代谢调节与代谢工程(1).pdfVIP

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微生物代谢的特点:

微生物在长期的进化过程中，形成了一整套完善的代谢调节系统，

保证各种代谢活动经济而高效地进行。

微生物代谢的生化反响通常是十分复杂而迅速，需要非常协调的进行。

微生物具有快速适应外界环境变化的能力，通过启动或关闭相关代谢

途径，平衡代谢产物和反响速率来适应环境。

微生物代谢调节

因此，微生物的代谢是受高度调节的。

微生物代谢高度调节证据：

所有大分子单体(前体，如氨基酸)的合成速率同大分子(如蛋白质)的合成速率

协调一致，不会浪费能量去合成那些它们用不着的东西；

任何一种单体的合成，如能从外源获得并能进入细胞内，单体的合成自动中止，

参与这些单体生成的酶的合成也会停止；

只有在某些有机基质(如乳糖)存在时，才会合成异化这些基质的酶；

存在两种有机基质，微生物会先合成那些能异化、更易利用的基质的酶，待易

利用的基质耗竭，才开始诱导分解较难利用的基质的酶；

养分影响生长速率，从而相应改变细胞大分子的组成(如RNA的含量)。

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微生物代谢机构示意图

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主讲内容

3.1酶活性的调节

3.2酶合成的调节

3.3代谢调节

3.4代谢工程

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3.1酶活性的调节

3.1.1代谢控制的部位

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微生物细胞的代谢调节方式：

l可调节营养物质透过细胞膜而进入细胞的能力；

l通过酶的定位以限制它与相应底物的接近；

l调节代谢流，该调节方式最为重要，它包括调节酶的

合成量和调节现成酶分子的催化活力。

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3.1.2调节方法

共价修饰

1.定义：蛋白质分子中的一个或者多个氨基酸残基与一化学

定义：

基团共价连接或者解开，使其活性改变的作用。

2.化学基团：磷酸基、甲基、乙基、腺苷酰基。

蛋白质的共价部位：氨基酸残基上的羟基。

3.分类：可逆、不可逆。

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1、可逆共价修饰

大多数共价调节是通过特定部位的丝氨酸、苏氨酸、酪氨酸

的侧链〔-OH〕的磷酸化和去磷酸化来调节的。

磷酸化酶

意义：

短时间经信号启动，触

发生成大量的活性酶。

更容易控制酶的活性以

响应环境代谢的。

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2、不可逆共价修饰

酶原：必须在一定条件下，去掉一个或者几个特殊的肽

键，从而使酶的构象发生一定的变化才有活性。

如：胰蛋白酶原的活化是靠N-除去一个己肽。