导图社区 微生物的代谢调控
这个思维导图包括微生物(主要是细菌)代谢的各种调节方式包括自我调节、酶调节、及其在微生物培养的应用。
生物分离与纯化技术 第二章 预处理及固液分离,主要包含发酵液预处理和细胞破碎两部分内容,介绍了发酵液预处理的方式和作用,以及细胞破碎的方式、原理、特点等等。
生物氧化(BiologicalOxidation)——物质在生物体内进行氧化称生物氧化,主要指糖、脂肪、蛋白质等在体内分解时逐步释放能量,最终生成CO₂和H₂O的过程。 此过程需耗氧、排出CO₂,又在活细胞内进行,故又称细胞呼吸 (cellular respiration)。
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微生物的代谢调控
微生物代谢过程中的自我调节
特点:精确、可塑性强、细胞水平的代谢调节能力远超高等生物
方式
控制营养物质透过细胞膜进入细胞
通过酶的定位控制酶与底物的接触
真核微生物:酶定位分区在相对应的细胞器,细胞器行使其特定功能
原核微生物
呼吸产能代谢有关酶:细胞膜上
蛋白质合成酶和移位酶:核糖体上
同核苷酸吸收有关的酶:G-菌的周质区
控制代谢物的流向(控制酶促反应的速度)
通过调节产能代谢速率
酶活性的调节
同种酶催化,但是不同辅基或者辅酶控制代谢方向(谷氨酸脱氢酶:NADP为辅基→谷氨酸合成 NAD为辅基→谷氨酸分解)
通过调节酶活性和酶的合成量:关键酶 代谢途径中的第一个酶或者分支点后的第一个酶
细调:调节酶分子的活性
修饰调节
磷酸化和去磷酸化
甲基化和去甲基化
乙酰化和去乙酰化
变构调节(催化中心和、调节中心)
别构激活剂
酶活性激活:酶促反应中前面的反应物激活(粗糙脉孢霉异柠檬酸脱氢酶)活性收到柠檬酸促进
别构抑制剂
竞争性抑制
反馈抑制
直线式代谢途径:单一末端产物的抑制(氨基酸、核苷酸合成途径)
分支代谢途径
同工酶的反馈抑制
合作反馈抑制
协同反馈抑制
累加反馈抑制
顺序反馈抑制
代谢互锁
优先合成
酶合成的调节
粗调:调节酶的合成量(遗传学水平上的调节)
组成酶:固有酶,合成与环境无关,在菌体内含量相对恒定。如糖酵解的酶
诱导酶:依赖底物或底物类似物的存在而合成的酶,如乳糖酶,底物消失合成就终止
酶蛋白合成的诱导(β-半乳糖苷酶、半乳糖苷渗透酶)
同时诱导
顺序诱导
酶合成的阻遏
终产物阻遏
分解代谢物阻遏(操纵子学说)(大肠杆菌的葡萄糖效应,出现二次生长现象)
代谢调控理论的应用
工业发酵的目的;大量积累人所需要的微生物代谢产物
代谢的人工控制:认为的打破微生物代谢控制体系,朝着人们所希望的方向进行
人工控制代谢的手段
遗传学方法
营养缺陷型菌株的应用
康反馈控制突变株的应用
选育组成型突变株和超产突变株
生物化学方法
添加前提绕过反馈控制点:也可以使某种代谢产物大量增加
添加诱导剂,提高酶合成量
发酵和分离耦合
控制发酵的培养及成分
控制细胞膜渗透性
用生理学手段
利用膜缺损突变株