营养物质进入微生物细胞的方式

营养物质进入微生物细胞的方式第1页/共23页

营养

物质

进入

微生物

细胞

方式第2页/共23页营养物质能否进入微生物细胞取决于三个因素营养物质的性质：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）微生物所处的环境条件：渗透压、pH、温度、氧分压、表面活性剂等。细胞的结构和功能：种类、表现形态、菌龄、生理状态及代谢活性等。第3页/共23页

根据物质运输过程的特点，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

膜泡运输第4页/共23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的过程。第5页/共23页不需要能量，不需要载体驱动力：浓度梯度（细胞膜两侧物质的浓度差），故浓度梯度消失，扩散就停止物质在扩散过程中没有发生任何变化，为物理过程运输速率很慢，与膜外物质的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、某些离子等第6页/共23页自由扩散高浓度低浓度第7页/共23页促进扩散概念：是一种被动的物质跨膜运输方式，在不需要任何能量的情况下，利用细胞膜上的底物特异性载体蛋白在膜的外侧与溶质分子结合，而在膜的内侧释放此溶质而完成物质的输送。第8页/共23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，无机盐等第9页/共23页第10页/共23页自由扩散和促进扩散第11页/共23页主动运输概念：主动运送是指需要能量和载体蛋白的逆浓度梯度积累营养物质的过程，是微生物吸收营养物质的主要机制。需要能量，需要载体蛋白能量来源：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、有机酸第12页/共23页主动运输

第13页/共23页初级主动运输：电子传递系统、ATP酶或细菌嗜紫红质引起的质子运输方式，是一种质子的主动运输方式。呼吸能、化学能、和光能的消耗，引起胞内质子或其他例子外排，导致原生质膜内外建立质子浓度差（电势差），使膜处于充能状态（形成能化膜）。次级主动运输：通过初级主动运输建立的能化膜在质子浓度差（或电势差）消失的过程中，偶联其他物质的运输。第14页/共23页

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第16页/共23页基团转位：是一种既需要特异性载体蛋白又需耗能、且溶质在运送前后会发生分子结构变化的运送方式。第17页/共23页

第18页/共23页膜泡运输概念：大分子和颗粒物质被运输时并不直接穿过细胞膜，都是由膜包围形成膜泡，通过一系列膜囊泡的形成和融合来完成转运的过程胞吞作用：膜泡中包含固体营养物质胞饮作用：膜泡中包含液体共分为5个时期：第19页/共23页

不同微生物运输物质不同，即使对同一种物质，不同微生物的摄取方式也不一样。

例如：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通过基团转位运送。

最突出的是葡萄糖注意第20页/共23页不同微生物摄取葡萄糖的方式基团转位主动运输促进扩散大肠杆菌枯草杆菌巴氏芽孢梭菌金黄