微生物的營養(yǎng)與生長一-資料下載頁
2025-07-20 04:51本頁面
【正文】 其碳源必須是有機物，供氫體是有機物，能源可以是氧化有機物活利用日光能） 。 營養(yǎng)物質(zhì)的運輸 單純擴散 被輸送的物質(zhì)，靠細胞內(nèi)外濃度為動力，以透析或擴散的形式從高濃度區(qū)向低濃度區(qū)的擴散。 特點： ① 擴散是非特異性的營養(yǎng)物質(zhì)吸收方式：如營養(yǎng)物質(zhì)通過細胞膜中的含水小孔，由高濃度的胞外環(huán)境向低濃度的胞內(nèi)擴散； ② 在擴散過程中營養(yǎng)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)不發(fā)生變化：即既不與膜上的分子發(fā)生反應(yīng) ， 本身的分子結(jié)構(gòu)也不發(fā)生變化； ③ 物質(zhì)運輸?shù)乃俾瘦^慢：速率與胞內(nèi)外營養(yǎng)物質(zhì)的濃度差有關(guān) ， 即隨細胞膜內(nèi)外該物質(zhì)濃度差的降低而減小 ， 直到胞內(nèi)外物質(zhì)濃度相同； ④ 不需要載體參與； 擴散是一個不需要代謝能的運輸方式：因此 ， 物質(zhì)不能進行逆濃度運輸 。 ⑤ 可運送的養(yǎng)料有限：限于水 、 溶于水的氣體 ， 及分子量小 ， 脂溶性 、 極性小的營養(yǎng)物質(zhì) 。 細胞膜外 細胞膜 細胞膜內(nèi) 單純擴散模式圖 促進擴散 營養(yǎng)物通過與細胞膜上載體蛋白的可逆性結(jié)合來加快其傳遞速度 。 特點：在促進擴散過程中 營養(yǎng)物質(zhì)本身在分子結(jié)構(gòu)上也不會發(fā)生變化；不消耗代謝能量，故不能進行逆濃度運輸； 運輸?shù)乃俾视砂麅?nèi)外該物質(zhì)的濃度差決定；需要細胞膜上的載體蛋白（透過酶）參與物質(zhì)運輸；被運輸?shù)奈镔|(zhì)與載體蛋白有高度的特異性；養(yǎng)料濃度過高時 , 與載體蛋白出現(xiàn)飽和效應(yīng)。 促進擴散的運輸方式多見于真核微生物中，例如通常在厭氧生活的酵母菌中，某些物質(zhì)的吸收和代謝產(chǎn)物的分泌是通過這種方式完成的。 促進擴散模式圖 細胞膜 細胞膜外 細胞膜內(nèi) 恢復原構(gòu)象 移位 再循環(huán) 結(jié)合 構(gòu)象改變 主動運輸 在代謝能的推動下，通過膜上特殊載體 蛋白逆養(yǎng)料濃度梯度吸收營養(yǎng)物質(zhì)的過程。 特點：物質(zhì)在主動運輸?shù)倪^程中需要消耗代謝能；可以進行逆濃度運輸?shù)倪\輸方式；需要載體蛋白參與；對被運輸?shù)奈镔|(zhì)有高度的立體專一性；被運輸?shù)奈镔|(zhì)在轉(zhuǎn)移的過程中不發(fā)生任何化學變化。 不同的微生物在主動運輸過程中所需的能量的來源不同，好氧微生物中直接來自呼吸能，厭氧微生物主要來自化學能，光合微生物中則主要來自光能 。 主動運輸是微生物吸收營養(yǎng)物質(zhì)的主要方式 。 細胞膜外 細胞膜 細胞膜內(nèi) 主動運輸模式圖 ADP+Pi ATP 恢復原構(gòu)象 再循環(huán) 結(jié)合 構(gòu)象改變 移位 Na+K+ATP酶系統(tǒng) Na+K+ATPase是存在于原生質(zhì)膜上的一種重要離子通道蛋白 功能 :利用 ATP能量將 Na+由細胞內(nèi) “ 泵 ”出胞外 ,并將 K+“ 泵 ” 入胞內(nèi)。 該酶由大小兩個亞基組成（ MW: 12萬 , ） 基團轉(zhuǎn)位 基團轉(zhuǎn)位是一種特殊的主動運輸，與普通的主動運輸相比，營養(yǎng)物質(zhì)在運輸?shù)倪^程中發(fā)生了化學變化（糖在運輸?shù)倪^程中發(fā)生了磷酸化）。其余特點與主動運輸相同。 基團轉(zhuǎn)位主要存在于厭氧和兼性厭氧型細菌中，也主要是用于單（或雙）糖與糖的衍生物，以及核苷與脂肪酸的運輸 。 運送機制 :是依靠磷酸轉(zhuǎn)移酶系統(tǒng) ,即磷酸烯醇式丙酮酸 己糖磷酸轉(zhuǎn)移酶系統(tǒng) 。 運送步驟 : （ 1）熱穩(wěn)載體蛋白 (HPr)的激活 細胞內(nèi)高能化合物磷酸烯醇式丙酮酸（ PEP）的磷酸基團把 HPr激活。 酶 1 PEP+HPr 丙酮酸 +PHPr HPr是一種低分子量的可溶性蛋白，結(jié)合在細胞膜上，具有高能磷酸載體的作用。 （ 2）糖被磷酸化后運入膜內(nèi) 膜外環(huán)境中的糖先與外膜表面的酶 2結(jié)合，再被轉(zhuǎn)運到內(nèi)膜表面。這時，糖被 PHPr上的磷酸激活，并通過酶 2的作用將糖 磷酸釋放到細胞內(nèi)。 酶 2 PHPr+糖 糖 P +HPr 酶 2是一種結(jié)合于細胞膜上的蛋白，它對底物具有特異性選擇作用，因此細胞膜上可誘導出一系列與底物分子相應(yīng)的酶 2。 基團移位模式圖 細胞膜外 細胞膜內(nèi) S S S S 細胞膜 Enz2 Enz2 Enz2 Enz2 S S HPr P ~ P HPr ~ Enz1+ PEP 丙酮酸 四種運輸營養(yǎng)物質(zhì)方式的比較 比較項目 單純擴散 促進擴散 主動運輸 基團轉(zhuǎn)位 特異載體蛋白 運輸速度 物質(zhì)運輸方向 胞內(nèi)外濃度 運輸分子 能量消耗 運輸后物質(zhì)的結(jié)構(gòu) 無 慢 由濃至稀 相等 無特異性 不需要 不變 有 快 由濃至稀 相等 特異性 不需要 不變 有 快 由稀至濃 胞內(nèi)濃度高 特異性 需要 不變 有 快 由稀至濃 胞內(nèi)濃度高 特異性 需要 改變 膜泡運輸：原生動物吸收營養(yǎng)物質(zhì)的方式，有胞吞和胞飲兩種類型。
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