简答题

微生物次级代谢的特点、生理作用和调节。

正确答案

1)次级代谢的特点:
①次级代谢产物不是生长所必须的,一般不在产生菌的生长期产生,而是在随后的生产期形成;
②次级代谢物种类繁多,一般由常见的代谢中间体经特殊途径合成,通常含有不寻常的化学键,如氨基糖、苯醌、香豆素、脒基等;
③一种微生物所含有的次级代谢产物往往是一组结构相似的化合物,例如,产黄青霉能产生至少10中具有不同特性的青霉素;
④一种微生物的不同菌株可以产生分子结构完全不同的次级代谢物,不同种类的微生物也可能产生同一种次级代谢物;
⑤次级代谢产物的合成比生长对环境因素更敏感。如菌体生长,磷酸盐浓度0.3~300mmol/L;产物合成,磷酸盐浓度 0.1~10mmol/L;
⑥ 一簇抗生素中各组分的多少取决于遗传因素和环境因素;
⑦ 由生长期向生产期过渡时,菌体形态会有所变化;
⑧次级代谢产物的合成过程是一类由多基因(基因簇)控制的代谢过程;这些基因不仅位于微生物的染色体中也位于质粒中,且后者的基因在次级代谢产物的合成过程中往往起主导作用。
2)次级代谢的生理作用:
关于次级代谢的生理功能,目前尚无一致的看法,通常有如下说法:
①次级代谢产物是微生物在进化过程中的反应系统所遗留的产物;
②次级代谢可维持初级代谢的平衡;
③在自然界具有生态上的功能;
④使菌体在生存中占优势;
⑤与细胞分化有关。
⑥次级代谢产物是贮藏物质的一种形式。 
3)次级代谢的调节: 
主要包括生理性调节因素、小分子的调节和调节基因的调节。具体说来有以下几种: 
①初级代谢对次级代谢的调节;
②酶的诱导及解除阻遏;
③抗生素生物合成启动的控制;
④碳源分解代谢产物调节;
⑤氮源分解代谢产物调节;
⑥磷酸盐的调节;
⑦反馈调节;
⑧细胞膜透性的调节;
⑨抗生素生物合成的终止;
⑩金属离子和溶解氧的调节。

答案解析

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