代谢控制发酵 第一章 绪论 第二章 新陈代谢三大特点:条件温和,与酶催化和调控相关、反应有顺序性、灵敏的自我调节功能 代谢控制发酵:利用遗传学的方法或其他生物化学的方法,人为的在脱氧核酸核糖(DNA)的分子水平上,改变和控制微生物的代谢,使有用目的产物大量生成、积累的发酵。代谢控制发酵有两种途径(思路):控制培养条件和控制遗传型。 第三章 代谢控制发酵的基本思想 酶合成的调控(操纵子学说):(酶反应终产物如何对酶的合成进行调控?6 页) 按操纵子学说,操纵子由细胞中的操纵基因和邻近的几个结构基因组成。结构基因能转录遗传信息,合成相应的 RNA(mRNA),进而再翻译合成特定的酶。操纵基因能够控制结构基因作用的发挥。细胞中还有一种调节基因,嫩巩固产生一种细胞质阻遏物(调节蛋白),细胞质阻遏物与阻遏物(通常是酶反应的终产物)结合时,由于变构效应,结构改变和操纵基因亲和力变大,而使有关的结构基因不能合成 mRNA,因此,酶合成受到阻遏。 关键酶:是参与代谢调节的酶的总称。 特点:1、关键酶并不都是分支点酶 2、生物合成途径越长,关键酶数目越多 3、不同微生物间的关键酶所受到调控不同 天冬氨酸激酶 (大肠杆菌中 3 种同功酶 苏氨酸、蛋氨酸、赖氨酸反馈抑制 谷氨酸棒杆菌中,受赖氨酸,苏氨酸协同反馈抑制) DAHP 合成酶 (大肠杆菌中 3 种同功酶 酪氨酸,苯丙氨酸,色氨酸反馈抑制 变构酶:具有两个或两个以上结合部位的蛋白质,当其中一个部位与效应物(小分子物质)结合后,蛋白质构象发生改变,性能也随之变化。 变构酶的作用程序:专一性的代谢物(变构效应物)与酶蛋白表面的特定部位(变构部位)结合→酶分子的构象变化(变构转换)→活性中心的修饰 →抑制或促进酶活性 动力学特点(3 个) 1、 S 形:意味着存在底物及效应物对反应速度发生影响的阈值。 2、 3、 脱敏作用:变构酶经特定处理后,不丧失酶活性而失去对变构效应物的敏感性。(1、使变构酶解聚:加热、加尿素、汞盐;基因突变:2、诱变育得的抗类似物突变株中多发生 调节中心的独立性) 酶活力调节类型: Ⅰ单功能途径:终产物抑制、代谢产物激活作用(前体激活、补偿激活) Ⅱ多功能途径: 1、协作反馈抑制(多价反馈抑制):当一条代谢途径中有两个以上终产物时,两者同时过剩时,才能协同抑制第一个酶的活性。 谷氨酸棒杆菌,黄色短杆菌等合成赖氨酸、苏氨酸、蛋氨酸途径中,与大肠...