积柠檬酸,是因为在这种环境条件下代谢途径前段的运转速率大于后段的运转速率。柠檬酸的溢出代谢是黑曲霉特有的遗传和生化机制与培养条件共同起作用的结果。菌种退化:指生产能力的下降,但有时也伴随产孢子能力、抗粗放环境等能力的下降。柠檬酸生物合成途径柠檬酸生物合成中的代谢调节与控制——追求柠檬酸的高产率答:柠檬酸是微生物生长代谢过程中的一个中间性产物,在正常的微生物体内不能够积累的,如果有积累的话,与柠檬酸合成有关的各种酶的活性,则会受到抑制或阻遏,那么,柠檬酸发酵过程中,这种抑制或阻遏是如何被克服的呢?①磷酸果糖激酶(PFK)活性的调节:从葡萄糖→→柠檬酸的合成过程中,PFK是一种调节酶或者称之为关键酶,其酶活性受到柠檬酸的强烈抑制,这种抑制必须解除,否则,柠檬酸合成的途径就会因为该酶活性的抑制而被阻断,停止柠檬酸的合成。微生物体内的NH4+,可以解除柠檬酸对PFK的这种反馈抑制作用,在较高的NH4+的浓度下,细胞可以大量形成柠檬酸。②顺乌头酸酶活性的控制:该酶的丧失或失活是阻断TCA循环,大量生成柠檬酸的必要条件。由于该酶的活性受到Fe2+的影响,控制培养基中的Fe2+的浓度,可以使该酶失活。随着柠檬酸积累,pH降低到一定程度时,使顺乌头酸酶和异柠檬酸脱氢酶失活(顺乌头酸酶、异柠檬酸酶在pH2.0时失活),更有利于柠檬酸的积累及排出细胞外。③能荷调节对柠檬酸发酵的影响:菌体要大量合成柠檬酸,从葡萄糖经过EMP到柠檬酸整个代谢途径需要畅通,在这个过程中:丙酮酸氧化脱羧,每分子丙酮酸可产生一分子的NADH,在有氧的条件下,每分子的NADH经过呼吸链彻底氧化成H2O,并氧化磷酸化产生3分子的ATP,造成了微生物体内能荷的增加,能荷增加则抑制PFK等关键酶的酶活性,使得从葡萄糖到柠檬酸的代谢停止。柠檬酸产生菌可在有氧的条件下大量生成柠檬酸,也就是说,NADH即被氧化了,又没有产生ATP。
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