文档介绍：发酵原理和代谢工程的 基本概念
2017/11/11
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张星元:发酵原理(讲座)
1. 微生物细胞能为其自身提供代谢能 2. 细胞能量转换机构的组成 3. 微生物代谢中的电子流和电子回路 4. 生物氧化和辅酶的再生 5. 生化反应途径和代谢途径 6. 生化反应网络和代谢网络 7. 代谢网络的联网问题 8. 代谢流和碳架物质流 9. 代谢主流
介绍 26 个基本概念:
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张星元:发酵原理(讲座)
(定义) *介绍两个网址
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张星元:发酵原理(讲座)
1. 微生物细胞能为其自身提供代谢能 微生物细胞的生存方式与动物、植物等高等生物的细胞不同,微生物细胞能独立存在,自主生活。因此每个微生物细胞都具有能量转换机构,这种机构可把其它形式的能量转换成能被其自身直接使用的能量( 如 ATP,GTP 和储存在膜上的质子运动势ΔP ),暂且把它们称为代谢能。在代谢能的直接支撑下,活细胞才能维持其高度有序的状态。
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张星元:发酵原理(讲座)
微生物细胞的能量转换机构包括:需要代谢能来激活的代谢途径的有关的酶和这些酶的辅酶、原核微生物的细胞质膜和真核微生物线粒体的内膜,以及这些膜上的电子传递链和ATP酶,还有在能量代谢和主动输送中起辅助作用的有关载体系统。
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张星元:发酵原理(讲座)
工业发酵普遍使用的化能异养型微生物靠生物氧化把化学能转化为可被微生物直接利用的代谢能。微生物细胞的生物氧化过程必须借助于辅酶,并且其生物氧化过程和跨膜的主动输送过程伴随着电子(或质子)的流动,形成微生物代谢的跨膜的质子回路。【下续】
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ATP
ATP酶
呼吸链
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在微生物活细胞中,参与生物氧化反应的脱氢酶的辅酶本身不能跨过膜,被局限在其所在的细胞空间内。它们必须被再生,才能回用,以维持能量代谢。脱氢酶的辅酶在细胞的氧化还原反应中接受电子而被还原成还原型辅酶,还原型辅酶把电子释放给电子受体,从而实现脱氢酶的辅酶的再生。根据最终电子受体的类型,可把生物氧化分成有氧呼吸、无氧呼吸和发酵三种类型。
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一系列按序进行的生物化学反应构成生化反应途径;若这条途径在活细胞里运行,则为代谢途径。
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