1. 酶的生物合成与发酵生产电子课件

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酶的生产方法
提取分离法:微生物细胞发酵产酶
生物合成法:植物细胞发酵产酶
化学合成法:动物细胞发酵产酶
一、RNA的生物合成--转录(transcription)
定义
以DNA为模板，以核苷三磷酸为底物，在RNA聚合酶（转录酶）的作用下，生成RNA分子的过程。
蛋白质的合成过程（大肠杆菌）
氨基酸的活化
肽链合成的起始
肽链的延伸
肽链合成的终止与释放
肽链合成的延伸阶段
1.进位:氨基酰-tRNA进入受位;
2.转肽:形成肽键,在转肽酶作用下,给位与
受位结合;
3.移位:核蛋白体向3’端移动一个密码子的
位置,空出受位,不断地进位、转肽、
移位,使肽链延长。
肽链合成的终止阶段
1.出现终止密码并与终止因子结合;
2.肽键水解,多肽释放;
3.tRNA,mRNA,大小亚基解离.
二、酶生物合成的调节
定义：通过调节酶合成的量来控制微生物代谢速度的调节机制，是在基因转录水平上进行的。
意义：通过阻止酶的过量合成，节约生物合成的原料和能量。
调节基因(regulatorgene)：
可产生一种组成型调节蛋白(regulatoryprotein)（一种变构蛋白），通过与效应物(effector)（包括诱导物和辅阻遏物）的特异结合而发生变构作用，从而改变它与操纵基因的结合力。
调节基因常位于调控区的上游。
启动基因（promotorgene）（启动子）：
有两个位点：
（1）RNA聚合酶的结合位点
（2）cAMP-CAP的结合位点。
CAP：分解代谢产物基因活化蛋白（catabolitegeneactivatorprotein），又称环腺苷酸受体蛋白(cAMPreceptorprotein，CRP）。
只有cAMP-CRP复合物结合到启动子的位点上，RNA聚合酶才能结合到其在启动子的位点上，酶的合成才能开始。
操纵基因（Operatergene）:
位于启动基因和结构基因之间的一段碱基顺序，能特异性地与调节基因产生的变构蛋白结合，操纵酶合成的时机与速度。
结构基因（Structuralgene）:
决定某一多肽的DNA模板，与酶有各自的对应关系，其中的遗传信息可转录为mRNA，再翻译为蛋白质。
三、酶合成调节的类型
1.诱导(induction)
组成酶：细胞固有的酶类。
诱导酶：是细胞为适应外来底物或其结构类似
物而临时合成的一类酶。
2.阻遏(repression)
分解代谢物阻遏(cataboliterepression)
反馈阻遏(feedbackrepression)
2.末端产物阻遏由某代谢途径末端产物的过量累积引起的阻遏。酶合成阻遏的现象：实验：（1）大肠杆菌生长在无机盐和葡萄糖的培养基上时，检测到细胞内有色氨酸合成酶的存在；（2）在上述培养基中加入色氨酸，检测发现细胞内色氨酸合成酶的活性降低，直至消失。（3）表明色氨酸的存在阻止了色氨酸合成酶的合成，体现了菌体生长的经济原则:不需要就不合成。
3.分解代谢物阻遏
指细胞内同时有两种分解底物（碳源或氮源）存在时，利用快的那种分解底物会阻遏利用慢的底物的有关酶合成的现象。
分解代谢物的阻遏作用，并非由于快速利用的甲碳源本身直接作用的结果，而是通过甲碳源（或氮源等）在其分解过程中所产生的中间代谢物所引起的阻遏作用。
四、微生物酶的类型
1.胞外酶：大多是水解酶（如淀粉酶、蛋白酶、纤维素酶、果胶酶），是微生物为了利用环境中的大分子而释放到细胞外的，即使胞外浓度很高，胞内也能维持较低水平，受到的调节控制少。
2.胞内酶：指合成后仍留在细胞内发挥作用的酶，酶活性和浓度受到中间产物和终产物的调控。
五、微生物发酵产酶方法
1.固体培养:特别适合于霉菌培养
2.液体培养:目前酶发酵生产主要方式（发酵法）
3.固定化细胞:需要特殊的固定化细胞反应器
6.1温度对发酵的影响， 大小：4.08 MB

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