营养物质进入微生物细胞的方式专家讲座

营养（作用）：微生物细胞从外界环境中摄取化学物质，使其生长过程中获取生命活动所需能量及其结构物质生理过程营养物质怎样进入细胞营养物质进入微生物细胞的方式专家讲座第1页

营养

物质

进入

微生物

细胞

方式营养物质进入微生物细胞的方式专家讲座第2页营养物质能否进入微生物细胞取决于三个原因营养物质性质：分子大小、电荷、结构及光学异构类型等。

大分子：先水解为小分子，再吸收。脂溶性物质：易透过。离子化合物：弱快强慢（极性）微生物所处环境条件：渗透压、pH、温度、氧分压、表面活性剂等。

细胞结构和功效：种类、表现形态、菌龄、生理状态及代谢活性等。营养物质进入微生物细胞的方式专家讲座第3页

依据物质运输过程特点，微生物营养物质运输方式可分为四种:自由扩散促进扩散主动运输基团转位营养物质进入微生物细胞的方式专家讲座第4页自由扩散

概念：自由扩散又称被动转运或单纯扩散，是指物质非特异地由浓度较高一侧被动或自由地透过细胞膜向浓度低一侧扩散过程。营养物质进入微生物细胞的方式专家讲座第5页不需要能量，不需要载体驱动力：浓度梯度（细胞膜两侧物质浓度差），故浓度梯度消失，扩散就停顿物质在扩散过程中没有发生任何改变，为物理过程运输速率很慢，与膜外物质浓度差成正比无特异性，无选择性，不是物质运输主要方式运输对象：气体、水、水溶性小分子、一些离子等营养物质进入微生物细胞的方式专家讲座第6页自由扩散高浓度低浓度营养物质进入微生物细胞的方式专家讲座第7页促进扩散概念：是在不需要任何能量情况下，利用细胞膜上底物特异性载体蛋白在膜外侧与溶质分子结合，而在膜内侧释放此溶质而完成物质输送。营养物质进入微生物细胞的方式专家讲座第8页需要载体，不需要能量驱动力：浓度梯度有特异性，有选择性运输对象：糖类，氨基酸等营养物质进入微生物细胞的方式专家讲座第9页营养物质进入微生物细胞的方式专家讲座第10页自由扩散和促进扩散营养物质进入微生物细胞的方式专家讲座第11页主动运输概念：主动运输是指需要能量和载体蛋白逆浓度梯度积累营养物质过程，是微生物吸收营养物质主要机制。需要能量，需要载体蛋白能量起源：质子动势（来自膜两侧质子浓度差）逆浓度梯度运输有特异性运输对象：无机离子、氨基酸、糖类、有机酸营养物质进入微生物细胞的方式专家讲座第12页主动

运输营养物质进入微生物细胞的方式专家讲座第13页基团转位概念：基团移位是一个既需要特异性载体蛋白又需耗能、且溶质在运输前后会发生分子结构改变运输方式。需要能量，需要载体蛋白能量起源：磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）属主动运输，但溶质分子发生化学修饰—定向磷酸化运输对象：糖及其衍生物、嘌呤、嘧啶、脂肪酸等营养物质进入微生物细胞的方式专家讲座第14页基团转位营养物质进入微生物细胞的方式专家讲座第15页四种物质运输方式比较比较项目自由扩散促进扩散主动运输基团转位特异载体蛋白无有有有运输速度慢快快快溶质运输方向由浓至稀由浓至稀由稀至浓由稀至浓运输分子无特异性特异性特异性特异性平衡时浓度内外相等内外相等内部高内部高能量消耗不需要不需要不需要不需要运输前后溶质分子不变不变不变不变运输对象举例气体、甘油、乙醇、少数AA、盐类、代谢抑制剂硫酸根、磷酸根、氨基酸、糖无机离子、糖类（乳糖、葡萄糖）氨基酸、有机酸葡萄糖、果糖、甘露糖、嘌呤、嘧啶、核苷、脂肪酸营养物质进入微生物细胞的方式专家讲座第16页

不一样微生物运输物质不一样，即使对同一个物质，不一样微生物摄取方式也不一样。

比如：半乳糖在大肠杆菌中靠促进扩散运输，而在金黄色葡萄球菌中则是经过基团转位运输。

最突出是葡萄糖注意营养物质进入微生物细胞的方式专家讲座第17页不一样微生物摄取葡萄糖方式基团转位主动运输促进扩散大肠杆