微生物培養(yǎng)基及其制備-文庫吧資料
2024-08-17 10:09本頁面
【正文】 效、準確控制代謝的正常進行 ? 外界物質(zhì)的吸收或代謝產(chǎn)物的分泌都需經(jīng)細胞膜的運輸，如發(fā)生障礙，則胞內(nèi)合成代謝物不能分泌出來，影響發(fā)酵產(chǎn)物收獲，或胞外營養(yǎng)物不能進入胞內(nèi)，也影響產(chǎn)物合成，使產(chǎn)量下降。 酶合成的調(diào)節(jié) 酶活性的調(diào)節(jié) 區(qū)別 調(diào)節(jié)對象 誘導(dǎo)酶的合成 已有酶（組成酶和誘導(dǎo)酶）的活性 調(diào)節(jié)結(jié)果 酶的種類和數(shù)量增加 酶的活性發(fā)生變化 特點（效果） 間接、緩慢 快速、精確，變化是可逆的 調(diào)節(jié)機制 基因（表達）水平上的調(diào)節(jié)，控制酶的合成，通過酶量的變化來調(diào)節(jié)來控制代謝速率 代謝水平的調(diào)節(jié)（反饋抑制），代謝過程中產(chǎn)生的產(chǎn)物與酶可逆性的結(jié)合，使酶的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生變化，導(dǎo)致酶的活性發(fā)生變化 調(diào)節(jié)意義 保證代謝的需要，又避免細胞內(nèi)物質(zhì)和能量的浪費，增強了微生物的適應(yīng)能力。 ? 分解代謝物的阻遏作用，并非由于快速利用的甲碳源本身直接作用的結(jié)果，而是通過甲碳源（或氮源等）在其分解過程中所產(chǎn)生的中間代謝物所引起的阻遏作用。 每種末端產(chǎn)物僅專一地阻遏合成它的分支代謝途徑的酶； 代謝途徑分支點以前的 “ 公共酶 ” 受所有分支途徑末端產(chǎn)物的多價阻遏作用。 （ 2）阻遏 末端產(chǎn)物阻遏 : ? 指由某代謝途徑末端產(chǎn)物的過量累積而引起的阻遏。 ? 阻遏作用有利于生物體節(jié)省有限的養(yǎng)料和能量。 例：乳糖可同時誘導(dǎo) β半乳糖苷透性酶、 β半乳糖苷酶和半乳糖苷轉(zhuǎn)乙酰酶 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，以達到對較復(fù)雜代謝途徑的分段調(diào)節(jié)。 它可以是該酶的底物也可以是難以代謝的底物類似物或是底物的前體物質(zhì)。 ? 誘導(dǎo)酶 ： 細胞為適應(yīng)外來底物或其結(jié)構(gòu)類似物而臨時合成的一類酶。 ? 能促進酶生物合成的現(xiàn)象，稱為 誘導(dǎo) 。這種通過逐步有順序的方式達到的調(diào)節(jié)，稱為順序反饋抑制 （二）酶合成的調(diào)節(jié) ? 酶合成的調(diào)節(jié)是一種通過調(diào)節(jié)酶的合成量，進而調(diào)節(jié)代謝速率的調(diào)節(jié)機制，這是一種在基因水平上（在原核生物中主要在轉(zhuǎn)錄水平上）的代謝調(diào)節(jié) :是一類較間接而緩慢的調(diào)節(jié)方式 ,其優(yōu)點是通過阻止酶的過量合成節(jié)約生物合成的原料和能量。由于 G過多就抑制了 C→F ，結(jié)果造成 C的濃度進一步增高。 ? 累積反饋抑制： 每一分支途徑的末端產(chǎn)物按一定百分率單獨抑制共同途徑中前面的酶，所以當(dāng)幾種末端產(chǎn)物共同存在時，它們的抑制作用是累積的。 ? 協(xié)同反饋抑制： 指分支代謝途徑中的幾個末端產(chǎn)物同時過量時才能抑制共同途徑中的第一個酶的一種反饋調(diào)節(jié)方式。同功酶的主要功能在于其代謝調(diào)節(jié)。為避免在一個分支上的產(chǎn)物過多時不致同時影響另一分支上產(chǎn)物的供應(yīng)，微生物已發(fā)展出多種調(diào)節(jié)方式。 a．直線式代謝途徑中的反饋抑制 b．分支代謝途徑中的反饋抑制。 ? 酶活性的激活： 在分解代謝途徑中，后面的反應(yīng)可被較前面的中間產(chǎn)物所促進。 ? 其中以調(diào)節(jié)代謝流的方式最為重要，它包括兩個方面，一是 “ 粗調(diào) ” ，即 調(diào)節(jié)酶的合成量 ，二是“ 細調(diào) ” ，即 調(diào)節(jié)現(xiàn)成酶分子的催化活力 ，兩者往往密切配合和協(xié)調(diào)，以達到最佳調(diào)節(jié)效果。 ? 代謝控制發(fā)酵： 人為地改變微生物的代謝調(diào)控機制，過量積累中間產(chǎn)物。δ 淀粉酸解反應(yīng)動力學(xué) ? 反應(yīng)速度常數(shù) k=α 促進劑作用舉例 發(fā)酵過程的促進劑和抑制劑 抗生素 被抑制的產(chǎn)物 抑制劑 鏈霉素 去甲基鏈霉素 四環(huán)素 去甲基金霉素 頭孢菌素 C 利福霉素 甘露糖鏈霉素 鏈霉素 金霉素 金霉素 頭孢霉素 N 其他利福霉素 甘露聚糖 乙硫氨酸 溴化物、硫脲 硫胺化合物 L蛋氨酸 巴比妥藥物 本章小節(jié) 掌握 ：培養(yǎng)基的原料；培養(yǎng)基的營養(yǎng)成分；發(fā)酵培養(yǎng)基的選擇；淀粉水解糖的制備； 難點 ：淀粉水解理論基礎(chǔ)；谷氨酸發(fā)酵的糖蜜前處理；生物合成的前體物質(zhì)；發(fā)酵過程中的促進劑和抑制劑； 常見培養(yǎng)基的配方舉例 ? 營養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基： 牛肉膏 3g，蛋白胨 10g， NaCl5g，瓊脂 1520g，水 1000ml， ； ? 淀粉瓊脂培養(yǎng)基（高氏 1號培養(yǎng)基）： 可溶性淀粉 20g， KNO31g， ， ，瓊脂 20g，水 1000ml。 促進劑提高產(chǎn)量的機制還不完全清楚，其原因是多方面的。 石油代糧發(fā)酵的特點： 不耗糧食； 反應(yīng)不需高溫高壓耐腐蝕的設(shè)備； 耗氧產(chǎn)熱，因此要求菌種耐高溫； 需保證產(chǎn)物安全無毒； 石油代糧發(fā)酵的原料： ? 各種石油餾分：正烷烴，輕油，燈油等 ? 各種石化產(chǎn)品：甲醇，乙醇，醋酸（ for 谷氨酸、賴氨酸），乙二醇，丙二醇等 ? 石油酵母菌體：為維生素 B2和酶的生產(chǎn)提供 C、 N源（間接石油發(fā)酵） 常用：醋酸，乙醇 一 、 前體物質(zhì)：前體指某些化合物加入到發(fā)酵培養(yǎng)基中 ，能直接彼微生物在生物合成過程中合成到 產(chǎn)物 物分子中去 ，而其自身的結(jié)構(gòu)并沒有多大變化 ， 但是產(chǎn)物的產(chǎn)量卻因加入前體而有較大的提高 。 不同加工方法對甘蔗糖蜜的影響 糖蜜前處理的一般方法 （冷酸通風(fēng)處理法） 通風(fēng)，沉淀，提高 N、 O2含量 （熱酸通風(fēng)沉淀法） 效果比方法 1好，但是費時費設(shè)備，不適于大規(guī)模生產(chǎn) 澄清效果較好 目的：通過稀釋，酸化，滅菌，澄清，使之更適于發(fā)酵 谷氨酸發(fā)酵的糖蜜前處理 待處理物質(zhì)：膠體成分（起泡、結(jié)晶）、鈣鹽（結(jié)晶）
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