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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
2、生长期 3.平衡期 4.衰退期,酶发酵动力学,6,延滞期,对数期,稳定期,衰亡期,生长曲线,产酶细胞的生长历程,酶发酵动力学,7,延滞期,对数期,稳定期,衰亡期,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,延滞期,对数期,稳定期,衰亡期,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,延滞期,对数期,稳定期,衰亡期,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
3、生长历程,酶发酵动力学,10,延滞期,对数期,稳定期,衰亡期,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,12,1.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,14,2.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
4、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,16,3.中期合成型,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,18,4.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,
