第二篇 發(fā)酵機(jī)制

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1、第二篇發(fā)酵機(jī)制第三章糖兼性發(fā)酵產(chǎn)物積累機(jī)制第四章檸檬酸發(fā)酵機(jī)制第五章谷氨酸發(fā)酵機(jī)制第六章天冬氨酸族氨基酸發(fā)酵機(jī)制第七章其他氨基酸發(fā)酵機(jī)制第八章核酸類物質(zhì)的積累機(jī)制第九章抗生素的生物合成機(jī)制重點(diǎn)：糖酵解途徑的特點(diǎn)及調(diào)節(jié)機(jī)制；糖酵解途徑的特點(diǎn)；酒精發(fā)酵機(jī)制；乙醇生成機(jī)制；甘油的合成機(jī)制；乳酸發(fā)酵機(jī)制；同型乳酸發(fā)酵；難點(diǎn)：糖酵解的調(diào)節(jié)機(jī)制；巴斯德效應(yīng)；酒精發(fā)酵中副產(chǎn)物的生成；異型乳酸發(fā)酵；發(fā)酵機(jī)制：微生物通過其代謝活動(dòng)，利用基質(zhì)（低物）合成人們所需要的代謝產(chǎn)物的內(nèi)在規(guī)律。微生物菌體積累的代謝產(chǎn)物酶厭氧發(fā)酵：酒精、甘油、乳酸、丙酮

2、、丁醇代謝產(chǎn)物好氣發(fā)酵：有機(jī)酸、氨基酸、蛋白質(zhì)、核苷酸等發(fā)酵機(jī)制研究的內(nèi)容：1.微生物的生理代謝規(guī)律（就是各種代謝產(chǎn)物合成途徑及代謝調(diào)節(jié)機(jī)制）；2.環(huán)境因素（營(yíng)養(yǎng)條件、培養(yǎng)條件等）對(duì)代謝的影響及改變代謝的措施；第三章糖厭氣性發(fā)酵產(chǎn)物積累機(jī)制厭氣發(fā)酵產(chǎn)物：酒精發(fā)酵、甘油發(fā)酵、同型乳酸發(fā)酵、丙酮丁醇發(fā)酵、混合酸發(fā)酵等第一節(jié)糖酵解途徑及調(diào)節(jié)機(jī)制一、糖酵解途徑的特點(diǎn)：1.是除蘭綠藻外的幾乎所有生物葡萄糖分解的共同途徑，廣泛存在于各種細(xì)胞中，每個(gè)反應(yīng)都不需要氧參與。2.分為兩個(gè)階段。3.糖酵解有10多個(gè)反應(yīng)組成，每個(gè)反應(yīng)都在酶的作用

3、下完成，這些酶包括：4.其他糖類（如淀粉、乳糖等）作為碳源和能源時(shí)，是通過葡萄糖或其他中間產(chǎn)物并入糖酵解途徑的。5、在不同的有機(jī)體和不同條件下，H2的受體不同，因此丙酮酸的去路也不同。這是因?yàn)闅涞氖荏w不同3-磷酸甘油醛1，3-二磷酸甘油酸參見教材P45圖3-2甘油醛脫氫酶二、糖酵解調(diào)節(jié)機(jī)制調(diào)節(jié)點(diǎn)主要是三個(gè)激酶：己糖激酶、磷酸果糖激酶、丙酮酸激酶，所催化的三個(gè)反應(yīng)是不可逆的，只參與糖酵解，不參與糖的新生。而激酶的活性是受細(xì)胞能荷調(diào)節(jié)的。(ATP+?ADP)∕(ATP+ADP+AMP)為一定比例，該比例叫能荷。無機(jī)磷也是調(diào)節(jié)者

4、，它能解除6-磷酸葡萄糖對(duì)己糖激酶的抑制，加快糖酵解。P44圖3-1第二節(jié)酒精發(fā)酵機(jī)制一、酒精生成機(jī)制以丙酮酸脫羧酶產(chǎn)生的乙醛作為氫受體：丙酮酸CO2+乙醛←←→→乙醇（Ⅰ）NADH+H+NADH+以上是酵母酒精發(fā)酵Ⅰ型。二、巴斯德效應(yīng)在好氣條件下，酵母菌發(fā)酵能力下降（細(xì)胞內(nèi)糖代謝降低，乙醇積累減少）；不僅存在于酵母中，也存在于具有呼吸和發(fā)酵能力的其他細(xì)胞中。在好氣條件下：糖代謝進(jìn)入TCA環(huán)→檸檬酸↑、ATP↑→抑制磷酸激酶的合成→6-P-葡萄糖↑（積累）→反饋抑制己糖激酶→抑制葡萄糖進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)→葡萄糖利用降低。三、酒精發(fā)

5、酵中的副產(chǎn)物主產(chǎn)物：乙醇、CO2酵母菌酒精發(fā)酵醇類（雜醇油）醛類（糠醛）酸類（琥珀酸）酯類1.雜醇油的形成途徑：①氨基酸氧化脫氨作用P47；②由葡萄糖直接形成：葡萄糖→α-酮酸→高級(jí)α-酮酸高級(jí)醇③正丙醇的形成：蘇氨酸→α-氨基-2丁烯酸→α-丁酮酸→醛→正丙醇2.影響雜醇油形成的條件①菌種②培養(yǎng)基組成③發(fā)酵條件脫羧活性乙醛第三節(jié)甘油的合成機(jī)制酵母菌中的乙醇脫氫酶活性很強(qiáng)，乙醛作為氫受體被還原成乙醇的反應(yīng)進(jìn)行得很徹底，因此，在乙醇發(fā)酵中，甘油的生成量很少。1.如果采取某些手段阻止乙醛作為氫受體時(shí)，磷酸二羥丙酮?jiǎng)t代替乙醛作為

6、氫受體形成甘油，這樣發(fā)酵轉(zhuǎn)為甘油發(fā)酵，稱為酵母Ⅱ型發(fā)酵。過程如P492.酵母菌在堿性條件下，由于乙醛生成等量的乙酸和乙醇，因此，乙醛作為氫受體的作用也被抑制，這時(shí)磷酸二羥丙酮成為氫受體，這樣發(fā)酵產(chǎn)生的總的產(chǎn)物為甘油、乙酸、乙醇，這就是酵母Ⅲ型發(fā)酵。過程見P49第四節(jié)乳酸發(fā)酵機(jī)制乳酸菌的同型乳酸發(fā)酵乳酸發(fā)酵明串珠菌等的異型乳酸發(fā)酵一、同型乳酸發(fā)酵多數(shù)乳酸菌不具有脫羧酶，丙酮酸不能脫羧生成乙醛，而能在乳酸脫氫酶作用下作為氫受體被還原成乳酸。二、異型乳酸發(fā)酵1.6-磷酸葡萄糖酸的途徑（磷酸酮解途徑）2.雙歧途徑（磷酸酮糖途徑）