第七章 柠檬酸发酵机制.ppt

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1、温故知新1、糖酵解与巴斯德效应的三个关键酶均是、和。2、葡萄糖经EMP途径生成，在厌氧条件下，在酵母菌作用下继续生成，在乳酸菌作用下继续生成。第七章柠檬酸发酵机制第一节柠檬酸生物合成途径第二节柠檬酸代谢调节机制黑曲霉中存在TCA的酶系第一节柠檬酸生物合成途径黑曲霉中80%的葡萄糖分解代谢走EMP途径黑曲霉能够利用糖类、乙醇和醋酸等发酵生成柠檬酸柠檬酸是由草酰乙酸和醋酸合成的黑曲霉中存在EMP途径的所有酶研究历程葡萄糖经过EMP途径生成丙酮酸，一方面丙酮酸氧化脱羧生成乙酰-COA；另一方面丙酮酸羧化作用生成草酰乙酸，草酰乙酸与乙酰-COA缩合生成柠檬酸。复习EMP途径与TCA循环，画出柠檬

2、酸生物合成途径图。第一节柠檬酸生物合成途径草酰乙酸←丙酮酸→乙酰-CoA顺乌头酸柠檬酸苹果酸↑↓↓↑延胡索酸↓异柠檬酸α-酮戊二酸←←琥珀酸↑葡萄糖→6-磷酸葡萄糖→6-磷酸果糖1，6-二磷酸果糖→3-磷酸甘油醛←磷酸二羟丙酮磷酸烯醇式丙酮酸↓EMP途径TCA循环草酰乙酸←丙酮酸→乙酰-CoA顺乌头酸柠檬酸苹果酸↑↓↓↑延胡索酸↓异柠檬酸α-酮戊二酸←←琥珀酸↑葡萄糖→6-磷酸葡萄糖→6-磷酸果糖1，6-二磷酸果糖→3-磷酸甘油醛←磷酸二羟丙酮磷酸烯醇式丙酮酸↓已糖激酶磷酸果糖激酶丙酮酸激酶丙酮酸羧化酶柠檬酸合成酶顺乌头酸水合酶异柠檬酸脱氢酶→→→→→→→→α-酮戊二酸脱氢酶关键酶自主学

3、习并讨论以下问题（P63-69)：柠檬酸和ATP抑制磷酸果糖激酶，柠檬酸过量积累与EMP途径的畅通存在尖锐的矛盾，这个矛盾如何解决？柠檬酸要过量积累，三羧酸循环的大部分必然被阻断，那么草酰乙酸从何而来？黑曲霉生产柠檬酸，有那些特有的优势？柠檬酸为什么能过量积累？第三节柠檬酸代谢调节机制锰离子缺乏抑制蛋白质合成，导致细胞内NH4+浓度升高，解除了柠檬酸对磷酸果糖激酶的抑制。有氧时黑曲霉走不产ATP的侧系呼吸链，解除了ATP对磷酸果糖激酶的抑制。柠檬酸过量积累与EMP途径畅通的矛盾如何解决？丙酮酸羧化酶PYR（丙酮酸）+CO2→→→→→→→草酰乙酸+ADP+Pi（Keq=0.818）磷酸烯醇

4、丙酮酸羧激酶PEP（磷酸烯醇丙酮酸）+CO2→→→→草酰乙酸+ADP+ATP（Keq=0.049）其中以第一个反应为主，为什么草酰乙酸从何而来？？黑曲霉生产柠檬酸的优势柠檬酸为什么能过量积累锰离子缺乏，抑制蛋白质合成，导致NH4+浓度升高，有氧时黑曲霉走不产ATP的侧系呼吸链，解除了对磷酸果糖激酶的抑制，促进EMP途径畅通。丙酮酸羧化酶不被调节控制，源源不断提供草酰乙酸。丙酮酸氧化脱羧生成乙酰-CoA和两个CO2固定反应的平衡，及柠檬酸合成酶不被调节，增强了合成柠檬酸的能力。顺乌头酸水合酶催化建立柠檬酸：顺乌头酸：异柠檬酸=90：3：7的平衡，造成柠檬酸最初的积累。柠檬酸的积累使pH值下

5、降，抑制了异柠檬酸脱氢酶和顺乌头酸水合酶的活力，促进了自身进一步积累。调节措施（总结）1、菌种选育优良菌株2、发酵条件锰离子缺乏有氧控制Fe2+含量pH值2.0-2.5左右柠檬酸的生物合成途径图黑曲霉生产柠檬酸，有那些特有的优势？柠檬酸为什么能过量积累？柠檬酸生产调节措施？课后思考题？