(3)a-酮戊二酸脱氢酶酌调节在黑曲霉柠檬酸产生菌中,TCA循环的一个显著 特点是。α-酮戊二酸脱氢酶的合成受高葡萄糖和铵离子的阻遏。因此当以葡萄糖为碳 源时,在柠檬酸生长期,菌体内不存在α-酮戊二酸脱氢酶或活力很低。α-酮戊二酸 脱氢酶催化的反应是了TCA循环中唯一不可逆反应,一旦α-酮戊二酸脱氢酶丧失 就会引起:⑦TCA循环中的苹果酸、富马酸、琥珀酸是由草酰乙酸逆T℃A循环生成, 使T℃CA循环成“马蹄形”。②α-酮戊二酸又抑制NM一异柠檬酸脱氢酶的活性 (二)Mn2+调节 比较Mn2丰富和Mn2缺乏的分批培养时发现,当黑曲霉在缺Mn2的产柠橡酸培 养基中,菌体的组成代谢(戊糖磷酸途径,生糖途径)的酶和三羧酸循环的脱氢酶活力 显著降低。不论锰丰富或缺乏,都未检岀α-酮戊二酸脱氢酶。乙醛酸循环的脱氢酶也 几乎无活力。 当缺锰时,HMP和TCA循环水平低,生长期菌丝的蛋白质、核酸和脂肪含量明 减少,而氨基酸和铵离子水平升高,丙酮酸和草酰乙酸水平升高,柠檬酸大量积累。 当黑曲霉生长在缺锰的高浓度糖培养基中,细胞内铵离子异常高,达25mmol/L 随之出现谷氨酸、谷氨酰胺、鸟氨酸、精氨政和γ氨基丁酸的积累和分泌,使铵离 子对细胞毒性被解除。这些氨基酸的积累是由于测报蛋白质合成受到干扰,导致蛋白 质分解增加,细胞内蛋白质和核酸的减少所致。当锰离子充足时,添加环己酰亚胺 可促进铵离子和氨基酸积累,由此可知,铵离子积累是由于蛋白质和RNA转换过程 中细胞蛋白质的再合成受损伤引起的。锰离子是催化核糖核酸形成聚合阶段第一步反 应酶所需的,若猛离于缺乏,核酸、蛋白质合成受阻,而使细胞内的铵离子水平升高。 铵离子水平升高解除了柠檬酸和AIP对PFK酶的抑制.从而增加EM代谢流量,丙 酮酸和草酰乙酸水平升高,而使柠檬酸大量积累,这就是锰离子的调节效应 三)氧对柠檬酸积累的调节 乙酰CoA和草酰乙酸结合生成柠檬酸过程中要引进一个氧原子,因此氧也可以看 作为柠檬酸生物合成底物。它对柠檬酸发酵的作用为: (1)从图2-3—7可知氧是发酵过程(EMP途径和丙酮酸脱氢)生成的NADH2重新 氧化的氢受体。 〔2〕近来的研究发现,黑曲霉中除了具有一条标准呼吸链以外,还有一条侧系 吸 链,如图2-3-7所示 SHAM抑制 侧系呼吸链 蛋自 制零家抑制 氰化物抑制 细胞色囊b 细匙色囊c 细胞色a、43 标准呼吸链 图23-7黑曲霉的标准呼吸链和侧系呼吸链 此侧系呼吸链对水杨酸酰异肟酸(SHAM)敏感,在黑曲霉生长期,此侧链不受水 杨酸酰异肟酸的抑制。在柠檬酸发酵产酸期受SHAM的强烈抑制。通过标准呼吸链氧 化时产生ATP,会反馈抑制PFK酶,而通过侧系呼吸链不产生AP,而当缺氧时.只 要很短时间中断供氧,就会导致此侧系呼吸链的不可逆失活,从而导致柠檬酸产酸急之一。 (3)α-酮戊二酸脱氢酶酌调节 在黑曲霉柠檬酸产生菌中，TCA 循环的一个显著 特点是。α-酮戊二酸脱氢酶的合成受高葡萄糖和铵离子的阻遏。因此当以葡萄糖为碳 源时，在柠檬酸生长期，菌体内不存在α-酮戊二酸脱氢酶或活力很低。α-酮戊二酸 脱氢酶催化的反应是了 TCA 循环中唯一不可逆反应，一旦α-酮戊二酸脱氢酶丧失， 就会引起：⑦TCA 循环中的苹果酸、富马酸、琥珀酸是由草酰乙酸逆 TCA 循环生成， 使 TCA 循环成“马蹄形”。②α-酮戊二酸又抑制 NM—异柠檬酸脱氢酶的活性。 （二） Mn2+调节 比较 Mn2+丰富和 Mn2+缺乏的分批培养时发现，当黑曲霉在缺 Mn2+的产柠橡酸培 养基中，菌体的组成代谢(戊糖磷酸途径，生糖途径)的酶和三羧酸循环的脱氢酶活力 显著降低。不论锰丰富或缺乏，都未检出 α-酮戊二酸脱氢酶。乙醛酸循环的脱氢酶也 几乎无活力。 当缺锰时，HMP 和 TCA 循环水平低，生长期菌丝的蛋白质、核酸和脂肪含量明 显减少，而氨基酸和铵离子水平升高，丙酮酸和草酰乙酸水平升高，柠檬酸大量积累。 当黑曲霉生长在缺锰的高浓度糖培养基中，细胞内铵离子异常高，达 25mmol／L， 随之出现谷氨酸、谷氨酰胺、鸟氨酸、精氨政和 γ—氨基丁酸的积累和分泌，使铵离 子对细胞毒性被解除。这些氨基酸的积累是由于测报蛋白质合成受到干扰，导致蛋白 质分解增加，细胞内蛋白质和核酸的减少所致。当锰离子充足时，添加环己酰亚胺， 可促进铵离子和氨基酸积累，由此可知，铵离子积累是由于蛋白质和 RNA 转换过程 中细胞蛋白质的再合成受损伤引起的。锰离子是催化核糖核酸形成聚合阶段第一步反 应酶所需的，若猛离于缺乏，核酸、蛋白质合成受阻，而使细胞内的铵离子水平升高。 铵离子水平升高解除了柠檬酸和 ATP 对 PFK 酶的抑制．从而增加 EMP 代谢流量，丙 酮酸和草酰乙酸水平升高，而使柠檬酸大量积累，这就是锰离子的调节效应。 （三） 氧对柠檬酸积累的调节 乙酰 CoA 和草酰乙酸结合生成柠檬酸过程中要引进一个氧原子，因此氧也可以看 作为柠檬酸生物合成底物。它对柠檬酸发酵的作用为： (1)从图 2—3—7 可知氧是发酵过程(EMP 途径和丙酮酸脱氢)生成的 NADH2 重新 氧化的氢受体。 〔2〕近来的研究发现，黑曲霉中除了具有一条标准呼吸链以外，还有一条侧系 呼吸 链，如图 2—3—7 所示。 此侧系呼吸链对水杨酸酰异肟酸(SHAM)敏感，在黑曲霉生长期，此侧链不受水 杨酸酰异肟酸的抑制。在柠檬酸发酵产酸期受 SHAM 的强烈抑制。通过标准呼吸链氧 化时产生 ATP，会反馈抑制 PFK 酶，而通过侧系呼吸链不产生 ATP，而当缺氧时．只 要很短时间中断供氧，就会导致此侧系呼吸链的不可逆失活，从而导致柠檬酸产酸急