宜宾学院：《微生物工程工艺原理》课程教学课件（PPT讲稿）第三章 嫌气发酵机制

第三章 嫌气发酵机制 ❖微生物细胞的调节机制 ❖糖酵解途径特点及调节机制 ❖酒精发酵机制 ❖甘油发酵机制 ❖乳酸发酵机制

第三章 嫌气发酵机制 ❖微生物细胞的调节机制 ❖糖酵解途径特点及调节机制 ❖酒精发酵机制 ❖甘油发酵机制 ❖乳酸发酵机制

重点： 糖酵解途径的特点及调节机制； 酒精发酵机制；甘油的合成机制； 乳酸发酵机制；同型乳酸发酵； 难点：糖酵解的调节机制； 巴斯德效应；酒精发酵中副产物的生成； 异型乳酸发酵；

重点： 糖酵解途径的特点及调节机制； 酒精发酵机制；甘油的合成机制； 乳酸发酵机制；同型乳酸发酵； 难点：糖酵解的调节机制； 巴斯德效应；酒精发酵中副产物的生成； 异型乳酸发酵；

第一节 微生物细胞调节机制 ❖酶的调节： 酶合成的调节 酶活性的调节 ❖细胞膜渗透性调控 ❖能荷调节

第一节 微生物细胞调节机制 ❖酶的调节： 酶合成的调节 酶活性的调节 ❖细胞膜渗透性调控 ❖能荷调节

❖ 发酵机制：微生物通过其代谢活动，利用基质 （底物）合成人们所需要的代谢产物的内在规 律。 ❖ 代谢控制发酵：人为地改变微生物的代谢调控 机制，过量积累中间产物。 ❖ 发酵机制研究的内容： 1.微生物的生理代谢规律（就是各种代谢产物 合成途径及代谢调节机制）； 2.环境因素（营养条件、培养条件等）对代谢 的影响及改变代谢的措施；

❖ 发酵机制：微生物通过其代谢活动，利用基质 （底物）合成人们所需要的代谢产物的内在规 律。 ❖ 代谢控制发酵：人为地改变微生物的代谢调控 机制，过量积累中间产物。 ❖ 发酵机制研究的内容： 1.微生物的生理代谢规律（就是各种代谢产物 合成途径及代谢调节机制）； 2.环境因素（营养条件、培养条件等）对代谢 的影响及改变代谢的措施；

❖ 微生物细胞的代谢调节方式很多，例如可调节营 养物质透过细胞膜而进入细胞的能力，通过酶的 定位以限制它与相应底物的接近，以及调节代谢 流等。 ❖ 其中以调节代谢流的方式最为重要，它包括两个 方面，一是“粗调”，即调节酶的合成量，二是 “细调”，即调节现成酶分子的催化活力，两者 往往密切配合和协调，以达到最佳调节效果。 一、酶的调节

❖ 微生物细胞的代谢调节方式很多，例如可调节营 养物质透过细胞膜而进入细胞的能力，通过酶的 定位以限制它与相应底物的接近，以及调节代谢 流等。 ❖ 其中以调节代谢流的方式最为重要，它包括两个 方面，一是“粗调”，即调节酶的合成量，二是 “细调”，即调节现成酶分子的催化活力，两者 往往密切配合和协调，以达到最佳调节效果。 一、酶的调节

（一）酶活性的调节 ❖ 酶活性的调节：酶分子水平上的一种代谢调节，通 过改变现成的酶分子活性来调节新陈代谢的速率， 包括酶活性的激活和抑制两个方面。 ❖ 酶活性的激活：在分解代谢途径中，后面的反应可 被较前面的中间产物所促进。 ❖ 酶活性的抑制：主要是反馈抑制，表现在某代谢途 径的终产物过量时，该产物可反过来直接抑制该途 径中第一个酶的活性，促使整个反应过程减慢或停 止，从而避免了末端产物的过多累积

（一）酶活性的调节 ❖ 酶活性的调节：酶分子水平上的一种代谢调节，通 过改变现成的酶分子活性来调节新陈代谢的速率， 包括酶活性的激活和抑制两个方面。 ❖ 酶活性的激活：在分解代谢途径中，后面的反应可 被较前面的中间产物所促进。 ❖ 酶活性的抑制：主要是反馈抑制，表现在某代谢途 径的终产物过量时，该产物可反过来直接抑制该途 径中第一个酶的活性，促使整个反应过程减慢或停 止，从而避免了末端产物的过多累积

1.反馈抑制的类型 a．直线式代谢途径中的反馈抑制 b．分支代谢途径中的反馈抑制。 在分支代谢途径中，反馈抑制的情况较为复杂。为避免 在一个分支上的产物过多时不致同时影响另一分支上产物的 供应，微生物已发展出多种调节方式

1.反馈抑制的类型 a．直线式代谢途径中的反馈抑制 b．分支代谢途径中的反馈抑制。 在分支代谢途径中，反馈抑制的情况较为复杂。为避免 在一个分支上的产物过多时不致同时影响另一分支上产物的 供应，微生物已发展出多种调节方式

同功酶调节: 同功酶是指能催化相同的生化反应，但酶蛋白分子结构有 差异的一类酶，它们虽同存于一个个体或同一组织中，但在 生理、免疫和理化特性上却存在着差别。同功酶的主要功能 在于其代谢调节。在一个分支代谢途径中，如果在分支点以 前的一个较早的反应是由几个同功酶所催化时，则分支代谢 的几个最终产物往往分别对这几个同功酶发生抑制作用

同功酶调节: 同功酶是指能催化相同的生化反应，但酶蛋白分子结构有 差异的一类酶，它们虽同存于一个个体或同一组织中，但在 生理、免疫和理化特性上却存在着差别。同功酶的主要功能 在于其代谢调节。在一个分支代谢途径中，如果在分支点以 前的一个较早的反应是由几个同功酶所催化时，则分支代谢 的几个最终产物往往分别对这几个同功酶发生抑制作用

❖ 协同反馈抑制： 指分支代谢途径中的几个末端产物同时过量时 才能抑制共同途径中的第一个酶的一种反馈调节 方式

❖ 协同反馈抑制： 指分支代谢途径中的几个末端产物同时过量时 才能抑制共同途径中的第一个酶的一种反馈调节 方式

❖ 合作反馈抑制： 系指两种末端产物同时存在时，可以起着比一种 末端产物大得多的反馈抑制作用

❖ 合作反馈抑制： 系指两种末端产物同时存在时，可以起着比一种 末端产物大得多的反馈抑制作用