微生物發(fā)酵產(chǎn)酶-文庫(kù)吧
2025-07-07 04:26 本頁(yè)面
【正文】 型 （ 4）滯后合成型 通過(guò)分析比較細(xì)胞生長(zhǎng)與酶產(chǎn)生的關(guān)系 , 可以把酶的 生物合成的模式分為 4種類型： 同步合成型 ?酶的生物合成與細(xì)胞的生長(zhǎng) 同步進(jìn)行 ，又稱生長(zhǎng)偶聯(lián)型。大部分組成酶和部分誘導(dǎo)酶的生物合成屬于同步合成型。 特點(diǎn)： （ 1）發(fā)酵開始，細(xì)胞生長(zhǎng)，酶也開始合成，說(shuō)明 不受分解代謝物和終產(chǎn)物阻遏 。 （ 2）生長(zhǎng)至平衡期后，酶濃度不再增長(zhǎng)，說(shuō)明 mRNA很不穩(wěn)定 。 時(shí)間 (h) 濃度 細(xì)胞濃度 酶濃度 中期合成型 ?酶的合成在 細(xì)胞生長(zhǎng)一段時(shí)間以后才開始 ，而在細(xì)胞生長(zhǎng)進(jìn)入平衡期后，酶的合成也停止。 特點(diǎn)： （ 1）該類酶的合成 受分解代謝物阻遏 。 （ 2）該酶對(duì)應(yīng)的 mRNA不穩(wěn)定 。 濃度 酶濃度 細(xì)胞濃度 時(shí)間 (h) 延續(xù)合成型 ?酶的合成伴隨著細(xì)胞生長(zhǎng)而開始，但在細(xì)胞進(jìn)入 平衡期后 ，酶還可以 延續(xù)合成 較長(zhǎng)的一段時(shí)間。 特點(diǎn)： （ 1）該類酶 不受分解代謝產(chǎn)物阻遏 和 終產(chǎn)物阻遏 。 （ 2）該酶對(duì)應(yīng)的 mRNA是相當(dāng)穩(wěn)定 的。 時(shí)間 (h) 濃度 細(xì)胞濃度 酶濃度 滯后合成型 ?只有當(dāng)細(xì)胞生長(zhǎng)一段時(shí)間或者進(jìn)入平衡期以后， 酶才開始合成并大量積累。 許多水解酶的生物合成都屬于這一類型。 特點(diǎn)： （ 1）該類酶 受分解代謝物阻遏 作用的影響，阻遏解除后，酶才大量合成。 （ 2）該酶對(duì)應(yīng)的 mRNA穩(wěn)定性高 。 時(shí)間 (h) 濃度 酶濃度 細(xì)胞濃度 屬于滯后合成型的酶，之所以要在細(xì)胞生長(zhǎng)一段時(shí)間甚至進(jìn)入平衡期以后才開始合成，主要原因是 由于受到培養(yǎng)基中存在的阻遏物的阻遏作用。只有隨著細(xì)胞的生長(zhǎng)，阻遏物幾乎被細(xì)胞用完而使阻遏解除后，酶才開始大量合成。 若培養(yǎng)基中不存在阻遏物，該酶的合成可以轉(zhuǎn)為延續(xù)合成型。該類型酶所對(duì)應(yīng)的 mRNA穩(wěn)定性很好，可以在細(xì)胞生長(zhǎng)進(jìn)入平衡期后的相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)，繼續(xù)進(jìn)行酶的生物合成。 同步合成型 中間合成型 延續(xù)合成型 滯后合成型 酶合成起始時(shí)間 酶合成停止時(shí)間 產(chǎn)酶與生長(zhǎng)相關(guān)特點(diǎn) 生長(zhǎng)與酶合成偶聯(lián)度 酶 mRNA穩(wěn)定性 酶生物合成與生長(zhǎng)關(guān)聯(lián)式比較 生長(zhǎng)開始 對(duì)數(shù)期 生長(zhǎng)開始 平衡期 衰亡期 平衡期后 平衡期 平衡期 同起同停 晚起晚停 同起晚停 晚起同停 非偶聯(lián) 過(guò)渡 偶聯(lián) 緊密偶聯(lián) 很穩(wěn)定 較穩(wěn)定 不穩(wěn)定 不穩(wěn)定 小結(jié)： ?影響酶生物合成模式的 主要因素 ：培養(yǎng)基中 阻遏物的存在 和mRNA的穩(wěn)定性 。 （ 1） 不受 培養(yǎng)基中某種物質(zhì) 阻遏 時(shí)，可隨著細(xì)胞生長(zhǎng)而開始合成； 受阻遏的酶 ，要在細(xì)胞生長(zhǎng)一段時(shí)間或進(jìn)入平衡期后，解除阻遏，酶才開始合成。 （ 2） mRNA穩(wěn)定性高 的，可在細(xì)胞停止生長(zhǎng)后繼續(xù)合成其對(duì)應(yīng)的酶； 穩(wěn)定性差的 ，隨著細(xì)胞生長(zhǎng)停止而終止酶的合成。 選擇 ：在酶的工業(yè)生產(chǎn)中，為了提高酶產(chǎn)率和縮短發(fā)酵周期，最理想的合成模式是 延續(xù)合成型 。 改造 非理想模式：在細(xì)胞選育上下功夫，并適當(dāng)調(diào)節(jié)工藝條件： （ 1）同步合成型： 適當(dāng)降低發(fā)酵溫度，盡量 提高 酶所對(duì)應(yīng)的 mRNA的穩(wěn)定性 。 （ 2）中期合成型： 要從 解除阻遏 和 提高 mRNA的穩(wěn)定性 兩方面進(jìn)行努力。 （ 3）滯后合成型 在發(fā)酵過(guò)程中要盡量 減少甚至解除分解代謝物阻遏 ，使酶的合成提早開始。 選擇與改造 第二節(jié) 產(chǎn)酶微生物的特點(diǎn) 用于酶發(fā)酵生產(chǎn)的微生物必需具備的條件： （ 1）酶的產(chǎn)量高 （ 2）容易培養(yǎng)和管理 （ 3）產(chǎn)酶穩(wěn)定性好 （ 4）利于酶的分離純化 （ 5）安全可靠 新開發(fā)的酶必須按規(guī)定進(jìn)行下表的各項(xiàng)檢查 項(xiàng)目 試驗(yàn)動(dòng)物 急性中毒 鼠 ,大白鼠 口服 4周 大白鼠 12月 狗 致癌試驗(yàn) :24月 兩重嚙齒動(dòng)物 畸胚組織發(fā)生試驗(yàn) (24月 ) 兩重嚙齒動(dòng)物 生產(chǎn)病原性試驗(yàn) 四種動(dòng)物 皮膚刺激性試驗(yàn) (膚 ,眼 ) 兔子 ,人 抗原性 人 （一）常用的產(chǎn)酶微生物 細(xì)菌 大腸桿菌 （ Escherichia coli） 形態(tài)：桿狀，革蘭氏陰性，運(yùn)動(dòng)或不運(yùn)動(dòng)，無(wú)芽孢，一般無(wú)莢膜。菌落呈白色至黃白色，擴(kuò)展，光滑，閃光。 大多數(shù)大腸桿菌是無(wú)害，但也有些大腸桿菌是致病的，會(huì)引起腹瀉和尿路感染。 易于在實(shí)驗(yàn)室操作、生長(zhǎng)迅速，而且營(yíng)養(yǎng)要求低。 應(yīng)用最廣泛的產(chǎn)酶菌，一般分泌 胞內(nèi)酶 。常在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用于生產(chǎn) 谷氨酸脫羧酶、天冬氨酸酶、限制性核酸內(nèi)切酶 等。 醋酸桿菌 （ Acetobacter） ? 菌體從橢圓至桿狀，單個(gè)、成對(duì)或成鏈，革蘭氏陰性，不生芽孢。含糖、乙醇和酵母膏的培養(yǎng)基上生長(zhǎng)良好。 ? 應(yīng)用：有機(jī)酸 (食醋等）葡萄糖異構(gòu)酶 (高果糖漿 ) 枯草芽孢桿菌（ Bacillus subtilis） ? 直狀、近直狀的桿菌，周生或側(cè)生鞭毛， 革蘭氏陽(yáng)性，無(wú)莢膜。 ? 枯草芽孢桿菌是工業(yè)發(fā)酵的重要菌種之一。生產(chǎn)淀粉酶、蛋白酶、5’ 核苷酸酶。 放線菌 (Actinomycetes) 放線菌是一類具有分支狀菌絲的單細(xì)胞原核微生物 ,由于菌落呈放射狀而得。 放線菌是一類介于細(xì)菌和真菌之間的單細(xì)胞生物。一方面 ,放線菌的細(xì)胞構(gòu)造和細(xì)胞壁的化學(xué)組成與細(xì)菌相似 ,與細(xì)菌同屬原核生物 。另
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