发酵原理

第二版前言第一版前言英文缩写与中文全称对照表绪论复习题第1章 业发酵生产线上的细胞机器1.1 工业发酵生产线上的细胞机器1.1.1 生物机器和细胞机器的概念1.1.2 发酵工厂关键的生产机器1.2 微生物细胞机器的工作模式1.2.1 活细胞的基本性能1.2.2 微生物细胞机器的工作模式1.2.3 创新思路的理论基础复习题参考文献第2章 发酵学第一假说：代谢能支撑假2.1 微生物细胞过程的热力学2.1.1 生命系统是开放系统2.1.2 经典热力学与微生物代谢2.1.3 吉布斯自由能和代谢能2.2 微生物细胞内外的物质交换2.2.1 微生物细胞与其所处环境的关系2.2.2 化学物质的跨膜过程2.3 化能异养型微生物的生物氧化2.3.1 氧化还原反应2.3.2 微生物进行生物氧化的细胞器及ATP合成酶2.3.3 生物氧化过程中辅酶的关键作用2.3.4 化能异养型微生物生物氧化的方式2.4 化能异养型微生物代谢中的能量形式转换2.4.1 氧化还原对及其氧化还原电位2.4.2 电子载体与高能(磷酸)键载体2.4.3 生物学体系中的能量耦合2.4.4 与呼吸、发酵对应的代谢能转换机制2.5 质子运动势和活细胞的质子回路2.5.1 化学渗透假设及质子运动势2.5.2 微生物细胞内代谢能的形式的转换2.6 代谢能对微生物生长和维持的支撑2.6.1 微生物细胞的牛长能学2.6.2 用于维持的ATP消耗2.6.3 微生物能量的储存2.7 微生物细胞对所处环境的自主响应(参考阅读)2.7.1 微生物对环境做响应的机制2.7.2 微生物活性与溶解氧的关系2.7.3 氧化还原电位2.7.4 对CO2的响应2.7.5 水活度对微生物活性的影响2.7.6 氢离子浓度(pH)对微生物活性的影响2.7.7 温度对微生物活性的影响2.7.8 培养基的选择和设计2.7.9 总体控制策略复习题参考文献第3章 发酵学第二假说：代谢网络假说3.1 微生物代谢网络的中心板块3.1.1 葡萄糖的分解代谢途径3.1.2 葡萄糖降解途径之间的关系3.1.3 微生物代谢网络的中心代谢途径3.2 微生物代谢网络的向心板块3.2.1 向心途径在代谢网络和在细胞机器工作模式中的位置3.2.2 微生物分解代谢途径与代谢网络中的向心途径3.3 微生物代谢网络的离心板块3.3.1 离心途径在代谢网络和在细胞机器工作模式中的位置3.3.2 微生物的合成代谢途径与代谢网络的离心途径3.4 代谢网络及“联网”问题3.4.1 代谢网络3.4.2 注入式的“联网”——发酵原料范围的扩展3.4.3 延伸式的“联网”——发酵产品范围的扩展3.5 代谢网络中代谢物流的形成3.5.1 研究代谢网络中的代谢物流的思路3.5.2 工业发酵的理想载流路径及其“五段式”3.5.3 微生物代谢的多样性和生长环境对微生物代谢流的拉动3.6 代谢网络假说的形成和发展3.6.1 从目的产物假说到代谢网络假说3.6.2 代谢网络假说的科学基础与应用前景复习题参考文献第4章 发酵学第三假说：细胞经济假说4.1 细胞经济假说的微生物学与分子生物学基础4.1.1 微生物细胞中代谢调节的部位4.1.2 微牛物细胞中酶(蛋白质)的自动调节4.1.3 微牛物细胞质膜及其自动调节4.1.4 微十物代谢途径的调节模式4.1.5 信息传递与信息流4.2 微生物细胞经济体系的运行规律4.2.1 微生物的细胞经济体系4.2.2 微生物细胞的经济结构——微生物代澍的三个子系统4.2.3 微生物的细胞经济学4.3 代谢网络中碳架物质流的调动4.3.1 碳架物质在代谢网络中流经的节点及其流量分配4.3.2 过量合成与微生物的异常代谢4.3.3 溢出代谢4.3.4 代谢流治理的可能性和现实性4.4 细胞经济假说与细胞经济学4.4.1 工业发酵与细胞经济的对立和统一4.4.2 代谢网络刚性理论的包容性和代谢工程的精确性4.4.3 细胞经济假说与细胞经济学的萌芽4.5 遗传学与生理学相结合优化氨基酸的生产(参考阅读)4.5.1 氨基酸生产的代谢基础4.5.2 氨基酸生物合成的代谢流的流量分析4.5.3 基质的跨膜吸收与氨基酸的跨膜输出4.5.4 过量合成氨基酸的代谢设计策略4.5.5 小结与展望4.6 抗生素的设计育种(参考阅读)4.6.1 次级代谢产物(抗生素)菌种改良的基本看法4.6.2 用遗传工程的手段改良次级代谢产物(抗生素)菌种复习题参考文献第5章 发酵学基本理论框架5.1 科学研究与科学方法5.1.1 观察5.1.2 设问5.1.3 多方求索5.1.4 似的构建5.1.5 对假说的检验5.1.6 理论和定律的导出5.1.7 交流5.1.8 有关概念5.1.9 讨论(参考阅读)5.2 发酵工程的基本理论5.2.1 自然规律：微生物生命的3个基本假说5.2.2 应用性推理：发酵工程的8个预测5.2.3 创新思路5.3 “五字策略”基酸设计在育种巾的应用(参考阅渎)5.3.1 基质吸收的问题5.3.2 回补反应的问题5.3.3 引入生长限制的问题：L-Lys5.3.4 酶活力的问题5.3.5 表达水平的问题：L-Thr5.3.6 分支点的问题：L-Trp5.3.7 供氮问题5.3.8 供硫问题：L-Cys5.3.9 代谢流量的协同增长的问题：L-Ile5.3.10 产物的选择性跨膜问题：输出5.3.11 前景5.4 生物学与经济学的哲学思考(建议阅读)5.4.1 生物体和经济实体都是有机体5.4.2 生物学与经济学是相通的5.4.3 从细菌细胞入手研究生命活动5.4.4 细菌细胞是典型的耗散结构5.4.5 细菌细胞是复杂系统中的耗散结构5.4.6 微生物生命活动的基本假说的提出5.4.7 经济、细胞经济与细胞经济假说5.4.8 复杂系统中的自主调节的框架5.4.9 细胞经济体系只是维护其发生主体的利益5.4.10 细胞经济学说正在发酵界萌芽复习题后记

　　本书分别从能量流、物质流和信息流三个方面揭示了微生物代谢的运动本质，首次提出了发酵学关于微生物生命活动的“三个基本假说”。并把微生物育种和微生物培养的工艺视为一个整体，以“三个基本假说”为依据，提出了关于现代工业发酵的一系列应刚性推理，将工业发酵提升到现代生物技术及生物工程的高度。本书认定微生物是工业发酵的行为发生主体，是发酵生产线上不可少的细胞机器，并且为典型的工业发酵的细胞机器建立了工作模型，在这个模型的基础上提出了工业微生物代谢的“五段式”和工业发酵的“五字策略”。本书示范了与微生物平等友好、合作共赢的思维方式，希望能有益于读者在生物技术及其应用方面的开创性工作。本书适合于生物工程、生物技术专业的高年级本科生使用，并可供生物工程、生物技术领域的教师、研究生和科研人员参考。