇燃料可以被用作汽车燃料，减少对传统石油能源的依赖，同时减少对环境的污染。

乙醇还可以通过发电来产生电能。

3. 医药应用：乙醇在医药领域有广泛的应用，可以用作溶剂、消毒剂和用于提取药物等。

乙醇发酵生物化学在实践应用中发挥着重要作用。

通过研究和优化该过程，我们可以提高乙醇产量和纯度，减少生产成本和能源消耗，推动可持续发展和节能减排。

同时，乙醇发酵的研究也为相关领域的生物化学研究提供了重要的参考和实验基础。

第二节啤酒发酵机制啤酒的生产是依靠纯种啤酒酵母利用麦芽汁中的糖、氨基酸等可发酵性物质通过一系列的生物化学反应，产生乙醇、二氧化碳及其他代谢副产物，从而得到具有独特风味的低度饮料酒。

啤酒发酵过程中主要涉及糖类和含氮物质的转化以及啤酒风味物质的形成等有关基本理论。

一、啤酒发酵的基本理论冷麦汁接种啤酒酵母后，发酵即开始进行。

啤酒发酵是在啤酒酵母体内所含的一系列酶类的作用下，以麦汁所含的可发酵性营养物质为底物而进行的一系列生物化学反应。

通过新陈代谢最终得到一定量的酵母菌体和乙醇、CO2以及少量的代谢副产物如高级醇、酯类、连二酮类、醛类、酸类和含硫化合物等发酵产物。

这些发酵产物影响到啤酒的风味、泡沫性能、色泽、非生物稳定性等理化指标，并形成了啤酒的典型性。

啤酒发酵分主发酵（旺盛发酵）和后熟两个阶段。

在主发酵阶段，进行酵母的适当繁殖和大部分可发酵性糖的分解，同时形成主要的代谢产物乙醇和高级醇、醛类、双乙酰及其前驱物质等代谢副产物。

后熟阶段主要进行双乙酰的还原使酒成熟、完成残糖的继续发酵和CO2的饱和，使啤酒口味清爽，并促进了啤酒的澄清。

(一) 发酵主产物--乙醇的合成途径麦汁中可发酵性糖主要是麦芽糖，还有少量的葡萄糖、果糖、蔗糖、麦芽三糖等。

单糖可直接被酵母吸收而转化为乙醇，寡糖则需要分解为单糖后才能被发酵。

由麦芽糖生物合成乙醇的生物途径如下：总反应式1/2C12H22O12+1/2H2O→C6H12O6+2ADP+2Pi→2C2H5OH+2CO2+2ATP+麦芽糖葡萄糖乙醇理论上每100g葡萄糖发酵后可以生成乙醇和。

实际上，只有96%的糖发酵为乙醇和CO2，%生成其它代谢副产物，%用于合成菌体。

发酵过程是糖的分解代谢过程，是放能反应。

每1mol葡萄糖发酵后释放的总能量为，其中有61mol以ATP的形式贮存下来，其余以热的形式释放出来，因此发酵过程中必须及时冷却，避免发酵温度过高。

葡萄糖的乙醇发酵过程共有12步生物化学反应，具体可分为4个阶段：第一阶段：葡萄糖磷酸化生成己糖磷酸酯。

发酵的基本原理发酵是一种常见而重要的生物化学过程，它在食品加工、酿酒等领域中扮演着重要角色。

在发酵过程中，微生物通过代谢产生能量，并且产生有益物质或产物。

本文将探讨发酵的基本原理及其在实践中的应用。

发酵的定义发酵是指在生物体内或外部，通过微生物、酶或细胞器官等物质的作用，将一种物质转化为另一种物质的过程。

它涉及到底物的降解或转化，生成新的产物和能量的释放。

发酵可以基于所用微生物的类型分为不同类别，包括乳酸发酵、醋酸发酵、酵母发酵等。

发酵的基本原理发酵的基本原理是微生物在特定条件下（如适宜的温度、pH、氧气供应等）利用底物进行代谢活动，产生新的化合物。

在发酵过程中，微生物通过分解碳水化合物、蛋白质等底物，生成酸、醇、气体等多种产物。

这一过程往往伴随着能量的释放，驱动微生物继续进行代谢活动。

发酵的基本原理可以归结为以下几个步骤： 1. 底物降解：微生物利用底物作为碳源和能源，通过酶促反应将底物转化为中间产物。

2. 中间产物转化：中间产物在发酵过程中不断转化，生成最终产物。

3. 能量产生：在发酵过程中，微生物通过代谢活动产生能量，用于维持生长和繁殖。

发酵的应用发酵在食品加工、酿酒、生物药物生产等领域中有着广泛的应用。

以下是一些发酵在实践中的应用案例： - 酵母发酵：酵母是一种常见的微生物，在面包、啤酒等食品制作过程中起着重要作用。

通过酵母发酵，面团会膨胀，产生气孔，使面包变得松软；在酿酒过程中，酵母通过发酵将麦芽中的糖转化为酒精和二氧化碳。

-乳酸发酵：乳酸菌是一种常见的乳酸发酵微生物，可以将乳糖转化为乳酸。

这一过程被广泛应用于酸奶、奶酪等乳制品的生产中。

- 酵素发酵：酵素是一种生物催化剂，可以加速化学反应的进行。

在生物药物生产中，酵素发酵技术被广泛应用，例如利用大肠杆菌表达载体生产重组蛋白。

总结发酵作为一种重要的生物化学过程，在食品加工、酿酒、生物技术等领域中有着广泛的应用。

其基本原理涉及微生物代谢活动、产物生成和能量释放等关键步骤。

微生物生物技术重点第一章1 发酵的概念传统概念：指酵母作用于果汁或发芽谷物，进行酒精发酵时产生CO2的现象。

生物学概念：发酵是指微生物在无氧条件下分解代谢有机物质开释能量的过程。

（生化）工业生物学家概念：利用微生物在有氧或无氧条件下的生命活动来制备微生物菌体或其代谢产物的过程现代概念：培养生物细胞（含动植物和微生物）来制取产物的所有过程2 生物工程（Microbial engineering ）是利用微生物的特定性状和功能，通过现代化工程技术生产有用物质或直接应用于工业化生产的技术体系；是将传统发酵与现代DNA重组、细胞融合、分子修饰和改造等新技术结合并发展起来的现代发酵技术。

发酵工程的发展简史1、传统的发酵时期——天然发几千年酒（古埃及龙山文化）啤酒、黄酒、酱油、泡菜等特点多数产品为嫌气性发酵非纯种培养单凭体会传授技术，使产品质量不稳固（不了解微生物与发酵的关系）2、近代发酵工程时期——纯培养技术1665 英国物理学家Robert Hooke（罗伯特·胡克）细胞壁1680 荷兰列文·虎克(Antonie vanLeeuwenhoek) 活细胞人类认识到微生物的存在特点多数产品为嫌气性发酵非纯种培养单凭体会传授技术，使产品质量不稳固（不了解微生物与发酵的关系）由天然发酵阶段转向纯培养发酵（第一次转折过程特点产品的生产过程较为简单，对生产要求不高，规模不大3、近代发酵工程时期——深层培养技术显现于20世纪40年代，以抗生素的生产为标志青霉素的发觉与大量需求表面培养法(surface culture) 效价40U/mL，纯度20%，收率30%二战期间，青霉素发酵生产成功青霉素发酵生产的成功，给发酵工业带来两大功绩：开拓了以青霉素为先锋的庞大抗生素发酵工业建立深层培养法（submerged fermentation），把通气搅拌技术引入发酵工业。

它使得需氧菌的发酵生产从此走上了大规模工业化生产途径。

基础生物化学一、课程学时安排第1章绪论（2学时）第2章核酸的结构与功能（2学时）第3章蛋白质化学（2学时）第4章酶（2学时）第5章脂类与生物膜（2学时）第6章新陈代谢概论（2学时）第7章糖类分解代谢（4学时）第8章生物氧化与氧化磷酸化（2学时）第9章糖的生物合成（2学时）第10章脂类代谢（4学时）第11章蛋白质的酶促降解和氨基酸代谢（2学时）第12章核酸的酶促降解和核苷酸代谢（2学时）实验糖的性质实验（4学时）生命的的共同“语言”——化学著名的诺贝尔奖获得者亚瑟·肯伯格在哈佛大学医学院建校100周年时说：“所有的生命体都有一个共同的语言，这个语言就是化学。

”DNA是生命体的“共同语言”第一章绪论（2学时）第一节生物化学的概念与研究内容第二节生物化学的发展历史、应用与地位第三节学习本课程的要求、方法和考试安排本章重点内容：生物化学的概念与发展历史。

第一节生物化学的概念与研究内容一、生物化学的概念运用化学的原理和方法，研究生物体的物质组成和生命过程中的化学变化，进而深入揭示生命活动的化学本质的一门科学。

有“生命的化学”之称。

根据研究对象不同，可分为：植物生物化学动物(人)生物化学微生物生物化学和病毒生物化学。

根据研究的目的不一样，可分为：农业生物化学工业生物化学医用生物化学和药物生物化学生物化学就是研究生物体的物质组成和生命过程中的化学变化的一门科学。

或者说生物化学就是研究生命现象中的物质基础和化学变化的一门科学。

更简单地说生物化学就是研究生命现象的化学本质。

生物化学就是生命的化学。

二、生命的物质组成1.构成生物的基本化学元素在地球上存在的92种天然元素中，只有28种元素在生物体内被发现。

第一类元素：包括C、H、O和N四种元素，是组成生命体最基本的元素。

这四种元素约占了生物体总质量的99%以上。

第二类元素：包括S、P、Cl、Ca、K、Na和Mg。

这类元素也是组成生命体的基本元素。

第三类元素：包括Fe、Cu、Co、Mn和Zn。

发酵工程复习资料概论一．发酵工业的特点;1.发酵过程一般都是在常温常压下进行的生物化学反应，反应条件比较温和。

2.可采用较廉价的原料生产较高价值的产品3.发酵过程是通过生物体的自适应调节完成的，反应的专一性强，可以得到较为单一的代谢产物。

4.由于生物体本身所具有的反应机制，能专一性的和高度选择性的对某些较为复杂的化合物进行特定部位的生物转化修饰，也可产生比较复杂的高分子化合物。

5.发酵生产不受自然条件的限制，可根据生产订单来生产多种多样的发酵产品。

二．工业发酵的分类方法：（重点）按微生物对养的不同需求可以分为：需氧发酵，厌氧发酵，兼性厌氧发酵按培养基的物理性状可分为：液体发酵和固体发酵按发酵工艺流程可分为：分批发酵，连续发酵，补料分批发酵三．典型的发酵工艺过程大致可分为六个步骤：（重点）1．用作种子扩大培养及发酵生产的各种培养基的配制2．培养基，发酵罐及其附属设备的灭菌3．扩大培养有活性的适量纯种，以一定的比例将菌种接入发酵罐中4．控制最适的发酵条件使微生物生长并形成大量的代谢产物5．将产物提取并精制，以得到合格的产品6．回收或处理发酵过程中所产生的三废物质第二章发酵工业菌种一．未培养微生物研究方法：模拟自然培养法、宏基因组分析法二．发酵工业上使用的微生物菌种，最初都是从自然界中分离筛选出来的。

1 分离与筛选菌种的具体做法一般步骤：样品采集——样品的预处理——目的菌富集培养——菌种初筛——菌种复筛——菌种发酵性能鉴定——菌种保藏三．发酵工业菌种选育的方法：⒈自然选育.2．诱变育种.3。

杂交育种(有性、准性).4。

转导和转化.5。

原生质体融合育种.6。

基因工程育种四．自然选育在生产过程中，不经过人工处理，利用菌种的自发突变而进行菌种筛选的过程叫自然选育。

效应和互变异一般认为引起自然突变有两个原因：即多因素低剂量的诱变构效应。

自然选育的一般步骤：1制备单孢子（单细胞）悬液.2 适当稀释.3在固体平板上分离.4挑取部分单菌落进行生产能力测定.5经反复筛选以确定生产能力更高的菌株替代原来的菌株自然选育简单易行，可以达到纯化菌种、防止菌种衰退、稳定生产、提高产量等目的。

●发酵工程：以微生物、动植物细胞为生物作用剂进行工业化生产的工程，包括发酵工艺和发酵设备。

●主要研究内容：菌种选育与构建、大规模培养基和空气的灭菌、大规模细胞培养过程、细胞生长和产物形成动力学、生物反应器的优化设计和操作、发酵产品的分离纯化过程中的技术问题等。

●发酵工程原理：指导发酵产品研究与开发，发酵工厂设计与建设以及发酵生产实践的理论。

●初级代谢：是许多生物都具有的生物化学反应，蛋白质、核酸的合成等，均称为初级代谢。

●初级代谢产物：指微生物通过代谢活动所产生的、自身生长和繁殖所必需的物质，如氨基酸、多糖等。

●次级代谢：微生物以初级代谢产物为前提合成的对微生物本身的生命活动没有明确功能的物质的过程。

●自然选育：不经过人工处理，利用菌种的自然突变而进行菌种筛选的过程。

●杂交育种：将两个基因型不同的菌株经吻合使遗传物质重新组合，分离和筛选具有新性状的菌株。

●诱变育种：利用物理、化学等诱变剂处理均匀而分散的微生物细胞群，在促进其突变率显著提高的基础上，采用简便、高效的筛选方法，从中挑选出少数符合目的的突变株，以供科学实验或生产实践使用。

●原生质体融合育种：两个亲本的原生质体在高渗条件下混合，由聚乙二醇作为助融剂，使它们互相凝集，发生细胞融合，接着两个亲本基因组由接触到交换，从而实现遗传重组。

●前体：某些化合物加入发酵培养基中，能直接被微生物在生物合成过程中结合到产物中去，而自身结构并没有明显变化，产物的产量却因前体的加入而有较大的提高。

●抑制剂：某些化合物可以抑制特定代谢途径的进行，使另一种代谢途径活跃，获得人们所需产物的积累。

如生产甘油加抑制剂亚硫酸钠，它与代谢过程中的乙醛生成加成物。

这样使乙醇代谢途径中的乙醛不能成为NADH2(还原型辅酶I)的受氢体，而使NADH2在细胞中积累，从而激活α－磷酸甘油脱氢酶的活性，使磷酸二羟基丙酮取代乙醛作为NADH2的受氢体而还原为α－磷酸甘油，其水解后即形成甘油。

高二生物发酵知识点发酵是一种由微生物在无氧或低氧条件下进行的生物化学反应，它广泛应用于食品加工、酿造业、生物制药和能源生产等领域。

在高二生物课程中，发酵是重要的知识点之一。

本文将介绍高二生物发酵知识的相关内容。

一、基本概念1. 发酵定义：发酵是指在无氧或低氧的条件下，微生物分解有机物质而产生能量和产物的过程。

2. 发酵的特点：发酵是一种无氧的过程，微生物是发酵的关键因素，发酵过程中产生能量和产物。

二、发酵的类型1. 酒精发酵：由酵母菌通过将糖分解成酒精和二氧化碳来产生能量。

酒精发酵广泛应用于酿造啤酒、葡萄酒等的食品加工行业。

2. 乳酸发酵：由乳酸菌将糖类分解成乳酸，产生能量。

乳酸发酵被广泛应用于乳制品、酸奶等的生产过程中。

3. 产酸菌发酵：由产酸菌将有机物质分解为有机酸，产生能量。

产酸菌发酵常见于酸奶制作过程中。

4. 蔗糖和麦芽糖的发酵：蔗糖和麦芽糖是常见的发酵底物，通过酵母菌的作用可以分解为酒精和二氧化碳。

三、发酵的影响因素1. 微生物种类：不同微生物对不同底物的发酵能力有所不同。

2. 发酵底物：发酵的底物可以是糖类、蛋白质、脂肪等有机物质。

3. 温度：温度对于微生物的生长和发酵过程有重要影响，一般情况下，适宜的温度范围可以提高发酵速度。

4. pH值：不同微生物对pH值的要求不同，发酵过程中适宜的pH范围可以促进微生物的生长与发酵。

5. 氧气浓度：发酵通常是在无氧或低氧条件下进行，较高的氧气浓度会抑制微生物的发酵能力。

四、发酵的应用1. 食品加工：发酵在食品加工过程中扮演着重要的角色，例如酿造啤酒、葡萄酒、酱油等。

2. 酶制剂产业：通过发酵培养得到的酶制剂广泛应用于食品添加剂、洗涤剂、医药生产等领域。

3. 生物制药：利用发酵技术生产抗生素、激素等药物具有高效、低成本的优势。

4. 能源生产：生物质能发酵产生生物燃料如乙醇，对于可再生能源的开发具有重要意义。

五、发酵实验及操作技巧1. 发酵实验：可以通过制作酸奶、生姜啤酒等小规模发酵实验来了解发酵的过程和影响因素。