二节微生物细胞经济体系的运行规律.ppt
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1、第二节第二节微生物细胞经济体微生物细胞经济体系的运行规律系的运行规律2022/6/251张星元:发酵原理微生物细胞新陈代谢的独立性是靠其微生物细胞新陈代谢的独立性是靠其广泛的广泛的适应性适应性和对营养物质的节约使用即和对营养物质的节约使用即经济性经济性来支撑的。来支撑的。归根到底是依靠微生物归根到底是依靠微生物细胞严密的代谢调节(包括能量代谢和物细胞严密的代谢调节(包括能量代谢和物质代谢)机构来支撑的。质代谢)机构来支撑的。关于代谢的自动调节问题上一节已作关于代谢的自动调节问题上一节已作了简单的分析,本节将从细胞经济的角度了简单的分析,本节将从细胞经济的角度来探讨代谢产物过量合成的可能性。来探
2、讨代谢产物过量合成的可能性。2022/6/252张星元:发酵原理4.2.1微生物的细胞经济体系微生物的细胞经济体系4.2.2微生物细胞的经济结构微生物细胞的经济结构微生物代谢的三个子系统微生物代谢的三个子系统4.2.3微生物的细胞经济体系的运行微生物的细胞经济体系的运行2022/6/253张星元:发酵原理4.2.1微生物的细胞经济体系微生物的细胞经济体系2022/6/254张星元:发酵原理微生物细胞是远离平衡状态的不微生物细胞是远离平衡状态的不平衡的开放体系,平衡的开放体系,它能对系统的三个它能对系统的三个要素(要素(能量、能量、物质、物质、信息),信息),自主地进行定向的、全面的协调。自主地
3、进行定向的、全面的协调。我们把微生物细胞作为按特殊经我们把微生物细胞作为按特殊经济规律运行的经济实体来看待,并且济规律运行的经济实体来看待,并且把这种按特殊的经济规律运行的新陈把这种按特殊的经济规律运行的新陈代谢体系叫做细胞经济体系。代谢体系叫做细胞经济体系。2022/6/255张星元:发酵原理 微生物细胞的微生物细胞的独立存在和自主生独立存在和自主生存存,依赖于微生物细胞广泛的,依赖于微生物细胞广泛的适应性适应性(先保证活下来)和对营养物质的节(先保证活下来)和对营养物质的节约使用,即约使用,即经济性经济性(争取在所处环境(争取在所处环境条件下更具竞争力)。条件下更具竞争力)。适应性和经济适
4、应性和经济性都建立在微生物细胞代谢的变动性性都建立在微生物细胞代谢的变动性上。上。2022/6/256张星元:发酵原理但是,微生物但是,微生物代谢的变动是有限度代谢的变动是有限度的的,它受到前述的细胞代谢调节机制的,它受到前述的细胞代谢调节机制的严格规范和严密控制,严格规范和严密控制,以保证代谢的持以保证代谢的持续续。这些代谢调节的规律就是细胞生命。这些代谢调节的规律就是细胞生命活动的活动的“经济法则经济法则”,即,即细胞经济管细胞经济管理原则理原则,细胞经济体系按细胞经济规律细胞经济体系按细胞经济规律运行。细胞的遗传物质(遗传信息的载运行。细胞的遗传物质(遗传信息的载体)是体)是细胞与环境对
5、话的指挥中心细胞与环境对话的指挥中心。2022/6/257张星元:发酵原理微生物的细胞经济体系是微生物的细胞经济体系是微生物细胞生命活动的微生物细胞生命活动的保障体保障体系系。这个体系为细胞对其环境。这个体系为细胞对其环境的的适应性适应性,细胞运行的,细胞运行的经济性经济性,以及细胞的以及细胞的持续代谢持续代谢提供保障。提供保障。2022/6/258张星元:发酵原理对于微生物细胞经济而言,对于微生物细胞经济而言,细细胞实物结构(微生物学的内容)和胞实物结构(微生物学的内容)和细胞经济结构(即将讨论)构成了细胞经济结构(即将讨论)构成了细胞的经济基础。细胞的经济基础。细胞实物结构是细胞实物结构是
6、指行使细胞功能的细胞结构,即细指行使细胞功能的细胞结构,即细胞的胞的生产力生产力;细胞经济结构是指微;细胞经济结构是指微生物代谢的三个子系统的总和,即生物代谢的三个子系统的总和,即细胞的细胞的生产关系生产关系。2022/6/259张星元:发酵原理细胞经济基础,最终细胞经济基础,最终取决于细胞的取决于细胞的遗传物质和遗传物质和环境的对话环境的对话(细胞的(细胞的“蓝图蓝图”和细胞生命活动和细胞生命活动的指挥中心的现场指挥)。的指挥中心的现场指挥)。2022/6/2510张星元:发酵原理4.2.2微生物细胞的经济结构微生物细胞的经济结构微生物代谢的三个子系统微生物代谢的三个子系统2022/6/25
7、11张星元:发酵原理对于化能异养型微生物而言,对于化能异养型微生物而言,其碳架物质的代谢是最基本的代谢,其碳架物质的代谢是最基本的代谢,因为碳架物质代谢不但为其自身合因为碳架物质代谢不但为其自身合成提供碳架,而且为自身合成提供成提供碳架,而且为自身合成提供了可直接使用的代谢能和还原力。了可直接使用的代谢能和还原力。因此,我们首先因此,我们首先以碳架代谢为主线,以碳架代谢为主线,研究与微生物细胞生长直接相关的研究与微生物细胞生长直接相关的初级代谢活动。初级代谢活动。2022/6/2512张星元:发酵原理为了分析问题的方便,为了分析问题的方便,把把与微生物细胞生长直接相与微生物细胞生长直接相关的关
8、的代谢系统划分为代谢系统划分为三个子三个子系统系统,来研究微生物细胞的,来研究微生物细胞的经济结构经济结构。2022/6/2513张星元:发酵原理4.2.2.1碳架代谢的三个子系统碳架代谢的三个子系统4.2.2.2三个子系统的相互关系三个子系统的相互关系2022/6/2514张星元:发酵原理4.2.2.1碳架代谢的三个子系统碳架代谢的三个子系统微生物碳架物质的初级代谢微生物碳架物质的初级代谢大致可分成三个子系统,一个分大致可分成三个子系统,一个分解代谢子系统(子系统解代谢子系统(子系统)和两)和两个合成代谢子系统(子系统个合成代谢子系统(子系统和和子系统子系统)。)。2022/6/2515张星
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- 微生物 细胞 经济 体系 运行 规律