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1、第七节 酶发酵动力学酶发酵动力学2第七节 酶发酵动力学研究问题 1.在发酵过程中细胞生长的速度 2.产物(酶)生成速度 3.环境因素对细胞生长速度和产物(酶)生成 速度的影响 研究意义 1.了解酶生物合成模式 2.优化控制发酵工艺条件 3.提高产酶量酶发酵动力学3一、酶生物合成的模式二、细胞生长动力学三、产酶动力学酶发酵动力学4一、酶生物合成的模式(一)产酶细胞的生长历程(二)酶生物合成的模式(三)影响酶生物合成模式的主要因素(四)酶工业生产中的理想合成模式酶发酵动力学5(一)产酶细胞的生长历程产酶细胞在一定条件下进行培养,其生 长过程一般经历4个阶段:1.调整期(延滞期)2.对数生长期3.平
2、衡期4.衰退期酶发酵动力学6生长曲线产酶细胞的生长历程酶发酵动力学7延滞期:少量细胞接 种到新培养基后的一 段细胞数目不增加的 适应期。其长短主要 受接种龄、接种量和 培养基成分的影响。产酶细胞的生长历程酶发酵动力学8对数期:细胞数以几 何级数增长的一段时 期。其长短主要受菌 体种类、营养成分和 营养物质浓度的影响 。产酶细胞的生长历程酶发酵动力学9稳定期:新繁殖的细 胞数目与衰亡的细胞 数目相等的一段时期 。多数芽孢杆菌开始 形成芽孢。产酶细胞的生长历程酶发酵动力学10衰亡期:细胞死亡速 度超过新生的速度的 时期。细胞发生自溶 。产酶细胞的生长历程酶发酵动力学11(二)酶生物合成的模式1.同
3、步合成型2.延续合成型3.中期合成型4.滞后合成型酶发酵动力学121.同步合成型定义:酶合成与 细胞生长同步进 行。在细胞生长 进入平衡期后酶 的合成停止。 特点:可以诱导 ,不受分解代谢 物阻遏和反应产 物阻遏。酶发酵动力学13例如: 米曲霉 由单宁 诱导, 生成单 宁酶。酶发酵动力学142.延续合成型定义:酶合成随细 胞生长而开始,在 细胞生长进入平衡 期后酶的合成还可 以延续较长一段时 间。 特点:可以诱导, 不受分解代谢物阻 遏和反应产物阻遏 。而且其所对应的 mRNA相当稳定。酶发酵动力学15例如: 黑曲霉 由半乳 糖醛酸 诱导, 合成聚 半乳糖 醛酸酶 。酶发酵动力学163.中期合
4、成型定义:酶合成在细 胞生长开始一段时 间后才开始,在细 胞生长进入平衡期 后酶的合成停止。 特点:受到反馈阻 遏。而且其所对应 的mRNA不稳定。酶发酵动力学17例如: 枯草杆 菌合成 碱性磷 酸酶。酶发酵动力学184.滞后合成型定义:酶合成在细胞 生长开始一段时间后 才开始,在细胞生长 进入平衡期后酶的合 成还可以延续较长一 段时间。 特点:受到分解代谢 物阻遏。其所对应的 mRNA相当稳定。酶发酵动力学19例如: 黑曲霉 合成酸 性蛋白 酶。酶发酵动力学20放线菌 素D对 黑曲霉 酸性蛋 白酶合 成的影 响。酶发酵动力学21黑曲霉 由果胶 诱导, 合成聚 半乳糖 醛酸酶 。酶发酵动力学22(三)影响酶生物合成模式的主要因素1.mRNA 的影响2.阻遏物的影响酶发酵动力学23(四)酶工业生产中理想的合成模式酶工业生产中理想的合成模式延续合 成型 其他类型调整,使其接近延续合成型 : 同步合成型提高mRNA的稳定性 滞后合成型减少阻遏 中期合成型两方面入手