《课程讲解》-06-第五章-微生物的代谢和发酵-课件.ppt

1、2010-2-8southern yangtze university22010-2-8southern yangtze university42010-2-8southern yangtze university52010-2-8southern yangtze university62010-2-8southern yangtze university72010-2-8southern yangtze university9化能异养菌化能异养菌光能营养菌光能营养菌2010-2-8southern yangtze university102010-2-8southern yangtze un

2、iversity112010-2-8southern yangtze university122010-2-8southern yangtze university132010-2-8southern yangtze university142010-2-8southern yangtze university152010-2-8southern yangtze university162010-2-8southern yangtze university172010-2-8southern yangtze university182010-2-8southern yangtze univer

3、sity192010-2-8southern yangtze university202010-2-8southern yangtze university212010-2-8southern yangtze university222010-2-8southern yangtze university232010-2-8southern yangtze university242010-2-8southern yangtze university252010-2-8southern yangtze university262010-2-8southern yangtze university

4、27。2010-2-8southern yangtze university282010-2-8southern yangtze university292010-2-8southern yangtze university302010-2-8southern yangtze university312010-2-8southern yangtze university32常见的常见的六条发酵途径六条发酵途径1.酒精发酵酒精发酵2.同型乳酸发酵同型乳酸发酵3.丙酸发酵丙酸发酵4.混合酸发酵混合酸发酵5.2，3-丁二醇发酵丁二醇发酵6.丁酸发酵丁酸发酵2010-2-8southern yangt

5、ze university332010-2-8southern yangtze university342010-2-8southern yangtze university35PFK：磷酸果糖激酶：磷酸果糖激酶 ID：异柠檬酸脱氢酶：异柠檬酸脱氢酶（E）：表示抑制）：表示抑制 2010-2-8southern yangtze university36意义：合理利用能源意义：合理利用能源现象：现象：通风对酵母代谢的影响通风对酵母代谢的影响2010-2-8southern yangtze university372010-2-8southern yangtze university382010-

6、2-8southern yangtze university392010-2-8southern yangtze university402010-2-8southern yangtze university412010-2-8southern yangtze university42 缩合缩合 脱羧脱羧2丙酮酸丙酮酸 乙酰乳酸乙酰乳酸 乙酰甲基甲醇乙酰甲基甲醇 碱性条件碱性条件 2,3-丁二醇丁二醇 二乙酰二乙酰 （与培养基中精氨酸的胍基结合）红色化合物红色化合物2010-2-8southern yangtze university432010-2-8southern yangtze uni

7、versity442010-2-8southern yangtze university452010-2-8southern yangtze university462010-2-8southern yangtze university472010-2-8southern yangtze university48F0F1ATP膜膜内膜外2H+ADP+PiATP+H2O基部：埋于线粒体内膜基部：埋于线粒体内膜头部：伸向膜内头部：伸向膜内颈部颈部2010-2-8southern yangtze university49比较内容原核细胞原核细胞真核细胞真核细胞存在位置细胞质膜线粒体的内膜具体组成差异

8、非蛋白电子传递体G+菌：甲基萘醌、脱甲基萘醌辅酶Q需氧的G菌：辅酶Q细胞色素氧化酶细胞色素a1、a2、a3、a4和氧细胞中可同时含有一种以上细胞色素a3特点组分多变组分稳定普遍存在分支无分支受环境影响大受环境影响小2010-2-8southern yangtze university502010-2-8southern yangtze university512010-2-8southern yangtze university522010-2-8southern yangtze university532010-2-8southern yangtze university542HNO32HN

9、O22NOHN2ON22NH2OH2NH32010-2-8southern yangtze university55422010-2-8southern yangtze university562010-2-8southern yangtze university572010-2-8southern yangtze university582010-2-8southern yangtze university59固氮的生化途径固氮的生化途径2010-2-8southern yangtze university602010-2-8southern yangtze university612010

10、-2-8southern yangtze university622010-2-8southern yangtze university63“Park”核苷酸的合成核苷酸的合成金黄色葡萄球菌有N-乙酰胞壁酸合成“Park”核苷酸的过程。图中的M表示N-乙酰胞壁酸；在大肠杆菌中，L-Lys被mDAP所代替2010-2-8southern yangtze university642010-2-8southern yangtze university65肽聚糖单体的合成肽聚糖单体的合成G-M-P-P-类脂 M-P-P-类脂UDPUDP-G UDPUDP-M P-类脂Pi P-P-类脂杆菌肽万古霉素5

11、 甘氨酰-tRNA 5 tRNA插入至膜外肽 聚糖合成处G-M-P-P-类脂在细胞膜上进行的由“Park”核苷酸合成肽聚糖单体的反应“类脂”指类脂载体细菌萜醇；反应4和5 可分别被万古霉素和杆菌肽所抑制2010-2-8southern yangtze university662010-2-8southern yangtze university672010-2-8southern yangtze university682010-2-8southern yangtze university702010-2-8southern yangtze university712010-2-8southe

12、rn yangtze university722010-2-8southern yangtze university732010-2-8southern yangtze university742010-2-8southern yangtze university752010-2-8southern yangtze university762010-2-8southern yangtze university772010-2-8southern yangtze university782010-2-8southern yangtze university792010-2-8southern y

13、angtze university802010-2-8southern yangtze university81特点特点 单独的单独的D D或或F F的作用是轻微的；的作用是轻微的；D D、F F同时过量时作用大于二者之和；同时过量时作用大于二者之和；不能不能100%100%抑制；抑制；2010-2-8southern yangtze university82特点：单独的D或F均有抑制作用，互不影响；D、F同时过量时，抑制作用是累积的；总抑制：100%-（100%-30%）（100%-40%）=58%2010-2-8southern yangtze university832010-2-8so

14、uthern yangtze university84枯草杆菌芳香族氨基酸合成途径中的顺序反馈抑制枯草杆菌芳香族氨基酸合成途径中的顺序反馈抑制特点：特点：D D的积累不会的积累不会影响到影响到F F的合成的合成2010-2-8southern yangtze university85大肠杆菌合成苏氨酸、甲硫氨酸和赖氨酸中的同工酶调节大肠杆菌合成苏氨酸、甲硫氨酸和赖氨酸中的同工酶调节E E表示末端产物反馈抑制；表示末端产物反馈抑制；R R表示末端产物反馈阻遏表示末端产物反馈阻遏特点：特点：D D的积累不会的积累不会影响到影响到F F的合成的合成2010-2-8southern yangtze u

15、niversity86两种底物存在时，利用快的底物两种底物存在时，利用快的底物在分解过程中所产生的中间代谢在分解过程中所产生的中间代谢物会阻碍利用慢的底物的有关酶物会阻碍利用慢的底物的有关酶合成合成如：E.coli在葡萄糖、乳糖共同存在时的二次生长现象2010-2-8southern yangtze university872010-2-8southern yangtze university882010-2-8southern yangtze university891.1.单独加入葡萄糖时，菌体生长几乎没有延迟期；单独加入葡萄糖时，菌体生长几乎没有延迟期；单独加入乳糖时，菌体生长有明显的延

16、迟期；单独加入乳糖时，菌体生长有明显的延迟期；2.2.同时加入葡萄糖和乳糖时，菌体呈二次生长同时加入葡萄糖和乳糖时，菌体呈二次生长2010-2-8southern yangtze university90葡萄糖乳糖培养时间hlg乳糖葡萄糖效应葡萄糖2010-2-8southern yangtze university912010-2-8southern yangtze university922010-2-8southern yangtze university932010-2-8southern yangtze university952010-2-8southern yangtze uni

17、versity96末端产物末端产物E对生长乃是必需的，所以，应在培养基中限量对生长乃是必需的，所以，应在培养基中限量供给供给E，使之足以维持菌株生长，但又不至于造成反馈调，使之足以维持菌株生长，但又不至于造成反馈调节（阻遏或抑制），这样才能有利于菌株积累中间产物节（阻遏或抑制），这样才能有利于菌株积累中间产物C。2010-2-8southern yangtze university97A B CDEFG2010-2-8southern yangtze university98AK天冬氨酸激酶；HSDH高丝氨酸脱氢酶谷氨酸棒杆菌的代谢调节与氨基酸生产谷氨酸棒杆菌的代谢调节与氨基酸生产2010-2

18、-8southern yangtze university992.分支途径分支途径肌苷酸的生产肌苷酸的生产2010-2-8southern yangtze university100二、抗反馈调节突变株的应用二、抗反馈调节突变株的应用2010-2-8southern yangtze university101注：注：AHV是是Thr和和Ile的结构类似物的结构类似物2010-2-8southern yangtze university102黄色短杆菌抗性菌株高产苏氨酸的代谢调节2010-2-8southern yangtze university103 CO2生物素2010-2-8southern yangtze university104