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由TCA循環進行的發酵



錄入時間:2008-10-29 13:09:07 來源:青島龙8娱乐官方网站 

   
   (一)TCA循環 
    許多好氧和兼性厭氧微生物都能通過TCA途徑進行發酵,在一定的條件下,生成許多產物。微生物利用葡萄糖,經過EMP途徑生成丙酮酸,在無氧條件下還原成乙醇、乳酸等發酵產物。但在有氧條件下,丙酮酸經過循環代謝途徑,不斷被分解,最終被徹底氧化成CO2 和H2O,并釋放出大量能量。在這個循環代謝途徑中,由于有幾個中間產物是含有3個羧基的化合物,故稱為三羧酸循環或稱檸檬酸循環。 
     TCA循環可分為兩個階段。第一階段:葡萄糖由EMP途徑生成的丙酮酸經氧化脫羧作用,形成乙酰輔酶A;第二階段,由乙酰輔酶A進入TCA循環,被徹底氧化成CO2和H2O,并釋放出能量。 
(二)由TCA循環進行的發酵 
     微生物經過TCA循環進行發酵,可以生產出多種有機酸,如檸檬酸、a-酮戊二酸、琥珀酸、延胡索酸和蘋果酸等。另外,通過這些有機酸,還可與氨基酸代謝發生密切關系,相應發酵生產出其他多種氨基酸,如谷氨酸、賴氨酸等。下面以檸檬酸、谷氨酸發酵為例,分別介紹由TCA循環途徑進行的發酵。 
1、檸檬酸發酵 
   許多微生物能利用葡萄糖發酵生產檸檬酸,其中黑曲霉是工業上最常用的生產菌種。黑 曲霉利用葡萄糖經EMP途徑生成丙酮酸,丙酮酸由丙酮酸氧化酶氧化成CH3COOH和CO2,繼而經乙酰磷酸合成乙酰輔酶A,然后在檸檬酸合成酶的作用下,和草酰乙酸合成為檸檬酸。
2、谷氨酸發酵 
   能利用糖質發酵生產L一谷氨酸的微生物很多,但主要是一些細菌,如棒桿菌屬和短桿菌屬等最為突出。它們首先利用葡萄糖合成a- 酮戊二酸,然后a- 酮戊二酸加氨生成谷氨酸。

 

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