- •О. Ю. Сартакова
- •Учебное пособие
- •Содержание
- •1 Основы микробиологии ................................................... 7
- •2 Основы биотехнологии ................................................... 42
- •3 Типовая схема и основные стадии
- •4 Основные понятия биокатализа и53
- •5 Ферментация....................................................................... 65
- •6 Области применения биотехнологии........................... 69
- •Введение
- •1 Основы микробиологии
- •1.1 Общие сведения о микроорганизмах
- •1.2 Распространение микроорганизмов в природе
- •1.3 Морфологическая характеристика отдельных групп микроорганизмов
- •1.3.1 Структура эукариотической клетки
- •Ской мембраны
- •1.3.2 Структура прокариотической клетки
- •1.3.3 Ультрамикробы
- •1.3.4 Бактерии
- •1.3.4.1 Спорообразование у бактерий
- •1.3.4.2 Движение бактерий
- •1.3.4.3 Размножение бактерий
- •1.3.4.4 Питание бактерий
- •1.3.4.5 Типы питания
- •1.3.4.6 Систематика бактерий
- •1.3.5 Актиномицеты
- •1.3.6 Грибы
- •1.3.7 Водоросли
- •1.3.8 Простейшие
- •1.3.9 Коловратки
- •2 Основы биотехнологии
- •2.1 Объекты биотехнологии
- •2.2 Прошлое и настоящее биотехнологии
- •2.3 Перспективы развития биотехнологии
- •2.4 Основные виды биотехнологической деятельности микроорганизмов
- •2.5 Преимущества биотехнологических процессов
- •3 Типовая схема и основные стадии биотехнологических производств
- •4 Основные понятия биокатализа и биотрансформации
- •4.1 Основные группы биотрансформаций
- •4.2 Основные виды реакций биокатализа
- •4.3 Классификация ферментов
- •4.4 Преимущества и недостатки биокаталитических процессов
- •4.5 Основные понятия иммобилизации ферментов
- •4.6 Методы иммобилизации ферментов
- •Го связывания с носителем
- •«Сшивки»
- •4.7 Оценка качества иммобилизованных ферментов и метода иммобилизации
- •4.8 Примеры использования ферментов
- •5 Ферментация
- •5.1 Классификация процессов ферментации
- •Ферментация бывает:
- •5.2 Основные параметры периодической ферментации
- •5.3 Понятие скорости роста
- •5.4 Фазы периодической ферментации
- •5.5 Преимущества и недостатки периодической ферментации
- •6 Области применения биотехнологии
- •6.1 Биотехнологические процессы в решении экологических задач
- •6.2 Примеры блок-схем микробиологической очистки стоков
- •6.3 Биохимические методы очистки воды
- •6.3.1 Микробная ассоциация и технологические условия ме-
- •6.3.2 Очистка воды в аэротенках
- •6.3.3 Очистка воды в биофильтрах
- •6.3.4 Комбинированные сооружения аэробной биохимической очистки воды
- •6.3.5 Процессы нитрификации и денитрификации
- •6.3.6 Методы обработки осадка
- •6.3.7 Аэробная стабилизация осадка
- •6.3.8 Метановое брожение (биометаногенез)
- •6.3.8.1 Этапы метанового брожения
- •Биогаз (сн4, co2 )
- •6.3.8.2 Химизм процесса метанового брожения
- •6.3.8.3 Микробная ассоциация биометаногенеза
- •6.3.8.4 Сырье биометаногенеза
- •6.3.8.5 Технологические режимы и аппаратурное оформление процесса метанового брожения
- •6.4 Биоценозы как индикаторы сапробности водоемов
- •6.5 Применение биотехнологии в медицине
- •6.5.1Антибиотики
- •6.5.2. Гормоны
- •6.5.3 Вакцины, иммунные сыворотки и иммуноглобулины
- •6.5.4 Ферменты
- •6.5.5 Биодатчики в медицине
- •6.6 Применение биотехнологии в энергетике
- •6.6.1 Законы биоэнергетики
- •6.6.2 Биологические мембраны, как преобразователи энергии
- •6.6.3 Характеристика растительного сырья как источника энергии
- •6.6.4 Альтернативные источники энергии и их получение
- •6.7 Производство пищевых продуктов и напитков
- •6.7.1 Биотехнологические процессы в хлебопекарном производстве
- •6.7.2 Биотехнология приготовления пива
- •6.7.3 Производство вина и спиртсодержащих продуктов
- •6.7.4 Биотехнология приготовления кисломолочных продуктов и сметаны
- •6.7.5 Биотехнологические процессы в сыроделии
- •6.7.6 Биотехнология приготовления маргарина
- •6.8 Химическая промышленность и биотехнология
- •6.9 Сельское хозяйство и биотехнология
- •6.10 Биогеотехнология
- •6.10.1Биогидрометаллургия
- •6.10.2 Выщелачивание куч и отвалов
- •6.10.3 Бактериальное выщелачивание in situ
- •6.10.4 Выщелачивание минеральных концентратов
- •6.10.5 Микробиологический способ извлечения золота
- •6.10.6 Биосорбция металлов из растворов
- •6.10.7 Обогащение руд
- •6.10.8 Извлечение нефти
- •6.11 Безопасность биотехнологических процессов
- •Глава 1
- •Главы 2, 3
- •Глава 4
- •Глава 5
- •Глава 6
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное агентство по образованию Российской Федерации
ГОУ ВПО «Алтайский государственный технический университет имени И.И. Ползунова»
Общероссийская общественная организация
«Ассоциация инженерного образования России»
О. Ю. Сартакова
ПРОМЫШЛЕННАЯ МИКРОБИОЛОГИЯ
Учебное пособие
Изд-во АлтГТУ Барнаул 2009
1
УДК 663.18(075.8)
Сартакова, О.Ю. Промышленная микробиология: учебное посо- бие по курсу «Основы микробиологии и биотехнологии» / О.Ю. Сар- такова; Алт. гос.техн.ун-т им. И.И. Ползунова – Барнаул: Изд-во
АлтГТУ, 2009 . – 173 с.
В учебном пособии представлены общие сведения о микроорга- низмах, их морфологические и физиологические характеристики; рас- смотрены основы биотехнологического производства. Представлены примеры и способы применения биотехнологических процессов в ре- шении экологических задач, а также примеры получения важнейших продуктов биотехнологии.
Учебное пособие по курсу “Основы микробиологии и биотехно- логии” предназначено для студентов всех форм обучения специально- сти «Охрана окружающей среды и рациональное использование при- родных ресурсов».
Рецензенты: О.В. Филатова, д.б.н., профессор кафедры «Физиологии человека и животных» АГУ;
Ю.Г. Поморова, к.б.н., доцент кафедры «Безопасность жизнедеятельности» АлтГТУ
2
Содержание
ВВЕДЕНИЕ .................................................................................... 6
1 Основы микробиологии ................................................... 7
1.1 Общие сведения о микроорганизмах ................................... 8
1.2 Распространение микроорганизмов в природе ................. 9
1.3 Морфологическая характеристика отдельных групп
микроорганизмов ....................................................................... 11
1.3.1 Структура эукариотической клетки....................................11
1.3.2 Структура прокариотической клетки .....................................15
1.3.3 Ультрамикробы ........................................................................18
1.3.4 Бактерии ....................................................................................21
1.3.4.1 Спорообразование у бактерий ........................................24
1.3.4.2 Движение бактерий .........................................................25
1.3.4.3 Размножение бактерий ....................................................25
1.3.4.4 Питание бактерий ............................................................26
1.3.4.5 Типы питания ...................................................................26
1.3.4.6 Систематика бактерий ....................................................26
1.3.5 Актиномицеты ..........................................................................28
1.3.6 Грибы ........................................................................................29
1.3.7 Водоросли .................................................................................30
1.3.8 Простейшие ..............................................................................33
1.3.9 Коловратки................................................................................41