代谢控制发酵大体过程如下：以生物化学和遗传学为基础，研究代谢产物的生物合成途径和代谢调节的机制，选择巧妙的技术路线，通过遗传育种技术获得解除或绕过微生物正常代谢途径的突变株，从而人为地使有用产物选择性地大量合成和积累。代谢控制发酵的关键，取决于微生物代谢调控机制是否能够被解除，能否打破微生物正常的代谢调节，人为地控微生物的代谢。代谢控制育种和发酵过程的代谢控制培养是实现这一目标的两个手段，而代谢控制育种则为主要支柱技术。
根据微生物在代谢过程中产生的代谢产物在生活机体内的作用不同，又可将代谢分成初级代谢与次级代谢两种类型。
一、初级代谢产物和初级代谢
通常把微生物产生的对自身生长和繁殖必须的物质称为初级代谢产物。而产生这些物质的代谢体系称为初级代谢(primarymetabolism)。初级代谢体系具体可分为：分解代谢体系，包括糖、脂、蛋白质等物质的降解，获取能量，并产生5—磷酸核糖、丙酮酸等物质，这类物质是分解代谢途径的终产物，也是整个代谢体系的中间产物；素材性生物合成体系，主要合成某些小分子材料，如氨基酸、核苷酸等；结构性生物合成体系，用小分子合成产物装配大分子．如蛋白质、核酸、多糖、类脂等。
二、次级代谢产物和次级代谢
次级代谢产物(secondarymetabolism)也称为次生产物。根据Demain的定义：“次级代谢产物是对产生它们的生物体本身不需要的一种产物”。也就是说，该产物的生成，对维持生命、发育和增殖没有特别关系的蛋白质、酶以及由这些酶催化生成的物质都叫次级代谢产物。这些物质有抗生素、生长刺激素、生物碱、色素、毒素以及甾体等。通常把以初级代谢产物为前体，合成次生产物的代谢体系称为次级代谢。
三、初级代谢与次级代谢的关系
次级代谢产物和初级代谢产物的关系可以从生化代谢与遗传代谢两方面分析。从菌体生化代谢角度来说，虽然次级代谢产物的化学结构是多种多样的，但其基本结构是由少数几种初级代谢产物构成的。
所以，次级代谢产物是以初级代谢产物为母体衍生出来的，次级代谢产物合成途径并不是独立的，而是与初级代谢产物合成途径有着密切的关系。在这些次级代谢途径中所涉及的酶往往与初级代谢的酶不完全相同，有的是初级代谢的酶，有的是次级代谢所特有的酶；由于它们的代谢途径是相互交错的，因此在代谢调控上也是相互影响的。当与次级代谢合成有关的初级代谢途径受到控制时，次级代谢生产物的合成必然受阻。当然，初级代谢直接受菌体调控比次级代谢更严格些。
综上所述，在代谢途径、酶系关系以及调控上，次级代谢与初级代谢都有着密切关系。因此，在研究次级代谢时，必须与初级代谢联系起来考虑。
从遗传代谢观点看，初级代谢与次级代谢同样受到核内DNA的调节控制。所不同的，次级代谢产物还受到与初级代谢产物生物合成无关的遗传物质控制，即受到核内遗传物质(即染色体遗传物质)和核外遗传物质(即质粒)的控制。因此，两者在遗传控制上，既有相同的部分，也有不同的部分。
四、初级代谢与次级代谢的区别（教材：P41）
1、代谢产物2、遗传调控3、与微生物生长关系
4、与微生物种类关系5、环境变化6、酶的专一性
五、微生物自我调节的部位（教材：P23）
1、养分吸收分泌的通道：大多数亲水分子难于透过细胞膜，需借助一些负责运输的酶系统（如透酶）才得以实现；有些是需能的。
2、限制基质与酶的接近：在真核生物中，各种代谢库的基质分别存在于由胞膜分隔的细胞器内；原核生物的控制方式不同，其中有些酶是以多酶复合物或以细胞膜结合的方式存在，类似于酶的固定化形式，使它不能自由活动。
3、代谢途径通量的控制：微生物控制代谢物流的方法有两种：调节现有酶的量、改变已有酶分子的活性
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