营养和培养基详解演示文稿

营养和培养基详解演示文稿当前第1页\共有28页\编于星期四\11点（优选）营养和培养基当前第2页\共有28页\编于星期四\11点第三节营养物质进入细胞的方式当前第3页\共有28页\编于星期四\11点微生物是怎样吃东西的？当前第4页\共有28页\编于星期四\11点除了原生动物外，其他各大类有细胞的微生物都是通过细胞膜的渗透和选择吸收作用而从外界吸取营养物的。当前第5页\共有28页\编于星期四\11点一、物质运输的障碍1.荚膜与粘液层荚膜和粘液层是由一层结构疏松的多糖物质组成，所以对大多数物质进入细胞影响不大。2.细胞壁肽聚糖组成的网状结构，只允许一定分子量以下的小分子物质进入，大分子物质就不能通过肽聚糖的网眼孔。当前第6页\共有28页\编于星期四\11点3.细胞膜细胞膜具有选择性渗透作用。营养物质进入代谢产物排出无用物质的进入有用物质的漏出保证防止这是对物质运输影响最大的，它能保证细胞与外界合理的进行物质交换。当前第7页\共有28页\编于星期四\11点运送方式不通过膜上载体蛋白：单纯扩散耗能通过膜上载体蛋白不耗能：促进扩散运送前后溶质分子改变：基团转移运送前后溶质分子不变：主动运输二、物质运输方式当前第8页\共有28页\编于星期四\11点1.单纯扩散（简单扩散，simplediffusion）

（1）定义

单纯扩散（simplediffusion）又称被动运送（passivetransport），指疏水性双分子层细胞膜（包括孔蛋白在内）在无载体蛋白的参与下，单纯依靠物理扩散方式让许多小分子、非电离分子尤其是亲水性分子被动通过的一种物质运送方式。当前第9页\共有28页\编于星期四\11点（2）特点不消耗能量，物质扩散的动力来自参与扩散的物质在膜内外的浓度差；扩散是非特异性的，不需载体蛋白协助；扩散过程中，物质不与膜上各类分子发生反应，自身分子结构也不发生变化；当前第10页\共有28页\编于星期四\11点通过这种方式运送的物质种类不多，主要是一些气体分子（O2、CO2）、脂肪酸、乙醇、甘油、苯及某些氨基酸分子。单纯扩散对营养物的运送缺乏选择能力和逆浓度梯度的“浓缩”能力，不是细胞获取营养物质的主要方式。当前第11页\共有28页\编于星期四\11点

2.促进扩散（facilitateddiffusion）

（1）定义

促进扩散（facilitateddiffusion）指溶质在运送过程中，必须借助存在于细胞膜上的底物特异载体蛋白（carrierprotein）的协助，但不消耗能量的一类扩散性运送方式。当前第12页\共有28页\编于星期四\11点

载体蛋白有时称作透性酶（permease）、移位酶（translocase）或移位蛋白（translocatorprotein），一般通过诱导产生，它借助自身构象的变化，在不耗能的条件下可加速把膜外高浓度的溶质扩散到膜内，直至膜内外该溶质浓度相等为止。每种载体只运输相应的物质，具有较高的专一性。当前第13页\共有28页\编于星期四\11点（2）特点不消耗能量，物质扩散的动力来自参与扩散的物质在膜内外的浓度差；物质运送必须借助存在于细胞膜上的底物特异载体蛋白的协助；载体蛋白对被运送的物质具有高度专一性；当前第14页\共有28页\编于星期四\11点

3.主动运送（activetransport）

（1）定义

主动运送（activetransport）指一类须提供能量（包括ATP、质子动势或“离子泵”等）并通过细胞膜上特异性载体蛋白构象的变化，而使膜外环境中低浓度的溶质运入膜内的一种运送方式。属于逆浓度梯度运送营养物的方式。当前第15页\共有28页\编于星期四\11点须消耗能量，逆浓度梯度运送物质；物质运送必须借助存在于细胞膜上的底物特异载体蛋白的协助；（2）特点主动运送是逆浓度梯度运送营养物的方式，对许多生存在低浓度营养环境中的贫养菌（oligophyte，或称寡养菌）的生存极为重要。当前第16页\共有28页\编于星期四\11点4.基团移位（grouptranslocation）

（1）定义

基团移位（grouptranslocation）指一类既需特异性载体蛋白的参与，又需耗能的一种物质运送方式，其特点是溶质在运送前后还会发生分子结构的变化。当前第17页\共有28页\编于星期四\11点需消耗能量；物质运送必须借助存在于细胞膜上的底物特异载体蛋白的协助；溶质在运送前后发生分子结构的变化；（2）特点当前第18页\共有28页\编于星期四\11点基团移位主要用于运送各种糖类（葡萄糖、果糖、甘露糖和N-乙酰葡糖胺等）、核苷酸、丁酸和腺嘌呤等物质。当前第19页\共有28页\编于星期四\11点在E.coli

中研究得较为清楚，主要靠磷酸转移酶系统（phosphotrasferasesystem,PTS）即磷酸烯醇式丙酮酸－己糖磷酸转移酶系统进行。基团移位的运送机制(以葡萄糖为例）

PTS系统主要由5种蛋白组成，其特点是每输入一个葡萄糖分子，就要消耗一个ATP的能量。酶ⅠHPr

(一种热稳载体蛋白)酶Ⅱ(含a,b,c三种)当前第20页\共有28页\编于星期四\11点HPr是一种低分子量的可溶性蛋白，结合在细胞膜上，起着高能磷酸载体的作用。

酶Ⅰ是一种可溶性细胞质蛋白。酶Ⅱ酶Ⅱa细胞质蛋白，无底物特异性酶Ⅱb酶Ⅱc均为膜蛋白，具有底物特异性，可通过诱导产生当前第21页\共有28页\编于星期四\11点具体运送分两步进行：（1）热稳载体蛋白（heat-stablecarrierprotein，HPr）的激活细胞内高能化合物——磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）的磷酸基团通过酶Ⅰ的作用而把HPr激活：PEP+HPrPyr（丙酮酸）+P～HPr

酶Ⅰ当前第22页\共有28页\编于星期四\11点（2）糖经磷酸化而运入细胞膜内膜外环境中的糖分子先与细胞膜外表面上的底物特异膜蛋白——酶Ⅱc结合，接着糖分子被由P～HPr→酶Ⅱa→酶Ⅱb逐级传递来的磷酸基团激活，最后通过酶Ⅱc在把这一磷酸糖释放到细胞质中。当前第23页\共有28页\编于星期四\11点基团移位（grouptranslocation）当前第24页\共有28页\编于星期四\11点糖分子

＋

酶Ⅱc结合P～HPr酶Ⅱa酶Ⅱb磷酸基团磷酸基团磷酸糖酶Ⅱc细胞质中逐级传递磷酸基团激活释放当前第25页\共有28页\编于星期四\11点四种运送营养物质方式的比较当前第26页\共有28页\编于星期四\11点