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细胞实验方案 1. 细胞培养基础知识 [1]

高级类别：【生物学】细胞实验方案

1.孵化分类

⑴ 分批培养

① 通过限制培养基量来培养细胞。

○ 生长限制底物 ： 影响细胞生长的数量有限的底物

② 第一^第一。滞后期

○ 微生物为了识别和适应新分子，细胞数量不增加，采取内部变化水平。

○ 缩短策略： 适应细胞培养前的培养环境、代谢改善物质（例如、Mg）、细胞因子浓度优化

③ 第二^第二。指数相

○ 平衡生长 ： 所有细胞以一定速率繁殖的生长模式

④ 第三^第。减速阶段

○ 不平衡增长开始。

⑤ 第 4。固定相

○ 有用的次级代谢产物（例如抗生素）开始产生，即非复制代谢开始。

○ 作为氧气和养分不足的阶段，充足的氧气和养分供应可以延缓稳定期。

⑥ 第 5。死亡阶段或衰退阶段

○ 错误很严重，因为在吸光度分析（使用分光光度计）过程中对死细胞进行了计数。

⑵ 补料分批培养

① 仅在培养过程中添加有机营养成分而不提取培养液，从而提高产品生产率的培养方法。

○ 培养液体积不断增加。

○ 持续供给的营养物质称为“饲料”。

② 优点：克服底物抑制问题。

○ 如果大肠杆菌使用葡萄糖以最大速度生长，则会产生副产物有机酸，从而抑制生长。在补料分批培养中，通过维持底物浓度并适当维持大肠杆菌的生长，可以减少副产物的产生并培养高浓度的大肠杆菌。

⑶ 恒化器

① 一种开放系统培养方法，可维持环境条件，同时持续提供营养并清除废物。

② 培养箱一般采用CSTR（连续搅拌釜反应器模型）。

③参数

○ 细胞密度(X) : g细胞/L

○ 稀释率： F（饲料）/V（培养箱容积）

○ 生物质生产率： D × X

○ 空间时间 : 反应物在反应器中停留的时间，V(培养箱体积) / F(体积流量)

○ 空间速度： 时空倒数，相对速度概念

⑷ 基本方程

①参数

○ 生物质产量：表示每单位质量的基质可以繁殖多少细胞。

○ 单位 ： g 细胞 / g 底物

○ 一般标记为Y_x/s 

○ 产品产量：表示每单位质量的基材可以生产多少产品。

○ 单位 ： g 产品 / g 基材

○ 一般标记为 Y_p/s 

○ 生产速度 : 无细胞产物的形成速率，以及单位质量的每细胞产物的形成速率

○ 单位： g产品/g细胞·h

○ 一般标记为 q_p

② 生物量变化率方程

③ 基材变化率方程

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> ④ 产品变化率方程

⑤ 莫诺方程 : 在细胞浓度较低时适用。

○ 类似于米氏公式。

○ 残留底物浓度(S) 与进入的底物浓度(S0) 无关。

⑥ 延续方程

○ 由莫诺方程发展而来。

○ 残留底物浓度(S) 与进入的底物浓度(S0) 无关。

⑸ 细胞回收： 如果恒化器中有细胞回收，稀释率可以大于比生长率。

① 一般现象 : μ = D

② μ_m < D : 通常细胞会继续逃逸。

③ 证明

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</中心>

⑹ 关于补料分批培养中重组微生物表达重组蛋白量的方程。

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P : 克隆基因蛋白浓度（毫克蛋白/毫克细胞）

t : 时间(h)

k_e : 蛋白质合成的最大速率（毫克蛋白质/me细胞每小时）

p : 细胞内质粒浓度（毫克质粒/毫克细胞）

K_t : 转录率饱和常数（毫克/毫克细胞）

k_-p : 克隆基因蛋白变性速率常数（一级反应）(h^-1)

μ : 比增长率 (h^-1)

2.生物燃料工艺

⑴ 按照预处理、糖化、发酵的顺序进行。

① 预处理示例： 纤维素酶和半纤维素酶生产。

② 糖化示例 ： 水解，将纤维素和半纤维素转化为单体糖。

③ 发酵示例 ： 己糖和戊糖的发酵。

⑵ SHF（单独水解发酵）

① 传统工艺由第一阶段（预处理、糖化）和第二阶段（发酵）组成。

② 优点 ： 由于每个阶段都是在最佳条件下执行，因此无需清洗预处理生物质、消除毒害和供给营养。 

⑶ SSF（同时糖化发酵）

① 先进行准备阶段，发酵与糖化同时进行的过程。

② 优点 1. 由于消除了最终产物的抑制作用，生物质水解率高。

③ 优点 2. 清洁预处理的材料由于去除了抑制性混合物而提高了生物质转化率。

④ 优点 3. 允许使用耐热酵母。

⑷ CBP（综合生物加工）

① 预处理、糖化和发酵被视为一个单一的过程。> ② 优势：为生物质分解酶生产提供低成本、高效率的潜力。

3。菌株保存

⑴ 菌株长期保存方法：冷冻保存

① 注意。 -70℃深冷，液氮（-196℃）

⑵ 菌株短期保存方法 ： 在琼脂平板、琼脂斜面等中培养 → 冷藏（0-5℃）

① 琼脂分子起到接触依赖性生长抑制作用。

输入时间：2019.03.14 08:59