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简答题微生物次级代谢的特点、生理作用和调节。
  • 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。
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