江南大学：《发酵原理》课程电子教案（PPT课件）第三章 发酵学第一假说 3.6 代谢能对微生物生长和维持的支撑

2024/11/1 张星元：发酵原理 1 第六节 代谢能对微生物生 长和维持的支撑

2024/11/1 张星元：发酵原理 1 第六节 代谢能对微生物生 长和维持的支撑

2024/11/1 张星元：发酵原理 2 涉及微生物细胞的生长和繁殖的 每一个“动作”，包括细胞内有机化 合物降解的启动、生物合成的启动和 继续、主动输送、细胞内 pH 自动动 态平衡等都需要代谢能的支撑，同样 维持细胞的生命也需要代谢能的支撑

2024/11/1 张星元：发酵原理 2 涉及微生物细胞的生长和繁殖的 每一个“动作”，包括细胞内有机化 合物降解的启动、生物合成的启动和 继续、主动输送、细胞内 pH 自动动 态平衡等都需要代谢能的支撑，同样 维持细胞的生命也需要代谢能的支撑

2024/11/1 张星元：发酵原理 3 没有生命活动就没有代谢 能。没有代谢能就没有生命， 没有代谢能就没有微生物的生 命活动，就没有工业发酵

2024/11/1 张星元：发酵原理 3 没有生命活动就没有代谢 能。没有代谢能就没有生命， 没有代谢能就没有微生物的生 命活动，就没有工业发酵

2024/11/1 张星元：发酵原理 4 2.6.1 微生物细胞的生长能学 2.6.2 用于维持的ATP消耗 2.6.3 微生物能量的储存

2024/11/1 张星元：发酵原理 4 2.6.1 微生物细胞的生长能学 2.6.2 用于维持的ATP消耗 2.6.3 微生物能量的储存

2024/11/1 张星元：发酵原理 5 2.6.1 微生物细胞的生长能学 生长能学（growth energetics） 描述了通常以ATP的形式出现的代 谢能的产生与消耗的关系，因此涉 及到主动输送（包括输入和输出）、 供能反应（fueling reactions）、生 物合成反应、大分子合成反应和细 胞组装反应

2024/11/1 张星元：发酵原理 5 2.6.1 微生物细胞的生长能学 生长能学（growth energetics） 描述了通常以ATP的形式出现的代 谢能的产生与消耗的关系，因此涉 及到主动输送（包括输入和输出）、 供能反应（fueling reactions）、生 物合成反应、大分子合成反应和细 胞组装反应

2024/11/1 张星元：发酵原理 6 2.6.1.1 前体代谢物的代谢成本 2.6.1.2 分子模块等的代谢成本 2.6.1.3 生物大分子的代谢成本 2.6.1.4 整个细胞的代谢成本

2024/11/1 张星元：发酵原理 6 2.6.1.1 前体代谢物的代谢成本 2.6.1.2 分子模块等的代谢成本 2.6.1.3 生物大分子的代谢成本 2.6.1.4 整个细胞的代谢成本

2024/11/1 张星元：发酵原理 7 2.6.1.1前体代谢物的代谢成本 依据运输、生物合成和聚合的代 谢成本的估计值，有可能计算出细胞 合成所需的ATP总量和 NADPH 的总 量。这种计算是以碳源（通常是葡萄 糖）为基础的，首先计算12种前体代 谢物（将在第三章讲述）。这12种前 体代谢物是微生物通过能量供应反应 从碳源生成的

2024/11/1 张星元：发酵原理 7 2.6.1.1前体代谢物的代谢成本 依据运输、生物合成和聚合的代 谢成本的估计值，有可能计算出细胞 合成所需的ATP总量和 NADPH 的总 量。这种计算是以碳源（通常是葡萄 糖）为基础的，首先计算12种前体代 谢物（将在第三章讲述）。这12种前 体代谢物是微生物通过能量供应反应 从碳源生成的

2024/11/1 张星元：发酵原理 8 2.6.1.2 模块分子等的代谢成本 研究细胞经济运行，当然要研 究代谢的成本，包括多肽和蛋白质 的结构单元氨基酸生物合成的代谢 成本，核酸的结构单元核苷酸生物 合成的代谢成本，以及脂类和糖类 结构单元的生物合成的代谢成本 。 这些分子模块都是从前体代谢物出 发合成的

2024/11/1 张星元：发酵原理 8 2.6.1.2 模块分子等的代谢成本 研究细胞经济运行，当然要研 究代谢的成本，包括多肽和蛋白质 的结构单元氨基酸生物合成的代谢 成本，核酸的结构单元核苷酸生物 合成的代谢成本，以及脂类和糖类 结构单元的生物合成的代谢成本 。 这些分子模块都是从前体代谢物出 发合成的

2024/11/1 张星元：发酵原理 9 2.6.1.3 生物大分子的代谢成本 在细胞的经济运行中，既要讨论 全局的通用代谢物的作用，也要讨论 细胞物质合成的成本。这里将讨论合 成生物大分子的代谢成本

2024/11/1 张星元：发酵原理 9 2.6.1.3 生物大分子的代谢成本 在细胞的经济运行中，既要讨论 全局的通用代谢物的作用，也要讨论 细胞物质合成的成本。这里将讨论合 成生物大分子的代谢成本

2024/11/1 张星元：发酵原理 10 组成细胞的生物大分子可分成以 下几类： ①RNA；②DNA；③蛋白 质；④碳水化合物（糖类）；⑤氨基 碳水化合物（氨基糖类）；⑥脂类。 生物大分子的组成随生物种类的不同 而不同，对于一个给定的生物物种， 其大分子组成随比生长速率和环境条 件的改变而改变

2024/11/1 张星元：发酵原理 10 组成细胞的生物大分子可分成以 下几类： ①RNA；②DNA；③蛋白 质；④碳水化合物（糖类）；⑤氨基 碳水化合物（氨基糖类）；⑥脂类。 生物大分子的组成随生物种类的不同 而不同，对于一个给定的生物物种， 其大分子组成随比生长速率和环境条 件的改变而改变