第七章-2 微生物初級(jí)代謝產(chǎn)物的代謝調(diào)控

ID:19778656

大?。?.57 MB

頁(yè)數(shù):70頁(yè)

時(shí)間:2018-10-06

第七章-2 微生物初級(jí)代謝產(chǎn)物的代謝調(diào)控_第1頁(yè)
第七章-2 微生物初級(jí)代謝產(chǎn)物的代謝調(diào)控_第2頁(yè)
第七章-2 微生物初級(jí)代謝產(chǎn)物的代謝調(diào)控_第3頁(yè)
第七章-2 微生物初級(jí)代謝產(chǎn)物的代謝調(diào)控_第4頁(yè)
第七章-2 微生物初級(jí)代謝產(chǎn)物的代謝調(diào)控_第5頁(yè)
資源描述:

《第七章-2 微生物初級(jí)代謝產(chǎn)物的代謝調(diào)控》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。

1、微生物細(xì)胞有著一整套可塑性極強(qiáng)和極精確的代謝調(diào)節(jié)系統(tǒng),以確保上千種酶能準(zhǔn)確無誤、有條不紊和高度協(xié)調(diào)地進(jìn)行極其復(fù)雜的新陳代謝反應(yīng)。在發(fā)酵工業(yè)中,調(diào)節(jié)微生物生命活動(dòng)的方法很多,包括生理水平、代謝途徑水平和基因調(diào)控水平上的各種調(diào)節(jié)。3.微生物初級(jí)代謝產(chǎn)物的代謝調(diào)控●微生物細(xì)胞內(nèi)的代謝調(diào)節(jié)主要通過酶合成量、酶活性及細(xì)胞膜透性的控制加以實(shí)現(xiàn)。原則:經(jīng)濟(jì)合理地利用和合成所需的各種物質(zhì)和能量,使細(xì)胞處于平衡生長(zhǎng)狀態(tài)。方式:反饋抑制、反饋?zhàn)瓒簟⒚傅恼T導(dǎo)調(diào)節(jié)、酶的共價(jià)修飾。目的:高濃度地積累人們所期望的產(chǎn)物。平衡→打破→建新平衡→高濃度地積

2、累辦法:①育種,得到根本改變代謝的基因突變株;②控制微生物培養(yǎng)條件,影響其代謝過程。3.1酶的合成調(diào)節(jié)●酶的合成調(diào)節(jié)是通過控制酶的合成量來調(diào)節(jié)代謝速率的方式。包括誘導(dǎo)調(diào)節(jié)和阻遏調(diào)節(jié)兩種方式。通過酶合成量調(diào)節(jié)代謝速率是一種間接而緩慢的方式,屬于粗放的調(diào)節(jié),稱之為“粗調(diào)”。●優(yōu)點(diǎn):通過阻止酶的過量合成降低代謝速率,節(jié)約用于生物合成的原料和能量?!駜蓚€(gè)概念:①組成酶:細(xì)胞內(nèi)總是適量存在的,不依賴于酶底物或底物結(jié)構(gòu)類似物的存在而合成的酶。②誘導(dǎo)酶:依賴于酶底物或底物結(jié)構(gòu)類似物的存在而合成的酶。其基因以隱性狀態(tài)存在于染色體中?!粽T導(dǎo)

3、調(diào)節(jié)(induction)●誘導(dǎo)酶的合成需要誘導(dǎo)劑,它可是底物,也可是底物的結(jié)構(gòu)類似物。一種酶可有多種誘導(dǎo)劑,其能力與誘導(dǎo)劑的種類和濃度有關(guān)?!袢鏓.coli在含乳糖培養(yǎng)基上產(chǎn)生的β-半乳糖苷酶、β-半乳糖苷透性酶和半乳糖苷乙?;D(zhuǎn)移酶就是由于乳糖的存在而誘導(dǎo)產(chǎn)生的。大腸桿菌在加入乳糖前β-半乳糖苷酶的分子數(shù)為5個(gè);加入后的1-2分鐘內(nèi)就增加到5000個(gè)。(誘導(dǎo)作用,非激活作用)誘導(dǎo)作用的類型:協(xié)同誘導(dǎo)和順序誘導(dǎo)指一種底物能同時(shí)誘導(dǎo)幾種酶的合成。如將乳糖加入到E.coli培養(yǎng)基中,細(xì)胞同時(shí)合成β-半乳糖苷透過酶、β-半乳糖

4、苷酶和半乳糖苷轉(zhuǎn)乙酰酶。指先合成分解底物的酶,再依次合成分解各中間產(chǎn)物的酶,達(dá)到對(duì)復(fù)雜代謝途徑的分段調(diào)節(jié)。協(xié)同誘導(dǎo)順序誘導(dǎo)◆阻遏調(diào)節(jié)(repression)●某種代謝物積累除抑制酶活性外,還可反饋?zhàn)瓒裘负铣桑档头磻?yīng)速度。在微生物的代謝過程中,當(dāng)某途徑的末端產(chǎn)物過量時(shí),可通過阻礙該代謝途徑中包括關(guān)鍵酶在內(nèi)的一系列酶的生物合成,徹底控制代謝和末端產(chǎn)物合成?!穹绞剑耗┒舜x產(chǎn)物阻遏和分解代謝產(chǎn)物阻遏末端代謝產(chǎn)物阻遏在直線反應(yīng)途徑中,末端產(chǎn)物阻遏較為簡(jiǎn)單,即產(chǎn)物作用于代謝途徑中的第一個(gè)酶,使后續(xù)的酶都不能合成。DABCE-●特點(diǎn)

5、:“公共酶”僅受所有分支途徑末端產(chǎn)物的共同阻遏(多價(jià)阻遏作用)。只有所有末端產(chǎn)物同時(shí)累積,才能阻遏“公共酶”合成。芳香簇氨基酸、天冬氨酸簇及丙酮酸簇氨基酸生物合成中的反饋?zhàn)瓒艟蛯儆谶@種類型。●分支代謝途徑的阻遏較為復(fù)雜。每種末端產(chǎn)物僅專一地阻遏各自對(duì)應(yīng)的分支途徑中酶的合成。F-ACBDEGH---分解代謝物阻遏●細(xì)胞內(nèi)同時(shí)存在兩種底物(碳源或氮源)時(shí),易利用底物會(huì)阻遏難利用底物分解酶系的合成?!袢鏓.coli培養(yǎng)在含乳糖和葡萄糖的培養(yǎng)基上時(shí)形成“二次生長(zhǎng)現(xiàn)象”,即葡萄糖存在時(shí)阻遏了分解乳糖酶系的合成,此現(xiàn)象又稱葡萄糖效應(yīng)。

6、●實(shí)質(zhì):易利用底物分解過程中產(chǎn)生的中間代謝物或末端代謝物的過量累積,阻遏了代謝途徑中一些酶的合成?!裘负铣烧{(diào)節(jié)的機(jī)制-操縱子假說●操縱子(operon):是原核生物基因表達(dá)與調(diào)控的一個(gè)完整單位,包括結(jié)構(gòu)基因,調(diào)節(jié)基因,操作子和啟動(dòng)子。①結(jié)構(gòu)基因(structuralgenes):編碼蛋白質(zhì)的DNA序列.可根據(jù)其上的堿基順序轉(zhuǎn)錄出相應(yīng)的mRNA,然后再通過核糖體轉(zhuǎn)譯出相應(yīng)的酶②啟動(dòng)子(promoter):被RNA多聚酶識(shí)別的堿基序列,該序列既是RNA聚合酶的結(jié)合部位,也是轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn)③操作子(operator):位于啟動(dòng)基因和

7、結(jié)構(gòu)基因之間的一段堿基順序,是阻遏蛋白(一種調(diào)節(jié)蛋白)的結(jié)合位點(diǎn),能通過與阻遏物相結(jié)合來決定結(jié)構(gòu)基因的轉(zhuǎn)錄是否能進(jìn)行④調(diào)節(jié)基因(regulatorgene):編碼組成型調(diào)節(jié)蛋白的基因,一般遠(yuǎn)離操縱子,但在原核生物中,可以位于操縱子旁邊★誘導(dǎo)物—是起始酶誘導(dǎo)合成的物質(zhì),如乳糖等,它們可與調(diào)節(jié)蛋白結(jié)合,抑制其與操縱基因的結(jié)合,從而促進(jìn)轉(zhuǎn)錄的進(jìn)行。★輔阻遏物—是阻遏酶產(chǎn)生的物質(zhì),如氨基酸和核苷酸等,它們也可與調(diào)節(jié)蛋白結(jié)合,促進(jìn)其與操縱基因的結(jié)合,從而抑制轉(zhuǎn)錄的順利進(jìn)行?!镎T導(dǎo)物與輔阻遏物都屬于一類低分子量的信號(hào)物質(zhì)-效應(yīng)物(如糖

8、類及其衍生物,氨基酸及核苷酸等),它們均可與調(diào)節(jié)蛋白結(jié)合,使之發(fā)生變構(gòu),以提高或降低調(diào)節(jié)蛋白與操縱基因的結(jié)合能力。★特點(diǎn):①屬于低分子量變構(gòu)蛋白;②具有兩個(gè)結(jié)合位點(diǎn),一個(gè)與操作子結(jié)合,另一位點(diǎn)可與效應(yīng)物結(jié)合?!镱愋停孩僮瓒粑?,它能在沒有誘導(dǎo)物時(shí)單獨(dú)與操縱基因結(jié)合;②阻遏物蛋白,它只能在輔阻遏物存在時(shí)才

當(dāng)前文檔最多預(yù)覽五頁(yè),下載文檔查看全文

此文檔下載收益歸作者所有

當(dāng)前文檔最多預(yù)覽五頁(yè),下載文檔查看全文
溫馨提示:
1. 部分包含數(shù)學(xué)公式或PPT動(dòng)畫的文件,查看預(yù)覽時(shí)可能會(huì)顯示錯(cuò)亂或異常,文件下載后無此問題,請(qǐng)放心下載。
2. 本文檔由用戶上傳,版權(quán)歸屬用戶,天天文庫(kù)負(fù)責(zé)整理代發(fā)布。如果您對(duì)本文檔版權(quán)有爭(zhēng)議請(qǐng)及時(shí)聯(lián)系客服。
3. 下載前請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔內(nèi)容,確認(rèn)文檔內(nèi)容符合您的需求后進(jìn)行下載,若出現(xiàn)內(nèi)容與標(biāo)題不符可向本站投訴處理。
4. 下載文檔時(shí)可能由于網(wǎng)絡(luò)波動(dòng)等原因無法下載或下載錯(cuò)誤,付費(fèi)完成后未能成功下載的用戶請(qǐng)聯(lián)系客服處理。
关闭