【正文】 白 （ MF）、 鉬鐵氧還蛋白 （ MoFd） 組分 II： 固氮酶還原酶，不含鉬，又稱 鐵蛋白 、固氮 鐵氧還蛋白（ AzoFd） 特性： 對氧極為敏感；需有 Mg2+的存在； 專一性：除 N2外，可還原其他一些化合物 C2H2 — ? C2H4； 2H+ — ? H2 ； N2O — ? N2 ； HCN — ? CH4 + NH3 （ 乙炔反應(yīng)： 可用來測知酶活） d 還原底物 N2： NH3存在時會抑制固氮作用 。 N2 + 2e + 6H+ +（ 18 ~24） ATP — ? 2NH3 + H2 +（ 18 ~24） ADP + 18 ~24 Pi 固氮階段 N2* — ? 2NH3 + H2 即 75% 還原力用來還原 N2， 25%的還原力 以 H2形式浪費 2）固氮生化過程 第三節(jié) 微生物次級代謝與次級代謝產(chǎn)物 次級代謝與次級代謝產(chǎn)物 一般將微生物通過代謝活動所產(chǎn)生的自身繁殖所必需的物質(zhì)和能量的過程 ， 稱為 初級代謝 ,該過程所產(chǎn)生的產(chǎn)物即為 初級代謝產(chǎn)物 ， 如 氨基酸 、 核苷類 ， 以及酶或輔酶等 。 次級代謝 是指微生物在一定的生長時期 ， 以初級代謝產(chǎn)物為前體 ， 合成一些對于該微生物沒有明顯的生理功能且非其生長和繁殖所必需的物質(zhì)的過程 。 這一過程的產(chǎn)物 ， 即為 次級代謝產(chǎn)物 ， 如 抗生素 、 激素 、 生物堿 、 毒素及維生素等 。 次級代謝與初級代謝關(guān)系密切 ， 初級代謝的關(guān)鍵性中間產(chǎn)物往往是次級代謝的前體 ， 比如糖降解過程中的乙酰 CoA是合成四環(huán)素 、 紅霉素的前體；一般菌體的次級代謝在對數(shù)生長后期或穩(wěn)定期間進行 ， 受環(huán)境條件的影響； 次級代謝產(chǎn)物 的合成 ， 因菌株不同而異 ， 但與分類地位無關(guān)；與次級代謝的關(guān)系密切的質(zhì)粒則控制著多種抗生素的合成 。 次級代謝產(chǎn)物 在微生物生命活動過程中的產(chǎn)生極其微量，對微生物本身的生命活動沒有明顯作用，當(dāng)次級代謝途徑被阻斷時，菌體生長繁殖仍不會受到影響，因此，它們 沒有一般性的生理功能， 也 不是 生物體生長繁殖的 必需物質(zhì) ，但對其它生物體往往 具有不同的生理活性作用 ，因此，人們利用這些具有各種生理活性的次級代謝產(chǎn)物生產(chǎn)具有應(yīng)用價值的藥物。 一、微生物代謝產(chǎn)物的利用 利用微生物代謝過程中產(chǎn)生的眾多代謝產(chǎn)物生產(chǎn)各種發(fā)酵產(chǎn)品。 按照積累產(chǎn)物類型： 初級代謝產(chǎn)物，如氨基酸、核苷類，以及酶或輔酶； 次級代謝產(chǎn)物，抗生素、激素、生物堿、毒素及維生 素等。 按照發(fā)酵類型： 自然發(fā)酵：酒精、乳酸等， 代謝控制發(fā)酵：終端產(chǎn)物，賴氨酸、鳥苷酸、腺苷酸等； 中間產(chǎn)物，檸檬酸、 α 酮戊二酸、琥珀酸、 高絲氨酸、肌苷酸、黃苷酸等； 第四節(jié) 微生物代謝與生產(chǎn)實踐 發(fā)酵條件的控制 人們通過對微生物菌種營養(yǎng)和培養(yǎng)條件的控制生產(chǎn)所要的目的產(chǎn)品 : 1） 培養(yǎng)條件 ：溫度、 pH值、滲透壓的控制； 2） 營養(yǎng)成分 的控制：葡萄糖濃度、碳氮比、生長因子、無機離子等； 3） 溶解氧 的控制：通氣量，攪拌等。 微生物代謝與代謝工程 近年來 ， 基因工程的不斷發(fā)展 ， 也為微生物代謝在發(fā)酵生產(chǎn)的應(yīng)用提供了新的方法 。 人們通過分子生物學(xué)技術(shù)和 DNA重組技術(shù) , 可以定向地對細胞代謝途徑進行修飾或引入新的反應(yīng) ， 以改進產(chǎn)物的生成或改變細胞的代謝特性 。 但這些改進都是與微生物的基因調(diào)控和代謝調(diào)控及生化工程相結(jié)合來實現(xiàn)的 。 利用 DNA重組技術(shù)改變微生物代謝流 ， 擴展和構(gòu)建新的代謝途徑 ， 或通過關(guān)聯(lián)酶將兩個代謝途徑連接形成新的的代謝流的研究 ， 取得了令人矚目的進展 。 二 、 微生物代謝活性的利用 1． 生物轉(zhuǎn)化 生物轉(zhuǎn)化 是指利用生物體代謝過程中產(chǎn)生的酶使底物進行有機反應(yīng) 。 生物轉(zhuǎn)化一般采用微生物細胞或微生物酶作催化劑 ， 故又稱作 微生物轉(zhuǎn)化 。 微生物轉(zhuǎn)化 的一個重要領(lǐng)域是手性化合物的合成與拆分 。 主要應(yīng)用在 藥物 、 香料 ， 殺蟲劑 、 殺菌劑 ， 除草劑 ，昆蟲激素等方面 。 2．微生物降解秸桿 秸稈成分中的纖維素和半纖維素能夠被草食動物的瘤胃微生物充分降解利用 ， 但由于木質(zhì)素和纖維素之間鑲嵌在一起形成堅固的酯鍵 ， 阻礙了瘤胃微生物對纖維素的降解 ， 導(dǎo)致秸稈消化率低 。 因此提高秸稈消化率的關(guān)鍵是降解木質(zhì)素 ， 打斷酯鍵 。 英國 Aston大學(xué)最近從秸稈堆中分離出一種 白腐真菌 ， 用作處理秸稈 ， 可使秸稈的體外消化率從 %提高到 %。 白腐真菌分解木質(zhì)素的機理是 ：在適宜的條件下 ， 白腐真菌的菌絲首先用其分泌的超纖維氧化酶溶解表面的蠟質(zhì) ， 然后菌絲進入秸稈內(nèi)部 ， 并產(chǎn)生纖維素酶 、 半纖維素酶 、 內(nèi)切聚糖酶 、 外切聚糖酶 ， 降解秸稈中的木質(zhì)素和纖維素 ， 使其成為含有酶的糖類 ， 從而使秸稈變得香甜可口 ， 易于消化吸收 。 3．微生物冶金、采油 人類利用具有 氧化硫化物礦中的硫和硫化物能力的微生物將硫化礦中的重金屬通過轉(zhuǎn)化成高度水溶性的重金屬硫酸鹽而從低品位礦中浸出來 生產(chǎn)黃金 。 如，氧化亞鐵硫桿菌 (Thiobacillus ferooxidans)的氧化作用可從金礦石中除去硫、砷，浸提黃金，如果用化學(xué)方法浸提金的話，其得率不到 70％； 俄羅斯科學(xué)家使用多種適于在 石油 中生存的 微生物 ，將其與催化劑一同置于采油管內(nèi)，這些微生物新陳代謝的產(chǎn)物可以大大 增強石油的流動性 ，從而 提高采油率 ，而不會影響石油的質(zhì)量。 4．生物降解 迄今為止 ,已知的環(huán)境污染物達數(shù)十萬種之多，其中大量的是有機物。由于微生物的代謝類型極其多樣，作為一個整體， 微生物分解有機物的能力是驚人的?？梢哉f，凡自然界存在的有機物，幾乎都能被微生物所分解。 我們可從中 篩選 出一些 污染物的高效降解菌 。更可利用這一原理定向馴化、選出污染物的高效降解菌，以使不可降解的或難降解的污染物，轉(zhuǎn)變?yōu)槟芙到獾?，甚至能使它們迅速、高效地去除? ?謝 謝！