微生物培養(yǎng)基及其制備(參考版)
2024-08-13 10:09本頁面
【正文】 思考題： 試比較乳酸發(fā)酵機制的異同點。在米根霉細胞內(nèi)，存在兩個獨立調(diào)控的丙酮酸庫： (1)基質(zhì)丙酮酸庫，丙酮酸可以進入乙醇、乳酸、草酰乙酸、蘋果酸和富馬酸合成途徑； (2)線粒體丙酮酸庫，丙酮酸進入 TCA循環(huán)。根霉對糖轉(zhuǎn)化率理論為 75%。 米根霉乳酸發(fā)酵機理 GLU：葡萄糖， PYR：丙酮酸， LAC：乳酸， MAL：蘋果酸， FUM：富馬酸， AcCOA：乙酸輔酶 A， TCA：三羧酸循環(huán)， EMP：糖酵解途徑， a：乳酸脫氫酶， b：丙酮酸脫氫酶、乙醇脫氫酶， c：丙酮酸脫氫酶， d：丙酮酸激酶 糖代謝主要有以下幾種反應(yīng)： (1)正常呼吸： C6Hl2O6 + 6O 2 6H2O + 6CO 2 (2)同化作用：干菌體量的 95%來自碳水化合物。 經(jīng) HK途徑 — 磷酸己糖解酮酶途徑。乳酸對糖轉(zhuǎn)化率 50％?？梢耘c水、酒精和乙醚以任意比例混合。 2C6H12O6 + H2O ? 2甘油 + 乙酸 + 乙醇 + 2CO2 酵母 Ⅲ 型發(fā)酵： 發(fā)酵法生產(chǎn)甘油（二步法） 根據(jù)微生物機理將甘油發(fā)酵劃分為 前期的好氧發(fā)酵 和 后期厭氧發(fā)酵 兩個階段： ①以淀粉質(zhì)為原料，酵母菌在含糖 25%左右條件下先進行好氧發(fā)酵； ②當殘?zhí)墙抵良s 2%時，停止供氧，補充營養(yǎng)，使耐高滲壓酵母菌開始后期的厭氧發(fā)酵，進一步消耗殘?zhí)?，生成酒精和少量甘油，從而避免了將產(chǎn)物甘油作為碳源消耗，使發(fā)酵液中的甘油濃度達 12%以上，而殘?zhí)菨舛冉档偷?左右。 甘油發(fā)酵的細胞保護機理： 磷酸二羥丙酮代替乙醛作為氫受體形成甘油，這樣發(fā)酵轉(zhuǎn)為甘油發(fā)酵。 （見 P52） 已證實：天冬氨酸、異亮氨酸、纈氨酸、蛋氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸等 氨基酸氧化脫氨作用 : 兩種雜醇油的形成 由葡萄糖直接形成： 影響雜醇油形成的條件 不同菌種差異較大： 40ppm— 200ppm ①菌種 ③發(fā)酵條件：溫度，通風(fēng) 數(shù)量： 存在氨基酸會增加高級醇生成量； N含量低，無法將葡萄糖轉(zhuǎn)化得到的酮酸轉(zhuǎn)化為氨基酸，進一步合成蛋白質(zhì)，酮酸脫羧還原成高級醇； ②培養(yǎng)基組成 質(zhì)量： 氨基酸組成影響生成的雜醇油種類 第三節(jié) 甘油的合成機制 抗不良環(huán)境 —— 當環(huán)境滲透壓升高，釀酒酵母將合成并在胞內(nèi)積累甘油以維持細胞內(nèi)外的滲透壓平衡；當在缺氧條件下生長時，釀酒酵母將合成并在胞內(nèi)積累甘油以維持細胞的氧化還原平衡。雜醇油的產(chǎn)量一般為 ％ 。 雜醇油 C原子數(shù)大于 2的脂肪族醇類的統(tǒng)稱； 高沸點、顏色呈黃色或棕色，具有特殊氣味。 三、糖酵解調(diào)節(jié)機制 己糖激酶：產(chǎn)物變構(gòu)抑制 *磷酸果糖激酶：限速酶，受能荷調(diào)節(jié) 丙酮酸激酶受 ATP、丙氨酸、乙酰 CoA等反饋抑制 C6H12O6+2ADP+3H3PO4 2CH3CH2OH+2CO2+2ATP+ 理論轉(zhuǎn)化率： 2 第三節(jié) 酒精發(fā)酵機制 一、酒精生成機制 二、巴斯德效應(yīng) 糖代謝進入 TCA環(huán) → 檸檬酸 ↑ 、 ATP↑ → 抑制磷酸激酶的合成 → 6P葡萄糖 ↑（積累） → 反饋抑制己糖激酶 → 抑制葡萄糖進入細胞內(nèi) → 葡萄糖利用降低 磷酸果糖激酶活性下降 → 1， 6二磷酸果糖 →丙酮酸激酶活性 → 磷酸烯醇式丙酮酸積累 → 反饋抑制已糖激酶，降低糖酵解速度 在好氣條件下，酵母菌發(fā)酵能力下降（細胞內(nèi)糖代謝降低，乙醇積累減少）；不僅存在于酵母中，也存在于具有呼吸和發(fā)酵能力的其他細胞中。ADP)∕(ATP+ADP+AMP) ATP含量高：抑制磷酸果糖激酶和丙酮酸激酶，減少糖酵解； ATP轉(zhuǎn)化為 ADP、 AMP：解除抑制，同時 ADP、 AMP激活已糖激酶和磷酸果糖激酶，其產(chǎn)物 6磷酸葡萄糖、 1， 6二磷酸果糖、 3磷酸甘油醛又激活丙酮酸激酶； 無機磷也是調(diào)節(jié)者，它能解除 6磷酸葡萄糖對己糖激酶的抑制，加快糖酵解。 +2ATP 二、糖酵解途徑的特點 糖酵解中的能量變化 乙醇、乳酸、乙醛、丙酸、甘油、 5丁酸、丁醇、琥珀酸、醋酸等 從丙酮酸出發(fā)可以得到 ? 調(diào)節(jié)主要是通過 己糖激酶 、 磷酸果糖激酶 和 丙酮酸激酶 等三個激酶完成，所催化的三個反應(yīng)是不可逆的，只參與糖酵解，不參與糖的新生。 其他糖類作為碳源和能源時，是通過葡萄糖或其他中間產(chǎn)物并入糖酵解途徑的。 第二節(jié) 糖酵解途徑及調(diào)節(jié)機制 C6H12O6+2ADP+2Pi+2NAD 2CH3COCOOH +2ATP+2NADH2 一、糖酵解途徑 廣泛存在于各種細胞中，每個反應(yīng)都不需要氧參與。 營養(yǎng)缺陷型突變株： 在直線式的合成途徑中，營養(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。 四、代謝調(diào)控在發(fā)酵工業(yè)中的應(yīng)用 利用微生物代謝調(diào)控能力的自然缺損或通過人為方法獲得突破代謝調(diào)控的變異菌株，可為發(fā)酵工業(yè)提供生產(chǎn)有關(guān)代謝產(chǎn)物的高產(chǎn)菌株： 抗反饋調(diào)節(jié)突變株： 就是指一種對反饋抑制不敏感或?qū)ψ瓒粲锌剐缘慕M成型菌株，或兼而有之的菌株。 能荷 =(ATP + 189。這種解除末端產(chǎn)物反饋抑制作用的菌株，可以提高發(fā)酵產(chǎn)物的產(chǎn)量。如果輸入硫化物能力增加，硫源供應(yīng)允足，合成青霉素的量就增多。如谷氨酸發(fā)酵過程中當谷氨酸過量時就會反饋性的抑制谷氨酸脫氫酶的活性 聯(lián)系 同時存在，密切配合，高
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