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第五章 微生物与发酵工程第二节 微生物的代谢 一、微生物的代谢产物 初级代谢产物 定义：微生物通过代谢活动所产生的、自身生长和繁殖所必需的物质。 举例：氨基酸、核苷酸、多糖、脂类、维生素等。 特征： 不同的微生物初级代谢产物基本相同； 初级代谢产物合成过程是连续不断的。 一、微生物的代谢产物 次级代谢产物 定义：微生物生长到一定阶段才产生的化学结构十分复杂、对该微生物无明显生理功能，或并非是微生物生长和繁殖所必需的物质。 举例：抗生物、毒素、激素、色素等。 特征： 不同的微生物初级代谢产物不同； 抗生素是一类具有特异性抑菌和杀菌作用的有机化合物。 二、微生物代谢的调节 酶合成的调节 微生物细胞内酶的种类： 组成酶：微生物细胞内一直存在，合成是受遗传物质控制。 诱导酶：在环境中存在某种物质的情况下才能够合成的酶。 举例： 亮白曲霉原来不能合成蔗糖酶，所以不能利用蔗糖，但如果在培养基内加入蔗糖，一段时间后，可合成蔗糖酶，并利用蔗糖。 二、微生物代谢的调节 酶活性的调节 二、微生物代谢的调节 两种调节的对比 三、微生物代谢的人工控制 目的 最大限度积累对人类有用的代谢产物 措施 改变微生物遗传特性 控制生产过程种各种条件 实例 人工控制黄色短杆菌的代谢过程生产赖氨酸； 人工控制谷氨酸棒状杆菌生产谷氨酸。 黄色短杆菌的代谢过程 人工控制黄色短杆菌的代谢过程生产赖氨酸 中央电教馆资源中心2003.11 * * 细胞内两种方式同时存在，密切配合，高效、准确控制代谢的正常进行。 相同点 代谢调节，它调节酶活性 基因水平调节，调节控制酶合成 调节机制 快速、精细 相对缓慢 调节效果 控制酶活性，不涉及酶量变化 通过酶量的变化控制代谢速率 调节对象 不同点 酶活性的调节 酶合成的调节 天冬氨酸 甲硫氨酸 苏氨酸 赖氨酸 中间产物Ⅰ 天冬氨酸激酶 中间产物Ⅱ 抑制 高丝氨酸 高丝氨酸 脱氢酶 天冬氨酸 中间产物Ⅰ 天冬氨酸激酶 中间产物Ⅱ 甲硫氨酸 苏氨酸 高丝氨酸 高丝氨酸 脱氢酶 不能合成 可以大量积累 赖 氨 酸 人工诱变的 菌种不能产生 *