代謝的人工控制及其在發(fā)酵工業(yè)中的應(yīng)用PPT學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1代謝的人工控制及其在發(fā)酵工業(yè)中的應(yīng)代謝的人工控制及其在發(fā)酵工業(yè)中的應(yīng)用用工業(yè)發(fā)酵的目的工業(yè)發(fā)酵的目的大量地積累人們所需要的微生物代謝產(chǎn)物。大量地積累人們所需要的微生物代謝產(chǎn)物。 在正常生理?xiàng)l件下在正常生理?xiàng)l件下 微生物通過其代謝調(diào)節(jié)系統(tǒng)吸收利用營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)用于合微生物通過其代謝調(diào)節(jié)系統(tǒng)吸收利用營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)用于合成細(xì)胞結(jié)構(gòu)，進(jìn)行生長(zhǎng)和繁殖，它們通常不浪費(fèi)原料成細(xì)胞結(jié)構(gòu)，進(jìn)行生長(zhǎng)和繁殖，它們通常不浪費(fèi)原料和能量，也不積累中間代謝產(chǎn)物和能量，也不積累中間代謝產(chǎn)物 代謝的人工控制代謝的人工控制 人為地打破微生物的代謝控制體系，就有可能使代謝人為地打破微生物的代謝控制體系，就有可能使代謝朝著人們希望的方

2、向進(jìn)行朝著人們希望的方向進(jìn)行 第1頁(yè)/共26頁(yè) （1）對(duì)于直線式代謝途徑：選育營(yíng)養(yǎng)）對(duì)于直線式代謝途徑：選育營(yíng)養(yǎng)缺陷性突變株只能積累中間代謝產(chǎn)物缺陷性突變株只能積累中間代謝產(chǎn)物 A a B b C c D d E 營(yíng)養(yǎng)缺陷型菌株的應(yīng)用營(yíng)養(yǎng)缺陷型菌株的應(yīng)用 末端產(chǎn)物末端產(chǎn)物E對(duì)生長(zhǎng)乃是必需的，所以，應(yīng)在培養(yǎng)基中限量供給對(duì)生長(zhǎng)乃是必需的，所以，應(yīng)在培養(yǎng)基中限量供給E，使之足以維持菌株生長(zhǎng)，但又不至于造成反饋調(diào)節(jié)（阻遏或抑制，使之足以維持菌株生長(zhǎng)，但又不至于造成反饋調(diào)節(jié)（阻遏或抑制），這樣才能有利于菌株積累中間產(chǎn)物），這樣才能有利于菌株積累中間產(chǎn)物C 。第2頁(yè)/共26頁(yè)(2) 分支代謝途徑：情況較復(fù)

3、雜，可利分支代謝途徑：情況較復(fù)雜，可利用營(yíng)養(yǎng)缺陷性克服協(xié)同或累加反饋抑制用營(yíng)養(yǎng)缺陷性克服協(xié)同或累加反饋抑制積累末端產(chǎn)物，亦可利用雙重缺陷發(fā)酵積累末端產(chǎn)物，亦可利用雙重缺陷發(fā)酵生產(chǎn)中間產(chǎn)物生產(chǎn)中間產(chǎn)物A B CDEFG第3頁(yè)/共26頁(yè)各圖成立的條件：各圖成立的條件：1. 1. 限量添加限量添加E E；2.2.限量添加限量添加E E；3.3.限量添加限量添加E E和和G G；4.4.限量添加限量添加E E和和G G；5.5.限量添加限量添加I I“”“”表示營(yíng)養(yǎng)缺陷突變位置；表示營(yíng)養(yǎng)缺陷突變位置；“”表示反饋調(diào)節(jié)解除表示反饋調(diào)節(jié)解除要根據(jù)其不同反饋控制機(jī)制 第4頁(yè)/共26頁(yè)谷氨酸棒桿菌的代謝調(diào)節(jié)與

4、賴氨酸生產(chǎn)谷氨酸棒桿菌的代謝調(diào)節(jié)與賴氨酸生產(chǎn) E E：表示反饋抑制；：表示反饋抑制；R R：表示反饋?zhàn)瓒簦罕硎痉答佔(zhàn)瓒?高絲氨酸脫氫酶（HSDH） 天冬氨酸激酶（AK) 賴氨酸生產(chǎn)菌賴氨酸生產(chǎn)菌: : 高絲氨酸缺陷型 第5頁(yè)/共26頁(yè)分支途徑分支途徑賴氨酸發(fā)酵賴氨酸發(fā)酵: :谷氨酸棒桿菌的谷氨酸棒桿菌的Hom第6頁(yè)/共26頁(yè)分支途徑分支途徑肌苷酸發(fā)酵肌苷酸發(fā)酵（IMPIMP合成途徑的代謝調(diào)控）合成途徑的代謝調(diào)控）調(diào)控理論的實(shí)踐應(yīng)用調(diào)控理論的實(shí)踐應(yīng)用第7頁(yè)/共26頁(yè)抗反饋控制突變株抗反饋控制突變株是指對(duì)反饋抑制不敏感或是指對(duì)反饋抑制不敏感或?qū)ψ瓒粲锌剐裕騼烧呒嬗兄木?。?duì)阻遏有抗性，或兩者兼

5、有之的菌株。抗反饋控制突變株可以從抗反饋控制突變株可以從終產(chǎn)物結(jié)構(gòu)類似物抗性終產(chǎn)物結(jié)構(gòu)類似物抗性突變株突變株和和營(yíng)養(yǎng)缺陷性回復(fù)突變株?duì)I養(yǎng)缺陷性回復(fù)突變株中獲得。中獲得。獲得方法及其原理：獲得方法及其原理：第8頁(yè)/共26頁(yè)目標(biāo)產(chǎn)物目標(biāo)產(chǎn)物結(jié)構(gòu)類似物結(jié)構(gòu)類似物賴氨酸賴氨酸S-S-（2 2氨基乙基）氨基乙基）-L-L半胱半胱氨酸氨酸-(AEC)-(AEC)蘇氨酸蘇氨酸 - -氨基氨基- - - -羥基戊酸羥基戊酸（AHV)AHV)異亮氨酸異亮氨酸乙硫氨酸乙硫氨酸精氨酸精氨酸D-D-精氨酸精氨酸苯丙氨酸苯丙氨酸對(duì)氟苯丙氨酸對(duì)氟苯丙氨酸第9頁(yè)/共26頁(yè)營(yíng)養(yǎng)缺陷型回復(fù)突變株?duì)I養(yǎng)缺陷型回復(fù)突變株 調(diào)節(jié)酶的變

6、構(gòu)特性是由其結(jié)構(gòu)基因決定的，如果調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)酶的變構(gòu)特性是由其結(jié)構(gòu)基因決定的，如果調(diào)節(jié)酶的基因發(fā)生突變而失活，則有兩種可能性：酶的基因發(fā)生突變而失活，則有兩種可能性：一是催化亞基和調(diào)節(jié)亞基的基因均發(fā)生突變一是催化亞基和調(diào)節(jié)亞基的基因均發(fā)生突變；另一種可能僅僅是催化亞基發(fā)生突變。另一種可能僅僅是催化亞基發(fā)生突變。一是催化亞基和調(diào)節(jié)亞基恢復(fù)到第一次突變前的活性水平一是催化亞基和調(diào)節(jié)亞基恢復(fù)到第一次突變前的活性水平。 如果前者發(fā)生回復(fù)突變，則又有兩種可能性如果前者發(fā)生回復(fù)突變，則又有兩種可能性另一種是催化亞基得以恢復(fù)，而調(diào)節(jié)亞基喪失了調(diào)節(jié)的功能。另一種是催化亞基得以恢復(fù)，而調(diào)節(jié)亞基喪失了調(diào)節(jié)的功能。營(yíng)養(yǎng)

7、缺陷型回復(fù)突變營(yíng)養(yǎng)缺陷型回復(fù)突變 第10頁(yè)/共26頁(yè)如果調(diào)節(jié)基因發(fā)生突變，以至產(chǎn)生無(wú)效的阻遏物而如果調(diào)節(jié)基因發(fā)生突變，以至產(chǎn)生無(wú)效的阻遏物而不能和操縱基因結(jié)合，或操縱基因突變，從而造成不能和操縱基因結(jié)合，或操縱基因突變，從而造成結(jié)構(gòu)基因不受控制的轉(zhuǎn)錄，酶結(jié)構(gòu)基因不受控制的轉(zhuǎn)錄，酶 的生成將不再需要的生成將不再需要誘導(dǎo)劑或不再被末端產(chǎn)物或分解代謝物阻遏，這樣誘導(dǎo)劑或不再被末端產(chǎn)物或分解代謝物阻遏，這樣的突變株稱為的突變株稱為 組成型突變株。少數(shù)情況下，組成組成型突變株。少數(shù)情況下，組成型突變株可產(chǎn)生大量的、比親本高的多的酶，這種型突變株可產(chǎn)生大量的、比親本高的多的酶，這種突變株稱為超產(chǎn)突變株。突

8、變株稱為超產(chǎn)突變株。第11頁(yè)/共26頁(yè)組成型突變株組成型突變株 結(jié)構(gòu)基因不受控制地轉(zhuǎn)錄，酶結(jié)構(gòu)基因不受控制地轉(zhuǎn)錄，酶的生成將不再需要誘導(dǎo)劑或不的生成將不再需要誘導(dǎo)劑或不再被末端產(chǎn)物或分解代謝物阻再被末端產(chǎn)物或分解代謝物阻遏。遏。 調(diào)節(jié)基因發(fā)生突變調(diào)節(jié)基因發(fā)生突變產(chǎn)生無(wú)效的阻遏物而不產(chǎn)生無(wú)效的阻遏物而不能與操縱基因結(jié)合能與操縱基因結(jié)合操縱基因突變操縱基因突變突變操縱基因突變操縱基因不能與阻遏物不能與阻遏物結(jié)合結(jié)合組成型突變組成型突變第12頁(yè)/共26頁(yè) DA B C E F1. 1. 添加前體繞過反饋控制點(diǎn)：亦能使某種代謝產(chǎn)物大量產(chǎn)生添加前體繞過反饋控制點(diǎn)：亦能使某種代謝產(chǎn)物大量產(chǎn)生(-)(-)(

9、-)2. 2. 添加誘導(dǎo)劑：從提高誘導(dǎo)酶合成量來(lái)說，最好的誘導(dǎo)劑往往添加誘導(dǎo)劑：從提高誘導(dǎo)酶合成量來(lái)說，最好的誘導(dǎo)劑往往不是該酶的底物，而是底物的衍生物，不是該酶的底物，而是底物的衍生物，3. 3. 發(fā)酵與分離過程耦合：發(fā)酵與分離過程耦合：4. 4. 控制發(fā)酵的培養(yǎng)基成分：控制發(fā)酵的培養(yǎng)基成分：第13頁(yè)/共26頁(yè)使胞內(nèi)的代謝產(chǎn)物迅速滲漏出去使胞內(nèi)的代謝產(chǎn)物迅速滲漏出去,解除末端產(chǎn)物的反饋抑制。解除末端產(chǎn)物的反饋抑制。 (1). 用生理學(xué)手段用生理學(xué)手段 直接抑制膜的合成或使膜受缺損直接抑制膜的合成或使膜受缺損 如如: 在在Glu發(fā)酵中把生物素濃度控制在發(fā)酵中把生物素濃度控制在亞適量亞適量可大量

10、分泌可大量分泌Glu；控制生物素的含量可改變細(xì)胞膜的成分，進(jìn)而改變膜透性；控制生物素的含量可改變細(xì)胞膜的成分，進(jìn)而改變膜透性；當(dāng)培養(yǎng)液中生物素含量較高時(shí)采用適量添加青霉素的方法；當(dāng)培養(yǎng)液中生物素含量較高時(shí)采用適量添加青霉素的方法；再如：產(chǎn)氨短桿菌的核苷酸發(fā)酵中控制因素是再如：產(chǎn)氨短桿菌的核苷酸發(fā)酵中控制因素是Mn2+； Mn2+的作用與生物素相似。的作用與生物素相似。(2). 利用膜缺損突變株利用膜缺損突變株 油酸缺陷型、甘油缺陷型油酸缺陷型、甘油缺陷型如如:用谷氨酸生產(chǎn)菌的油酸缺陷型，培養(yǎng)過程中，有限制地用谷氨酸生產(chǎn)菌的油酸缺陷型，培養(yǎng)過程中，有限制地添加油酸，合成有缺損的膜，使細(xì)胞膜發(fā)生滲

11、漏而提高谷氨添加油酸，合成有缺損的膜，使細(xì)胞膜發(fā)生滲漏而提高谷氨酸產(chǎn)量。酸產(chǎn)量。甘油缺陷型菌株的細(xì)胞膜中磷脂含量比野生型菌株低，易造甘油缺陷型菌株的細(xì)胞膜中磷脂含量比野生型菌株低，易造成谷氨酸大量滲漏。應(yīng)用甘油缺陷型菌株，就是在生物素或成谷氨酸大量滲漏。應(yīng)用甘油缺陷型菌株，就是在生物素或油酸過量的情況下，也可以獲得大量谷氨酸。油酸過量的情況下，也可以獲得大量谷氨酸。第14頁(yè)/共26頁(yè)控制細(xì)胞膜的通透性控制細(xì)胞膜的通透性生物素是脂肪酸生物合成中乙酰生物素是脂肪酸生物合成中乙酰CoACoA羧化酶的輔羧化酶的輔基，該酶催化乙?；撁复呋阴oACoA的羧化生成丙二酸單酰的羧化生成丙二酸單酰CoA

12、CoA，進(jìn)而合成細(xì)胞膜磷脂的主要成分脂肪酸，進(jìn)而合成細(xì)胞膜磷脂的主要成分脂肪酸 只要控制生物素的含量就可以改變細(xì)胞膜的成分只要控制生物素的含量就可以改變細(xì)胞膜的成分，進(jìn)而改變膜的通透性，影響到代謝產(chǎn)物的分泌，進(jìn)而改變膜的通透性，影響到代謝產(chǎn)物的分泌。 甘油缺陷型菌株甘油缺陷型菌株 添加適量的青霉素添加適量的青霉素 油酸缺陷型菌株油酸缺陷型菌株 第15頁(yè)/共26頁(yè)5、微生物次級(jí)代謝與次級(jí)代謝產(chǎn)物、次級(jí)代謝與次級(jí)代謝產(chǎn)物一類與生物生存有關(guān)的、涉及到產(chǎn)能代謝和耗能代謝的代謝類型，普遍存在于一切生物中。初級(jí)代謝：微生物從外界吸收各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，通過分解代謝和合成代謝，生成維持生命活動(dòng)所必需所必需的物質(zhì)和

13、能量的過程，稱為初級(jí)代謝。某些生物為了避免在初級(jí)代謝過程某種中間產(chǎn)物積累所造成的不利作用而產(chǎn)生的一類有利于生存的代謝類型。可以認(rèn)為是某些生物在一定條件下通過突變獲得的一種適應(yīng)生存的方式。通過次級(jí)代謝合成的產(chǎn)物通常稱為次級(jí)代謝產(chǎn)物，大多是分子結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜的化合物。根據(jù)其作用，可將其分為抗生素、激素、生物堿、毒素及維生素等類型。次級(jí)代謝：第16頁(yè)/共26頁(yè)初級(jí)代謝與初級(jí)代謝的關(guān)系：初級(jí)代謝與初級(jí)代謝的關(guān)系：初級(jí)代謝系統(tǒng)、代謝途徑和初級(jí)代謝產(chǎn)物在各類生物中基本相同。它是一類普遍存在于各類生物中的一種基本代謝類型。(1)(1)存在范圍及產(chǎn)物類型不同存在范圍及產(chǎn)物類型不同象病毒這類非細(xì)胞生物雖然不具備完

14、整的初級(jí)代謝系統(tǒng)，但它們象病毒這類非細(xì)胞生物雖然不具備完整的初級(jí)代謝系統(tǒng)，但它們?nèi)跃哂胁糠值某跫?jí)代謝系統(tǒng)和具有利用宿主代謝系統(tǒng)完成本身的仍具有部分的初級(jí)代謝系統(tǒng)和具有利用宿主代謝系統(tǒng)完成本身的初級(jí)代謝過程的能力。初級(jí)代謝過程的能力。次級(jí)代謝只存在于某些生物（如植物和某些微生物）中，并且次級(jí)代謝只存在于某些生物（如植物和某些微生物）中，并且代謝途徑和代謝產(chǎn)物因生物不同而不同，就是同種生物也會(huì)由代謝途徑和代謝產(chǎn)物因生物不同而不同，就是同種生物也會(huì)由于培養(yǎng)條件不同而產(chǎn)生不同的次級(jí)代謝產(chǎn)物。于培養(yǎng)條件不同而產(chǎn)生不同的次級(jí)代謝產(chǎn)物。第17頁(yè)/共26頁(yè)例如某些青霉、芽孢桿菌和黑曲霉在一定的條件下可以分別合

15、成例如某些青霉、芽孢桿菌和黑曲霉在一定的條件下可以分別合成青霉素、桿菌肽和檸檬酸等次級(jí)代謝產(chǎn)物。青霉素、桿菌肽和檸檬酸等次級(jí)代謝產(chǎn)物。不同的微生物可產(chǎn)生不同的初級(jí)代謝產(chǎn)物不同的微生物可產(chǎn)生不同的初級(jí)代謝產(chǎn)物相同的微生物在不同條件下產(chǎn)生不同的初級(jí)代謝產(chǎn)物相同的微生物在不同條件下產(chǎn)生不同的初級(jí)代謝產(chǎn)物用于青霉菌的二種培養(yǎng)基：用于青霉菌的二種培養(yǎng)基：RaulinRaulin培養(yǎng)基：培養(yǎng)基：葡萄糖葡萄糖5%5%、酒石酸、酒石酸0.27%0.27%、酒石酸銨、酒石酸銨0.27%0.27%、磷酸氫二銨、磷酸氫二銨0.04%0.04%、硫酸鎂、硫酸鎂0.027%0.027%硫酸銨硫酸銨0.017%0.017

16、%、硫酸鋅、硫酸鋅0.005%0.005%、硫酸亞鐵、硫酸亞鐵0.005%0.005%CzapekDoxCzapekDox培養(yǎng)基：培養(yǎng)基：葡萄糖葡萄糖5%5%、硝酸納、硝酸納0.2%0.2%、磷酸氫二鉀、磷酸氫二鉀0.1%0.1%、氯化鉀、氯化鉀0.05%0.05%、硫酸、硫酸鎂鎂0.05%0.05%、硫酸亞鐵、硫酸亞鐵0.001%0.001%灰黃青素在灰黃青素在CzapekDoxCzapekDox培養(yǎng)基上培養(yǎng)時(shí)可以合成灰黃霉素，培養(yǎng)基上培養(yǎng)時(shí)可以合成灰黃霉素，在在RaulinRaulin培養(yǎng)基上培養(yǎng)時(shí)則合成褐菌素（培養(yǎng)基上培養(yǎng)時(shí)則合成褐菌素（fulvic acidfulvic acid）；）

17、；Penicillium urticaePenicillium urticae在含有在含有0.50.51010-8-8M M的鋅離子的的鋅離子的CzapekCzapekDoxDox培培養(yǎng)基里培養(yǎng)時(shí)合成的主要次級(jí)代謝產(chǎn)物是養(yǎng)基里培養(yǎng)時(shí)合成的主要次級(jí)代謝產(chǎn)物是6-6-氨基水楊酸，但在氨基水楊酸，但在含含0.50.51010-6-6M M的鋅離子的的鋅離子的CzapekDoxCzapekDox培養(yǎng)基里培養(yǎng)時(shí)不合成培養(yǎng)基里培養(yǎng)時(shí)不合成6-6-氨氨基水楊酸，但可以合成大量的龍膽醇、甲基醌醇和棒曲霉素。基水楊酸，但可以合成大量的龍膽醇、甲基醌醇和棒曲霉素。產(chǎn)黃青霉在在產(chǎn)黃青霉在在RaulinRaulin中

18、培養(yǎng)時(shí)可以合成青霉酸。但在中培養(yǎng)時(shí)可以合成青霉酸。但在CzapekCzapekDoxDox中培養(yǎng)則不產(chǎn)青霉酸。中培養(yǎng)則不產(chǎn)青霉酸。次級(jí)代謝產(chǎn)物雖然也是從少數(shù)幾種初級(jí)代謝過程中產(chǎn)生的中間體次級(jí)代謝產(chǎn)物雖然也是從少數(shù)幾種初級(jí)代謝過程中產(chǎn)生的中間體或代謝產(chǎn)物衍生而來(lái)，但它的骨架碳原子的數(shù)量和排列上的微小或代謝產(chǎn)物衍生而來(lái)，但它的骨架碳原子的數(shù)量和排列上的微小變化，如氧、氮、氯、硫等元素的加入，或在產(chǎn)物氧化水平上的變化，如氧、氮、氯、硫等元素的加入，或在產(chǎn)物氧化水平上的微小變化都可以導(dǎo)致產(chǎn)生各種各樣的次級(jí)代謝產(chǎn)物，并且每種類微小變化都可以導(dǎo)致產(chǎn)生各種各樣的次級(jí)代謝產(chǎn)物，并且每種類型的次級(jí)代謝產(chǎn)物往往是

19、一群化學(xué)結(jié)構(gòu)非常相似的不同成分的混型的次級(jí)代謝產(chǎn)物往往是一群化學(xué)結(jié)構(gòu)非常相似的不同成分的混合物。例如，目前已知的新霉素有合物。例如，目前已知的新霉素有4 4種，桿菌肽、多粘菌素分別有種，桿菌肽、多粘菌素分別有有有1010多種，而放線菌素有多種，而放線菌素有2020多種等。多種等。第18頁(yè)/共26頁(yè)初級(jí)代謝與初級(jí)代謝的關(guān)系：初級(jí)代謝與初級(jí)代謝的關(guān)系：1 1、存在范圍及產(chǎn)物類型不同、存在范圍及產(chǎn)物類型不同2 2、對(duì)產(chǎn)生者自身的重要性不同、對(duì)產(chǎn)生者自身的重要性不同初級(jí)代謝產(chǎn)物，如單糖或單糖衍生物、核苷酸、脂肪酸等單體初級(jí)代謝產(chǎn)物，如單糖或單糖衍生物、核苷酸、脂肪酸等單體以及由它們組成的各種大分子聚合

20、物，蛋白質(zhì)、核酸、多糖、以及由它們組成的各種大分子聚合物，蛋白質(zhì)、核酸、多糖、脂類等通常都是機(jī)體生存必不可少的物質(zhì)，只要在這些物質(zhì)的脂類等通常都是機(jī)體生存必不可少的物質(zhì)，只要在這些物質(zhì)的合成過程的某個(gè)環(huán)節(jié)上發(fā)生障礙，輕則引起生長(zhǎng)停止、重則導(dǎo)合成過程的某個(gè)環(huán)節(jié)上發(fā)生障礙，輕則引起生長(zhǎng)停止、重則導(dǎo)致機(jī)體發(fā)生突變或死亡。致機(jī)體發(fā)生突變或死亡。次級(jí)代謝產(chǎn)物對(duì)于產(chǎn)生者本身來(lái)說，不是機(jī)體生存所必需的物質(zhì)次級(jí)代謝產(chǎn)物對(duì)于產(chǎn)生者本身來(lái)說，不是機(jī)體生存所必需的物質(zhì)，即使在次級(jí)代謝的某個(gè)環(huán)節(jié)上發(fā)生障礙。不會(huì)導(dǎo)致機(jī)體生長(zhǎng)的，即使在次級(jí)代謝的某個(gè)環(huán)節(jié)上發(fā)生障礙。不會(huì)導(dǎo)致機(jī)體生長(zhǎng)的停止或死亡，至多只是影響機(jī)體合成某種次

21、級(jí)代謝產(chǎn)物的能力。停止或死亡，至多只是影響機(jī)體合成某種次級(jí)代謝產(chǎn)物的能力。次級(jí)代謝產(chǎn)物一般對(duì)產(chǎn)生者自身的生命活動(dòng)無(wú)明確功能，不是機(jī)次級(jí)代謝產(chǎn)物一般對(duì)產(chǎn)生者自身的生命活動(dòng)無(wú)明確功能，不是機(jī)體生長(zhǎng)與繁殖所必需的物質(zhì)，也有人把超出生理需求的過量初級(jí)體生長(zhǎng)與繁殖所必需的物質(zhì)，也有人把超出生理需求的過量初級(jí)代謝產(chǎn)物也看作是次級(jí)代謝產(chǎn)物。代謝產(chǎn)物也看作是次級(jí)代謝產(chǎn)物。次級(jí)代謝產(chǎn)物通常都分泌到胞外，有些與機(jī)體的分化有一定的關(guān)次級(jí)代謝產(chǎn)物通常都分泌到胞外，有些與機(jī)體的分化有一定的關(guān)系，并在同其它生物的生存競(jìng)爭(zhēng)中起著重要的作用。系，并在同其它生物的生存競(jìng)爭(zhēng)中起著重要的作用。許多次級(jí)代謝產(chǎn)物通常對(duì)人類和國(guó)民經(jīng)濟(jì)的

22、發(fā)展有重大影響。許多次級(jí)代謝產(chǎn)物通常對(duì)人類和國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有重大影響。第19頁(yè)/共26頁(yè)初級(jí)代謝與初級(jí)代謝的關(guān)系：初級(jí)代謝與初級(jí)代謝的關(guān)系：(1)(1)、存在范圍及產(chǎn)物類型不同、存在范圍及產(chǎn)物類型不同(2)(2)、對(duì)產(chǎn)生者自身的重要性不同、對(duì)產(chǎn)生者自身的重要性不同(3)(3)、同微生物生長(zhǎng)過程的關(guān)系明顯不同、同微生物生長(zhǎng)過程的關(guān)系明顯不同初級(jí)代謝自始至終存在于一切生活的機(jī)體中，同機(jī)體的生長(zhǎng)初級(jí)代謝自始至終存在于一切生活的機(jī)體中，同機(jī)體的生長(zhǎng)過程呈平行關(guān)系；過程呈平行關(guān)系；次級(jí)代謝則是在機(jī)體生長(zhǎng)的一定時(shí)期內(nèi)（通常是微生物的對(duì)數(shù)生次級(jí)代謝則是在機(jī)體生長(zhǎng)的一定時(shí)期內(nèi)（通常是微生物的對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期末期或穩(wěn)

23、定期）產(chǎn)生的，它與機(jī)體的生長(zhǎng)不呈平行關(guān)系，一長(zhǎng)期末期或穩(wěn)定期）產(chǎn)生的，它與機(jī)體的生長(zhǎng)不呈平行關(guān)系，一般可明顯地表現(xiàn)為機(jī)體的生長(zhǎng)期和次級(jí)代謝產(chǎn)物形成期二個(gè)不同般可明顯地表現(xiàn)為機(jī)體的生長(zhǎng)期和次級(jí)代謝產(chǎn)物形成期二個(gè)不同的時(shí)期。的時(shí)期。第20頁(yè)/共26頁(yè)初級(jí)代謝與初級(jí)代謝的關(guān)系：初級(jí)代謝與初級(jí)代謝的關(guān)系：(1)(1)、存在范圍及產(chǎn)物類型不同、存在范圍及產(chǎn)物類型不同(2)(2)、對(duì)產(chǎn)生者自身的重要性不同、對(duì)產(chǎn)生者自身的重要性不同(3)(3)、同微生物生長(zhǎng)過程的關(guān)系明顯不同、同微生物生長(zhǎng)過程的關(guān)系明顯不同(4)(4)、對(duì)環(huán)境條件變化的敏感性或遺傳穩(wěn)定性上明顯不同、對(duì)環(huán)境條件變化的敏感性或遺傳穩(wěn)定性上明顯不

24、同初級(jí)代謝產(chǎn)物對(duì)環(huán)境條件的變化敏感性?。催z傳穩(wěn)定性大），初級(jí)代謝產(chǎn)物對(duì)環(huán)境條件的變化敏感性?。催z傳穩(wěn)定性大），而次級(jí)代謝產(chǎn)物對(duì)環(huán)境條件變化很敏感，其產(chǎn)物的合成往往因環(huán)而次級(jí)代謝產(chǎn)物對(duì)環(huán)境條件變化很敏感，其產(chǎn)物的合成往往因環(huán)境條件變化而停止。境條件變化而停止。第21頁(yè)/共26頁(yè)初級(jí)代謝與初級(jí)代謝的關(guān)系：初級(jí)代謝與初級(jí)代謝的關(guān)系：1 1、存在范圍及產(chǎn)物類型不同、存在范圍及產(chǎn)物類型不同2 2、對(duì)產(chǎn)生者自身的重要性不同、對(duì)產(chǎn)生者自身的重要性不同3 3、同微生物生長(zhǎng)過程的關(guān)系明顯不同、同微生物生長(zhǎng)過程的關(guān)系明顯不同4 4、對(duì)環(huán)境條件變化的敏感性或遺傳穩(wěn)定性上明顯不同、對(duì)環(huán)境條件變化的敏感性或遺傳穩(wěn)定

25、性上明顯不同(5)(5)、相關(guān)酶的專一性不同、相關(guān)酶的專一性不同相對(duì)來(lái)說催化初級(jí)代謝產(chǎn)物合成的酶專一性強(qiáng)，催化次級(jí)代謝相對(duì)來(lái)說催化初級(jí)代謝產(chǎn)物合成的酶專一性強(qiáng)，催化次級(jí)代謝產(chǎn)物合成的某些酶專一性不強(qiáng)，因此在某種次級(jí)代謝產(chǎn)物合成產(chǎn)物合成的某些酶專一性不強(qiáng)，因此在某種次級(jí)代謝產(chǎn)物合成的培養(yǎng)基中加入不同的前體物時(shí)，往往可以導(dǎo)致機(jī)體合成不同的培養(yǎng)基中加入不同的前體物時(shí)，往往可以導(dǎo)致機(jī)體合成不同類型的次級(jí)代謝產(chǎn)物，類型的次級(jí)代謝產(chǎn)物，另外，催化次級(jí)代謝產(chǎn)物合成的酶往往是一些誘導(dǎo)酶，它們是另外，催化次級(jí)代謝產(chǎn)物合成的酶往往是一些誘導(dǎo)酶，它們是在產(chǎn)生菌對(duì)數(shù)生長(zhǎng)末期或穩(wěn)定生長(zhǎng)期里，由于某種中間代謝產(chǎn)在產(chǎn)生菌對(duì)數(shù)生長(zhǎng)末期或穩(wěn)定生長(zhǎng)期里，由于某種中間代謝產(chǎn)物積累而誘導(dǎo)機(jī)體合成的一種能催化次級(jí)代謝產(chǎn)物合成的酶，物積累而誘導(dǎo)機(jī)體合成的