第二节细胞反应过程动力学第一代生物技术产品的出现第二代近代生物技术产品发展第三代现代生物技术产品(1)发酵食品(酱、纳豆、酸奶、奶酪、乳酸饮料等)(2)酒精饮料(白酒、啤酒、葡萄酒等)(3)菌体(面包酵母、SCP、绿藻、螺旋藻等)(4)有机酸(醋酸、柠檬酸、乳酸、衣康酸等)(5)氨基酸(谷氨酸、赖氨酸、色氨酸等)(6)核酸类物质(7)抗生素(青霉素、头孢菌素、链霉素、氯霉素等)(8)油脂及相关化合物(γ-亚油酸、EPA、DHA等)(9)具有生理活性的低分子量物质(维生素类、激素等)(10)高分子物质(酶；多糖类；生理活性蛋白）(11)其它红细胞生产素、白细胞介素、G-CSF、单克隆抗体等􀂄微生物是对那些肉眼不能直接观察到、微小的、但能维持生命并繁殖的生物的通称，包括细菌、酵母、霉菌、真菌、藻类和原生动物和病毒等。分类：界（Kingdom）门（Phylum）纲（Class）目（Order）科（Family）属（Genus）种（Species）种以下有：变种（Variety）、型（Form）、品系（Strain）等。命名：“双名法”。属名：大写字母开头，是拉丁词的名词，用以描述微生物的主要特征；种名：小写字母打头，是一个拉丁词的形容词，用以描述微生物的次要特征。例如：Staphylococcusaureus，前一个词是属名，是拉丁语的名词，是“葡萄球菌”的意思。第二个词字是种名，是拉丁语的形容词，意思是“金黄色”。所以学名是“金黄色葡萄球菌”。细菌是单细胞微生物，有不同的形状及大小，以典型的二分裂殖方式繁殖。细菌具有一定的形态，形状近似圆形称作球菌；形状近似圆柱形的成为杆菌。霉菌是丝状真菌的一个通俗名称，在自然界分布很广，其生长所要求的相对温度比细菌低。真菌有核，呈丝状，直径一般为3～10μm，多分枝，有或无隔膜。霉菌多为腐生菌，也有少数寄生于动物或植物体内。它们具有广泛的降解和合成能力，是发酵生产某些重要物质的主力军。酵母菌是一个通俗名称，是典型的真核生物，多为单细胞，有的也呈丝状。有的酵母通过出芽进行无性繁殖，也有的酵母进行分裂繁殖。酵母既可进行好氧呼吸，又能进行厌氧呼吸。酵母菌在酒类酿造中是不可缺少的。病毒是存在于动物、植物、昆虫、真菌、藻类和细菌细胞内的专性寄生物，是最小的微生物。病毒本身不具备或具备最低的合成和代谢能力，只能在寄主细胞内生长繁殖，常导致寄主细胞被破坏和死亡。寄生于细菌细胞内的病毒又称为噬菌体。噬菌体是危害细菌发酵的重要根源。2.1.2微生物的化学组成微生物菌体的80%左右是水分。湿菌体所含水分是指菌体在100℃前后干燥直到恒重时减少的量。除去水分的菌体称为干菌体。微生物菌体中除水分外，其余为蛋白质、碳水化合物、脂肪、核酸、维生素和无机物等化学物质。细胞中某些元素（除碳、氧、氮和氢外）的含量，一般以磷、钾为多，其次是钙、镁、硫、钠、氯、铁、锌、硅等。另外，还含有微量的铝、铜、锰、钴等。2.1.3生长特性然而，比较典型的世代时间为40～60min。当细菌分裂为二分裂时，世代时间等于倍增时间（菌体量增加一倍所需时间）。霉菌的生长特性是菌丝伸长和分枝。从菌丝体（顶端生长）的顶端细胞间形成隔膜进行生长，一旦形成一个细胞，它就保持其完整性。霉菌的倍增时间可短至60～90min，但典型的霉菌倍增时间为4～8h。病毒能在活细胞内繁殖，但不能在一般培养基中繁殖。病毒是通过复制方式进行繁殖，即感染细胞后“接管”寄主细胞的生物合成机构，按病毒的遗传特性，合成病毒的核酸和蛋白质，并且以指数方式进行复制，幂大于2。分为碳源、氮源、无机元素、微量营养素或生长因素等。可构成微生物细胞和代谢产物中碳架来源的营养物质。碳源的主要作用是构成细胞物质和供给微生物生长发育所需的能量。大多微生物以有机含碳化合物作为碳源和能源，例如糖类、淀粉、油脂等。光能自养微生物是利用光为能源，二氧化碳为主要碳源。氮源主要是提供合成原生质和细胞其它结构的原料，一般不提供能量。在微生物工业中，硫氨、尿素、豆饼和玉米浆等是较为常用的氮源。无机元素的主要功能是：构成细胞的组成成分；作为酶的组成成分；维持酶的作用；调节细胞渗透压、氢离子浓度和氧化还原电位等。需要量较大的无机元素是磷、硫、镁、铁、钾、钙等，还需要几种微量的金属元素，如锰，钴，铜，锌等。微生物维持正常生活所不可缺少的，但其需要量又不大。根据化学结构和代谢功能可将其分为三类：即维生素、氨基酸和嘌呤、嘧啶。工业生产中，常利用玉米浆等作生长因素的来源。温度是影响微生物生长和繁殖的最重要的因素之一。在一定范围内，微生物的代谢活动与生长繁殖随着温度的上升而增加，温度上升到一定程度，开始对机体产生不利影响，如温度继续提高，细胞功能急骤下降，以至死亡。各