生物化学工程基础（第3版）

　　本书以工程应用为背景，以生物化学的基本原理为主线，以非生物专业学生学习基本的生物技术知识为目的，将生物技术所涉及的微生物学、细胞工程、基因工程、酶工程、发酵工程及生化反应工程等相关内容及生物学科的*进展有机地融合、整理、汇编，既注意删繁就简，又有一定的深度和广度。本书体系新颖，内容全面，语言通顺、简明，理论与应用并重。全书内容分为六章：绪论，工业微生物学基础，代谢作用与发酵，遗传的分子基础与基因工程，酶与酶工程，生物技术的工程应用。
　　本书可作为高等学校工科非生物专业普及生物技术基础知识的教材或教学参考书，也可供相关技术人员参考。

　　本书以工程应用为背景，以生物化学的基本原理为主线，以非生物专业学生学习基本的生物技术知识为目的，将生物技术所涉及的微生物学、细胞工程、基因工程、酶工程、发酵工程及生化反应工程等相关内容及生物学科的*进展有机地融合、整理、汇编，既注意删繁就简，又有一定的深度和广度。本书体系新颖，内容全面，语言通顺、简明，理论与应用并重。全书内容分为六章：绪论，工业微生物学基础，代谢作用与发酵，遗传的分子基础与基因工程，酶与酶工程，生物技术的工程应用。
　　本书可作为高等学校工科非生物专业普及生物技术基础知识的教材或教学参考书，也可供相关技术人员参考。

第一章 绪论
一、生物技术与生物化学工程
二、生物反应过程的特点
三、生物技术在国民经济中的重要地位
四、本课程的内容组成

第二章 工业微生物学基础
第一节 微生物的特点
第二节 工业生产中常见的微生物
一、细菌
二、放线菌
三、酵母菌
四、霉菌
五、蓝细菌
六、病毒
第三节 微生物菌种的分离、选育与保藏
一、微生物菌种的分离
二、诱变育种
三、原生质体融合技术
四、菌种保藏
第四节 微生物的营养
一、微生物的营养类型
二、微生物的营养基质
三、微生物的培养基
四、微生物对营养物质的吸收
第五节 影响微生物生长发育的因素
第六节 微生物的培养
一、微生物的培养方法
二、微生物的分批培养
三、微生物的连续培养
四、微生物的补料分批培养
第七节 微生物反应器
一、机械搅拌通气式发酵罐
二、自吸式发酵罐
三、鼓泡式发酵罐
四、环流式发酵罐
五、连续管道发酵器
第八节 灭菌技术
一、灭菌方法
二、微生物的死亡速率
三、培养基灭菌
四、空气除菌
思考题

第三章 代谢作用与发酵
第一节 概述
第二节 生物的能量代谢
一、能量代谢的热力学原理
二、能量传递媒介
第三节 糖化学
一、单糖
二、寡糖
三、多糖
四、结合糖
第四节 糖酵解与厌氧发酵
一、糖酵解途径
二、厌氧发酵（EMP型发酵）
第五节 三羧酸循环与好氧发酵
一、EMP?TCA之间的桥梁
二、三羧酸循环途径
三、好氧发酵
第六节 糖类、脂类和蛋白质代谢的相互关系
思考题

第四章 遗传的分子基础与基因工程
第一节 遗传变异的物质基础
一、遗传物质的确定
二、脱氧核糖核酸的化学组成
三、DNA的双螺旋结构
四、DNA的复制
第二节 遗传的功能单位——基因
第三节 基因的表达功能
一、RNA的转录
二、蛋白质的生物合成
三、基因突变
第四节 DNA重组技术的基本过程
一、目的基因的制取
二、基因载体的选取
三、DNA的体外重组
四、DNA重组体导入受体细胞
第五节 基因工程菌的应用
一、医药工业
二、食品与化学工业
三、环境保护
四、材料合成
第六节 克隆技术
一、克隆含义
二、国内外克隆研究概况
三、胚胎细胞克隆与体细胞克隆
四、转基因动物克隆
五、克隆技术的应用前景
第七节 基因工程安全管理
一、基因工程可能引起的危害
二、基因工程的安全管理
思考题

第五章 酶与酶工程
第一节 概述
第二节 酶的分类与命名
一、酶的分类
二、酶的命名
第三节 酶的化学本质
一、蛋白质的基本组成单位——α?氨基酸
二、蛋白质的化学结构
三、酶的组成
第四节 酶的催化作用
一、酶催化作用的特点
二、酶催化作用机制
第五节 酶催化反应动力学
一、底物浓度对酶催化反应速率的影响
二、温度对酶催化反应速率的影响
三、pH对酶催化反应速率的影响
四、激活剂对酶催化反应速率的影响
五、抑制剂对酶催化反应速率的影响
第六节 酶与固定化酶的生产
一、酶的发酵技术
二、酶的工业提取
三、酶的固定化
四、细胞的固定化
五、酶的修饰
第七节 酶的应用
一、几种工业常用酶
二、酶在食品工业中的应用
三、酶在轻化工业中的应用
四、酶在医疗业中的应用
五、酶在环保领域的应用
六、酶在生物质能源领域的应用
第八节 酶反应器
一、反应器类型
二、酶反应器的设计
三、酶反应器的设计计算基础
思考题

第六章 生物技术的工程应用
第一节 微生物技术的工程应用
一、氨基酸发酵生产
二、有机酸发酵生产
三、酒精发酵生产
四、单细胞蛋白发酵生产
五、抗生素的发酵生产
第二节 转基因植物与植物细胞培养
一、转基因植物
二、植物细胞和组织的大规模培养
第三节 动物细胞培养与单克隆抗体生产
一、动物细胞的大规模培养
二、单克隆抗体的生产与应用
第四节 海洋生物活性物质的开发
一、海洋药物的开发
二、海洋功能食品的开发
第五节 生物技术在医学领域的应用
一、基因工程药物
二、基因治疗
三、化学生物学在医学领域的应用
四、蛋白质工程在医学领域的应用
五、生物信息学在医学领域的应用
第六节 环境污染物的生物净化
一、污水的生化处理
二、大气污染物的微生物处理
三、环境的生物修复
第七节 生物技术在能源和材料领域的应用
一、生物技术在能源领域的应用
二、生物技术在材料领域的应用
思考题
参考文献

　　本书以工程应用为背景，以生物化学的基本原理为主线，以非生物专业学生学习基本的生物技术知识为目的，将生物技术所涉及的微生物学、细胞工程、基因工程、酶工程、发酵工程及生化反应工程等相关内容及生物学科的*进展有机地融合、整理、汇编，既注意删繁就简，又有一定的深度和广度。本书体系新颖，内容全面，语言通顺、简明，理论与应用并重。全书内容分为六章：绪论，工业微生物学基础，代谢作用与发酵，遗传的分子基础与基因工程，酶与酶工程，生物技术的工程应用。
　　本书可作为高等学校工科非生物专业普及生物技术基础知识的教材或教学参考书，也可供相关技术人员参考。

　　第三版前言
　　本书作为“面向21世纪课程教材”，在1999年次出版发行后，被不少院校选作学习生物化学工程基础知识的教材。随后结合生物技术及其应用的许多新发展，并参考教材使用过程中反馈的意见和建议，对原版教材内容进行了修订，于2006年再版。自2006再版至今，生物化学工程领域又有了更新、更快的发展，尤其是生物技术在医学、新能源、新材料等领域应用的迅速发展，赋予了生物化学工程更多的机遇，有必要结合当前生物化学工程的现状，对现有教材再次进行修订，充实教材内容，使之更好地反映目前生物化学工程的前沿动态，让读者在掌握生物化学工程基础知识、基本理论的同时，更多地了解生物化学工程的前沿动态，以及生物化学工程基础知识在医学、新能源、新材料领域的新应用。
　　修订后的教材主要内容、章节结构基本保留。第二章增加了各种常见工业微生物及其用途，增加了蓝细菌和病毒的应用，补充了影响微生物生长发育的其他因素，充实了新型空气除菌技术和工艺。第四章补充了近几年的研究进展，增加了基因工程菌在材料合成领域的应用及基因工程安全管理的内容。第五章增加了酶在环境保护和能源开发中的应用及基因工程中常用的工具酶等内容。第六章增加了化学生物学、蛋白质工程、生物信息学的一些应用成果，增加了生物技术在能源和材料领域的应用等内容。
　　在本教材的修订过程中，黄肖容负责章、第二章、第三章、第五章和第六章部分内容的修订，谢逢春负责第四章和第六章部分内容的修订，由黄肖容统稿。
　　本教材在工程应用的基础上，以生物化学的基本原理为主线，有机地融合了生物技术所涉及的各学科的相关内容和生物学科的新进展及生物技术工程应用的新成果，基础理论知识及其应用和该学科的新技术、新应用、新动向有机结合，是非生物专业学生学习生物化学工程基础的简明综合性教材。
　　由于编者水平所限，书中疏漏和不妥之处，还望读者批评指正。
　　编者
　　2011年3月