代谢工程与调控二章概要.ppt

第二章 基础代谢与生物能转换 2.1 能量偶合 一、分解代谢概念 热力学三定律：守恒、熵增、零熵 二、能量产生与偶合 产生（氧化还原反应）、高能化合物（能量载体）、能量偶合、能量偶合假说 单酶催化单一反应，形成高能中间体； 两种以上不同酶催化的多酶反应； 不出现真正能量转移的偶合反应。 2.2 物质穿膜运输与控制 一、四种运输机制 二、基质运输控制 （一）运输限制与生长 扩散动力学 （二）运输调节 真核生物能有效控制养分吸收，通过反馈抑制控制运输。 维生素对氨基酸运输和库存量维持有显著影响。 生物具有根据培养基中养分变化调节其基质吸收和代谢能力的特性。 外部pH变化也影响养分的吸收效率。 2.3 光合作用与自养菌CO2固定 光反应、暗反应、卡尔文环 2.4 糖代谢 葡萄糖异化途径：EMP、HMP、ED、PK。 HMP总与EMP相关，细胞要调节葡萄糖流向那一途径的流通量。 PK（磷酸解酮酶）存在于异型乳酸发酵细菌中，可看成是HMP的一个分支。 多种途径相互关系： 许多共同中间体和酶，但有一些专有酶和关键酶。 2.5 需氧代谢过程 一、TCA 二、乙醛酸循环 三、CO2固定 2.6 厌氧代谢过程 2.7 糖代谢调节 一、巴斯德效应或氧效应 （一）氧对TCA与呼吸链酶影响 在低DO下培养物对DO亲和力↑，由好氧过渡到厌氧转折点在DO为4-5mmHg柱。 （二）氧对EMP运行速率影响 高浓度氧降低EMP运行速率，有氧呼吸时生成的ATP抑制磷酸果糖激酶活性。 二、葡萄糖效应 * * 有机物无氧分解总称发酵。 不同发酵类型：乙醇、丙酮、丁醇、乙酸、丁酸、丙酸、琥珀酸、乳酸、丁二酸、甲烷 * * *