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1 内容
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2 练习
知识结构图
内容
代谢（新陈代谢）：
发生在活细胞中的各种分解代谢和合成代谢的总和。
● 分解代谢：异化作用，是指细胞将大分子物质降解成小分子物质，并在这个过程中产生能量的过程。
● 合成代谢：同化作用，是指细胞利用简单的小分子物质合成复杂的大分子，并在此过程中消耗能量的过程。
两者间的关系：分解代谢为合成代谢提供了原料和能量，合成代谢又为分解代谢提供了物质基础。在微生物细胞中，分解代谢与合成代谢是同时存在并偶联进行。
分解代谢和合成代谢相互对立、相互依存，同时进行。
根据代谢产物作用：
初级代谢（普遍存在，合成必需化合物）
次级代谢（色素、抗生素等，非生命活动必需）
知识拓展
案例
微生物发酵与第一次世界大战
大战期间，沉重的经济压力有时对科学的发展产生刺激作用。第一次世界大战中的两个例子就涉及用容易获得碳水化合物如淀粉和糖蜜通过微生物发酵技术产生有机溶剂。
德国一方需要甘油以制造硝化甘油。一段时间，德国依靠进口获得甘油，但这样的进口被英国海军封锁而停止。德国科学家Carl Neuberg 知道酿酒酵母利用糖进行的乙醇发酵期间常常产生微量的甘油，他试图找一种经修改的发酵技术，利用酵母菌产生甘油而不是乙醇。正常的乙醇发酵中乙醛被NADH和乙醇脱氢酶还原成乙醇（如图9.10.2）。Neuberg 发现这个反应在PH7.0时通过加入3.5%亚硫酸氢钠而停止，二价的亚硫酸根离子与乙醛反应，使乙醛不能有效的还原成乙醇。以为即使没有乙醛，酵母菌也必须使NAD+再生，Neuberg 猜想它们将增加甘油合成的速度来解决这一问题。正常情况下，磷酸二羟丙酮（糖酵解途径的中间体）被NADH还原成磷酸甘油，随后被水解成甘油。Neuberg的猜想是正确的，德国酿酒厂用这种技术产生甘油，结果每个月生产1000t甘油。在和平时期利用酿酒酵母产生甘油因经济上没有竞争力而停止。现在用嗜盐的盐生杜氏藻（Dunaliella Salina）进行微生物产生甘油，细胞内高浓度甘油积累可以抵消胞外高浓度盐水的参透压。杜氏藻能在像美国犹他州的盐湖和海岸岩石水坑那样地方生长。
英国一方需要有机溶剂丙酮和丁醇。生产人造橡胶需要丁醇，而丙酮在屋檐炸药生产中用作硝化纤维素溶剂。1941年以前丙酮通过高温分解木材的方式生产。每生产1t丙酮需要80~100t桦木，山毛榉木或枫树木材。当年战争爆发时，当时世界上存在的并头供不应求。然而，1915年一个在英国曼彻斯特工作的青年犹太科学家Chain Weizmann 发明了一种发酵技术，用这种技术，厌氧细菌丙酮梭菌可将100t糖蜜或谷物转变成12t丙酮和24t丁醇（大多数梭菌的发酵在丁酸停止）。
2丙酮酸——>乙酰乙酸——>丙酮+CO2——>乙酰乙酸——>NADH——>丁酸——>NADH——>丁醇
这时，英国和加拿大的酿酒厂被改造，直到新的发酵设备制造出来，Weizmann 找到一种筛选高产溶剂的丙酮丁酸梭菌菌株的简便方法，改进了生产工艺。以为在这种发酵中最有效的菌株也产生最耐热的孢子，Weizmann 只是利用反复的100摄氏度的热休克处理的方法，分离到耐热的高产菌株。在20世纪40年代末到50年代，在被价廉得多的石油化学技术取代之前，商业上一直用这种发酵工艺产生丙酮和丁醇。1948年Chain Weizmann成为以色列国的第一任总统。
