ADP或AMP 葡萄糖 再生ATP的反应系统 化碳 有机酸 ATP 需要ATP的生物合成反应 产物 ADP或AMP 微生物细胞 图3-2-1自耦合ATP再生系统示意图 大肠杆菌 前体 需要ATP的生物酶反应 产物 ATP ADP(AMP) 葡萄糖一-再生ATP的反应系统 氧化碳 有机酸(或乙醇) 产氨短杆菌或面包酵母 图3-2-2种间耦合ATP再生系统示意图 )ATP再生系统的必要条件 为了建立如图3-2-1和图3-22所示的耦合反应系统并成功地用于实际生产,必须满足 以下条件∶(1)用于合成产物的酶的活性必须足够强且稳定;(2)能大量提供廉价、稳定的前 体物质:(3)再生AP的活性足够强且稳定,能与生物合成酶反应成功地耦合;(4)提供廉价 的能量底物(如葡萄糖)和磷酸基团供体(如无机磷酸盐)以利于AIP再生:(5)若有类似于分解 反应的有害副反应,则必须对其加以控制;(6)若底物或预定的产物不能透过细胞膜,则必 须设法提高膜的通透性。 (二)自耦合ATP再生系统 1、反应系统概述 如图3-2-1所示,在自耦合反应系统中,生物合成酶反应所消耗的ATP被具有ATP合 成活性的同种微生物菌株再生,后再用于生物合成反应。故只需提供葡萄糖和目标产物的前 体,生物合成反应便可以进行下去,而无需添加超过催化剂量的昂贵的AIP。下面就举几个 采用自耦合反应系统生产有用物质的例子。 2、GMP(5-鸟苷酸钠盐)生产过程 KMP+NH3+ATP--GMP+ AMP+PP GMP具有很强的调味功能,全世界每年的需求量为数千吨。产氨短杆菌( Brevibacterium ammol/Loniagenes)具有转化XMP(5-磷酸黄苷)生成GMP的能力,此外还需要添加葡萄糖和7 再生ATP的反应系统 需要ATP的生物合成反应 ATP ADP或AMP ADP或AMP 葡萄糖 前体 产物 微生物细胞 二氧化碳 水和有机酸 图 3-2-1 自耦合 ATP 再生系统示意图 需要ATP的生物酶反应 再生ATP的反应系统 ATP ADP(AMP) 前体 产物 葡萄糖 二氧化碳、水 有机酸(或乙醇) 大肠杆菌 产氨短杆菌或面包酵母 图 3-2-2 种间耦合 ATP 再生系统示意图 (一)ATP 再生系统的必要条件 为了建立如图 3-2-1 和图 3-2-2 所示的耦合反应系统并成功地用于实际生产，必须满足 以下条件∶(1)用于合成产物的酶的活性必须足够强且稳定；(2)能大量提供廉价、稳定的前 体物质；(3)再生 ATP 的活性足够强且稳定，能与生物合成酶反应成功地耦合；(4)提供廉价 的能量底物(如葡萄糖)和磷酸基团供体(如无机磷酸盐)以利于 ATP 再生；(5)若有类似于分解 反应的有害副反应，则必须对其加以控制；(6)若底物或预定的产物不能透过细胞膜，则必 须设法提高膜的通透性。 (二)自耦合 ATP 再生系统 1、反应系统概述 如图 3-2-1 所示，在自耦合反应系统中，生物合成酶反应所消耗的 ATP 被具有 ATP 合 成活性的同种微生物菌株再生，后再用于生物合成反应。故只需提供葡萄糖和目标产物的前 体，生物合成反应便可以进行下去，而无需添加超过催化剂量的昂贵的 ATP。下面就举几个 采用自耦合反应系统生产有用物质的例子。 2、GMP(5'-鸟苷酸钠盐)生产过程 XMP＋NH3＋ATP→GMP＋AMP＋PPi GMP 具有很强的调味功能，全世界每年的需求量为数千吨。产氨短杆菌(Brevibacterium ammol/Loniagenes)具有转化 XMP(5'-磷酸黄苷)生成 GMP 的能力，此外还需要添加葡萄糖和