发酵指人们借助微生物在有氧或无氧条件下的生命活动来制备微生物菌体本身、或者直接代谢产物或次级代谢产物的过程。下面小编给大家分享一些高中生物发酵工程的知识点最新,希望能够帮助大家,欢迎阅读!
目录
高中生物发酵工程的知识点
如何学好高中生物成绩
高考前注意事项
高中生物发酵工程的知识点
发酵
无氧呼吸如果不用于高等动植物和人体,而用于微生物则叫作发酵。发酵与无氧呼吸的共同点是:H+和e的最终受体都不是氧,并且呼吸底物只是部分地被氧化,所以最终形成的产物有酒精、乳酸等需要指出的是,发酵工业上所说的发酵,并非完全是无氧的,如醋酸发酵就是需要氧的。
1.酒精发酵酵母菌和其他一些微生物,在缺氧的情况下,以酒精发酵的形式进行无氧呼吸,这是因为它们的细胞内含有乙醇脱氢酶。酒精发酵的第一个阶段,与糖酵解的步骤完全相同。然后在缺氧的情况下,丙酮酸就在丙酮酸羧化酶的作用下,脱羧形成乙醛,乙醛则在乙醇脱氢酶的作用下,被糖酵解产物——NADH还原为酒精(乙醇)。酒精发酵的总反应式是:C6H12O6+2ADP+2Pi→2C2H5OH+2CO2+2ATP
概括地说,1分子葡萄糖经过酒精发酵后所提供的可利用的能量,只是糖酵解过程中净得的2分子ATP,该葡萄糖分子中原有的大部分能量则存留在酵母菌不能利用的酒精中。所以说,酒精发酵是产生ATP的一条低效途径。
2.乳酸发酵乳酸发酵也不需要氧的参与,1分子葡萄糖经乳酸发酵后,形成2分子乳酸,所提供的可利用的能量,同样只是糖酵解过程中净得的2分子ATP。葡萄糖分解成丙酮酸的情况与上述酒精发酵相同,只是丙酮酸是在乳酸脱氢酶的作用下还原成乳酸,同时还原型辅酶I(NADH)被氧化成氧化型辅酶I(NAD+),从而保证了乳酸发酵的持续进行。乳酸发酵的总反应式是:C6H12O6+2ADP+2Pi→2C3H6O3+2ATP乳酸菌可以使牛奶发酵而成酸牛奶或奶酪。此外,泡菜、酸菜、青贮饲料能够较长时间地保存,也都是利用乳酸发酵积累的乳酸抑制了其他微生物活动的缘故。
重点知识:
1.发酵工程:是根据生物学,化学和工程学的原理进行工业规划的经营和开发微生物,动植物细胞及其亚细胞组分,进而利用生物体所具有的功能元件来提供商品而服务于社会的一门综合性科学技术.
2.发酵动力学:研究微生物生长,产物合成,底物消耗之间动态定量关系,定量描述微生物生长和产物形成的过程.
3.生物反应过程特点:①发酵原料的选择和预处理②菌种的选育和扩大培养③微生物发酵和控制④产品的分离和纯化
1、菌种培育
由于从自然界分离的菌种不一定能满足生产的要求,因此必须对菌种进行改造,如何改造培育优良菌种呢?
第一,生产微生物直接合成的产物,即微生物的天然产品,如抗生素、氨基酸等,先从自然界分离出相应的菌种,再用物理或化学的方法进行诱变育种,从中筛选出产量高的菌株用于生产。例如生产用青霉菌的培育过程。
第二,生产微生物不能合成的产物,如人的生长激素、胰岛素等产品,则用细胞工程、基因工程对微生物的遗传特性进行定向的改造,构建工程菌来达到生产相应产品的目的。例如单克隆抗体、白细胞介素—2、抗血友病因子的生产。
2、两次培养
发酵工程的几个环节中有两次对微生物进行培养,第一次是对菌种的扩大培养,第二次是发酵生产产品过程时的培养。它们有何区别呢?
第一,两次培养的目的不同。扩大培养是为了让菌种在短时间内快速繁殖,以便得到大量的菌种用于生产。而发酵过程的培养是为了获得生物产品、单细胞蛋白或者是发酵产物。
第二,两次培养的条件不相同。例如:酒精发酵,扩大培养要在有氧的条件下进行,让酵母菌进行有氧呼吸,获得的能量多,短时间内大量繁殖使自己在培养基中成为优势种群,发酵过程的培养要在厌氧的条件下进行才能产生酒精;又如谷氨酸发酵,谷氨酸棒状杆菌扩大培养要求C:N=4:1,菌体大量繁殖,发酵过程的培养C:N=3:1才能大量合成谷氨酸。
3、菌体生长规律
研究微生物的生长规律是为发酵提供理论依据,是将少量的单一菌种接种到恒定容积的液体培养基中,在适宜条件下培养并定期取样测定菌体的群体生长规律,由于营养物质有限,菌体生长有调整期、对数期、稳定期、衰亡期四个阶段。但是发酵工程的发酵阶段是为了最大限度地得到产品,要进行连续培养,所以只有调整期、对数期、稳定期三个阶段,没有衰亡期。
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如何学好高中生物成绩
1.简化记忆法
即通过分析教材,找出要点,将知识简化成有规律的几个字来帮助生物知识记忆。例如DNA的分子结构可简化为“五四三二一”,即五种基本元素、四种基本单位、每种基本单位有三种基本物质、很多基本单位形成两条脱氧核酸链、成为一种规则的双螺旋结构。
2.联想记忆法
即根据教材内容,巧妙地利用联想帮助记忆。在背诵知识点时,可以发散思维,利用自己熟悉的事物和想象来促进记忆。
3.对比记忆法
在生物学学习中,有很多相近的名词易混淆、难记忆,对于这样的内容,可运用对比法记忆。对比法即将有关的名词单列出来,然后从范围、内涵、外延、乃至文字等方面进行比较,存同求异,找出不同点。这样反差鲜明,容易记忆。例如:同化作用与异化作用、有氧呼吸与无氧呼吸、激素调节与神经调节、物质循环与能量流动等等。
4.纲要记忆法
生物学中有很多重要的、复杂的内容不容易记忆,可将这些知识的核心内容或关键词语提炼出来,作为知识的纲要。抓住了纲要则有利于知识的记忆。例如高等动物的物质代谢就很复杂,但它也有一定规律可循,无论是哪一类有机物的代谢,一般都要经过“消化”、“吸收”、“运输”、“利用”、“排泄”五个过程,这十个字则可成为记忆知识的纲要。
5.衍射记忆法
以某一重要的知识点为核心,通过思维的发散过程,把与之有关的其他知识尽可能多地建立起联系。这种方法多用于章节知识的总结或复习,也可用于将分散在各章节中的相关知识联系在一起。
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高考前注意事项
一、高考前的饮食
高考前的饮食问题应该是考生家长最关心的问题,家长总是调样的给考生做吃的。其实高考不需要在饮食有太大的变化,因为高考的能量消耗,和平时上课的能量消耗比较来说,差不多。不需要额外吃喝东西,就是平时吃什么,高考前的饮食和平时差不多就行。
高考期间应注意饮食卫生,特别的东西反而不利于消化吸收,可能引起肠胃紊乱,甚至不消化拉肚子,尤其是高考最后3天里,太凉的东西不要一次性吃喝太多,尤其夏天,不要贪吃凉的东西,影响考试,
二、考场熟悉
高考前准备工作之一,前一天都要去熟悉考场。如果在本校考试,当然就没问题。如果到考场在外校,需要熟悉路径,考室的位置,座位的位置。特别注意厕所的位置,不要有陌生感。考试中途如果出现陌生的事物,容易转移注意力。
三、心理调节
高考将至,不少考生会出现失眠的情况,甚至出现身题不适,这种情况往往是由于考前焦虑所引发的。针对这种情况,高三网小编建议考生进行适当的心理调节。
首先,要积极的心理暗示,有充分的自信,相信自己一定能考好,给自己减压,把高考视为一种常态考试;多听听欢快轻松的音乐但不要太放松找不到考试状态,只是让自己的负面情绪得到释放或调节;最后,作为家长则要不断鼓励考生,给予考生自信,使高考前由焦虑所产生的沉重感、压迫感、不安感等焦虑的症状得到缓解。
有一个良好的心态,对于高考来说无比重要,因为这样才能使考生平时所掌握的知识技能在考试中能被‘激活’,并从‘内存’中调动出来,才能在高考中冷静应对,自如发挥,达到最佳状态,考出最佳水平。
四、调整作息时间
为了在高考时,能够有更好的发挥,更好的适应高考时间,在考前的一段时间,可以按照高考时段的时间安排作息,这样可以帮助考在考试时大脑处于兴奋状态。
五、考试规则
在考前一定要记住高考的规则,不要带考试禁止的东西进入考场,考号、姓名要写在规定处,不要勿带草稿纸等出考场。考号姓名以及答题卡涂写方式可以在平常的模拟考试中演练。这是高考注意事项中最重要的一点。
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