微生物的合成代謝(2)-閱讀頁
2025-01-28 23:49本頁面
【正文】 多變。每個細菌細胞的體積只能容納 10萬個蛋白質(zhì)分子，所以每種酶平均分配不到 100個分子。 ☆ 如何解決合成與使用效率的經(jīng)濟關系？ 第四節(jié)、微生物的代謝調(diào)控 、代謝調(diào)節(jié)在發(fā)酵工業(yè)的應用 ? 工業(yè)發(fā)酵的目的： 大量積累人們所需要的微生物代謝產(chǎn)物。 ? 人工控制代謝的手段： 改變微生物遺傳特性 (遺傳學方法） 控制發(fā)酵條件（生物化學方法） 改變細胞膜透性 ? （ 1）對于直線式代謝途徑：選育營養(yǎng)缺陷性突變株只能積累中間代謝產(chǎn)物 ? ? A a B b C c D d E ? 營養(yǎng)缺陷型菌株的應用 末端產(chǎn)物 E對生長乃是必需的，所以，應在培養(yǎng)基中限量供給 E，使之足以維持菌株生長，但又不至于造成反饋調(diào)節(jié)（阻遏或抑制），這樣才能有利于菌株積累中間產(chǎn)物 C 。為了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，微生物發(fā)展出多種調(diào)節(jié)方式。 A B C D E F G Asp AKⅡ AKⅠ AKⅢ 天冬氨酸 β磷酸 天冬氨酸半醛 高 Ser Lys Met Thr 大腸桿菌天冬氨酸族氨基酸發(fā)酵生產(chǎn) ★ 同功酶調(diào)節(jié) E：表示反饋抑制； R：表示反饋阻遏 高絲氨酸脫氫酶（ HSDH） 天冬氨酸激酶（ AK) 賴氨酸生產(chǎn)菌 : 高絲氨酸缺陷型 谷氨酸棒桿菌賴氨酸發(fā)酵 ★ 協(xié)同反饋抑制 ★ 合作反饋抑制 谷氨酸棒桿菌肌苷酸發(fā)酵 70% 10% ★ 積累反饋抑制 16% 14% 13% 41% ★ 順序反饋抑制 枯草芽孢桿菌芳香族氨基酸合成 “┄ ”表示營養(yǎng)缺陷突變位置；“ ≠”表示反饋調(diào)節(jié)解除 ★ 根據(jù)不同反饋控制機制進行代謝調(diào)節(jié)： ★ 限量添加 E ★ 限量添加 E ★ 限量添加 E和 G ★ 限量添加 E和 G ★ 限量添加 I D A B C E F 生物化學方法 1. 添加前體繞過反饋控制點：亦能使某種代謝產(chǎn)物大量產(chǎn)生 () () () 2. 添加誘導劑：從提高誘導酶合成量來說，最好的誘導劑往往不是該酶的底物，而是底物的衍生物， 3. 發(fā)酵與分離過程耦合： 4. 控制發(fā)酵的培養(yǎng)基成分： （ 1）控制營養(yǎng)物質(zhì)透過細胞膜進入細胞 只有當速效碳源或氮源耗盡時，微生物才合成遲效碳源或氮源的運輸系統(tǒng)與分解該物質(zhì)的酶系統(tǒng)。 (2)用生理學手段 ——直接抑制膜的合成或使膜受缺損 乙酰 CoA 丙二酸單酰 CoA 脂肪酸 CO2 生物素 ? (3)利用膜缺損突變株 —— 油酸缺陷型、甘油缺陷型 ★ 用谷氨酸生產(chǎn)菌的油酸缺陷型，培養(yǎng)過程中，有限制地添加油酸，合成有缺損的膜，使細胞膜發(fā)生滲漏而提高谷氨酸產(chǎn)量。應用甘油缺陷型菌株，就是在生物素或油酸過量的情況下，也可以獲得大量谷
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