一、课程基本信息

课程代码：02110324

课程名称：发酵代谢调控

课程英文名称：Metabolic Control Fermentation

课程所属单位：生物与制药工程系、生物工程教研室

课程面向专业：生物工程

课程类型：选修课

先修课程：生物化学、微生物学

学分：1.5

总学时：32 (其中理论学时：32)

二、课程性质与目的

本课程是生物工程专业基础课之一。它结合发酵工业的生产实际，对微生物代谢及其调节控制进行全面、深入、细致的探讨。使学生掌握微生物代谢控制的基本理论和方法，初步具有选育新菌种、探索新工艺和从事发酵产品研究的能力。本课程的内容包括:代谢调控发酵的基本思想、代谢调控发酵育种的基本技术以及糖、脂类、氨基酸、核苷酸类物质和抗生素发酵的代谢与控制。

三、课程教学内容与要求

第一章绪论

基本要求:本章要求了解代谢调控发酵的出现与发展沿革 ，掌握代谢调控在发酵工业中的实际意义。

第二章代谢调控发酵的基本思想

基本要求：本章要求掌握微生物细胞的调节机制和代谢调控发酵的基本思想，初步掌握微生物代谢控制发酵的措施和方法。

第一节微生物细胞的调节机制

第二节代谢调控发酵的基本思想

第三节微生物代谢控制发酵的措施

第四节环境条件控制

本章重难点内容:1.反馈抑制和反馈阻遏机制。2.微生物突变株。

第三章代谢调控发酵育种的基本技术

基本要求：本章要求初步掌握代谢调控发酵育种的几种基本技术

第一节诱变

第二节原生质体融合

第三节重组DNA

第四节杂交

本章重难点内容：细胞工程和基因工程育种方法

第四章糖代谢与控制

基本要求：本章要求掌握糖代谢与控制的机理，了解发酵工业中利用糖代谢来控制生产的一般方法。

第一节糖代谢与调节

第二节D-核糖发酵

第三节柠檬酸发酵

第五章脂类代谢与控制

基本要求：了解脂类代谢与控制机理。

第一节脂类代谢与调节

第二节多不饱和脂肪酸发酵的代谢控制育种

第三节谷氨酸发酵过程中细胞膜渗透性的控制

本章重难点内容：谷氨酸发酵过程中脂类代谢对细胞膜渗透性的控制

第六章氨基酸的代谢控制与发酵

基本要求：本章是本课程学习的重点章节，要求掌握氨基酸产生菌的育种方法，初步掌握发酵生产氨基酸的基本方法。

第一节谷氨酸族氨基酸

第二节天冬氨酸族氨基酸

第三节芳香酸族氨基酸

第四节分支链氨基酸

第五节其它氨基酸

本章重难点内容：氨基酸产生菌的代谢控制育种。

第七章核酸类物质的代谢控制与发酵

基本要求：初步掌握核酸类物质生物合成途径及其调节机制。

本章重难点内容：核苷酸产生菌的代谢控制育种

第一节核苷酸的生物合成途径

第二节代谢调节及其分子机制

第三节代谢控制育种

第八章抗生素发酵的代谢与控制

基本要求：初步掌握抗生素产生菌的代谢与调节机制

第一节抗生素产生菌的代谢与调节

第二节青霉素发酵的代谢控制育种

第三节链霉素发酵的代谢控制育种

第四节四环类抗生素发酵的代谢控制育种

本章重难点内容：抗生素产生菌的初级代谢与次级代谢及其调节

四、学时分配

学时分配表

五、教学环节与教学要求：

细胞代谢调节的基本机制有三类:酶活力调节、酶合成调节和膜结构效应。代谢调控理论的进展已对微生物育种和发酵生产产生了巨大的影响。本课程学习的基本要求为：

1.掌握微生物细胞的调节机制和代谢调控发酵的基本思想；

2.掌握酶活力调节机理，特别是酶的变构调节机理；

3.掌握原核生物酶合成调节机理，包括：①酶的诱导；②分解代谢物阻遏；③终产物的调节；

4.基本掌握代谢调控理论对发酵菌种选育和发酵生产的指导意义和实践意义。

六、课程考核办法：

1、平时成绩(包括课堂参与和习题等)30%

2、考试成绩70%

七、教材与主要参考书：

1.张克旭等.代谢控制发酵.北京:中国轻工业出版社,1998

2.储炬等.现代工业发酵调控学.北京:化学工业出版社,2002

3.贺小贤等.生物工艺原理.北京:化学工业出版社,2003

执笔人：陶兴无

2005年3月20日