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发酵机制及

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第三章发酵机制及发酵动力学

主要内容

3.1发酵工程微生物的基本代谢及产物（自学）；

3.2微生物代谢调控机制；

3.3糖代谢产物的发酵机制（重点）；

3.4氨基酸和核酸发酵机制（重点）；

3.5抗生素发酵机制；

3.6微生物发酵动力学（难点）。

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第三章发酵机制及发酵动力学

概述

微生物发酵机制（发酵机理）：微生物通过其代谢活动，利用基质合成人们所

需要的产物的内在规律。

主要内容：

微生物的生理代谢规律；

环境因素对代谢方向的影响；

改变微生物代谢方向的措施。

发酵动力学：研究发酵过程中菌体生长、基质消耗、产物生成的动态平衡及其内

在规律

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第三章发酵机制及发酵动力学3.1发酵工程微生物的基本代谢及产物

简介

一、微生物初级代谢及产物

初级代谢：微生物从外界吸收各种营养物质，通过分解代谢和合成代谢，生产维持

生命活动所需要的物质和能量的过程，产物为初级代谢产物，

如：糖，氨基酸，脂肪酸等。

二、微生物次级代谢及产物

次级代谢：微生物在一定的生长时期，以初级代谢产物为前提物质，合成

一些对微生物生命活动无明确功能的物质的过程，产物即为次级代谢产物。

如抗生素、毒素、激素、色素等。

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第三章发酵机制及发酵动力学3.2微生物代谢调控机制

一、微生物初级代谢的调节

代谢调节是指微生物的代谢速度和方向按照微生物的需要而改变的

一种作用。

（一）酶活性的调节

指一定数量的酶，通过其分子构象或分子结构的改变来调节其催化反

应的速率。

1.酶活性的激活

在激活剂的作用下，使原来无活性的酶变成有活性，或使原来活性低的酶提高了

活性的现象。

前体激活，指代谢途径中后面的酶促反应，可被该途径中较前面的一个

中间产物所促进。

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第三章发酵机制及发酵动力学3.2微生物代谢调控机制

一、微生物初级代谢的调节

（一）酶活性的调节

2.酶活性的抑制

由于某些物质的存在，降低酶活性，称为抑制。

反馈抑制是指代谢的末端产物对酶(往往是代谢途径中的第一个酶)活性的

抑制。

1）直线代谢途径中的反馈抑制

苏氨酸脱氢酶

苏氨酸α-酮丁酸异亮氨酸

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第三章发酵机制及发酵动力学3.2微生物代谢调控机制

一、微生物初级代谢的调节

（一）酶活性的调节

2.酶活性的抑制

2）分支代谢途径中的反馈抑制

共同特点是每个分支途径的末端产物控制分支点后的第一个酶，同时每个末端产