《代謝控制發(fā)酵》復(fù)習(xí)題

《代謝掌握發(fā)酵》復(fù)習(xí)題名詞解釋代謝掌握發(fā)酵：所謂代謝掌握發(fā)酵就是利用遺傳學(xué)的方法或其他生物化學(xué)的方法，人為地在脫氧核糖核苷酸的分子水平上積存發(fā)酵。關(guān)鍵酶：參與代謝調(diào)整的酶的總稱。作為一個反響鏈的限速因子，對整個反響起限速作用。變構(gòu)酶：有些酶在專一性的變構(gòu)效應(yīng)物的誘導(dǎo)下，構(gòu)造發(fā)生變化，使催化活性轉(zhuǎn)變，稱為變構(gòu)酶。誘導(dǎo)酶：誘導(dǎo)酶是在環(huán)境中有誘導(dǎo)物〔通常是酶的底物〕存在的狀況下，由誘導(dǎo)物誘導(dǎo)而生成的酶。調(diào)整子：就是指承受同一調(diào)整基因所發(fā)出信號的很多操縱子。溫度敏感突變株：通過誘變可以得到在低溫下生長，而在高溫下卻不能生長生殖的突變株。碳分解代謝物阻遏：可被快速利用的碳源抑制作用于含碳底物的酶的合成，就稱為碳分解代謝阻遏。氮分解代謝物阻遏：可被快速利用的氮源抑制作用于含氮底物的酶的合成，就稱為氮分解代謝阻遏。養(yǎng)分缺陷型突變菌株：原菌株由于發(fā)生基因突變，致使合成途徑中某一步驟發(fā)生缺陷，從而喪失了合成某些物質(zhì)的力量，必需在培育基中外源補加該養(yǎng)分物質(zhì)才能生長的突變菌株。滲漏突變株：由于遺傳性障礙的不完全缺陷，使它的某一種酶的活性下降而不是完全的生長。代謝互鎖：從生物合成途徑來看，似乎是受一種完全無關(guān)的終產(chǎn)物的掌握，它只是在較高濃度下才發(fā)生，而受這種抑制〔阻遏〕作用是局部性的，不完全的。A經(jīng)分支合成途徑生成兩種終產(chǎn)物EGab酶，結(jié)果優(yōu)先合成E。E過量后就會抑制a酶，使代謝轉(zhuǎn)向合成G。G過量后，就會拮抗或逆轉(zhuǎn)E的反響抑制作用，結(jié)果代謝流轉(zhuǎn)向又合成E〔P45圖〕優(yōu)先合成：底物A經(jīng)分支合成途徑生成兩種終產(chǎn)物EGa酶的活性遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于b酶的活性，結(jié)果優(yōu)先合成E。E合成到達(dá)肯定濃度時，就會抑制a酶，使代謝轉(zhuǎn)向合成G。G合成到達(dá)肯定濃度時就會對c酶產(chǎn)生抑制作用。DNA技術(shù)來制造的化合物。流量掌握系數(shù)：單位酶的變化量所引起的某一分支穩(wěn)態(tài)代謝流量的變化，用來衡量某一步酶反響對整個反響體系的掌握程度。能荷：[(ATP)+1/2(ADP)]/[(ATP)+(ADP)+(AMP)]分叉中間體：糖代謝中間體既可以用來合成初級代謝產(chǎn)物，也可以用來合成次級代謝產(chǎn)物，這種中間體叫做分叉中間體。質(zhì)粒產(chǎn)物：有一局部代謝產(chǎn)物的形成取決于由質(zhì)粒遺傳信息所產(chǎn)生的酶所掌握的代謝途徑，這類物質(zhì)稱為質(zhì)粒產(chǎn)物。微生物細(xì)胞的代謝調(diào)整內(nèi)容包括哪些？通過掌握基因的酶生物合成的掌握機(jī)制。①誘導(dǎo)——促進(jìn)酶的合成②阻遏——抑制酶的合成〔終產(chǎn)物阻遏、分解代謝物阻遏〕酶活性的空子機(jī)制①終產(chǎn)物抑制或激活②通過輔酶水平的活性調(diào)整③酶原的活化④潛在酶的活化通過細(xì)胞滲透性的掌握①調(diào)整酶〔變構(gòu)酶、同工酶、多功能酶〕②靜態(tài)酶：一般與代謝調(diào)整關(guān)系不大。③指酶原、非活性型或抑制劑結(jié)合的酶。氨基酸代謝中，關(guān)鍵酶具有什么樣的特點？與氨基酸生物合成途徑分支點有關(guān)系的分支點酶可以成為關(guān)鍵酶，但關(guān)鍵酶不都是分支點酶。關(guān)鍵酶的關(guān)鍵效果也只是在特定的氨基酸生物合成過程中成立。在每個氨基酸的生物合成途徑中，都有一種以上的關(guān)鍵酶。關(guān)鍵酶所受的反響調(diào)整因菌而異。變構(gòu)酶的動力學(xué)性質(zhì)、構(gòu)象、脫敏作用分別是什么？動力學(xué)性質(zhì)：變構(gòu)酶的反響速度與底物濃度的關(guān)系曲線呈S形，而一般的酶的反響都呈雙曲線形。〔1〕S形曲線表示在其關(guān)系式中作為變數(shù)的底物濃度是一n〔n>1〕次冪加進(jìn)去的，也說明底物之間有協(xié)同作用?！?〕變構(gòu)酶的S形動力學(xué)意味著存在底物及效應(yīng)物對反響速度發(fā)生影響的閾值。構(gòu)象：變構(gòu)酶一般是具有多亞基四級構(gòu)造的蛋白質(zhì)。變構(gòu)酶存在著兩種構(gòu)象狀態(tài)，即R狀態(tài)〔催化狀態(tài)或松弛態(tài)〕和T狀態(tài)〔也稱抑制狀態(tài)或緊急態(tài)。R狀態(tài)和T狀態(tài)這兩種構(gòu)象狀態(tài)之間發(fā)生平衡移動。。脫敏作用：變構(gòu)酶經(jīng)特定處理后，不喪失酶活性而失去對變構(gòu)效應(yīng)物的敏感性，稱為脫敏作用。脫敏方法：利用汞鹽、對氯汞苯甲酸〔PCMB〕處理，0~5℃低溫處理，以及諸如冷水、尿素或蛋白酶等處理方法。是變構(gòu)酶解聚、基因突變。幾種酶活力調(diào)整類型的比較：協(xié)作反響抑制、合作反響抑制、積存反響抑制。協(xié)作反響抑制，又稱多價反響抑制。當(dāng)一條代謝途徑中有兩個以上終產(chǎn)物時，任制第一個酶反響。合作反響抑制，也稱增效反響抑制。當(dāng)任何一個終產(chǎn)物單獨過剩時，只是局部的反響抑制第一個酶的活性，只有當(dāng)G、E兩個終產(chǎn)物都過剩存在時，才能引起猛烈抑制，其抑制程度大于各自單獨存在的和。積存反響抑制。在積存反響抑制中，每一個最終產(chǎn)物只單獨地、局部地抑制共同的抑制作用是積存的。酶的誘導(dǎo)的定義、方式及模式圖〔P22〕分解代謝物阻遏的定義及模式圖?！蔡恰硶r，其分解產(chǎn)物對分解利用其它〔難利用〕養(yǎng)分物質(zhì)所需的酶系合成起阻遏作用。酶活力調(diào)控和分解代謝物阻遏的實質(zhì)是什么？酶活力調(diào)控的實質(zhì)是變構(gòu)酶的變構(gòu)調(diào)整。分解代謝物阻遏的實質(zhì)是由于細(xì)胞內(nèi)缺少了環(huán)腺甘酸cAM。葡萄糖如何調(diào)整cAMP的水平的？可能是由于葡萄糖分解過程中的某種中間產(chǎn)物抑制了細(xì)胞內(nèi)cAMP的形成?？赡苁沁@種中間產(chǎn)物激活了〔cAMP〕的分解。終產(chǎn)物阻遏模式圖〔P22〕反響阻遏與反響抑制的比較〔P30表〕幾種調(diào)整機(jī)制的比較。轉(zhuǎn)變細(xì)胞膜的透性可以實行那些措施？通過掌握基因的酶生物合成的掌握機(jī)制①誘導(dǎo)——促進(jìn)酶的合成②阻遏——抑制酶的合成，包括終產(chǎn)物阻遏、分解代謝產(chǎn)物阻遏酶活性的掌握機(jī)制①終產(chǎn)物抑制或激活②通過輔酶水平的調(diào)整③酶原的活化④潛在酶的活化通過細(xì)胞滲透性的掌握青霉素、磷霉素、D—環(huán)絲氨酸、衣霉素、桿菌肽影響細(xì)胞壁合成的作用機(jī)理。青霉素頭孢霉素等β-，導(dǎo)致細(xì)胞壁合成受阻。磷霉素是PEP的構(gòu)造類似物，它能與UDP-N-乙酰氨基葡萄糖-3-烯醇式丙酮酸轉(zhuǎn)移酶的一個半胱氨酸殘基共價結(jié)合，干擾了UDP-N-乙酰胞壁酸合成?！?〕D-環(huán)絲氨酸是DAla的構(gòu)造類似物它能競爭性地抑制Ala消旋酶的D-Ala-D-Ala合成酶它對Ala消旋酶和親水性比D-Ala和L-Ala都要大因此它阻遏了L-Ala D-Ala消旋反響和D-Ala-D-Ala添加到UDP-N-乙酰胞壁酸-三肽的合成。〔4〕桿菌肽A12個氨基酸組成的多肽抗生素，其分子中的L-半脫氨酸的硫基和L-異亮氨酸的羧基反響形成一個噻唑環(huán)，在這兩個氨基酸的N之間能夠獒合二價金屬離子〔Zn2+、Ca2+、Mg2+等〕而ACL-P-P可與鏊和的金屬離子結(jié)合，于是三者形成復(fù)合物，因此ACL脫磷酸使ACL-P不能循環(huán)返回。代謝掌握發(fā)酵：8個思想及主要措施切斷之路代謝解除菌體自身的反響調(diào)整增加前體物的合成去除終產(chǎn)物特別調(diào)整機(jī)制的利用條件突變株的應(yīng)用選育不生成副產(chǎn)物的菌株選育生產(chǎn)代謝拮抗物質(zhì)的菌株能荷對糖代謝是如何調(diào)整的？當(dāng)生物體內(nèi)生物合成或其他需能反響加強時，細(xì)胞內(nèi)ATPADP或AMP。一ATP削減，ADP或AMPATP對這些酶的抑制〔如糖原磷酸化酶、磷酸果糖激酶、檸檬酸合成酶、異檸檬酸脫氫酶等，并抑制糖原合成的酶〔1,—二磷酸酯酶等TCA循環(huán)產(chǎn)生的能量，通過氧化磷酸化作用生成ATP。當(dāng)能荷高時，即細(xì)胞內(nèi)能量水平高時，AMP、ADP都轉(zhuǎn)變成ATP。ATP增加，就會抑制糖原降解、糖酵解和TCA循環(huán)的關(guān)鍵酶，如糖原磷酸化酶、磷酸果糖激酶、檸檬酸合成6而抑制糖的分解，加速糖原的合成。生物素如何調(diào)整糖代謝過程？生物素限量，造成異檸檬酸裂解酶幾乎沒有，琥珀酸氧化力弱，蘋果酸或草酰乙酸的脫羧反響停滯，CO2固定反響加強，乙醛酸循環(huán)微弱。同時，又由于完全氧化力量降低，ATP降低，蛋白質(zhì)合成活動停滯，從而在NH4適宜，環(huán)境條件適宜的狀況下，大量積存谷氨酸。反之，生物素過量，造成琥珀酸氧化力強，蘋果酸、草酰乙酸脫羧反響活潑，傾向于完全氧化，ATP增加，蛋白質(zhì)合成加劇，谷氨酸劇減。18．脂代謝與糖代謝的關(guān)系是怎樣的？磷酸二羥丙酮→糖異生→CoA→琥珀酸→糖異生動物： 琥珀酰CoA→糖異生糖→磷酸二羥丙酮→甘油→甘油脂脂肪酸單核苷酸的合成途徑有哪兩條？肌苷和5,—肌苷酸分別通過什么途徑合成？單核苷酸的合成途徑〔〕全合成途徑，也稱為“從無到有途徑未完成的嘌呤或嘧啶環(huán)結(jié)合，在這未完成的環(huán)上漸漸加上必要的局部，然后閉合成環(huán)〔2〕接合成單核苷酸。什么是補救途徑？補救途徑的模式圖及反響式。合成核苷酸，所以稱為補救途徑。核苷磷酸化酶堿基+核糖—1—磷酸〔R—1—P〕核苷+Pi核苷酸焦磷酸化酶堿基+PRPP5,—核苷酸+PPi核苷酸磷酸激酶核苷+ATP5,—核苷酸+ADP21．抗生素的合成分為哪幾個時期？生長期〔養(yǎng)分期〕和生產(chǎn)期〔抗生素分泌期〕谷氨酸的分泌機(jī)制是什么？當(dāng)谷氨酸產(chǎn)生菌增殖時，細(xì)胞壁膜擴(kuò)增和形成間體時，細(xì)胞伸長2倍長度時，再——細(xì)胞外分泌谷氨酸供給必要的充分條件。通過掌握生物素、油酸、甘油的亞適量或外表活性劑等，使谷氨酸產(chǎn)生菌的細(xì)胞92%左右。什么是代謝工程？代謝途徑中節(jié)點類型分為哪幾種？代謝工程：Bailey于1991年提出，指通過某些生化反響的修飾來定向改善細(xì)胞的特性或利用重組DNA技術(shù)來制造的化合物。節(jié)點類型：剛性節(jié)點、柔性節(jié)點、半柔性節(jié)點。CO2固定反響、增加能量代謝、轉(zhuǎn)變細(xì)胞膜滲透性、減弱HMPTCA循環(huán)途徑的具體措施分別是什么？試論述賴氨酸發(fā)酵的代謝掌握育種。斷或減弱合成蛋氨酸和蘇氨酸的分支途徑，可到達(dá)積存賴氨酸的目的。PC〔ADDP合成酶或稱PS。其中PC受AspAK受Lys和ThrPS氨酸的代謝互鎖作用?！?〕天冬氨酸激酶反響調(diào)整的解除〔AK脫敏。所謂脫敏，就是使該酶抗反響抑制和反響阻遏?！?〕磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶的脫敏與激活解除代謝互鎖。賴氨酸生物合成途徑的第一個酶DDP合成酶的合成受亮氨酸〔Leu〕阻遏。選育亮氨酸缺陷突變株通過在培育基中添加LeuLeuDDP合成酶的阻遏。選育抗亮氨酸構(gòu)造類似物突變株選育亮氨酸溫度敏感突變株選育對苯醌或喹啉衍生物敏感的突變株此外，還可以選育萘乙酸缺陷突變株和亮氨酸溫度敏感突變株優(yōu)先合成的變換〔PS酶的活性低于高絲氨酸脫氫酶的活性〕選育該絲氨酸滲漏突變菌株選育Thr、Met滲漏突變株5．改善膜的通透性物達(dá)不到足以引起反響抑制或阻遏作用的濃度。增加前體物的合成選育丙氨酸缺陷型一是在丙氨酸脫氫酶的作用下由丙酮酸氨基化生成；二是在丙酮酸—L—氨基酸轉(zhuǎn)氨酶的作用下，又丙酮酸生成；三是在天冬氨酸β—脫羧酶的作用下由天冬氨酸脫羧生成。選育抗天冬氨酸構(gòu)造類似物突變株選育適宜的CO2固定酶/TCA循環(huán)酶活性比突變株選育溫度敏感突變株利用基因工程技術(shù)構(gòu)建賴氨酸工程菌株試論述色氨酸發(fā)酵的代謝掌握育種?？梢砸渣S色短桿菌、谷氨酸棒桿菌等作為動身菌株切斷代謝支路CoQ缺陷、維生素缺陷等標(biāo)記解除自身反響調(diào)整選育色氨酸的構(gòu)造類似物抗性突變株，解除其自身的反響調(diào)整來到達(dá)積存色氨酸的目的增加前體物削減PEP和EP的支路代謝解除PheTyrDS的反響調(diào)整增加分支酸濃度等方法可增加前體物的合成切斷進(jìn)一步代謝選育色氨酸酶〔TN〕缺失突變株色氨酸脫羧酶缺失突變株色氨酸t(yī)RNA合成酶缺失突變株不分解利用色