營養(yǎng)物質(zhì)進入微生物細胞的方式專家講座

營養(yǎng)（作用）：微生物細胞從外界環(huán)境中攝取化學(xué)物質(zhì)，使其生長過程中獲取生命活動所需能量及其結(jié)構(gòu)物質(zhì)生理過程營養(yǎng)物質(zhì)怎樣進入細胞營養(yǎng)物質(zhì)進入微生物細胞的方式專家講座第1頁

營養(yǎng)

物質(zhì)

進入

微生物

細胞

方式營養(yǎng)物質(zhì)進入微生物細胞的方式專家講座第2頁營養(yǎng)物質(zhì)能否進入微生物細胞取決于三個原因營養(yǎng)物質(zhì)性質(zhì)：分子大小、電荷、結(jié)構(gòu)及光學(xué)異構(gòu)類型等。

大分子：先水解為小分子，再吸收。脂溶性物質(zhì)：易透過。離子化合物：弱快強慢（極性）微生物所處環(huán)境條件：滲透壓、pH、溫度、氧分壓、表面活性劑等。

細胞結(jié)構(gòu)和功效：種類、表現(xiàn)形態(tài)、菌齡、生理狀態(tài)及代謝活性等。營養(yǎng)物質(zhì)進入微生物細胞的方式專家講座第3頁

依據(jù)物質(zhì)運輸過程特點，微生物營養(yǎng)物質(zhì)運輸方式可分為四種:自由擴散促進擴散主動運輸基團轉(zhuǎn)位營養(yǎng)物質(zhì)進入微生物細胞的方式專家講座第4頁自由擴散

概念：自由擴散又稱被動轉(zhuǎn)運或單純擴散，是指物質(zhì)非特異地由濃度較高一側(cè)被動或自由地透過細胞膜向濃度低一側(cè)擴散過程。營養(yǎng)物質(zhì)進入微生物細胞的方式專家講座第5頁不需要能量，不需要載體驅(qū)動力：濃度梯度（細胞膜兩側(cè)物質(zhì)濃度差），故濃度梯度消失，擴散就停頓物質(zhì)在擴散過程中沒有發(fā)生任何改變，為物理過程運輸速率很慢，與膜外物質(zhì)濃度差成正比無特異性，無選擇性，不是物質(zhì)運輸主要方式運輸對象：氣體、水、水溶性小分子、一些離子等營養(yǎng)物質(zhì)進入微生物細胞的方式專家講座第6頁自由擴散高濃度低濃度營養(yǎng)物質(zhì)進入微生物細胞的方式專家講座第7頁促進擴散概念：是在不需要任何能量情況下，利用細胞膜上底物特異性載體蛋白在膜外側(cè)與溶質(zhì)分子結(jié)合，而在膜內(nèi)側(cè)釋放此溶質(zhì)而完成物質(zhì)輸送。營養(yǎng)物質(zhì)進入微生物細胞的方式專家講座第8頁需要載體，不需要能量驅(qū)動力：濃度梯度有特異性，有選擇性運輸對象：糖類，氨基酸等營養(yǎng)物質(zhì)進入微生物細胞的方式專家講座第9頁營養(yǎng)物質(zhì)進入微生物細胞的方式專家講座第10頁自由擴散和促進擴散營養(yǎng)物質(zhì)進入微生物細胞的方式專家講座第11頁主動運輸概念：主動運輸是指需要能量和載體蛋白逆濃度梯度積累營養(yǎng)物質(zhì)過程，是微生物吸收營養(yǎng)物質(zhì)主要機制。需要能量，需要載體蛋白能量起源：質(zhì)子動勢（來自膜兩側(cè)質(zhì)子濃度差）逆濃度梯度運輸有特異性運輸對象：無機離子、氨基酸、糖類、有機酸營養(yǎng)物質(zhì)進入微生物細胞的方式專家講座第12頁主動

運輸營養(yǎng)物質(zhì)進入微生物細胞的方式專家講座第13頁基團轉(zhuǎn)位概念：基團移位是一個既需要特異性載體蛋白又需耗能、且溶質(zhì)在運輸前后會發(fā)生分子結(jié)構(gòu)改變運輸方式。需要能量，需要載體蛋白能量起源：磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）屬主動運輸，但溶質(zhì)分子發(fā)生化學(xué)修飾—定向磷酸化運輸對象：糖及其衍生物、嘌呤、嘧啶、脂肪酸等營養(yǎng)物質(zhì)進入微生物細胞的方式專家講座第14頁基團轉(zhuǎn)位營養(yǎng)物質(zhì)進入微生物細胞的方式專家講座第15頁四種物質(zhì)運輸方式比較比較項目自由擴散促進擴散主動運輸基團轉(zhuǎn)位特異載體蛋白無有有有運輸速度慢快快快溶質(zhì)運輸方向由濃至稀由濃至稀由稀至濃由稀至濃運輸分子無特異性特異性特異性特異性平衡時濃度內(nèi)外相等內(nèi)外相等內(nèi)部高內(nèi)部高能量消耗不需要不需要不需要不需要運輸前后溶質(zhì)分子不變不變不變不變運輸對象舉例氣體、甘油、乙醇、少數(shù)AA、鹽類、代謝抑制劑硫酸根、磷酸根、氨基酸、糖無機離子、糖類（乳糖、葡萄糖）氨基酸、有機酸葡萄糖、果糖、甘露糖、嘌呤、嘧啶、核苷、脂肪酸營養(yǎng)物質(zhì)進入微生物細胞的方式專家講座第16頁

不一樣微生物運輸物質(zhì)不一樣，即使對同一個物質(zhì)，不一樣微生物攝取方式也不一樣。

比如：半乳糖在大腸桿菌中靠促進擴散運輸，而在金黃色葡萄球菌中則是經(jīng)過基團轉(zhuǎn)位運輸。

最突出是葡萄糖注意營養(yǎng)物質(zhì)進入微生物細胞的方式專家講座第17頁不一樣微生物攝取葡萄糖方式基團轉(zhuǎn)位主動運輸促進擴散大腸桿