《微生物代謝調(diào)節(jié)》ppt課件-全文預(yù)覽
【正文】 青霉菌只有在低濃度 NH4+下，才能獲得合成青霉素的最高產(chǎn)量。 (1) 次級(jí)代謝產(chǎn)物的自身反饋?zhàn)瓒? 芳胺合成酶 (2)前體物質(zhì)的自身反饋抑制 : 纈氨酸是合成青霉素的前體物質(zhì)，它能自身反饋抑制合成途徑中的第一個(gè)酶乙酰羥酸合成酶的活性，從而影響青霉素的合成。 4. 前體添加的策略 ?外源前體在發(fā)酵液中濃度過高會(huì)使菌體中毒 ,濃度過低也不利于次生代謝產(chǎn)物的合成 如 :青霉素 G的生產(chǎn)中苯乙酸的理論用量為,一般采用少量多次或流加的辦法 ,控制發(fā)酵液中前體保持適量濃度 ,如苯乙酸濃度在 ~% ?誘導(dǎo)物 :在生長(zhǎng)期內(nèi)生產(chǎn)期前促進(jìn)次級(jí)代謝產(chǎn)物合成的化合物 ,可以被非前體的結(jié)構(gòu)類似物取代 ,且誘導(dǎo)系數(shù)特別高 ?前體 :只在生產(chǎn)期內(nèi)促進(jìn)次級(jí)代謝產(chǎn)物合成的化合物 . 次級(jí)代謝產(chǎn)物的生物合成步驟 ； ； (次級(jí)代謝物合成的前體 )的生物合成； d. 如有必要，改變其中的一些中間體； e. 這些前體進(jìn)入次級(jí)代謝物生物合成的專有途徑； f. 在次級(jí)代謝的主要骨架形成后做最后的修飾，成為產(chǎn)物。 ? 前體與中間體的區(qū)別在于前者的結(jié)構(gòu)往往略需改變后才進(jìn)入到代謝途徑中去，有時(shí)它們是指同一物質(zhì)。 衰減器模型 (attenuator model)是在 mRNA水平的調(diào)節(jié)上起作用的 ? 在大腸桿菌的氨基酸生物合成中發(fā)現(xiàn)，衰減器模型能夠區(qū)分含有豐富的氨基酸或缺乏某一氨基酸兩種情況，允許或停止 RNA聚合酶的作用。 ? 調(diào)節(jié)基因： DNA上編碼阻遏蛋白的基因； ? 操縱基因： DNA上與阻遏蛋白結(jié)合并調(diào)控結(jié)構(gòu)基因的區(qū)段； ? 結(jié)構(gòu)基因：功能基因，編碼蛋白質(zhì)或功能 RNA。 ?③在真核生物中，合成代謝和分解代謝一般在細(xì)胞的不同區(qū)域中分隔進(jìn)行，原核生物因其細(xì)胞結(jié)構(gòu)上的間隔程度低，故反應(yīng)的控制主要在簡(jiǎn)單的酶分子水平上進(jìn)行。 兼用代謝途徑 ? 凡在分解代謝和合成代謝中具有雙重功能的途徑，就稱兼用代謝途徑。 ? 存在于微生物和植物中的 TCA循環(huán)變體； ? 細(xì)胞質(zhì)中進(jìn)行 ? TCA循環(huán)的輔助途徑，將乙酰 CoA轉(zhuǎn)變?yōu)殓晁徇M(jìn)入 TCA循環(huán) 乙醛酸循環(huán) ED途徑 ? 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(diǎn)： ?（ 1）代謝速率高 ?（ 2）產(chǎn)物轉(zhuǎn)化率高 ?（ 3）菌體生成少 ?（ 4）代謝副產(chǎn)物少 ?（ 5）發(fā)酵溫度較高 ?（ 6）不必定期供氧等。 第三章 微生物代謝調(diào)節(jié) 微生物的初級(jí)代謝 微生物初級(jí)代謝的調(diào)節(jié) 微生物的次級(jí)代謝 次級(jí)代謝物生物合成的主要調(diào)控機(jī)制 代謝工程 微生物的新陳代謝 ? 新陳代謝是指發(fā)生在活細(xì)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(fù)雜的有機(jī)物分子通過分解代謝酶系的催化，產(chǎn)生簡(jiǎn)單分子、腺苷三磷酸（ ATP）形式的能量和還原力（或稱還原當(dāng)量，一般用 [H]來表示）的作用。 ? 分解代謝與合成代謝的含義及其間的關(guān)系可簡(jiǎn)單地表示為： ? 根據(jù)代謝過程對(duì)微生物生理活動(dòng)的作用又分為初級(jí)代謝和次級(jí)代謝 ? 初級(jí)代謝是為微生物提供能量 , 合成中間體及其關(guān)鍵大分子 , 如蛋白質(zhì) ,核酸等各種相互關(guān)聯(lián)的代謝網(wǎng)絡(luò) (包括分解與合成 ) ? 次級(jí)代謝主要與合成過程有關(guān) , 其終產(chǎn)物 ,次級(jí)代謝物對(duì)菌的生長(zhǎng)不是必需的 , 對(duì)其生命活動(dòng)可能具有某種意義 , 通常在生長(zhǎng)后期開始形成 微生物的初級(jí)代謝 ? 糖代謝 ? 脂代謝 ? 核酸代謝 ? 蛋白質(zhì)代謝 ? 合成代謝 光合作用 多糖合成 糖異生 ? 分解代謝 多糖降解 糖酵解 檸檬酸循環(huán) 糖代謝 EMP途徑 ? 兩個(gè)階段： 第一階段：丙酮酸氧化脫羧產(chǎn)生乙酰 CoA； 第二階段：乙酰 CoA分解為 CO2和 H2O； 檸檬酸循環(huán) TCA循環(huán)的意義： 提供大量的能量 中間產(chǎn)物是生物合成的前體（ NADH、a酮戊二酸） 是糖、脂、氨基酸分解代謝最后階段的共同反應(yīng)。 ? 相反，如果要進(jìn)行正常的合成代謝，又須抽走大量為分解代謝正常進(jìn)行所必需的中間代謝物，結(jié)果也勢(shì)必影響具有循環(huán)機(jī)制的分解代謝的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。 ?②在分解與合成代謝途徑中，在相應(yīng)的代謝步驟中，往往還包含了完全不同的中間代謝物。 酶合成調(diào)節(jié)的遺傳機(jī)理： 操縱子學(xué)說 1. 遺傳控制 2. 二元調(diào)節(jié)系統(tǒng) 3. RNA水平的調(diào)節(jié)機(jī)制：衰減器模型 操縱子學(xué)說 操縱子 (Operator): 是 DNA上基因表達(dá)的一個(gè)協(xié)同單位，由功能上彼此有關(guān)的操
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