第五章微生物与发酵工程第五章微生物与发酵工程第二节微生物的代谢第二节微生物的代谢一、微生物的代谢产物一、微生物的代谢产物1.1.初级代谢产物初级代谢产物1.1.定义：微生物通过代谢活动所产生的、定义：微生物通过代谢活动所产生的、自身生长和繁殖所必需的物质。自身生长和繁殖所必需的物质。2.2.举例：氨基酸、核苷酸、多糖、脂类、举例：氨基酸、核苷酸、多糖、脂类、维生素等。维生素等。3.3.特征：特征：1.1.不同的微生物初级代谢产物基本相同；不同的微生物初级代谢产物基本相同；2.2.初级代谢产物合成过程是连续不断的。初级代谢产物合成过程是连续不断的。一、微生物的代谢产物一、微生物的代谢产物2.2.次级代谢产物次级代谢产物1.1.定义：微生物生长到一定阶段才产生的定义：微生物生长到一定阶段才产生的化学结构十分复杂、对该微生物无明显化学结构十分复杂、对该微生物无明显生理功能，或并非是微生物生长和繁殖生理功能，或并非是微生物生长和繁殖所必需的物质。所必需的物质。2.2.举例：抗生物、毒素、激素、色素等。举例：抗生物、毒素、激素、色素等。3.3.特征：特征：1.1.不同的微生物初级代谢产物不同；不同的微生物初级代谢产物不同；2.2.抗生素是一类具有特异性抑菌和杀菌作用的有抗生素是一类具有特异性抑菌和杀菌作用的有机化合物。机化合物。二、微生物代谢的调节二、微生物代谢的调节1.1.酶合成的调节酶合成的调节微生物细胞内酶的种类：微生物细胞内酶的种类：组成酶：微生物细胞内一直存在，合成是受遗传组成酶：微生物细胞内一直存在，合成是受遗传物质控制。物质控制。诱导酶：在环境中存在某种物质的情况下才能够诱导酶：在环境中存在某种物质的情况下才能够合成的酶。合成的酶。举例：举例：亮白曲霉原来不能合成蔗糖酶，所以不能利用蔗亮白曲霉原来不能合成蔗糖酶，所以不能利用蔗糖，但如果在培养基内加入蔗糖，一段时间后，糖，但如果在培养基内加入蔗糖，一段时间后，可合成蔗糖酶，并利用蔗糖。可合成蔗糖酶，并利用蔗糖。二、微生物代谢的调节二、微生物代谢的调节2.2.酶活性的调节酶活性的调节二、微生物代谢的调节二、微生物代谢的调节3.3.两种调节的对比两种调节的对比酶合成的调节酶合成的调节酶活性的调节酶活性的调节不同点不同点调节对象调节对象通过酶量的变化通过酶量的变化控制代谢速率控制代谢速率控制酶活性，不涉控制酶活性，不涉及酶量变化及酶量变化调节效果调节效果相对缓慢相对缓慢快速、精细快速、精细调节机制调节机制基因水平调节，基因水平调节，调节控制酶合成调节控制酶合成代谢调节，它调节代谢调节，它调节酶活性酶活性相同相同点点细胞内两种方式同时存在，密切配合，高效、准细胞内两种方式同时存在，密切配合，高效、准确控制代谢的正常进行。确控制代谢的正常进行。三、微生物代谢的人工控制三、微生物代谢的人工控制目的目的最大限度积累对人类有用的代谢产物最大限度积累对人类有用的代谢产物措施措施改变微生物遗传特性改变微生物遗传特性控制生产过程种各种条件控制生产过程种各种条件实例实例人工控制黄色短杆菌的代谢过程生产赖氨酸；人工控制黄色短杆菌的代谢过程生产赖氨酸；人工控制谷氨酸棒状杆菌生产谷氨酸。人工控制谷氨酸棒状杆菌生产谷氨酸。天冬氨酸天冬氨酸黄色短杆菌的代谢过程黄色短杆菌的代谢过程甲硫氨酸甲硫氨酸苏氨酸苏氨酸赖氨酸赖氨酸中间产物Ⅰ中间产物Ⅰ天冬氨酸激酶天冬氨酸激酶中间产物Ⅱ中间产物Ⅱ抑制抑制高丝氨酸高丝氨酸高丝氨酸高丝氨酸脱氢酶脱氢酶天冬氨酸天冬氨酸人工控制黄色短杆菌的代谢过程生产赖氨酸人工控制黄色短杆菌的代谢过程生产赖氨酸中间产物Ⅰ中间产物Ⅰ天冬氨酸激酶天冬氨酸激酶中间产物Ⅱ中间产物Ⅱ甲硫氨酸甲硫氨酸苏氨酸苏氨酸高丝氨酸高丝氨酸高丝氨酸高丝氨酸脱氢酶脱氢酶不能合成不能合成可以大可以大量积累量积累赖氨赖氨酸酸人工诱变的人工诱变的菌种不能产生菌种不能产生
