微生物的代谢精美.pptx

第六章第六章微生物的代微生物的代谢Microbial Metabolism新新陈代代谢（Metabolism）一般泛指生物与周一般泛指生物与周围环境境进行物行物质交交换和能和能量交量交换的的过程。程。新陈代谢新陈代谢合成代谢合成代谢（同化）（同化）分解代谢分解代谢 （异化）（异化）生物小分子合成生物大分子生物小分子合成生物大分子耗能耗能产能产能能量代谢能量代谢生物大分子分解为生物小分子生物大分子分解为生物小分子 物质代谢物质代谢第第 一一 节节微生物的能量代谢微生物的能量代谢Microbial energetic metabolism 最初能源最初能源有机物（化能异养菌）有机物（化能异养菌）无机物（化能自养菌）无机物（化能自养菌）日日 光（光能自养菌）光（光能自养菌）通用能源通用能源ATP ATP 化能异养菌的生物氧化和产能化能异养菌的生物氧化和产能生物氧化生物氧化(biological oxidation)发生在活生在活细胞内的一切胞内的一切产能性氧化反能性氧化反应的的总和。和。根据氧化根据氧化还原反原反应电子受体不同分子受体不同分为：有氧呼吸有氧呼吸无氧呼吸无氧呼吸发酵酵1、发酵酵电子供体、最子供体、最终电子受体子受体均均为有机化合物有机化合物。氧化不氧化不彻底底，产能能较少。少。产能方式是能方式是底物磷酸化底物磷酸化，与氧气是否存在无关与氧气是否存在无关。生物体内葡萄糖被降解的主要途径生物体内葡萄糖被降解的主要途径EMP途径途径HMP途径途径ED途径途径磷酸解磷酸解酮酶途径途径EMP途径途径特点特点生成生成ATP和和NADH+H+连接其它代接其它代谢途径。途径。TCA、HMP等等产生中生中间代代谢产物物具有具有EMP途径的微生物途径的微生物真菌、多数真菌、多数细菌菌1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸丙酮酸丙酮酸磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADPNAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 HMP途径途径55特点特点提供生物合成所需原料，尤其是提供磷酸戊糖；提供生物合成所需原料，尤其是提供磷酸戊糖；产生大量的生大量的NADPH2l参与脂肪酸、固醇等参与脂肪酸、固醇等细胞物胞物质的合成；的合成；l可通可通过呼吸呼吸链产生大量的能量生大量的能量扩大碳源利用范大碳源利用范围；为固定二氧化碳提供受体；固定二氧化碳提供受体；产生生许多多发酵酵产物，如核苷酸、氨基酸、物，如核苷酸、氨基酸、辅酶、乳酸等、乳酸等具有具有HMP途径的微生物途径的微生物大多数好氧和兼性大多数好氧和兼性厌氧微生物都有，并且与氧微生物都有，并且与EMP途径同在。途径同在。ED途径（途径（Entner-Doudoroff pathway）具有具有ED途径的微生物：途径的微生物：G、少数、少数EMP途径不完整途径不完整细菌菌Glu丙酮酸丙酮酸3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛G-6-P葡萄糖酸葡萄糖酸-6-PKDPGATPADP NADP+NADPH+H+H2O丙酮酸丙酮酸EMP途途径径特点特点特征反特征反应是是KDPG裂解裂解为丙丙酮酸和酸和3-磷酸甘油磷酸甘油醛特征特征酶是是KDPG醛缩酶两分子丙两分子丙酮酸来酸来历不同不同l一分子由一分子由KDPG 直接裂解直接裂解产生；生；l另一分子由磷酸甘油另一分子由磷酸甘油醛经EMP途径途径转化而来化而来1摩摩尔葡萄糖葡萄糖经ED途径途径仅产生生1摩摩尔ATP好氧好氧时与与TCA循循环相相连，厌氧氧时进行乙醇行乙醇发酵酵葡萄糖经不同途径降解产物的比较葡萄糖经不同途径降解产物的比较产物产物EMPHMPEDATP211NADH+H+211NADPH+H+61CO23丙酮酸丙酮酸212磷酸解酮酶途径磷酸解酮酶途径PK途径途径丙酮酸丙酮酸3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛G-6-P5-P-5-P-核酮糖核酮糖 5-P-5-P-木酮糖木酮糖 ATPADP 2NADP+2NADPH+H+H2OEMP途径途径GluCO2D-D-核糖核糖 L-L-阿拉伯糖阿拉伯糖 D-D-木糖木糖 乙酰乙酰CoA乙酰磷酸乙酰磷酸磷酸戊糖解酮酶磷酸戊糖解酮酶HMP变异途径变异途径关键酶：关键酶：磷酸戊糖解酮酶磷酸戊糖解酮酶产物：产物：1分子丙酮酸、分子丙酮酸、1分子分子ATP、1分子乙酰分子乙酰CoAHK途径途径4-磷酸磷酸-赤藓糖赤藓糖G-6-PF-6-PATPADPGlu乙酰乙酰CoA乙酰磷酸乙酰磷酸磷酸己糖解酮酶磷酸己糖解酮酶EMP变异途径变异途径关键酶：关键酶：磷酸己糖解酮酶磷酸己糖解酮酶产物：产物：4-磷酸磷酸-赤藓糖、乙酰赤藓糖、乙酰CoA葡萄糖发酵的主要产物葡萄糖发酵的主要产物乳酸乳酸丁二醇丁二醇乙酰乳酸乙酰乳酸Glu丙酮酸丙酮酸乙酰乙酰CoA乙酸乙酸-羧基丁酸羧基丁酸丁酸丁酸乙酰乙酸乙酰乙酸丁醇丁醇丙酮丙酮异丙醇异丙醇乙醛乙醛乙醇乙醇乳酸乳酸发酵酵同型乳酸同型乳酸发酵酵l通通过EMP途径途径仅产生乳酸的生乳酸的发酵酵异型乳酸异型乳酸发酵酵l通通过PK途径途径产生乳酸、乙醇、乙酸等有机化合物的生乳酸、乙醇、乙酸等有机化合物的发酵酵双岐双岐发酵酵l通通过HK、HMP途径及途径及PK途径有机途径有机结合，合，产生乳酸、生乳酸、乙酸等有机化合物的乙酸等有机化合物的发酵酵类型类型途径途径产物产物产能产能/葡萄糖葡萄糖菌种代表菌种代表同型同型EMP2乳酸乳酸2ATPLactobacillus debruckii(德氏乳杆菌德氏乳杆菌)异型异型PK1乳酸乳酸1乙醇乙醇1CO21ATPLeuconostoc mesenteroides（肠膜明串珠菌）（肠膜明串珠菌）1乳酸乳酸1乙酸乙酸1CO22ATPLactobacillus brevis（短乳杆菌）（短乳杆菌）双岐双岐HKHMPPK2乳酸乳酸3乙酸乙酸5ATPLactobacillus bifidus（双叉乳酸杆菌）（双叉乳酸杆菌）几种乳酸发酵的比较（以葡萄糖为底物）几种乳酸发酵的比较（以葡萄糖为底物）类型类型途径途径产物产物产能产能/葡萄糖葡萄糖菌种代表菌种代表同型同型EMP2乙醇乙醇2CO22ATPSaccharomyces cerevisiae（酵母酿酒）（酵母酿酒）ED2乙醇乙醇2CO21ATPZymomonas mobilis（运动发酵单胞菌）（运动发酵单胞菌）异型异型PK1乳酸乳酸1乙醇乙醇CO21ATPLeuconostoc mesenteroides（肠膜明串珠菌）（肠膜明串珠菌）酒精发酵酒精发酵2、呼吸、呼吸(respiration)概念概念l微生物在降解底物微生物在降解底物过程中，将程中，将释放的放的电子交子交给电子子载体，通体，通过电子子传递系系统传给外源外源电子受体，从而生成子受体，从而生成水或其他水或其他还原性原性产物，并物，并产能的能的过程。程。呼吸呼吸类型型l有氧呼吸有氧呼吸(aerobic respiration)以游离的氧分子以游离的氧分子为最最终电子受体。子受体。l无氧呼吸无氧呼吸(anaerobic respiration)以无机物（硝酸以无机物（硝酸盐、硫酸、硫酸盐）为最最终电子受体。子受体。有氧呼吸有氧呼吸三羧酸循环三羧酸循环草酰乙酸草酰乙酸柠檬酸柠檬酸异柠檬酸异柠檬酸a-a-酮戊二酸酮戊二酸琥珀酸琥珀酸辅酶辅酶A A琥珀酸琥珀酸延胡索酸延胡索酸苹果酸苹果酸乙酰辅酶乙酰辅酶A A电子子传递系系统部位：真核部位：真核细胞胞发生在生在线粒体内膜上；原核粒体内膜上；原核细胞胞发生在生在质膜上。膜上。无氧呼吸无氧呼吸特点特点l呼吸呼吸链末端的末端的电子受体子受体为外源无机氧化物（少数外源无机氧化物（少数为有有机氧化物如延胡索酸）机氧化物如延胡索酸）l在无氧条件下在无氧条件下进行行l产能效率能效率较低。低。进行无氧呼吸的菌类进行无氧呼吸的菌类l厌氧和兼性厌氧菌厌氧和兼性厌氧菌无氧呼吸的类型（按照最终氢受体不同）无氧呼吸的类型（按照最终氢受体不同）l无机盐呼吸无机盐呼吸l延胡索酸呼吸延胡索酸呼吸第第 二二 节节微生物分解代谢与合成代谢微生物分解代谢与合成代谢Microbial catabolism and anabolism 一、分解代谢与大分子物质的降解一、分解代谢与大分子物质的降解1、多糖的分解多糖的分解淀粉的分解淀粉的分解 由胞外淀粉由胞外淀粉酶分解成葡萄糖（麦芽糖）后被吸收分解成葡萄糖（麦芽糖）后被吸收利用利用淀粉淀粉酶类型、作用位点、型、作用位点、产物、常物、常见生生产菌株菌株 l-淀粉淀粉酶：枯草杆菌：枯草杆菌l-淀粉淀粉酶：巨大芽：巨大芽孢杆菌杆菌 l葡萄糖苷葡萄糖苷酶：曲霉、：曲霉、根霉根霉l葡萄糖淀粉葡萄糖淀粉酶l异淀粉异淀粉酶：产气气杆菌气气杆菌 纤维素素 由复合的由复合的纤维素素酶催化催化产生葡萄糖后被微生物吸生葡萄糖后被微生物吸收利用收利用 纤维素素酶的种的种类lC1酶、Cx酶（Cx1、Cx2酶）、）、-葡萄糖苷葡萄糖苷酶 天然纤维素天然纤维素水合纤维素分子水合纤维素分子纤维二糖纤维二糖葡萄糖葡萄糖C1酶酶Cx1、Cx2酶酶-葡萄糖苷酶葡萄糖苷酶 分解纤维素的微生物种类分解纤维素的微生物种类2、含氮有机物的分解、含氮有机物的分解蛋白质蛋白质多肽多肽氨基酸氨基酸蛋白酶蛋白酶肽酶肽酶蛋白蛋白质的分解的分解微生物不同，分解蛋白微生物不同，分解蛋白质的能力不同，的能力不同，产物也不物也不同；同；肽酶胞内胞内酶l氨氨肽酶、羧肽酶氨基酸的分解氨基酸的分解氨基酸的脱氨基酸的脱羧作用作用l常常见于于许多腐多腐败细菌和真菌中菌和真菌中氨基酸的脱氨作用氨基酸的脱氨作用l脱氨方式随微生物种脱氨方式随微生物种类、氨基酸种、氨基酸种类、环境条件不同境条件不同而而变化；化；l微生物不同，分解氨基酸的能力不同，微生物不同，分解氨基酸的能力不同，产物也不同。物也不同。l主要作用方式（主要作用方式（主要微生物主要微生物类群群）氧化脱氨、氧化脱氨、还原脱氨、水解脱氨、分解脱氨原脱氨、水解脱氨、分解脱氨3、脂肪和脂肪酸的分解、脂肪和脂肪酸的分解甘油甘油ATP ADP NAD+NADH-磷酸甘油磷酸甘油磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮脂肪脂肪脂肪酸脂肪酸3-3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛丙酮酸丙酮酸TCA循环循环酯酰酯酰CoA诱导诱导-氧化氧化乙酰乙酰CoA丙酰丙酰CoA脱氢、水化、脱氢、水化、再脱氢、硫解再脱氢、硫解 二、合成代谢、生物大分子肽聚糖二、合成代谢、生物大分子肽聚糖合成合成细胞合成代胞合成代谢三要素三要素能量：能量：ATP、质子子动力力还原力：主要原力：主要为NADH2、NADPH2小分子前体物小分子前体物质（一）糖（一）糖类的合成的合成1、单糖的合成糖的合成其他单糖其他单糖双糖双糖糖原糖原细胞壁和细细胞壁和细胞外膜多糖胞外膜多糖游离葡萄糖游离葡萄糖1,5-二磷酸核酮糖二磷酸核酮糖CO2TCATCA循环中间产物循环中间产物乙酸乙酸6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛生糖氨基酸生糖氨基酸丙酮酸丙酮酸草酰乙酸草酰乙酸磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸乳酸乳酸2、糖原的合成、糖原的合成G-6-P1-P-G UDPG ATPADP变位酶变位酶UDPG焦磷酸化酶焦磷酸化酶 Glu糖原糖原n+UDPG 糖原糖原n+1+UDP 葡萄糖基转移酶葡萄糖基转移酶3、肽聚糖的合成聚糖的合成G+细细菌菌细细胞胞壁壁肽肽聚聚糖糖的的单单体体结结构构双双糖糖单单位位短短肽肽“尾尾”肽聚糖的合成聚糖的合成合成合成过程依程依发生部位分成三个生部位分成三个阶段：段：l合成合成肽聚糖的前体物聚糖的前体物质Park核苷酸（核苷酸（细胞胞质）l由由Park核苷酸合成核苷酸合成肽聚糖聚糖单体（体（细胞膜）胞膜）l合成完整的合成完整的肽聚糖（聚糖（细胞膜外）胞膜外）第一第一阶段分两步完成（在段分两步完成（在细胞胞质中中进行）行）由葡萄糖合成由葡萄糖合成N-乙乙酰葡糖胺和葡糖胺和N-乙乙酰胞壁酸胞壁酸UDP-N-乙酰胞壁酸乙酰胞壁酸磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 PPiNADPH2 NADPN-乙酰葡萄糖胺乙酰葡萄糖胺-1-磷酸磷酸UTP PPi葡萄糖葡萄糖葡萄糖葡萄糖-6-磷酸磷酸果糖果糖-6-磷酸磷酸ATPADPGlnGlu葡萄糖胺葡萄糖胺-6-磷酸磷酸乙酰乙酰CoA CoA葡萄糖胺葡萄糖胺-1-磷酸磷酸UDP-N-乙酰葡萄糖胺乙酰葡萄糖胺第二第二阶段由段由Park核苷酸合成核苷酸合成肽聚糖聚糖单体体(在在细胞膜中胞膜中进行）行）Park核苷酸核苷酸为亲水性化合物，要水性化合物，要顺利通利通过疏水性疏水性很很强的的细胞膜，要解决疏水性胞膜，要解决疏水性问题；整个整个过程必程必须依靠依靠类脂脂载体体（十一异戊（十一异戊烯磷酸）磷酸）参与，通参与，通过两个磷酸基与两个磷酸基与N-乙乙酰胞壁酸相胞壁酸相连。CH3C=CHCH2(CH2C=CHCH2)9CH2C=CHCH2OPOHCH3OHOCH3CH3肽聚糖单体的合成肽聚糖单体的合成G-M-P-P-类脂类脂 M-P-P-类脂类脂UDPUDP-G UMPUDP-M P-类脂类脂Pi P-P-类脂类脂杆菌肽杆菌肽万古霉素万古霉素5 甘氨酰甘氨酰-tRNA 5 tRNA插入至膜外肽 聚糖合成处G-M-P-P-类脂类脂第三第三阶段合成完整的新的段合成完整的新的肽聚糖聚糖(膜外完成）膜外完成）第一步：多糖第一步：多糖链的伸的伸长双糖双糖肽先是插入先是插入细胞壁生胞壁生长点上作点上作为引物的引物的肽聚糖骨架（至少含聚糖骨架（至少含68个个肽聚糖聚糖单体分体分子）中，通子）中，通过转糖基作用（糖基作用（transglycosylation)使多糖使多糖链延伸一个双糖延伸一个双糖单位；位；第二步：通第二步：通过转肽酶的的转肽作用作用（transpeptitidation)使相使相邻多糖多糖链交交联l转肽时先是先是D-丙氨丙氨酰-D-丙氨酸丙氨酸间肽链断裂，断裂，释放出一放出一个个D-丙氨丙氨酰残基，然后倒数第二个残基，然后倒数第二个D-丙氨酸的游离丙氨酸的游离羧基与相基与相邻甘氨酸五甘氨酸五肽游离氨基游离氨基间形成形成肽键而而实现交交联。（二）氨基酸的合成（二）氨基酸的合成氨基酸的合成氨基酸的合成氨基酸碳架的合成氨基酸碳架的合成氨基的结合氨基的结合氨基来源氨基来源外界环境外界环境体内含氮化合物分解体内含氮化合物分解固氮作用固氮作用硝基还原作用硝基还原作用氨基酸的合成方式氨基酸的合成方式l氨基化作用氨基化作用l转氨基作用转氨基作用l前提转化前提转化（三）脂肪酸的合成（三）脂肪酸的合成 丙二酰丙二酰CoACO2+乙酰乙酰CoAATP乙酰乙酰CoA羧化酶羧化酶ADP +Pi 丙二酰丙二酰-ACPACP丙二酰转移酶丙二酰转移酶CoA缩合、还原、缩合、还原、脱水、再还原脱水、再还原丁酰丁酰-ACPCn+2m每次重复增加两个碳原子（由丙二酰每次重复增加两个碳原子（由丙二酰-ACP提供），释放一分子提供），释放一分子CO2，消耗两消耗两分子分子NADPH。第第 三三 节节微生物的代谢调控微生物的代谢调控与发酵生产与发酵生产微生物的初级代谢微生物的初级代谢概念概念微生物从外界吸收各种微生物从外界吸收各种营养物养物质，通，通过分解代分解代谢和合成代和合成代谢生成生成维持生命活持生命活动所需要的物所需要的物质和能和能量的量的过程。程。特点特点初初级代代谢产物物为微生物微生物营养性生养性生长所必需。所必需。普遍存在（缺陷菌除外）普遍存在（缺陷菌除外）酶的特异性高，一旦出的特异性高，一旦出现差差错会会导致致细胞死亡。胞死亡。微生物的次级代谢微生物的次级代谢概念概念微生物在一定生微生物在一定生长时期，以初期，以初级代代谢产物物为前体前体物物质，合成一些，合成一些对微生物的生命活微生物的生命活动无明确功能无明确功能的物的物质的的过程。程。重要的次重要的次级代代谢产物物抗生素、毒素、激素、色素等抗生素、毒素、激素、色素等一、微生物的代谢调节一、微生物的代谢调节代代谢调节特点特点及及时取得需要的中取得需要的中间代代谢产物，只合成需要的代物，只合成需要的代谢产物，物，严格防止格防止终产物的物的积累；累；以最以最经济的方式、花的方式、花费最少能量最少能量获得所需得所需营养，防止能养，防止能量浪量浪费。代代谢调节方式方式调节细胞膜的通透性；胞膜的通透性；通通过酶的定位限制与相的定位限制与相应底物接触底物接触;调解代解代谢物流向物流向l调节酶的活性；的活性；l调节酶的合成。的合成。（一）酶活性的调节（一）酶活性的调节包括包括酶活性的激活和抑制两方面活性的激活和抑制两方面1、酶活性激活活性激活粪链球菌的乳酸脱球菌的乳酸脱氢酶活性受前体物活性受前体物质1,6-二磷二磷酸果糖促酸果糖促进ABDC激活激活2、酶活性的抑制活性的抑制反反馈抑制：代抑制：代谢途径末端途径末端产物物过量，反量，反过来直接来直接抑制途径中第一个抑制途径中第一个酶的活性，使反的活性，使反应减慢或停止减慢或停止特点特点l作用直接、效果快、当末端作用直接、效果快、当末端产物物浓度降低度降低时可重新解可重新解除。除。直直线代代谢途径中的反途径中的反馈抑制抑制苏氨酸苏氨酸苏氨酸脱氢酶苏氨酸脱氢酶-酮丁酸酮丁酸异亮氨酸异亮氨酸协同反馈抑制协同反馈抑制ABCFDEG分支代谢途径中的反馈抑制分支代谢途径中的反馈抑制同工酶调节同工酶调节ABCFDEG顺序反馈抑制顺序反馈抑制ABCFDEG累积反馈抑制累积反馈抑制ABCFDEG20%50%60%（二）酶合成的调节（二）酶合成的调节特点特点间接接缓慢，慢，节约能源和原料能源和原料包括包括酶的的诱导和阻遏和阻遏诱导底物底物诱导大大肠杆菌利用乳糖杆菌利用乳糖诱导合成合成-半乳糖苷半乳糖苷酶中中间产物物诱导色氨酸色氨酸甲酰犬尿氨酸甲酰犬尿氨酸犬尿氨酸犬尿氨酸邻氨基苯甲酸邻氨基苯甲酸儿茶酚儿茶酚阻遏阻遏末端末端产物反物反馈阻遏阻遏分解代分解代谢物阻遏物阻遏l细胞中同胞中同时有两种分解底物存在，利用快的底物在分解有两种分解底物存在，利用快的底物在分解过程中所程中所产生的中生的中间代代谢物会阻遏利用慢的底物的有关物会阻遏利用慢的底物的有关酶的合成。的合成。l比如比如E.coli在乳糖和葡萄糖共同存在在乳糖和葡萄糖共同存在时的二次生的二次生长现象象天门冬氨酸天门冬氨酸天门冬氨酸激酶天门冬氨酸激酶天门冬氨酰磷酸天门冬氨酰磷酸赖氨酸赖氨酸二次生长曲线二次生长曲线（三）（三）酶合成合成诱导和阻遏的机制和阻遏的机制操操纵子学子学说表达表达 转录转录RPOS阻遏蛋白阻遏蛋白结合部位结合部位RNARNA聚合酶聚合酶结合部位结合部位mRNAmRNA阻遏蛋白阻遏蛋白操纵子（操纵子（operon）调节基因调节基因 启动基因启动基因 操纵基因操纵基因 结构基因结构基因调节调节基因基因操纵操纵基因基因结构基因结构基因PS1S2S3mRNA 阻遏蛋白阻遏蛋白（有活性）（有活性）基基 因因 关关 闭闭启启动动子子ORP PS S1 1S S2 2S S3 3调节调节基因基因操纵操纵基因基因结构基因结构基因启启动动子子O OR RmRNA1mRNA2mRNA3 阻遏蛋白阻遏蛋白（无活性）（无活性）基基 因因 表表达达mRNAA A、不存在诱导物时、不存在诱导物时B B、添加诱导物后、添加诱导物后 诱导物诱导物阻遏蛋白阻遏蛋白（有活性）（有活性）酶酶调调节节机机制制模模型型二、代谢调控在发酵工业中的应用二、代谢调控在发酵工业中的应用改改变细胞膜的通透性胞膜的通透性生理学方法生理学方法l亚适量适量的生物素：改的生物素：改变膜的成分，膜的成分，进而改而改变膜透性膜透性l适量青霉素：抑制适量青霉素：抑制肽聚糖合成中的聚糖合成中的转肽酶活性，使活性，使肽桥无法交无法交联，造成，造成细胞壁缺胞壁缺损。l二方法只二方法只对生生长态（分裂）（分裂）细胞有效胞有效遗传学方法学方法l细胞膜缺胞膜缺损突突变：油酸缺陷型菌株：油酸缺陷型菌株改改变微生物的微生物的遗传特性特性利用利用营养缺陷菌株养缺陷菌株解除正常反解除正常反馈调节l通通过诱变而而产生的缺乏合成某些生的缺乏合成某些营养物养物质的能力，必的能力，必须在其基本培养基中加入相在其基本培养基中加入相应缺陷的缺陷的营养物养物质才能正才能正常生常生长繁殖的繁殖的变异菌株。异菌株。天冬天冬氨酸氨酸天门冬氨酸激酶天门冬氨酸激酶天冬氨天冬氨酰磷酸酰磷酸赖氨酸赖氨酸天冬氨天冬氨酸半醛酸半醛高丝高丝氨酸氨酸脱氢酶脱氢酶苏氨酸苏氨酸甲硫甲硫氨酸氨酸高丝氨酸缺陷菌株高丝氨酸缺陷菌株选育育抗反抗反馈调节的突的突变株株解除反解除反馈调节l指一种指一种对反反馈抑制不敏感或抑制不敏感或对阻遏有抗性，或者二者阻遏有抗性，或者二者兼而有之的菌株。兼而有之的菌株。l从从结构构类似物抗性突似物抗性突变株中株中获得得例如：抗例如：抗-氨基氨基-羟基戊酸（基戊酸（AHV）的）的产苏氨酸和异亮氨酸和异亮氨酸突氨酸突变株的株的获得。得。天冬天冬氨酸氨酸天门冬氨酸激酶天门冬氨酸激酶天冬氨天冬氨酰磷酸酰磷酸赖氨酸赖氨酸天冬氨天冬氨酸半醛酸半醛高丝高丝氨酸氨酸脱氢酶脱氢酶苏氨酸苏氨酸甲硫甲硫氨酸氨酸AHV