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柠檬酸发酵机制
第一节柠檬酸合成途径柠檬酸又名枸橼酸,学名α-羟基丙烷三羧酸,是生物体主要代谢产物之一。柠檬酸合成途径:丙乙酰COA葡萄糖酮→柠檬酸酸草酰乙酸(参P51图4-1)EMP氧化脱羧羧化
第二节柠檬酸生物合成的代谢调节一、糖酵解及丙酮酸代谢的调节1.在正常情况下,柠檬酸、ATP对磷酸果糖激酶有抑制作用,而ATP、无机磷、铵离子对该酶则有激活作用,特别是还能解除柠檬酸、ATP对磷酸果糖激酶的抑制作用。2.比较底物锰充足、锰缺乏时分批培养物的最大活力时发现,锰缺乏时黑曲霉的组成(合成)代谢受损伤,这与柠檬酸的积累有关。3.丙酮酸激酶是EMP途径的第2个调节点,在某些真菌得到证实,但黑曲霉未被证实。
1.TCA环的起始酶:柠檬酸合成酶是一种调节酶。但在黑曲霉中,柠檬酸合成酶没有调节作用,这是黑曲霉TCA环的第一个特点。2.第二个特点:黑曲霉菌体内α-酮戊二酸脱氢酶缺失或活力很低(TCA环被阻断)。3.氧和pH值对柠檬酸发酵的影响很大。归纳:①Mn2+缺乏→抑制蛋白合成→NH4↑有一条呼吸活动强的不产生ATP的侧呼吸链解除磷酸果糖激酶的代谢调节,促进EMP途径畅通
②由于丙酮酸羧化酶是组成型酶,不被调节控制。丙酮酸氧化脱羧生成乙酰CoA和CO2的固定两个反应的平衡,以及柠檬酸合成酶不被调节,增强了合成柠檬酸的能力。③由于顺乌头酸水合酶在催化时建立了以下平衡:柠檬酸:顺乌头酸:异柠檬酸=90:3:7同时控制Fe2+含量时,顺乌头酸酶活力降低,使柠檬酸积累。④随着柠檬酸积累,pH降低到一定程度时,使顺乌头酸酶和异柠檬酸脱氢酶失活,更有利于柠檬酸的积累及排出细胞外。
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