張星元:發酵原理電子講義附錄1 16 Glycogen 6P叵P5[PP GlcNAc 圆1,62 少c 回r 圆rt四 3-P-GA a 一a RCO-ACP] Isoprenoid卜+cog]As 回回回面四四面 圖2細胞組成物質的合成 4工業發酵的23保基本概念 以上基本假說和預測從化能異養型微生物生物生命活動中 的電子流丶碳架物質流’以及理化和生物資訊流三個不同的側面 審視工業發酵中微生物細胞的生命活動·使七十年代末出現“能 量流”丶“資訊流”和“資訊流”的說法在工業發酵領域的到了 具體化工業發酵的三個基本觀點對應於微生物生物工程的三個 重要學說’即細胞能學丶細胞第二解剖學和細胞經濟學。爲了幫 助讀者正確理解以上理論’下面分別從細胞能學(4.1-4.4)丶 細胞第二解剖學(4.5-4.17)和紐胞經濟學(4.18-4.23)三個 方面構建工業發酵的23條基本概念·從微生物生物工程和代謝 工程的魚度來支撐工業發酵的基本理論 4·1微生物紐胞能爲其自身提供生物能 微生物細胞的生存方式與動物丶植物等高等生物的細胞不 同,微生物紐胞能獨立存在’自主生活η。因此每個微生物細胞 都具有能量轉換機構丶這種機構可把其他形式的能量轉換成能被 其自身直接使用的生物動能(如ATP,GTP)和生物勢能(儲 存在膜上的質子運動勢』P)·暫且把生物動能和生物勢能一起 稱爲生物能φ在生物能的直接支撐下’活細胞才能維持其高度有 序的狀態。張星元：發酵原理電子講義 附錄 1-3 16 圖 2 細胞組成物質的合成[3] 4 工業發酵的 23 條基本概念 以上基本假說和預測從化能異養型微生物生物生命活動中 的電子流、碳架物質流，以及理化和生物資訊流三個不同的側面 審視工業發酵中微生物細胞的生命活動，使七十年代末出現“能 量流”、“資訊流”和“資訊流”的說法在工業發酵領域的到了 具體化。工業發酵的三個基本觀點對應於微生物生物工程的三個 重要學說，即細胞能學、細胞第二解剖學和細胞經濟學。爲了幫 助讀者正確理解以上理論，下面分別從細胞能學（4.1—4.4）、 細胞第二解剖學（4.5—4.17）和細胞經濟學（4.18—4.23）三個 方面構建工業發酵的 23 條基本概念，從微生物生物工程和代謝 工程的角度來支撐工業發酵的基本理論。 4．1 微生物細胞能爲其自身提供生物能 微生物細胞的生存方式與動物、植物等高等生物的細胞不 同，微生物細胞能獨立存在，自主生活[7]。因此每個微生物細胞 都具有能量轉換機構，這種機構可把其他形式的能量轉換成能被 其自身直接使用的生物動能 （ 如 ATP，GTP ）和生物勢能（儲 存在膜上的質子運動勢ΔP），暫且把生物動能和生物勢能一起 稱爲生物能。在生物能的直接支撐下，活細胞才能維持其高度有 序的狀態