【正文】 增加基因模板將外源特異基因?qū)胛⑸矬w內(nèi)，增加酶產(chǎn)量。合成酶類通常被終產(chǎn)物阻遏，要對(duì)產(chǎn)生阻遏的化合物加以限制。 （三）在酶生產(chǎn)上應(yīng)用酶合成受基因和代謝物雙重控制加誘導(dǎo)劑 誘導(dǎo)酶只有在誘導(dǎo)劑存在時(shí)形成，在培養(yǎng)基中加入誘導(dǎo)劑。（1）Lys生產(chǎn)：高Ser缺陷型?。?）肌苷酸生產(chǎn)：腺嘌呤缺陷型篩選抗反饋突變株（解除反饋）抗反饋調(diào)節(jié)突變菌株，就是指一種對(duì)反饋抑制不敏感或?qū)ψ瓒粲锌剐缘慕M成型菌株，或兼而有之的菌株。(一)在初級(jí)代謝產(chǎn)物生產(chǎn)上應(yīng)用反饋調(diào)節(jié)最重要，要繞過，方法如下：降低末端產(chǎn)物濃度（應(yīng)用營養(yǎng)缺陷型解除正常反饋調(diào)節(jié)）　單線途徑：應(yīng)用營養(yǎng)缺陷型積累中間代謝物，采用低濃度終產(chǎn)物供給。由阻遏型操縱于所編碼的酶的合成，只有通過去阻遏作用才能起動(dòng)，例如精氨酸、組氨酸和色氨酸合成代謝的操縱子等。調(diào)節(jié)蛋白是一類變構(gòu)蛋白，它有兩個(gè)特殊位點(diǎn)，其一可與操縱基因結(jié)合，另一位點(diǎn)則可與效應(yīng)物相結(jié)合。一個(gè)操縱子的轉(zhuǎn)錄，就合成了一個(gè)mRNA分子。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。反應(yīng)途徑不同，末端產(chǎn)物阻遏情況也不同。（2）阻遏 凡能阻礙酶生物合成的現(xiàn)象，則稱為阻遏。（二）酶合成的調(diào)節(jié) 酶合成調(diào)節(jié)的類型（1）誘導(dǎo)凡能促進(jìn)酶生物合成的現(xiàn)象，稱為誘導(dǎo)。其中之一是能與底物結(jié)合并具有生化催化活性的部位，稱作活性中心，另一個(gè)部位是能與一個(gè)不能作底物的代謝產(chǎn)物——效應(yīng)物相結(jié)合的變構(gòu)部位，也稱調(diào)節(jié)中心。 5）順序反饋抑制：通過逐步有順序的方式達(dá)到的調(diào)節(jié)，稱為順序反饋抑制。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。為避免在一個(gè)分支上的產(chǎn)物過多時(shí)不致同時(shí)影響另一分支上產(chǎn)物的供應(yīng)，微生物已發(fā)展出多種調(diào)節(jié)方式。具有作用直接、效果快速以及當(dāng)末端產(chǎn)物濃度降低時(shí)又可重新解除等優(yōu)點(diǎn)。微生物次生代謝途徑（1）糖代謝延伸途徑；（2）莽草酸延伸途徑；（3）氨基酸延伸途徑；（4）乙酸延伸途徑。 四、微生物次生代謝產(chǎn)物的合成什么是初生代謝產(chǎn)物、次生代謝產(chǎn)物？初生代謝產(chǎn)物是在菌體對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期產(chǎn)生、是菌體生長(zhǎng)繁殖所必需的產(chǎn)物{如氨基酸、核酸、蛋白質(zhì)、糖類等}。 (3)在細(xì)胞膜外的合成1)轉(zhuǎn)糖基化作用：2)轉(zhuǎn)肽作用：在細(xì)胞膜外側(cè)，亞單位與引物相連（轉(zhuǎn)糖基作用），再通過轉(zhuǎn)肽酶作用，將亞單位末端的D丙D丙拆開，第四個(gè)AA與另一亞單位的DAP之間交聯(lián)，另一DAla釋放。類脂載體（十一異戊烯磷酸）攜帶到細(xì)胞膜外，進(jìn)行肽聚糖合成。三、微生物結(jié)構(gòu)大分子—肽聚糖的合成肽聚糖的結(jié)構(gòu)：肽聚糖的合成：約20步，分3階段，需1個(gè)多糖引物。2）形成類菌體：類菌體是根瘤菌與植物的一種共生結(jié)構(gòu)。在具有異形胞分化的藍(lán)細(xì)菌中，固氮作用只有在異形胞中才能進(jìn)行。(2)構(gòu)象保護(hù)：當(dāng)固氮菌處于高氧分壓環(huán)境下時(shí)，其固氮酶能形成一個(gè)無固氮活性中但能防止氧損傷的特殊構(gòu)象，稱為構(gòu)象保護(hù)。Mg+ATP與[Fe]（固二氮酶還原酶中的Fe原子）結(jié)合，使[Fe]構(gòu)型改變，降低氧化還原電位，[Fe]red（固二氮酶還原酶中的Fe原子的還原態(tài)）、[Mg+ATP][MoFe]（固二氮酶）形成復(fù)合體, [Mg+ATP]才水解，推動(dòng)電子從[Fe]傳至[MoFe]。C2H2→C2H4 ，可用氣相色譜檢測(cè)，可作為固氮系統(tǒng)存在的有效指標(biāo)?！】偡磻?yīng)式： Mg2+　　　　 N2+8[H]+18~24ATP 2NH3+H2+18~24ADP+18~24Pi　　　　 電子載體：鐵氧還蛋白（Fd），黃素氧還蛋白（Fld）也可以。3) 對(duì)氧敏感：固氮酶兩組分蛋白很不穩(wěn)定，對(duì)氧敏感，且鐵蛋白還易受冷失活。(3) 固氮酶 ① 結(jié)構(gòu)1) 固二氮酶（鉬鐵蛋白） 鉬鐵蛋白由二個(gè)α大亞基和二個(gè)β小亞基組成，分子量為220~250KD，每分子鉬鐵蛋白含2個(gè)鉬原子，24~32個(gè)鐵原子及相應(yīng)數(shù)目的不穩(wěn)態(tài)硫原子，它們組成3個(gè)中心：P中心，由4個(gè)[4Fe4S]（4鐵4硫原子簇）組成，（它通過半胱氨酸—SH巰基與蛋白質(zhì)連接）是傳遞電子的通路；M中心，由鐵鉬輔因子（FeMoCo）組成，是固氮酶活性中心；此外，還有一個(gè)S中心。②固氮酶對(duì)ATP具有高度專一性：其它高能磷酸化合物不能參與固氮反應(yīng)。③聯(lián)合固氮菌：根際、葉面微生物。②共生固氮菌： 必須與它種生物共生在一起時(shí)才能固氮的微生物叫共生固氮菌。固氮微生物具有利用分子氮作為唯一氮源的能力即將分子氮還原成氨,進(jìn)一步把氨同化成氨基酸和蛋白質(zhì)的一類微生物，叫固氮微生物。分為三個(gè)階段： ①CO2固定——羧化反應(yīng)②固定CO2的還原③CO2受體的再生(2)Calvin循環(huán)的產(chǎn)物去向(3)Calvin循環(huán)的意義 Calvin循環(huán)是自養(yǎng)微生物單糖的主要來源，是其它糖類和糖衍生物合成的起點(diǎn)，還是其它有機(jī)物合成的基礎(chǔ)。合成PEP的回補(bǔ)順序(1)用葡萄糖或3碳化合物作碳源合成PEP①丙酮酸通過磷酸烯醇丙酮酸合酶產(chǎn)生磷酸烯醇丙酮酸②丙酮酸通過丙酮酸磷酸雙激酶產(chǎn)生磷酸烯醇丙酮酸(2)用乙酸等2碳化合物作碳源合成PEP①草酰乙酸由PEP羧激酶催化產(chǎn)生磷酸烯醇式丙酮酸②草酰乙酸由PEP羧轉(zhuǎn)磷酸酶催化產(chǎn)生磷酸烯醇丙酮酸第三節(jié) 微生物獨(dú)特代謝途徑舉例一、自養(yǎng)微生物的CO2固定Calvin循環(huán) Calvin循環(huán)又稱核酮糖二磷酸途徑、還原性戊糖途徑、3碳循環(huán)，是光能自養(yǎng)微生物和化能自養(yǎng)微生物（光合菌、某些自養(yǎng)菌）固定CO2的主要途徑。(1)用葡萄糖或3碳化合物作碳源合成OA：當(dāng)微生物生長(zhǎng)在葡萄糖或其他3碳化合物如丙酮酸、乳酸或甘油等碳源上時(shí)，可以利用以下兩條途徑來補(bǔ)充OA：①由PEP羧化酶催化PEP為OA：②由丙酮酸羧化酶催化丙酮酸為OA(2)用乙酸等2碳化合物作碳源合成OA—乙醛酸循環(huán)①關(guān)鍵酶及關(guān)鍵反應(yīng)：②總反應(yīng)③產(chǎn)物去向：可進(jìn)入TCA循環(huán)，也可沿EMP途徑逆行，合成葡萄糖。③在真核生物中，合成代謝和分解代謝一般在不同的分隔區(qū)域中進(jìn)行，即合成代謝一般在細(xì)胞質(zhì)中進(jìn)行，而分解代謝則多在線粒體、微粒體和溶酶體中進(jìn)行，這就有利于兩者可同時(shí)有條不紊地運(yùn)轉(zhuǎn)。根據(jù)化學(xué)滲透學(xué)說，這一質(zhì)子動(dòng)勢(shì)在驅(qū)使H+通過ATP合成酶的孔道進(jìn)入膜內(nèi)而得到平衡時(shí)，就可合成細(xì)胞的通用能源ATP。2)非循環(huán)光合磷酸途徑：3）特點(diǎn)：化反應(yīng)途徑3)非循環(huán)光合磷酸化 特點(diǎn)a)電子的傳遞途徑屬非循環(huán)式的；b)在有氧條件下進(jìn)行；c)有PSⅠ、PSⅡ 兩個(gè)光合系統(tǒng)，其中色素系統(tǒng)Ⅰ(含葉綠素a)可以利用紅光，色素系統(tǒng)Ⅱ(含葉綠素b)可利用藍(lán)光；d)反應(yīng)中同時(shí)有ATP(產(chǎn)自系統(tǒng)Ⅱ )、還原力[H]](產(chǎn)自系統(tǒng)Ⅰ)、和O2 (產(chǎn)自系統(tǒng)Ⅱ ) 產(chǎn)生；e)還原力NADPH2中的[H]是來自H2O分子光解后的H+和e。：綠菌科綠硫細(xì)菌，綠彎菌科綠色非硫細(xì)菌。（紫色無硫細(xì)菌）：有機(jī)物為供氫體，兼性光合。（光合磷酸化即光能引起葉綠素分子逐出電子，并通過電子傳遞產(chǎn)生ATP的方式。光合作用只在有光合色素存在時(shí)才進(jìn)行?！　　　?2S+3O2+2H2O →2H2SO4（T. thiooxidans）　　　　 4FeSO4+O2+2H2SO4 →2Fe2(SO4)3+2H2O(T. ferrooxidans)　　硫酸及硫酸高鐵是有效浸溶劑。生理類群（1）硝化細(xì)菌1）亞硝化細(xì)菌：將氨氧化成亞硝酸亞硝酸細(xì)菌NH4++1?O2→NO2+2H++H2O+66千卡2）硝化細(xì)菌：亞硝酸氧化成硝酸硝酸細(xì)菌　　　　 NO2+?O2 →NO3+18千卡 圖632（2）硫細(xì)菌引起元素硫或還原態(tài)硫化物氧化，包括光能與化能。二、自養(yǎng)微生物的生物氧化和產(chǎn)能（一）化能自養(yǎng)微生物的生物氧化和產(chǎn)能產(chǎn)能機(jī)制：氧化磷酸化反應(yīng)化能自養(yǎng)菌的能量代謝特點(diǎn)：（1）無機(jī)底物的氧化