Культивирование микроорганизмов как основа биотехнологического процесса (190,00 руб.)

Стр.2

Стр.3

Стр.4

Стр.5

УДК 579.22(075.8) ББК 28.4я73 А49 Рецензент – доктор биологических наук, доцент Г.В. Карпова А49 Алешина, Е. С. Культивирование микроорганизмов как основа биотехнологического процесса : учебное пособие / Е. С. Алешина, Е. А. Дроздова, Н. А. Романенко, Оренбургский гос. ун-т. – Оренбург : ООО ИПК «Университет», 2017. – 191 с. ISBN 978-5-7410-1658-9 Учебное пособие рекомендовано для студентов медицинских и биологических специальностей при изучении дисциплин «Промышленная микробиология с основами физиологии микроорганизмов», «Введение в биотехнологию», «Биохимия биотехнологических процессов», «Микробиология, вирусология и иммунология», также может быть использовано в качестве основной литературы при написании курсовой работы и в качестве справочного материала при выполнении экспериментальной части дипломного проекта. В учебном пособии представлены сведения о культивировании микроорганизмов, устойчивости микроорганизмов во внешней среде, влиянии различных факторов среды на рост и развитие микроорганизмов. Учебное пособие соответствует требованиям ФГОС ВПО по направлению подготовки 06.03.01 Биология, обеспечивая освоение следующих общепрофессиональных компетенций: способность понимать базовые представления о разнообразии биологических объектов, значение биоразнообразия для устойчивости биосферы, способность использовать методы наблюдения, описания, идентификации, классификации, культивирования биологических объектов (ОПК-3); способность применять базовые представления об основах общей, системной и прикладной экологии, принципы оптимального природоиспользования и охраны природы, мониторинга, оценки состояния природной среды и охраны живой природы (ОПК-10); способность применять современные представления об основах биотехнологических и биомедицинских производств, генной инженерии, нанобиотехнологии, молекулярного моделирования (ОПК-11); способность использовать знание основ и принципов биоэтики в профессиональной и социальной деятельности (ОПК-12). УДК 579.22(075.8) ББК 28.4я73 ISBN 978-5-7410-1658-9 © Алешина Е.С., Дроздова Е.А., Романенко Н.А.,2017 © ОГУ, 2017 2

Стр.2

Содержание Введение ............................................................................................................................... 6 1 Культивирование клеток микроорганизмов .................................................................. 7 1.1 Классификация процессов культивирования .......................................................... 9 1.2 Получение накопительных и чистых культур ...................................................... 10 1.3 Методы культивирования на твердых средах. Массовая культура на твердой поверхности .................................................................................................................... 13 1.4 Периодическое культивирование ........................................................................... 15 1.4.1 Глубинное периодическое культивирование ................................................. 25 1.4.2 Продленное периодическое культивирование ............................................... 26 1.5 Многоциклическое культивирование .................................................................... 28 1.6 Полунепрерывное культивирование ...................................................................... 29 1.7 Непрерывное культивирование .............................................................................. 29 1.7.1 Гомогенные системы идеального смешения .................................................. 30 1.7.2 Системы культивирования полного вытеснения ........................................... 34 1.7.3 Системы твердожидкостного типа .................................................................. 35 1.8 Синхронно делящиеся культуры микроорганизмов ............................................ 36 1.8.1 Периодическое синхронное культивирование ............................................... 38 1.8.2 Непрерывно-синхронное культивирование .................................................... 40 1.9 Тестовые задания к разделу «Культивирование клеток микроорганизмов» ..... 41 2 Методы получения протопластов микроорганизмов ................................................. 49 2.1 Получение протопластов у бактерий ..................................................................... 49 2.2 Получение протопластов у грибов ......................................................................... 52 2.3 Регенерация клеточной стенки и реверсия к клеточным формам ...................... 54 2.3.1 Реверсия бактериальных протопластов .......................................................... 55 2.3.2 Реверсия протопластов мицелиальных грибов .............................................. 55 2.4 Тестовые задания по разделу «Методы получения протопластов микроорганизмов» ......................................................................................................... 56 3 Параметры роста ............................................................................................................. 59 3.1 Скорость роста ......................................................................................................... 59 3

Стр.3

3.1.1 Удельная скорость роста .................................................................................. 59 3.1.2 Время удвоения биомассы ................................................................................ 61 3.1.3 Степень размножения ....................................................................................... 61 3.1.4 Обратное время удвоения ................................................................................. 61 3.2 Справедливость закона экспоненциального роста ............................................... 62 3.3 Экономический коэффициент ................................................................................ 63 3.4 Метаболический коэффициент ............................................................................... 64 3.5 Влияние концентрации субстрата на скорость роста ........................................... 64 3.6 Значения константы насыщения Ks ....................................................................... 66 3.7 Определение длительности лаг-периода ............................................................... 69 3.8 Предельные границы максимальной концентрации биомассы .......................... 69 3.9 Определение биомассы ........................................................................................... 71 3.9.1 Измерение массы и объема ............................................................................... 72 3.9.2 Экономические эффекты .................................................................................. 75 3.9.3 Скорость метаболических процессов .............................................................. 75 3.9.4 Метод светорассеяния ....................................................................................... 75 3.9.5 Подсчет клеток и органелл ............................................................................... 78 3.9.6 Методы окрашивания ........................................................................................ 79 3.10 Тестовые задания по разделу «Параметры роста» ............................................. 79 4 Субстраты для культивирования биообъектов ........................................................... 85 4.1 Принципы составления питательных сред ............................................................ 85 4.2 Типы питания микроорганизмов ............................................................................ 96 4.3 Потребность микроорганизмов в химических элементах ................................. 102 4.4 Питательные среды ................................................................................................ 113 4.4.1 История открытия питательных сред ............................................................ 113 4.4.2 Требования, предъявляемые к средам ........................................................... 114 4.4.3 Этапы приготовления сред ............................................................................. 116 4.4.4 Классификация питательных сред ................................................................. 122 4.5 Культивирование грибов ....................................................................................... 140 4

Стр.4

4.6 Тестовые задания к разделу «Субстраты для культивирования биообъектов» ................................................................................................................ 141 5 Факторы, влияющие на рост и размножение микроорганизмов ............................. 157 5.1 Физические факторы, оказывающие влияние на рост и размножение микроорганизмов ......................................................................................................... 158 5.2 Химические факторы, оказывающие влияние на рост и размножение микроорганизмов ......................................................................................................... 169 5.3 Биологические факторы, оказывающие влияние на рост и размножение микроорганизмов ......................................................................................................... 175 5.4 Антибиотики ........................................................................................................... 178 5.5 Пробиотики ............................................................................................................. 180 5.6 Бактериофаги .......................................................................................................... 180 5.7 Тестовые задания к разделу «Факторы, влияющие на рост и размножение микроорганизмов» ....................................................................................................... 182 Список использованных источников ............................................................................ 189 5

Стр.5