1、 单元七 代谢控制发酵代谢控制发酵是利用遗传学或其它生物化学的方法,人为地在脱氧核糖核酸(DNA)的分子水平上,改变和控制微生物的代谢,使有用的代谢产物大量生成、积累的发酵技术。 任务一 酶活性调节一、酶活性调节的概念及内容1酶的活性调节:指一定数量的酶,通过其分子结构的改变来调节其催化反应的速率。是酶分子水平上的一种代谢调节。酶的激活作用2内容酶的抑制作用二、酶的激活作用(一)定义:在某个酶促反应系统中,某种低分子量的物质加入后,导致原来无活性或者活性很低的酶转变为有活性或者活性提高,使酶促反应速率提高的过程。凡能提高酶活性的物质称为激活剂。(二)类型属于代谢调节的激活作用主要是指代谢物对酶
2、的激活, 类激活作用主要有 种。1、前体激活。即指代谢途径中后面的酶,可被途径中较前的一个中间产物所促进。 A B C D E 例如类链球菌的乳酸脱氢酶的活性,可被前体物1、6二磷酸果糖所激活。粗糙脉胞酶以NAD+为辅酶的异柠檬酸脱氢酶活性为柠檬酸促进。 2、代谢终产物反馈激活,是代谢中间产物对该代谢途径前面的酶起激活作用。 A B C D E F 这种激活较少见,比较著名的是1、6二磷酸果糖是磷酸果糖激酶的激活剂。 Ed Ea 、酶的抑制作用(一)定义:在某个酶促反应系统中,某种低分子量的物质加入后,导致酶活 低的过程。酶活性的抑制主要是反 抑制,它主要 在某代谢 的 产物( 产物)过量 ,
3、 个产物 反过来 抑制 中 一个酶(变构酶)的活性,促使 个反应过程 或 , 产物的过 累积。 (二)反 抑制的类型代谢 中的反 抑制 (一)只有一个终产物的途径(无分支途径)的调节方式 1、终产物的简单反馈抑制,这种调节方式判别特征是途径的终产物抑制途径中第一个专一性酶。 A B C D 例如,E.coli的从Thr Ile的途径中Ile对第一个酶Thr的反馈抑制。 Thr ooo -酮基丁酸 Ile 2、前体激活(Precursor actiration)或称代谢激活 A B C D 判别特征:反应序列(途径)的某一后边的反应受前面某中间代谢产物的激活,这种方式常见于分解代谢途径中。 例如
4、,E.coli EMP途径的中间产物FDP激活PK(丙酮酸激酶)酶 G F-6-P FDP ooo PEP PYR 分代谢 中的反 抑制 在分代谢 中,为有 个产物,反 抑制的为currency1。为 在一个分上的产物过 “致 fi一分上产物的fl应,微生物 发 种调节方 。 二)多个终端产物的途径(分支代谢途径)的调节方式 1、终产物的多价抑制(Multralent end-product inhibition) A B C D E F G 又称协同反馈抑制(concerted inhibition) 判别特征:分支代谢的两个(或多个)终产物共同地而不是单独地 ,对 共途径的第一个酶发 反馈抑制。 例如: 酸 菌的单一Asp激酶(AK)受终产物Lys Thr的协同反馈抑制,这种抑制 Lys或Thr单独 不 发 。 ooo Met Asp Asp- P AsA Hse ooo Thr ooo Lys AK