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工业微生物东北林业大学材料学院4、微生物代谢的调节微生物在进化过程中形成了一套严密、精确、灵敏的代谢调节系统，使之高效运行，灵活适应环境，最经济利用营养物质，根据人们现阶段对其了解，主要介绍调节酶的表达和酶活调节。4.1酶合成的调节在基因水转录水平上，对酶合成量进行调节，是间接缓慢的调节，分为酶的诱导和阻遏。4.1.1酶的诱导按合成与环境影响的不同分：组成酶和诱导酶组成酶：其合成与环境无关，随菌体形成而存在，为细胞固有，含量相对稳定诱导酶：随环境中诱导剂的存在而合成，随其消失而终止酶诱导的操纵子学说启动基因：一种能被依赖于DNA的RNA聚合酶所识别的碱基序列，是RNA聚合酶的结合位点和转录的起点；操纵基因：位于启动基因和结构基因之间的碱基序列，能与阻遏物相结合控制转录的进行；结构基因：确定酶蛋白的氨基酸序列的DNA模版。调节基因启动基因基因1基因2基因3操纵基因控制区结构基因操纵子阻遏蛋白阻遏蛋白RNA聚合酶DNA（a）阻遏蛋白调节基因启动基因基因1基因2基因3操纵基因RNA聚合酶DNA诱导物诱导物阻遏蛋白mRNA诱导酶（b）诱导酶的操纵子模型（a）无诱导物时，结构基因表达中断；（b)诱导物存在，合成诱导酶酶诱导的类型同时诱导:加入一种诱导剂，微生物能同时或几乎同时合成几种酶，主要存在于较短的代谢途径中，合成这些酶的基因由同一操纵子控制。如乳糖加入E.coli中，即可同时诱导β-半乳糖苷酶、β-半乳糖苷透过酶和半乳糖苷转乙酰酶顺序诱导：第一种酶的底物会诱导第一种酶的合成，第一种酶催化的产物可诱导第二种酶的合成。P191图4.1.34.1.2酶合成的阻遏末端产物过量时，调节体系阻止本代谢过程中关键酶等一系列酶的生物合成，达到控制代谢，减少终端产物的生成；分为末端代谢产物阻遏和分解代谢产物阻遏。4.1.2.1末端代谢产物阻遏由于某代谢途径末端产物的过量积累而引起酶合成的阻遏称为末端代谢产物阻遏。P193图4.1.64.1.2.2分解代谢物阻遏当细胞内同时存在两种可利用底物时，利用快的底物分解过程产生的中间代谢物阻遏利用慢底物有关酶的合成，称为分解代谢物阻遏。4.2酶活性的调节通过改变酶分子的活性来调节代谢速度的调节方式称为酶活性调节4.3微生物代谢调节的模式4.3.1直线式代谢途径的反馈控制4.3.2分支代谢途径的反馈控制4.3.2.1协同或多价反馈控制ABCE4.3.2.2合作反馈控制BCDFEA4.3.2.3累积反馈控制丙氨酸4.3.2.4顺序反馈控制BCDFEA4.3.2.5同工酶控制同功酶BCDEGFA酶1酶24.4代谢的人工控制及其在发酵工业中的应用4.4.1遗传学的方法4.4.1.1营养缺陷陷型突变株的应用α-酮戊二酸α-氨基己二酸高柠檬酸赖氨酸异青霉素N乙酰CoA4.4.1.2抗反馈控制突变株的应用抗反馈控制突变株指对反馈抑制不敏感或对阻遏有抗性，或两者兼而有之的菌株。4.4.1.3选育组成型和超产突变株4.4.1.4增加结构基因数目4.4.2生物化学法4.4.2.1添加前体

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