文档介绍：有机酸发酵机制
氨基酸发酵机制
核苷酸发酵机制
抗生素发酵机制
第二节好氧发酵机制与代谢调控
柠檬酸发酵机制
衣康酸发酵机制
葡萄糖酸发酵机制
一、有机酸发酵机制
(一)柠檬酸的发酵机制
与EMP、TCA和乙醛酸循环有关
磷酸烯醇式丙酮酸
丙酮酸
乙酰辅酶A
柠檬酸
顺乌头酸
衣康酸
异柠檬酸
草酰琥珀酸
α-酮戊二酸
谷氨酸
琥珀酰辅酶A
琥珀酸
延胡索酸
葡萄糖
苹果酸
草酰乙酸
乙醛酸
1
2
3
3
16
4
5
15
6
7
8
9
10
12
11
14
13
TCA循环(中枢)与乙醛酸循环
柠檬酸
合成酶
ATP
降低
限速反应
异柠檬酸
脱氢酶
延胡索
酸酶
ATP
抑制
抑制
AMP
激活
α-酮戊二酸脱氢酶
异柠檬酸脱氢酶
异柠檬酸
裂解酶
磷酸烯醇式丙酮酸
丙酮酸
乙酰辅酶A
柠檬酸
顺乌头酸
衣康酸
异柠檬酸
草酰琥珀酸
α-酮戊二酸
谷氨酸
琥珀酰辅酶A
琥珀酸
延胡索酸
葡萄糖
苹果酸
草酰乙酸
乙醛酸
乙酰辅酶A
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3
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反馈抑制
苹果酸
脱氢酶
CO2
参与嘌呤和嘧啶的合成
脂肪酸
天冬氨酸
参与蛋白
质合成
参与蛋白
质合成
丙酮酸
脱氢酶
TCA循环(提供合成物质)与乙醛酸循环
葡萄糖
苹果酸
柠檬酸
草酰乙酸
顺乌头酸
磷酸烯醇式丙酮酸
丙酮酸
乙酰CoA
CO2
柠檬酸生物合成途径
实现柠檬酸积累:
一、设法阻断代谢途径,实现柠檬酸的积累
二、代谢途径被阻断部位之后的产物,必须有适当的补充机制
CO2
ATP
ADP
CO2
ADP
ATP
磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶
丙酮酸羧化酶
顺乌头酸酶
抑制剂
阻断
柠檬酸积累的代谢调节
糖酵解及丙酮酸代谢的调节
黑曲霉在缺锰的培养基中培养时,可降低HMP和TCA循
环有关酶的活性,更重要的是提高NH4+浓度,高浓度
Mn+可有效解除ATP、柠檬酸对磷酸果糖激酶(PFK)的
抑制。
三羧酸循环的调节
用配位剂除去反应液中的NH4+ ,则顺乌头酸酶
被抑制,造成柠檬酸积累。
选育顺乌头酸酶缺失或活力低的菌种,造成柠檬酸积累。
及时补加草酰乙酸
发酵液中添加草酰乙酸或使用回补途径旺盛的菌种。
葡萄糖-6-磷酸
ATP
ADP
⑴
果糖-6-磷酸
ATP
ADP
Mg2+
⑵
果糖-1,6-二磷酸
⑶
甘油醛-
3-磷酸
二羟丙酮
磷酸
⑷
⑸
2Pi
⑹
1,3-二磷酸甘油酸
2ADP
2ATP
⑺
3-磷酸甘油酸
⑻
2-磷酸甘油酸
2H2O
Mg2+
⑼
磷酸烯醇式丙酮酸
2ATP
2ADP
⑽
烯醇式丙酮酸
丙酮酸
乳酸
⑾
2CO2
乙醛
+2H+
⑿
⒀
2NAD+
2(NADH+H+)
+2H+
乙醇
⒁
糖酵解和酒精发酵的全过程
己糖激酶
磷酸果糖激酶
丙酮酸激酶
葡萄糖
磷酸烯醇式丙酮酸
丙酮酸
乙酰辅酶A
柠檬酸
顺乌头酸
异柠檬酸
草酰琥珀酸
α-酮戊二酸
琥珀酰辅酶A
琥珀酸
延胡索酸
葡萄糖
苹果酸
草酰乙酸
乙醛酸
乙酰辅酶A
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反馈抑制
CO2
TCA循环
乌头酸脱羧酶
衣康酸
衣康酸发酵机制