2024/11/1 张星元：发酵原理 26 在有氧条件下，由于PFK的低水平和 FDP 醛缩酶（FDPA）的极端低水平，大 肠杆菌主要经 HMP 途径降解葡萄糖。因 为在有氧条件下 PFK 对 ATP不敏感，且 其活力高于FDP醛缩酶（FDPA ），FDP 有累积，所以它可能对 HMP 途径的 6-磷 酸葡萄糖酸脱氢酶（ 6PGDH ）起抑制物 的作用，使6PGDH成为HMP降解流上的 一个“阀门”（有氧条件下的控制“阀 门”）
2024/11/1 张星元：发酵原理 26 在有氧条件下，由于PFK的低水平和 FDP 醛缩酶（FDPA）的极端低水平，大 肠杆菌主要经 HMP 途径降解葡萄糖。因 为在有氧条件下 PFK 对 ATP不敏感，且 其活力高于FDP醛缩酶（FDPA ），FDP 有累积，所以它可能对 HMP 途径的 6-磷 酸葡萄糖酸脱氢酶（ 6PGDH ）起抑制物 的作用，使6PGDH成为HMP降解流上的 一个“阀门”（有氧条件下的控制“阀 门”）
2024/11/1 张星元：发酵原理 27 在厌氧条件下，PFK和FDPA水平较有 氧时高，因而 EMP 途径对葡萄糖降解代谢 的参与程度增加。因为 PFK 的水平仍高于 FDPA，FDP 仍然累积并继续抑制 6PGDH， 但随着EMP参与程度的增加，EMP 途径所 产生的NADH浓度增高。NADH是6-磷酸葡 萄糖脱氢酶（ G6PDH ）的效应物，NADH 浓度上升就会抑制G6PDH，使 G6PDH 成 为 HMP降解流上的另一个“ 阀门 ” （ 厌 氧条件下的控制 “ 阀门 ” ）
2024/11/1 张星元：发酵原理 27 在厌氧条件下，PFK和FDPA水平较有 氧时高，因而 EMP 途径对葡萄糖降解代谢 的参与程度增加。因为 PFK 的水平仍高于 FDPA，FDP 仍然累积并继续抑制 6PGDH， 但随着EMP参与程度的增加，EMP 途径所 产生的NADH浓度增高。NADH是6-磷酸葡 萄糖脱氢酶（ G6PDH ）的效应物，NADH 浓度上升就会抑制G6PDH，使 G6PDH 成 为 HMP降解流上的另一个“ 阀门 ” （ 厌 氧条件下的控制 “ 阀门 ” ）
2024/11/1 张星元：发酵原理 28 这种抑制作用是必要的，因为提高葡 萄糖浓度可以使FDPA水平上升许多倍， 而 PFK 水平基本保持不变，这样 FDP 浓 度势必是低的，以致无法控制6PGDH ， 这时 NADH就通过对 G6PDH 的抑制作用 控制 HMP 降解流。这种两个“阀门 ”交 替控制的机制可以解释为什么在严格厌氧 条件下，大肠杆菌经 HMP 途径降解的葡 萄糖只占葡萄糖降解总量的20％～30％
2024/11/1 张星元：发酵原理 28 这种抑制作用是必要的，因为提高葡 萄糖浓度可以使FDPA水平上升许多倍， 而 PFK 水平基本保持不变，这样 FDP 浓 度势必是低的，以致无法控制6PGDH ， 这时 NADH就通过对 G6PDH 的抑制作用 控制 HMP 降解流。这种两个“阀门 ”交 替控制的机制可以解释为什么在严格厌氧 条件下，大肠杆菌经 HMP 途径降解的葡 萄糖只占葡萄糖降解总量的20％～30％
2024/11/1 张星元：发酵原理 29 4.3.2.2 过量合成和微生物的异常代谢 野生菌株在它们天然栖息地在其 生长或维持，需要时也能合成人们所 希望的代谢产物，但在其固有的代谢 调节机制的控制下合成的量不多不少， 只够细胞自身生长或维持的需要。体 现了微生物细胞的经济性
2024/11/1 张星元：发酵原理 29 4.3.2.2 过量合成和微生物的异常代谢 野生菌株在它们天然栖息地在其 生长或维持，需要时也能合成人们所 希望的代谢产物，但在其固有的代谢 调节机制的控制下合成的量不多不少， 只够细胞自身生长或维持的需要。体 现了微生物细胞的经济性
2024/11/1 张星元：发酵原理 30 适用于发酵生产的微生物必须具有 有过量合成的能力，也就是说是其目的 产物的合成量必须大大高于它通常的合 成量。要做到这一点，不仅要求合成目 的产物的途径畅通，还必须有将目的产 物排出细胞的满意的机制。过量合成的 速率取决于微生物的遗传性能，以及在 培养条件下细胞的生理状态
2024/11/1 张星元：发酵原理 30 适用于发酵生产的微生物必须具有 有过量合成的能力，也就是说是其目的 产物的合成量必须大大高于它通常的合 成量。要做到这一点，不仅要求合成目 的产物的途径畅通，还必须有将目的产 物排出细胞的满意的机制。过量合成的 速率取决于微生物的遗传性能，以及在 培养条件下细胞的生理状态