微生物的代謝機制(1)-wenkub
2023-01-28 23:41:29 本頁面
【正文】 例如核苷酸、若干氨基酸、輔酶和乳酸（異型乳酸發(fā)酵）等。 ? （ 2）產生大量的 NADPH2形式的還原劑，它不僅為合成脂肪酸、固醇等重要細胞物質之需，而且可通過呼吸鏈產生大量能量，這些都是 EMP途徑和 TCA循環(huán)所無法完成的。 一、化能異養(yǎng)微生物的生物氧化和產能 ? 生物氧化就是發(fā)生在活細胞內的一系列產能性氧化反應的總稱。第四章 微生物的代謝機制 新陳代謝（ metabolism） ? 是指發(fā)生在活細胞中的各種分解代謝（ catabolism）和合成代謝（ anabolism）的總和 即：新陳代謝 =分解代謝 +合成代謝 ? 分解代謝是指復雜的有機物分子通過分解代謝酶系的催化，產生簡單分子、腺苷三磷酸（ ATP）形式的能量和還原力（或稱還原當量，一般用 [H]來表示）的作用。 ? 生物氧化與非生物氧化即燃燒 相同點是它們的總效應都是通過有機物的氧化反應而釋放出其中的化學潛能。 ? （ 3）如果微生物對戊糖的需要超過 HMP途徑的正常供應量時，可通過 EMP途徑與本途徑在果糖 1，6二磷酸和甘油醛 3磷酸處的連接來加以調劑。 ? 利用 ，是近年來正在開發(fā)的工業(yè)，它比傳統(tǒng)的酵母酒精發(fā)酵有許多優(yōu)點： ? （ 1）代謝速率高 ? （ 2）產物轉化率高 ? （ 3）菌體生成少 ? （ 4）代謝副產物少 ? （ 5）發(fā)酵溫度較高 ? （ 6）不必定期供氧等。 ? 由于呼吸必須在有氧條件下進行，因此又稱有氧呼吸。 ? （ 1）硝酸鹽呼吸 又稱反硝化作用。 ? 這是一種異化性的硫酸鹽還原作用。 ? （ 4）碳酸鹽呼吸 是一類以 CO2或重碳酸鹽作為無氧呼吸鏈的末端氫受體的無氧呼吸。 中間代謝產物的重要性 ? 如果在生物體中只進行能量代謝，則有機能源的最終結局只是產生 ATP、 H2 O和 CO2，這時便沒有任何中間代謝物可供累積，因此，合成代謝也不可能正常進行。 ? ①在兼用代謝途徑中，合成途徑并非分解途徑的完全逆轉。 ? 這樣，當重要產能途徑中的關鍵中間代謝物必須被大量用作生物合成的原料時，仍可保證能量代謝的正常進行。 ? 利用微生物代謝調控能力的 自然缺損 或通過人為方法 獲得突破代謝調控 的變異菌株，可為發(fā)酵工業(yè)提供生產有關代謝產物的高產菌株。這種情況稱為 “ 反饋抑制 ” 。 在一條代謝途徑中 ， 常常是前一 個酶促反應的底物 ， 便是下一個酶促 反應的底物 。 ? 競爭性抑制 有的酶在遇到一些化學結構與底物相似的分子時，這些分子與底物競爭結合 酶的 活性中心 ，亦會表現(xiàn)出酶活性的降低（抑制）。 ? 為避免在一個分支上的產物過多時不致同時影響另一分支上產物的供應，微生物已發(fā)展出多種調節(jié)方式。 ? （ 2）協(xié)同反饋抑制： 指分支代謝途徑中的幾個末端產物同時過量時才能抑制共同途徑中的第一個酶的一種反饋調節(jié)方式。由于 G過多就抑制了 C→F ，結果造成 C的濃度進一步增高。 ? 能阻礙酶生物合成的現(xiàn)象，則稱為阻遏。 （一）酶合成調節(jié)的類型 ? 1．誘導 ? 根據(jù)酶的生成是否與環(huán)境中所存在的該酶底物或其有關物的關系，可把酶劃分成組成酶和誘導酶兩類。例如，將乳糖加入到 E． coli培養(yǎng)基中后，即可同時誘導出 β 半乳糖苷透性酶、 β 半乳糖苷酶和半乳糖苷轉乙酰酶的合成； ? 順序誘導：即先合成能分解底物的酶，再依次合成分解各中間代謝物的酶，以達到對較復雜代謝途徑的分段調節(jié)。 （ 1）末端產物阻遏 ? 指由某代謝途徑末端產物的過量累積而引起的阻遏。 ? 代謝途徑分支點以前的 “ 公共酶 ” 僅受所有分支途徑末端產物的阻遏，此即稱多價阻遏作用。 ? 因此，分解代謝物的阻遏作用，就是指代謝反應鏈中，某些 中間代謝物或末端代謝物的過量累積而阻遏代謝途徑中一些酶合成的現(xiàn)象。 ? 操縱子分兩類 : ? 一類是誘導型操縱子，只有當存在誘導物（一種效應物）時，其轉錄頻率才最高，并隨之轉譯出大量誘導酶，出現(xiàn)誘導現(xiàn)象。調節(jié)基因一般位于相應操縱子的附近。有的調節(jié)蛋白在其變構后可提高與操縱基因的結合能力，有的則會降低其結合能力。 ? （二）應用抗反饋調節(jié)的突變株解除反饋調節(jié) ? 抗反饋調節(jié)突變菌株，就是指一種對反饋抑制不敏感或對阻遏有抗性的組成型菌株，或兼而有之的菌株。 ? 采取生理學或遺傳學方法，可以改變細胞膜的透性，使細胞內的代謝產物迅速滲漏到細胞外。 ? 次級代謝產物是指由微生物產生的，與微生物
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