第二篇发酵机制

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第二篇 发酵机制,第三章 糖兼性发酵产物积累机制,第四章 柠檬酸发酵机制,第五章 谷氨酸发酵机制,第六章 天冬氨酸族氨基酸发酵机制,第七章 其他氨基酸发酵机制,第八章 核酸类物质的积累机制,第九章 抗生素的生物合成机制,重点,：,糖酵解途径的特点及调节机制；糖酵解途径的特点；酒精发酵机制；乙醇生成机制；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；,发酵机制：,微生物通过其代谢活动，利用基质（低物）合成人们所需要的代谢产物的内在规律。,微生物菌体,积累的代谢产物 酶,厌氧发酵：酒精、甘油、乳酸、丙酮、丁醇,代谢产物,好气发酵：有机酸、氨基酸、蛋白质、核苷酸等,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；,第三章 糖厌气性发酵产物积累机制,厌气发酵产物：酒精发酵、甘油发酵、同型乳酸发酵、丙酮丁醇发酵、混合酸发酵等,第一节 糖酵解途径及调节机制,一、糖酵解途径的特点,：,1.,是除兰绿藻外的几乎所有生物葡萄糖分解的共同途径，广泛存在于各种细胞中，每个反应都不需要氧参与。,2.,分为两个阶段。,3.,糖酵解有,10,多个反应组成，每个反应都在酶的作用下完成，这些酶包括：,4.,其他糖类（如淀粉、乳糖等）作为碳源和能源时，是通过葡萄糖或其他中间产物并入糖酵解途径的。,5,、在不同的有机体和不同条件下，,H,2,的受体不同，因此丙酮酸的去路也不同。这是因为氢的受体不同,3-,磷酸甘油醛,1,，,3-,二磷酸甘油酸,参见教材,P,45,图,3-2,甘油醛脱氢酶,二、糖酵解调节机制,调节点主要是三个激酶：己糖激酶、磷酸果糖激酶、丙酮酸激酶，所催化的三个反应是不可逆的，只参与糖酵解，不参与糖的新生。而激酶的活性是受细胞能荷调节的。,(,ATP+,ADP,)(,ATP+ADP+AMP,),为一定比例，该比例叫能荷。,无机磷也是调节者，它能解除,6-,磷酸葡萄糖对己糖激酶的抑制，加快糖酵解。,P,44,图,3-1,第二节 酒精发酵机制,一、酒精生成机制,以丙酮酸脱羧酶产生的乙醛作为氢受体：,丙酮酸,CO,2,+,乙醛乙醇（,）,NADH+H,+,NADH,+,以上是酵母酒精发酵,型。,二、巴斯德效应,在好气条件下，酵母菌发酵能力下降（细胞内糖代谢降低，乙醇积累减少）；不仅存在于酵母中，也存在于具有呼吸和发酵能力的其他细胞中。,在好气条件下,：,糖代谢进入,TCA,环,柠檬酸、,ATP,抑制磷酸激酶的合成,6-P-,葡萄糖（积累）,反馈抑制己糖激酶,抑制葡萄糖进入细胞内,葡萄糖利用降低。,三、酒精发酵中的副产物,主产物：乙醇、,CO2,酵母菌酒精发酵,醇类（杂醇油）,醛类（糠醛）,酸类（琥珀酸）,酯类,1.,杂醇油的形成途径：,氨基酸氧化脱氨作用,P47,；,由葡萄糖直接形成：,葡萄糖,-,酮酸,高级,-,酮酸 高级醇,正丙醇的形成：,苏氨酸,-,氨基,-2,丁烯酸,-,丁酮酸,醛,正丙醇,2.,影响杂醇油形成的条件,菌种,培养基组成,发酵条件,脱羧,活性乙醛,第三节 甘油的合成机制,酵母菌中的乙醇脱氢酶活性很强，乙醛作为氢受体被还原成乙醇的反应进行得很彻底，因此，在乙醇发酵中，甘油的生成量很少。,1.,如果采取某些手段阻止乙醛作为氢受体时，磷酸二羟丙酮则代替乙醛作为氢受体形成甘油，这样发酵转为甘油发酵，称为酵母,型发酵。,过程如,P,49,2.,酵母菌在碱性条件下，由于乙醛生成等量的乙酸和乙醇，因此，乙醛作为氢受体的作用也被抑制，这时磷酸二羟丙酮成为氢受体，这样发酵产生的总的产物为甘油、乙酸、乙醇，这就是酵母,型发酵。,过程见,P,49,第四节 乳酸发酵机制,乳酸菌的同型乳酸发酵,乳酸发酵,明串珠菌等的异型乳酸发酵,一、同型乳酸发酵,多数乳酸菌不具有脱羧酶，丙酮酸不能脱羧生成乙醛，而能在乳酸脱氢酶作用下作为氢受体被还原成乳酸。,二、异型乳酸发酵,1. 6-,磷酸葡萄糖酸的途径（磷酸酮解途径）,2.,双歧途径（磷酸酮糖途径）,