Question

根据下图回答问题：

（1）当终产物合成过量时，往往会导致合成途径中断，原因是谷氨酸抑制了_________的活性，这属于_________的调节。

（2）假设B酶只有在细菌内出现某种中间产物后，才能合成则B酶是一种_________酶。

（3）假设人们想利用葡萄糖、谷氨酸棒状杆菌生产α酮戊二酸，请你利用现有知识，设计一个大量积累α酮戊二酸的方案。

Answer 1

（1）谷氨酸脱氢酶  酶活性  （2）诱导  （3）方案一：对谷氨酸棒状杆菌进行诱变处理，利用选择培养基，从中选育不能合成谷氨酸脱氢酶的菌种。方案二：利用基因工程手段，对控制合成谷氨酸脱氢酶的基因进行改造，使其不能合成谷氨酸脱氢酶。

解析:

（1）（2）要解答该题首先要明确微生物代谢的调节包括两种方式，酶合成的调节和酶的活性的调节，这两种调节方式同时存在，密切配合，协调起作用。其次，要明确各种调节方式的内涵。酶合成的调节是指只有在环境中存在某种物质的情况下，才能合成特定诱导酶的调节方式；酶活性的调节则是由于代谢过程中产生的物质与酶结合，致使酶的结构变化（此变化可逆）从而改变了酶活性的调节方式。由此可见，谷氨酸抑制了谷氨酸脱氢酶的活性，属于酶活性的调节。而B酶只有在细胞内出现某种中间产物后才能合成，则属于酶合成的调节，B酶是一种诱导酶。

（3）根据谷氨酸棒状杆菌生产谷氨酸的代谢途径可知，要想积累α酮戊二酸，必需阻断α酮戊二酸变成谷氨酸的过程，怎样才能阻断谷氨酸的合成呢？谷氨酸脱氢酶是其过程中的关键一环，根据基因控制蛋白质合成的原理改变控制谷氨酸脱氢酶合成的基因结构，就会阻断这一过程。因此，使用人工诱变手段或基因工程手段都可实现这一目的。