高等学校专业教材：代谢控制发酵 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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张克旭 等 著

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• 代谢工程
• 发酵工程
• 生物化工
• 高等教育
• 专业教材
• 代谢控制
• 工业微生物
• 生物技术
• 生物化学
• 发酵过程

出版社： 中国轻工业出版社

ISBN：9787501921751

版次：1

商品编码：10889790

包装：平装

出版时间：2007-03-01

用纸：胶版纸

页数：447

字数：373000

内容简介

《高等学校专业教材：代谢控制发酵》是根据轻工专业“代谢控制发酵”教学大纲编写的。于1996年12月在无锡轻工大学召开的发酵专业教学指导小组会议上被定为轻工高等院校教材。
代谢控制发酵是发酵工业的基础理论，发酵工业就是一种控制微生物代谢的生物化学过程代谢控制发酵技术是微生物发酵工业的第3个转折期。它产生于分子生物学的研究，同时又促进
了分子生物学的发展。我们在编写这部书时，既系统介绍了代谢控制发酵的基础知识，又重点介绍了国内外目前本学科发展的概貌及新的科研方法和实验手段。
《高等学校专业教材：代谢控制发酵》是在作者多年教学及科研的基础上，参考国内外最新出版的教科书及科技资料编写而成的。涉及面较宽，并有一定的深度。在体例安排上，首先介绍了代谢控制发酵的基本思想和基本
技术。鉴于基因工程技术在代谢控制发酵中所占的比例越来越大，且工科院校学生所具备的基因工程知识比较缺乏，故以三章的篇幅扼要地介绍了基因工程的基础知识、基本操作及体外诱变方法。这样就可以使学生对代谢控制发酵中所涉及的基因工程问题迎刃而解。最后分别介绍了糖类、脂类、氨基酸、核酸类物质及抗生素发酵的代谢与控制，并详细介绍了某些目的产物的代谢控制发酵育种。

目录

第一章 绪论
第二章 代谢控制发酵的基本思想
第一节 微生物细胞的调节机制
一、酶活力的调控
二、酶合成的调控
三、反馈抑制与反馈阻遏的比较
第二节 代谢控制发酵的基本思想
一、切断支路代谢
二、解除菌体自身的反馈调节
三、增加前体物的合成
四、去除终产物
五、特殊调节机制的利用
六、条件突变株的应用
七、选育不生成副产物的菌株
八、选育生产代谢拮抗物质的菌株
第三节 微生物代谢控制发酵的措施
第四节 环境条件控制

第三章 代谢控制发酵育种的基本技术
第一节 诱变
一、诱变剂
二、诱变育种中的几个问题
三、突变型菌株的分离
四、育种实例
第二节 原生质体融合
一、概述
二、育种实例
第三节 转导
一、概述
二、育种实例
第四节 转化
一、概述
二、育种买例
第五节 杂交
一、霉菌的杂交育种
二、酵母菌的杂交育种
三、放线菌的杂交育种

第四章 基因工程概论
第一节 载体-宿主系统
一、载体
二、宿主
第二节 工具酶
一、限制性内切酶
二、其他工具酶
第三节 目的基因的制备与克隆化
一、利用理化方法分离基因
二、利用分子杂交技术分离基因
三、利用鸟枪法分离基因
四、人工合成基因
五、分子克隆的建立和目的基因的表达

第五章 重组DNA技术
第一节 基本操作
一、质粒DNA的快速制备
二、利用氯化铯-溴化乙锭超速离心分离质粒DNA
三、采用Scpharose 4B柱分离质粒DNA
四、凝胶电泳
……
第六章 利用体外诱变制备突变株
第七章 糖代谢与控制
第八章 脂类代谢与控制
第九章 氨基酸的代谢控制与发酵
第十章 核酸类物质的代谢控制与发酵
第十一章 抗生素发酵的代谢与控制
主要参考文献

前言/序言

好的，以下是一份关于《高等学校专业教材：代谢控制发酵》的图书简介，内容翔实，旨在全面介绍该教材的价值与特色，同时不包含任何关于人工智能或生成过程的描述： --- 图书简介：《高等学校专业教材：代谢控制发酵》 聚焦核心：现代发酵工程的理论与实践基石 《高等学校专业教材：代谢控制发酵》是一本面向生物工程、生物技术、食品科学与工程、药学以及相关工科专业高年级本科生及研究生深度学习的专业教材。本书旨在系统、深入地阐述发酵过程中的代谢调控机制、过程优化策略以及现代控制技术在生物制造中的集成应用，是连接基础生物化学与前沿工业生物技术之间的关键桥梁。 本书的编写立足于当代生物制造领域对高效率、高特异性、低能耗生产体系的迫切需求，深刻认识到“代谢控制”是实现目标产物最大化的核心科学问题。我们摒弃了传统发酵教材中侧重于菌种选育或设备介绍的单一视角，而是聚焦于细胞内部代谢流的动态解析及其与外部环境参数的相互作用。 第一部分：代谢基础与调控原理的深度剖析 教材的开篇部分，首先为读者构建起坚实的理论基础。我们详细梳理了微生物细胞（包括细菌、酵母及丝状真菌）的宏观代谢网络，特别是围绕中央碳代谢、电子传递链以及能量平衡的复杂关系。 章节细述： 1. 代谢流分析导论： 引入代谢稳态（Steady State）和非稳态（Non-Steady State）的概念，强调代谢流（Flux）分析在理解细胞资源分配中的核心地位。本部分详细介绍了同位素示踪技术（如$^{13} ext{C-MFA}$）的基本原理及其在定量解析细胞内代谢路径中的应用前景。 2. 关键代谢节点的调控机制： 深入探讨了限速酶、反馈抑制和诱导性调控在代谢网络中的作用。重点分析了碳源（如葡萄糖、甘油）和氮源（如氨、硝酸盐）的信号转导路径如何精确控制关键酶的活性，从而影响目标产物的合成路径分支点。 3. 氧化还原平衡与能量耦合： 阐明了$ ext{NADH}/ ext{NAD}^+$、$ ext{ATP}/ ext{ADP}$ 等关键辅因子对代谢路径选择性的影响。对于厌氧发酵和兼性厌氧发酵过程中的能量效率低下问题，本书给出了详细的代谢机制解释，并预示了通过调控呼吸链或电子受体来实现代谢重定向的可能性。 第二部分：过程控制与代谢耦合的工程化实现 理解了代谢原理后，教材将重点转向如何通过工程手段对这些微观过程进行有效干预和优化，这是“代谢控制”转化为“过程控制”的关键环节。 核心内容涵盖： 1. 底物供应策略的精细化设计： 详细比较了分批发酵、补料分批发酵（Fed-Batch）和连续发酵模式对细胞生长、产物合成的动态影响。特别指出高底物浓度引起的Crabtree效应（或Pasteur效应）在工业酵母发酵中的实际控制策略，强调了精确的底物滴加速度（Feeding Rate）对抑制副产物生成和提高产率的决定性作用。 2. 环境参数的代谢响应性调控： 探讨了溶解氧（$ ext{DO}$）、$ ext{pH}$、温度等传统过程参数如何通过影响细胞膜完整性、酶活性和细胞膜渗透性来间接调控代谢流。例如，如何通过精确控制氧传递速率（$ ext{OTR}$）来平衡有氧合成和厌氧合成的需求。 3. 在线监测与实时反馈控制： 本部分是教材的前沿体现。介绍了先进的传感器技术（如近红外光谱$ ext{NIR}$、拉曼光谱）在实时监测关键代谢物（如乳酸、乙醇、关键中间体）上的应用。在此基础上，系统阐述了模型预测控制（$ ext{MPC}$）和模糊控制在维持代谢最佳状态下的工程应用，使过程控制从经验操作转向数据驱动的精确调控。 第三部分：前沿技术在代谢控制中的集成应用 为使教材内容与时俱进，本书专门辟出章节，探讨现代分子生物学工具与生物过程工程的深度融合。 1. 基因工程与代谢路径重塑： 介绍了如何利用基因编辑技术（如$ ext{CRISPR}/ ext{Cas}9$）在基因组水平上对代谢网络进行“硬性”改造。这包括敲除竞争性通路、过表达限速酶或引入异源代谢途径，以实现理论上最大产率的突破。 2. 智能代谢调控系统的构建： 探讨了合成生物学中的“开关”和“传感器”元件如何被植入微生物细胞内，实现对环境信号（如底物耗尽或产物积累）的内源性响应。例如，设计能自动在生长相和生产相之间切换的“双稳态开关”，从而最大限度地提高生产效率。 教材特色与适用对象 《高等学校专业教材：代谢控制发酵》的特点在于其理论的深度、工程的广度以及实践的指导性： 案例驱动： 每章末均附有详细的工业案例分析（如高密度表达重组蛋白、高产率有机酸发酵），帮助学生将抽象的数学模型和代谢网络图转化为具体的工程解决方案。 强化计算能力： 教材鼓励学生运用数学工具（如质量平衡方程、动力学模型）来定量描述和预测发酵过程，而非仅仅停留在定性描述层面。 面向未来： 内容紧密跟踪全球生物制造领域的热点研究方向，特别是合成生物学、系统生物学与过程工程的交叉领域。 本书是生物工程、发酵工程专业学生深入理解如何“指挥”细胞工厂高效生产的必备参考书，同时也是从事生物制药、生物能源、精细化学品生产的工程师和研究人员进行工艺开发与优化工作的有力工具。通过系统学习本书内容，读者将能够具备设计、操作和优化复杂工业发酵过程的综合能力。

评分☆☆☆☆☆

虽然我并非生物发酵领域的专业人士，但一直对食品科学中的发酵技术充满好奇。偶然间发现了这本《高等院校专业教材：代谢控制发酵》，我本以为会是一本晦涩难懂的书，但出乎意料的是，它竟然能让我这样一个“门外汉”也能有所收获。书中对发酵过程的基本原理，比如微生物的生长代谢，以及它们如何转化原料生成我们熟悉的食品，都解释得非常清楚。我尤其喜欢书中关于“风味物质形成”的章节，它详细介绍了发酵过程中产生各种酯类、醇类、酸类等风味化合物的化学反应，这让我对酸奶、啤酒、酱油等食品的独特风味有了更深刻的理解。书中也提到了如何通过控制发酵条件来影响风味，这一点让我联想到我们在制作某些特定风味的食品时，可以借鉴其中的一些思路。虽然书中涉及了一些复杂的生物化学和工程术语，但作者的讲解方式相对易懂，并且配备了大量的插图和实例，这极大地降低了阅读门槛。这本书不仅满足了我对发酵过程的好奇心，也让我意识到，即使是看似简单的食品发酵，背后也蕴含着精密的科学原理和控制技术。

评分☆☆☆☆☆

我是一名微生物学领域的博士生，平日里接触的文献和资料不计其数，但《高等院校专业教材：代谢控制发酵》这本书，却给了我耳目一新的感觉。它不像许多文献那样，仅仅停留在理论的堆砌，而是真正将基础研究与工程实践紧密结合。书中对发酵过程中关键的酶活性、底物浓度、产物抑制等因素的控制策略，进行了非常细致的阐述。我特别欣赏书中关于“反馈控制”和“前馈控制”在发酵过程中的应用分析，这对于精确调控发酵体系、减少不确定性具有至关重要的意义。书中还引入了许多现代的分析技术，例如高通量代谢组学和转录组学，以及它们如何辅助我们理解和调控微生物的代谢网络，这一点对于我的课题研究非常有启发。作者的写作风格非常严谨，但又不失逻辑性，每个章节的过渡都很自然。我反复阅读了关于“细胞工厂设计”的部分，它探讨了如何通过基因工程和代谢工程手段，重塑微生物的代谢能力，以生产目标产物，这正是我们实验室目前的研究方向。这本书为我提供了宝贵的理论指导和技术参考，让我对发酵工程有了更全面、更深入的认识。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我一开始对这本书的期待并没有那么高，毕竟“专业教材”四个字听起来总是有些枯燥乏味。但当我真正翻开它，才发现我错了，大错特错！这本书的内容组织非常有条理，从基础的微生物代谢途径讲起，逐步深入到复杂的调控机制和工程化应用。让我印象深刻的是，作者在讲解一些复杂概念时，会引用很多生动形象的比喻，比如将代谢通路比作一条条复杂的“化学工厂生产线”，将控制策略比作“智能工厂的中央调度系统”。这样的描述一下子就拉近了读者与专业知识的距离。书中还有大量的图表和流程图，清晰直观地展示了发酵过程中的关键步骤和变量之间的关系。我尤其喜欢书中关于“过程优化”的章节，它详细介绍了如何通过调整发酵条件来提高产量和效率，这对于我正在进行的发酵实验来说，简直是“雪中送炭”。而且，书中提到的许多前沿技术，如“合成生物学”在代谢工程中的应用，也让我看到了发酵领域的巨大发展潜力。总而言之，这是一本既有深度又有广度，既学术严谨又不失趣味性的教材，强烈推荐给所有对发酵领域感兴趣的朋友们！

评分☆☆☆☆☆

作为一个多年从事生物制药行业的工程师，我经常需要面对复杂的发酵工艺问题。这本《高等院校专业教材：代谢控制发酵》简直是我的“救星”！书中详细介绍了如何根据不同的目标产物和微生物特性，设计和优化发酵工艺。我特别关注了书中关于“发酵罐设计与放大”的部分，这对于解决从小试到中试再到工业化生产过程中常常遇到的规模效应问题非常有帮助。书中列举了大量的实际案例，例如在抗生素生产过程中，如何通过调控温度、pH、溶氧等参数来抑制杂菌生长、提高目标菌株的产量。还有关于“连续发酵”和“分批发酵”等不同工艺模式的比较分析，以及它们各自的优缺点，这让我能够根据实际需求选择最合适的发酵策略。此外，书中还涉及了发酵过程中常见的“副反应”和“代谢产物积累”等问题，并提出了相应的解决方案，这对于提高产品收率和降低生产成本至关重要。这本书的实用性非常强，它不仅教授了我理论知识，更重要的是，为我提供了解决实际生产问题的思路和方法，让我受益匪浅。

评分☆☆☆☆☆

这本书简直是一场学术盛宴！作为一名正在攻读生物工程专业的学生，我一直对发酵过程中的精妙调控感到着迷，而《高等院校专业教材：代谢控制发酵》这本书，无疑将我带入了更深层次的理解。从最初的菌种选育优化，到发酵罐内的实时参数监测，再到最终产品的分离纯化，书中对每一个环节都进行了深入浅出的剖析。特别是关于代谢流分析的部分，作者巧妙地运用了数学模型和计算机模拟，将那些抽象的概念具象化，让我这个初学者也能窥见微生物代谢网络中的“蛛丝马迹”。书中大量的案例研究，覆盖了从抗生素、酶制剂到生物燃料等多个领域，这让我看到了理论知识在实际工业生产中的强大应用力，也为我未来的科研方向提供了不少灵感。虽然有些章节涉及到较为复杂的动力学方程和控制理论，但我相信，通过反复钻研和结合实验操作，我一定能够掌握这些核心技术，成为一名优秀的发酵工程师。这本书的价值，远不止于课堂教学，它更像是一本随时可以翻阅的“宝典”，为我在科研道路上指引方向，解决难题。

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