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發(fā)酵機制ppt課件-閱讀頁

2025-05-21 18:05本頁面
  

【正文】 產(chǎn)物的合成。? 阻遏的類型主要有末端代謝產(chǎn)物阻遏和分解代謝產(chǎn)物阻遏兩種。對直線式反應(yīng)途徑來說,末端產(chǎn)物阻遏的情況較為簡單,即產(chǎn)物作用于代謝途徑中的各種酶,使之合成受阻遏。每種末端產(chǎn)物僅專一地阻遏合成它的那條分支途徑的酶。? 末端產(chǎn)物阻遏在代謝調(diào)節(jié)中有著重要的作用,它可保證細(xì)胞內(nèi)各種物質(zhì)維持適當(dāng)?shù)臐舛取? 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?! ?(二)酶合成調(diào)節(jié)的機制 ? ( 1)操縱子 : 指的是一組功能上相關(guān)的基因,它是由啟動基因 、 操縱基因和結(jié)構(gòu)基因三部分組成。一個操縱子的轉(zhuǎn)錄,就合成了一個 mRNA分子。? 另一類是阻遏型操縱子,只有當(dāng)缺乏輔阻遏物(一種效應(yīng)物)時,其轉(zhuǎn)錄頻率才最高。 ? ( 2)調(diào)節(jié)基因 ? 用于編碼組成型調(diào)節(jié)蛋白的基因。? ( 3)效應(yīng)物? 是一類低分子量的信號物質(zhì)(如糖類及其衍生物、氨基酸和核苷酸等),包括誘導(dǎo)物和輔阻遏物兩種,它們可與調(diào)節(jié)蛋白相結(jié)合以使后者發(fā)生變構(gòu)作用,并進一步提高或降低與操縱基因的結(jié)合能力。當(dāng)調(diào)節(jié)蛋白與效應(yīng)物結(jié)合后,就發(fā)生變構(gòu)作用。?    調(diào)節(jié)蛋白可分兩種,其一稱阻遏物 , 它能在沒有誘導(dǎo)物(效應(yīng)物的一種)時與操縱基因相結(jié)合;另一則稱阻遏物蛋白 , 它只能在輔阻遏物(效應(yīng)物的另一種)存在時才能與操縱基因相結(jié)合。但在分支代謝途徑中,通過解除某種反饋調(diào)節(jié),就可以使某一分支途徑的末端產(chǎn)物得到累積。? 在這類菌株中,因其反饋抑制或阻遏已解除,或是反饋抑制和阻遏已同時解除,所以能分泌大量的末端代謝產(chǎn)物。? 細(xì)胞內(nèi)的代謝產(chǎn)物常常以很高的濃度累積著,并自然地通過反饋阻遏限制了它們的進一步合成。? 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。? 初級代謝產(chǎn)物是指微生物產(chǎn)生的,生長和繁殖所必需的物質(zhì),如蛋白質(zhì)、核酸等。? 其生物合成至少有一部分是和與初級代謝產(chǎn)物無關(guān)的遺傳物質(zhì) (包括核內(nèi)和核外的遺傳物質(zhì) )有關(guān),同時也與這類遺傳信息產(chǎn)生的酶所控制的代謝途徑有關(guān)。 (一 )次級代謝產(chǎn)物及特征? (1)次級代謝產(chǎn)物是由微生物產(chǎn)生的,不參與微生物的生長和繁殖。? (3)它的生產(chǎn)大多數(shù)是基于菌種的特異性來完成的。如在菌體活躍增殖階段幾乎不產(chǎn)生抗生素。? (5)一般都同時產(chǎn)生結(jié)構(gòu)上相類似的多種副組分。? (7)在多數(shù)情況下,增加前體是有效的。因此,如果供給與底物結(jié)構(gòu)類似的物質(zhì),則可以得到與天然物不同的次級代謝產(chǎn)物。? (10)次級代謝在其一個系列當(dāng)中與一個酶相對應(yīng)的底物和產(chǎn)物也可以成為其他酶的底物。? 總之,微生物次級代謝,其目的產(chǎn)物的生物合成途徑取決于微生物的培養(yǎng)條件和菌種的特異性。? 糖代謝中間體,既可用來合成初級代謝產(chǎn)物,又可用來合成次級代謝產(chǎn)物,這種中間體叫做分支中間體。有一部分代謝產(chǎn)物的形成,取決于由質(zhì)體信息產(chǎn)生的酶所控制的代謝途徑,這類物質(zhì)稱為質(zhì)體產(chǎn)物。 也有只由染色體 DNA控制的抗生素產(chǎn)物。? ② 酶活性的調(diào)節(jié)機制,包括終點產(chǎn)物的抑制或活化,利用輔酶的酶活調(diào)節(jié)、酶原的活化和潛酶的活化。? 在抗生素的生物合成途徑中,一方面抗生素本身的積累就能起反饋調(diào)節(jié)作用。 3.碳、氮分解代謝產(chǎn)物的調(diào)節(jié)? 碳分解代謝產(chǎn)物調(diào)節(jié)指能迅速被利用的碳源 (葡萄糖 )或其分解代謝產(chǎn)物,對其他代謝中的酶 (包括分解酶和合成酶 )的調(diào)節(jié)。? 葡萄糖是菌體生長良好的碳源和能源,但對青霉素、頭孢菌素、卡那霉素、新霉素、絲裂霉素等都有明顯降低產(chǎn)量的作用。在次級代謝中,其阻遏作用也確實存在。 4.磷酸鹽的調(diào)節(jié)? 磷酸鹽不僅是菌體生長的主要限制性營養(yǎng)成分,還是調(diào)節(jié)抗生素生物合成的重要參數(shù)。? 已發(fā)現(xiàn)過量磷酸鹽對四環(huán)素、氨基糖苷類和多烯大環(huán)內(nèi)酯等 32種抗生素的合成產(chǎn)生阻抑作用。? 如在青霉素發(fā)酵中,產(chǎn)生菌細(xì)胞膜輸入硫化物能力的大小影響青霉素發(fā)酵單位的高低。(四 )營養(yǎng)期 (生長期 )和分化期 (生產(chǎn)期 )的關(guān)系? 次級代謝的一個特征是次級代謝物通常是在生長階段 (營養(yǎng)期 )之后的生產(chǎn)階段 (分化期 )合成。? 產(chǎn)物的形成是在某些養(yǎng)分從培養(yǎng)基中耗竭時開始
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