Biotechnologia
Biotechnologia
Prof. dr hab. Jerzy Długoński
Prof. dr hab. Jerzy Długoński
Katedra Mikrobiologii Przemysłowej i
Katedra Mikrobiologii Przemysłowej i
Biotechnologii
Biotechnologii
Uniwersytetu Łódzkiego
Uniwersytetu Łódzkiego
2008/2009
2008/2009
K M P i B
Wykład
Wykład
6
6
Regulacja
Regulacja
metabolizmu
metabolizmu
Regulacja
Regulacja
metabolizmu
metabolizmu
Typ I
-
Fermentacja glukozy do etanolu
-
Fermentacja glukozy do kwasu mlekowego
-
Utlenianie glukozy do glukonianu
-
Produkcja masy komórkowej bakterii i drożdży
********************
Proste procesy dysymilacyjne, które można przedstawić wg schematu:
A → produkty (np. kwas glukonowy)
A → B → C → produkty
Procesy I grupy, jeżeli mają przebiegać szybko i być wydajnie,
muszą przebiegać w warunkach pozwalających na
maksymalne zużywanie substratu energetycznego
K M P i B
Regulacja
Regulacja
metabolizmu
metabolizmu
Typ II
-
Wytwarzanie kwasu cytrynowego
-
Biosynteza kwasu itakonowego
-
Nadprodukcja aminokwasów
********************
Przebieg procesów jest złożony.
Zachodzące tutaj przemiany trudno zaliczyć do typowych procesów
anabolicznych, czy katabolicznych
Często mamy do czynienia z zahamowaniem lub anormalną
przemianą materii
Do produkcji używa się często mutantów regulatorowych
K M P i B
Regulacja
Regulacja
metabolizmu
metabolizmu
Typ III
-
Produkcja antybiotyków
-
Nadprodukcja witamin z grupy B
-
Wytwarzanie niektórych enzymów
********************
Główny produkt nie jest wytwarzany w wyniku podstawowej
przemiany materii, lecz powstaje niezależnie w metabolizmie
wtórnym
Przy procesach typu III z prostych kilkuwęglowych związków
powstają złożone substancje, często o dużej aktywności
biologicznej
Procesy typu III, są procesami biosyntezy, w których można
zwiększyć wydajność poprzez dostarczenie do podłoża substancji
trudno syntezowanych przez komórkę, a niezbędnych do
wytworzenia produktu np. dodatek kwasu fenylooctowego w
trakcie produkcji penicyliny G
K M P i B
Metabolizm wtórny
Metabolizm wtórny
drobnoustrojów
drobnoustrojów
Cechy wspólne dla metabolitów wtórnych
-
Występowanie ograniczone do pewnych gatunków
organizmów
(metabolizm pierwotny – jedność, uniwersalność)
-
Nieznana lub nieistotna rola w całym metabolizmie komórki
(met. pierwotny – często główne szlaki metaboliczne, rola
określona)
-
Najczęściej synteza w fazie stacjonarnej wzrostu, w
warunkach niedoboru składników odżywczych
(met. pod. –
faza log. wzrostu)
-
Produkty metabolizmu wtórnego są swoiste np. antybiotyki
(w
met. pierwotnym – uniwersalny)
-
Enzymy w metabolizmie wtórnym mają małą swoistość
( w
met. pierwotnym – przeciwnie np. enzymy glikolizy)
Metabolizm wtórny
Metabolizm wtórny
drobnoustrojów c.d.
drobnoustrojów c.d.
Cechy wspólne dla metabolitów wtórnych c.
d.
-
Kolejność reakcji enzymatycznych w met. wt. często nie jest
ściśle określona
(w met. pierw.– konieczność zachowania
ścisłej sekwencji)
-
W met. wtórnym czynnikiem limitującym jest dostępność
enzymów [enzymy indukcyjne]
(w met. pierw. kinetyka
reakcji enzymatycznej jest zależna od poziomu substratu,
enzymy są zwykle obecne w nadmiarze [enzymy
konstytucyjne])
Metabolim wtórny c. d.
Metabolim wtórny c. d.
Czy ja jestem
Czy ja jestem
zmodyfikowany
zmodyfikowany
genetycznie, czy
genetycznie, czy
naturalny?
naturalny?
OTO JEST
OTO JEST
PYTANIE
PYTANIE
K M P i B