代谢控制发酵复习.doc

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1、试卷题型：⑴、名词解释：10×4＇⑵、简答题：3×10＇⑶、综合题：2×15＇第一章绪论1、代谢控制发酵：就是利用遗传学的方法或其他生物化学方法，人为地在脱氧核糖核酸（DNA）的分子水平上，改变和控制微生物的代谢，使有用目的产物大量生成、积累的发酵。P22、代谢控制发酵的关键：取决于微生物代谢控制机制是否能够被解除，能否打破微生物正常的代谢调节，人为地控制微生物的代谢。P23、代谢工程的具体思路：P31、改变代谢流：（1）、加速速度限制反应；（2）、改变分支代谢途径的流向；（3）、构建代谢旁路；（4）、改变能量代谢途径。2、扩展代谢途径和构建新的代

2、谢途径：（1）、引入外源基因，延伸代谢途径；（2）、利用新的底物，构建新的生物合成途径。第二章代谢控制发酵的基本思想1、微生物细胞的调节机制：P7-9（1）、通过控制基因的酶生物合成的控制机制：①诱导——促进酶的合成；②阻遏——抑制酶的合成，包括：1）终产物阻遏，2）分解代谢物阻遏。（2）、酶活性的控制机制：①终产物抑制或激活，②通过辅酶水平的活性调节，③酶原的活化，④潜在酶的活化。（3）、通过细胞渗透性的控制：（根据酶在代谢调节中作用不同分类）①调节酶：变构酶、同功酶、多功能酶。②静态酶③潜在酶2、脱敏作用：变构酶经特定处理后，不丧失酶活性而失去

3、对变构效应物的敏感性。注：处理方法：①使变构酶解聚，②基因突变。P153、反馈抑制的调节类型可以分为以下几种：P18-21图略（1）、单功能途径中酶活性的调节类型：①前体激活，②补偿性激活。（2）、多功能途径中酶活性的调节类型：①协作反馈抑制或称多价反馈抑制，②合作反馈抑制，③积累反馈抑制，④顺序反馈抑制，⑤假反馈抑制：指结构类似物的反馈抑制，⑥同功酶4、分解代谢物阻遏：当细胞具有一优先利用的底物（通常是，但并不总是葡萄糖）时，很多其他分解反应途径受到阻遏。P27(注：根据葡萄糖效应理解)5、突破微生物的自我调节控制机制，使代谢产物大量积累的有效措

4、施：P31（1）、应用营养缺陷型菌株。（2）、选育抗反馈调节的突变株。（3）、选育细胞膜通透性突变株：使终产物在细胞内不能大量积累而引起反馈调节。（4）、利用营养缺陷型回复突变株或条件突变株的方法，解除终产物对关键酶的调节。（5）、应用遗传工程技术，创造理想的超微生物（构建目的工程菌株）。（6）、发酵的环境条件的优化。6、营养缺陷型：就是指原菌株由于发生基因突变，致使合成途径中某一步骤发生缺陷，从而丧失了合成某些物质的能力，必须在培养中外源补加该营养物质才能生长的突变型菌株。P32最典型例子：高丝氨酸营养缺陷型（Hom﹣）或苏氨酸营养缺陷型（Thr

5、﹣）菌株达到赖氨酸的积累。7、渗漏缺陷型：就是指遗传性障碍不完全的缺陷型。（注：这种突变只是其中某一种酶的活性降低，而不是完全丧失。不能合成过量的最终产物，故不会造成反馈抑制而影响中间代谢产物的积累。）P338抗代谢结构类似物突变株：所谓结构类似物抗性菌株，即是那些在含有类似物的环境中，其生长不被抑制的菌株，这种抗性菌株是由于变构酶结构基因或调节基因发生突变的结果，使结构类似物不能与结构发生了变化的阻遏蛋白或变构酶结合，细菌生长不受抑制，但合成终产物被抑制。9营养缺陷型回复突变株：原菌株发生基因突变，致使合成途径中某一步骤发生缺陷，从而丧失了合成某

6、些物质的能力，必须在培养中外源补加该营养物质才能生长的突变型菌株。10、代谢互锁：从生物合成途径来看，似乎是受一种完全无关的终产物的控制，它是在较高浓度下才发生，而且这种抑制（阻遏）作用是部分性的，不完全的。分支途径上游的某个酶G——H受到另一分支途径的终产物，甚至与本分支途径几乎不相关的代谢中间代谢物的抑制或激活，使酶的活力受到调节。11、优先合成：生物合成有分支途径时，在分支点后，其中一个终产物优先合成底物A经分支合成途径生成两种终产物E和G，由于a酶的活性远远大于b酶的活性，结果优先合成E。E合成达到一定浓度时，就会抑制a酶，使代谢转向合成G

7、。G合成达到一定浓度时就会对c酶产生抑制作用。平衡合成：经分支合成途径生成两种终产物EG，E和G取平衡合成。E为优先合成，当E过剩时，E反馈抑制与优先合成途径有关的C到D酶，转而合成G，当G过剩时，可逆转E的反馈抑制，即E的反馈抑制被G所逆转，又转化优先合成E。11、能荷：是细胞内能量状态的一个认为假设参数指细胞内含有的核苷酸中相当于ATP的数量百分比。能荷=[（ATP）+1/2(ADP)]/[(ATP)+(ADP)+(AMP)]12、代谢控制发酵的基本思想：⑴、切断支路代谢：①选育营养缺陷型突变株，②选育渗漏缺陷突变株。⑵、解除菌体自身的反馈调

8、节：①选育抗类似物突变株（代谢拮抗物抗性突变株）——形成途径：1）变构酶结构基因突变，2）调节基因突变。P35②酶活性的利