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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