第四节 微生物的代谢调控与发 酵生产 本节提要： 微生物代谢过程中的自我调节 酶活性的调节 酶合成的调节 代谢调控理论的应用
第四节 微生物的代谢调控与发 酵生产 本节提要： 微生物代谢过程中的自我调节 酶活性的调节 酶合成的调节 代谢调控理论的应用
微生物代谢过程中的自我调节 ☆微生物代谢调节系统的特点：精确、可塑性强，细胞水 平的代谢调节能力超过高等生物。 成因：细胞体积小，所处环境多变。 举例：大肠杆菌细胞中存在2500种蛋白质，其中上千 种是催化正常新陈代谢的酶。每个细菌细胞的体积只 能容纳10万个蛋白质分子，所以每种酶平均分配不到 100个分子。如何解决合成与使用效率的经济关系？ 解决方式：组成酶（constitutive enzyme）经常以高 浓度存在，其它酶都是诱导酶（inducible enzyme）， 在底物或其类似物存在时才合成，诱导酶的总量占细 胞总蛋白含量的10%
微生物代谢过程中的自我调节 ☆微生物代谢调节系统的特点：精确、可塑性强，细胞水 平的代谢调节能力超过高等生物。 成因：细胞体积小，所处环境多变。 举例：大肠杆菌细胞中存在2500种蛋白质，其中上千 种是催化正常新陈代谢的酶。每个细菌细胞的体积只 能容纳10万个蛋白质分子，所以每种酶平均分配不到 100个分子。如何解决合成与使用效率的经济关系？ 解决方式：组成酶（constitutive enzyme）经常以高 浓度存在，其它酶都是诱导酶（inducible enzyme）， 在底物或其类似物存在时才合成，诱导酶的总量占细 胞总蛋白含量的10%
☆微生物自我调节代谢的方式 1.控制营养物质透过细胞膜进入细胞 2.通过酶的定位控制酶与底物的接触 3.控制代谢物流向:
☆微生物自我调节代谢的方式 1.控制营养物质透过细胞膜进入细胞 2.通过酶的定位控制酶与底物的接触 3.控制代谢物流向:
1.控制营养物质透过细胞膜进入细胞 如：只有当速效碳源或氮源耗尽时，微生物才合 成迟效碳源或氮源的运输系统与分解该物质的酶 系统
1.控制营养物质透过细胞膜进入细胞 如：只有当速效碳源或氮源耗尽时，微生物才合 成迟效碳源或氮源的运输系统与分解该物质的酶 系统
2.通过酶的定位控制酶与底物的接触 1）真核微生物酶定位在相应细胞器上；细胞器 各 自行使某种特异的功能； 2）原核微生物在细胞内划分区域集中某类酶行 使 功能： ➢与呼吸产能代谢有关的酶位于膜上； ➢蛋白质合成酶和移位酶位于核糖体上； ➢同核苷酸吸收有关的酶在G-菌的周质区
2.通过酶的定位控制酶与底物的接触 1）真核微生物酶定位在相应细胞器上；细胞器 各 自行使某种特异的功能； 2）原核微生物在细胞内划分区域集中某类酶行 使 功能： ➢与呼吸产能代谢有关的酶位于膜上； ➢蛋白质合成酶和移位酶位于核糖体上； ➢同核苷酸吸收有关的酶在G-菌的周质区