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第一章　绪论1

第一节　微生物发酵生理学研究的对象与范围1

一、研究对象1

二、研究范围1

第二节　微生物发酵生理学的历史沿革与发展2

一、微生物发酵生理学的历史沿革2

二、微生物发酵生理学的发展趋势5

复习思考题8

第二章　微生物细胞的结构与功能9

第一节　微生物的细胞壁结构与功能9

一、原核生物和真核生物细胞结构的比较9

二、细菌细胞壁11

三、酵母菌细胞壁16

四、霉菌细胞壁18

第二节　微生物的膜结构与功能20

一、细胞膜的化学组成21

二、细胞膜的结构与功能23

三、细菌质膜——间体系统的功能27

四、真核细胞的其他内膜与功能28

第三节　微生物的核结构30

一、原核生物的核质30

二、真核生物的细胞核30

三、染色体外的遗传物质35

四、原核生物与真核生物在遗传结构上的异同35

第四节　细胞质及其细胞器36

一、线粒体38

二、叶绿体45

三、核糖核蛋白体46

四、溶酶体47

五、微体48

六、内含物和储藏物49

第五节 微生物细胞表面的附属结构50

一、鞭毛与菌毛50

二、荚膜与黏液层52

第六节　细胞结构突变与菌种选育54

一、细胞壁缺陷——L型细菌54

二、酵母小菌落突变54

复习思考题56

第三章　微生物的营养与生长57

第一节　微生物的营养57

一、组成细胞的生物大分子57

二、碳素59

三、氮素60

四、无机元素62

五、生长因子64

六、水的生物学作用65

第二节 营养物质通过细胞膜的能力与其性质的关系66

一、细胞膜的通透性66

二、营养物在细胞内外的浓度66

三、营养物的溶解性67

四、营养物的化学结构67

第三节　营养物质跨膜运送机制67

一、简单扩散68

二、促进扩散68

三、主动运输69

四、基团移位72

五、膜泡运输74

第四节　代谢产物的分泌与控制76

一、氨基酸的分泌77

二、核苷酸的分泌78

三、胞外酶的分泌78

第五节　细菌的生长与分化81

一、细菌的细胞周期81

二、细胞分裂及控制82

三、形态分化及芽孢84

第六节　真核微生物的生长与分化87

一、真核细胞的细胞周期87

二、酵母菌的生长与分化88

三、霉菌的生长与分化89

第七节　微生物生长动力学90

一、群体生长周期91

二、营养物质对生长速率的影响92

三、细胞生长与产物得率94

四、连续培养生长动力学94

五、代谢产物生成动力学96

第八节　极端微生物适应异常环境的机理97

一、极端微生物98

二、极端嗜热菌98

三、极端嗜冷菌103

四、极端嗜酸菌106

五、极端嗜碱菌107

六、极端嗜盐菌109

七、极端嗜压菌112

八、极端微生物与古细菌的关系112

第九节　细菌的耐药性与控制113

一、细菌的耐药性113

二、细菌的耐药机制116

三、细菌耐药性的控制策略117

复习思考题120

第四章　化能异养型微生物的糖代谢及细胞能学121

第一节　生物能学121

一、微生物的产能方式122

二、酶促反应的标准自由能122

三、ATP及其他高能磷酸化合物的作用123

四、电子传递磷酸化作用125

第二节　糖的降解及其调节129

一、多糖、双糖的降解129

二、酵解途径130

三、HMP途径131

四、ED途径133

五、磷酸酮糖途径和戊糖的利用133

六、葡萄糖直接氧化途径135

七、三羧酸循环及其回补反应135

八、糖降解的调节138

第三节　微生物发酵产物的合成141

一、酵母菌的酒精发酵和甘油发酵141

二、细菌酒精发酵142

三、乳酸发酵143

四、丁酸型发酵145

五、混合酸和丁二醇发酵145

第四节　柠檬酸发酵及控制147

一、柠檬酸的生物合成途径148

二、柠檬酸累积与酶的调节149

三、柠檬酸累积与发酵条件的控制151

四、菌丝生长与柠檬酸发酵154

五、由正构石蜡发酵生产柠檬酸155

六、柠檬酸的提取156

第五节　糖的生物合成160

一、单糖的生物合成160

二、多糖的生物合成163

三、微生物多糖发酵166

复习思考题167

第五章　微生物的代谢调控168

第一节　酶合成的诱导与阻遏169

一、酶的诱导合成169

二、终产物阻遏171

三、酶合成的诱导与阻遏的机制173

四、原核细胞中翻译水平上的调节176

五、真核细胞基因表达的复杂性176

第二节　分解代谢物阻遏177

一、分解阻遏177

二、cAMP与分解阻遏179

第三节 酶活性的调节180

一、酶活性的调节模式180

二、变构酶及其调节机制185

三、共价调节酶及其调节机制186

第四节　微生物代谢调节的特性188

一、酶活性调节与酶量调节的区别与配合188

二、终产物反馈调节188

三、酶的激活与抑制的配合188

四、代谢途径中反馈调节的作用点189

第五节 代谢调节理论在发酵工业上的应用189

一、改变微生物的遗传特性189

二、发酵条件的控制193

复习思考题195

第六章　氨基酸发酵与控制196

第一节　谷氨酸发酵的代谢调控197

一、谷氨酸生物合成途径及酶的调节197

二、发酵条件对谷氨酸生物合成的影响201

三、细胞膜透性的控制203

四、谷氨酸高产突变株的选育204

第二节　谷氨酸族氨基酸发酵205

一、脯氨酸和谷氨酰胺发酵206

二、鸟氨酸和瓜氨酸发酵208

三、精氨酸代谢调控与菌种选育途径209

第三节 天冬氨酸族氨基酸的代谢调控及菌种选育途径211

一、天冬氨酸族氨基酸发酵的代谢控制211

二、赖氨酸发酵及菌种选育途径213

三、苏氨酸发酵及菌种选育途径217

四、高丝氨酸发酵及菌种选育途径219

五、蛋氨酸发酵及菌种选育途径219

六、异亮氨酸发酵及菌种选育途径220

七、天冬氨酸发酵及菌种选育途径221

第四节　芳香族氨基酸发酵的代谢调控222

一、芳香族氨基酸的生物合成调节222

二、苯丙氨酸发酵224

三、酪氨酸发酵225

四、色氨酸发酵225

复习思考题226

第七章 核苷酸发酵与控制227

第一节　核苷酸的生物合成及调节227

一、核苷酸生物合成途径227

二、嘌呤核苷酸生物合成调节机制231

三、嘧啶核苷酸生物合成调节机制234

第二节　肌苷发酵234

一、肌苷发酵机制及产生菌的选育234

二、发酵条件的控制236

三、肌苷的分离提取237

第三节　肌苷酸发酵238

一、肌苷酸生产方法概述239

二、肌苷酸发酵机制239

三、肌苷酸产生菌的选育途径241

第四节　鸟苷与鸟苷酸发酵243

一、鸟苷发酵243

二、鸟苷酸发酵246

复习思考题249

第八章 抗生素发酵与控制250

第一节　抗生素的生物合成250

一、抗生素的生物合成与初级代谢的关系250

二、抗生素生物合成类型253

三、青霉素和头孢菌素的生物合成253

四、链霉素的生物合成255

第二节 抗生素生物合成的主要调节机制257

一、诱导调节257

二、反馈调节258

三、分解代谢产物调节260

四、磷酸盐调节262

五、产生菌细胞生长调节264

六、膜透性调节267

第三节　抗生素发酵控制267

一、产生菌的遗传控制267

二、培养基成分和浓度的控制269

三、发酵条件的控制270

复习思考题271

参考文献272

索引274