에너지를 이용하는 방법에 따라 미생물을 분류하고 구체적으로 설명하시오.

소개글

에너지를 이용하는 방법에 따라 미생물을 분류하고 구체적으로 설명하시오.에 대한 보고서 자료입니다.

목차

Ⅰ. 서 론

Ⅱ. 본 론
1. 물질대사
2. 미생물의 대사조절
3. 탄수화물대사
4. 발효

Ⅲ. 결 론

* 참고문헌 *

본문내용

의 작용으로 NADH로부터 전자를 받아 ethanol로 환원된다. 이들 외에 saccharolytic clostridia, heterofermentative lactic bacteria, 장내 세균등도 ethanol을 생산하지만 이들은 pyruvate를 acyl-coA로 산화시킨후 ETHANOL로 환원시키므로 pyruvate decarboxylase는 없다.
pyruvate decarboxylase를 통하는 ethanol발효는 발효부산물이 거의 발생하지 않는 단일 산물을 생산하는 발효이며 acetyl-coA를 통해 ethanol을 생산하는 발효는 lactate, acetate,수소 등 ethanol외에 많은 종류의 산물을 생산하는 발효이다. 효모를 호기 조건하에서 배양하면 ethanol의 생산이 낮고 당을 이산화탄소와 물로 완전히 산화한다. 혐기상태에서는 호기적 조건에서 보다 당 소비속도가 3-4배 증가한다. 이를 Pasteur effect라 한다. 이러한 현상은 EC가 대사조절에 관여하는 좋은 예이다.
즉, 호기 조건에서는 ETP기작을 통해 많은 양의 ATP가 생산되므로 EC값이 높게 유지된다. EC값이 높게 유지되면 높은 농도의 ATP가 해당과정의 phosphofructokinase를 저해하므로 당 소비 속도가 낮아진다. 반대로 혐기조건에서는 ETP기작을 통해 ATP가 생산되지 않기 때문에 SLP기작으로 생산되는 적은 양의 ATP만으로는 EC값이 낮게 유지된다.
EC값이 낮을 때에는 AMP 및 ADP의 농도가 높아지고 이들에 의해 해당경로의phosphofructokinase의 활성이 증진되기 때문에 혐기상태에서는 당의 소비속도가 높아진다.
(3) 효모(통기성 세균) 호기적 조건에서 포도당을 산화시켜 CO2와 H2O를 생성
1)구연산 발효
원래 구연산은 레몬 등의 감귤류로부터 추출하여 생산되어 왔으나 1983년 Aspergillus niger 등의 곰팡이가 높은 수득률로 구연산을 생산한다는 것이 발견되어 1923년 발효법에 의한 생산으로 전환되었고 현재는 99% 이상이 이방법으로 생산되고 있다.
2)아미노산 발효
미생물을 이용한 아미노산의 제조법은 야생주에 의한 발효법, 영양요구성 변이주에 의한 발효법, analog내성 변이주에 의한 발효법, 전구체 첨가에 의한 발효법, 효소법에 의한 아미노산 생산의 5종류로 분류된다.
유전자조작기술의 발전에 따라 유전자 재조합으로 Escheria coli에 의한 L-glutamic acid, L-lysine, L-phenylalanine, L-threonine, L-valine, L-histidine, L-serine, L-arginine, L-tryptophan 및 L-proline의 생산이 보고되고 있으며 장래에는 이 기술이 아미노산 발효에 널리 이용될 것으로 기대된다.
a.야생주에 의한 발효법
특정아미노산을 배지중에 대량으로 생성, 축적하는 균을 자연계나 이미보존하고 있는 균주 중에서 찾는 방법이다.
아미노산 발효의 발전초기에는 이 방법에 의해서 L-glutamic acid, alanine,valine 등의 생산균을 찾게 되었거 L-glutamic acid의 발효생산은 이 야생주의 이용으로 공업화 되었다.그러나 이 외의 여러 가지 아미노산에 대한 애량 생산균은 얻지 못하였다. 미생물에는 대사조절기구가 있어서 아미노산은 단백질의 구성성분으로서 생체의 필수구성성분이지만 각 세포에서는 필요량만 만들고 과잉생산이 되지않도록 하는 기구가 자용하고 있기 때문이다.
b. 영양요구성 변이주에 의한 발효법
미생물의 대사조절기구를 의도적으로 제어함으로서 아미노산이나 핵산관련물질의 생성축적이 가능하게 되었으며 이 대사제어발효는 미생물의 대사조절기구의 연구와 인공적으로 여러 가지 변이주를 만드는 미생물유전학의 진보가 뒷받침이 되어 이루어진 것이다. 대사제어의 목적으로 야생주에 자외선을 조사한다든지 nitrosoguanidine등으로 처리하여 유도되는 영양요구성 변이주를 이용하는 방법이 개발되었으며 생합성 경로의 중간에 위치하는 diaminopimelic acid, L-homo-serine, L-ornithine 등의 아미노산이나 분기경로에서 합성되는 L-lysine, L-threonine, L-valine, L-threonine 등의 아미노산은 야생주에 단순히 적당한 영양요구성만을 부여함으로써 아미노산을 대량 축적한느 경우가 많다.
c. Analog 내성 변이주에 의한 발효법
조절변이주 특히 analog 내성변이주를 이용한 방법이다.
d. 전구물질 첨가에 의한 발효법
화학적으로 합성한 아미노산 생합성의 중간체 또는 이에 가까운 화합물을 배지중에 첨가하거 미생물을 배양하여 목적으로 하는 아미노산을 변화시키는 방법이다.
e.효소법에 의한 아미노산의 생산
한 단계의 효소반응에 의해서 목적으로 하는 아미노산을 제조하는 방법이다.
(4) 포도당의 발효에 의한 에너지는 호흡에 의한 에너지의 1/12로 감소
EMP & 발효: 8 ATP
EMP & TCA: 2 + 3x2 + 2x15 = 38 ATP
Ⅲ. 결 론
대사는 생활세포 안에서 일어나는 모든 화학 반응을 총괄한 것으로 동화작용(anabolism-생체에 의하여 행하여지는 합성작용)과 이화 작용(catabolism-에너지를 방출하는 분해 반응)으로 대별된다. 영양소는 이 두가지 대사에 다 같이 제공되어야 할 원료이며, 외부에서 공급되는 물질을 말한다. 에너지를 생성하는 것을 동화작용 에너지를 소비하는 것을 이화작용 이라고한다. 모든 생명체는 에너지 저장에 공통적으로 ATP를 이용한다. 생물은 여러 가지의 에너지대사경로를 가지고있으며 산화, 환원반응을 이용하여 화학에너지를 에너지원으로 이용한다.
또한 생물은 에너지대사를 할 때 생체내에서 필요한 물질의 부족이나 과다를 아주 경제적으로 조절할 수 있는 대사 조절 메커니즘이 있다.
♣ 참고문헌 ♣
대학미생물학 저자: Madigan. Martinko.
Parker 민경희 외역탐구당
기본 생물학 Larry G.scheve, 학문사
식품미생물학 저자: 강춘기, 김영지, 박상기,
조갑연, 조덕봉, 조석금, 채기수, 지구문화사

키워드

다른자리입체성,   물질대사,   미생물의 대사조절,   탄수화물대사,   발효,   동화작용,   이화작용,   기질회로