2024/11/1 张星元:发酵原理(讲座) 2 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:
2024/11/1 张星元:发酵原理(讲座) 3 10.载流途径与载流路径 11.代谢主流的变动性和选择性 12.理想载流途径 13.微生物生物工程的难题 14.代谢网络的节点及其刚性 15.工业发酵的五字策略 16.代谢网络的刚性 17.代谢网络的刚性 18.微生物活细胞和细胞的经济性
2024/11/1 张星元:发酵原理(讲座) 4 19.正常代谢和竞争型细胞经济 20.异常代谢和导向型细胞经济 21.细胞经济受到严格的制约 22.信息流指导下的工业发酵 23.限制性遗传信息之谜 24.从发酵工程到代谢工程 25.代谢工程(定义) 26.代谢流及其控制的分析 *介绍两个网址
2024/11/1 张星元:发酵原理(讲座) 5 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
2024/11/1 张星元:发酵原理(讲座) 6 2.细胞能量转换机构的组成 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
2024/11/1 张星元:发酵原理(讲座) 7 3.微生物细胞代谢的电子流和电子回路 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】