微生物的代謝機(jī)制(1)(存儲(chǔ)版)
【正文】 以當(dāng)幾種末端產(chǎn)物共同存在時(shí)，它們的抑制作用是累積的。 ? 其優(yōu)點(diǎn)則是通過(guò)阻止酶的過(guò)量合成，有利于節(jié)約生物合成的原料和能量。 ? 阻遏作用有利于生物體節(jié)省有限的養(yǎng)料和能量。 （ 2）分解代謝物阻遏 ? 指細(xì)胞內(nèi)同時(shí)有兩種分解底物（碳源或氮源）存在時(shí)，利用快的那種分解底物會(huì)阻遏利用慢的底物的有關(guān)酶合成的現(xiàn)象。由阻遏型操縱子所編碼的酶的合成，只有通過(guò)去阻遏作用才能起動(dòng)。 負(fù)調(diào)節(jié) 正調(diào)節(jié) 三、代謝調(diào)控在發(fā)酵工業(yè)中的應(yīng)用 ? （一）應(yīng)用營(yíng)養(yǎng)缺陷型菌株以解除正常的反饋調(diào)節(jié) ? 在直線式的合成途徑中，營(yíng)養(yǎng)缺陷型突變株只能累積中間代謝物而不能累積最終代謝物。 第四節(jié) 次生代謝產(chǎn)物 代謝調(diào)控機(jī)制 微生物代謝類型 ? 菌體合成代謝的產(chǎn)物可根據(jù)它們與菌體生長(zhǎng) 、繁殖的關(guān)系分為初級(jí)代謝產(chǎn)物和次級(jí)代謝產(chǎn)物 。 ? ? (4)次級(jí)代謝產(chǎn)物發(fā)酵經(jīng)歷兩個(gè)階段 ， 即營(yíng)養(yǎng)增殖期和生產(chǎn)期 。 ? (9)培養(yǎng)溫度過(guò)高或菌種移植次數(shù)過(guò)多，會(huì)使 ? 抗生素的生產(chǎn)能力下降，其原因可能是參與抗生素合成的菌種的質(zhì)粒脫落之故。 由于這類物質(zhì)的形成直接或間接受質(zhì)體遺傳物質(zhì)的控制 ， 因而產(chǎn)生了質(zhì)體遺傳的觀點(diǎn) 。 分為分解產(chǎn)物阻遏和抑制兩種 。 5．細(xì)胞膜透性的調(diào)節(jié) ? 外界物質(zhì)的吸收或代謝產(chǎn)物的分泌都需經(jīng)細(xì)胞膜的運(yùn)輸 ， 如發(fā)生障礙 ， 則胞內(nèi)合成代謝物不能分泌出來(lái) ， 影響發(fā)酵產(chǎn)物收獲 ， 或胞外營(yíng)養(yǎng)物不能進(jìn)入胞內(nèi) ， 也影響產(chǎn)物合成 ， 使產(chǎn)量下降 。 ? 易利用的糖 、 氨 (NH3)或磷酸鹽的消失導(dǎo)致次級(jí)代謝物阻遏作用的解除 。 其機(jī)制按效應(yīng)劑說(shuō)有直接作用 ， 即磷酸鹽自身影響抗生素合成 ， 和間接作用 ， 即磷酸鹽調(diào)節(jié)胞內(nèi)其他效應(yīng)劑 (如 ATP、 腺苷酸能量負(fù)荷和 cAMP)，進(jìn)而影響抗生素合成 。 ? 另一方面初級(jí)代謝產(chǎn)物的形成受到反饋調(diào)節(jié) ， 也必然影響抗生素的合成 。 ? 遺傳代謝方面分析 初級(jí)代謝與次級(jí)代謝同樣都受到核內(nèi) DNA的調(diào)節(jié)控制 ， 而次級(jí)代謝產(chǎn)物還受到與初級(jí)代謝產(chǎn)物生物合成無(wú)關(guān)的遺傳物質(zhì)的控制 ， 即受核內(nèi)遺傳物質(zhì) (染色體遺傳物質(zhì) )和核外遺傳物質(zhì)(質(zhì)體 )的控制 。 ? (8)次級(jí)代謝酶的特異性不一定比初級(jí)代謝酶高，次級(jí)代謝酶的底物特異性在某種程度上說(shuō)是比較廣的。 ? (2)次級(jí)代謝產(chǎn)物的生物合成最少也要有一部分是不參與次級(jí)代謝產(chǎn)物生物合成的遺傳物質(zhì)(質(zhì)粒 plasmid)， 但參與與質(zhì)粒有關(guān)的代謝途徑 。 ? 采取生理學(xué)或遺傳學(xué)方法，可以改變細(xì)胞膜的透性，使細(xì)胞內(nèi)的代謝產(chǎn)物迅速滲漏到細(xì)胞外。有的調(diào)節(jié)蛋白在其變構(gòu)后可提高與操縱基因的結(jié)合能力，有的則會(huì)降低其結(jié)合能力。 ? 操縱子分兩類 : ? 一類是誘導(dǎo)型操縱子，只有當(dāng)存在誘導(dǎo)物（一種效應(yīng)物）時(shí)，其轉(zhuǎn)錄頻率才最高，并隨之轉(zhuǎn)譯出大量誘導(dǎo)酶，出現(xiàn)誘導(dǎo)現(xiàn)象。 ? 代謝途徑分支點(diǎn)以前的 “ 公共酶 ” 僅受所有分支途徑末端產(chǎn)物的阻遏，此即稱多價(jià)阻遏作用。例如，將乳糖加入到 E． coli培養(yǎng)基中后，即可同時(shí)誘導(dǎo)出 β 半乳糖苷透性酶、 β 半乳糖苷酶和半乳糖苷轉(zhuǎn)乙酰酶的合成； ? 順序誘導(dǎo)：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(dá)到對(duì)較復(fù)雜代謝途徑的分段調(diào)節(jié)。 ? 能阻礙酶生物合成的現(xiàn)象，則稱為阻遏。 ? （ 2）協(xié)同反饋抑制： 指分支代謝途徑中的幾個(gè)末端產(chǎn)物同時(shí)過(guò)量時(shí)才能抑制共同途徑中的第一個(gè)酶的一種反饋調(diào)節(jié)方式。 ? 競(jìng)爭(zhēng)性抑制 有的酶在遇到一些化學(xué)結(jié)構(gòu)與底物相似的分子時(shí)，這些分子與底物競(jìng)爭(zhēng)結(jié)合 酶的 活性中心 ，亦會(huì)表現(xiàn)出酶活性的降低（抑制）。這種情況稱為 “ 反饋抑制 ” 。 ? 這樣，當(dāng)重要產(chǎn)能途徑中的關(guān)鍵中間代謝物必須被大量用作生物合成的原料時(shí)，仍可保證能量代謝的正常進(jìn)行。 中間代謝產(chǎn)物的重要性 ? 如果在生物體中只進(jìn)行能量代謝，則有機(jī)能源的最終結(jié)局只是產(chǎn)生 ATP、 H2 O和 CO2，這時(shí)便沒(méi)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(jìn)行。 ? 這是一種異化性的硫酸鹽還原作用。 ? 由于呼吸必須在有氧條件下進(jìn)行，因此又稱有氧呼吸。 ? （ 3）如果微生物對(duì)戊糖的需要超過(guò) HMP途徑的正常供應(yīng)量時(shí)，可通過(guò) 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(lái)加以調(diào)劑。第四章 微生物的代謝機(jī)制 新陳代謝（ metabolism） ? 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
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