酵母菌厌氧发酵机制的教学探讨
2021-03-14李从虎
安庆师范大学学报(自然科学版) 2021年1期
李从虎,吴 彦
(安庆师范大学生命科学学院,安徽安庆246133)
微生物发酵机理是指人类利用微生物的分解代谢与合成代谢活动,将基质合成人们所需要的产品的内在规律[1],它是发酵工程教学的重点内容。然而,微生物发酵机理的知识涉及碳源代谢、氮源代谢、能量代谢以及复杂的代谢控制流系统,知识抽象、复杂,代谢控制理论很难理解和应用。因此,如何将该知识整合、优化,简明扼要地传授给学生是发酵工程教学的当务之急。
在众多微生物中,酵母菌具有安全性高、碳源利用率较高、代谢产物少和在酸性条件下易于生长繁殖的优良特性[2]。因此,酵母菌在食品、医药、生物能源和单细胞蛋白等领域得到广泛应用[3]。酵母菌的厌氧发酵机制是微生物发酵机理的重要内容之一,掌握该知识对于发酵机理知识的融会贯通具有重要的意义。然而,目前的教材编排主要以产品进行分类,这导致学生难以厘清酵母菌的发酵。如果以酵母菌为主旨,将其发酵机制进行有效串联,从广度、深度和学科性上都能促进学生对微生物发酵机理知识的掌握。
1 糖酵解(EMP)途径
EMP途径是葡萄糖分解代谢的基本途径之一,是酵母菌进行发酵生产的基本前提[4]。因此,了解和掌握EMP途径为学生掌握酵母菌的厌氧发酵机制奠定了理论基础。图1为EMP途径的简明示意图。

图1 糖酵解(EMP)途径简明示意图
EMP途径主要发生在微生物的细胞液中,大致分为两个阶段:第一阶段主要是耗能阶段,由1分子葡萄糖生成2分子3-P-甘油醛,消耗2分子的ATP;……
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